十一章电路的频率响应精要.ppt

* 问题：如果要收听e1节目，C应调节为多大？ e1 RL2 L2 e2 e3 C 已知： L2=250μH，RL2=20Ω， f1=820KHz。 结论：当C调到150pF时，即可收到e1的节目。 * 1.RLC串谐电路的品质因数Q与电路的频率特性曲线 有何关系？是否影响通频带？ 串谐电路在谐振时动态元件两端的电压分别是电路总电压的Q倍，是高Q串谐电路的特征之一，与基尔霍夫定律并不矛盾。因为串谐时UL=UC，且相位相反，因此二者作用相互抵消，电源总电压等于电阻两端电压UR=U。 2.已知RLC串谐电路的品质因数Q=200,当电路发生谐 振时，L和C上的电压值均大于回路的电源电压，这 是否与基尔霍夫定律有矛盾？ Q值大，曲线在谐振点附近形状尖锐，选择性好。Q值大，BW小 * 学习目标：熟悉并联谐振电路产生谐振的条件，理 解并谐电路的基本特性和频率特性，掌握并谐时电路 频率特性及品质因数和通频带之间的关系等。 串联谐振回路适用于信号源内阻等于零或很小的 情况，如果信号源内阻很大，采用串联谐振电路将严 重地降低回路的品质因素，使选择性显著变坏（通频 带过宽）。这时就必须采用并联谐振回路。 RLC并联谐振电路 4 * ωL -j 1 ωC j R 下图为并联谐振电路的形式之一 Y = 1/R + j (ωC- 1/ωL ) 要使电路谐振,则: ωC- 1/ωL =0 即: 1. 并联谐振电路的谐振条件 和RLC串联电路的谐振频率相等。 RLC并联谐振电路 4 * 2. 并联谐振电路的基本特性 1.并联谐振发生时，电路阻抗最大(导纳最小)，且 呈纯电阻性； 2.并联谐振发生时，由于阻抗最大，因此当电路中 总电流一定时，电路端电压最大，且与电流同相。 3.并联时电感、电容支路出现过电流现象，其两支 路电流分别为电路总电流的Q倍。 证明如下。 * 两支路电流: ωL -j 1 ωC j R IR · IL · IC · 很重要! Q为电路的品质因数： 与RLC串联谐振电路Q值定义不同。 由于Q可能较大，所以并联谐振 又称为电流谐振。 * 3. 并联谐振电路的频率特性 并联谐振电路的电压幅频特性为： 并联谐振电路的相频特性为： RLC并联谐振电路 4 * 思考： 时 为什么是感性？ I 问：在串联谐振电路中，何时电路呈感性、电阻性、容性？ 并联谐振电路的谐振特性曲线为： 感性 容性 电阻性 并联电路 串联电路 + _ G C L 1》谐振时的功率 2》谐振时的能量 4. 并联谐振电路的 功率与能量 结论：并联谐振时，电感的磁场能量与电容的电场能量彼此相互交换，完全补偿，且能量和为常数。 * 第十一章 电路的频率响应 网络函数 RLC串联电路的谐振 RLC串联电路的频率响应 2 1 3 RLC并联谐振电路 4 波特图 5 滤波器简介 6 滤波器简介 6 * 本章重难点： 1.掌握RLC电路产生谐振的条件； 2.熟悉谐振发生时谐振电路的基本特性 和频率特性； 3.掌握谐振电路的谐振频率和阻抗等电路 参数的计算。 电路的频率响应 * 当电路中包含储能元件时，由于容抗和感抗都是频率的函数，因此不同频率的正弦信号作用于电路时，即使其振幅和初相相同，响应的振幅和初相都将随之而变。电路响应随激励频率而变的特性称为电路的频率特性或频率响应。 网络函数 * 例 jω jω + – + – 2Ω 2Ω 求图示电路的网络函数 和 . 解： 列网孔方程求I2 解得： 转移导纳 转移电压比 第十一章 电路的频率响应 * 驱动点函数 网络函数 激励和响应 属于同一端口 激励和响应 属于不同端口 等效输入阻抗 等效输入导纳 转移电压比 转移电流比 转移阻抗 转移导纳 2、正弦稳态网络函数的分类 转移阻抗和转移导纳之间不存在互为倒数的关系。 第十一章 电路的频率响应 * 注意 ? 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。 ? H(j?) 是一个复数，它的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 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。 第十一章 电路的频率响应 * 3、网络的频响特性 幅频特性： 相频特性： 振幅（或有效值）比|H(j?)|随ω变化的特性 相位? (jω)随ω的变化特性 可以用振幅比或相位作纵坐标，画出以频率为横坐标的曲线。