文档介绍：第五章 电路的频域分析
第一节 RC电路的频域分析
第二节 谐振电路
当电路参数不变、激励信号的幅值也不变时，响应量随激励信号频率的变化情况，就是频率响应或称频率特性。
感抗（XL =ωL ）
容抗
复阻抗
第五章 电路的频域分析
第一节 RC电路的频域分析
第二节 谐振电路
当电路参数不变、激励信号的幅值也不变时，响应量随激励信号频率的变化情况，就是频率响应或称频率特性。
感抗（XL =ωL ）
容抗
复阻抗
容抗、感抗、复阻抗与频率ω的关系
在交流电路中，除电阻外，感抗和容抗都与频率有关
概述
正弦传递函数H（j):
无源双口网络
--- 幅频特性：输出与输入的有效
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
1
0
幅频特性
0 ~
：通频带
：截止角频率
时
当
时
当
相应地，
：截止频率
时，信号通过网络传递到输出端
当
时，信号不能通过网络，衰减很多
当
所以称为低通滤波器
该网络的低通特性也可以通过XC 和R的特性
定性分析
滤掉输入信号的低频成分，通过高频成分。
幅频特性
相频特性
1
0
0
0
0
相应地，
：截止频率
时，信号不能通过网络，衰减很多
当
时，信号能通过网络传递到输出端
当
所以称为高通滤波器
该网络的高通特性也可以通过XC 和R的特性
定性分析
R
R
R
C
R
C
令：
则：
幅频特性
通频带：
0
0
0
1
2
0
设：
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，电路呈纯电阻性，便称此电路处于谐振状态。
谐振
串联谐振：
并联谐振：
谐振的概念
研究谐振的目的，就是一方面在生产上充分利用谐振的特点，(如在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用)。另一方面又要预防它所产生的危害。
谐振电路
串联谐振的条件
R
L
C
串联谐振电路
串联谐振的条件是：
、 同相
当：
则：
谐振
即复阻抗虚部为0
谐振角频率
谐振频率
由电路参数决定，称为固有频率，当外加电源频率等于固有频率时，电路发生谐振
串联谐振时的阻抗特性
容性
感性
串联谐振的特点
a.
纯阻性，阻抗最小
当电源电压一定时：
b. 电流最大
c. 电压关系
电阻电压：UR = Io R = U
大小相等、相位相差180
电容、电感电压：
所以串联谐振又称为电压谐振，此时可能UL>>U。
令：
表征串联谐振电路的谐振质量。
品质因数，
谐振时:
与
相互抵消，但其本身不为零，
而是电源电压的Q倍。
有功功率P=U2/R,
无功功率Q=QL－QC=0
如Q=100,U=220V,则在谐振时
所以电力系统应避免发生串联谐振。
电路呈电阻性，能量全部被电阻消耗， 和
相互补偿。即电源与电路之间不发生能量互换。
d. 功率
但QL＝QC＝QP
串联电路电流的频率特性曲线
I
谐振电流
谐振频率
下限截止频率
上限截止频率
通频带
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
串联谐振的应用举例
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 150 pF 时，可收听到 的节目。
问题（二）：
信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。
谐振条件
+
实际中线圈的电阻很小，所以在谐振时有
则：
谐振频率：
或
可得出：
由：
(1) 阻抗最大，呈电阻性
(当满足 0L R时)
并联谐振的特征
(2)恒压源供电时，总电流最小。
恒流源供电时，电路的端电压最大。
当 0L R时，
1
支路电流是总电流的Q倍 电流谐振
相量图