第5章 网络函数的频率特性与谐振电路.ppt

第５章　网络函数的频率特性与谐振电路 本章要点 理解网络函数的概念。 理解ＲＣ 选频电路的频率特性及实际意义。 理解电路的谐振概念，熟悉串、并联电路的谐振特点。 掌握串、并联谐振电路的简单计算。 技能目标 通过实验了解L和C元件对频率的选择。 通过实验的办法找到电路的谐振条件。 学习测绘ＲＬＣ 串联谐振电路的通用谐振曲线的方法。 理解电路Q值对通用谐振曲线的影响，了解电路Q值的意义。 第５章　网络函数的频率特性与谐振电路 主要理论及工程应用导航 在实际中，如通信和无线电技术领域，需要传输或处理的信号都不是单一频率的正弦信号，而是由许多不同频率的正弦信号所组成，经常要从这众多的信号中选取所需要的信号，而同时把不需要的信号加以抑制或滤除。为了实现对信号满意的传输、加工和处理，有必要研究电路在不同频率信号作用下响应的变化规律和特点，即电路的频率特性。利用感抗和容抗随信号频率变化的性质，可以构成各种选频网络，掌握了谐振电路的特征，就可将其正确地应用到实际中。 本章讨论正弦激励频率变化时电路的频率特性。为此，先介绍在正弦稳态条件下的网络函数。然后利用网络函数研究几种典型ＲＣ 电路的频率特性。 最后介绍谐振电路及其频率特性。电路的频率特性在电子和通信工程中得到了广泛应用，常用来实现滤波、选频、移相等功能。例如用谐振电路可以从众多的广播电台和电视台中选出喜爱的节目等。 ５．１　网络函数及频率特性 ５．１．１　网络函数的定义和分类 由于电路的功能不同，网络函数有不同的含义。当响应与激励在电路的同一对端钮上，其网络函数称为策动点函数。策动点函数包括策动点阻抗和策动点导纳， 分别如图５ １（ａ）和图５ １（ｂ）所示。 ５．１．１　网络函数的定义和分类 ５．１．１　网络函数的定义和分类 ５．２　ＲＣ 电路的频率特性 在电路理论中，频率特性是指在不同频率的正弦信号激励下，电路的稳态响应随着信号源工作频率而变化的特性。全部由电阻元件组成的网络，由于电阻元件的电阻值与工作频率无关，所以这种网络在任何频率的信号源激励下产生的响应都与频率无关，不存在频率特性的问题。如果网络中有电抗元件，则由于电抗元件的电抗随频率而变，对不同频率信号的激励将产生不同的响应。凡是ＲＬ 元件或ＲＣ 元件组成的电路，都有频率特性问题。 在通信与无线电技术中广泛应用ＲＣ 元件组成的电路来选频或滤波。因而这里只讨论ＲＣ电路，ＲＬ 电路的频率特性与ＲＣ 电路在分析方法上是完全相似的。 ５．２．１　一阶ＲＣ 低通滤波电路 ５．２．２　一阶ＲＣ 高通滤波电路 ５．２．３　二阶ＲＣ 带通滤波电路 ５．３　谐振电路 谐振电路是电路分析和通信技术中的基本电路，它在无线电技术等方面得到广泛的应用。在通信技术中，往往需要电路对多频率信号进行选频，即具有带通滤波电路的特性。 由电感元件与电容元件组成的谐振回路可以满足这一要求。但另一方面在电力工程中，意外发生谐振时又有可能破坏系统的正常工作，应加以避免。所以对谐振现象的研究有重要的实际意义。 ５．３．１　ＬＣ 振荡回路 ５．３．２　ＲＬＣ 串联谐振电路 １．ＲＬＣ串联谐振条件 ２．ＲＬＣ串联谐振的特性阻抗 ３．ＲＬＣ串联谐振电路的品质因数 ４．ＲＬＣ串联谐振电路的特点 ５． 频率特性和电流谐振曲线 １）电抗的频率特性 ５．３．３　并联谐振电路 １．ＲＬＣ 并联谐振的条件 ２．ＲＬＣ并联谐振电路的特点 １）谐振时的阻抗 ２）品质因数Q ３）谐振时的电流 ５．３．４　实际元件的并联谐振电路 １． 并联谐振条件和谐振频率 ２． 并联谐振的特点 本章小结 １． 网络函数和频率特性定义 ２．ＲＣ电路的频率特性 ３． 谐振的概念 １）ＲＬＣ串联谐振电路 ２）ＲＬＣ并联谐振电路 ３）电感线圈与电容并联电路 习　　题 参见教材P153 * * * * *