当前课程知识点:高频电子线路 > 第2章 高频电路基础 > 2.1选频网络 > 2.1.3 LC并联谐振回路(有载)
您好
欢迎您继续学习本课程
上一讲我们遇到了一个问题
那就是当考虑上信号源和负载时
有载品质因数减小
这是我们所不希望的
本讲我们给出一个解决
上述问题的有效方案
在实际应用中
LC并联谐振回路一般是作为
晶体管的集电极负载
那么晶体管的输出电容相当于
是并联在了回路两端
所以在此我们考虑上
电容对回路的影响
并用CS来表示
其实
造成Q值减小的原因是因为
信号源和负载直接并在了
谐振回路的两端
如果将信号源接在电感线圈
引出的抽头上
负载接在回路中
两个谐振电容之间的引线上
因为这些元件是接在
LC并联谐振回路的一部分上
故形象地称为部分接入法
为了计算的方便
我们将部分接入的元件
等效成全部接入方式
也就是把信号源Is Rs Cs
由b d两端折合到并联回路a d两端
分别用表示
同理
负载RL将由c d两端折合到
并联回路a d两端
用表示
把折合后的电路称为部分
接入电路的等效电路
根据等效前后功率相等的基本原则
找到等效前后各元件之间的关系
具体而言
对于电流源
等效前的功率等于等效后的功率
进而可得等效后
对于电阻Rs
等效前的功率为
等效后的功率为
进而得到等效后的
为了方便起见
通常引入接入系数p来表示电压的比
式中的正好等于等效前后的匝数比
这样Is和Rs等效后的大小可表示为
同理
对于电阻RL有
由此可得
我们用p2表示电压的比
如果用容抗计算
此时
这种等效也适用于电容和电压
在并联电路中
为了计算的方便
电阻通常用电导来表示
我们把等效后的各元件参数
重新进行一下归纳
为了醒目
我们把蓝线去掉
元件参数直接标在电路图上
回路的总电导
总电容
从接入系数p1和p2的表达式中不难发现
接入系数小于1
此时 p1和p2的平方将远小于1
则近似等于
有载品质因数QL
用电导表示可写为
采用部分接入方式以后
通过调整接入系数的大小
将使
从而大幅度减小了信号源
和负载电阻对有载品质因数的影响
此时 电路的谐振频率
只与空载时的谐振电容C有关
与信号源和负载基本无关
可见
采用部分接入法在一定程度上减小了
信号源和负载对并联谐振回路的影响
为了巩固您对本讲所学教学内容的理解
下面我们一起做一道练习题
从给定的电路形式上看
信号源和负载都没有直接接在
并联谐振回路的1 3两端
属于部分接入
为了分析该电路
首要的问题就是将Is Rs Cs和RL CL
分别折合到1 3两端
所以
第一步就是要计算出这些元件的
接入系数 Is Rs Cs
由原来的1 2两端折合到1 3两端时
其接入系数可设为p1
由计算接入系数的方法可知
p1等于等效前的匝数N12与等效后的匝数N13之比
RL CL由原来的4 5两端折合到1 3两端时
其接入系数可设为p2
p2等于N45与N13之比
第二步是在LC并联谐振回路的基础上
画出折合以后的等效电路
并用折合后的元件参数来表示
电阻改为电导
在此要注意两点
一是电感线圈的内阻不能忽略
我们用电导gp来表示
并且可由空载品质因数Q0计算出gp的值
二是输出电压UO 由原来4 5两端的电压
变为了1 3两端的电压
第三步
根据折合后的等效电路来计算所求内容
我们首先计算电路的
有载品质因数和通频带
有载品质因数QL
其中 总电导
代入上式可计算出QL约为74.6
由通频带的表达式可计算约等于0.1MHz
下面计算回路谐振时的输出电压和功率
由等效电路可知
当回路谐振时呈纯阻性
此时
由此可得
进而得到
最后计算回路电容C
由谐振频率表达式可得
而
移项得
本讲所介绍的教学内容
是本课程的重点之一
也是难点之一
希望您能够尽快熟练掌握
为后续课程的学习奠定坚实的基础
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