本文關鍵詞：通信電子電路中的LC并聯(lián)諧振回路，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

通信電子電路中的LC并聯(lián)諧振回路

通信電子電路中的LC并聯(lián)諧振回路

來源：現(xiàn)代電子技術 作者：崔 曉，張松煒 鄭州師范學院

摘要：LC并聯(lián)諧振回路是通信電子電路中常用的單元電路。通過電路分析得出它的幅頻特性與相頻特性，認為它在通信電子電路中的應用主要有三種類型，即放大器的選頻匹配網(wǎng)絡、反饋式正弦波振蕩器的選頻反饋網(wǎng)絡、調制與解調電路中的幅頻變換及頻相轉換器件。

關鍵詞：LC并聯(lián)諧振回路；幅頻特性；相頻特性；正弦波振蕩器

LC并聯(lián)諧振回路是由電感線圈L、電容器C與外加信號源相互并聯(lián)組成的振蕩電路。在不同工作頻率的信號激勵下，LC并聯(lián)諧振回路表現(xiàn)出不同的阻抗幅頻特性 和相頻特性。在通信電子電路中，它是一種應用非常靈活的單元電路，在放大器、混頻器、正弦波振蕩器以及調制與解調等功能電路中，LC并聯(lián)諧振回路充當著不 同的角色。

1 LC并聯(lián)諧振回路阻抗的幅頻特性和相頻特性

圖1所示為典型的LC并聯(lián)諧振回路。其中，r代表線圈L的等效損耗電阻。

由圖可以推算，并聯(lián)諧振回路的等效阻抗為：

在實際電路中，通常r很小，滿足mL》r。此時式(1)等價為：

1．1 諧振

根據(jù)回路諧振時，其等效阻抗為純電阻，可以得到諧振時ω0L=1／(ω0C)，由此求得諧振頻率ω0=。

此時，并聯(lián)諧振回路的電壓與電流同相，電阻RP是純電阻，并達到最大值。

1．2 失諧

通常，諧振回路主要工作在其諧振頻率ω0的附近，因此，研究其失諧特性也主要研究其在ω0附近的頻率特性。在高頻電路中，當ω十分接近ω0時，設△ω=ω-ω0，式(2)可變換為：

圖2(a)和(b)分別為由|Z|和φ所作出的并聯(lián)諧振回路的幅頻特性曲線和相頻特性曲線。

1．3 LC并聯(lián)諧振回路阻抗特性總結

由上述分析可知，LC并聯(lián)諧振回路的主要特點是：

(1)當ω=ω0。時，回路發(fā)生諧振，此時回路阻抗為最大值，是純電阻，相移為0；當ω<ω0時，回路失諧，此時回路呈感性，相移為正，且最大值趨于90°；當ω>ω0時，回路失諧，此時回路呈容性，相移為負，且最大值趨于-90°。

(2)它的相頻特性曲線位于第二、四象限，在中心頻率附近相頻特性曲線具有負斜率。

2 LC并聯(lián)諧振回路在通信電子電路中的應用

LC并聯(lián)諧振回路在通信電子電路中的應用由它的特點決定。具體說來，主要包括三大類，其一是工作于諧振狀態(tài)，作為選頻網(wǎng)絡應用，此時呈現(xiàn)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(tài)，此時呈現(xiàn)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(tài)，，即工作于幅頻特性曲線或相頻特性曲線的一側，實現(xiàn)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。

2．1 用作選頻匹配網(wǎng)絡的LC并聯(lián)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(lián)諧振回路作為選頻網(wǎng)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(wǎng)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。

由于LC并聯(lián)諧振回路作為選頻網(wǎng)絡使用時功能相似，本文著重介紹高頻小信號諧振放大器。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，如圖3所示。

在圖3中，LC并聯(lián)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(lián)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(lián)接，與下一級的聯(lián)接則采用變壓器耦合。

其作用是：通過自耦變壓器耦合形式可將集電極所要求的負載變換成較大的負載，從而減小對LC并聯(lián)諧振回路中品質因數(shù)的影響；與下一級的變壓器耦合聯(lián)接則可 以減小下一級晶體管輸入導納YL對LC諧振回路的影響，同時，適當選擇初級線圈的抽頭位置以及初次級線圈的匝數(shù)比，可使負載導納與晶體管的輸出導納相匹 配，以獲得較大的功率增益。

2．2 正弦波振蕩器中使用的LC并聯(lián)諧振回路

正弦波振蕩器在通信電路中有著廣泛的應用，如無線電通信、廣播、電視設備中用來產(chǎn)生所需要的載波和本機振蕩信號。反饋振蕩器是一種常用的正弦波振蕩 器，LC并聯(lián)諧振回路在正弦波振蕩器中有兩類應用：一是作為變壓器耦合LC振蕩器或者三點式振蕩器的選頻反饋網(wǎng)絡；二是在石英晶體泛音振蕩器中作為電容和 晶體等共同構成三點式振蕩器。

2．2．1 作為正弦波振蕩器選頻反饋網(wǎng)絡的LC并聯(lián)諧振回路

如圖4所示，圖4(a)為共基極變壓器反饋式LC振蕩器，圖4(b)是三點式振蕩器電路的基本形式。在這類反饋振蕩器電路中，把反饋電壓作為輸入電 壓，

LC并聯(lián)諧振回路主要作為選頻反饋網(wǎng)絡使用。輸出端的信號被反饋至輸入端，且反饋信號與輸入信號相位相同，形成閉環(huán)正反饋，從而不需要外加信號激勵就 可產(chǎn)生輸出信號，產(chǎn)生自激振蕩。

在滿足振蕩起振相位條件的同時，LC振蕩器還可實現(xiàn)相位穩(wěn)定，當相位平衡條件被破壞時，在LC振蕩器的作用下，線路能重新建立起相位平衡點。這是由于相位穩(wěn)定條件和頻率穩(wěn)定條件實質上是一回事，因為，相位的變化必然引起頻率的變化，相位超前導致頻率升高，相位滯后導致頻率降低，因此頻率隨相位變化可表示為。

振蕩器的選頻網(wǎng)絡采用LC并聯(lián)諧振回路，由圖2(b)可知，在振蕩頻率附近，它具有負的斜率，即頻率與相位的變化趨勢相反。當振蕩頻率發(fā)生變化的同時，LC諧振回路中產(chǎn)生一個新的相位，用以抵消這個由于外界原因引起的變化，從而保持相位平衡點的穩(wěn)定。

2．2．2 作為電容構成泛音晶體振蕩器的LC并聯(lián)諧振回路

在外加交變電壓的作用下，石英晶片產(chǎn)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。圖5所示為泛音晶體振蕩器。

  本文關鍵詞：通信電子電路中的LC并聯(lián)諧振回路，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。