频率响应与谐振-free.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,谐振电路,谐振现象,:,含有,RLC,的无源单口网络在正弦激励作用下,对于某些频率出现端口电压、电流同相位。,X=X,L,-X,C,=0,谐振分类：,1,、串联谐振,2,、并联谐振,3,、串并谐振,4,、耦合谐振,谐振条件：,或,:,B=B,C,-B,L,=0,Z=R+jX,或,Y=G+jB,2,9-1,串联谐振,一、谐振条件与谐振频率,：,谐振条件：,谐振频率：,或,谐振产生方法：,1,）信号源给定，改变电路参数；,2,）电路给定，改变信号源频率。,3,二、谐振参数：,1,、谐振阻抗：,谐振时电路的输入阻抗,Z,0,串联谐振电路：,Z,0,=R,3,、品质因数,：,2,、特征阻抗：,谐振时的感抗或容抗,。,串联谐振电路：,4,三、串联谐振特性,1,）,阻抗最小：,Z,0,=R,2),u,-,i,=0,3),cos,=1,4),电流达到最大值：,I,m,=U/R,5),L,、,C,端出现过电压,:,U,L,=U,C,=QU,6),相量图,（电流与电压同相位）,İ,5,例,1,：,图示谐振电路中，,L=300,H,，,R=10,，,U,s,=100 V,f=540kHz,。求电容,C,、品质因数,Q,、电压,U,2,。,解,：,U,L,=U,C,=QU,=10.68mV,U,2,=nU,L,=100.68mV,6,四、频率特性：,1,、阻抗频率特性,：,其中：,电路各个物理量随激励信号频率变化的特性。,7,2,、导纳频率特性：,3,、电流频率特性,其中：,8,4,、电压频率特性：,5,、相对频率特性：,（通用频率特性、,归一化频率特性）,1,1,9,6,、,Q,对频率特性的影响：,7,、选择性：,选择有用信号、抑制无用信号的能力。,1,1,8,、通频带：,10,例,1,:,图示谐振电路,已知,U,s,=1.0V,求,f,0,、,Q,、,f,、,U,L0,、,I,0,。,250pF,10,160,H,解,:,11,例,2:,图,2,所示谐振电路,已知,Q=50,，,U,s1,=1mV,f,1,=540kHz,；,U,s2,=1mV,f,2,=600kHz.,求,U,c,。,解：,R,310,H,280pF,可见，,f,1,=f,o,电路对,540kHz,谐振,电路对,600kHz,处于失谐：,+,uc,-,12,9-2,并联谐振,一、谐振条件与谐振频率,谐振条件：,谐振频率：,或,电路模型,(a),：,谐振阻抗：,特征阻抗：,13,电路模型,(b),：,谐振条件：,谐振频率：,或,谐振阻抗：,特征阻抗：,14,二、并联谐振特性,（电流与电压同相位）,2),u,-,i,=0,3),cos,=1,4),电压达到最大值：,U=I,s,Z,0,5),L,、,C,中出现过电流,:,I,L,I,C,=Q,I,s,6),相量图,1,）,导纳,最小：,15,三、电路等效变换：,(a),品质因数：,(b),等效参数：,谐振阻抗：,16,四、频率特性：,1,、阻抗频率特性：,1,1,17,2,、电压频率特性：,五、,Q,对频率特性的影响：,Q,增大，特性曲线尖锐；,Q,减小，特性曲线平坦。,1,1,18,可见：,选择性与,Q,成正比；,通频带与,Q,成反比。且：,R,i,R,i,：称为展宽电阻,六、并联电阻,R,i,的影响：,品质因数、谐振阻抗下降；通频带增宽。,C,L,/,=,r,19,例,1:,图示谐振电路,已知,U,s,=12V,求,f,0,、,、,Q,、,f,、,U,、,Z,0,。,9,60k,90,pF,54,H,10pF,60k,+,-,解,:,30k,20k,100pF,20,例,2:,图示谐振电路,已知,I,s,=1mA,R,i,=40k,L=100,H,C=100pF,r=25,。,1,）求谐振回路,0,、,Q,、,Z,0,、,;,2,）求整个电路,0,、,Q,e,、,Z,0e,、,e,;3,）求各支路电流和电压,U,。,R,i,1,）谐振回路：,解,:,2,）整个回路：,3,）各支路电流：,21,*,串、并联谐振,求图示电路谐振频率：,（谐振频率）,串联谐振：,Z=0(,短路）；并联谐振：,Z=,(,开路）,22,求图示电路谐振频率：,串联谐振：,Z=0(,短路）；并联谐振：,Z=,(,开路）,23,9-3,耦合谐振,定义：,两个以上单谐振电路按一定方式相互耦合而构成的谐振电路。,电容耦合,分类：,互感耦合,；,24,一、谐振现象,1,、部分谐振：,1,）初级谐振：,L,2,C,2,M,固定，,L,1,C,1,可调。,谐振条件：,次级电流：,初级等效电路,:,25,谐振条件：,2,）次级谐振,：,L,1,C,1,M,固定，,L,2,C,2,可调。,次级电流：,次级等效电路,I,1o,次级开路时的初级电流,26,2,、复谐振：,1,）初级复谐振：,L,2,C,2,固定，,L,1,C,1,M,可调。,等效电路,谐振条件：,次级电流：,27,谐振条件：,2,）次级复谐振：,L,1,C,1,固定，,L,2,C,2,M,可调。,次级电流：,等效电路,28,3,、全谐振：,L,2,C,2,，,L,1,C,1,M,均可调。,谐振条件：,次级电流：,29,例,:,图示谐振电路,已知,U,s,=10V,=10,7,rad/d,。,1,）,若,M=10,H,C,1,=50pF,C,2,=80pF,。求,P,2,和,;,2,）,若调,M,C,1,使,P,2,最大。求,M,、,C,1,=,？,P,2,、,=,？,3,）,调,M,C,1,C,2,达到最佳全谐振。求,M,、,C,1,、,C,2,=,？,P,2,、,=,？,30,二、频率特性,1,、名词定义：,1,）临界耦合电感：,最佳全谐振时的耦合电感。,2,）,临界耦合系数：,3,）耦合因数,：,31,（选择性与通频带）,2,、频率特性,三种情况：,1,、,1,=,2,=,0,，,Q,1,=Q,2,=Q(,等振等,Q),2,、,1,=,2,=,0,，,Q,1,Q,2,(,等振不等,Q),3,、,1,2,，,Q,1,Q,2,(,不等振不等,Q),32,等振等,Q,时,：,幅频特性,A=0.5,A=1,A=2,A=3,N(,