串并联阻抗等效互换与回路抽头的阻抗变换.pptVIP

1.1 LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性 1.1.2 阻抗变换电路 1、纯电感或纯电容阻抗变换电路 2、LC选频匹配电路 RL N1 N2 M + u1 - + u2 - C 一 变压器阻抗变换电路 RL 假设初级电感线圈的圈数为N1，次级圈数为N2，且初次间全耦合(k=1)，线圈损耗忽略不计，则等效到初级回路的电阻RL上所消耗的功率应和次级负载RL上所消耗功率相等，即 或 变压器初次级电压比u1／u2等于相应圈数比N1／N2，故有 可通过改变 比值调整RL的大小。 1、纯电感或纯电容阻抗变换电路 二 回路抽头的阻抗变换 L2 L1 C L2 L1 C RL C2 C1 L L C2 C1 RL 二 回路抽头的阻抗变换 iS RS L1 C2 C1 RL iS RS L2 L1 C2 C1 RL a b b a c d c d L2 L C RL RS iS L C RL RS iS a b a b iS RS L2 L1 C2 C1 RL a c b d iS RS L C RL a b 二 回路抽头的阻抗变换 + ucb - + uab - + udb - + uab - iS RS L2 L1 C2 C1 RL a c b d 4 接入系数（抽头系数） iL i’S iC iR iLi’S ； iC iR 在以上介绍的几种常用阻抗变换电路中，所导出的接入系数p(书中ｎ)均是近似值，但对于实际电路来说，其近似条件容易满足， 所以可以容许引入的近似误差。 例１.２ 某接收机输入回路的简化电路如图例1.2所示。已知Ｃ1=5pF，Ｃ2=15pF，Ｒs=75 Ω，ＲL=300 Ω。为了使电路匹配，即负载ＲL等效到ＬＣ回路输入端的电阻ＲL′＝Ｒs，线圈初、次级匝数比Ｎ1／Ｎ2应该是多少？ 图例 1.2 解：ＲL等效到Ｌ两端的电阻为 ＲL″等效到输入端的电阻 如要求ＲL′＝Ｒs，则 。 所以 解 LC选频匹配电路有倒L型、T型、π型等几种不同组成形式， 其中倒L型是基本形式。现以倒L型为例，说明其选频匹配原理。 倒L型网络是由两个异性电抗元件X1、X2组成的，常用的两种电路如图(a)、(b)所示，其中R2是负载电阻，R1是二端网络在工作频率处的等效输入电阻。 2、LC选频匹配电路 对于图 1.1.11(c) 并联谐振时：X1+Xp=0, R1=Rp 对于图 1.1.11(d) 串联谐振时：X1+Xs=0, R1=Rs 【例 1.3】 已知某电阻性负载为10Ω，请设计一个匹配网络， 使该负载在20 MHz时转换为50 Ω。如负载由10Ω电阻和0.2μH电感串联组成， 又该怎样设计匹配网络? 解： 由题意可知，匹配网络应使负载值增大，故采用图 (a)所示的倒L型网络。 所需电抗值为 所以 由0.16μH电感和318pF电容组成的倒L型匹配网络即为所求， 如右图所示。 如负载为10Ω电阻和0.2μH电感相串联，在相同要求下的设计步骤如下： 因为0.2 μH电感在20MHz时的电抗值为 而 所以 T型网络和π型网络各由三个电抗元件(其中两个同性质， 另一个异性质)组成， 如图所示，它们都可以分别看作是两个倒L型网络的组合， 用类似的方法可以推导出其有关公式。 【例1.4】已知电阻性负载为R2，现利用图例1.4（a）所示T型网络使该负载在工作频率f0处转换为R1，应该怎样确定三个电抗元件的值？ 图例1.4 解：设Q1、 Q2分别是左、右两个倒L型网络的Q值，Re是负载R2在工作频率处经右网络转换后的等效电阻，也就是左网络的等效负载。 由网络结构可知， 在工作频率处， 左网络可以减小负载电阻的等效值， 而右网络可以增大负载电阻的等效值。 根据式（1.1.36）和（1.1.33），可求得 由式（1.1.37）和（1.1.38），可求得 （1.1.39） 由式（1.1.34）和（1.1.35），可求得 所以 (1.1.40) 因为 所以 式（1.1.40）和（1. 1.41）即为所求结果。且由式（1.1.41）和（1.1.39）可知，Q2＞Q1，R1＞R2，所以此T型网络只能在工作频率处增大负载电阻的等效值。 （1. 1.41）