邱关源电路第五版第11章电路的频率响应.pptx

文档介绍：第11章 电路的频率响应
网络函数

RLC串联电路的谐振

RLC串联电路的频率响应

RLC并联谐振电路

波特图

滤波器简介

本章重点
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时的能量关系
设
则
电场能量
磁场能量
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。
表明
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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。
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例
一接收器的电路参数为：U=10V
w=5103 rad/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
+
_
L
C
R
u
V
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RLC串联电路的频率响应
研究物理量与频率关系的图形（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
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幅频特性
相频特性
Q=10
Q=1
Q=
1
o

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在谐振点响应出现峰值，当 偏离0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”。
谐振电路具有选择性
表明
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。
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谐振电路的有效工作频段
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。
1
2
1

Q=10
Q=1
Q=
o

半功率点
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通频带规定了谐振电路允许通过信号的频率范围。是比较和设计谐振电路的指标。
通频带
可以证明：
HdB= 20log10[UR（j）/US（j1）]
= –3 dB
定义：
3分贝频率
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例1
一接收器的电路参数为：
L=250mH, R=20W,
U1=U2=U3=10mV,
当电容调至 C=150pF时谐振
w0=106rad/s, f0=820 kHz
f (kHz)
北京台
中央台
北京经济台
 L
820
640
1026
X
-1290
–1660
-1034
0
– 660
577
1290
1000
1611
UR0=10
UR1=
UR2=
UR=UR/|Z|
+
_
+
_
+
L
C
R
u1
u2
u3
_
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UR0=10
UR1=
UR2=
UR=UR/|Z| (mA)
∴收到北京台820kHz的节目。
820
640
1200
UR(f )
f (kHz)
o
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例2
一信号源与R、L、C电路串联，要求 f0=104Hz，△f=100Hz，R=15，请设计一个线性电路。
解
+
_
L
C
R
u
10
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以UL(w )与UC(w )为输出的H(ω )频率特性
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HL( )与HC( )的极值点：令
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1
C2
L2

o
UL/U
UC/U
1
UL/U
UC/U
 =C2，UC()获最大值； =L2，UL()获最大值。且UC(C2)=UL(L2)。
Q越高，L2和C2 越靠近=1，同时峰值增高。
注意
为低通函数，