文档介绍：--------------------------校验:_____________-----------------------日期:_____________邱关源《电路》第五版第11章-、并联谐振的概念;,电路中的感抗、容抗将跟随频率变化,从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。因此,分析研究电路和系统的频率特性就显得格外重要。频率特性:电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象,称为电路和系统的频率特性,又称频率响应。(jω)的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。(jω)的物理意义驱动点函数(同一点处的电压电流的函数关系)激励是电流源,响应是电压策动点阻抗激励是电压源,响应是电流策动点导纳转移函数(传递函数,不同点处的电流电压关系)(转移导纳)(转移电压比)(转移阻抗)(转移电流比)注意:(jw)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。(jw)是一个复数,它的频率特性分为两个部分:幅频特性:模与频率的关系相频特性:。注意:以网络函数中jω的最高次方的次数定义网络函数的阶数。由网络函数能求得网络在任意正弦输入时的端口正弦响应,即有→。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。、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。用公式表示为:(画图描述)称为谐振角频率,它是一个仅与电路参数有关的量。称为谐振频率串联电路实现谐振的方式:(1)LC不变,改变ωw0由电路参数决定,一个RLC串联电路只有一个对应的w0,当外加电源频率等于谐振频率时,电路发生谐振。(2)电源频率不变,改变L或C(常改变C)。:(幅频特性)(相频特性)Z(jω)频响曲线Z(jω)频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述:入端阻抗为纯电阻,即Z=R,阻抗值|Z|最小。U一定时,电流I和电阻电压UR达到最大值I0=U/R。(2)LC上的电压大小相等,相位相反,串联总电压为零,也称电压谐振,即:品质因数:称为电路的特性阻抗(3)谐振时出现过电压当r=ω0L=1/(ω0C)>>R时,Q>>1,UL=UC=QU>>U例:某收音机输入回路L=,R=10W,为收到中央电台560kHz信号,求:(1)调谐电容C值;(2),求谐振电流和此时的电容电压。解:(4)谐振时的功率P=UIcosj=UI=RI02=U2/R,电源向电路输送电阻消耗的功率,电阻功率达最大。注意:电源不向电路输送无功。电感中的无功与电容中的无功大小相等,互相补偿,彼此进行能量交换。(5)谐振时的能量关系设:;则:→电场能量→磁场能量公式表明:电感和电容能量按正弦规律变化,最大值相等WLm=WCm。L、C的电场能量和磁场能量作周期振荡性的交换,而不与电源进行能量交换。总能量是不随时间变化的常量,且等于最大值。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。例:一接收器的电路参数为:U=10V,ω=5´103rad/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:(谐振曲线)可以加深对谐振现象的认识。的频率响应为比较不同谐振回路,令相频特性幅频特性分析可见:谐振电路具有选择性在谐振点响应出现峰值,当w偏离w0时,输出下降。即串联谐振电路对不同频率信号有不同的响应,对谐振信号最突出(响应最大),而对远离谐振频率的信号具有抑制能力。这种对不同输入信号的选择能力称为“选择性”。谐振电路的选择性与Q成正比Q越大,谐振曲线越陡。电路对非谐振频率的信号具有强的抑制能力,所以选择性好。因此Q是反映谐振电路性质的一个重要指标。谐振电路的有效工作频段(如图所示)半功率点:声学研究表明,如信号功率不低于原有最大值一半,人的听觉辨别不出。