《电路频率响应》ppt课件

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1、知识学习并建立网络传输函数、频率特性、滤波器等概念。学习并理解电路谐振现象及特点。学习并掌握多频激励稳态电路的分析计算方法和电路频率特性分析方法。学习并掌握利用EWB软件分析、仿真电路频率特性的方法。能力对生活、工作中常见的谐振应用电路进行定性分析和定量计算。根据工程问题需要设计简单的无源滤波电路，并进行相关的分析计算。设计实验并选择相应仪器测定电路的频率特性。利用EWB软件设计、测试电路频率特性。参阅教材：第九章P289~315第9章电路频率响应引例：按键电话双音多频（DTMF）？电话系统如何区分按键音和

2、语音？多频正弦稳态电路：多个不同频率正弦激励下的稳态电路。特点：在这类电路中，阻抗、导纳明显地与jω有关。频率响应：不同频率正弦稳态下，电路响应与频率的关系。这一关系可由正弦稳态网络函数来表明。本章的分析方法：运用网络函数结合叠加方法来解决多频正弦稳态电路的响应（电压、电流、功率）。运用网络函数研究典型电路的低通、高通、带通和谐振等性能。概念与方法网络线性一、网络函数定义：在激励为单一频率的正弦稳态条件下，响应相量与激励相量之比。即：§9.1网络函数与频率响应用H(jω)来泛指各类网络函数，一般情况下H(j

3、ω)是一个复数，可表示为：H(jω)=︱H(jω)︱∠(ω)︱H(jω)︱响应与激励幅值之比，(ω)响应与激励的相位差二、频率特性1、低通网络（滞后网络）LPF三、典型电路的频率特性RC低通滤波器滤掉输入信号的高频成分，通过低频成分。其中：幅频和相频特性曲线，如下图所示。当ω=0时，当ω=ω0时，当ω时，固有频率或自然频率，(也称：3分贝频率)Q:什么是dB?A:dB(分贝)是一个纯计数单位，本意是表示两个量的比值大小，没有单位。电学中分贝与放大倍数的转换关系为：A(V)(dB)=20lg(Vo/V

4、i)；电压增益A(I)(dB)=20lg(Io/Ii)；电流增益Ap(dB)=10lg(Po/Pi)；功率增益使用分贝做单位主要有以下好处。（1）数值变小，读写方便。（2）运算方便。－3dB：也叫半功率点或截止频率点。这时功率是正常时的一半，电压或电流是正常时的1/√2。0dB：表示输出与输入或两个比较信号一样大。低通滤波器频率特性10幅频特性：截止频率（网络函数的模下降到最大值0.707时所对应的频率）带宽（通频带）0：00：相频特性：可见：随着频率的增高，

5、H(jω)

6、将减小，这说明低频信号可以通

7、过，高频信号被衰减或抑制。滤掉输入信号的低频成分，通过高频成分。2、高通网络HPFRC高通滤波器高通滤波器频率特性幅频特性：相频特性：1可见，随着频率的降低而减小，说明高频信号可以通过，低频信号被衰减或被抑制。3、RC带通网络(RC选频网络)BPF图(a)所示RC带通滤波电路的输入和输出分别为电压ui和u0，网络传递函数为：带通滤波器频率特性幅频特性：相频特性：可以看出，当信号频率为ωo=1/RC时，模

8、H(jω)

9、=1/3为最大,即输出与输入间相移为零。信号频率偏离ω=1/RC越远，信号被衰减越厉害。说明

10、RC网络允许以ω=ω0=1/RC(≠0)为中心的一定频率范围(频带)内的信号通过，而衰减或抑制其他频率的信号，4、RC双T网络(RC带阻网络)BSF图示电路称为RC双T网络。它的特点是在一个较窄的频率范围内具有显著的带阻特性，网络传递函数为:以ω0为中心的某一窄带频率的信号受到阻塞，不能通过。ω大于或小于ω0以外频率的信号允许通过。§9.2多频正弦稳态电路多频正弦稳态电路计算的一般步骤1）将激励为非正弦周期函数展开为傅立叶级数，即将激励分解为直流分量和无穷多个不同频率的正弦激励分量：2）求各激励分量单独作用

11、时的响应分量：（相量法）直流分量作用：直流分析（C开路，L短路），求Y0;谐波分量作用：正弦稳态分析，求y1、y2;……注意：频率不同，对应的相量模型也不同3）时域叠加：y(t)=Y0+y1+y2+y3+y4+……一、多频正弦电路的稳态响应解：1）us(t)单独作用：①2V分量单独作用：例9-1、已知，求：②分量单独作用：2）is(t)单独作用：3）us(t)和is(t)共同作用：注意：不同频率下的相量不能直接加，只能时域函数求和设多频正弦电压为二、多频正弦信号的有效值则有效值为设多频正弦电流为则有效值为则

12、平均功率为：若单口网络端口电流和电压为：不同频率电源激励时，总平均功率为各电源单独作用所产生的平均功率之和。三、多频正弦电路的平均功率作业1：P317：题P9-14，补充问题：求6Ω电阻吸收的有功功率一、概述X=0谐振分类：1、串联谐振2、并联谐振3、串并谐振4、耦合谐振谐振条件：或B=0Z=R+jX或：Y=G+jB谐振产生方法：2.电路给定，改变信号源频率。1.信号源给定，改变电路参数；谐振现象:含有RLC的无