第三章 单相交流电路.ppt

嘉庚学院机电系 2、阻抗并联 3.5 交流电路的频率特性 (2) 传递函数（转移函数） (3)频率特性曲线: 频率特性曲线: 2. 高通滤波电路 3. 带通滤波电路 二、串联谐振 3. 串联谐振特怔 4 谐振曲线 通频带： 5.串联谐振应用举例 例: 例： 【例】 3. 并联电容值的计算 一般正弦交流电路的解题步骤 1、根据原电路图画出相量模型图(电路结构不变) 2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图 3、用相量法或相量图求解 4、将结果变换成要求的形式 例1： 已知电源电压和电路参数，电路结构为串并联。求电流的瞬时值表达式。 一般用相量式计算: 分析题目： 已知: 求: + - 解：用相量式计算 + - 同理： + - 前面几节讨论电压与电流都是时间的函数, 在时间领域内对电路进行分析,称为时域分析。本节主要讨论电压与电流是频率的函数；在频率领域内对电路进行分析, 称为频域分析。 相频特性: 电压或电流的相位与频率的关系。 幅频特性: 电压或电流的大小与频率的关系。 当电源电压或电流（激励）的频率改变时，容抗和感抗随之改变，从而使电路中产生的电压和电流（响应）的大小和相位也随之改变。 频率特性或频率响应： 研究响应与频率的关系 滤波电路主要有： 低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。 (1) 电路 一、滤波电路的频率特性 滤波：即利用容抗或感抗随频率而改变的特 性, 对不同频率的输入信号产生不同的响应, 让 需要的某一频带的信号通过, 抑制不需要的其它 频率的信号。 输出信号电压 输入信号电压 1.低通滤波电路 均为频率的函数 C + – + – R 电路输出电压与输入电压的比值。 设: 则: 频率特性 幅频特性： 相频特性： ?0 ? 0 当? ?0时,|T(j? )| 变化不大接近等于1； 当? ?0时,|T(j? )|明显下降,信号衰减较大。 0.707 ? 0 ?0 1 一阶RC低通滤波器具有低通滤波特性 ? 0 ?0 ? 1 0.707 0 C + – + – R 通频带： 把 0 ? ??0的频率范围称为低通滤波电路的通频带。?0称为截止频率(或半功率点频率)。 通频带： 0 ? ??0 截止频率: ?0=1/RC C + – + – R ?0 ? 0 0.707 ? 0 ?0 1 （1）电路： （2）频率特性：（转移函数） C R + – + – 幅频特性： 相频特性： （3）频率特性曲线: 1 0.707 ?0 ?0 0 0 ? ? 当? ?0时,|T(j? )| 较小，信号衰减较大； 当? ?0时,|T(j? )|变化不大，接近等于1。 一阶RC高通滤波器具有高通滤波特性 通频带： ?0??? 截止频率: ?0=1/RC ? 0 ?0 ? 1 0.707 0 （2）传递函数 （1）电路： R R C C + – + – 输出信号电压 输入信号电压 幅频特性： 相频特性： 频率特性 设： (3)频率特性曲线 0 0 ? ? ?0 ?1 ?2 ? 0 ?0 ? 1 0.707 0 R R C C + – + – ?0 RC串并联电路具有带通滤波特性 由频率特性可知 在 ?=?0 频率附近, |T(j? )| 变化不大接近等于1/3;当?偏离?0时,|T(j? )|明显下降,信号衰减较大。 通频带：当输出电压下降到输入电压的70.7%处，(|T(j? )|下降到 0.707/3 时),所对应的上下限频率之差即： △? = (?2-?1) 仅当 时， 与 同相，U2=U1/3 为最大值，对其它频率不会产生这样的结果。因此该电路具有选频作用。常用于正弦波振荡器。 在同时含有L 和C 的交流电路中，如果总电压和总电流同相，称电路处于谐振状态。此时电路与电源之间不再有能量的交换，电路呈电阻性。 串联谐振：L 与 C 串联时 u、i 同相 并联谐振：L 与 C 并联时 u、i 同相 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