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高频电子线路(第二章 选频网络)-2讲解


1
Ci
5 pF
Ri
5k
C1
Rp
20 pF L
0.8H
C2
4200ppFF
2
RO
5k
CO
20 pF
所以更精确的方法是: 方法二,先将 CO与C2合并。看成一个电容 C2
C2 CO C2 40 pF
这样 12两端总电容 C

Ci

C1 C1
C2 C

5
20 40 20 40

下呈容性
p
,
Zbc
c
所以在

下可将其看作一个电容
p
C
L1
C’
C
Zbc
p L1 2
r
为了简化这
pL1 2
些表达式, 提出了接入
所以 Zbc Z ac

r
p (L1 L2 ) 2
( L1 )2 L1 L2
系数p的概 念
r
§2.3.2 抽头式电路的阻抗变换
(R1

1
R2)(pC)2
这时,如果R1,R2都不大的情况下,
可以认为R1,R2都集中在电感之路。
且Q p
=
pL
R1 +R2
,
这一概念在实际中很
有用。
第二章 选频网络
•高频电子技术•
§2.3.2 抽头式电路的阻抗变换
为什么会存在“抽头式”电路?
– 1、减小信号源内阻和负载对回路的影响; – 2、可调抽头还可以实现阻抗匹配功能。
•高频电子技术•
2、抽头系数(接入系数)p的严格定义
抽头式电路中,抽头所夹的那个元件的阻抗, 与它所在的那个支路的整个阻抗之比,称为抽 头系数或接入系数,通常记为p
例如:a
L2
b
L1
c
p ZL1 p L1
L1
ZL1串L2 p (L1 L2 ) L1 L2
C
带入上页, 可得 Zbc p2 Z ac
习题详解:习题2.5
解:Q0

1
0C0 R

1
6
2 3.141.510
100 1012
5

212
L0

1
02C0

1 (2 3.141.5106 )2 1001012
113H
谐振时回路电流:I0
Vsm R
1mV 5
0.2mA
VL0m VC0m Q0Vsm =212mV
§2.3.2 抽头式电路的阻抗变换
•高频电子技术•
5、抽头式电路中电流源的等效变换
a
L2
bC
IS
L1
c a
根据前面的电压关系的 结论 Vbc p
p Vbc IS Zbc
Vac
Vac I S Zac
再根据前面的阻抗关系 的结论 Zbc p2
带入上式得 p Vbc IS p2 Zac Vac I S
Qp
1
pC
Qp2r
电抗部分(在图中为L)等效后不变
上图中的r其实就是Rs ; 图中RP ,它约为Q2倍的Rs (即r) 可见RP和r是有很大差别的,验证了我们学过的知识
•高频电子技术•
3.并联谐振回路其他形式
并联电路的广义形式:
•高频电子技术•
Zp

(p L)2
R1 R2
或Z p
等效
导纳直接相加,计算得以简化!
§2.3.1 串、并联阻抗等效变换
1、并联等效成串联
•高频电子技术•
注:图中电抗带颜色,纯电阻不带颜色
A
A
XS
XP
RP
等效
B
RS
B
根据等效的要求 ,两个电路从 AB两点看去,阻抗应该相等
显然串联电路的阻抗为 RS jX S
而并联电路的阻抗为
RP ( jX P ) RP jX P
习题详解:习题2.9(3.9四版)
1
Ci
Ri
5 pF 5k
C1
Rp
20 pF L
0.8H
C2
20 pF
2
RO
5k
CO
20 pF
Rp是L的内阻等效到 1、2 两端的电阻,所以题面 没画出来。 方法一:将 CO看成从C1C2抽头出来的元件,等效 到12两端。
但是别忘记一个前提:接入的电容要远远小于电路中的原有电容
1MHz CX 200 pF
1 25
253106 100 1012
63.6()
0.1V
1
C2 200 pF
可知图中“?”处是一 个电阻RX
且RX R总 R 63.6 15.9 47.(7 )
Z X由RX 47.7和CX 200 pF串联而成
0
L

1
0C1
0.1V
1
L

1
02C1

(2
1 106 )2 1001012
C1 100 pF
25(3 H)


V C1

Q0 V S
Q0
V C1

VS
10 100 0.1

1 Q0 R
L
1
R
C
Q0
L 1 C 100
253106 100 1012
a
效前后的阻抗相等来证明的。
等 效
Ci
b
L2 C
L1
由于推导比较繁琐且大纲不要 求,故略去推导过程,但结论 希望同学们记住,第三章有用。
c
抽头等效关系总结 •高频电子技术•
(bc为抽头,ac为总的回路的两个端点) (代 ’ 的变量为去掉抽头后的等效值)
阻抗的关系 Zbc p2
电压的关系 Vbc p
学习这一节的目的在于 为学习“高频小信号放大器”打好基础
第二章 选频网络
•高频电子技术•
§2.3.1 串、并联阻抗等效变换
什么是“等效”?
– 所谓等效就是指电路工作在某一频率时,不管其内 部的电路形式如何,从外部看去其阻抗是相等的。
为什么要进行等效变换?
– 主要是为了使电路的分析更加方便。例如:
解题注意:
1.注意脚标:L0 , C0
2.求Q0最好用Q0

1
0C0
R
,因为0
,C0
,
R都是给定的。
Q0
L0 C0
1 R
,
L0是通过0
,C0求出,误差大。
.
.
3.V
L0
,V
C0
是矢量;VL 0 m
,
VC
是标量。
0m
习题详解:习题2.6
LR
+ 1MHz
1 解:先看第一次谐振1,1端短路。

X

P
1


1
XP RP
2

代入
XP
倒数
代入
请同学们回忆 一下并联谐振 回路中的Q值:
Q

Rp
pL

Rp pC
恰好可以表示为 Rp XP
§2.3.1 串、并联阻抗等效变换
•高频电子技术•
1、并联等效成串联(结论)
得到
RS
RP 1 Q2
Q2 XS 1 Q2 XP
由于高频电路中 ,通常Q 1,所以
1
Z X RX j0CX
由于Q公式有好几个,所以解法也 有很多种,但结果应当是一样的。
47.7
j
2
1 10 6 200 10 12
(47.7
j796() )
第二章 选频网络
•高频电子技术•
§2.3 串、并联电路及抽头式电路的等效变换
本节主要内容: – §2.3.1 串、并联阻抗等效变换 – §2.3.2 抽头式电路的等效变换

X P2
RP 2

X
2 P
RP

j
RP 2
RP 2

X
2 P
XP
§2.3.1 串、并联阻抗等效变换
•高频电子技术•
1、并联等效成串联(续)
令并联电路阻抗等于串联电路阻抗(等效定义),有
RS

X P2
RP 2

X
2 P
RP


1
RP XP
2
RP 1
XS

RP 2
RP 2

X
2 P
•高频电子技术•
1、为什么通过抽头可调节谐振阻抗?
a
L2
b
Zbc
L1
C
c
? Zbc = Zac
Zac

p (L1 L2 ) 2
r
注意:电感、电容串并联时 值的大小的计算!
§2.3.2 抽头式电路的阻抗变换
引入抽头时阻抗的变化
•高频电子技术•
b
由于L2与C串联后这个支路 ,
L2
在谐振频率
Z ac
Vac
抽头处看进去的阻抗和电压都比较小
电阻去抽头
Ri
1 p2
Ri
变大
电流源去抽头
IS pIS
变小
电容去抽头
Ci p2Ci
变小
习题:
•高频电子技术•
教材P85(四版)习题3.9 教材P55(五版)习题2.9 注意:
– 请同学们在Ci的两端再并联一个电阻Rp(其值可以 通过Qp求出);
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