《电路》课程教学资源（A）学习指导_第11章 电路的频率响应

第十一章电路的频率响应 一、重点和难点 1.重点 (1)网络函数的概念： (2)串、并联谐振的概念 2.难点 (1)谐振的概念 (2)波特图的画法。 二、学习方法指导 1.学习要点 ()理解网络函数的的定义和极点、零点的概念： (2)了解正弦电流电路的串、并联谐振的概念，参数选定及应用情况 (3)对波德图及滤波器有所了解。 2.内容概述 (1)网络函数的概念 电路在单一的独立激励下，其零状态响应0的象函数s)与激励()的象函数Es) 之比定义为该电路的网络函数成s,即： H(S)= R(s) E(s) (2)RLC串联电路的谐振 谐振的条件：含有R、L、C的一端口电路，外施正弦激励，在特定条件下出现端口电 压、电流同相位的现象时，称电路发生了谐振。此时总阻抗的虚部X=0: 谐振频率：0，元： 谐振的特点：谐振时电路端口电压和端口电流同相位：谐振时入端阻抗Z=R为纯电 阻，可以看出谐振时抗值☑最小，因此电路中的电流达到最大：谐振时电感电压和电容电 压大小相等，相位相反，串联总电压为0，C相当于短路，所以串联诰振也称电压谐振， 此时电源电压全部加在电阻上：谐振时电感和电容上出现过电压现象。 是质因Q=装-日成 1 (3)RLC串联电路的频率响哑 U(@)与Uc(@)的频率特性 U.(0)-0LI-oL Z OLU R'+(OL-I

第十一章 电路的频率响应 一、重点和难点 1. 重点 (1)网络函数的概念； (2)串、并联谐振的概念。 2. 难点 (1)谐振的概念； (2)波特图的画法。 二、学习方法指导 1. 学习要点 （1）理解网络函数的的定义和极点、零点的概念； （2）了解正弦电流电路的串、并联谐振的概念，参数选定及应用情况； （3）对波德图及滤波器有所了解。 2. 内容概述 （1）网络函数的概念 电路在单一的独立激励下，其零状态响应 r(t) 的象函数 R(s)与激励 e(t)的象函数 E(s) 之比定义为该电路的网络函数 H(s)，即： ( ) ( ) ( ) R s H s E s  ； （2）RLC 串联电路的谐振 谐振的条件：含有 R、L、C 的一端口电路，外施正弦激励，在特定条件下出现端口电 压、电流同相位的现象时，称电路发生了谐振。此时总阻抗的虚部 X=0； 谐振频率： 0 1 LC   ； 谐振的特点：谐振时电路端口电压和端口电流同相位；谐振时入端阻抗 Z = R 为纯电 阻，可以看出谐振时抗值 |Z| 最小，因此电路中的电流达到最大；谐振时电感电压和电容电 压大小相等，相位相反，串联总电压为 0，LC 相当于短路，所以串联谐振也称电压谐振， 此时电源电压全部加在电阻上；谐振时电感和电容上出现过电压现象。 品质因数： 0 0 L 1 1 L Q R R C CR      （3）RLC 串联电路的频率响应 UL(ω) 与 UC(ω) 的频率特性 2 2 2 2 2 2 ( ) | | 1 1 1 ( ) (1 ) L U LU QU U LI L Z R L Q C                

Uc(@)=1 U C+(- n=l(@=:电流或电压出现最大值：刀<1和n>1(偏离谐振点，曲线逐渐下降。 只有在®附近（们1~2，才有较大的输出幅度。具有选择附近信号的能力，称工程上称 选择性。Q值越大，曲线在附近的形状越尖锐。稍有偏移，输出就急刷下降，说明选 择性越好。 (4)RLC并联电路的谐振 谐振的条件：总导纳的虚部B=0。 谐叛频率：0，=元 1 谐振的特点：谐振时电路端口电压和端口电流同相位：谐振时入端导纳Y为纯电导， 可以看出谐振时抗值门最小，因此电路中的电压达到最大：谐振时电感电流和电容电流大 小相等，相位相反，串联总电流为0，LC相当于开路，所以并联谐振也称电流谐振，谐振 时电感和电容上出现过电流现象：谐振时电阻功率达到最大。 品质因数：Q=C-19,上 (5)波特图 Bod图又称为对数坐标图。横坐标即频率坐标按对数gw进行线性分度。频率轴上每 一线性单位表示频率的十倍变化，称为每十倍频程，用dc表示。幅频特性的纵坐标也是对 数值：HB-2Olgw。单位是分贝(B)。画波特图时将网络函数写成标准形式，找到转折 频率，然后分别画幅频特性和相频特性。 (6)滤波器 工程上利用LC的频率特性可分别构成低通、高通、带通和带阻滤波器

2 2 2 2 2 2 ( ) 1 ( 1) ( ) C I U QU U C Q C R L C               0：电流或电压出现最大值；和偏离谐振点0，曲线逐渐下降。 只有在0 附近 1～2，才有较大的输出幅度。具有选择0 附近信号的能力，称工程上称 选择性。Q 值越大，曲线在0 附近的形状越尖锐。稍有偏移，输出就急剧下降，说明选 择性越好。 （4）RLC 并联电路的谐振 谐振的条件：总导纳的虚部 B=0。 谐振频率： 0 1 LC   。 谐振的特点：谐振时电路端口电压和端口电流同相位；谐振时入端导纳 Y 为纯电导， 可以看出谐振时抗值 |Y| 最小，因此电路中的电压达到最大；谐振时电感电流和电容电流大 小相等，相位相反，串联总电流为 0，LC 相当于开路，所以并联谐振也称电流谐振，谐振 时电感和电容上出现过电流现象；谐振时电阻功率达到最大。 品质因数： 0 0 C L 1 L Q G R C R      。 （5）波特图 Bode 图又称为对数坐标图。横坐标即频率坐标按对数 lgw 进行线性分度。频率轴上每 一线性单位表示频率的十倍变化，称为每十倍频程，用 dec 表示。幅频特性的纵坐标也是对 数值：HdB=20lg|H(jw)|。单位是分贝(dB)。画波特图时将网络函数写成标准形式，找到转折 频率，然后分别画幅频特性和相频特性。 （6）滤波器 工程上利用 LC 的频率特性可分别构成低通、高通、带通和带阻滤波器