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【正文】 選擇性比晶體濾波器稍差 ? 濾波特性介于石英晶體濾波器與 LC濾波器之間。 ? 電路符號與等效電路：與晶體諧振器相同 兩端陶瓷濾波器外形及符號： ? 價格： 便宜 ? 應用：接收機和其它儀器中 三端陶瓷濾波器 實物圖： 2. 陶瓷濾波器電路 ： ? 性能較好的陶瓷濾波器通常是將多個陶瓷諧振器接入梯形網絡而構成，是一種帶通或帶阻濾波器。 ? (1) 四端陶瓷濾波器 ： ? 如將陶瓷濾波器連成如圖 所示的形式，即為四端陶瓷濾波器。圖 (a) 為由 二 個諧振子組成的濾波器，圖 (b) 為由五個諧振子組成四端濾波器。諧振子數目愈多，濾波器的性能愈好。 ? 下圖表示上圖 (a) 所示的陶瓷濾波器的等效電路。適當選擇串臂和并臂陶瓷濾波器的串、并聯諧振頻率，就可得到理想的濾波特性。 若 2 L 1 的串聯頻率等于 2 L 2 的并聯頻率，則對要通過的頻率 2 L 1 阻抗最小， 2 L 2 阻抗最大。 例若要求濾波器通過 456 177。 5 kHz 的頻帶，則要求 f q1 = 465 kHz ， f p2 = 465kHz ， f p1 = (465 + 5) kHz ， f q2 = (465 – 5) kHz 。 對 456kHz 的載頻信號來說，串臂陶瓷片產生串聯諧振，阻抗最小；并臂陶瓷片產生并聯諧振，阻抗最大，因而能讓信號通過。對 456+5kHz 的信號，串臂陶瓷片產生并聯諧振，阻抗最大，信號不能通過；對 456–5kHz 的信號，并臂陶瓷片產生串聯諧振，阻抗最小，使信號旁路（無輸出）。其濾波特性如圖 (b) 所示。該濾波器僅能通過頻帶為 456 177。 5kHz 的信號。 ? (2) 采用單片陶瓷濾波器的中頻放大器電路 ： ? 下圖 為采用單片陶瓷濾波器的中頻放大器電路。陶瓷濾波器接在中頻放大器的發射極電路里取代旁路電容器。由于陶瓷濾波器 2 L 工作在 456kHz 上，因此對 456kHz 信號呈現極小的阻抗，此時負反饋最小，增益最大。而對離 465kHz 稍遠的頻率，濾波器呈現較大的阻抗，使負反饋加大，增益下降，因而提高了此中放級的選擇性。 聲表面波濾波器 ? SAW: Surface Acoustic Wave ? SAW的特點：能量密度高 ? 傳播速度快 ? 聲表面波濾波器 SAWF （ Surface Acoustic Wave Filter ）是一種以鈮酸鋰、石英或鋯鈦酸鉛等壓電材料為襯底（基體）的一種電聲換能元件。 ? 聲表面濾波器的優點： ? 體積小、重量輕、中心頻率高、相對帶寬較寬、理想的矩形選頻特性 結構特征：用叉指形電極作換能器 實物圖 聲表面波濾波器結構示意圖如上圖所示。它以鈮酸鋰、鋯鈦酸鉛或石英等壓電材料為基片，利用真空蒸鍍法，在拋光過的基片表面形成厚度約１０ μｍ的鋁膜或金膜電極，稱其為叉指電極。左端叉指電極為發端換能器，右端叉指電極為收端換能器。 工作原理： ? 當把輸入電信號加到發送換能器上時，叉指間便會產生交變電場。由于逆壓電效應的作用，基體材料將生產彈性變形，從而產生聲波振動。向基片內部傳送的體波會很快衰減，而表面波則向垂直于電極的左、右兩個方向傳播。向左傳送的聲表面波被涂于基片左端的吸聲材料所吸收，向右傳送的聲表面波由接收換能器接收，由于正壓電效應，在叉指對間產生電信號，并由此端輸出。 ? 聲表面波濾器的濾波特性，如中心頻率、頻帶寬度、頻響特性等一般由叉指換能器的幾何形狀和尺寸決定。這些幾何尺寸包括叉指對數、指條寬度 a 、指條間隔 b 、指條有效長度 B 和周期長度 M 等。 ? 嚴格地說，傳輸的聲波有表面波和體波，但 主要是聲面波。 工作原理 ? 當輸入信號的頻率ｆ等于換能器的頻率 f0時 ，各節所激發的表面波同相疊加 ， 振幅最大 ， 可寫成 As2 NA02N－1N－ 01N2N? ff0ooA n A?非均勻叉指換能器 RsUsRL發端換 能器 收端換 能器＋－聲表面波濾波器 ? 3. 特點 ： ? ① 工作頻率高，中心頻率在 10MHz–1GHz 之間，且頻帶寬 ，相對帶寬為 %~50% 。 ? ② 尺寸小，重量輕。動態范圍大，可達 100dB 。 ? ③ 由于利用晶體表面的彈性波傳送，不涉及電子的遷移過程，所以抗輻射能力強。 ? ④ 溫度穩定性好。 ? ⑤ 選擇性好，矩形系數可達 ~ 。 ? 不利之處：帶內插入損耗較大。 ? 主要應用： ? 通信接收機、電視機、其他無線電設備 聲表面波濾波器應用實例 ? V1是預中放部分，起前置放大作用； ? Z1為 SAWF起集中選頻作用； ? TA7680AP為彩電圖像中頻放大器 IC。 本章小結 ? 本章討論的內容是學習通信電子線路的重要基礎。 ? 1. 各種形式的選頻網絡在通信電子線路中得到廣泛的應用。它能選出我們需要的頻率分量和濾除不需要的頻率分量，因此掌握各種選頻網絡的特性及分析方法是很重要的。 ? 2. 選頻網絡可分為兩大類。第一類是由電感和電容元件組成的諧振回路，它又分為單振蕩回路和耦合振蕩回路，第二類是各種濾波器，主要有 LC 集中濾波器、石英晶體濾波器、陶瓷濾波器和聲表面波濾波器等。 ? 3. 串聯諧振回路是指電感、電容、信號源三者串聯；并聯諧振回路是指電感、電容、信號源三者并聯。串并聯諧振回路的共同點是： ? ① 當 Q 值很高時，諧振頻率相等 ? ② 特性阻抗相同 ? ③ 廣義失諧都是表示回路失諧大小的量，用 表示。 ? ④ 通頻帶均可表示為 B= ? 串并聯諧振回路的不同點是： ? ① 品質因數的表示形式不同， ? 串聯諧振回路中： ? ? 并聯諧振回路中： ? ② 串聯諧振回路諧振時，其電感和電容上的電壓為信號源電壓的 Q 倍，稱為電壓諧振；并聯諧振回路諧振時其電感和電容支路的電流為信號源電流的 Q 倍，稱為電流諧振。 ? ③ 串聯諧振回路失諧時，當 f f 0 時回路呈感性， f f 0 時回路呈容性；并聯諧振回路失諧時，當 f f 0 時回路呈容性， f f 0 時回路呈感性。 ? 4. 回路采用抽頭接入的目的是為了減少負載和信號源內阻對回路的影響，由低抽頭折合到回路的高端時，等效電阻提高了 倍，即采用抽頭接入時，回路 Q 值提高了。 ? 5. 由相互間有影響的兩個單振蕩回路組成的回路稱為耦合回路。以耦合系數 K 表示耦合的強弱，耦合因數 h 表示相對臨介耦合時的相對強弱。耦合回路中的反映阻抗是用來說明一個回路對耦合的另一回路電流影響。次級回路的電阻反映到初級回路仍為電阻，次級回路的電抗反映到初級回路仍為電抗，但抗的性質相反。 ? 6. 選擇性濾波器主要有 LC 集中選擇性濾波器、石英晶體濾波器、陶瓷波波器和聲表面波濾器。根據其各自特點應用到不同場合。其中石英晶體濾波器的 Q 值最高，選擇性最好；聲表面波濾波器工作頻率高，抗輻射能力強，廣泛用于通信設備中。 典型例題講解 ? 例、如圖所示并聯諧振回路，信號源與負載都是部分接入的，已知 、 ，并已知回路的 L、 、 和空載時品質因數 ，求： ? 與 ? 不變，要求回路總負載與信號源匹配，如何調整回路參數？ SR LR1C 2C 0Q0f LR本章作業： ? ? ? ?