第三讲高频变压器和传输线变压器.pptVIP

第1页，共32页，星期日，2025年，2月5日图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)等效电路第2页，共32页，星期日，2025年，2月5日图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）作四端口器件应用第3页，共32页，星期日，2025年，2月5日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）电路图第4页，共32页，星期日，2025年，2月5日（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第5页，共32页，星期日，2025年，2月5日传输线的特性阻抗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。第6页，共32页，星期日，2025年，2月5日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。第7页，共32页，星期日，2025年，2月5日?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分贝耦合器第8页，共32页，星期日，2025年，2月5日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。第9页，共32页，星期日，2025年，2月5日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。此变换器的高频特性较好，因为传输线上的相移，并不影响两输出电压之间的反相关系。第10页，共32页，星期日，2025年，2月5日⑶1:4阻抗变换器传输变压器的一个主要应用，就是构成4:1、1:4等宽带阻抗变换器。图2-17(c)就是1:4阻抗变换传输变压器。对于2-17(c)所示的1:4传输变压器，设流过负载电阻RL的电流为I，信号源两端呈现的电压为U1，则在RL上产生的电压为2U1，信号源提供的电流为2I，因此，信号源端呈现的输入阻抗为上式表明，传输线变压器将负载RL变换为RL/4，实现了1:4的阻抗变换。第11页，共32页，星期日，2025年，2月5日1.3滤波器一