电路第五版邱关源课件 第11章

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1、第十一章电路的频率响应§11－1网络函数理解§11－2RLC串联电路的谐振掌握§11－3RLC串联电路的频率相应理解§11－4RLC并联谐振电路掌握§11-1网络函数网络函数的类型1）驱动点阻抗或导纳2）转移阻抗、转移导纳、转移电流比、转移电压比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。用网络函数来描述电路的频率特性。正弦稳态电路的网络函数H(jω)定义为网络函数不仅与电路的结构、参数有关，还与输入、输出变量的类型及相互位置有关说明：电路只有一个电源与频率的关系称为幅频特性与频率的关系称为相频特性将幅频特性和相频特性在图上用曲线表示，称为网络的频率响应曲

2、线求解网络函数的方法：正弦稳态电路的分析方法。j+_2Ω2Ωj+_求电路的网络函数解：列网孔方程转移导纳转移电压比获得端口对的网络函数后，就能求得网络在任意正弦输入时的端口正弦响应：网络函数的阶数就是网络函数中（jω）的最高次方的次数。网络函数等于单位激励（激励为1单位量）的响应。§11-2串联电路的谐振当，L，C满足一定条件，恰好使XL=

3、XC

4、，=0，电路中电压、电流出现同相位，电路的这种状态称为谐振。RjL+_X()

5、Z()

6、XL()XC()R0

7、Z()

8、0阻抗幅频特性容性感性一、串联谐振的条件谐振角频率(resonantangularfrequency)谐振频率

9、(resonantfrequency)RjL+_Im[Z(jω)]=0即只有电源的频率与电路的固有频率f0相同时，电路才能发生谐振。f0（或ω0）称为电路的固有频率二、RLC串联谐振的特征Z=R+jXX=0R1U/R1R1﹤R2改变R可调节谐振时电流的大小，从而可控制谐振时电感电压和电容电压的大小。I()00R2U/R2三、品质因数品质因数(qualityfactor)无量纲串联谐振又称电压谐振L、C两端相当于短路Rj0L+_+-+-+-谐振时的相量图有功功率：P=UIcosΦ=UI(电阻吸收的功率）无功功率：Q总=QL+QC=UIsinΦ=0Rj0L+_+-+-+-四.谐振时元件

10、上的电压五.谐振时的功率+_PQLCRuiuC+-六、串联谐振时的电磁场能量电感与电容之间周期性地进行磁场能量与电场能量的交换iuCwLwCW总例题28511－2例题：RLC串联电路的端电压，当时，电路中吸收的功率为最大，。求电感L和品质因数Q值例题：RLC串联电路，已知电压源US=1V，频率f＝1MHZ，现调整电容使电路达到谐振，这时回路电流I0=100mA，电容两端电压UC=100V。求电阻R、电感L、电容C和品质因数Q值。电感电容储能的总值与品质因数的关系：可以用电感或电容的无功功率和电阻消耗的有功功率计算品质因数：P285例11－2§11-3RLC串联电路的频率响应分析网络函数的频率响

11、应通用谐振曲线a.的频率特性相频特性幅频特性RjL+_特点1：在谐振点η＝1处出现峰值，在其邻域η＝1＋Δη内都有较大幅度的输出信号，说明电路具有在全频域内选择各自谐振信号的能力，即电路具有选择性。Q=0.5Q=1Q=101010.707Q越大，选择性越好特点2：当信号的频率偏离谐振频率，输出信号的幅度开始下降，表明电路对非谐振频率的信号有抑制能力，Q越大，谐振曲线越尖，说明电路对非谐振频率下的输入的抑制能力越强。Q是反映谐振电路性质的一个重要指标。Q=0.5Q=1Q=101010.707特点2：当信号的频率偏离谐振频率，输出信号的幅度开始下降，表明电路对非谐振频率的信号有抑制能力，Q越大，

12、谐振曲线越尖，说明电路对非谐振频率下的输入的抑制能力越强。Q是反映谐振电路性质的一个重要指标。Q=0.5Q=1Q=101010.707通频带的概念：Q=0.5Q=1Q=101010.707BWω0称为中心频率Q值越大，BW越窄，电路的选择性越好，抑非能力越强。Q=0.5Q=1Q=101010.707BW下截止频率上截止频率称为带通网络函数相频特性(η)1η0–/2/2Q1Q2Q1>Q2RjL+_b.UL/U的频率特性w=0，UL=00

13、ULM/USRjL+_称为高通网络函数BW0.707w=0，UC=U0