13第十一章电路的频率响应
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2020年第11章电路的频率响应精编版仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢13第11章 电路的频率响应重点:1. 网络函数;2. 串、并联谐振的概念;本章与其它章节的联系:本章的学习内容建立在前面各章理论的基础之上。
预习知识: 电磁感应定律11-1 网络函数当电路中激励源的频率变化时,电路中的感抗、容抗将跟随频率变化,从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。
因此,分析研究电路和系统的频率特性就显得格外重要。
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 (j ω)的定义在线性正弦稳态网络中,当只有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,称为该响应的网络函数。
2. 网络函数H (j ω)的物理意义1)H (j ω)与网络的结构、参数值有关,与输入、输出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。
因此网络函数是网络性质的一种体现。
2)H (j ω) 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 相频特性 幅角与频率的关系ωω-|)(j |H ωωϕ-)(j3)网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。
11-2RLC串联电路的谐振谐振是正弦电路在特定条件下所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,对电路中谐振现象的研究有重要的实际意义。
1. 谐振的定义含有 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。
因此谐振电路的端口电压、电流满足:2. 串联谐振的条件图 11.1 所示的 R 、L、C 串联电路发生谐振时称串联谐振。
电路的输入阻抗为:根据谐振定义,当时电路发生谐振,由此得 R、L、C 串联电路的谐振条件是谐振角频率为:谐振频率为:上式说明R、L、C串联电路的谐振频率仅由电路的参数决定,因此谐振频率又称固有频率。
第11章 电路的频率响应教学目的与要求:本章介绍电路的网络函数和RLC 电路的串联谐振与并联谐振,讨论RLC 电路谐振的特点与频率响应特性问题。
通过本章学习,要求正确理解网络函数概念与类型,熟悉RLC 电路串联、并联谐振条件与特点,掌握谐振电路的有关计算分析方法,能利用网络函数概念分析电路的频率响应特性。
教学重点与难点:1、网络函数概念与类型;2、RLC 电路串联谐振与并联谐振的谐振条件、谐振特点及电路的频率响应;3、波特图及其画法。
教学时数:共计8学时(其中理论课 6学时,实验课2学时,习题课 学时,讨论课 学时) 教学内容与方法:结合典型例题,运用启发式、课堂练习、课后思考与作业等多种教学方法与手段,详细讲解网络函数,RLC 电路串联谐振、并联谐振,电路频率响应,波特图和滤波器等重要教学内容。
11.1 网络函数一、网络频率响应激励源频率变→感抗和容抗变→电路工作状态变。
频率特性(频率响应):电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象。
二、网络函数H()j ω 1、H()j ω定义一般采用网络函数来描述电路和系统的频率特性。
网络函数:在线性正弦稳态网络中,当只有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,称为该响应的网络函数。
H()R()E()j j j ωωω= 2、H()j ω种类或意义:①对于网络的同一端口,网络函数为驱动点函数:驱动点阻抗H()()()j Uj I j ωω= ω(电流源激励,电压响应); 驱动点导纳H()()()j Ij U j ωω= ω(电压源激励,电流响应)。
②对于网络的不同端口,网络函数为转移函数(传递函数):电压源激励:2121(j )(j )()(j )(j )(j )()(j )I H U U H U ωωωωωω⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩转移导纳转移电压比电流源激励:2121(j )(j )()(j )(j )(j )()(j )U H I I H I ωωωωωω⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 转移阻抗转移电流比3、H()j ω的性质与特点①H()j ω与网络的结构、参数值有关,与输入、输出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。