十一章电路的频率响应

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1、1第十一章电路的频率响应电路的频率响应（频率特性）：电路和系统的工作状态随激励频率而变化的特性。线性无源+-重点1.网络函数2.串、并联谐振的概念2§11-1网络函数1、网络函数定义:在线性正弦稳态网络中，当只有一个独立激励源作用时，网络中某一处的响应（电压或电流）与网络输入之比，称为该响应的网络函数。正弦稳态网络函数是电源频率的函数。输出端口k的正弦响应输入端口j的正弦激励3例jωjω+–+–2Ω2Ω求图示电路的网络函数和.解：列网孔方程求I2解得：转移导纳转移电压比第十一章电路的频率响应4驱动点函数网络函数激励和响应属于同一端口激励和响应属于不同端口等效输入

2、阻抗等效输入导纳转移电压比转移电流比转移阻抗转移导纳2、正弦稳态网络函数的分类转移阻抗和转移导纳之间不存在互为倒数的关系。第十一章电路的频率响应5注意H(j)与网络的结构、参数值有关，与输入、输出变量的类型以及端口对的相互位置有关，与输入、输出幅值无关。因此网络函数是网络性质的一种体现。H(j)是一个复数，它的频率特性分为两个部分：模与频率的关系幅频特性幅角与频率的关系相频特性网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。第十一章电路的频率响应63、网络的频响特性幅频特性：相频特性：振幅（或有效值）比

3、H(j)

4、随ω变化的特性相位(jω)随ω的变化特

5、性可以用振幅比或相位作纵坐标，画出以频率为横坐标的曲线。这些曲线分别称为网络函数的幅频特性曲线和相频特性曲线。第十一章电路的频率响应幅频特性与相频特性统称为频率响应7幅频特性曲线相频特性曲线第十一章电路的频率响应8§11-2RLC串联电路的谐振谐振是正弦电路在特定条件下产生的一种特殊物理现象。谐振现象在无线电和电工技术中得到广泛应用，研究电路中的谐振现象有重要实际意义。含R、L、C的一端口电路，在特定条件下出现端口电压、电流同相位的现象时，称电路发生了谐振。谐振的定义R,L,C电路发生谐振9其中:一、串联谐振的条件：X=0电路发生谐振。谐振条件§11-2RLC串

6、联电路的谐振R+-10仅与电路参数有关或谐振角频率谐振频率§11-2RLC串联电路的谐振R+-串联电路实现谐振的方式：(1)LC不变，改变w(2)电源频率不变，改变L或C(常改变C)。0由电路参数决定，一个RLC串联电路只有一个对应的0,当外加电源频率等于谐振频率时，电路发生谐振。11二、串联谐振的特征：阻抗的频率特性R+-阻抗呈纯电阻特性，达到最小值。§11-2RLC串联电路的谐振12§11-2RLC串联电路的谐振相频特性幅频特性阻抗的频率特性X()

7、Z()

8、XL()XC()R0Z()oZ(jω)频响曲线()0o–/2/213§1

9、1-2RLC串联电路的谐振Z(jω)频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述：容性区感性区电阻性

10、Z()

11、0Z()o()0o–/2/214§11-2RLC串联电路的谐振Z=R，阻抗值

12、Z

13、最小。----谐振峰串联谐振电路电流达到最大值:R+-15无量纲§11-2RLC串联电路的谐振(2)LC上的电压大小相等，相位相反。+++___RjL+_品质因数16R+-§11-2RLC串联电路的谐振当电路中L、C一定时，Q决定于电路中的R，R越小，则Q越大。无线电技术中应用的谐振电路，其Q值一般在50～500之间。输入一个微弱的电压信号在电容两端可获得较大

14、的电压，从而达到鉴别和选择信号的目的。Q值的大小反映了谐振电路选择性能的好坏，称为品质因数。(3)谐振时出现过电压当ω0L=1/(ω0C)>>R时，Q>>1UL=UC=QUS>>US17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1.5V,求谐振电流和此时的电容电压。+_LCRu例解：§11-2RLC串联电路的谐振18(4)谐振时的功率§11-2RLC串联电路的谐振＝RI02=U2/R。电源向电路输送电阻消耗的功率，电阻功率达最大。+_PQLCR电源不向电路输送无功。电感中的无功与电容中

15、的无功大小相等，互相补偿，彼此进行能量交换。19§11-2RLC串联电路的谐振电感、电容储能的总值与品质因数的关系：Q是反映谐振回路中电磁振荡程度的量，Q越大，总能量就越大，维持振荡所消耗的能量愈小，振荡程度越剧烈。则振荡电路的“品质”愈好。一般在要求发生谐振的回路中希望尽可能提高Q值。20归纳串联电路谐振时的特点：阻抗值

16、Z

17、最小，为纯电阻，Z=R。2.串联电路谐振时电流值最大：3.电容、电感上的电压一般都远大于电源电压：4.谐振时电路有功功率最大，无功功率为零：P=UIcos＝UI＝RI02=U2/R§11-2RLC串联电路的谐振21一接收器的电路参数为：

18、U=10Vw=5103