第十一章電路的頻率響應(yīng)

11-2RLC串聯(lián)電路的諧振*11-4RLC并聯(lián)諧振電路11-3RLC串聯(lián)電路的頻率響應(yīng)11電路的頻率響應(yīng)11-1網(wǎng)絡(luò)函數(shù)*11-5波特圖*11-6濾波器簡(jiǎn)介一、頻率響應(yīng)

電路的輸出對(duì)不同頻率的正弦激勵(lì)有不同的響應(yīng)，這一特性稱(chēng)為電路的頻率特性或頻率響應(yīng)或頻率特性。

輸入變量和輸出變量之間建立函數(shù)關(guān)系，來(lái)描述電路的頻率特性，這一函數(shù)關(guān)系就稱(chēng)為電路和系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，H(j)。二、網(wǎng)絡(luò)函數(shù)11-1網(wǎng)絡(luò)函數(shù)電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)相頻特性幅頻特性例無(wú)源網(wǎng)絡(luò)+-一、諧振的定義Z+-電路的這種狀態(tài)稱(chēng)為諧振11-2RLC串聯(lián)電路的諧振當(dāng)L=1/C，電路中電壓、電流同相.RjL+_二、串聯(lián)電路的諧振串聯(lián)諧振條件：——此時(shí)電路的狀態(tài)為諧振實(shí)現(xiàn)諧振的手段諧振角頻率諧振頻率1.調(diào)頻(改變外加電源、信號(hào)源頻率)2.調(diào)參數(shù)L、C(常改變C

)。

三、RLC串聯(lián)電路諧振時(shí)的特點(diǎn)2、輸入阻抗Z為純電阻，即Z=R。電路中阻抗值|Z|最小。|Z|ww0OR1、3、電流I達(dá)到最大值I0=U/R(U一定)。0OI()諧振時(shí)的相量圖4、電阻上的電壓等于電源電壓，LC上串聯(lián)總電壓為零RjL+_+++___串聯(lián)諧振又稱(chēng)電壓諧振。無(wú)量綱品質(zhì)因數(shù)5、品質(zhì)因數(shù)Q6、功率和能量P=RI2=U2/R負(fù)載吸收功率電源發(fā)出功率PQ+_LCRu電場(chǎng)能量與磁場(chǎng)能量來(lái)回交換-----電磁振蕩設(shè)則即L與C交換能量,與電源間無(wú)能量交換。+_PQLCRu電場(chǎng)能量磁場(chǎng)能量總能量是常量，不隨時(shí)間變化，正好等于最大值,與Q2成正比。網(wǎng)絡(luò)函數(shù)：一、電阻電壓的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)RjL+_11-3RLC串聯(lián)電路的頻率響應(yīng)幅頻特性相頻特性Q越大，諧振曲線(xiàn)越尖。通頻帶越窄，選擇性越好。0.707Q=1Q=0.5Q=101210幅頻特性通頻帶：Q越大，諧振曲線(xiàn)越尖。通頻帶越窄。0.707Q=1Q=0.5Q=101210∴收到臺(tái)820kHz的節(jié)目。8206401200I(f)f(kHz)0*選擇性與Q有關(guān)f(kHz)電臺(tái)1電臺(tái)2電臺(tái)3L（）8206401026X1290–166010340–660577129010001612I0=0.5I1=0.015I2=0.017I=U/|Z|(mA)（）11-7二、UL(w)與UC(w)的頻率特性1Q0U()/U121UL()

、UC()獲最大值RjL+_UL/UUC/U當(dāng)Q>0.707當(dāng)Q<0.707Q越高，wLm和wCm越靠近w0。一、簡(jiǎn)單G、C、L并聯(lián)電路GCL并聯(lián)+_GCL|Y|ww0OG|Y|最小=G|Z|最大電流諧振11-4RLC并聯(lián)諧振電路CLR二、電感線(xiàn)圈與電容并聯(lián)諧振時(shí)B=0，即諧振條件：11-5波特圖相頻特性幅頻特性一、幅頻特性波特圖二、相頻特性波特圖單位：分貝/dB輸入響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)橫坐標(biāo)用對(duì)數(shù)坐標(biāo)橫坐標(biāo)用對(duì)數(shù)坐標(biāo)1/10110100…...-1012…...0.0010.010.10.707110100-60-40-20-302040三、波特圖的繪制截止頻率例幅頻特性-20dB/十倍頻相頻特性一、濾波器11-6濾波器簡(jiǎn)介

工程上根據(jù)輸出端口對(duì)信號(hào)頻率范圍的要求，設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)絡(luò)，置于輸入-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(guò)，而抑制不需要的頻率分量，這種具有選頻功能的中間網(wǎng)絡(luò)，工程上稱(chēng)為濾波器。通帶:能夠通過(guò)信號(hào)的頻率范圍。阻帶:不能夠通過(guò)信號(hào)的頻率范圍。b)O︱H(j)︱低通濾波器高通濾波器帶通濾波器帶阻濾波器根據(jù)工作頻率不同分為：a)O︱H(j)︱c)O︱H(j)︱d)O︱H(j)︱

在測(cè)試系統(tǒng)中，常用RC濾波器。因?yàn)樵谶@一領(lǐng)域中，信號(hào)頻率相對(duì)來(lái)說(shuō)不高。而RC濾波器電路簡(jiǎn)單，抗干擾性強(qiáng)，有較好的低頻性能，并且選用標(biāo)準(zhǔn)的阻容元件，所以在工程測(cè)試的領(lǐng)域中最經(jīng)常用到的濾波器是RC濾波器。

1、一階RC低通濾波器

RC低通濾波器的電路及其幅頻、相頻特性如下圖所示。二、RC無(wú)源濾波器2、一階RC高通濾波器

RC高通濾波器的電路