《交流电的串并联谐振》.ppt

交流电的串并联谐振 教学目的：让学生掌握谐振的概念，串并联谐振的条件，以及品质因素的概念，谐振在实际中的应用。 教学安排： (1)旧课复习（5分钟） (2)新课讲解（80分钟） (3)新课小结（5分钟） 作业：课本习题 网络的频率特性 教学目的：让学生掌握网络的频率特性，使学生对各种形式的滤波器的构成，功能能够理解，并会进行相关计算 教学安排： (1)旧课复习（5分钟） (2)新课讲解（80分钟） (3)新课小结（5分钟） 作业：课本习题 并联谐振应用举例 替代后，在谐振 频率下放大倍数 将提高。该种频 率的信号得到较 好的放大，起到 选频作用。 消除噪声 （三）谐振滤波器： 利用谐振进行选频、滤波 令滤波器工作在噪声频率下， 即可消除噪声。 ---信号源 ---噪声源 已知： 接 收 网 络 谐振 滤波器 提取信号 接 收 网 络 谐振 滤波器 令滤波器工作在 频率下， 信号即可顺利地到达接收网 络。 ---信号源 ---噪声源 已知： 分析（一）：抑制噪声 信号被滤掉了 令： 消除噪声提取信号 接 收 网 络 谐振 滤波器 分析（二）： 提取信号 接 收 网 络 谐振 滤波器 则信号全部降落在接收网络上。 若在 下 谐振 滤波器 接 收 网 络 如果 ， 网络应如何设计？ ? 思考题： 用上页类似的形式，设计消除噪声、提取信号的电路。 3.4.2 网络的频率特性 概念：网络的频率特性是研究正弦交流电路中电压、 电流随频率变化的关系（即频域分析）。 网 络 传递函数： （一）低通滤波器 网络的传递函数： 滤掉输入信号的高频成分，通过低频成分。 低通滤波器的传递函数 --- 幅频特性：输出与输入有效值 之比与频率的关系。 其中： 相频特性：输出与输入相位差 与频率的关系。 --- 相频特性 幅频特性 低通滤波器的频率特性 1 0 0 ~ ：带宽 ：截止频率 分贝数定义： 半功率点： 当 时， 幅频特性上 时，叫 3 分贝点或半功率点。 1 三分 贝点 （二）高通滤波器 滤掉输入信号的低频成分，通过高频成分。 高通滤波器的传递函数 高通滤波器的频率特性 幅频特性 相频特性 1 （三）带通滤波器 RC 串并联网络 R R R C R C 令： 则： * * 2.4 正弦交流电路的频率特性 2.4.1 谐振现象 2.4.2 网络的频率特性 含有电感和电容的电路，如果无功功率得到完全补偿，使电路的功率因数等于1，即：u、 i 同相，便称此电路处于谐振状态。 谐振 串联谐振：L 与 C 串联时 u、i 同相 并联谐振：L 与 C 并联时 u、i 同相 谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用非常广泛。 谐振概念： 2.4.1 谐振现象 （一）串联谐振 串联谐振的条件 R L C 串联谐振电路 、 同相 若令： 则： 谐振 串联谐振的条件是： ? 谐振频率： 串联谐振的特点 ? ? U、I 同相 ? 当 时 ? 当电源电压一定时： UC 、UL将大于 电源电压U 注：串联谐振也被称为电压谐振 当 时， 谐振时： 、 品质因数 --- Q 值 定义：电路处于串联谐振时，电感或电容上的 电压和总电压之比。 谐振时: ? 在谐振状态下,若 RXL、RXC ，Q 则体现了电容或电感上电压比电源电压高出的倍数。 串联谐振特性曲线 I 谐振电流 谐振频率 下限截止频率 上限截止频率 通频带 关于谐振曲线的讨论 (a) 不变， 变化。 (b) 不变， 变化。 (c) 不变， 变化。 不变， 谐振曲线讨论（之一） 结论：R的变化引起 变化 R愈大 愈小（选择性差） R愈小 愈大（选择性好） R小 R大 不变， 变化。 （1） 不变 即LC不变 R改变 改变 （2） 分析： （1） 不变 即U、R不变 （2） 改变 结论：LC 的变化引起 变化 L 变小或 C 变小