第五章电路的频率响应优秀PPT.ppt

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1、第五章电路的频率响应第一页，本课件共有17页特别特别0(a)0(b)0(c)4）请画出带阻滤波器的幅频特性图。）请画出带阻滤波器的幅频特性图。第二页，本课件共有17页工程上经常用工程上经常用LC元件组成各种滤波器。元件组成各种滤波器。（a）、（）、（b）为低通滤波器，（）为低通滤波器，（c）、（）、（d）为高通滤波器。）为高通滤波器。第三页，本课件共有17页例RCu1u2R第四页，本课件共有17页0010.707(a)(b)截止频率：即H()下降到最大值的 时对应的频率。R第五页，本课件共有17页第二节第二节 谐振电路谐振电路 谐振定义：谐振定义：在正弦激励下，端口电压与电流同相的工作状态。在

2、正弦激励下，端口电压与电流同相的工作状态。发生谐振时的电源频率为电路的谐振频率。发生谐振时的电源频率为电路的谐振频率。一、串联谐振一、串联谐振jw L Cwj1R当外加的信号频率使得电抗当外加的信号频率使得电抗X=0时，称电路发生串联谐振时，称电路发生串联谐振谐振频率谐振频率第六页，本课件共有17页(5)(5)特性阻抗：特性阻抗：即元件上的电压为外加电压的即元件上的电压为外加电压的Q倍。倍。特特 点点 一般来讲品质因数决定电路的选频特性一般来讲品质因数决定电路的选频特性(4)(4)品质因数：品质因数：jwLCwj1R(1)(1)谐振阻抗谐振阻抗:(3)(3)回路元件上的电压：回路元件上的电压：

3、(2)(2)谐振时的电流：当谐振时的电流：当 一定时一定时 最大最大（电压谐振）（电压谐振）第七页，本课件共有17页(6)(6)选频特性选频特性:将电流对频率的关系曲线称为电路的选频特性。将电流对频率的关系曲线称为电路的选频特性。设设对对的关系称之为幅频特性的关系称之为幅频特性 显然谐振电路对不同的显然谐振电路对不同的，响应不同，对有些信号有抑制作用，响应不同，对有些信号有抑制作用，这种特点称为选择性。这种特点称为选择性。第八页，本课件共有17页(7)(7)通频带：两个半功率点之间的通频带：两个半功率点之间的 频率宽度频率宽度当当 时时 为半功率点。为半功率点。显然显然BW与与Q成反比，成反比

4、，即即Q越大越大BwBw越小。越小。u,i 同相位同相位对对的关系称之为相频特性的关系称之为相频特性第九页，本课件共有17页RLCus1us2例 如图所示电路，已知 求两个信号在电路中的电流。第十页，本课件共有17页，可见电路的选择性很好 第十一页，本课件共有17页二、并联谐振二、并联谐振B与与 有关有关当外加的信号频率使得电纳当外加的信号频率使得电纳B=0时，称电路发生并联谐振时，称电路发生并联谐振并联谐振频率并联谐振频率第十二页，本课件共有17页（3 3）电感支路与电容支路上的电流）电感支路与电容支路上的电流大小相等方向相反，且为总电大小相等方向相反，且为总电流的流的Q倍，所以并联谐振为电

5、倍，所以并联谐振为电流谐振。流谐振。（4 4）品质因数：）品质因数：（5 5）选频特性：）选频特性：主要研究主要研究 其特性与串联谐振的其特性与串联谐振的类似。类似。（6 6）通频带：同串联谐振。）通频带：同串联谐振。特特 点点（1 1）谐振阻抗）谐振阻抗 Zo=1/Yo=R 最大。最大。（2 2）谐振时的电压，当）谐振时的电压，当IS一定时，一定时，U0=Z Z0 0I IS S 最大。最大。电路端口电压与电流同相电路端口电压与电流同相第十三页，本课件共有17页例例 如图电路如图电路 若若 为谐振频率，则为谐振频率，则iS解：解：例例 如图电路如图电路 若若 为谐振频率，则为谐振频率，则例例

6、 如图电路如图电路 若若 为谐振频率，则为谐振频率，则例例 如图电路如图电路 等于多少？等于多少？若若 为谐振频率，则为谐振频率，则例例 如图电路如图电路 等于多少？等于多少？例例 如图电路如图电路 等于多少？等于多少？例例 如图电路如图电路 等于多少？等于多少？若若 为谐振频率，则为谐振频率，则例例 如图电路如图电路 等于多少？等于多少？若若 为谐振频率，则为谐振频率，则例例 如图电路如图电路 等于多少？等于多少？若若 为谐振频率，则为谐振频率，则例例 如图电路如图电路 等于多少？等于多少？若若 为谐振频率，则为谐振频率，则例例 如图电路如图电路 等于多少？等于多少？若若 为谐振频率，则为谐

7、振频率，则例例 如图电路如图电路 等于多少？等于多少？若若 为谐振频率，则为谐振频率，则例例 如图电路如图电路 等于多少？等于多少？第十四页，本课件共有17页第三节第三节 非正弦周期电流电路计算非正弦周期电流电路计算 一般步骤：一般步骤：1 1）将激励为非正弦周期函数展开为傅立叶级数：将激励为非正弦周期函数展开为傅立叶级数：3 3）求各激励分量单独作用时的响应分量：求各激励分量单独作用时的响应分量：(1)(1)直流分量作用：直流分析（直流分量作用：直流分析（C C开路，开路，L L短路）求短路）求Y Y0 0;(2)(2)基波分量作用：基波分量作用：（正弦稳态分析）求有（正弦稳态分析）求有y

8、y1 1;(3)(3)二次谐波分量作用：二次谐波分量作用：2 2 （正弦稳态分析）求有（正弦稳态分析）求有y y2 2;2 2）将激励分解为直流分量和无穷多个不同频率将激励分解为直流分量和无穷多个不同频率 的正弦激励分量；的正弦激励分量；(4)(4)时域叠加：时域叠加：y(t)=y(t)=Y Y0 0+y+y1 1+y+y2 2+y+y3 3+y+y4 4+第十五页，本课件共有17页例：例：图示电路中图示电路中,f=50Hz,f=50Hz，求，求i i(t)(t)和电流有效值和电流有效值I I。解：解：直流分量作用：直流分量作用：基波分量作用：基波分量作用：3 3次谐波作用：次谐波作用：5 5次谐波作用：次谐波作用：由叠加定理，有：由叠加定理，有：电流有效值为电流有效值为：第十六页，本课件共有17页作业：P200 （12）、（27）第十七页，本课件共有17页