网络函数、RLC串联电路的谐振 、RLC串联电路的频率响应课件

1、第十一章 电路的频率响应,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并联谐振电路 11-5 波特图 11-6 滤波器简介,1,学习交流PPT,2.网络函数的定义,在单一正弦激励的线性无源网络中，某一处的响应相量与激励相量之比，称为该响应的网络函数。,11-1 网络函数,1.频率响应,电路中的电压、电流、阻抗、导纳等量与激励源频率的关系，称为电路的频率特性，又称为频率响应。,线性 无源 网络,响应,2,学习交流PPT,驱动点阻抗,驱动点导纳,激励是电流源，响应是电压,激励是电压源，响应是电流,3.网络函数的类型,1）驱动点函数,3,学

2、习交流PPT,2）转移函数（传递函数）,转移 导纳,转移 阻抗,转移 电压比,转移 电流比, 激励是电压源, 激励是电流源,4,学习交流PPT,注意,1）H(j)不仅与电路的结构、参数有关，还与激励、响应的位置有关，与激励、响应的大小无关。因此网络函数是网络性质的一种体现。,2）H(j) 是一个复数，其频率特性分为两部分：,模与频率的关系,幅频特性,幅角与频率的关系,相频特性,3）已知H(j) ，可求得任意正弦激励下的电路响应。,5,学习交流PPT,例,解,列网孔方程解电流,转移导纳,转移电压比,6,学习交流PPT,1.谐振现象,含有R、L、C 的一端口正弦稳态电路，在特定条件下出现的端口电压

3、、电流同相位的现象，称电路发生了谐振。,发生谐振,谐振时电路对外呈电阻性,11-2 RLC串联电路的谐振,7,学习交流PPT,2.串联谐振的条件,当X=0，即 时，电路发生谐振。,谐振条件,谐振角频率,谐振频率，固有频率,8,学习交流PPT,串联电路实现谐振的方式：,1）L、C不变，改变电源频率 ，使 =0；,2）电源频率 不变，改变L或C，使0= 。,3.RLC串联电路阻抗的频率特性,幅频特性, 相频特性,9,学习交流PPT,相频特性曲线,幅频特性曲线,容性区,感性区,电阻性,10,学习交流PPT,4.RLC串联电路电流的频率特性,通频带,截止频率：1，2,带宽：BW= 1-2,选择性,11

4、,学习交流PPT,5.RLC串联谐振的特征,1）Z=R，|Z|最小，当U一定时，I=I0=U/R达到最大。,2） LC串联相当于短路。,电压谐振,12,学习交流PPT, 特性阻抗, 品质因数,当 R 时，Q 1，UL=UC=QU U。,过电压,13,学习交流PPT,3）=cos=1，P=UI0 达到最大，Q = 0。,谐振时电容与电感的无功完全补偿，彼此进行电能与磁能的周期性交换，它们与电源之间没有能量交换。,注意,14,学习交流PPT,例1,某收音机输入回路 L=0.3mH，R=10，为收到中央电台560kHz信号，求：(1)调谐电容C值； (2) 如输入电压为1.5V,求谐振电流和此时的电

5、容电压。,解,15,学习交流PPT,例2,一接收器的电路参数为：U=10V,w=5103 rad/s, 调C使电路中的电流最大，Imax=200mA，测得电容电压为600V，求R、L、C及Q。,解,16,学习交流PPT,11-3 RLC串联电路的频率响应,研究物理量与频率关系的图形（频响曲线或谐振曲线）可以加深对谐振现象的认识。,1.RLC串联电路电流的通用谐振曲线,为了比较不同的谐振电路，把电流谐振曲线的横、纵坐标分别除以0和I0，称为归一化。,17,学习交流PPT,幅频特性,相频特性,18,学习交流PPT,通用谐振曲线,Q值越大，谐振曲线越陡，通频带越窄，对非谐振信号的抑制能力越强，电路的选择性越好，但电路的信号通过能力越差。,HdB= 20log10I()/I0,HdB=20lg0.707 = 3dB,定义：,当=1或2时，,1、2：3分贝频率 半功率点,19,学习交流PPT,2. 以UL()与UC()为输出的H()的频率特性,20,学习交流PPT,HL( )与HC( )的极值点：令,21,学习交流PPT, =C2，UC()获最大值； =L2，UL()获最大值。且UC(C2)=UL(L2)。,Q越高，L2和C2 越靠近=1，同