电路基础与实践 第4版 第4章 正弦交流电路.ppt

4.10.1任务一LC选频电路设计实现LC选频电路广泛地用于收音机等的无线电接收设备的输入调谐电路之中。该任务就是设计一个LC选频电路，适当选择电路参数，使电路在给定的频率下发生串联谐振。对设计电路进行仿真分析，适当调整参数，然后用实际电路元器件构成实际电路；并对电路进行测试，研究谐振电路的特点。收音机的输入调谐回路选台电路原理图如图4-56（a）所示，图（b）为等效图。其中RL表示线圈L的损耗电阻。该等效图即是一个RLC串联电路，信号源us1、us2……是接收到的不同频率的电信号。当需要某一特定频率的信号时，比如频率为f1的信号us1，只需要调节可变电容C，使电路的谐振频率f0等于信号源us1的频率f1。此时回路的阻抗最小且Z0＝RL。当信号电压一定时，回路的电流最大、电感或电容两端的电压最大且是信号源的Q倍，即输出信号uc为信号源us1的Q倍。可见品质因数Q较大时，电路选择性较好，通频带较窄可有效的抑制其它频率的信号。信号接收天线可调电容RCL–+–+–+信号各电台信号（频率不同）CL2L1（a）（b）图4-56LC选频电路（a）原理图（b）等效图操作步骤及方法1）设计一个LC选频电路画出电路图。2）适当选取电阻、电容和电感的参数值，使选频电路的工作频率为1.6MHz，并串联100Ω的取样电阻R。3）用Multisim对设计的电路进行仿真分析，找到谐振点f0，输入信号为1V，测量谐振时的电容电压UC0、电感电压UL0和取样电阻电压UR0。适当修改参数，使电路满足要求，填入表4-6。4）改变R的值，用仿真方法观测取样电阻上的电压信号的频率特性，并计算品质因数计算上限截止频率fH、下限截止频率fL和通频带B，填入表4-7。5）在仿真环境下，用虚拟信号发生器产生1V正弦信号，接到电路输入端，改变信号频率，观察不同频率下取样电阻R的电压信号UR的波形，测量信号的大小，填入表4-8。6）找到谐振点，把测得的f0、UL0、UC0、UR0填入表4-9，并计算I0。操作步骤及方法7）根据表4-7数据绘制幅频特性曲线，计算上限截止频率fH下限截止频率fL和通频带B。表4-6电路谐振参数CLRf0UL0UC0UR0I0仿真表4-7电阻影响品质因数数据Rf0QfHfLB100200500表4-8电路频率特性数据fURII/I04.10.2任务二文氏桥选频电路设计实现RC桥式选频网络又称为文式桥电路，在正弦波振荡电路中常用来构成选频网络。这里的任务是设计一个文式桥电路，按要求选择电路参数，并搭建电路，实现选频功能。RC选频网络一般是由一个RC的串、并联电路构成的文氏电桥电路，或者双“T”选频网络。文氏桥电路如图4-57（a）所示，双“T”网络如图（b）所示。（a）（b）图4-57RC选频网络（a）文氏桥电路图（b）双“T”网络电路图当输入端加正弦信号ui时，输入端电流i与ui之间相量关系以及与输出电压uo之间的关系如下：可见当时F取得最大值，即当信号源的角频率时，输出电压uo达到最大值并且与输入电压ui同相位，幅频和相频特性曲线见图4-58。当频率偏离了f0时，|F|的数值明显下降。当下降到最大值的0.707倍时对应的频率分别是上限截止频率fH和下限截止频率fL，他们之差为通频带B，即B=fH－fL。图4-58文氏桥电路的幅频和相频特性曲线操作步骤及方法1）设计文氏电桥电路，画出电路图。2）适当选取电阻、电容和电感的参数值，使选频电路的工作频率为1.6MHz，并串联100Ω的取样电阻R。3）用Multisim对设计的电路进行仿真分析，找到谐振点f0，测量谐振时的输出电压U0、输入电压Ui。适当修改参数，使电路满足要求。4）输入端输入仿真信号发生器产生的1V信号，改变信号频率，测量不同频率输入的电压信号和输出电压信号的大小，填入表4-9。5）根据表4-94数据绘制幅频特性曲线，计算上限截止频率fH、下限截止频率fL和通频带B。表4-9幅频特性数据fUoUo/Ui注意事项1、进行仿真分析时，电路一定要有参考点。并且要注意电阻电感和电容的位置关系，以便方便地查看波形。2、在研究电路随频率变化特性时，谐振点附近适当多取些数据。项目报告1、按照要求完成表格4-6～4-9。2、对测量的数据进行分析计