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      并聯諧振電路的應用

      作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2021-08-07
      LC并聯諧振回路在通信電子電路中的應用由它的特點決定。具體來說,主要包括三大類,其一是工作于諧振狀態,作為選頻網絡應用,此時呈現為大的電阻,在電流的激勵下輸出較大的電壓;其二是工作于失諧狀態,此時呈現為感性或容性,與電路中其他電感和電容一起,滿足三點式振蕩電路的振蕩條件,形成正弦波振蕩器;其三是工作于失諧狀態,即工作于幅頻特性曲線或相頻特性曲線的一側,實現幅頻變換、頻幅變換以及頻相變換、相頻變換,構成角度調制與解調電路。
        1、用作選頻匹配網絡的LC并聯諧振回路
        選頻即從輸入信號中選擇出有用頻率分量而抑制掉無用頻率分量或噪聲。在通信電子電路中,LC并聯諧振回路作為選頻網絡而使用是最普遍的,它廣泛地應用于高頻小信號放大器、丙類高頻功率放大器、混頻器等電路中。這些電路的共同特點是:LC諧振回路不僅是一種選頻網絡,通過變壓器連接方式,還起到阻抗變換的作用,減小放大管或負載對諧振回路的影響,可獲得較好的選擇性。
        高頻小信號選頻放大器用來從眾多的微弱信號中選出有用頻率信號加以放大,并對其他無用頻率信號予以抑制,它廣泛應用于通信設備的接收機中。單調諧放大器電路及交流通路如下圖所示。

       

        上圖中,LC并聯諧振回路作為晶體管集電極負載,它調諧于放大器的中心頻率。在聯接方式上,LC回路通過自耦變壓器與本級集電極電路進行聯接,與下一級的聯接則采用變壓器耦合。
        2、作為電容構成泛音晶體振蕩器的LC并聯諧振回路
        在外加交變電壓的作用下,石英晶片產生的機械振動中,除了基頻的機械振動外,還有許多奇次頻率的泛音。當需要工作頻率很高的晶體振蕩器時,多使用泛音晶體振蕩器。下圖所示為泛音晶體振蕩器。

       

        上圖中石英晶體與CL支路呈電感特性,以石英晶體、C2以及L1C1回路一起構成三點式振蕩器,根據三點式振蕩器的組成原則(射同它異),L1C1諧振回路應呈容性。假定圖中石英晶體工作在5次泛音頻率上,標稱頻率為5 MHz,為了抑制基頻和3次泛音的寄生振蕩,L1C1回路應調諧在3次和5次泛音頻率之間,即3~5 MHz之間。由圖(b)所示的L1C1諧振回路電抗特性曲線可知,對于5次泛音頻率5 MHz,L1C1回路呈容性,電路滿足三點式振蕩條件,可以振蕩。對于小于L1C1回路諧振頻率的基波和3次諧波,回路呈電感特性,不符合射同它異的組成原則,不能產生振蕩。對于7次及7次以上的泛音,雖然L1C1回路也呈容性,但此時的等效電容過大,振幅起振條件不能滿足,振蕩也無法產生。
        3、實現幅頻變換和頻相轉換功能的LC并聯諧振回路
        LC并聯諧振回路阻抗的相頻特性是一條具有負斜率的單調變化曲線,利用曲線中,線性部分可以進行頻率與相位的線性轉換,這主要應用在相位鑒頻電路中;同樣,LC并聯諧振回路阻抗的幅頻特性曲線中的線性部分也可以進行頻率與幅度的線性轉換,因而在斜率鑒頻電路中也得到了應用。
        以斜率鑒頻器為例,如圖所示,圖(a)是諧振回路的輸入電流與輸出電壓。圖(b)是其中的頻率一振幅變換原理。圖(c)為單失諧回路鑒頻器原理圖。

      實現幅頻變換和頻相轉換功能的LC并聯諧振回路 

        調頻信號的電流是等幅、頻率隨調制信號變化的電流。當此電流通過斜率鑒頻器的頻率一振幅變換網絡時,由于LC并聯諧振網絡的中心頻率為f0,輸入的高頻信號使LC網絡一直處于失諧狀態,即工作于諧振曲線上以A為中心的BC之間的區域。當輸入信號頻率增大時,工作點由A向C移動,對應的輸出電壓由Uma減小為Umc;反之,當輸入信號頻率減小時,工作點由A向B移動,對應的輸出電壓由Uma增大為Umb。當輸入信號最大頻偏△f變化不大時,線段BC很短,可近似看作直線,因此它所產生的頻率-振幅變換作用是線性,輸出電壓振幅的變化與輸入信號頻率的變化呈線性關系。因此網絡可以將等幅的調頻信號變成調幅-調頻信號,該信號再經過二極管包絡檢波器就能夠解調出輸出信號。
      Tags:并聯諧振,選頻  
      責任編輯:admin
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