《电路分析基础》第9章电路频率响应.pptVIP

知识 学习并建立网络传输函数、频率特性、滤波器等概念。学习并理解电路谐振现象及特点。 学习并掌握多频激励稳态电路的分析计算方法和电路频率特性分析方法。 学习并掌握利用EWB软件分析、仿真电路频率特性的方法。 设多频正弦电压为 作业1： P317：题P9-14， 补充问题：求6Ω电阻的吸收的有功功率 例1： 图示谐振电路中，L=300?H， R=10?，Us=100 ?V, f=540kHz。 求电容C、品质因数Q、电压U2。 解： 250pF 例3：下图为无线接收机的调谐电路，已知，要使谐振频率由广播中波频段的一端调整到另一端，问C的值应是什么范围？（广播中波频段为535kHz--1605kHz） 解 由图知，调谐电路为并联谐振电路。按下式计算电容值 本章小结 1. 电路（网络）的传输函数是输出响应与激励输入的比值 电路各个物理量随激励信号频率变化的特性。 1、阻抗频率特性： 三、谐振电路的频率特性 其中： 以RLC串联谐振电路为例： 其中： 2、导纳频率特性： 3、电流频率特性： 1 1 4、电压频率特性： 5、相对频率特性： （通用频率特性、 归一化频率特性） 1 1 通频带： 6、Q对频率特性的影响： 选择性： 选择有用信号、抑制无用信号的能力。 Q ↗ 则BW↘； 特性曲线尖锐； Q ↘ 则BW ↗； 特性曲线平坦； 10? 160?H 解: 例2: 图示谐振电路, 已知Us=1.0V , 求f0、Q、?f、UL0、I0。 频段的高端， ，其对应电容C的值为 频段的低端， ，其对应电容C的值为 所以，电容C必须是由 到 的可调（同轴）电容器。 §9.4 技术实践 语音拨号的频率分配 频率检测电路框图 按键电话 成都信息工程学院-控制工程学院 第九章 电路频率响应 《电路分析基础》 能力 对生活、工作中常见的谐振应用电路进行定性分析和定量计算。 根据工程问题需要设计简单的无源滤波电路，并进行相关的分析计算。 设计实验并选择相应仪器测定电路的频率特性。 利用EWB软件设计、测试电路频率特性。 参阅教材：第九章 P289~315 第9章 电路频率响应 引例： 按键电话 双音多频（DTMF）？ 电话系统如何区分按键音和语音？ 多频正弦稳态电路： 多个不同频率正弦激励下的稳态电路。特点：在这类电路中，阻抗、导纳明显地与jω有关。 频率响应： 不同频率正弦稳态下，电路响应与频率的关系。 这一关系可由正弦稳态网络函数来表明。 本章的分析方法： 运用网络函数结合叠加方法来解决多频正弦稳态电路的响应（电压、电流、功率）。 运用网络函数研究典型电路的低通、高通、带通和谐振等性能。 概念与方法 一、网络函数 定义：在激励为单一频率的正弦稳态条件下，响应相量与激励相量之比。即： §9.1 网络函数与频率响应 书P290，网络函数分类 书P291，例9-1-1 用H(jω)来泛指各类网络函数，一般情况下H(jω)是一个复数，可表示为： H(jω)= ︱H(jω)︱∠?(ω) ︱H(jω)︱响应与激励幅值之比， ?(ω)响应与激励的相位差 二、频率特性 1、低通网络（滞后网络）LPF 三、典型电路的频率特性 RC低通滤波器 滤掉输入信号的高频成分，通过低频成分。 其中： 幅频和相频特性曲线，如下图所示。 当ω=0时， 当ω=ω0 时， 当ω?? 时， 固有频率或自然频率，(也称：3分贝频率) 低通滤波器频率特性 1 0 幅频特性： 截止频率（网络函数的模下降到最大值0.707 时所对应的频率） 带宽（通频带） ?0 ： 0??0： 相频特性： 显然，随着频率的增高，|H(jω)|将减小， 这说明低频信号可以通过， 高频信号被衰减或抑制。 滤掉输入信号的低频成分，通过高频成分。 2、高通网络HPF RC高通滤波器 高通滤波器频率特性 幅频特性： 相频特性： 1 可见，随着频率的降低而减小，说明高频信号可以通过，低 频信号被衰减或被抑制。 3、 RC带通网络(RC选频网络)BPF 图(a)所示RC带通滤波电路的输入和输出分别为电压ui和u0，网络传递函数为 ： 带通滤波器频率特性 幅频特性： 相频特性： 可以看出，当信号频率为ωo=1/RC时， 模|H(jω)| =1/3为最大,即输出与输 入间相移为零。信号频率偏离ω=1/RC越远， 信号被衰减和阻塞越厉害。说明RC网络允许 以ω=ω0=1/RC(≠0)为中心的一定频率范围 (频带)内的信号通过，而衰减或抑制其他频率的信号， 4、 RC双T网络(RC带阻网络)BSF 图示电路称为RC双T网络。它的特点是在