ch2-2频率响应ppt课件

1、2.6 交流电路的频率响应交流电路的频率响应RC串联电路的频率响应串联电路的频率响应正弦交流电路的并联谐振正弦交流电路的并联谐振正弦交流电路的串联谐振正弦交流电路的串联谐振正弦交流电路的串联谐振正弦交流电路的串联谐振 当当 ，L， C 满足一定条件，恰好使满足一定条件，恰好使XL= XC ，此时，此时 = 0，电路中电压、电流出现同相，电路的这种状态称为谐振。，电路中电压、电流出现同相，电路的这种状态称为谐振。|)( j)1( jZXXRCLRZCL IRj L+_Cj1 U以以RLC串联电路为例串联电路为例谐振时谐振时一、串联谐振的条件一、串联谐振的条件1. L C 不变，改动不变，改动 w

2、2. 电源频率不变，改动电源频率不变，改动 L 或或 C ( 常改变常改变C )，使，使 XL=XC 。谐振角频率谐振角频率 (resonant angular frequency)LC10 谐振频率谐振频率 (resonant frequency) LCf210 CL001 IRj L+_Cj1 U二、二、RLC串联谐振的特点串联谐振的特点Z=RX=0最最大大最最小小RUZUIRXRZ 22三、参数三、参数品质因数品质因数(quality factor)无量纲无量纲CLRRCRLQ1100 Q=0.5Q=1Q=101)()(0 II00 1Q越大，谐振曲线越尖。越大，谐振曲线越尖。电路对非谐

3、振频率下的电路对非谐振频率下的电流具有较强的抑制能电流具有较强的抑制能力，所以选择性好。力，所以选择性好。Q是反映谐振电路性质的一个重要指标。是反映谐振电路性质的一个重要指标。从多频率的从多频率的信号中选出信号中选出w0的那个信的那个信号，即选择号，即选择性。性。四四 . 谐振时元件上的电压谐振时元件上的电压LU CU RU I谐振时的相量图谐振时的相量图 IRj L+_Cj1 U+- -LU+- -CU+- -RURIUUR UCIUCjQj0 ULIULjQj0 串联谐振又称电压谐振串联谐振又称电压谐振当当Q1时，时，UL=UCU五、串联谐振的应用举例五、串联谐振的应用举例+uLeRLCu

4、CLLLRC+e1e2e3f1f2f3e收音机调谐电路收音机调谐电路1. 简单简单 G、C、L 并联电路并联电路+_S IRCL U并联电路的谐振并联电路的谐振)(111111LRLjRCjCjZ 01 LC 令令LC10 得谐振角频率得谐振角频率2.电感线圈与电容并联电感线圈与电容并联LCRCjLjRCjLjRLjRCjZ211)(1 CLR通常线圈电阻很小，满足通常线圈电阻很小，满足L R, )(1112LCjLRCLCRCjLjZ 01 LC 令令LC10 得谐振角频率得谐振角频率RCLRLRZ 2020)()(当电路发生谐振时，电路相当于一个电阻：当电路发生谐振时，电路相当于一个电阻：

5、ULIICICLR+- -ILICIU并联谐振的特点：并联谐振的特点：（1谐振时电源电压与电流同相，电路成电阻性。谐振时电源电压与电流同相，电路成电阻性。（2谐振时阻抗最大，总电流最小谐振时阻抗最大，总电流最小RCLUIRCLRLRZ min022max)(| （3谐振时各并联支路的电流为谐振时各并联支路的电流为CCLUILULRUI010202)( 当当0L R时，时，ILICI0故并联谐振又叫电流谐振故并联谐振又叫电流谐振品质因数品质因数QRRLRCIIIIQCLRCLULUCL 00/0010 讨论由纯电感和纯电容所构成的串并联电路：讨论由纯电感和纯电容所构成的串并联电路： 串并联电路的

6、谐振串并联电路的谐振L1C2C3对电路定性分析对电路定性分析并联谐振并联谐振 2 2 时时2121CL 2 2 时时并联支路呈感性，发生串联谐振并联支路呈感性，发生串联谐振21 )1()(1j1jj1j1jj1jj1)(212332122121321213CLCCCLCLLCCLCLCZ 分别令分子、分母为零，可得：分别令分子、分母为零，可得：串联谐振串联谐振)(13211CCL 并联谐振并联谐振2121CL 定量分析定量分析L1C2C3LC串并联电路的应用：串并联电路的应用：可构成各种无源滤波电路可构成各种无源滤波电路 (passive filter)。例：例： 鼓励鼓励 u1(t)，包含两

7、个频率，包含两个频率w1、w2分量分量 (w1w1 ，滤去高频，得到低频。，滤去高频，得到低频。若若w1 w2， 仍要得到仍要得到 u11(w1)，如何设计电路，如何设计电路?CRC2C3L1+_u1(t)+_uo(t)(3)将将C3改为电感元件即可。改为电感元件即可。RC电路的频率响应电路的频率响应1 RC低通滤波电路低通滤波电路+U1+U2-R+ UR -Cj 1I)(|)(111111212 uuARCarctgRCRCjCjRCjUUA)()()(11|212RCarctgRCUUAu 其中其中-幅频特性幅频特性-相频特性相频特性)()()(11|212RCarctgRCUUAu -幅

8、频特性幅频特性-相频特性相频特性010.707CC|Au|幅频特性曲线幅频特性曲线0-90o-45oC相频特性曲线相频特性曲线=1/RC时，时，|Au|=21又又 =RC ，故，故c=1/ 时，功率为原来的时，功率为原来的1/2，c 又称半功又称半功率点频率。率点频率。通频带通频带BW）：）：0c2 RC高通滤波电路高通滤波电路+U2+U1-R+ UC -Cj 1)(|1)1(111111212 uuARCarctgRCRCjCjRRUUARCarctgRCUUAu 1)()1(11|212 其中其中-幅频特性幅频特性-相频特性相频特性RCarctgRCUUAu 1)()1(11|212 010.