電子教案電路分析第9章

1、第9章 線性電路在單一頻率激勵下，任一支路上的響應(yīng)都為同一頻率的正弦量，僅在幅值和相位上有所不同，穩(wěn)態(tài)時可采用相量分析法求得它們響應(yīng)的幅值及相位。但實際中任何信號都不是單一頻率的正弦量，而是可分解為很多不同頻率正弦量的組合，表示為頻率的函數(shù)。因此有必要研究電路在不同頻率正弦量作用下響應(yīng)的變化規(guī)律和特點(diǎn)，即研究電路的頻率特性。本章將介紹電路頻率響應(yīng)及電路頻率選擇性的概念，介紹實際中廣泛應(yīng)用的選頻濾波網(wǎng)絡(luò)，討論RC電路和RLC串、并聯(lián)諧振電路的頻率特性，重點(diǎn)討論RLC串、并聯(lián)諧振電路的工作原理、分析方法及其應(yīng)用。 頻率響應(yīng)與諧振電路 9.1 電路的頻率響應(yīng) 9.2 串聯(lián)諧振電路 9.3 并聯(lián)諧振電

2、路 9.4 耦合諧振電路 9.5 應(yīng)用 第9章 頻率響應(yīng)與諧振電路 電子工業(yè)出版社9.1 電路的頻率響應(yīng) |H(jw)|稱為電路的幅頻特性響應(yīng)與激勵的幅值比隨頻率變化的特性j(w) 稱為電路的相頻特性響應(yīng)與激勵的相位差隨頻率變化的特性電子工業(yè)出版社策動點(diǎn)函數(shù)電子工業(yè)出版社轉(zhuǎn)移函數(shù)電子工業(yè)出版社RC并聯(lián)電路 相頻特性幅頻特性電子工業(yè)出版社RC串聯(lián)電路電子工業(yè)出版社RC低通濾波網(wǎng)絡(luò)電子工業(yè)出版社RC高通濾波網(wǎng)絡(luò)式中， ，為有負(fù)載時的截止角頻率。電子工業(yè)出版社RC帶通濾波網(wǎng)絡(luò)電子工業(yè)出版社RC帶阻濾波網(wǎng)絡(luò)電子工業(yè)出版社RC全通網(wǎng)絡(luò)電子工業(yè)出版社LC振蕩回路式中， ，為LC回路自由振蕩角頻率，為LC回

3、路的特性阻抗電子工業(yè)出版社有耗LC回路電子工業(yè)出版社品質(zhì)因數(shù)Q電子工業(yè)出版社9.2 串聯(lián)諧振時，電路發(fā)生諧振電子工業(yè)出版社串聯(lián)諧振電路電壓相量關(guān)系電子工業(yè)出版社串聯(lián)諧振曲線電子工業(yè)出版社通頻帶其中：電子工業(yè)出版社例9-1解：由LC回路的自由振蕩角頻率知 ： 收音機(jī)輸入電路為如圖所示的LC回路。其中，C為可變電容器，Cmin=7 pF，Cmax=270 pF，C0為微調(diào)電容器，L為磁棒天線線圈，我國中波廣播電臺的頻率范圍為5351605 kHz。求可變電容器從Cmin變到Cmax恰能滿足這一波段覆蓋時，L與C0應(yīng)取何值？電子工業(yè)出版社例9-2 例9-1中，若C=58.4 pF，求此時電路的諧振頻

4、率f0。如果回路品質(zhì)因數(shù)Q =80，在諧振頻率上有一信號電壓Us = 0.1 mV的信號等效串入回路，求諧振時回路電流I0及電容上的電壓UC。若與此同時還有一頻率為860 kHz、大小為Us =0.2 mV的信號等效串入回路，求此信號在回路中產(chǎn)生的電流I ，該電路的通頻帶Bf 。 解： 諧振頻率 回路等效串聯(lián)損耗電阻諧振時回路電流諧振時電容電壓 UC = QUs = 800.110-3 = 8 mV電子工業(yè)出版社9.3 并聯(lián)諧振電路諧振時電路中各元件上的電流為：當(dāng) 時，電路發(fā)生諧振。電子工業(yè)出版社并聯(lián)諧振電路電流相量關(guān)系電子工業(yè)出版社并聯(lián)諧振電路頻率特性相頻特性:幅頻特性:歸一化:電子工業(yè)出版

5、社例9-3解：諧振回路采用等效并聯(lián)損耗電阻模型 并聯(lián)諧振電路如圖所示，L = 100 mH，C = 100 pF，Q = 50，已知信號源電壓Us = 15 mV，內(nèi)阻Rs = 25 kW。求電路諧振時的總電流I、回路電流Il、回路兩端電壓U、回路吸收的功率P。 Il = QI = 500.2 10-6 = 10 mA 電子工業(yè)出版社源內(nèi)阻與負(fù)載對諧振的影響電子工業(yè)出版社并聯(lián)諧振電子工業(yè)出版社例9-4 并聯(lián)諧振電路如圖9-22(a)所示，L = 100 mH，C=100 pF，Q0=50，已知信號源電壓Us=15 mV，內(nèi)阻Rs=25 kW，負(fù)載RL=50 kW。求電路諧振時的總電流I、負(fù)載兩

6、端電壓U及回路有載Q值。 解：諧振回路采用等效并聯(lián)損耗電阻模型電子工業(yè)出版社雙電感并聯(lián)諧振電路接入系數(shù):諧振角頻率:電子工業(yè)出版社雙電容并聯(lián)諧振電路諧振角頻率:接入系數(shù):電子工業(yè)出版社諧振時電阻的等效電子工業(yè)出版社諧振時電源的等效電子工業(yè)出版社例9-5 某諧振電路如圖所示，LC回路的Q0=100，C1=100 pF，L=100 mH，在線匝的1/5處抽頭接信號源，線匝間為全耦合，信號源電壓Us = 4 V，信號角頻率w = 107 rad/s，內(nèi)阻Rs = 4 kW，負(fù)載RL=2 kW。求回路調(diào)諧于信號頻率時，為使負(fù)載RL獲得最大功率，求C2、C0，以及負(fù)載RL所獲得的最大功率Pmax。 電子

7、工業(yè)出版社r = Q0 = Q0w 0L= 10010710010-6 = 100 k 解: 諧振回路采用等效并聯(lián)損耗電阻模型，如圖(b)所示將Is、Rs折算到回路內(nèi)，如圖9-27(c)所示。有RL與r并聯(lián)，如圖 (d)所示。有Rs= Rs /r = 100/100 =50 kW RL = Rs =50 kW時，RL獲得的最大功率為電子工業(yè)出版社續(xù)解:電容接入系數(shù)解得 C2 = 400 pF又因為所以電子工業(yè)出版社元件損耗對諧振頻率的影響電感線圈的品質(zhì)因數(shù)電子工業(yè)出版社電容器的品質(zhì)因數(shù)電子工業(yè)出版社實際LC回路串聯(lián)諧振電路模型實際LC回路串聯(lián)諧振角頻率等效串聯(lián)電容電子工業(yè)出版社實際LC回路并聯(lián)諧振電路模型實際LC回路并聯(lián)諧振角頻率為等效并聯(lián)電感電子工業(yè)出版社9.4 耦合諧振電路電子工業(yè)出版社互感耦合次級