电路的频率响应

11-2RLC串联电路的谐振***11-4RLC并联谐振电路11-3RLC串联电路的频率响应***11-1网络函数1一、频率响应电路的输出对不同频率的正弦激励有不同的响应，这一特性称为电路的频率特性或频率响应或频率特性。11-1网络函数电路中有电抗性器件，在电路激励源频率变化时，电路的性质、工作状态可能变化，使得电路不能正常工作甚至遭受破坏。例如，电力系统中的谐振导致电力网络的解列瘫痪；电子电路中负反馈变成正反馈振荡等。同样，对频率响应的特性也得到利用：选频、滤波等2输入变量和输出变量之间建立函数关系，来描述电路的频率特性，这一函数关系就称为电路和系统的网络函数，H(j)。二、网络函数网络函数有多种形式。3电压转移函数相频特性幅频特性例网络函数等于单位激励下的响应4无源网络+-一、谐振的定义Z+-电路的这种状态称为谐振11-2RLC串联电路的谐振5当

L=1/

C，电路中电压、电流同相.Rj

L+_二、RLC串联电路的谐振——此时电路的状态为谐振串联谐振条件：6实现谐振的手段谐振角频率谐振频率1.调频(改变外加电源、信号源频率)2.调参数L、C(常改变C

)。

三、RLC串联电路谐振时的特征2、输入阻抗Z为纯电阻，即Z=R。电路中阻抗值|Z|最小。ww0OR1、|Z|XLXCX电流I达到最大值I0=U/R(当U一定)。73、电阻上的电压等于电源电压，电抗上的电压为零，即Rj

L+_+++___定义：品质因数谐振时的相量图8

0

O|I|品质因数为不同值时的电流频率特性。Q值大Q值小品质因数Q在谐振电路中是一个很重要的参数，Q综合反映了电路中三个参数R、L、C对谐振状态的影响，也是分析比较谐振电路频率特性的重要辅助参数。当Q远大于1时：串联谐振又称电压谐振。95、功率和能量P=RI2=U2/R负载R吸收有功功率最大：电源发出功率PQ+_LCRu电场能量与磁场能量来回交换-----电磁振荡即L与C交换能量,电路与电源间无能量交换。10+_PQLCRu电场能量：同样磁场能量：总能量是常量，不随时间变化，正好等于最大值,与Q2成正比。设则谐振时：11例题12网络函数：Rj

L+_11-3RLC串联电路的频率响应输入信号的幅值不变，只改变其频率，在此频率的改变下，看看元件上输出电压的变化情况。通用曲线的绘制：纵横坐标都采用相对于谐振点的比值纵坐标以实际电压与谐振点的电压比横坐标以实际频率与谐振频率的比13幅频特性相频特性一、电阻电压的网络函数1φ14Q越大，谐振曲线越尖。通频带越窄，选择性越好。对非谐振频率的信号有抑制能力。0.707Q=1Q=0.5Q=101

2

10

幅频特性15通频带Q越大，谐振曲线越尖。通频带越窄。0.707Q=1Q=0.5Q=101

2

10

工程上的定义中心频率半功率点下界频率上界频率16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应用举例组成谐振电路，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；17已知：解：如果要收听节目，C应配多大？问题：结论：当C调到150pF时，可收听到的节目。18二、电容及电感电压的网络函数可以看到，电容电压滞后电阻电压90度电感电压超前电阻电压90度191Q

0U(

)/U

C2

L21两条曲线存在极大值的UL/UUC/U当Q>0.707当Q<0.707两条曲线上的特殊点：

1=0，和

3=∞时两条曲线上，为什么电容、电感上的电压极值不在谐振点出现？20Q越高，两个极值点越靠近中心频率点。两条曲线上极值点及极值点下的值：当Q大于0.707时21同样可以求得电感电压通用曲线上的截止频率比率：22一、简单G、C、L并联电路GCL并联+_GCL|Y|ww0OG|Y|最小=G|Z|最大电流谐振11-4RLC并联谐振电路23二、并联谐振的特征+_GCL当Q>>1,电感和电容支路会出现