第三讲 高频变压器和传输线变压器.pptVIP

5. 利用双耦合回路或带抽头的并联谐振回路，还可以完成阻抗变换功能。由第一章给出的图1-2可以看出，任何高频电子线路都不是孤立存在的，都必须能够“承前启后”，即有效接收前一级电路送来的信号，经过自身电路的功能性处理后，要顺畅地传输给它的下一级电路。可见，完成阻抗变换功能，保证电路的级与级间的阻抗匹配，以实现功率的最大传输是一个相当普遍的问题。 6. 高频谐振回路虽可以实现选频滤波功能，但随着高频处理模块的广泛使用，用集中滤波器选频滤波电路是大势所趋。集成选频滤波器有利于电路和系统的微型化，有利于设备和系统的稳定性和改善系统的性能，有利于电路和系统设计的简化。集中选频滤波器主要有晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面滤波器。 二、 高频变压器和传输线变压器 高频变压器及其特点 变压器是靠磁通交链, 或者说是靠互感进行耦合的。 (1) 为了减少损耗， 高频变压器常用导磁率μ高、 高频损耗小的软磁材料作磁芯。 (2) 高频变压器一般用于小信号场合，尺寸小，线圈的匝数较少。 高频变压器中环形和罐形磁芯示意图如图2-12所示。 图 2-12 高频变压器的磁芯结构 （a） 环形磁芯; (b) 罐形磁芯; (c) 双孔磁芯 图 2-13 高频变压器及其等效电路 (a) 电路符号; (b) 等效电路 图 2-14(a)是一中心抽头变压器的示意图。 初级为两个等匝数的线圈串联, 极性相同， 设初次级匝比为 。作为理想变压器看待, 线圈间的电压和电流关系分别为 (2 - 38) (2- 37) 图 2-14 中心抽头变压器电路 （a） 中心抽头变压器电路; （b） 作四端口器件应用 2) 传输线变压器 传输线变压器就是利用绕制在磁环上的传输线而构成的高频变压器。 图 2-15 为其典型的结构和电路图。 图 2 -15 传输线变压器的典型结构和电路 (a) 结构示意图; （b） 电路图 （2 -39） （2-40） 图 2-16 传输线变压器的工作方式 (a) 传输线方式; (b) 变压器方式 波 速 波 长 传输线的特性阻抗Zc决定于传输线的横向尺寸（导线的粗细、导线间的距离、介质常数）。当传输线端接的负载电阻值与特性阻抗相等时，传输线上传输行波，此时有最大的传输带宽。因此，传输线工作方式的特点是，在传输线的任一点上，两导线上流过的电流大小相等、方向相反。两导线上电流所产生的磁通只存在于两导线间，磁芯中没有磁通和损耗。当负载电阻RL与Zc相等而匹配时，两导线间的电压沿线均匀分布（谐振）。这种方式传输特性的频率范围很宽。 传输线变压器可以看作是双线并绕的1:1 和1:4阻抗变压器。用两个或两个以上的传输线变压器组合可以得到其他阻抗变换器；也可以做平衡-不平衡变换器及3dB耦合器。如图2-17所示。 ? 图 2 -17传输线变压器的应用举例 （a） 高频反相器; （b） 不平衡—平衡变换器; （c） 1:4 阻抗变换器; (d) 3 分贝耦合器 ⑴ 作宽带高频反相器 在实际应用中，有些场合需要得到一个与信号源电压大小相等相位相反的对地电压,这时需要用到高频反相器,而传输变压器就能实现此功能。图2-17(a)所示的是利用传输变压器实现高频反相器的示意图。图中，信号加在1、3端，2、4端接上与传输线匹配的负载电阻 RL。由于传输线匹配，负载上得到的电压 UL与激励电压 U1相等。若将传输变压器的“2”端接地，则负载 RL 上的对地电压正好与激励电压大小相等，相位相反。 ⑵ 不平衡-平衡变换器 实际应用中，有时需要从一个信号源上得到两个大小相等，对地完全反相的电压。在这种情况下，要采用不平衡-平衡变换器。图2-17(b)所示的就是利用传输变压器构成的这种变换器。由于负载电阻分为两个，中间接地，所以两端对地电压相等并反相。信号源对地是不平衡的（一端接地），由于3端及负载中点接地，信号源有一个附加电流流过1、2线圈。但是附加电流很小（因L0较大），只是在低频段对信号有一点分流作用。 此变换器的高