电路分析基础RLC串联电路的谐振.ppt

§10-3 RLC串联电路的谐振 内容提要 §10-4 RLC并联电路的谐振 内容提要 X 第 * 页 北京邮电大学电子工程学院 退出 开始 * X 谐振条件及谐振频率 X 谐振时电路的特点 品质因数 谐振时电路的频率特性和谐振曲线 选择性与通频带的关系 1.谐振条件及谐振频率 电路阻抗： X X 谐振 实例 电路为纯电阻性。 电路为感性。 电路为容性。 1.谐振条件及谐振频率 此时，电路的固有频率与电源频率一致。 或 ——谐振频率 (resonant frequency) X X 时，端口电压与电流同相，这种现象称为 谐振(resonance) 。 1.谐振条件及谐振频率 RLC串联电路阻抗与频率的关系 X X 返回 2.谐振时电路的特点 （1）电路呈现纯电阻性， ，电路的阻抗最小。 （3）感抗与容抗绝对值相等。 （2）电流最大， 。 ——串联谐振电路的特性阻抗。 （4）电感电压与电容电压大小相等，方向相反，相互 抵消，其有效值为电源电压有效值的Q倍。 X X 2.谐振时电路的特点 X X ——电路的品质因数 返回 通常Q 1，谐振时电感电压和电容电压远大于电源电压?串联谐振又称为电压谐振。 3.品质因数 Q由电路本身的参数决定，反映谐振电路的性质。 ——原始定义 在理想化模型下，由于电容元件和电感元件没有能量 损耗，所以其品质因数均为无穷大。 X X 3.品质因数 和 表征了实际电感器和电容器在直流和低频情 况下自身的损耗情况。 X X 直流和低频情况下电感器和电容器模型 返回 4.谐振时电路的频率特性和谐振曲线 以电阻上的电压作为输出，网络函数为： 为便于分析谐振特性，通常研究任意频率时的电路电流与谐振时的电路电流之比。 X X 4.谐振时电路的频率特性和谐振曲线 幅频特性： 相频特性： X X 谐振曲线 返回 5.选择性与通频带的关系 RLC串联电路是一种带通电路，具有选频功能。 上、下限截止频率： 通频带宽： X X 5.选择性与通频带的关系 RLC串联谐振电路在收音机中的应用。 电容电压作为下一级的输入信号。 X X 例题1 求下图所示电路的谐振频率 、Q、BW、 和 。 端口电压： X X 解： 端口阻抗： 当 时，电路达到谐振状态，谐振频率为： 品质因数： 通频带宽： X X 解（续） 上、下限截止频率： X X 解（续） 例题2 频率带宽： X X 振频率 、品质因数Q和电路中的电阻R。 已知一RLC串联电路中电感 ，电容 ，通频带宽度为100Hz，试确定电路的谐 解： 角频率带宽： 返回 X 谐振条件及谐振频率 X 谐振时电路的特点 实际的并联谐振电路 1.谐振条件及谐振频率 谐振频率： 或 X X 返回 2.谐振时电路的特点 （3）感抗与容抗相等。 （4）电感电流与电容电流大小相等，方向相反，相互 抵消，其有效值为电源电流有效值的Q倍。 ——并联谐振电路的特性阻抗。 （1）电路呈现纯电阻性， ，电路的导纳最小。 （2）电压最大， 。 X X 2.谐振时电路的特点 ——电路的品质因数。 并联谐振的通频带： X X 返回 通常Q 1，谐振时电感电流和电容电流远大于电源电流?并联谐振又称为电流谐振。 3. 实际的并联谐振电路 电感线圈与电容元件并联。 3.1 谐振条件及谐振频率 电路的导纳： X X 3.实际的并联谐振电路 令导纳的电纳分量为零，得到谐振频率： 当 时，电路不可能发生谐振。 电路的品质因数： X X 3.实际的并联谐振电路 X X 3.2 谐振时的阻抗 实际并联谐振电路都是小损耗电路，Q 值很高，所以谐振时 很大，可达几百欧姆～几千欧姆。 例题1 （a） （b） 将电压源与其内阻构成的串联支路转换为电流 源与电阻并联的支路，如图（b）所示。 X X ， ， 试求电路的谐振频率 、 规律变化，电源内阻为 ， ， Q、BW、 和 。 如图(a)所示电路中，电压源的电压按照正弦 解： 电路的谐振频率： 品质因数： 通频带宽： 上、下限截止频率： X X 解（续） 并联电路的总电阻：