網(wǎng)絡(luò)函數(shù)、RLC串聯(lián)電路的諧振-、RLC串聯(lián)電路的頻率響應(yīng).ppt

1、1,第十一章 電路的頻率響應(yīng),11-1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 11-2 RLC串聯(lián)電路的諧振 11-3 RLC串聯(lián)電路的頻率響應(yīng) 11-4 RLC并聯(lián)諧振電路 11-5 波特圖 11-6 濾波器簡介,2,2.網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義,在單一正弦激勵的線性無源網(wǎng)絡(luò)中，某一處的響應(yīng)相量與激勵相量之比，稱為該響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)。,11-1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù),1.頻率響應(yīng),電路中的電壓、電流、阻抗、導(dǎo)納等量與激勵源頻率的關(guān)系，稱為電路的頻率特性，又稱為頻率響應(yīng)。,線性 無源 網(wǎng)絡(luò),響應(yīng),3,驅(qū)動點阻抗,驅(qū)動點導(dǎo)納,激勵是電流源，響應(yīng)是電壓,激勵是電壓源，響應(yīng)是電流,3.網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的類型,1）驅(qū)動點函數(shù),4,2）轉(zhuǎn)移函數(shù)（傳遞函數(shù)）,轉(zhuǎn)移

2、 導(dǎo)納,轉(zhuǎn)移 阻抗,轉(zhuǎn)移 電壓比,轉(zhuǎn)移 電流比, 激勵是電壓源, 激勵是電流源,5,注意,1）H(j)不僅與電路的結(jié)構(gòu)、參數(shù)有關(guān)，還與激勵、響應(yīng)的位置有關(guān)，與激勵、響應(yīng)的大小無關(guān)。因此網(wǎng)絡(luò)函數(shù)是網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)的一種體現(xiàn)。,2）H(j) 是一個復(fù)數(shù)，其頻率特性分為兩部分：,模與頻率的關(guān)系,幅頻特性,幅角與頻率的關(guān)系,相頻特性,3）已知H(j) ，可求得任意正弦激勵下的電路響應(yīng)。,6,例,解,列網(wǎng)孔方程解電流,轉(zhuǎn)移導(dǎo)納,轉(zhuǎn)移電壓比,7,1.諧振現(xiàn)象,含有R、L、C 的一端口正弦穩(wěn)態(tài)電路，在特定條件下出現(xiàn)的端口電壓、電流同相位的現(xiàn)象，稱電路發(fā)生了諧振。,發(fā)生諧振,諧振時電路對外呈電阻性,11-2 RLC串

3、聯(lián)電路的諧振,8,2.串聯(lián)諧振的條件,當(dāng)X=0，即 時，電路發(fā)生諧振。,諧振條件,諧振角頻率,諧振頻率，固有頻率,9,串聯(lián)電路實現(xiàn)諧振的方式：,1）L、C不變，改變電源頻率 ，使 =0；,2）電源頻率 不變，改變L或C，使0= 。,3.RLC串聯(lián)電路阻抗的頻率特性,幅頻特性, 相頻特性,10,相頻特性曲線,幅頻特性曲線,容性區(qū),感性區(qū),電阻性,11,4.RLC串聯(lián)電路電流的頻率特性,通頻帶,截止頻率：1，2,帶寬：BW= 1-2,選擇性,12,5.RLC串聯(lián)諧振的特征,1）Z=R，|Z|最小，當(dāng)U一定時，I=I0=U/R達到最大。,2） LC串聯(lián)相當(dāng)于短路。,電壓諧振,13, 特性阻抗, 品質(zhì)

4、因數(shù),當(dāng) R 時，Q 1，UL=UC=QU U。,過電壓,14,3）=cos=1，P=UI0 達到最大，Q = 0。,諧振時電容與電感的無功完全補償，彼此進行電能與磁能的周期性交換，它們與電源之間沒有能量交換。,注意,15,例1,某收音機輸入回路 L=0.3mH，R=10，為收到中央電臺560kHz信號，求：(1)調(diào)諧電容C值； (2) 如輸入電壓為1.5V,求諧振電流和此時的電容電壓。,解,16,例2,一接收器的電路參數(shù)為：U=10V,w=5103 rad/s, 調(diào)C使電路中的電流最大，Imax=200mA，測得電容電壓為600V，求R、L、C及Q。,解,17,11-3 RLC串聯(lián)電路的頻率

5、響應(yīng),研究物理量與頻率關(guān)系的圖形（頻響曲線或諧振曲線）可以加深對諧振現(xiàn)象的認(rèn)識。,1.RLC串聯(lián)電路電流的通用諧振曲線,為了比較不同的諧振電路，把電流諧振曲線的橫、縱坐標(biāo)分別除以0和I0，稱為歸一化。,18,幅頻特性,相頻特性,19,通用諧振曲線,Q值越大，諧振曲線越陡，通頻帶越窄，對非諧振信號的抑制能力越強，電路的選擇性越好，但電路的信號通過能力越差。,HdB= 20log10I()/I0,HdB=20lg0.707 = 3dB,定義：,當(dāng)=1或2時，,1、2：3分貝頻率 半功率點,20,2. 以UL()與UC()為輸出的H()的頻率特性,21,HL( )與HC( )的極值點：令,22, =C2，UC()獲最大值； =L2，UL()獲最大值。且UC(C2)=UL(L2)。,Q越高，L2和