11第十一章 电路的频率响应.pptVIP

2、以UL(w )与UC(w )为输出的H(ω )频率特性 下 页 上 页 返 回 R j?L + _ HL(? )与HC(? )的极值点：令 下 页 上 页 返 回 1 ?C2 ?L2 ? O UL/U UC/U 1 UL/U UC/U ? =?C2，UC(?)获最大值；? =?L2，UL(?)获最大值。且UC(?C2)=UL(?L2)。 Q越高，?L2和?C2 越靠近?=1，同时峰值增高。 注意 为低通函数， 为高通函数； 下 页 上 页 返 回 例3-1 一信号源与R、L、C电路串联，要求 f0=104Hz，△f=100Hz，R=15?，请设计一个线性电路。 解： + _ L C R u 10? 下 页 上 页 返 回 1. GCL 并联电路 11-4 RLC并联谐振电路 谐振角频率 |Y| w w0 o G 谐振特点： 输入导纳为纯电导，导纳值|Y|最小，端电压达最大。 下 页 上 页 返 回 + _ G C L ? 0 ? O U(? ) Is/G ? L、C上的电流大小相等，相位相反，并联总电流为零，也称电流谐振，即 IL(w0) =IC(w0) =QIs 下 页 上 页 返 回 + _ G C L 谐振时的功率 谐振时的能量 品质因数 下 页 上 页 返 回 2.电感线圈与电容器的并联谐振 实际的电感线圈总是存在电阻，因此当电感线圈与电容器并联时，电路如图所示。 （1）谐振条件 下 页 上 页 返 回 C L R 电路发生谐振是有条件的，在电路参数一定时，满足 注意 一般线圈电阻R?L，则等效导纳为 谐振角频率 下 页 上 页 返 回 此时电路谐振时的特点才与GLC并联谐振的特点接近。 等效电路 品质因数 线圈的品质因数 （2）谐振特点 电路发生谐振时，输入阻抗很大。 下 页 上 页 返 回 C L Ge 电流一定时，端电压较高。 支路电流是总电流的Q倍，设R?L 下 页 上 页 返 回 例4-1 如图R=10?的线圈其QL=100，与电容接成并联谐振电路，如再并联上一个100k?的电阻，求电路的Q. 解： 等效电路 C L R 100k? Re C L 100k? 下 页 上 页 返 回 例4-2 如图RS=50k?，US=100V，?0=106，Q=100，谐振时线圈获取最大功率，求L、C、R及谐振时I0、U和P。 解: C L R 50k? － ＋ － ＋ uS i0 u 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 例4-3 电路如图所示，欲使ab两端电压输出为零，则?为多少？ 解： a、b两端若电压为零，说明R上无电流流过，C1、C2与L1组成的回路发生并联谐振。 从1、2两点看进去的等效阻抗为： 欲使 ，则有： 解得并联谐振角频率为： 11-5 波特图 对电路和系统的频率特性进行分析时，为了直观地观察频率特性随频率变化的趋势和特征，工程上常采用对数坐标来作频响曲线，这种用对数坐标描绘的频率响应图就称为频响波特图。 下 页 上 页 返 回 网络函数 是一个复数，其指数形式为： 对其取对数有： 改写网络函数为 画出网络函数的波特图。 例 解: 下 页 上 页 返 回 幅频波特图用分贝（dB）表示对数模，记为HdB 相频波特图为 。 因此对数模（单位分贝） 幅频波特图 下 页 上 页 返 回 O 相位（单位度） 相频波特图 下 页 上 页 返 回 ? O 11-6 滤波器简介 滤波器 工程上根据输出端口对信号频率范围的要求，设计专门的网络，置于输入-输出端口之间，使输出端口所需要的频率分量能够顺利通过，而抑制或削弱不需要的频率分量，这种具有选频功能的中间网络，工程上称为滤波器。 下 页 上 页 返 回 由电感、电容等器件构成的滤波器称为无源滤波器；而采用有源元件工程的滤波器称为有源滤波器，如利用运算放大器构成的滤波器等。 滤波电路的传递函数定义 滤波电路 Ui Uo 滤波电路分类 按所处理信号分 模拟和数字滤波器 按所用元件分 无源和有源滤波器 按滤波特性分 高通滤波器（HPF） 低通滤波器（LPF） 带通滤波器（BPF） 带阻滤波器（BEF） 全通滤波器（APF） 下 页 上 页 返 回 O ? ?1 低通 O ? ?1 高通 O ? ?1 带通 ?2 O ? ?1 带阻 ?2 下 页 上 页 返 回 低通滤波器的单元电路 L形 T形 Π形 下 页 上 页 返 回 高通滤波器的单元电路 Π形 L形 T形 下 页 上 页 返 回 带通滤波器 下 页 上 页 返 回 高通 传递函数，设 例6-1 一阶RC无源低通滤波器。 低通 下 页 上 页 返