電路邱關(guān)源第5版課件11

1、suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:第11章電路的頻率響應(yīng)Hl11.411.511.2RLG串聯(lián)電路的諧振11.3RLC串聯(lián)電路的頻率響應(yīng)RLG并聯(lián)諧振電路波特圖11.6濾波器簡介華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)串、并聯(lián)諧振的概念；suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功華南理工考研資料聯(lián)

2、盟（每年更新:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新：華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新：J :2 丨11.1網(wǎng)絡(luò)函數(shù)當(dāng)電路中激勵(lì)源的頻率變化時(shí)，電路中的感抗、 容抗將跟隨頻率變化，從而導(dǎo)致電路的工作狀態(tài)亦 跟隨頻率變化。因此，分析研究電路和系統(tǒng)的頻率 特性就顯得格外重要。電路和系統(tǒng)的工作狀態(tài)跟隨頻率而變化的現(xiàn)象, 稱為電路和系統(tǒng)的頻率特性，又稱頻率響應(yīng)。1.網(wǎng)絡(luò)函_ （仰）的定義在線性正弦穩(wěn)態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)只有一個(gè)獨(dú)立激 勵(lì)源作用時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中某一處的響應(yīng)（電壓或電流） 與網(wǎng)絡(luò)輸

3、入之比，稱為該響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)。2.網(wǎng)絡(luò)函的物理意義Isuct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:激勵(lì)是電流源，響應(yīng)是電壓Aj)（J6y）=7（i 策動(dòng)點(diǎn)阻抗激勵(lì)是電壓源，響應(yīng)是電流二 策動(dòng)點(diǎn)導(dǎo)納 A(j)0-=，A(j)0-=O返回I上頁返回厘上頁j 下頁j返回厘上頁j 下頁j激勵(lì)是電壓源z. 、A（j）t/加）厶（J仞）=O|c?2（j 仞）O激勵(lì)是電流源轉(zhuǎn)移阻抗洲傘以.轉(zhuǎn)移電壓比 W)電流比酬_suct-ky

4、zlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！HQco）與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)值有關(guān)，與輸入、輸出 變量的類型以及端口對的相互位置有關(guān)，與輸入、 輸出幅值無關(guān)。因此網(wǎng)絡(luò)函數(shù)是網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)的一種體 現(xiàn)。是一個(gè)復(fù)數(shù)，它的頻率特性分為兩個(gè)部分:畐頻特性模與頻率的關(guān)系I H卜相頻特性I 幅角與頻率的關(guān)系 咖）網(wǎng)絡(luò)函數(shù)可以用相量法中任一分析求解方法獲得。suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:返回j上頁suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工

5、考研資料聯(lián)盟（每年更新:返回j上頁例 求圖示電路的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)/2/氏和uL/us0) 0)ovr_U. t 2Q /12Q人沁廠4-2 + j6oj2ao- 1 2 人沁廠4-2 + j6oj2a(2 + j)/1-2/2=E7s嗔=_2人 +(4 +j )/2 = 0嗔=24 + (j)24 + (j)2+j6suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新: HYPERLINK 華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新: HYPERLINK 以網(wǎng)絡(luò)函數(shù)中IO的最高次方的次數(shù)定義網(wǎng)絡(luò) 函數(shù)的階數(shù)。由網(wǎng)絡(luò)函數(shù)能求得網(wǎng)絡(luò)在

6、任意正弦輸入時(shí)的端口正弦響應(yīng)，即有11.2 MC串聯(lián)電路的諧振諧振是正弦電路在特定條件下產(chǎn)生的一種特殊物 理現(xiàn)象。諧振現(xiàn)象在無線電和電工技術(shù)中得到廣泛 應(yīng)用，研究電路中的諧振現(xiàn)象有重要實(shí)際意義。1.諧振的定義含足L、C的一端口電路，在特走條件下出現(xiàn)端口 電壓、電流同相位的現(xiàn)象時(shí)，稱電路發(fā)生了諧振。ii取汩Ifi韋必授誕lzX|-Jonsii取汩Ifi韋必授誕lzX|-Jons返回上頁zc不變，改變仞仍0由電路參數(shù)決定，一個(gè)R L C串聯(lián)電路只有一 個(gè)對應(yīng)的,當(dāng)外加電源頻率等于諧振頻率時(shí)，電 路發(fā)生諧振。電源頻率不變，改變Z或C (常改變C)。3.1C串聯(lián)電踣諧振時(shí)的特點(diǎn)隅酔聲雜Z = R +

7、coL -| Z(co) | Z(p(co)里丄j|r 丁疆回$ujO3 oeqoej |zX）|-j3ns/:dq :（摧蚤蟲每）囲迪鍵孩Ifi壟工斑國去coo CDo_ CDCDy里丄j|r 丁疆回$ujO3 oeqoej |zX）|-j3ns/:dq :（摧蚤蟲每）囲迪鍵孩Ifi壟工斑國去coo CDo_ CDCDyZ/(co)d)1( )Zh( Z卜加w卜QQAzy+外二 J9y + +對二“ -7) + / -IHzlsuct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！

8、華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新:Z（jco）頻響曲線表明阻抗特性可分三個(gè)區(qū)域描述:CD C0Q戶)0(p(jco) CD C0Q戶)0(p(jco) CD Q；JV(j 仞)0 !汐(j)o及|Z（戸）獨(dú)|z卜:R0/ = Im sin coQt uc =sin(叫90 )= -撫m coswc =cos2 郵-4 電場能量w =lzf=lzj2sin2磁場能量2 2 m 0電感和電容能量按正弦規(guī)律變化，最大值相等WLm=WCmO L、C的電場能量

9、和磁場能量作周期 振蕩性的交換，而不與電源進(jìn)行能量交換。suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:1總能量是不隨時(shí)間變化的常量，且等于最大值。狄總- + wc =CUm - CQU R 峨。 諧振時(shí)電路中電磁場的總儲(chǔ)能 =Z7T 諧振時(shí)一周期內(nèi)電路消耗的能量2是反映諧振回路中電磁振蕩程度的量，2越大， 總能量就越大，維持振蕩所消耗的能量愈小，振蕩程 度越劇烈。則振蕩電路的品質(zhì)愈好。一般在要求 發(fā)生諧振的回路中希望盡可能提

10、高2值。 F返回f上頁例uRL一接收器的電路參數(shù)為：f/-iov ty=:=5xl03rad/s, 調(diào)C使電路中的 電流最大，/max-200mA,測得 電容電壓為600V,求R、L、C 及0。例uRL=50Q 200 x10-Uc =QUQ = = = 60 U 10L 二沒二 50 x6% 6()mH C 二二 6.67piF 仞0 5x10g)-Lsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功suct-kyzl預(yù)祝你考研成功！1suct-kyzl預(yù)祝你考研成功suct-kyzl預(yù)祝你考研成功！1華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:113 1C串聯(lián)電路的頻率響應(yīng)研究物理量與頻

11、率關(guān)系的圖形（諧振曲線）可 以加深對諧振現(xiàn)象的認(rèn)識。=晌應(yīng)即）=么即）=么= R為比較不同諧振回路，令嘆 a+j（-4）1+J- 痛ic-1-（K ）二-arctan2（；7 一 -）I A l=COS0（j）% （J）suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:返回上頁suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:返回上頁I諧振電路具有選擇性在諧振點(diǎn)晌應(yīng)出現(xiàn)峰值，當(dāng)仍偏離邱時(shí)，輸出 下降。即串聯(lián)諧振電路對不同頻率信號有不同的 晌應(yīng)，對諧振信號最突出（響

12、應(yīng)最大），而對遠(yuǎn)離諧 振頻率的信號具有抑制能力。這種對不同輸入信 號的選擇能力稱為選擇性。諧振電踣的選擇性與（2成正比2越大，諧振曲線越陡。電路對非諧振頻率的信 號具有強(qiáng)的抑制能力，所以選擇性好。因此2是反映 諧振電路性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。;BSsuct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！諧振電路的有效工作頻段聲學(xué)研究表明，如信號功率不低于原 鶴大值一半，人的聽覺辨別不出。-2-1 3分貝頻率1CO. CD.可以證明：2=.2 -rj co2 - co A 定義:/dB:201og10K (J) /Us (jl)201g0.707 = -3 dB通頻帶規(guī)定了諧振電路允許通過信號的頻率范圍

13、。是比較和設(shè)計(jì)諧振電路的指標(biāo)。華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新: HYPERLINK 華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新: HYPERLINK f cJI一接收器的電路參數(shù)為：f cJui R !Z-250llH； 7?=20Q,-嚴(yán)5+、產(chǎn) t/2 二/73二 10|iV5當(dāng)電容調(diào)至C=150pF時(shí)諧振/(kHz)CD L1ojCX北京臺(tái)8201290-12900中央臺(tái)北京經(jīng)濟(jì)臺(tái)640102610001611-1660-1034/(kHz)CD L1ojCX北京臺(tái)8201290-12900中央臺(tái)北京經(jīng)濟(jì)臺(tái)640102610001611-1660-1034-660577C7R2=0.346Ur=UR

14、/Z t/R0=10t/R1=0.304suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:o:640 8201200 o:640 8201200 (kHz)UR=UR/Z (piA) C4o=lO t/R1=0.30442=0.346 = 3.04%：3.46%UroUro.收到北京臺(tái)820kHz的節(jié)目。華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料

15、聯(lián)盟（每年更新:00返回 F上頁下瓦4 R 1一信號源與尺L、C電路串)Li聯(lián)，要求/olO4Hz/rf戶 100Hz , R=15Q,請?jiān)O(shè)計(jì)10Qc 丄一個(gè)線性電路。，解 二io4，解 二= = = = 100A 忉 V 100T RQ 100 x 15TTL = = = 39.8 mH6902兀 XlOC 二一 = 6360pF詠消釋滅出物，壽性coLLT “、_ coL I Z 丨 Jr )cJr2 )cJr2 + cdL-hl ()=hl ()= XI/, 1 2hchc = ucH 1 t/(y) coC Z1QUH (r/)=.V2+di)2 suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)

16、祝你考研成功！I華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:I華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:返回上頁1suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！I華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:I華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:返回上頁1dr/g(g 0.707)1 =0I AQ2L3 =- HL(T/L3) = 1Cl1L2 =1 (7l2)- Hc (C2)且 a且 a妨C2)嗎(L2)。為低通函數(shù)為高通函數(shù)； 0越高，7L2和7C2越靠近1，同時(shí)峰值增高。suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!11.4處C并聯(lián)諧振電路l.G、C、Z并聯(lián)電踣

17、諧振角頻率0=諧 寺點(diǎn)：入端導(dǎo)納為純電導(dǎo)，導(dǎo)納值m最小，端電壓達(dá)最大。C上的電流大小相等，相位相反，并聯(lián)總電流 為零，也稱電流諧振，即l%L:-jcoQC-=品質(zhì)因數(shù)秦畏諧振時(shí)的功率尸二 UI = U2/GTT2Qi = QC = co.cu1 二一-Ql + Qc = o諧振時(shí)的能量斯=祕0賦么0) = L耽suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！2.電感線圈與電容器的并聯(lián)諧振實(shí)際的電感線圈總是存在電阻，因此當(dāng)電感線圈 與電容器并聯(lián)時(shí)，電路如圖：suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新:華

18、南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新:返回厘上頁j 下頁jsuct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新:返回厘上頁j 下頁j電路發(fā)生諧振是有條件的，在電路參 數(shù)一定時(shí)，滿足:即7? 時(shí)/可以發(fā)生諧振即7? 時(shí)/可以發(fā)生諧振一般線圈電阻A,則等效導(dǎo)納為:命-i)諧鵬頻率COJ 士suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:,| :U | ,|_:j，|suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:

19、,| :U | ,|_:j，|等效電路品質(zhì)因數(shù)電路發(fā)生諧振時(shí)，輸入阻抗很大;Z（CO） = AO = AW）2_L_RCsuct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！卜卜Lp Io U(RC/L) cdqRC題嶺 II 4c Qh Iq0 RC電流一定時(shí)，端電壓較高0 RC. 0 0支路電流是總電流的0倍，設(shè) iIcIrL- = Ua)(CIcL,C7-UU / o L 1 cd.L一 = (7Rsuct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！返回 F上貨5下瓦suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！例例1如園的線圈其S

20、l-100 ,與電容接成并聯(lián) 諧振電路，如再并聯(lián)上一個(gè)WOkQ的電阻，求C電路的0.解 Ql=100- LR,coL RQl = 1000Q RR a （仍。Z） = M = i oo尬 e R WR 二 100/100 二 50H1 eq10IOkQ j等效電路01f_flOOkQ I 10IOkQ j等效電路01f_flOOkQ I50kQ | R例2 如圖As=50kQ , tlOOV , co0=106,0=100 , 一諧振時(shí)線圈獲取最大功率，求、C、A及諧振 時(shí)/0、50kQ | R解(Q = = 100=c:. I 以 R=c=Rs_ )=Rs一 R1Lus0 4lcR = 5C

21、1Lus0 4lcR = 5C1C = 0.002|iFor 一 1mA2RS 2x50 xl03U = - = 50V 2P-/2|、-201g|l+j 勿io|巨更新戶更新)： HYPERLINK suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:f上wsuct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:f上w相頻波特圖華再理工考研資科聯(lián)盟（每平更新）：華再理工考研資科聯(lián)盟（每平更新）：華再理工考研資科聯(lián)盟（每平更新）：華再理工考研資科聯(lián)盟（每平更新）：

22、-11.6濾波器簡介工程上根據(jù)輸出端口對信號頻率范圍的要求，設(shè)計(jì) 專門的網(wǎng)絡(luò)，置于輸入一輸出端口之間，使輸出端口 所需要的頻率分量能夠順利通過，而抑制或削弱不需 要的頻率分量，這種具有選頻功能的中間網(wǎng)絡(luò)，工程 上稱為濾波器。利用有源元件運(yùn)算放大器構(gòu)成的濾波器稱為有suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:返回上頁suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:返回上頁濾波電路分類1按所處理信號分模擬和數(shù)字濾波器按所用元件分W無源和有源濾波器按濾波特性分低

23、通濾波器（LPF ）高通濾波器（HPF）帶通濾波器（BPF）帶阻濾波器（BEF ）全通濾波器（APF ）suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研戌功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:f返回jf上頁suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研戌功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:f返回jf上頁丑0仔0coxCD2 H0丑J0局通0)!CDco華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:返回厘上頁j 下頁j華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:返回厘上頁j 下頁j低通濾波器的單元電

24、路華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:rcirjiiicn:4 uo高通濾波器的單元電路suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功！華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功傳遞函數(shù)，設(shè)：a傳遞函數(shù)，設(shè)：az=Z/wCOS ）u = Ri + ur - RC-ur1c dt c