第08单元线性电路的频率特性.pptVIP

上面得到的都是由改变频率而获得的，如改变电路参数，则变化规律就不完全与上相似。 上述分析原则一般来讲可以推广到其它形式的谐振电路中去，但不同形式的谐振电路有其不同的特征，要进行具体分析，不能简单搬用。 由于电压最大值出现在谐振频率附近很小的范围内，因此同样可以用串联谐振电路来选择谐振频率及其附近的电压，即对电压也具有选择性。 8. 4 GCL并联电路的谐振 R L C + _ R0 如图串联谐振电路的品质因数： RLC串联谐振电路的局限： R一般很小，Q可以做到很大。 当接入信号源时： 当信号源内阻R0很大时，会使得回路的实际品质因数Q’大 大降低，选频性能变得很差。 一、简单 GCL 并联电路 对偶： R L C 串联 G C L 并联 + _ G C L 故RLC串联谐振电路只适合于低内阻电源。当电源内阻抗很大时（如理想电流源），需采用并联谐振电路。 R L C 串联 G C L 并联 |Z| w w0 O R ? 0 ? O I(? ) U/R ? 0 ? O U(? ) IS/G |Y| w w0 O G R L C 串联 G C L 并联 电压谐振 电流谐振 UL0 =UC0=QU IL0=IC0=QIS 二 、电感线圈与电容并联 上面讨论的电流谐振现象实际上是不可能得到的，因为 电感线圈总是存在电阻的，于是电路就变成了混联，谐振现 象也就较为复杂。 谐振时 B=0，即 由电路参数决定。 求得 C L R 此电路参数发生谐振是有条件的，参数不合适可能不会发生谐振。 当电路满足①R 很小（电感线圈损耗很小） ②工作在谐振角频率?0附近时： 当电路发生谐振时，电路相当于一个电阻： 工作在?0附近 R 很小 C L R (a) C L (b) 图(a)的近似等效 注意两个表达式的区别 讨论由纯电感和纯电容所构成的串并联电路： (a) L C (b) L C 图(a)发生串联谐振时Z=0（短路），图(b)发生并联谐振时Z=?（开路）。 例： 激励 u1(t)，包含两个频率w1、w2分量 (w1w2)： 要求响应u2(t)只含有w1频率电压。 u1(t) =u11cos(w1t +?1) +u12cos(w2t+?2) 如何实现？ LC串并联电路的应用： 可构成各种无源滤波电路 (passive filter)。 + _ u1(t) u2(t) 可由下列滤波电路实现： C R C2 C3 L1 + _ u1(t) + _ u2(t) R + _ + _ u2(t) U11cos(w1t+?1) w1 成分单独作用 R C3 + _ + _ u2(t) U12cos(w2t+?2) w2 成分单独作用 并联谐振，开路 串联谐振，短路 w1 信号短路直接加到负载R上。 该电路 w2 w1 ，滤去高频，得到低频。 讨论由纯电感和纯电容所构成的串并联电路： (a) (b) 8. 5 * 串并联电路的谐振（不讲） L1 L3 C2 L1 C2 C3 上述电路既可以发生串联谐振(Z=0)，又可以发生并联谐振(Z=?)。可通过求入端阻抗来确定串、并联谐振频率。 对(a)电路，L1、C2并联，在低频时呈感性。随着频率增加，在某一角频率w1下发生并联谐振。w w1时，并联部分呈容性，在某一角频率w2下可与L3发生串联谐振。 对(b)电路可作类似定性分析。L1、C2并联，在低频时呈感性。在某一角频率w1下可与C3发生串联谐振。w w1时，随着频率增加，并联部分可由感性变为容性，在某一角频率w2下发生并联谐振。 定量分析： (a) 当Z(w )=0，即分子为零，有： 可解得： 当Y(w )=0，即分母为零，有： 可见， w 1w 2。 (b) 分别令分子、分母为零，可得： 串联谐振 并联谐振 阻抗的频率特性： ? 1 ? X(? ) O ? 2 Z (? )=jX(? ) ? 1 ? X(? ) O ? 2 (a) (b) 其它形式的滤波电路： L2 L1 C2 L3 C1 C3 L2 L1 C2 C1 L3 C3 带通滤波器 (band-pass filter) 带阻滤波器 (band elimination filter) 静止无功补偿装置(SVC)中的谐振型滤波器： 8. 6 非正弦周期信号激励下的稳态分析 f(t) t 0 T A … (a) 方波 -A f(t) t 0 T A … (b) 锯齿波 … f(t) t T A … (c) 三角波 … -A - - f(t) t T A … (d) 全波整流 … - f(t) t T A … (e) 半波整流 … - 典型非正弦周期信号 一、非正弦周期信号表为傅立叶级数 周期信号 f(t)（满足狄里赫利条件时