西安电子科技大学电路基础课件第.ppt

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1、7.1频率响应的基本概念一、网络函数二、频率响应7.2一阶电路的频率响应一、RC一阶低通电路二、RC一阶高通电路三、RC一阶全通电路7.3RLC二阶串联电路的频率响应一、RLC二阶串联电路的频率二、RLC串联谐振电路7.4RLC二阶并联电路的频率响应一、实用RLC并联电路二、RLC二阶并联电路的频率响应第七章电路的频率响应点击目录，进入相关章节下一页前一页第7-1页退出本章下一页前一页第7-2页退出本章电路中传输的电信号往往不是单一频率的正弦量。如无线电通信、电视等传输的语言、音乐、图象信号，都是由许

2、多频率的正弦分量组成。本章讨论在不同频率信号激励下电路的传输特性。动态电路中，由于容抗和感抗都是频率的函数，因此，不同频率的正弦激励作用于电路时，即使激励的振幅和初相相同，响应的振幅和初相也随之而变。例1如图正弦稳态电路，R=1kΩ，C=1μF，当uS(t)=10cos(103t)V时，uC(t)=?当uS(t)=10cos(2×103t)V时，uC(t)=?解一、网络函数7.1频率响应的基本概念下一页前一页第7-3页退出本章当uS(t)=10cos(103t)V时，uC(t)=7.07cos(103

3、t-45°)V当uS(t)=10cos(2×103t)V时，uC(t)=4.47cos(2×103t–63.4°)V电路的响应随激励频率而变化的特性称为电路的频率特性。通常用网络函数(Networkfunction)描述。7.1频率响应的基本概念下一页前一页第7-4页退出本章网络函数的定义：如前例，网络函数一般是ω的复函数，可写为其中，

4、H(jω)

5、称为电路的幅频特性(amplituderesponse)，θ(ω)称为相频特性(phaseresponse)，合称电路的频率特性(频率响应）。7.1频率响

6、应的基本概念二、频率响应下一页前一页第7-5页退出本章电路对低频信号有较大输出，而对高频分量有抑制作用，称电路为低通电路，相应网络函数称低通函数。通常将

7、H(jω)

8、/Hmax>0.707的频率范围称为电路的通带；而将

9、H(jω)

10、/Hmax<0.707的频率范围称为止带或阻带；7.1频率响应的基本概念边界角频率ωC称为截止角频率。当ω=ωC时，电路的输出功率是最大功率的一半，故ωC也称半功率点频率。下一页前一页第7-6页退出本章解得：ωC=1/(RC)。按通带、止带分类，滤波电路分为：低通、高通、带

11、通、带阻和全通滤波电路。当Hmax=1,7.1频率响应的基本概念7.2一阶电路的频率响应一阶电路和二阶电路是常用的两类重要电路。它通常是构成高阶电路的基本单元模块。一、一阶低通电路一阶电路按频率响应可分为：低通、高通和全通三种类型。下一页前一页第7-7页退出本章一阶低通电路网络函数典型形式为：例如图RC电路，若以电容电压作输出，其频率响应为下一页前一页第7-8页退出本章例如图RC电路，若以电阻电压作输出，其网络函数为7.2一阶电路的频率响应二、一阶高通电路一阶高通电路网络函数典型形式为：三、一阶全通电

12、路一阶全通电路网络函数典型形式为：7.2一阶电路的频率响应例如图RC电路，若以为输入，以为输出，根据分压公式下一页前一页第7-10页退出本章二阶电路按频率响应可分为：低通、高通、带通、带阻和全通五种类型，其网络函数的典型形式为1、二阶电路7.3RLC二阶串联电路的频率响应下一页前一页第7-11页退出本章1、二阶电路7.3RLC二阶串联电路的频率响应下一页前一页第7-12页退出本章电路为带通电路。ω0=1/(RC)，Q=1/3，H0=1/3例如图双RC电路，若以电容电压作输出，其网络函数为7.3RLC二

13、阶串联电路的频率响应下一页前一页第7-13页退出本章将分子、分母同除以jωω0/Q，整理得其幅频特性与相频特性为带通电路的幅频特性与相频特性可见，幅频的最大值发生在ω0处，ω0称为中心角频率。7.3RLC二阶串联电路的频率响应下一页前一页第7-14页退出本章通频带当

14、H(jω)

15、下降到其最大值的0.707倍时，对应的频率称为截止频率，用ωC1、ωC2表示。解得7.3RLC二阶串联电路的频率响应下一页前一页第7-15页退出本章ωC1<ω<ωC2的频率范围为通带。通带的宽度称为带宽或通频带，用B表示。7.

16、3RLC二阶串联电路的频率响应下一页前一页第7-16页退出本章谐振(resonant)现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。谐振电路主要是利用它对频率的选择性。谐振电路由于其良好的选频特性，在通信和电子技术中得到广泛应用。7.3.2、电路谐振的概念7.3RLC二阶串联电路的频率响应下一页前一页第7-17页退出本章一、RLC串联谐振电路的频率响应由实际电感线圈、电容器串联组成的电路，称为串联谐振电路。如图r反映损耗的等效电阻，一般电容器损耗很小，可以忽略