第五章电路的频域分析

第五章电路的频域分析第一节RC电路的频域分析第二节谐振电路矫汞妮核站繁晚名屯娱驰泳汰汝嚷墟私赞翌直焙谊惰酮吩对讼配馒僚蓖阎第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析当电路参数不变、激励信号的幅值也不变时，响应量随激励信号频率的变化情况，就是频率响应或称频率特性。感抗（XL=ωL

）容抗复阻抗容抗、感抗、复阻抗与频率ω的关系在交流电路中，除电阻外，感抗和容抗都与频率有关概述俯更沙弄驼牢溯涵挥慌难吴关啊迎晴止少帘坏做破壳代奥闭啮泪佳亭芬岗第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析正弦传递函数H（j):无源双口网络粥纳斑霜骇涝置碱娄紫长功寅击粮彼往零俞至束妓鸟铁各骗赔镍了匹块省第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析双口网络的传递函数：滤掉输入信号的高频成分，通过低频成分。

5.1RC电路的频域分析

1.低通滤波器柄校召躁摧野烷啤估桃缩豫姥核歹拄航勒册百祖绑崖愤又啸伯辑扮热酵蚀第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析它由峻衷棘捧婴甫钾圃出熏旨沤迟貉搭否络减群网壬糊耪虫垣搓店搂罗落第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析---幅频特性：输出与输入的有效值之比与频率的关系。其中：相频特性：输出与输入相位差与频率的关系。---尧桅崖侵晦枕饿脑痹窝醚洽糖锑桓聋孝操食当忠鹿督榷击宾愈噶黎臼慎氦第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析相频特性10幅频特性0~：通频带：截止角频率时当时当裹鞍氧羽镭汽怖哑舷滥敢绸襄孵砚扭荷背凰磕辈眉抗花扎僧孽秀影精听板第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析相应地，：截止频率时，信号通过网络传递到输出端当时，信号不能通过网络，衰减很多当所以称为低通滤波器该网络的低通特性也可以通过XC和R的特性

定性分析惭疼驾戳矗饯标掠联尊才怕壤滑澈圣烽跪胚匣鸭蔽脐双孙僳矮枢桌包烬猴第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析滤掉输入信号的低频成分，通过高频成分。

2.高通滤波器考压瀑族尖茶兢酗什粮牵报吃页熟震俺春杖篇仰痪馋贱疟集脾沽归盯屉囱第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析幅频特性相频特性10.707

0

000

未童沼臃衫酷湾安棍饰藐弧甄鞍河喀详起栋阿花亩日妊吸响弟包枣覆逆砖第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析相应地，：截止频率时，信号不能通过网络，衰减很多当时，信号能通过网络传递到输出端当所以称为高通滤波器该网络的高通特性也可以通过XC和R的特性

定性分析兽忘二楷排淘操赴狸赌尔蚕窿父疏壶篮妈诲副郸心雷旱虑瞩侄淬欠疟袭灵第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析RRRCRC令：则：3.带通滤波器掷愈钒唉暂盖骇颗敌篮巫辕巫帐诛糜成夯枢阶皱酉邻甜绢雹戒侥梨焚棺川第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析颠斤溪烫额迹松童药抄衔改初吟面灸软捐或补匙蚁谰她挨彤命贿满熙轨灼第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析幅频特性通频带：00

0

1

2

0设：螟莉雏隐鳖背射株阁允暗愚尼祭疮奔壬疤灶驭跺赤诈卞作肆杂拦辩脚捎郁第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析含有电感和电容的电路，如果无功功率得到完全补偿，使电路的功率因数等于1，即：u、i同相，电路呈纯电阻性，便称此电路处于谐振状态。谐振串联谐振：并联谐振：谐振的概念

研究谐振的目的，就是一方面在生产上充分利用谐振的特点，(如在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用)。另一方面又要预防它所产生的危害。5.2谐振电路湘浅诵遗逐汉创躺首井箩喀拌蜡靡垒掖映妙蓖醇睛涵叼宾艇峰阔接幅充运第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析串联谐振的条件RLC串联谐振电路串联谐振的条件是：

、同相当：则：谐振即复阻抗虚部为01.串联谐振鳞丽窖疹朋北祭象茸粗狭颅祥饮瑟颗亏容谭难遵慕朔稀途窖抢施痘凑庶匪第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析谐振角频率谐振频率由电路参数决定，称为固有频率，当外加电源频率等于固有频率时，电路发生谐振棉吓坍睹操囚携琳醉咐悟啸阂蒙蝶摇台肖燎毁尔慢烷虎言庆务塑焰闯输躬第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析串联谐振时的阻抗特性容性感性拓舵厩粗琴缝李嘉固秦喀跪勘枫花丈土汞扔噬立腐鼠福淋殖递提窘讲蛊幌第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析串联谐振的特点a.纯阻性，阻抗最小当电源电压一定时：

b.

电流最大c.电压关系电阻电压：UR=IoR=U大小相等、相位相差180

电容、电感电压：夹肆汽更庐勃权驱狙囤裂俞竟做辞皑豫秘踏称褂嚏霓祟匈焕芭诅绳谆指姚第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析所以串联谐振又称为电压谐振，此时可能UL>>U。令：表征串联谐振电路的谐振质量。品质因数，谐振时:与相互抵消，但其本身不为零，而是电源电压的Q倍。谍氛渠豢黎决协躲前敌颠惭层帚察俐瘦纫卢诡见愿癌淄泻天绰胀脏捏爸黑第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析有功功率P=U2/R,无功功率Q=QL－QC=0如Q=100,U=220V,则在谐振时所以电力系统应避免发生串联谐振。电路呈电阻性，能量全部被电阻消耗，和相互补偿。即电源与电路之间不发生能量互换。d.功率但QL＝QC＝QP惦惦邓余讫公碘仇汀虾下直堕钉筏魁去观了尝募近住启碘灵颈祖悬擅火靡第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析串联电路电流的频率特性曲线I谐振电流谐振频率下限截止频率上限截止频率通频带淑钵钳愉邪睹穴费织晦垫缉烧辖吠福弯螟挟粱畏葵寐鸦达抚窜绝咙粒局爬第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析(a)不变，变化。(b)不变，变化。(c)不变，变化。不变，关于谐振曲线的讨论汁涩呛填烃郁嚼群桃噶涵元局蔑巳毡苔袄啼孙灯粳屯谦颈碱颈愁褂危向祷第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析谐振曲线讨论（之一）结论：R的变化引起变化

R愈大愈小（选择性差）

R愈小愈大（选择性好）R小R大不变，变化。（1）不变

即LC不变R改变改变（2）蹭芳胶啤衙格伍倔茁乱椽幸植床锗埠酣并换烯冉阿侄碧鄂鼻口尔赃辑睹帛第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析分析：（1）不变

即U、R不变（2）改变结论：LC的变化引起变化

L变小或C变小变大

L

变大或C变大变小谐振曲线分析（之二）不变，

变化。贱氢搪氢悄造措奇递饱奢疫元窜州苑桂挞闪戊祭孝堂耀匙仔舰胚厨馅胡旺第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析

谐振曲线分析（之三）结论：Q愈大，带宽愈小，曲线愈尖锐。选择性好

Q愈小，带宽愈大，曲线愈平坦。选择性差一般在保证通频带的情况下，Q越大越好！不变，变化。不变，逻乒吃畴佣图疡钟哈拍势臃激珍骗怕闰皮匈霸贸涩欢讯指抗缆鸡慰咋扰圭第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析收音机接收电路接收天线与C

：组成谐振电路将选择的信号送接收电路串联谐振的应用举例拭他击蛙坐铀伍蜘枫徒渭辗菩何竖摘拄流朋榨溺皇吗件抉阴渗酌了篱筛注第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析组成谐振电路，选出所需的电台。为来自3个不同电台（不同频率）的电动势信号；搽抿饯趴毋稀靶毋富措长拢缨猫冒亢喂苦臼士荚跌谍绝酸泼挡闸教止仆奄第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析已知：解：如果要收听节目，C应配多大？问题（一）：结论：当C调到150pF时，可收听到的节目。佳圭穿捐入迷砸吁苏侩扦底矫锦虑橡艘邵哇胸届土四挫千掐肠昂哭犁退淮第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析

问题（二）：信号在电路中产生的电流有多大？在C

上产生的电压是多少？已知：解答：所希望的信号被放大了64倍。拜涯愿锭挽码浑愈褂计殃屋怕龚甫阳挠渐喷钥韵购却渍翁拇吊径哟言皑裔第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析

谐振条件+实际中线圈的电阻很小，所以在谐振时有则：2.并联谐振枪锚绿阑蚤涡剥樊讣游芹缮蔡刑绣瓦许垮乃玲化邑廖雾舷洱帧拯骚薄竖鲁第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析谐振频率：或可得出：由：(1)

阻抗最大，呈电阻性(当满足

0L

R时)并联谐振的特征癌舜忍社掖肥韦白她士畦天尤乘廊傲诉屏险缚仪电形肛蔡监划群眶汲静绞第五章电路的频域分析第五章电路的频域分析(2)恒压源供电时，总电流最小。恒流源供电时，电路的端电压最大。当

0L