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1、1,第十章 正弦交流电路的频率响应及谐振,2,第十章 正弦交流电路的频率响应及谐振,10.1 频率响应的概念 10.2 RC电路的频率响应 10.3 正弦交流电路的串联谐振 10.4 正弦交流电路的并联谐振,3, 10-1 网络的频率特性,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）。,传递函数：,4,电路的频率响应，是电路指定输入与输出的频率特性，频率响应的研究是通过正弦交流电路的网络函数来进行的。,网络函数,定义：在正弦稳态条件下，响应相量与激励相量之比。,1、策动点函数,响应与激励都属同一端口，,（1）策动点阻抗 Z0= U/I （2）策动点导纳 Y0
2、= I/U,/,/,6,我们用N(j)来泛指各类函数，一般情况下N(j)是一个复数，可表示为： N(j)= N(j)(),式中N(j)是网络函数的模，等于响应幅值与激励幅值之比，是的函数幅频特性,()是N(j)的辐角，等于响应与激励的相位差，是的函数相频特性,7,一、RC低通电路,网络的传递函数：,滤掉输入信号的高频成分，通过低频成分。, 10-2 RC电路的频率响应,8,低通滤波器的传递函数,9,10,相频特性,幅频特性,低通滤波器的频率特性,11,分贝数定义：,12,二、RC高通电路,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,13,高通滤波器的频率特性,幅频特性,相频特
3、性,14,三、RC 串并联网络,令：,15,16,幅频特性,17,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：,10.3 正弦交流电路的串联谐振,18,串联谐振的条件,串联谐振电路,19,谐振频率：,20,串联谐振的特点,21,注：串联谐振也被称为电压谐振,当 时，,谐振时：,、,22,品质因素 Q 值,定义：电路处于串联谐振时，电感或电容上的 电压和总电压之比。,23,串联谐振特性曲线,24,关于谐振曲线的讨论,分以下三种情况：,25,谐振曲线讨论
4、（之一）,26,谐振曲线讨论（之二）,27,谐振曲线讨论（之三）,结论：Q愈大，带宽愈小，曲线愈尖锐。 Q愈小，带宽愈大，曲线愈平坦。,28,串联谐振时的阻抗特性,感性,容性,29,串联谐振应用举例,收音机接收电路,30,31,已知：,解：,结论：当 C 调到 150 pF 时，可收听到 的节目。,32,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？,33,10.4 正弦交流电路的并联谐振,当 时 领先于 (容性),理想情况：纯电感和纯电容 并联。,当 时 落后于 (感性),34,或,理想情况下并联谐振条件,35,非理想情况下的并联谐振,同相时则谐振,36,一、非理想情况下并联谐振条件,37,由上式虚部,并联谐振频率,得：,38,并联谐振的特点,理想情况下 谐振时：,39,总阻抗：,并联谐振电路总阻抗的大小,谐振时虚部为零,即:,40,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。,41,外加电流为恒定电流 时， 输出电压最大。,42,并联支路中的电流可能比总电流大。,支路电流可能 大于总电流,电流谐振,43,品质因素-Q :,Q为支路电流和总电流之比。,44,并联谐振特性曲线,
