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,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(zhì)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(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(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。本文引用地址:http://butianyuan.cn/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)成三點式振蕩器,根據(jù)三點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,對于5次泛音頻率5 MHz,L1C1回路呈容性,電路滿足三點式振蕩條件,可以振蕩。對于小于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。對于7次及7次以上的泛音,雖然L1C1回路也呈容性,但此時的等效電容過大,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斜率的單調(diào)變化曲線,利用曲線中,線性部分可以進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)頻信號的電流是等幅、頻率隨調(diào)制信號變化的電流。當此電流通過斜率鑒頻器的頻率一振幅變換網(wǎng)絡(luò)時,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。當輸入信號頻率增大時,工作點由A向C移動,對應(yīng)的輸出電壓由Uma減小為Umc;反之,當輸入信號頻率減小時,工作點由A向B移動,對應(yīng)的輸出電壓由Uma增大為Umb。當輸入信號最大頻偏△f變化不大時,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)頻信號變成調(diào)幅-調(diào)頻信號,該信號再經(jīng)過二極管包絡(luò)檢波器就能夠解調(diào)出輸出信號。
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,對于分析整個電路的性能具有重要作用。
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