通信電子電路中的LC并聯(lián)諧振回路
在滿足振蕩起振相位條件的同時(shí),LC振蕩器還可實(shí)現(xiàn)相位穩(wěn)定,當(dāng)相位平衡條件被破壞時(shí),在LC振蕩器的作用下,線路能重新建立起相位平衡點(diǎn)。這是由于相位穩(wěn)定條件和頻率穩(wěn)定條件實(shí)質(zhì)上是一回事,因?yàn)?img onload="if(this.width>620)this.width=620;" onclick="window.open(this.src)" style="cursor:pointer" border="0" alt="i.JPG" width="40" height="27" src="http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20130807/155705_3_0.jpg" />,相位的變化必然引起頻率的變化,相位超前導(dǎo)致頻率升高,相位滯后導(dǎo)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(luò)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(fù)的斜率,即頻率與相位的變化趨勢(shì)相反。當(dāng)振蕩頻率發(fā)生變化的同時(shí),LC諧振回路中產(chǎn)生一個(gè)新的相位,用以抵消這個(gè)由于外界原因引起的變化,從而保持相位平衡點(diǎn)的穩(wěn)定。
2.2.2 作為電容構(gòu)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(jī)械振動(dòng)中,除了基頻的機(jī)械振動(dòng)外,還有許多奇次頻率的泛音。當(dāng)需要工作頻率很高的晶體振蕩器時(shí),多使用泛音晶體振蕩器。圖5所示為泛音晶體振蕩器。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/155705.htm
圖5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(gòu)成三點(diǎn)式振蕩器,根據(jù)三點(diǎn)式振蕩器的組成原則(射同它異),L1C1諧振回路應(yīng)呈容性。假定圖中石英晶體工作在5次泛音頻率上,標(biāo)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(yīng)調(diào)諧在3次和5次泛音頻率之間,即3~5 MHz之間。由圖5(b)所示的L1C1諧振回路電抗特性曲線可知,對(duì)于5次泛音頻率5 MHz,L1C1回路呈容性,電路滿足三點(diǎn)式振蕩條件,可以振蕩。對(duì)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(chǎn)生振蕩。對(duì)于7次及7次以上的泛音,雖然L1C1回路也呈容性,但此時(shí)的等效電容過大,振幅起振條件不能滿足,振蕩也無法產(chǎn)生。
2.3 實(shí)現(xiàn)幅頻變換和頻相轉(zhuǎn)換功能的LC并聯(lián)諧振回路
LC并聯(lián)諧振回路阻抗的相頻特性是一條具有負(fù)斜率的單調(diào)變化曲線,利用曲線中,線性部分可以進(jìn)行頻率與相位的線性轉(zhuǎn)換,這主要應(yīng)用在相位鑒頻電路中;同樣,LC并聯(lián)諧振回路阻抗的幅頻特性曲線中的線性部分也可以進(jìn)行頻率與幅度的線性轉(zhuǎn)換,因而在斜率鑒頻電路中也得到了應(yīng)用。
以斜率鑒頻器為例,如圖6所示,圖6(a)是諧振回路的輸入電流與輸出電壓。圖6(b)是其中的頻率一振幅變換原理。圖6(c)為單失諧回路鑒頻器原理圖。
調(diào)頻信號(hào)的電流是等幅、頻率隨調(diào)制信號(hào)變化的電流。當(dāng)此電流通過斜率鑒頻器的頻率一振幅變換網(wǎng)絡(luò)時(shí),由于LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)的中心頻率為f0,輸入的高頻信號(hào)使LC網(wǎng)絡(luò)一直處于失諧狀態(tài),即工作于諧振曲線上以A為中心的BC之間的區(qū)域。當(dāng)輸入信號(hào)頻率增大時(shí),工作點(diǎn)由A向C移動(dòng),對(duì)應(yīng)的輸出電壓由Uma減小為Umc;反之,當(dāng)輸入信號(hào)頻率減小時(shí),工作點(diǎn)由A向B移動(dòng),對(duì)應(yīng)的輸出電壓由Uma增大為Umb。當(dāng)輸入信號(hào)最大頻偏△f變化不大時(shí),線段BC很短,可近似看作直線,因此它所產(chǎn)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(hào)頻率的變化呈線性關(guān)系。因此網(wǎng)絡(luò)可以將等幅的調(diào)頻信號(hào)變成調(diào)幅-調(diào)頻信號(hào),該信號(hào)再經(jīng)過二極管包絡(luò)檢波器就能夠解調(diào)出輸出信號(hào)。
3 結(jié)語
LC并聯(lián)諧振回路是通信電子電路中經(jīng)常用到的單元電路,理解它在不同情況下所表現(xiàn)出來的特性,靈活掌握它的應(yīng)用,對(duì)于分析整個(gè)電路的性能具有重要作用。
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