单向正弦电路的频率特性

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1、2.4正弦交流电路的频率特性2.4.1谐振现象2.4.2网络的频率特性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，便称此电路处于谐振状态。谐振串联谐振：L与C串联时u、i同相并联谐振：L与C并联时u、i同相谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用非常广泛。谐振概念：2.4.1谐振现象（一）串联谐振串联谐振的条件RLC串联谐振电路、同相若令：则：谐振串联谐振的条件是：谐振频率：已知图示正弦电流电路输入电压u=14.14sinωtV。发生谐振时，电压表V2、V3的读数均为20V，则电压表V1的读数为（10）V。uRLCV1V2V

2、3串联谐振的特点U、I同相当时当电源电压一定时：UC、UL将大于电源电压U注：串联谐振也被称为电压谐振当时，谐振时：、品质因数---Q值定义：电路处于串联谐振时，电感或电容上的电压和总电压之比。谐振时:在谐振状态下,若R

3、（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。谐振曲线分析（之三）结论：Q愈大，带宽愈小，曲线愈尖锐。Q愈小，带宽愈大，曲线愈平坦。分析：不变，不变（LC）、R不变，如何改变或？可以证明：可见与Q相关。不变，变化。不变，串联谐振时的阻抗特性容性感性串联谐振应用举例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；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。问题（二）：信

4、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。（二）并联谐振当时领先于(容性)谐振当时理想情况：纯电感和纯电容并联。当时落后于(感性)或理想情况下并联谐振条件非理想情况下的并联谐振同相时则谐振虚部实部则、同相虚部=0。谐振条件：非理想情况下并联谐振条件由上式虚部并联谐振频率得：或当时并联谐振的特点同相。、电路的总阻抗最大。定性分析:Z理想情况下谐振时：总阻抗：得：代入并联谐振电路总阻抗的大小谐振时虚部为零,即:什么性质?并联谐振电路总阻抗：当时所以，纯电感和纯电容并联谐振时，相当于断路。外加电压一定时，总电流最小。Z外加恒流源

5、时，输出电压最大。并联支路中的电流可能比总电流大。支路电流可能大于总电流电流谐振则若品质因素--Q:Q为支路电流和总电流之比。当时,并联谐振特性曲线容性感性思考为什么？并联谐振应用举例替代后，在谐振频率下放大倍数将提高。该种频率的信号得到较好的放大，起到选频作用。消除噪声（三）谐振滤波器：利用谐振进行选频、滤波令滤波器工作在噪声频率下，即可消除噪声。---信号源---噪声源已知：接收网络谐振滤波器提取信号接收网络谐振滤波器令滤波器工作在频率下，信号即可顺利地到达接收网络。---信号源---噪声源已知：分析（一）：抑制噪声信号被滤掉了令：消除噪声提取信号接收网络谐振滤波器分析

6、（二）：提取信号接收网络谐振滤波器则信号全部降落在接收网络上。若在下谐振滤波器接收网络如果，网络应如何设计？?思考题：用上页类似的形式，设计消除噪声、提取信号的电路。3.4.2网络的频率特性概念：网络的频率特性是研究正弦交流电路中电压、电流随频率变化的关系（即频域分析）。网络传递函数：（一）低通滤波器网络的传递函数：滤掉输入信号的高频成分，通过低频成分。低通滤波器的传递函数---幅频特性：输出与输入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。---相频特性幅频特性低通滤波器的频率特性100~：带宽：截止频率分贝数定义：半功率点：当时，幅频特性上时，叫3分

7、贝点或半功率点。1三分贝点（二）高通滤波器滤掉输入信号的低频成分，通过高频成分。高通滤波器的传递函数高通滤波器的频率特性幅频特性相频特性1（三）带通滤波器RC串并联网络RRRCRC令：则：幅频特性（四）带阻滤波器双T网络RRR2CC2C11/10110100…...-1012…...0.0010.010.10.707110100-60-40-20-302040对于变化范围较宽的频率特性，为展宽视野，其特性横坐标改用对数坐标，表示归一化频率；纵坐标用（分贝）表示，便构成波特图。波特