《电路的频率响应》PPT课件.ppt

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1、§11-1网络函数§11-2RLC串联电路的谐振§11-3RLC串联电路的频率响应§11-4RLC并联谐振电路§11-5波特图§11-6滤波器简介第十一章电路的频率响应教学内容理解网络函数的基本概念；掌握电路串并联谐振的谐振条件、谐振电路的特点及简单计算，了解谐振电路的频率特性；了解波特图。教学要求网络函数的基本概念，谐振电路。重点难点频率响应。学时数讲课5学时。§11-1网络函数频率响应：电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象。网络函数：输入变量和输出变量之间建立的函数关系，用来描述电路的频率特性。正弦稳态下，网络函数定义为§11-1网络函数为输出端口k的响应，为电压相量或电流相

2、量。为输入端口j的激励，为电压源相量或电流源相量。当k=j时(同一端口)，网络函数称为驱动点阻抗或导纳。当k≠j时(不同端口)，网络函数称为转移函数。转移阻抗转移导纳转移电流转移电压§11-1网络函数网络函数的频率特性分为：幅频特性：模值即两个正弦量的有效值(或振幅)的比值与频率的关系。相频特性：两个同频正弦量的相位差与频率的关系。网络的频率响应曲线包括幅频响应和相频响应曲线。网络函数不仅与电路的结构、参数值有关，还与输入、输出变量的类型及端口对的相互位置有关。§11-1网络函数例11-1求图示电路的网络函数和。+-+-解：§11-2RLC串联电路的谐振一、频率响应曲线OωRLC+-

3、频率特性为§11-2RLC串联电路的谐振二、串联谐振的特征⒈串联谐振的定义含有L、C的串联电路中，端电压与电流同相，即，则电路发生串联谐振。⒉串联谐振的条件⒊串联谐振(角)频率§11-2RLC串联电路的谐振(或)称为电路的固有频率，它仅与电路中L、C有关，与电阻R无关。如果电路中L、C可调，改变电路的固有频率，则RLC串联电路就具有选择任一频率谐振(调谐)，或避开某一频率谐振(失谐)的性能，也可以利用串联谐振现象，判别输入信号的频率。⒋串联谐振阻抗最小，电流最大Oωω0I0该极大值又称为谐振峰§11-2RLC串联电路的谐振⒌串联谐振又称为电压谐振⒍品质因数Q当Q>1时，在高电压的电路

4、系统中出现的过电压可能危及系统的安全，须加以防范；在低电压的电路系统中，则要利用过电压获得较大的输入信号。电阻R获最大电压§11-2RLC串联电路的谐振⒎电路吸收的无功功率为零⒏储存的电磁能的总和为一常数§11-2RLC串联电路的谐振例11-2图示电路，时，电流I=0.1A。求正弦电压源uS的频率ω和电压UC、UL以及电路的Q值。RLC+-解：§11-3RLC串联电路的频率响应一、以电阻电压作为输出变量的频率特性所有的RLC电路都在处谐振，都在同一个相对尺度下来比较相互频率特性的差异，这一共同的尺度也表示各谐振电路的偏离谐振点的程度。§11-3RLC串联电路的频率响应幅频特性相频特性

5、频率响应为上述关系可用于不同的RLC串联谐振电路，它们在同一个坐标(η)下，根据Q取值不同，曲线将仅与Q值有关。§11-3RLC串联电路的频率响应O11⑵⑴Q1>Q2BW⑴BW⑵⑴只有在谐振点附近的频域内，即，才有较大的输出幅度，电路的这种性能称为选择性。⑵当信号的频率偏离谐振频率()后，输出信号的幅度逐渐下降，表明电路对非谐振频率的信号有抑制能力。电路选择性的优劣取决于对非谐振频率的输入信号的抑制能力。Q值大，曲线在谐振点附近的形状尖锐，当稍微偏离谐振频率，输出就急剧下降，说明对非谐振频率的输入具有较强的抑制能力，选择性能好。Q值小，在谐振频率附近曲线顶部形状平缓，选择性差。§11

6、-4RLC并联谐振电路+-⒈并联谐振的定义含有L、C的并联电路中，端电压与电流同相，即，则电路发生并联谐振。⒉并联谐振的条件一、RLC并联电路⒊并联谐振(角)频率§11-4RLC并联谐振电路(或)称为电路的固有频率，它仅与电路中L、C有关，与电阻R无关。⒋并联谐振导纳最小，端电压最大⒌并联谐振又称为电流谐振§11-4RLC并联谐振电路⒍品质因数Q若Q>>1，则并联谐振时在电感和电容中会出现过电流。⒎电路吸收的无功功率为零⒏储存的电磁能的总和为一常数并联谐振时，电感的磁场能量和电容的电场能量彼此相互交换，完全补偿。§11-4RLC并联谐振电路二、工程中的常用RLC并联电路+-只有当，即

7、时，才是实数，因此时，电路不会发生谐振。谐振时的输入导纳§11-4RLC并联谐振电路可以证明，该电路发生谐振时的输入导纳不是最小值，因此谐振时的端电压不是最大值。该电路只有当时，其谐振时的特点才与RLC并联谐振的特点接近。若电感线圈的阻抗角很大，谐振时有过电流出现在电感支路和电容中。§11-5波特图工程上常采用对数坐标绘制频响曲线，这样做可以在不同频域内用直线近似代替曲线，使曲线局部直线化，整个曲线折线化，从而使频响曲线变得易于描绘。这种用对数坐标描绘的频