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1、,海南风光,第2章 正弦交流电路 (串联谐振 并联谐振 转移函数),第5讲,2.3 电路中的谐振,2.3.1 串联谐振 2.3.2 并联谐振,2.4 网络的频率特性 转移函数,2.4.1 转移函数的幅频特性和相频特性 2.4.2 低通电路、高通电路 2.4.3 波特图,本课作业,2-18 2-22 2-23 2-29 英5题,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,便称此电路处于谐振状态。,谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用非常广泛。,谐振概念:,2.3 电路中的谐振,2.3.1 串联谐振,串联谐振的条件,串联谐振电路,谐振频
2、率:,串联谐振的特点,谐振时电流最大,阻性,注:串联谐振也被称为电压谐振,串联谐振时的相量图:,品质因素 Q 值,定义:电路处于串联谐振时,电感或电容上的 电压与总电压之比。,串联谐振特性曲线,电路参数对谐振曲线的影响,通频带f如何变?,(a)R变大,(b)L或C变小,结论:Q愈大,带宽愈小,曲线愈尖锐,选择特性好。 Q愈小,带宽愈大,曲线愈平坦,选择特性差。,可以 证明:,可见 与 Q 相关。,通频带,解:,R、L、C串联电路,已知R=10,r=10 (r是电 感线圈的电阻),L=100mH,C=2F,U=3V 求:谐振时f0,I0,XL,XC,Q,UR,UL,UC,f,例:,串联谐振应用举
3、例,收音机接收电路,已知:,解:,结论:当 C 调到 150 pF 时,可收听到 的节目。,2.3.2 并联谐振,理想情况:纯电感和纯电容 并联。,或,理想情况下并联谐振条件,L=100mH,C=2F,U=3V,并联谐振又称为电流谐振,非理想情况下的并联谐振,同相时则谐振,一、非理想情况下并联谐振条件,由上式虚部,并联谐振频率,得:,或直接这样推导:,令虚部为0,当R=0时,并联谐振的特点,理想情况下 谐振时:,总阻抗:,并联谐振电路总阻抗的大小,谐振时虚部为零,即:,并联谐振 电路总阻抗:,所以,纯电感和纯电容并联谐振时,相当于断路。,并联支路中的电流可能比总电流大。,支路电流可能 大于总电
4、流,电流谐振,并联谐振特性曲线,读图练习:六管超外差式晶体管收音机,2002.4.7,2.4 网络的频率特性-转移函数,概念:网络的频率特性是研究正弦交流电路中电压、电流随频率变化的关系(即频域分析)。,转移函数:,网络的传递函数:,称为相频特性,一、低通滤波器,滤掉输入信号的高频成分,通过低频成分。,低通滤波器的传递函数,相频特性,幅频特性,低通滤波器的频率特性,分贝数定义:,二、高通滤波器,滤掉输入信号的低频成分,通过高频成分。,高通滤波器的传递函数,高通滤波器的频率特性,幅频特性,相频特性,三、带通滤波器,RC 串并联网络,令:,幅频特性,对于变化范围较宽的频率特性,为展 宽视野,其特性横坐标改用对数坐标,表示归一 化频率;纵坐标用(分贝)表示,便构成波特图。,波特图,用归一化频率表示的低通滤波器传递函数,令:,则:,知:,低通波特图,-20dB/十倍频,相频特性,传递 函数,典型的网络函数,低通,高通,带通,带阻,电路 举例,正弦交流电路综合举例,例1、 移相电路,已知:,解法1,已知:,复数运算,解法2,画相量图,已知:,R,R1,R,C,本课作业,2-18 2-22 2-23 2-29 英5题,