第11章 频率响应VIP免费

1•阻抗和导纳•正弦稳态的功率和能量23•前面研究的：单一、给定频率正弦激励下电路的响应•这里研究的：•电路的频率响应：–正弦稳态下电路的响应与频率的关系–频率变化，响应也会变化•多频正弦稳态：–多种不同频率正弦信号作用下的稳态电路4本章内容•§11-1基本概念•§11-2再论阻抗和导纳•§11-3正弦稳态网络函数•§11-4正弦稳态的叠加•§11-5平均功率的叠加•§11-6RLC电路的谐振5§11-1基本概念•电路对不同频率信号的响应有时更有意义•多频率正弦激励的两种情况：–为非正弦周期波，分解为傅立叶级数后，含有多个谐波分量–激励为多个不同频率的正弦波，如声音信号6§11-1基本概念•非正弦周期波：方波、锯齿波等等f(t)tT2/T0–AA......])5sin(51)3sin(31)[sin(4)(tttAtf7§11－2再论阻抗和导纳•以R、L串联单口网络为例，0NUIZUI等效ZRLArctgLRLjRZZ222均与频率有关Z及Z8§11－2再论阻抗和导纳•幅频特性：|Z|和频率的关系•相频特性：和频率的关系均与频率有关Z及Z)()()(1)(YZjZjYZ单口网络的频率响应222LZRLArctgR)(Zj记作：9§11－2再论阻抗和导纳虚部实部电感性电容性)()()()()()(jBGjYjXRjZ090表现为电容性表现为电感性,0,0)(X表现为电感性表现为电容性,0,0)(B090Z900Z900Y090Y10例：11-2•求RC并联电路的输入阻抗，并绘出幅频特性曲线和相频特性曲线。RC1()1RjCZjRjC21()RZRCRZ-90oZ1RjRC21()RArctgRCRCZArctgRC11•幅频–频率越高，阻抗的模值越小，产生的电压越小–直流时，电容相当于开路，电流全部通过电阻–频率增高，电容分流–频率越高，电容阻抗越小，分流越大，–高频信号通过此电路，交流(特别是高频信号)会被电容滤出，输出电压中只含有低频成分–此电容称为旁路电容RZ-90oZUZIRC12§11-3正弦稳态网络函数•1、定义：单激励时响应相量与激励相量之比称为正弦稳态网络函数。记为：)(jH()RHjE响应相量激励相量正弦稳态e(t)r(t))(RE13§11-3正弦稳态网络函数•响应可以利用网络函数求得：)()()(jHjHerEjHR)()(14§11-3正弦稳态网络函数2、分类（1）策动点函数：–同一对端钮上响应相量与激励相量的比叫策动点函数或称驱动点函数。15§11-3正弦稳态网络函数（2）转移函数：不同对端钮上响应相量与激励相量的比叫转移函数16§11-3正弦稳态网络函数173、特别1)当~)(H幅频特性如图一所示该电路称低通滤波器2)当~)(H幅频特性如图二所示该电路称高通滤波器3)当~)(H幅频特性如图三所示该电路称带通滤波器)(H00图一)(H00图二)(H012图三§11-3正弦稳态网络函数18如图电路求网络函数的幅频特性和相频特性12)(UUjH解：画出相应的相量模型如图,则RCjCjRCjUUjH1111)(12例11-4：RCu1u2R1U2UCj1§11-3正弦稳态网络函数19212)(11)(RCUUHRCtg1)()(H010.7071(a)0421该电路为一低通滤波器0)(幅频特性相频特性相位滞后，网络又称为滞后网络§11-3正弦稳态网络函数例11-4(续)200421)(H010.7071(a)0～ωC范围，工程上定为低通滤波器的通频带(BW)ωC又称为截止频率211处，电压下降到输入的112功率降低，所以称为半功率点4、特殊点：半功率点记为ωC＝1/τ§11-3正弦稳态网络函数21§11-3正弦稳态网络函数•超前滞后网络：试求电压转移函数，并说明它的相频特性。+u1_+u2_CRCR12UUHu解：212ZZZCjRZ11CjRCjRZ112RCC113)(2CCCjj（1）（2）（1）（2）代入Ck22§11-3正弦稳态网络函数•超前滞后网络：13)(2CCCujjHCkkjkjkHu312222229)1()1(3kkkjkk)31arctan(2kk012k同相时即：21C1UURC•ω不同，相位可以滞后也可以超前，称为超前滞后...