电路分析基础教学课件：第十一章.ppt

《电路分析基础教学课件：第十一章.ppt》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11章电路的频率响应11.1网络函数12.3RLC串联电路的频率响应12.4RLC并联谐振电路目录两种类型谐振电路描述频率特性的参数RLC串联电路的谐振12.2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11.1网络函数到目前为止，在正弦电路分析中，激励源的频率ω都是常数。当ω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。为描述频率特性，需要建立单个输入变量与输出变量之间的函数关系，这一函数关系称为网络函数在线性

2、正弦稳态网络中，当只有一个激励(电压源或电流源)作用时，其与网络中某一处产生的响应（电压或电流）之比，就定义为该响应的网络函数：2.网络函数H(jω)的类型驱动点函数线性网络端口k的响应端口j的正弦激励当k=j激励与响应在同一端口根据激励、响应是电压或电流，输入或输出，网络函数有多种类型：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)线性网络线性网络当k≠j激励与响应在不同端口驱动点阻抗驱动点导纳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线性网络H(j)是一个复数，其频率特性分为两个部分：模与频率的关系幅频特性幅角与频率的关系

3、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说明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。模是两同频正弦量有效值的比值幅角是两同频正弦量的相位差(相移)幅频响应曲线相频响应曲线求图示电路的网络函数和例11-1:2jω+_+_jω2列网孔方程解电流以网络函数中jω的最高次方的次数定义网络函数的阶数。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:说明含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

4、R,L,C电路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。2.串联谐振的条件谐振角频率谐振频率RjL+_谐振条件谐振频率仅由电路参数决定，这是电路的固有性质。因此谐振频率又称固有频率(自由频率)若电路不满足谐振条件，通常称为失谐。而使电路产生谐振的方法叫做调谐串联电路调谐的方式①L和C不变，改变w②电源频率不变，改变L或C(常改变C)常用于选择信号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固有频率时(合拍)，电路发生谐振。3

5、.RLC串联电路谐振时的特点阻抗的频率特性幅频特性相频特性Z(jω)频响曲线ow

6、Z(jw)

7、XL=wLX(w)wC1XC=-w0R

8、Z(jw)

9、Z(jω)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入端阻抗为纯电阻，即Z=R，阻抗值

10、Z

11、最小ow

12、Z(jw)

13、XL=wLX(w)wC1XC=-w0R

14、Z(jw)

15、ow

16、Z(jw)

17、XL=wLX(w)wC1XC=-w0R

18、Z(jw)

19、wow0R1

20、I(jw)

21、

22、I(jw0)

23、

24、I(jw0)

25、R1R2(2)电路在谐振时的电流

26、I(jw)

27、达到极大值又称谐振峰，是RLC串联电路发生谐振时的突出标志,试验可据此

28、判断电路是否发生谐振当us幅值不变，谐振峰仅与电阻R有关，是唯一能控制和调节谐振峰的电路元件Z(jw0)=R(3)L、C上的电压大小相等，相位相反，串联电抗总电压为零，所以串联谐振也称电压谐振：+++___RjL+_(4)谐振时的功率关系有功功率:P(jw0)=USI(jw0)=I2(jw0)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.电感吸收的无功功率与电容发出的无功功率大小相等,互相补偿，彼此进行能量交换。+_PQLCR无功功率为零：谐振电路的品质因数通过测定谐振时的电感电容电压求得Q电阻电压也是谐振峰，表明谐振时R获得全额输入电压Q

29、不仅综合反映电路三个参数对谐振状态的影响，而且也是分析比较谐振电路频率特性的一个重要的辅助参数当Q>1时，w0L=1/(w0C)>RUL=UC=QUS>US串联谐振可能会在L、C上引起比US高Q倍的过电压现象①在低电压电路系统(如无线电接受系统),串联谐振引起的高电压可用来获取较大信号以选择接收信号。②在高电压电路系统中(如电力系统),输送的电压已经很高,发生串联谐振可能会击穿L和C的绝缘,造成设备损坏。.I.UL.UR.UC.US(5)谐振时的能量关系设谐振时则电场能量磁场能量说明①电感和电容能量按正弦规律变化,最大值相等。L、C的电场