电路 邱关源(第五版)

《电路 邱关源(第五版)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十一章电路的频率响应网络函数11-1RLC串联电路的谐振11-2RLC串联电路的频率响应11-3RLC并联谐振电路11-4波特图11-5滤波器简介11-6本章重点首页重点1.网络函数2.串、并联谐振的概念返回11-1网络函数当电路中激励源的频率变化时，电路中的感抗、容抗将跟随频率变化，从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。因此，分析研究电路和系统的频率特性就显得格外重要。下页上页频率特性电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象，称为电路和系统的频率特性，又称频率响应。1.网络函数H(jω)的定义返回在线性正弦稳态网络中，当只有一个独立激励源作用时，网络中某一

2、处的响应（电压或电流）与网络输入之比，称为该响应的网络函数。2.网络函数H(jω)的物理意义驱动点函数下页上页返回线性网络+-策动点阻抗策动点导纳激励是电流源，响应是电压激励是电压源，响应是电流转移函数(传递函数)下页上页返回线性网络+-线性网络++--转移导纳转移阻抗转移电压比转移电流比激励是电压源激励是电流源下页上页返回线性网络++--注意H(j)与网络的结构、参数值有关，与输入、输出变量的类型以及端口对的相互位置有关，与输入、输出幅值无关。因此网络函数是网络性质的一种体现。H(j)是一个复数，它的频率特性分为两个部分：模与频率的关系幅频特性幅角与

3、频率的关系相频特性网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。下页上页返回例1-1解列网孔方程解电流转移导纳转移电压比下页上页返回2j+_+_j2求图示电路的网络函数和以网络函数中j的最高次方的次数定义网络函数的阶数。注意由网络函数能求得网络在任意正弦输入时的端口正弦响应，即有下页上页返回11-2RLC串联电路的谐振谐振是正弦电路在特定条件下产生的一种特殊物理现象。谐振现象在无线电和电工技术中得到广泛应用，研究电路中的谐振现象有重要实际意义。含R、L、C的一端口电路，在特定条件下出现端口电压、电流同相位的现象时，称电路发生了谐振。1.谐振的定义发生

4、谐振下页上页返回RLC电路+-2.串联谐振的条件谐振角频率谐振频率谐振条件仅与电路参数有关下页上页返回RjL+_串联电路实现谐振的方式：(1)LC不变，改变w(2)电源频率不变，改变L或C(常改变C)0由电路参数决定，一个RLC串联电路只有一个对应的0,当外加电源频率等于谐振频率时，电路发生谐振。3.RLC串联电路谐振时的特点阻抗的频率特性下页上页返回幅频特性相频特性X()

5、Z()

6、XL()XC()R0Z()OZ(j)频响曲线()0O–/2/2下页上页返回Z(j)频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述：容性区感性区电阻性输入阻

7、抗为纯电阻，即Z=R，阻抗值

8、Z

9、最小。电流I和电阻电压UR达到最大值I0=U/R(U一定)。下页上页返回+++___RjL+_(2)L、C上的电压大小相等，相位相反，串联总电压为零，也称电压谐振，即下页上页返回特性阻抗品质因数当＝w0L=1/(w0C)>>R时，Q>>1UL=UC=QU>>U(3)谐振时出现过电压下页上页返回例2-1某收音机输入回路L=0.3mH，R=10，为收到中央电台560kHz信号，求：(1)调谐电容C值；(2)如输入电压为1.5V,求谐振电流和此时的电容电压。解下页上页返回或+_LCRuI0(4)谐振时的功率P=UIcos＝

10、UI＝RI02=U2/R电源向电路输送电阻消耗的功率，电阻功率达最大。电源不向电路输送无功功率。电感中的无功功率与电容中的无功功率大小相等，互相补偿，彼此进行能量交换。注意下页上页返回+_PQLCR(5)谐振时的能量关系设则电场能量磁场能量电感和电容能量按正弦规律变化，最大值相等WLm=WCm。L、C的电场能量和磁场能量作周期振荡性的交换，而不与电源进行能量交换。表明下页上页返回总能量是不随时间变化的常量，且等于最大值。电感、电容储能的总值与品质因数的关系：Q是反映谐振回路中电磁振荡程度的量，Q越大，总能量就越大，维持振荡所消耗的能量愈小，振荡程度越剧烈。则振

11、荡电路的“品质”愈好。一般在要求发生谐振的回路中希望尽可能提高Q值。下页上页返回谐振时电路中电磁场的总储能谐振时一周期内电路消耗的能量例2-2一接收器的电路参数为：=5103rad/s,U=10V，调C使电路中的电流最大，Imax=200mA，测得电容电压为600V，求R、L、C及Q。解下页上页返回+_LCRuV11-3RLC串联电路的频率响应研究物理量与频率关系的图形（谐振曲线）可以加深对谐振现象的认识。的频率响应为比较不同谐振回路，令下页上页返回幅频特性相频特性Q=10Q=1Q=0.51O下页上页返回在谐振点响应出现峰值，当偏离0时，输出下降。即

12、串联谐振电路对不同频率信号有不同的响应