《模拟电路基础》PPT课件.ppt

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1、模拟电路基础,主讲 庄 涛,中波发射理论多媒体课件,学习目的,本课通过对常见模拟电路及其系统的原理分析,获得模拟电子技术方面的基础知识和基本技能,为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。,整流、滤波和稳压电路三极管放大电路场效应放大电路集成运算放大电路音频功率放大电路负反馈放大电路自动增益控制电路自动频率控制电路锁相环 电路串并联谐振电路,本节课程内容及学习目的,本节主要内容,整流、滤波和稳压电路,整流电路种类:整流电路有半波整流、全波整流、桥式整流、三相全波整流、十二相整流等。,整流电路概念:整流电路:将工频交流电转为具有直流成分的脉动直流电的电路。,1.半波整流电路:半波整流利用二极

2、管单向导通特性,在输入为标准正弦波的情况下,输出获得正弦波的正半部分,负半部分则损失掉。一般在要求不高的整流电路或高频整流电路里使用。电路里输整流输出电压为输入交流电压的0.45倍,即:VO=0.45V2,半波整流电路,整流前后波形对比电路,2.全波整流电路:在全波整流中利用了交流电的两个半波,这就提高了整流器的效率,并使整流波变得平滑。因此在整流电路中广泛应用。电路里输整流输出电压为输入交流电压的0.9倍,即:VO=0.9V2,桥式整流电路,全波整流电路,3.桥式整流电路:桥式整流器利用四个二极管,两两对接。输入正弦波的正半部分时两只管导通,得到正的输出;输入正弦波的负半部分时,另两只管导通

3、,由于这两只管是反接的,所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。电路里输整流输出电压为输入交流电压的0.9倍,即:VO=0.9V2,u2负半周时电流通路,u2正半周时电流通路,桥式整流电路工作原理图,4.三相全波整流电路:当负载功率比较大或由于其它原因要求多相整流时,三相整流电路就被提了出来。在三相全波整流电路中,三相中的每一相都会单独形成半波整流电路,其整流出的三个电压半波在时间上依次叠加,纹波比较小。,V1,RL,uL,V6,V3,V4,V2,iL,W,V,U,u,+,N,共阳极组,共阴极组,L1,L2,L3,T,V5,+,工作原理:在每一瞬间,

4、根据优先导通原则,共阴极组中阳极电位最高的二极管导通;共阳极组中阴极电位最低的二极管导通。,4.十二相全波整流电路:十二相整流器电路是由/接法和/Y接法两个三相桥式整流电路叠加而成的。对负载而言,两组整流臂相串联。十二相整流器的工作原理与三相桥式整流器基本相同,工作中总有四个整流管串联导电。十二相全波整流电路大幅度降低了电压的纹波系数,简化了滤波电路,不仅可以获得优质的直流电压输出,而且由于滤波元件的容量和数量都大为减少,有效地降低了供电瞬间产生的瞬态高压,大大降低了负载各元件由于瞬态高压而造成损坏的几率。,十二相整流电路,滤波电路的概念:滤波电路:将脉动直流电中的交流成分滤除,减少交流成分的

5、电路称为滤波电路。滤波的方法一般采用无源元件电容或电感,利用其对电压、电流的储能特性达到滤波的目的。,1.电容滤波电路:电容滤波电路是使用最多也是最简单的滤波电路。其结构为在整流电路的输出端并联一较大容量的电解电容,利用电容对电压的充放电作用使输出电压趋于平滑。该形式电路多用于小功率电源电路中。,电容滤波电路,电容滤波电路原理:v2 为正半周,且 v2 vC 时,VD1、VD3 管导通,v2 向 C 充电。直到 v2 vC 时,VD2、VD4 管导通,v2 向 C 充电。直到-v2 vC 时,VD2、VD4 管截止,C 上电压通过负载放电。如此不断地充放电,维持着输出电压的锯齿状波动。,滤波输

6、出电压:,即输出的直流电是滤波前交流的1.2倍。,无滤波电容时的波形,加入滤波电容时的波形,2.电感滤波电路:在整流电路的输出端接上一个电感,利用其限制电流变化的特点,能使通过整流管的电流平滑。电感滤波适用于负载电流较大的场合。,当忽略电感线圈的直流电阻时,输出平均电压:,Uo(AV)0.9U2,电容滤波电路原理:对于直流分量 XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上;对谐波分量,f 越高,XL 越大,电压大部分降在XL上。因此,在输出端得到比较平滑的直流电压。,LC 型滤波电路,RC 型滤波电路在电容滤波后再接一级RC滤波电路。,在电容滤波后面再接L-C 型滤波电路。LC 型滤波电路输出电

7、压的脉动系数比只有LC滤波时更小,波形更加平滑。,其它改善滤波特性的方法,L-C 型滤波电路在电感滤波后面再接一电容。,稳压电路的概念:稳压电路:对整流滤波后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压,使直流电路在电网波动、负载变化、温度变化等因素影响下保证输出电压稳定。,线性串联型稳压电源的工作电流较大,输出电压可连续调节,稳压性能优越。,稳压二极管 稳压电路,常用稳压路及特点,电路最简单,但是带负载能力差,一般只提供基准电压,不作为电源使用。,效率较高,目前用的也比较多,但因学时有限,这里不做介绍。,线性 稳压电路,固定三端 稳压电路,开关 稳压电路,将串联稳压电源和保护电路集成在一起就是

8、集成稳压器。,1.稳压二极管稳压电路:它是利用稳压二极管的反向击穿特性稳压的,由于反向特性陡直,较大的电流变化,只会引起较小的电压变化。(稳压二极管在使用时一定要串入限流电阻,不能使它的功耗超过规定值,否则会造成损坏)。,(1)输入电压VI的增加,必然引起VO的增加,即VZ增加,从而使IZ增加,IR增加,使VR增加,从而使输出电压VO减小。这一稳压过程可概括如下:这里减小。这一稳压过程可概括如下:VIVOVZIZIRVRVO,二极管稳压电路工作原理:,(2)当负载电流IL的增加,必然引起IR的增加,即VR增加,从而使VZ=VO减小,IZ减小。IZ的减小必然使IR减小,VR减小,从而使输出电压V

9、O增加。这一稳压过程可概括如下:ILIRVRVZ,电容滤波电路,2.线性稳压电路:线性串联型稳压电源的工作电流较大,输出电压一般可连续调节,稳压性能优越。目前这种稳压电源已经制成单片集成电路,广泛应用在各种电子仪器和电子电路之中。线性串联型稳压电源的缺点是损耗较大,效率低。,线性稳压电路工作原理:1输入电压变化,负载电流保:输入电压VI的增加,必然会使输出电压VO有所增加,输出电压经过取样电路取出一部分信号Vf与基准源电压VREF比较,获得误差信号V。误差信号经放大后,用VO1去控制调整管的管压降VCE增加,从而抵消输入电压增加的影响。VIVOVfVO1VCEVO,3.开关稳压电路:开关型稳压

10、电源效率可达90%以上,造价低,体积小。现在开关型稳压电源已经比较成熟,广泛应用于各种电子电路之中。开关型稳压电源的缺点是纹波较大,用于小信号放大电路时,还应采用第二级稳压措施。,构成:开关电源由调整管、滤波电路、比较器、三角波发生器、比较放大器和基准源等部分构成。,开关型稳压电源原理:图中三角波发生器通过比较器产生一个方波VB,去控制调整管的通断。调整管导通时,向电感充电。当调整管截止时,必须给电感中的电流提供一个泄放通路。续流续流二极管D即可起到这个作用,有利于保护调整管。根据电路图的接线,当三角波的幅度小于比较放大器的输出时,比较器输出高电平,对应调整管的导通时间为Ton;反之输出为低电

11、平,对应调整管的截止时间Toff。为了稳定输出电压,应按电压负反馈方式引入反馈,以确定基准源和比较放大器的连线。设输出电压增加,FVO增加,比较放大器的输出Vf减小,比较器方波输出的Toff增加,调整管导通时间减小,输出电压下降。起到了稳压作用。可以通过改变比较器输出方波的宽度(占空比)来控制输出电压值。这种控制方式称为脉冲宽度调制(PWM)。,1调整管工作在开关状态,功耗大大降低,电源效率大为提高;2调整管在开关状态下工作,为得到直流输出,必须在输出端加滤波器;3可通过脉冲宽度的控制方便地改变输出电压值;4在许多场合可以省去电源变压器;5由于开关频率较高,滤波电容和滤波电感的体积可大大减小,

12、开关型稳压电源的特点:,4.三端稳压器电路概念:运用集成工艺,将串联型稳压电路的取样电路、基准电压、比较放大电路、保护电路及调整管等全部制作在一块硅上,引出输入、输出和公共三个端子,称为三端式集成稳压器。电路中的符号为:,类型:三端稳压器可分为78系列三端稳压器输出固定的正电压,79系列三端稳压器输出固定的负电压。W317 是三端可调正输出集成稳压器。,优点:体积小、重量轻、可靠性高,而且安装、调试十分方便。,三端稳压实物及符号,三端稳压应用电路,图示电路可提供 15 V 电压的稳压电源。两个 24 V 的电源变压器二次电压分别提供给两个格式整流器,两个 1000 F 电容器分别为两个桥式整流

13、电路的滤波电容。,输出电压可调的稳压电路,输出负电压的三端稳压电路,输出正电压的三端稳压电路,三极管放大电路,只要给电路中的三极管外加合适的电源电压,就会产生电流 Ib、Ic和Ie,这时很小的 Ib 就可以控制比它大上百倍的 Ic。显然 Ic 不是由三极管产生的,而是由电源电压在 Ic 的控制下提供的,这就是三极管的能量转换作用(即三极管的放大作用)。如右图所示。,三极管放大的概念:,电流放大作用示意图,共发射极,共集电极,共基极,晶体管电路的三种连接方式:,共射极放大电路,电路组成:C1:输入耦合电容,起隔直流作用;Rb1、Rb2:基极偏置电阻,为基极提供偏置电压;Re:射极偏置电阻(直流负

14、反馈);Ce:射极旁路电容Rc:集电极偏置电阻,具有把集输出电极电流ie转化成集电极电压EC输出;C2:输出耦合电容,具有隔离作用,使放大器与负载之间直流隔离,而交流耦合。,共射极放大电路是三极管放大电路最常用的一种放大形式,在放大电路中,输入信号 ui 经过 C1 耦合加至三极管b、e极后,各极电压、电流大小均在直流量的基础上,叠加了一个随ui变化而变化的交流量,这时电路处于交流状态或动态工作状态(放大状态),简称为动态。,测试实验:在放大电路的输入端送入f=1kHz,幅度适当的正弦信号,输出端用示波器观察输出电压波形。实验示意如图所示。,三极管放大电路主要性能指标:(1)电压放大倍数:是指

15、放大电路输出电压有效值和输入电压有效值之比;(2)电流放大倍数:是指放大电路输出电流有效值和输入电流有效值之比;(3)功率放大倍数:是指放大电路输出功率有效值和输入功率有效值之比。,三极管放大电路三种工作状态:(1)放大状态:发射极正偏集电极反偏,三极管处于放大状态;(2)截止状态:发射极正偏集电极正偏工作在饱和区;(3)饱和状态:发射极反偏集电极反偏工作在截止区。,多级直接耦合放大电路,特点:(1)可以放大交流和缓慢变化的直流信号;(2)便于集成化。(3)各级静态工作点互相影响;基极和集电极电位会随着级数增加而上升;,两个单管放大电路简单的直接耦合,特点:1.静态工作点相互独立,在分立元件电

16、路中广泛使用。在集成电路中无法制造大容量电容,不便于集成化。2.无法放大直流及变化缓慢的信号,多级阻容耦合放大电路,阻容耦合放大电路,反馈的定义:凡是将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部引回到输入端,与输入信号迭加,就称为反馈。,若引回的信号削弱了输入信号,就称为负反馈。若引回的信号增强了输入信号,就称为正反馈。,负反馈放大电路,这里所说的信号一般是指交流信号,所以判断正负反馈,就要判断反馈信号与输入信号的相位关系,同相是正反馈,反相是负反馈。,负反馈的作用:反馈电路是基本放大器和反馈网络组成的闭环电路。在电路中起稳定静态工作点;稳定放大倍数;改善输入电阻和输出电阻;扩展通频带,

17、改善输出信号波形的作用。,交流反馈:反馈只对交流信号起作用。直流反馈:反馈只对直流信号起作用。,在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容,可以使其只对直流起作用。,在反馈网络中串接隔直电容,则可以隔断直流,此时反馈只对交流起作用。,反馈采样电阻,可改变取样的大小。,电压反馈:反馈信号取自输出电压信号。一般从后级放大器的集电极采样。可以稳定输出电压、减小输出电阻。电流反馈:反馈信号取自输出电流信号。一般从后级放大器的发射极采样。可以稳定输出电流、增大输出电阻。,Rf、RE1组成反馈网络,反馈系数:,自动增益控制电路(AGC),概念:使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。实现这种功能的电

18、路简称AGC环。AGC环是闭环电子电路,是一个负反馈电路系统。,工作原理:放大电路的输出信号U0 经检波并经滤波器滤除低频调制分量和噪声后,产生的反馈量与比较器参考量进行比较,而后产生产生用以控制增益受控放大器的电压Uc。当输入信号Ui增大时,U0和Uc亦随之增大。使放大电路的增益下降,从而使输出信号的变化量显著小于输入信号的变化量,达到自动增益控制的目的。,放大电路增益的控制方法有:改变晶体管的直流工作状态,以改变晶体管的电流放大系数。在放大器各级间插入电控衰减器。用电控可变电阻作放大器负载等。,电路应用:AGC电路广泛用于各种接收机、录音机和测量仪器中,它常被用来使系统的输出电平保持在一定

19、范围内,以维持整机输出恒定,几乎不随外来信号的强弱而变化因,而也称自动电平控制。,具有AGC的超外差式接收机方框图,超外差收音机的AGC电路工作原理:从检波电路提取反馈信号,经电阻R设置反馈量,再经电容C滤除交流分量,经直流放大器放大后送到各控制电路。当输入信号很弱时,接收机的增益最大时,控制电路不起作用。而当输入信号很强时,控制电路进行控制,使接收机的增益减小。,自动频率控制电路(AFC),概念:振荡器的频率经常由于各种因素的影响而发生变化,偏离了预期的数值。这种不稳定对无线电设备的工作显然是不利的。用自动频率微调可以使自激振荡器频率自动锁定到近似等于预期的标准频率上。,自动频率微调电路原理

20、方框图,工作原理:(参考方框图)设标准频率源的频率为fR,压控振荡器的频率为fo。在鉴频器中fR与fo进行比较,输出一个与这两个频率之差(fofr)成正比的电压UD(称:误差电压),低通滤波器滤除交流成分,输出的直流控制电压UC迫使压控振荡器的振荡频率fo接近fr。经历上述循环过程,最后使fo与fr之差达到某一最小值f 时,自动微调过程停止,环路进入锁定状态。,锁相环电路(PLL),工作原理::(参考方框图)锁相环电路(PLL)由鉴相器(PD)、环路滤波器(LPD)和压控振荡器(VOC)组成。鉴相器用来鉴别输入信号Ui与输出信号Uo之间的相位差,并输出误差电压Ud。Ud 中的噪声和干扰成分被低

21、通性质的环路滤波器滤除,形成压控振荡器(VCO)的控制电压Uc。Uc作用于压控振荡器的结果是把它的输出振荡频率fo拉向环路输入信号频率fi,当二者相等时,环路被锁定,称为入锁。维持锁定的直流控制电压由鉴相器提供,因此鉴相器的两个输入信号间留有一定的相位差的相位差。,锁相环电路原理方框图,应用:锁相环电路最初用于改善电视接收机的行同步和帧同步,后来用于对宇宙飞行目标的跟踪、遥测和遥控,载波位同步,锁相环在频率合成和相位计等仪器中起了重要作用。目前的应用集中在以下两个方面:第一 信号的调制和解调;第二 信号频率合成电路。,场效应管放大电路,场效应管是电压控制元件,栅极几乎不取用电流,输入电阻非常高

22、;放大电路分共源电路、共漏电路、共栅电路三个组态形式,分别与三极管放大电路的共射电路、共集电路、共基电路相对应。场效应管放大电路最突出的优点是电路的输入电阻高、有噪声低、温度稳定性好、抗辐射能力强等优于三极管的特点,而且便于集成。,常见的场效应管放大电路是基本共源放大电路,共源放大电路和三极管共射放大电路很相似,它们只是在偏置电路和受控源的类型上有所不同。根据场效应管工作在恒流区的条件,在g-s、d-s间加极性合适的电源。,基本共源放大电路,图中Rg1、Rg2是栅极偏置电阻,Rs是源极电阻,Rd是漏极负载电阻。与共射基本放大电路的Rb1、Rb2,Re和Rc分别一一对应。而且只要结型场效应管栅源

23、间PN结是反偏工作,无栅流,那么JFET和MOSFET的直流通道和交流通道是一样的。,集成运算放大电路,概念:运算放大器是目前应用最广泛的一种器件,在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。,组成:,输入级一般是差动放大器,利用其对称特性可以提高整个电路的共模抑制比和电路性能,输入级有反相输入端、同相输入端两个输入端;中间级的主要作用是提高电压增益,一般由多级放大电路组成;,集成运算放大电路内部原理图,集成运放模型和电路图符号,因而在有源滤波电路、开关电容电路、数模和模数转换器、直流信号放大、波形的产生和变换,以及信号处理等方面得到十分广泛的应用。,输出级一般由电

24、压跟随器或互补电压跟随器所组成,以降低输出电阻,提高带负载能力。偏置电路是为各级提供合适的工作电流。,类型:运算放大器有:同相比例放大器、反相比例放大器、同相比较器、反相比较起、减法运算器、积分运算电路、微分运算电路、一阶低通滤波电路、一阶高通滤波电路、同相比较器、反相比较器、滞回比较器、矩形波发生器、RC正弦波发生器。,“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V14 V。因此运放的差

25、模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。,虚短、虚断、虚地集成运放在线性区工作的重要分析依据:,“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性 称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1M以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故 通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。,“虚地”是深度电压并联负反馈放大器的重要特点,是指集成运放的反相输入端为虚地点,即u_=0,反相

26、比例放大器,同相比例放大器,加法运算器,正弦波发生器,矩形波发生器,同相比较器,反相比较器,积分运算电路,微分运算电路,常见的几种运放电路,R2是平衡电阻:,1反相比例运算电路,集成运放的应用分为线性应用和非线性应用两大类。当集成运放通过外接电路引入负反馈时,集成运放成闭环并工作在线性区,可构成模拟信号运算放大电路、正弦波振荡电路和有源滤波电路等;若工作在非线性区,集成运放则可构成各种电压比较器和矩形波发生器等。,集成运放的应用,集成运放的线性应用,式中负号表示输出电压与输入电压的相位相反,(2)加法运算电路,当R1=R2=R3=RF 时:,若再有R1=RF 时,则:,(4)微分运算电路,(3

27、)积分运算电路,输出电压与输入电压对时间的积分成正比,输出电压与输入电压对时间的微分成正比,有源滤波器,滤波器是一种选频电路。它能选出有用的信号,而抑制无用的信号,使一定频率范围内的信号能顺利通过,衰减很小,而在此频率范围以外的信号不易通过,衰减很大。含有运算放大器的滤波器,具有体积小、效率高、频率特性好的优点。,电路能使低于0(角频率)的信号号顺利通过,衰减很小,而使高于0的信号不易通过,衰减很大。,(1)低通滤波器,(2)高通滤波器,电路能使高于0(角频率)的信号号顺利通过,衰减很小,而使低于0的信号不易通过,衰减很大。,集成运放的非线性应用电压比较器,运算放大器处在开环状态,由于电压放大

28、倍数极高,因而输入端之间只要有微小电压,运算放大器便进入非线性工作区域,输出电压uo达到最大值UOM。,电压比较器是对两个 模拟电压进行比较,并判断哪一个电压高。比较器有两个输入端,同相输入端(+端)和反相输入端(-端),一个输出端UO(输出电平信号)。同相端输入电压UR,反相端输入电压Ui。UR和Ui比较中有两种情况,当UR Ui,UO=UOM 时UR Ui,UO=U-OM,电压比较器是一种常用的集成电路,多用于自动检测控制电路、报警电路、A/D转换电路、高速采样电路、电源电压检测电路、振荡及压控振荡电路。,通用运算放大器LM324的应用LM324是一种应用广泛,通用性很强的运算放大器,不仅

29、可以模拟信号放大,还可以构成振荡器、电压比较器、定时器等多种电路。实物和内部原理图为:,LM324实物和内部图,1.电压比较器:如图a所示,运算放大器的同相端通过R1调节基准输入电压Ua,当输入电压UbUa时,输出端OUT为高电平,若把Ua设置为1/3Vcc,当Ub 1/3Vcc时,输出为低电平,Ub 1/3Vcc时输出为高电平,因此该电路具有反相功能。,2.音频放大器:如图b所示,是以LM324为核心的反相交流放大器,可用于音频放大的前置级,采用单电源供电,图中R1、R2组成二分之一偏置,C1是消振电容,放大倍数由外接电阻Ri、Rf决定,Ci、Co为输入输出电容。,图a,图b,四电压比较器L

30、M339的应用 LM339是一种应用广泛,通用性很强的高精度四电压比较器。其性能比LM324更优越,常用于比较精密的比较电路中。,电压监视器:如图所示,此电路可以监视输入端4.7-5.1V范围内的电压,当被监测的低压低于4.7V时,绿灯LED亮;高于5.1V时红灯LED亮,在4.7-5.1V范围内,红绿LED灯均不亮。工作原理:比较器A正端由VD1稳压5.1V,比较器B负端由VD2稳压4.7V。当输入的电压大于5.1V时,比较器A输出低电平,红色LED灯亮;当输入电压低于4.7V时,比较器B输出低电平,红色LED灯亮。因此此电路可以监视4.7V-5.1V之间的变化情况。,音频功率放大器 1.T

31、DA2030A放大器:TDA2030A是德律风根生产的音频功放电路,采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。如图1所示,按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于立体声音频功放、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护功能。,2.LM1875放大器:LM1875 是一款功率放大集成块!它在使用中外围电路少 而且有完善的过载保护功能!它为五针脚形状!一针脚为信号正极输入,二针脚为信号负极输入,三针脚接地,五针脚电源正极输入,四针脚为信号输出。LM1875体积小巧,外围电路简单,且输出功率较大。该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护。,串并联谐

32、振电路,谐振的概念:在含有电阻(R)、电感(L)和电容(C)的交流电路中,电路两端电压与其电流一般是不同相的,若调节电路参数或电源频率使电流与电源电压同相,电路呈电阻性,称这时电路的工作状态为谐振。谐振电路有串联谐振和并联谐振两种。,1.串联谐振:在串联电路中,电压与电流同相,电路中发生串联谐振。如下图:,串联谐振的条件:,谐振频率:,发生谐振,串联谐振示意图,串联谐振时,其中 XL为感抗,XC 为容抗,串联谐振电路的特点:,(1)入端阻抗Z为纯电阻,即Z=R。电路中阻抗值|Z|最小。,(2)电源电压一定时,电流最大。,(3)LC上的电压大小相等,相位相反,串联总电压为零,也称电压谐振。,(4

33、)电源向电路输送电阻消耗的功率,电阻功率达最大;,(5)电感中的无功与电容中的无功大小相等,互相补偿,彼此进行能量交换,而不与 电源进行能量交换。,串联谐振电路对不同频率的信号有不同的响应,对谐振信号最突出(表现为电流最大),相当于直通;而对远离谐振频率的信号加以抑制(电流小)。这种对不同输入信号的选择能力称为“选择性”。这也是串联谐振电路的最大应用之处。,串联谐振的选择性:,谐振电路中的Q值:,Q是反映谐振回路中电磁振荡程度的量,品质因数越大,总的能量就越大,维持一定量的振荡所消耗的能量愈小,振荡程度就越剧烈。则振荡电路的“品质”愈好。一般讲在要求发生谐振的回路中总希望尽可能提高Q值。,2.

34、并联谐振:在并联电路中发生串联谐振。如图:,实际的电感线圈总是存在电阻,因此当电感线圈与电容器并联时,电路如图:,谐振条件:,谐振时 B=0,即,谐振频率:,(1)电压一定时,谐振时电流最小,电流一定时,总电压达最大值;,(2)电路发生谐振时,输入阻抗达最大值,对输入信号呈开路。,串联谐振电路的特点:,3.串并联谐振:,既可以发生串联谐振(Z=0),又可以发生并联谐振(Z=)的电路。,对(b)电路L1、C2并联,在低频时呈感性。在某一角频率w1下可与C3发生串联谐振。ww1时,随着频率增加,并联部分可由感性变为容性,在某一角频率w2下发生并联谐振。,串并联谐振的应用:在选频电路中,当需要一个频

35、率通过,但又要阻止另一个频率时,就用到了串并联谐振电路了。如图(a):由L1、C2组成的并联谐振电路,谐振频率为f1,可以阻止信号频率f1通过;由L3和L1、C2组成的并联电路再串联谐振频率为f2,可以允许信号频率f2这就构成了特殊作用的带通选频电路。,对(a)电路,L1、C2并联,在低频时呈感性。随着频率增加,在某一角频率1下发生并联谐振。1时,并联部分呈容性,在某一角频率2下可与L3发生串联谐振。,串并联谐振在中波发射系统的应用:如图所示:为双频共塔天线调配网络简图,并联谐振频率603KHz,阻止603KHz通过,并联谐振频率972KHz,阻止972KHz通过,与并联谐振网络再串联,谐振于603KHz,可调整603KHz,的 电抗值。,与并联谐振网络再串联,谐振于972KHz,可调整972KHz,的 电抗值。,972KHz阻抗匹配网络,603KHz阻抗匹配网络,本节结束,谢谢!,

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