华南理工大学电子与信息学院：《电路》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十一章 电路的频率响应

第十一章电路的频率响应 内容提要 网络函数 ■RLC串朕电路的谐振 RLC串联电路的频率响应 RLC联谐振电路 波特图 滤波器简介

第十一章 电路的频率响应 内容提要： ◼ 网络函数 ◼ RLC串联电路的谐振 ◼ RLC串联电路的频率响应 ◼ RLC并联谐振电路 ◼ 波特图 ◼ 滤波器简介

§11-1网络函数 频率特性 电路和糸统的工作状态跟随频率 而变化的现象,称为电路和糸统的频 率特性,又称频率响应 1.网络函数H(jo)的定义 在线性正孩稳态网络中,一个独立 激励源作用附,网络中某一处的响应 (电压或电流)与网络输入之比

§11-1 网络函数 频率特性: 电路和系统的工作状态跟随频率 而变化的现象,称为电路和系统的频 率特性,又称频率响应. 1. 网络函数H（jω）的定义 1. 网络函数H（jω）的定义 在线性正弦稳态网络中,一个独立 激励源作用时,网络中某一处的响应 （电压或电流）与网络输入之比

§11-1网络函数(续) H(j)= eR(jo)←响应 E(Jo)←输入 2.网络函数H(jo)的物理意义 ☆驱动点函数 激励是电流源,响应是电压 ao)线性 uGo) uGo) H(jo)=f(j)动点風抗 网络

§11-1 网络函数(续) (j ) (j ) (j ) def    E R H   = 响应 输入 2. 网络函数H(jω)的物理意义 * 驱动点函数 U(j) U  (j)  线性 网络 U(j)  I(j) 激励是电流源  ,响应是电压 (j ) (j ) (j )    I U H   = 策动点阻抗

§11-1网络函数(续) 激励是电压源,响应是电流 H(O)= lUjo) 策动点导纳 uGo) ☆转移函数(传通函数) 激励是电压源 2(jo) H(j)= GjO) Ugo 线性 U1(ia)2(i) 转移导纳

§11-1 网络函数(续) 激励是电压源,响应是电流 (j ) (j ) (j )    U I H   = 策动点导纳 * 转移函数(传递函数) 线性 网络 (j ) I  1  (j ) U  1  (j ) I  2  (j ) U  2  激励是电压源 (j ) (j ) (j ) 1 2    U I H   = 转移导纳

§11-1网络函数(续) H(ia)=221o) 转移电压比 Ugo) 激励是电流源 HjO Ugo) 转移阻抗 HOjo) 12(j) 转移电流比 与变量类型及端口位置有关,与幡值无关

§11-1 网络函数(续) (j ) (j ) (j ) 1 2    U U H   = 转移电压比 激励是电流源 (j ) (j ) (j ) 1 2    I U H   = 转移阻抗 (j ) (j ) (j ) 1 2    I I H   = 转移电流比 与变量类型及端口位置有关,与幅值无关

§11-1网络函数(续) H(ω是一个复数,它的频率特性分为 两个部分: 幅频特性一模与频率的关糸 AGog 相频特性一幅角与频率的关糸 q()~O 网络函数可以用相量法中任一分析求解 方油获得

§11-1 网络函数(续) H(j) 是一个复数,它的频率特性分为 两个部分： 幅频特性 模与频率的关系 | H(j)|~  相频特性 幅角与频率的关系 (j) ~  网络函数可以用相量法中任一分析求解 方法获得

§11-1网络函数(续) 例求图示电路的网络函数1Us和UCs +1-2L=1 2Q 解列网孔方程解电流l2转移导纳 2 (2+j0)l1-2l2=Usl2 4-o2+j0 -21+(4+jm)2=0 2 2US ULUS= 2 4-02+j60 4+(m)2+j60 转移电压比

§11-1 网络函数(续) 例 求图示电路的网络函数 . . / UL US . . 2 /US I 和 jω jω 2 + _ + _ 2 1 I  2 I U  s  2 I  L . U 解 列网孔方程解电流 2 I  . . 2 . (2 ) 1 2 US + j I − I = 2 (4 ) 0 . 2 . − I1 + + j I = . 2 . 2 4 ( ) 6 2 j j  U I S + + 4  6 2 / 2 . . 2 j I US − + =    4 6 2 / 2 . . j j UL US − + = 转移导纳 转移电压比 L=1

§11-1网络函数(续) ☆以网络函数中j的最高次方的次 教定义网络函教的阶教 由网络函数能求得网络在任意正 孩輪入肘的端口正孩响应,即有 H()R(jO Ego) RJO=HGOEGO

§11-1 网络函数(续) * 以网络函数中jω的最高次方的次 数定义网络函数的阶数. * 由网络函数能求得网络在任意正 弦输入时的端口正弦响应,即有 (j ) (j ) (j )    E R H   = R(j) H(j)E(j)  = 

§1-2RLC串联电路的谐振 谐振是正孩电路在特定条件下产生的 种特殊物理现象谐振现泉在无线电和 电工技术中得到广泛应用 1.谐振的定义 合R、L、C的一端口电路,在特定条件下 出现端口电压、电流同相位的现象 0露7=Z=R发生 RL.O 谐振

§11-2 RL C串联电路的谐振 谐振是正弦电路在特定条件下产生的 一种特殊物理现象.谐振现象在无线电和 电工技术中得到广泛应用. 1. 谐振的定义 含R、L、C的一端口电路,在特定条件下 出现端口电压、电流同相位的现象. . I R,L,C U 电路  + _ Z R I U = =   发生 谐振

§11-2RLC串联电路的谐振(续) 2.串联谐振的条件 R z=R+ifol_1=R+i(XL+Xc)U jOL R+jX OC 档X=0→L=1时,电路发生谐振 谐振条件 =√LC谐振角频率 仅与电路参数有关 f o 2m√LC谐振频率

§11-2 RL C串联电路的谐振(续) 2.串联谐振的条件 R j L + _ • U jC 1 • I 当 0 1 时，电路发生谐振 。 0 0 C X ω L  =  = 谐振条件 谐振角频率 仅与电路参数有关 LC f 2π 1 0 = LC ω 1 0 = 谐振频率 R X R X X ωC Z R ωL L C j ) j( ) 1 j( = + = + − = + +