电路原理电路中的谐振.ppt

第10章 电路中的谐振,10. 1 串联电路的谐振,10. 3 并联电路的谐振,10. 4 串并联电路的谐振,10. 2 RLC串联谐振电路的谐振曲线和选择性,10. 1 串联电路的谐振,当 ，L， C 满足一定条件，恰好使XL=|XC| ， = 0，电路中电压、电流出现同相，电路的这种状态称为谐振。,谐振时,一、串联谐振的条件,1. L C 不变，改变 w,2. 电源频率不变，改变 L 或 C ( 常改变C )，使 XL=|XC| 。,谐振角频率 (resonant angular frequency),谐振频率 (resonant frequency),二、RLC串联谐振的特征,Z=R,X=0,三、参数,1. 特性阻抗 (characteristic impedance),单位：,2. 品质因数(quality factor),无量纲,四 . 谐振时元件上的电压,串联谐振又称电压谐振,磁场能量,电场能量,五、串联谐振时的电磁场能量,电感电容储能的总值与品质因数的关系：,Q是反映谐振回路中电磁振荡程度的量,10.2 RLC串联谐振电路的谐振曲线和选择性,一. 阻抗频率特性,幅频 特性,相频 特性,阻抗相频特性,二. 电流谐振曲线,谐振曲线：表明电压、电流与频率的关系。,幅值关系：,从多频率的信号中选出w0 的 那个信号，即选择性。,Q 对选择性的影响： Q越大，选择性越好,三. 选择性,四. 通用谐振曲线,Q越大，谐振曲线越尖。 电路对非谐振频率下的 电流具有较强的抑制能 力，所以选择性好。,Q是反映谐振电路性质的一个重要指标。,五. UL(w )与UC(w )的频率特性,w =0， UL = 0,0w w 0， UL,w =w 0， UL= QU,w w 0 ， w LM ，ULM,w UL=U,w =0， UC = U,0w w 0 UC , w CM ，UCM , UC,w =w 0， UL= QU,w UC=0,根据数学分析，当 才会出现UC() ，UL() 最大值。且UC( CM)=UL( LM)。,Q越高，wLM和wCM 越靠近w 0,一、简单 G、C、L 并联电路,对偶：,R L C 串联,G C L 并联,10. 3 并联电路的谐振,R L C 串联,G C L 并联,|Z|最小 ( R ),|Y|最小( G),谐振时电流最大,谐振时电压最高,R L C 串联,G C L 并联,电压谐振,电流谐振,UL(w 0)=UC (w 0)=QU,IL(w 0) =IC(w 0) =QIS,二 、电感线圈与电容并联,谐振时 B=0，即,谐振角频率,当电路发生谐振时，电路相当于一个电阻：,等效电路：,其中：C不变。,谐振时：,讨论由纯电感和纯电容所构成的串并联电路：,10. 4 串并联电路的谐振,对(b)电路定性分析,分别令分子、分母为零，可得：,串联谐振,并联谐振,定量分析,阻抗的频率特性,2信号被断开,1信号被分压,2信号被短路,并联谐振，开路,串联谐振，短路,w1 信号短路直接加到负载上。,该电路 w2 w1 ，滤去高频，得到低频。,若w1 w2， 仍要得到 u11(w1)，如何设计电路?,说明,2. 本章讨论改变频率实现谐振的情况。若改变电路参数实现谐振，所得到的变