广石化大学电路之17电路的频率响应.ppt

本章内容,基本要求：,重点： 难点：,11-1 网络函数 11-2 RLC串联电路的谐振 11-3 RLC串联电路的频率响应 11-4 RLC并联电路的谐振,掌握网络函数。 熟练掌握RLC电路发生谐振的条件及谐振特性。,RLC电路发生谐振的条件及谐振特性。,RLC串联电路的频率特性。,复习引入：,j L,相量模型,相量关系,频率特性,电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象，称为电路和系统的频率特性，又称频率响应。,11.1 网络函数,1. 网络函数H（j）的定义,输出响应,输入变量,2. 网络函数H（j）的形式,驱动点函数 转移函数,输入和输出同一端口,输入和输出不同端口,驱动点函数,转移函数,驱动点阻抗,驱动点导纳,转移阻抗：,转移导纳：,转移电压比：,转移电流比：,(传递函数),3.网络函数的计算方法,网络函数不仅与电路的结构、参数值有关，还与输入、输出变量的类型以及端口对的相对位置有关。,网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。,例一,求图所示网络负载端开路时的驱动点阻抗和转移阻抗 。,解：首先画出网络的相量模型，如图 (b)所示。用阻抗 串并联公式求得驱动点阻抗,然后求得,11.2 RLC 电路的谐振,谐振是正弦电路在特定条件下产生的一种特殊物理现象。谐振现象在无线电和电工技术中得到广泛应用，研究电路中的谐振现象有重要实际意义。,一方面需要得到谐振现象；另一方面在某些情况下电路中发生谐振会破坏正常工作。,含R、L、C的一端口电路，在特定条件下出现端口电压、电流同相位的现象时，称电路发生了谐振。,发生谐振,一、谐振的概念,2.谐振的条件：,X=0,1.谐振的原因：,感抗和容抗的作用正好完全抵消。,谐振角频率0,：电路谐振时的角频率,二、RLC串联电路的谐振,谐振条件：,谐振角频率：,谐振频率：,又称为电路的固有频率,=?,称：电压谐振,三、RLC并联电路的谐振,谐振条件：,谐振角频率：,谐振频率：,又称为电路的固有频率,=?,称：电流谐振,复习引入：,谐振的条件：,X=0,RLC串联电路的谐振,RLC并联电路的谐振,谐振角频率：,串联谐振（电压谐振）,并联谐振（电流谐振）,11.3 频率响应分析,幅频特性,相频特性,（以RLC串联电路为例介绍）,一、阻抗的频率响应：,幅频特性,相频特性,RLC串联特性,1.区域划分：,容性区 电阻性 感性区,2.谐振时：阻抗 Z=R；为最小值。,二、电流的频率响应,幅值关系：,可见I(w )与 |Y(jw )|相似。,|Y(j )|,I( ),电流 I=U/R； 为最大值。,谐振时：,三、电压的频率响应,为了突出电路的频率特性，常分析输出量与输入量之比的频率特性。,而这些电压比值可以用分贝表示,品质因数,幅频特性,相频特性,1,通用谐振曲线,电路的选择性,Q值大，选择性能好。 Q值小，选择性就差。,电阻电压UR=U ； 为最大值。,谐振时：,1,通频带,0.707,定量衡量选择性的指标,时的两个频率2和1之间的差,1 、2分别称为上、下截止角频率,可以证明：,BW=1 -2,越小，选择性越好,=1时：,Q1； 过电压现象。,四、品质因数,(a) 电压关系：,谐振时：UR=U；UL0 = UC