《电路的频率响应》PPT课件
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电路课件 电路11 电路的频率响应精品文档
S S(j0)R2(Ij0)U S 2(R j0)P (j0)
• Q也可根据谐振时L或C无功和R消耗有功比值定： Q R 0L 2(2 I(jI j 0)0)Q P L ((jj 0 0 ))Q P C ((jj 0 0 ))
第十一章 正弦稳态电路的分析 11-2 串联电路的谐振
RZ(j)
lim Z(j)
0
第十一章 正弦稳态电路的分析 11-2 串联电路的谐振
2019/10/15
4
ω =ω 0串联谐振-1
• 串联电路感抗和容抗有相互抵消作用，ω =ω 0
时，出现X(jω 0)=0，重要特征：
(1态) 称(j谐 0 ) 振 0 ，I R(Lj C0 串)、 联U S ( 电j 路0 )同发相生，，工称程串上联将谐特振殊。状
接收，利用谐振过电压获得较大输入信号。
第十一章 正弦稳态电路的分析 11-2 串联电路的谐振
2019/10/15
7
ω =ω 0串联谐振-4
• 可测定谐振时L或C电压得Q ： • 谐振时QRU U 端C S((电jj 压00))：U USL((jj 00))
U R(j0)U S(j0)
路发生谐振与否。R是控制、调节谐振峰的唯
一元件。
• 图11-4两种R时
电流幅频特性。
第十一章 正弦稳态电路的分析 11-2 串联电路的谐振
2019/10/15
6
ω =ω 0串联谐振-3
(3U )X X((jj ω0) 0)j=( 00 ：L 1 0 C )I (j 0)j R 0 L U S(j 0)j 0 1 CU S R (j 0) • L、C串 联U 相L (j当0) 于 U 短C 路(j，0)但 0U L(j0)、 U C (j0)0
• Q也可根据谐振时L或C无功和R消耗有功比值定： Q R 0L 2(2 I(jI j 0)0)Q P L ((jj 0 0 ))Q P C ((jj 0 0 ))
第十一章 正弦稳态电路的分析 11-2 串联电路的谐振
RZ(j)
lim Z(j)
0
第十一章 正弦稳态电路的分析 11-2 串联电路的谐振
2019/10/15
4
ω =ω 0串联谐振-1
• 串联电路感抗和容抗有相互抵消作用，ω =ω 0
时，出现X(jω 0)=0，重要特征：
(1态) 称(j谐 0 ) 振 0 ，I R(Lj C0 串)、 联U S ( 电j 路0 )同发相生，，工称程串上联将谐特振殊。状
接收，利用谐振过电压获得较大输入信号。
第十一章 正弦稳态电路的分析 11-2 串联电路的谐振
2019/10/15
7
ω =ω 0串联谐振-4
• 可测定谐振时L或C电压得Q ： • 谐振时QRU U 端C S((电jj 压00))：U USL((jj 00))
U R(j0)U S(j0)
路发生谐振与否。R是控制、调节谐振峰的唯
一元件。
• 图11-4两种R时
电流幅频特性。
第十一章 正弦稳态电路的分析 11-2 串联电路的谐振
2019/10/15
6
ω =ω 0串联谐振-3
(3U )X X((jj ω0) 0)j=( 00 ：L 1 0 C )I (j 0)j R 0 L U S(j 0)j 0 1 CU S R (j 0) • L、C串 联U 相L (j当0) 于 U 短C 路(j，0)但 0U L(j0)、 U C (j0)0
第11章电路原理课件
1
相对抑 制比
通频带
10. 谐振电路的能量
1 2 1 2 W WL WC Li CuC 2 2
2 2 2 2 W WL WC 1 LI m 1 CU C CQ US m 2 2
I
?
+
Us _
R j L
i 2 I 0 cos 0t 2
US cos 0t R
1 1 jjC
uC 2U C cos(0t 900 ) 2QU S sin 0t
1 2 1 L 2 2 2 Li CuC 2 U S cos 2 (0t ) CQ 2U S sin 2 (0t ) 2 2 R 1 2 1 2 2 2 1 L 1 L L CQ 2 2 Li Cu CQ US Q Q 2 2 C R R C R C 2 2 U Cm 2 1 2 2 2 ) CU Cm W C(QUS ) CUC C ( 2 2
1 由 L C 可得： o
– + U UL – + U – C –
谐振角 频率
R U
+
R jXL – jXC
1 LC
谐振频率（固有频率）
1 f f0 2π LC
1 f0 2π LC
2.使RLC串联电路发生（或避免）谐振的条件
1） L C 不变，改变 ； (调频) 2）电源频率不变，改变 L 或 C ( 常改变C )。
R U
+
R jXL – jXC
４. 谐振时电路中的能量变化
电路向电源吸收的无功功率 Q=0 ，谐振时电路能量 交换在电路内部的电场与磁场间进行。电源只向电阻R 提供能量。 P=RI02=U2/R，电阻功率最大。
《电路频率响应》课件
2
极零
极零是指电路频率响应曲线上导致相移为零或180度的频率。
3
控制
控制和调整极点和极零的位置可以改变电路的频率响应特性，实现信号滤波和波 形调整。
小信号等效电路的频率响应
小信号模型
利用小信号等效电路模型可以简 化电路分析和频率响应计算。
频率响应
小信号等效电路的频率响应可以 通过模型参数和传输函数的计算 得到。
频率响应的单位及表示方法
频率响应的单位通常使用分贝（dB）表示，常见的表示方法有振幅频率特性曲线和相位频率特性曲线。
线性电路的频率响应
低通滤波器
低通滤波器能够传递低于截止频率的信号，对 高频信号进行衰减。
带通滤波器
带通滤波器能够传递特定频率范围内的信号， 对其他频率的信号进行衰减。
高通滤波器
高通滤波器能够传递高于截止频率的信号，对 低频信号进行衰减。
《电路频率响应》PPT课 件
电路频率响应是指电路在不同频率下对输入信号的响应情况。了解电路频率 响应对于电路设计和分析非常重要。
什么是电路频率响应
电路频率响应是指电路对不同频率输入信号的响应能力，反映了电路在不同 频率下的传输特性和衰减情况。
频率响应的重要性
了解电路的频率响应可以帮助我们分析电路的稳定性、滤波效果和信号放大 能力，对电路设计和优化具有重要指导意义。
带阻滤波器
带阻滤波器能够抑制特定频率范围内的信号， 对其他频率的信号进行衰减。
RC低通滤波器的频率响应
截止频率
RC低通滤波器的截止频率取决于 电容和电阻的数值，能够过滤高 频信号。
频率衰减
在截止频率以下，RC低通滤波器 的频率响应逐渐降低，对低频信 号具有较小的衰减。
电路电路的频率响应PPT课件
R
o
0
XC(
)
o
0
–/2
R2 X 2 幅频 特性 相频 特性
Z(jω)频响曲线
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Z(jω)频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述：
容性区
ω0
X ( j) 0 (jω) 0
R Z( j) lim Z( j)
0
电阻性
ω0
X ( j) 0 (jω) 0
电源向电路输送电阻消耗的功率，电阻功率达最大。
Q UI sin QL QC 0
QL ω0LI02 ,
QC
1
ω0C
I
2 0
0 LI02
注意 电源不Leabharlann 电路输送LC无功。电感中的无功与电 + 容中的无功大小相等，互 _ 相补偿，彼此进行能量交
Q R
P
换。
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(5) 谐振时的能量关系
L U0 I0Z I0 RC
③支路电流是总电流的Q倍，设R<<L
IL
IC
U
0 L
U0C
•
IC
I0
IL IC U /0L 1 0L Q
•
U
I0 I0 U (RC / L) 0RC R
•
IL IC QI0 I0
IL
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11.5 波特图
对电路和系统的频率特性进行分析时，为了直
90 tan1( 2) tan1( 10)
第26页/共40页
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因此对数模（单位分贝）
H dB
20 lg10 20 lg
《电路分析基础 》课件第7章
.
H3
(
j
)
U 2 Is
(7.1-4)
若以I2为响应相量，则N
H4 ( j)
I2 Is
(7.1-5)
7.1.2
纯阻网络的网络函数是与频率无关的，这类网络的频率特 性是不需要研究的。研究含有动态元件的网络频率特性才是有 意义的。
一般情况下，含动态元件电路的网络函数H(jω)是频率的
复函数，将它写为指数表示形式，有
图 7.2-3 例7.2-1使用电路
例 7.2-1 如图7.2-3所示由电阻、电容构成的一阶低通网
络，其输出端接负载电阻RL。试分析其频率特性(绘出幅频特 性、相频特性)， 并求出截止角频率。
解 以U.1作输入相量，U. 2作输出相量，则网络函数为
H ( j)
UU12
RL
1
jC
RL
1
jC
R
RL
H ( j)def | H ( j) | 1 1 j c
(7.2-17)
式中，|H(j∞)|=|H(jω)|ω=∞, 它是与网络的结构和元件参数
有关的常数。
图 7.2-8 某晶体管放大器的等效电路
例 7.2-3 图7.2-8为某晶体管放大器的低频等效电路。 图中，
. Ui
为放大器的输入信号
如果用分贝为单位表示网络的幅频特性，
| H(j) | def 20lg | H(j) | dB
(7.2-6)
也就是说，对|H(jω)|取以10为底的对数并乘以20，就得到 了网络函数幅值的分贝数。 当ω=ωc时，
20lg | H(jc ) | 20lg0.707 3dB
所以又称ωc为3分贝角频率。在这一角频率上，输出电压与它
电路第五版课件-第十一章电路的频率响应-PPT
f
1 2 LC
可知调谐的方法有：
(1) L、C 不变，改变电源 ( f )。可用于L或C的测量
(2) 电源频率 ( f )不变，改变L 或 C (常改变 C )。
用于选择信号。
14
3. 串联谐振电路的特点
(1)电路端口电压与电流同相位，电路呈纯电阻性 ；
(2) |Z|R 最小，电路中的电流达到最大； I US R
U(j)
4
(2) 转移函数(传递函 数) ①激励是电压源
. H(j) U. 2(j)
U1(j)
(响应与激励不在同一端口)
.
I1(j)
.
I2(j)
.
U1(j)
无源 线性 网络
.
U2(j) ZL
为转移电压比； ②激励是电流源
. H(j) I. 2(j)
U1(j) 为转移导纳。
. H(j) I.2(j) 为转移电流比。
为便于比较不同参数的RLC串联电路的频率响应之间在性
能上的差异，纵、横坐标都采用相对于谐振点的比值作为
绘制频率特性的坐标系。即
横坐标： 0
纵坐标：U ( jω) US ( jω0 )
这样所有的RLC电路都在同一个相对尺度下来比较相
互频率特性的差异（偏谐程度）。这样绘制的频率响应
曲线称为通用曲线。
17
例：某收音机的输入回路如图，L=0.3mH;R=10， 为收到中央电台560kHz信号，求调谐电容C值；若 输入电压为1.5V，求谐振电流和此时的电容电压。
解：由串联谐振的条件： C 1 269pF (2f0)2L
I0
U R
1.5 10
0.15A
UC
I0
1
电路分析课件(邱关源)第十一章
串联电路实现谐振的方式： 串联电路实现谐振的方式： (1) L C 不变，改变 ω 不变， ω0由电路参数决定，一个 L C串联电路只有一 由电路参数决定，一个R 串联电路只有一 当外加电源频率等于谐振频率时， 个对应的ω0 , 当外加电源频率等于谐振频率时，电 路发生谐振。 路发生谐振。 (2)电源频率不变，改变 L 或 C ( 常改变 )。 电源频率不变， 常改变C 电源频率不变
R
R
R
Z (ω ) |Z(ω )| X (ω ) L X(ω ) R o
ϕ (ω )
π/2 o –π/2
相频 特性
ω0
XC(ω )
ω
ω0
ω
Z(jω)频响曲线 频响曲线
返 回 上 页 下 页
Z(jω)频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述： 频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述： 频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述 感性区 容性区 电阻性
网络
策动点阻抗
激励是电压源， 激励是电压源，响应是电流
ɺ I ( jω) H( jω) = ɺ U( jω)
策动点导纳
转移函数(传递函数) ɺ 转移函数(传递函数) I1( jω)
ɺ I2 ( jω)
线性 网络
返 回
ɺ U1( jω)
ɺ U2 ( jω)
上 页 下 页
ɺ I1( jω)
ɺ U1( jω)
ɺ I2 ( jω) H( jω) = ɺ I1( jω)
返 回
注意
与网络的结构、 1 H(jω)与网络的结构、参数值有关，与输入、输出 与网络的结构 参数值有关，与输入、 变量的类型以及端口对的相互位置有关，与输入、 变量的类型以及端口对的相互位置有关，与输入、 输出幅值无关。 输出幅值无关。因此网络函数是网络性质的一种 体现。 体现。 H(jω) 是一个复数，它的频率特性分为两个部分： 是一个复数，它的频率特性分为两个部分： 幅频特性 相频特性 模与频率的关系 | H(jω) |~ ω 幅角与频率的关系
模拟电子技术基础 第五章 频率响应PPT课件
第5章 频率响应
UCRUCRUCRsississisCrCrRbCrRbbRbebsebseesee((rr(RCrrbRbCrrbRbCbbSbeMbSeMbSeMrrrrbbrrbCbbeCbbCebebb)Ub)Ub)Ueeesss((1(1R1RRssrgsrbgrbgbmemermeRrbrRbRebeLeLUL)U)UC)CsCsbsbbeee
U1 －
Z1
Z
N
A(jω) ＝
U2 U1
(a)
I2 ＋
U2 －
Z2
图5–7 (a)原电路；
(b)等效后的电路
I1 ＋
U1 －
N
Z1
A(jω) ＝
U2 U1
第5章 频率响应
I2 ＋
Z2
U2
－
(b)
图5–7 (a)原电路；
(b)等效后的电路
第5章 频率响应
Z1Z1ZU11IU1I1 11UUII1111 UU 1U1UUZZ1U11ZU1UUZ1U12U2221111ZUUZ2ZZUU2UU12U2U2121212 111Z1ZAZAuZAu Au u
(5–1) (5–2a) (5–2b)
第5章 频率响应
图5–2给出了不产生线性失真的振幅频率响应和相 位频率响应，称之为理想频率响应。
|Au(jω)|
(jω)
K
0
0
ω
ω
∞ω
(a)
(b)
图5–2 (a)理想振幅频率响应；(b)理想相位频率响应
第5章 频率响应
5–1–2实际的频率特性及通频带定义 实际的振幅频率特性一般如图5–3所示。在低频和
三、高频增益表达式及上限频率
第5章 频率响应
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第十一章 电路的频率响应
谐振的概念：
在同时含有L 和C 的交流电路中
，如果总电压和总电流同相，称电路处于 谐振状态。此时电路与电源之间不再有能 量的交换，电路呈电阻性。
串联谐振：L 与 C 串联时 u、i 同相 并联谐振：L 与 C 并联时 u、i 同相
一、RLC串联谐振
i
+
+
R u_ R
u
L
+
-
则： C 2
1
π f0 2 L
1
C 2π 640103 2 0.3103 204pF
二、RLC并联谐振
+-
1、谐振条件： u、i 同
IL
IS
I1IC UG XL XC
相
B
0C
1
0 L
0
2、谐振频率：
0
1 LC
1
f0 2 LC
3、并联谐振的特点
(1) 阻抗最大
(2)
Y G2 电压min最大
UL I0XL UC I0XC
并联谐振又称为电流谐振。
相量图：
•
IC
•
•
IR IS •
U
•
IL
感谢下 载
感谢下 载
I( ) U
Z
谐振电流
U
R2 (L - 1 C )2 U
I0 R
Z, I
I 0
Q大
Z
I0
Q小
电路具有选择最接近谐振
频率附近的电流的能力 —— O
f0
f
称为选择性。
Q值越大，曲线越尖锐，选择性越好。
I
△I1 I 0
△I2
Q大
Q小
0
f` \ f 0
f
选择性越好，抗 干扰能力越强。
5、串联谐振应用举例
UL I0XL UC I0XC
串联谐振又称为电压谐振。
相量图：
U L
U R U I
U C
(5)品质因数Q
令：Q UL UC 0L 1 U U R 0RC
Q品质因数，表征串联谐振电路的谐振质量
谐振时:
U
与
L
U
C
相互抵消，但其本
身不为零，而是电源电压的Q倍。
(6)谐振曲线
电流随频率变化的关系曲线。
(2) 电流最大
当电源电压一定时：I
I0
U R
(3) U、I 同相 arctan X L XC 0
R
电路呈电阻性，能量全部被电阻消耗，QL 和 QC 相互
补偿。即电源与电路之间不发生能量互换。
(4) 电压关系
电阻电压：UR = Io R = U
电容、电感电压：U L UC
大小相等、相位相差180
接收机的输入电路
R
+
L
L1 L C
电路图
e1 f1 C uC
e2 f2
e3 f3
-
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；
例题：若要收听 e1节目，C 应配多大？
已知：L 0.3mH、R 16Ω
R
+
L
e1 f1 C
uC
f1 640kHz
解：
f0
f1
2π
1 LC
e2 f2 e3 f3
u_ L
+
_ C u_ C
1、谐振条件： u、i 同
相
X
0
L
1
0C
0
2、谐振频率：
0
1 LC
1
f0 2 LC
3、电路发生谐振的方法：
(1)电源频率 f 一定，调参数L、C 使 fo= f； (2)电路参数LC 一定，调电源频率 f，使 f = fo
4、串联谐振的特点
(1) 阻抗最小
Z R2 (XL XC )2 R
(0C
1
L)2
G
当电源电流一定时： UO=RIS
(3) U、I 同相 0
Z R maxБайду номын сангаас
电路呈电阻性，能量全部被电阻消耗，QL 和 QC 相互
补偿。即电源与电路之间不发生能量互换。
3、并联谐振的特点
(4) 电流关系
电阻电流：IR = Uo G = IS
电容、电感电压：I•
L
•
I
C
大小相等、相位相差180
谐振的概念：
在同时含有L 和C 的交流电路中
，如果总电压和总电流同相，称电路处于 谐振状态。此时电路与电源之间不再有能 量的交换，电路呈电阻性。
串联谐振：L 与 C 串联时 u、i 同相 并联谐振：L 与 C 并联时 u、i 同相
一、RLC串联谐振
i
+
+
R u_ R
u
L
+
-
则： C 2
1
π f0 2 L
1
C 2π 640103 2 0.3103 204pF
二、RLC并联谐振
+-
1、谐振条件： u、i 同
IL
IS
I1IC UG XL XC
相
B
0C
1
0 L
0
2、谐振频率：
0
1 LC
1
f0 2 LC
3、并联谐振的特点
(1) 阻抗最大
(2)
Y G2 电压min最大
UL I0XL UC I0XC
并联谐振又称为电流谐振。
相量图：
•
IC
•
•
IR IS •
U
•
IL
感谢下 载
感谢下 载
I( ) U
Z
谐振电流
U
R2 (L - 1 C )2 U
I0 R
Z, I
I 0
Q大
Z
I0
Q小
电路具有选择最接近谐振
频率附近的电流的能力 —— O
f0
f
称为选择性。
Q值越大，曲线越尖锐，选择性越好。
I
△I1 I 0
△I2
Q大
Q小
0
f` \ f 0
f
选择性越好，抗 干扰能力越强。
5、串联谐振应用举例
UL I0XL UC I0XC
串联谐振又称为电压谐振。
相量图：
U L
U R U I
U C
(5)品质因数Q
令：Q UL UC 0L 1 U U R 0RC
Q品质因数，表征串联谐振电路的谐振质量
谐振时:
U
与
L
U
C
相互抵消，但其本
身不为零，而是电源电压的Q倍。
(6)谐振曲线
电流随频率变化的关系曲线。
(2) 电流最大
当电源电压一定时：I
I0
U R
(3) U、I 同相 arctan X L XC 0
R
电路呈电阻性，能量全部被电阻消耗，QL 和 QC 相互
补偿。即电源与电路之间不发生能量互换。
(4) 电压关系
电阻电压：UR = Io R = U
电容、电感电压：U L UC
大小相等、相位相差180
接收机的输入电路
R
+
L
L1 L C
电路图
e1 f1 C uC
e2 f2
e3 f3
-
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；
例题：若要收听 e1节目，C 应配多大？
已知：L 0.3mH、R 16Ω
R
+
L
e1 f1 C
uC
f1 640kHz
解：
f0
f1
2π
1 LC
e2 f2 e3 f3
u_ L
+
_ C u_ C
1、谐振条件： u、i 同
相
X
0
L
1
0C
0
2、谐振频率：
0
1 LC
1
f0 2 LC
3、电路发生谐振的方法：
(1)电源频率 f 一定，调参数L、C 使 fo= f； (2)电路参数LC 一定，调电源频率 f，使 f = fo
4、串联谐振的特点
(1) 阻抗最小
Z R2 (XL XC )2 R
(0C
1
L)2
G
当电源电流一定时： UO=RIS
(3) U、I 同相 0
Z R maxБайду номын сангаас
电路呈电阻性，能量全部被电阻消耗，QL 和 QC 相互
补偿。即电源与电路之间不发生能量互换。
3、并联谐振的特点
(4) 电流关系
电阻电流：IR = Uo G = IS
电容、电感电压：I•
L
•
I
C
大小相等、相位相差180