串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振轉(zhuǎn)移函數(shù)

1、串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振轉(zhuǎn)移函數(shù)第1頁，共50頁。2.3 電路中的諧振2.3.1 串聯(lián)諧振2.3.2 并聯(lián)諧振2.4 網(wǎng)絡(luò)的頻率特性 轉(zhuǎn)移函數(shù) 2.4.1 轉(zhuǎn)移函數(shù)的幅頻特性和相頻特性2.4.2 低通電路、高通電路2.4.3 波特圖第2頁，共50頁。本課作業(yè)52-182-222-232-29英5題第3頁，共50頁。 含有電感和電容的電路，如果無功功率得到完全補(bǔ)償，使電路的功率因數(shù)等于1，即：u、 i 同相，便稱此電路處于諧振狀態(tài)。諧振串聯(lián)諧振：L 與 C 串聯(lián)時(shí) u、i 同相并聯(lián)諧振：L 與 C 并聯(lián)時(shí) u、i 同相 諧振電路在無線電工程、電子測量技術(shù)等許多電路中應(yīng)用非常廣泛。諧振概念：2.3 電路中

2、的諧振第4頁，共50頁。2.3.1 串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振的條件RLC串聯(lián)諧振電路、 同相若令：則：諧振串聯(lián)諧振的條件是：第5頁，共50頁。諧振頻率： 第6頁，共50頁。串聯(lián)諧振的特點(diǎn)U、I 同相諧振時(shí)電流最大阻性第7頁，共50頁。注：串聯(lián)諧振也被稱為電壓諧振當(dāng)時(shí)UC 、UL將大于電源電壓U第8頁，共50頁。串聯(lián)諧振時(shí)的相量圖：第9頁，共50頁。品質(zhì)因素 Q 值 定義：電路處于串聯(lián)諧振時(shí)，電感或電容上的電壓與總電壓之比。第10頁，共50頁。串聯(lián)諧振特性曲線I諧振電流諧振頻率下限截止頻率上限截止頻率通頻帶第11頁，共50頁。電路參數(shù)對諧振曲線的影響(a) 不變，變小。(b) 不變， 變化。R變大通頻帶

3、f如何變?I(a)R變大(b)L或C變小C變小第12頁，共50頁。結(jié)論：Q愈大，帶寬愈小，曲線愈尖銳，選擇特性好。 Q愈小，帶寬愈大，曲線愈平坦，選擇特性差?？梢宰C明：可見 與 Q 相關(guān)。通頻帶I第13頁，共50頁。RLCr解： R、L、C串聯(lián)電路，已知R=10，r=10 （r是電 感線圈的電阻），L=100mH，C=2F，U=3V求：諧振時(shí)f0，I0，XL，XC，Q，UR，UL，UC，f,例：第14頁，共50頁。RLCr第15頁，共50頁。串聯(lián)諧振應(yīng)用舉例收音機(jī)接收電路接收天線與 C ：組成諧振電路將選擇的信號(hào)送 接收電路第16頁，共50頁。 組成諧振電路 ，選出所需的電臺(tái)。 為來自3個(gè)不同

4、電臺(tái)（不同頻率）的電動(dòng)勢信號(hào)；第17頁，共50頁。已知：解：如果要收聽 節(jié)目，C 應(yīng)配多大？問題：結(jié)論：當(dāng) C 調(diào)到 150 pF 時(shí)，可收聽到 的節(jié)目。第18頁，共50頁。2.3.2 并聯(lián)諧振當(dāng) 時(shí) 領(lǐng)先于 (容性)諧振當(dāng) 時(shí) 理想情況：純電感和純電容 并聯(lián)。 當(dāng) 時(shí) 落后于 (感性)LC第19頁，共50頁?；蚶硐肭闆r下并聯(lián)諧振條件LC第20頁，共50頁。LCL=100mH，C=2F，U=3V并聯(lián)諧振又稱為電流諧振第21頁，共50頁。非理想情況下的并聯(lián)諧振同相時(shí)則諧振RLC第22頁，共50頁。虛部實(shí)部則 、 同相 虛部=0。諧振條件：一、非理想情況下并聯(lián)諧振條件RLC第23頁，共50頁。由上

5、式虛部并聯(lián)諧振頻率得：或直接這樣推導(dǎo)：令虛部為0當(dāng)R=0時(shí)第24頁，共50頁。并聯(lián)諧振的特點(diǎn)同相。、 電路的總阻抗最大。定性分析:Z理想情況下諧振時(shí)：第25頁，共50頁?？傋杩梗旱茫捍氩⒙?lián)諧振電路總阻抗的大小諧振時(shí)虛部為零,即:什么性質(zhì)?第26頁，共50頁。并聯(lián)諧振電路總阻抗：當(dāng)時(shí)所以，純電感和純電容并聯(lián)諧振時(shí)，相當(dāng)于斷路。第27頁，共50頁。并聯(lián)支路中的電流可能比總電流大。支路電流可能大于總電流電流諧振第28頁，共50頁。并聯(lián)諧振特性曲線思考： 時(shí)為什么是感性？容性感性阻性I問：在串聯(lián)諧振電路中，何時(shí)電路呈感性、阻性、容性？第29頁，共50頁。讀圖練習(xí)：六管超外差式晶體管收音機(jī)2002.4

6、.7T1T2T3T4T5T6R1R2R3R4R5RWR6R7R8R9R10R11R12R13R14R15R16R176VD線路圖輸入電路高放變頻中放檢波低放功放T1T2T3DT4T5T6方框圖第30頁，共50頁。2.4 網(wǎng)絡(luò)的頻率特性-轉(zhuǎn)移函數(shù)概念：網(wǎng)絡(luò)的頻率特性是研究正弦交流電路中電壓、電流隨頻率變化的關(guān)系（即頻域分析）。 網(wǎng) 絡(luò)轉(zhuǎn)移函數(shù)：第31頁，共50頁。網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)：其中稱為幅頻特性稱為相頻特性頻率特性第32頁，共50頁。一、低通濾波器濾掉輸入信號(hào)的高頻成分，通過低頻成分。第33頁，共50頁。低通濾波器的傳遞函數(shù)第34頁，共50頁。相頻特性幅頻特性低通濾波器的頻率特性1 00 ：帶寬

7、：截止頻率第35頁，共50頁。分貝數(shù)定義：3分貝點(diǎn)：當(dāng) 時(shí)，幅頻特性上時(shí)，叫 3 分貝點(diǎn)。1三分貝點(diǎn)第36頁，共50頁。二、高通濾波器濾掉輸入信號(hào)的低頻成分，通過高頻成分。高通濾波器的傳遞函數(shù)第37頁，共50頁。高通濾波器的頻率特性幅頻特性相頻特性1第38頁，共50頁。三、帶通濾波器RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)RRRCRC令：則：第39頁，共50頁。第40頁，共50頁。幅頻特性第41頁，共50頁。1/10 1 10 100 .-1 0 1 2 .0.001 0.01 0.1 0.707 1 10 100 -60 -40 -20 -3 0 20 40 對于變化范圍較寬的頻率特性，為展 寬視野，其特性橫坐標(biāo)改用對數(shù)坐標(biāo)，表示歸一 化頻率；縱坐標(biāo)用（分貝）表示，便構(gòu)成波特圖。波特圖第42頁，共50頁。用歸一化頻率表示的低通濾波器傳遞函數(shù)令：則：知：第43頁，共50頁。低通波特圖-20dB/十倍頻幅頻特性（分貝）第44頁，共50頁。相頻特性第45頁，共50頁。傳遞函數(shù)典型的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)低通高通帶通帶阻電路舉例第46頁，共50頁。正弦交流電路綜合舉例例1、 移相電路RR1RC已知：當(dāng) R1由 0 變化時(shí)，的有效值不變，和 之間的相位差由 變化 180 o 0 o證明：第47頁，共50頁