《电路》第五版-第11章

第十一章电路的频率响应1精选2021版课件激励响应电路响应的幅值和相角均随频率的变化而变化！11-1网络函数2精选2021版课件激励响应网络函数/传递函数网络函数的幅值和相角均随频率的变化而变化！3精选2021版课件激励转移函数响应转移电压比策动点函数策动点导纳幅频特性相频特性4精选2021版课件谐振的定义:如果在某一特定频率下工作的含有动态元件的无源单口网络的阻抗角为零，表现为纯电阻电路，则认为该单口网络在此频率情况下发生谐振。11-2谐振5精选2021版课件谐振电路是一种具有频率选择性的电路，它可以根据频率去选择某些需要的信号，而排除其他频率的干扰信号。电路谐振6精选2021版课件要点:1、谐振条件及特性分析.2、通频带和选择性.7精选2021版课件X(

)XL(

)XC(

)R

0

Z(

)O阻抗幅频特性|Z(

)|串联谐振8精选2021版课件1.串联谐振条件:有:得谐振频率:可知：(1)为固有频率;(2)调三个量均可发生谐振；(3)定义品质因数:9精选2021版课件2串联谐振情况分析:谐振时:1)谐振时电流:即谐振时电流与电压同相,I达到最大值.

0

O|Y(

)|I(

)I(

)U/R电流谐振曲线10精选2021版课件2)谐振时各元件的电压：电路呈阻性电路阻抗最小串联谐振为电压谐振相量图11精选2021版课件3谐振曲线和通频带以电阻电压曲线为例：1)谐振特性曲线：选择性1hO112精选2021版课件从谐振曲线看到，谐振时电压达到最大，当w偏离w0时，电压从最大值降下来。换句话说，串联谐振电路对不同频率的信号有不同的响应，对谐振信号最突出(表现为电压最大)，而对远离谐振频率的信号加以抑制(电压小)。这种对不同输入信号的选择能力称为“选择性”。(a)选择性1hO113精选2021版课件Q越大，谐振曲线越尖。当稍微偏离谐振点时，曲线就急剧下降，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=10Q=1Q=0.51

2

10.7070

(b)通用谐振曲线：因此，

Q是反映谐振电路性质的一个重要指标。14精选2021版课件2)通频带

网络函数的模不低于谐振时网络函数的模的（0.707倍）的频率范围叫做通频带。其宽度决定了幅频特性曲线的尖锐程度——通频带越窄，Q值越高，幅频特性曲线越尖，选择性越好。Q=10Q=1Q=0.51

2

10.7070

15精选2021版课件当:

相量图为：1.标准并联电路：11-4并联谐振16精选2021版课件串、并联比较-----对偶原理串联并联17精选2021版课件串、并联比较-----对偶原理串联并联18精选2021版课件RLC串联GCL并联|Z|ww0OR

0

OI(

)U/R

0

OU(

)IS/G|Y|ww0OG19精选2021版课件相量图为：2.实际并联电路：20精选2021版课件此电路参数发生谐振是有条件的，参数不合适可能不会发生谐振。当电路发生谐振时，电路相当于一个电阻：21精选2021版课件CLR等效电路：（其中：C不变。）谐振时：GeCLe22精选2021版课件近似等效电路：CLR当线圈Q值很高时，即：时，上式可近似为：GeCL近似等效电路：其中，L、C不变，23精选2021版课件讨论由纯电感和纯电容所构成的串并联电路：(a)(b)3.串并联电路的谐振L1L3C2L1C2C3上述电路既可以发生串联谐振(Z=0)，又可以发生并联谐振(Z=

)。可通过求入端阻抗来确定串、并联谐振频率。对(a)电路，L1、C2并联，在低频时呈感性。随着频率增加，在某一角频率w1下发生并联谐振。w>w1时，并联部分呈容性，在某一角频率w2下可与L3发生串联谐振。24精选2021版课件对(b)电路可作类似定性分析。L1、C2并联，在低频时呈感性。在某一角频率w1下可与C3发生串联谐振。w>w1时，随着频率增加，并联部分可由感性变为容性，在某一角频率w2下发生并联谐振。定量分析：(a)当Z(w)=0，即分子为零，有：L1L3C225精选2021版课件可解得：当Y(w)=0，即分母为零，有：可见，w

1<w2。L1L3C226精选2021版课件(b)分别令分子、分母为零，可得：串联谐振并联谐振L1C2C327精选2021版课件阻抗的频率特性：

1

X(

)O

2Z(

)=jX(

)

1

X(

)O

2(a)(b)28精选2021版课件例：激励u1(t)，包含两个频率w1、w2分量(w1<w2)：要求响应u2(t)只含有w1频率电压。u1(t)=u11(w1)+u12(w2)如何实现？LC串并联电路的应用：可构成各种无源滤波电路。+_u1(t)u2(t)可由下列滤波电路实现：29精选2021版课件并联谐振，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。CRC2C3L1+_u1(t)+_u2(t)30精选2