06电工(第2章交流3串联谐振,并联谐振,传递函数).ppt

第2章 正弦交流电路 六管超外差式晶体管收音机输入电路 六管超外差式晶体管收音机输入电路 滤波器分类 2. 波特图 讨论题 * 第2章正弦交流电路 电路中的谐振与频率特性 第5讲 2.1 正弦电压与电流 2.1.1正弦量的参考方向和电源模型 2.1.1 周期、频率和角频率 2.1.2 相位、初相位和相位差 2.1.3 最大值和有效值 2.2正弦量的相量表示法和复数表示法 2.3 正弦交流电路中的元件 2.3.1 电阻元件 2.3.2 电感元件 2.3.3 电容元件 2.4正弦交流电路的分析与计算 2.4.1 RLC串联电路 2.4.2 阻抗网络与等效阻抗 2.4.3 复杂正弦交流电路的计算 2.5 正弦交流电路的功率 2.5.1 正弦交流电路的功率 2.5.2 功率因数的提高 2.4.3 最大功率传输原理 2.6 电路中的谐振 2.6.1 串联谐振 2.6.2 并联谐振 2.7 电路的频率特性 2.7.1 传递函数与电路的频率特性 2.7.2 滤波器与波特图 （自学） 本课内容 谐振 串联谐振：L 与 C 串联时 u、i 同相位 并联谐振：L 与 C 并联时 u、i 同相位 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：含有电感和电容的电路，若u、 i 同相位，称此电路处于谐振状态。 2.6 电路中的谐振 2.6.1 串联谐振 若令： 则： R L + ? + ? + – + ? C 1. 串联谐振的条件 与 同相位 称电路发生谐振 串联谐振的条件是： 2. 谐振频率f0 串联谐振的条件是： 3. 串联谐振的特点 ? u、i同相位 谐振时电流最大 ? 谐振时电路呈阻性 ? ? 当XL=XCR时 注：串联谐振也被称为电压谐振 谐振时电感（或电容）两端的电压可能远远大于电源电压 串联谐振时的相量图 ? 电感电压和电容电压相互抵消，外加电压全部降落在电阻上 品质因素 —— Q 值 定义：电路处于串联谐振时，电感或电容上的 电压与总电压之比。 串联谐振特性曲线 谐振电流 谐振频率 通频带（带宽） I0 f0 fC1 fC2 I f 下限截止频率 上限截止频率 结论：Q愈大，带宽愈小，曲线愈尖锐，选择特性好。 Q愈小，带宽愈大，曲线愈平坦，选择特性差。 可以证明： 可见BW 与 Q 相关 通频带 I0 f0 fC1 fC2 I f 电路参数对谐振曲线的影响 ?0不变，I0变小，BW变大 R变大 (a) R变大时 (b) L或C变小时 C变小 I I0 f0 f ?0变大，I0不变 f I I0 f01 f02 解： RLC串联电路，已知R=10?，r=10 ? （r是电感线圈的电 阻），L=100mH，C=2?F，U=3V。 求：谐振时f0，I0，XL，XC，Q，UR，UL，UC, UL-r , BW 例： R L C r ＋ ? ＋ ? ＋ ? ＋ ? 求：谐振时UR，UL，UC， UL-r , BW R L C r ＋ ? ＋ ? ＋ ? ＋ ? 串联谐振应用举例 收音机接收电路 L1与 C ：组成串联谐振电路 L2将选择的信号送晶体管放大电路 磁棒 天线 L2 L1 C 可调电容器 至晶体管放大器 RL1 L1 e1 e2 e3 C 等效电路 e1、 e2、 e3为来自3个不同电台（不同频率）的电动势信号，L1、C组成谐振电路 ，选出所需的电台。 设： 例 如果要收听e1节目，C 应调到多大？ 结论：当 C 调到 150 pF 时，可收听到e1的节目。 RL1 L1 e1 e2 e3 C 等效电路 2002.4.7 输入电路—RLC串联谐振（作用：调谐选台） T1 T2 T3 T4 T5 T6 R1 R2 R3 R4 R5 RW R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15 R16 6V D L两端获得频率 为f0的电压最大 f0 f2 f1 f0 L C Q值与选择性 f1 f2 Q值较小，选择性差，出现混台现象 Q值较大，选择性好，不出现混台现象 f1 f2 2.6.2 并联谐振 谐振 1. 理想情况下的并联谐振 纯电感和纯电容并联 当 时, 落后于 (感性) L + – C 当 时, 领先于 (容性) 当 时, 理想情况下并联谐振的条件 L + – C 2. 非理想情况下的并联谐振 L + – C R 、 同相位时，