交流电路的频率特性

RC RC + 1
LC
§2 交流电路的频率特性分析
一、频率特性函数
•
H jw R Hww • E↑ ↑ 幅频特性 相频特性
频率特性函数
二、频率特性曲线 R
1 定性绘制方法
+
ui
C
_
w Uo
H w w
R
+
+
+
uo
_
•
•
U_i - jXC
Uo
_
•
HH( j(ww))
Uo (jw )
•
Ui (jw )
三、低通滤波器
R
R
+
+
+
+
•
u_i C _uo
•
U _i
- jXC
•
_U o
H (jw ) Uo(jw ) 1
•
Ui (jw )
1 + jwRC
设wC
1 RC
1
1
+ jw
wC
H(w)
1
dB
0.1wc wc 10wc w
-20dB/十倍频程
1 + w wC 2
w - arctanw wC ωc 界限频率(截止频率、转折频率)
电路篇
交流电路的频率特性
交流正弦
R、wL、1/wC
激励w变
百度文库
响应变化
对交流电频率反映出来的特性 ——交流电路的频率特性
2
§1 双口网络与传递函数 §2 交流电路的频率特性分析 §3 交流电路中的谐振
频率特性33- 3
§1 双口网络与传递函数
Ii
激 励 源
U+ -
i
Io
+ U-o
输 出 设 备
输入口 双口网络
LC
§2 交流电路的频率特性分析
一、频率特性函数
•
H jw R Hww • E↑ ↑ 幅频特性 相频特性
频率特性函数
二、频率特性曲线 R
1 定性绘制方法
+
ui
C
_
w Uo
H w w
R
+
+
+
uo
_
•
•
U_i - jXC
Uo
_
•
HH( j(ww))
Uo (jw )
•
Ui (jw )
1+
1
+
R _uo
jw
1
wC
+
jw wC
40 100
20 10
01
0.1wC wC
10wC w
20log10 X dB
jwCR 1 + jwCR
dB
H(w)
+
ui
_
+
R _uo
jw
1
wC
+
jw wC
40 100
20 10
01
0.1wC wC
10wC w
20log10 X dB
-20 0.1 -40 0.01
十倍频上升10倍
20dB/十倍频
C
H (jw )
R
R
+
1
jwC
jwCR 1 + jwCR
dB
H(w)
+
ui
_
-20 0.1 -40 0.01
十倍频上升10倍
20dB/十倍频
+
+
+
•
Ui 1
- jwC
+
•
Uo
-
•
Ui jwL
+
•
Uo
1
•
+
Ui jwC
•
jwL Uo
-
-
-
-
H jw 1/ jwC
R + 1/ jwC
H jw jwL
R + jwL
H jw 1
1 + jwRC
H
jw
jw
2
+
jw jw
jwRC
H (w )
1
1 + (wRC )2
w -arctan(wRC)
2 对数频率特性——波特图
对数坐标 w — —对数
20log10 H w dB
w
w wC
H w
w
dB
10 0.1 -20
0.1
w
0.1
- 45 - 90
十倍频下降20dB
w 1 10 wC
1 10 w wC
0.1wc wc 10wc w
-20dB/十倍频程
1 + w wC 2
w - arctanw wC ωc 界限频率(截止频率、转折频率)
0 ~ωc BW 通频带宽
R
R
+
ui
C
_
+
C _uo
+
ui
_
阶数愈高，滤波效果愈好。
• 应用
起还原信号作用
L
+
R _uo
+
= 非正弦
四、高通滤波电路
w,
XC
0 ~ωc BW 通频带宽
R
R
+
ui
C
_
+
C _uo
+
ui
_
阶数愈高，滤波效果愈好。
• 应用
起还原信号作用
L
+
R _uo
+
= 非正弦
四、高通滤波电路
w,
XC
1
wC
,
Uo
w,
XC,
U
o
H(w)
C
+
+
ui
_
R
_uo
wC
1 RC（
转折频率）
音乐会
ωC ～ 通频带宽 BW
C
H (jw )
R
R
+
1
jwC
输出口
传递函数 ：双口网络的响应相量与激励相量的比值
e 设激励
•
E
•
U
i
,
•
Ii
R H jw E
r 响应
•
R
•
Uo
,
•
Io
H jw
R E
4
一、传递函数是复数 响应量和激励量都是相量
二、传递函数有以下四种形式
1 H jw UUoi
称电压增益 (电压放大倍数)
2
H jw
Io Ii
电流增益 (电流放大倍数)
3
H
jw
U o Ii
转移阻抗 (跨阻)
4 H jw UIoi
转移导纳 (跨导)
5
+
+
+
U i
+
1
U o
- jwC
-
U i jwL
1
+ U o
U i jwC
+ U o
-
-
-
jwL -
H jw 1/ jwC
R + 1/ jwC
H jw jwL
R + jwL
H jw 1
1 + jwRC
H
1 + (wRC )2
w -arctan(wRC)
2 对数频率特性——波特图
对数坐标 w — —对数
20log10 H w dB
w
w wC
H w
w
3 波特图的折线画法
dB
10 0.1 -20
0.1
十倍频下降20dB
w 1 10 wC
w
0.1 1
- 45 - 90
10倍频下降45
10 w wC
1+
1
jwRC
H (w )
1
1 + (wRC )2
w -arctan(wRC)
2 对数频率特性——波特图
dB
对数坐标 w — —对数
20log10 H w dB
w
w
10
0.1 -20
w
0.1 1 10 wC
wC
H w w
w
0.1 1 10 w
- 45
wC
- 90
H (w )
1
jw
jw
2
+
jw jw
RC RC + 1
LC
6
+
+
+
•
Ui 1
- jwC
+
•
Uo
-
•
Ui jwL
+
•
Uo
1
•
+
Ui jwC
•
jwL Uo
-
-
-
-
H jw 1/ jwC
R + 1/ jwC
H jw 1
1 + jwRC
H jw jwL
R + jwL
H
jw
jw
2
+
jw jw
RC RC + 1
3 波H特(w图) 的折线1 画法
1 + (wRC )2
w
-
10倍频下降45
arctan(wRC )
三、低通滤波器
R
R
+
+
+
+
•
u_i C _uo
•
U _i
- jXC
•
_U o
H (jw ) Uo(jw ) 1
•
Ui (jw )
1 + jwRC
设wC
1 RC
1
1
+ jw
wC
H(w)
1
dB
1
wC
,
Uo
w,
XC,
U
o
H(w)
C
+
+
ui
_
R
_uo
wC
1 RC（
转折频率）
音乐会
ωC ～ 通频带宽 BW
C
H (jw )
R
R
+
1
jwC
jwCR 1 + jwCR
dB
H(w)
+
ui
_
+
R _uo
jw
1
wC
+
jw wC
40 100
20 10
01
0.1wC wC
10wC w
20log10 X dB