第1页,共39页,星期日,2025年,2月5日?本章重点?电路发生谐振的条件?谐振电路的特点?谐振频率的计算?相量法的拓广?网络函数?频率特性?滤波器的概念返回目录第2页,共39页,星期日,2025年,2月5日谐振(resonance)是正弦交流电路在特定条件下所产生的一种特殊物理现象。谐振的定义:在正弦交流稳态下,当含LC的一端口网络输入端的电压、电流同相时,则称该网络处于谐振状态(resonancestate)。+-含LC网络12.1串联电路的谐振第3页,共39页,星期日,2025年,2月5日Rj?L+_一、谐振频率串联谐振(SeriesResonance)谐振角频率(resonantangularfrequency)谐振频率(resonantfrequency)第4页,共39页,星期日,2025年,2月5日二、使RLC串联电路发生谐振的条件1.L,C不变,改变电源频率f(角频率w)2.电源频率f(角频率w)不变,改变L或C(常改变C)三、RLC串联电路谐振时的特点w0|Z|w0R2.入端阻抗Z为纯电阻,即Z=R。电路中阻抗值|Z|最小。第5页,共39页,星期日,2025年,2月5日3.电流I达到最大值I0=U/R(U一定)。Rj?L+_+++___4.电压当w0L=1/(w0C)R时,UL=UCU串联谐振又称电压谐振。谐振时电压、电流的相量图第6页,共39页,星期日,2025年,2月5日5.功率P=RI02=U2/R负载吸收电源发出PQ+_LCRu第7页,共39页,星期日,2025年,2月5日即:能量交换只在L,C之间进行,与电源间无能量交换。6.能量设则电场能量磁场能量WLm=WCm第8页,共39页,星期日,2025年,2月5日四、特性阻抗和品质因数1.特性阻抗(characteristicimpedance)单位:?仅由电路参数决定。2.品质因数(qualityfactor)Q同样仅由电路的参数决定。无量纲第9页,共39页,星期日,2025年,2月5日利用:例某收音机C=150pF,L=250mH,R=20?电力系统中,由于系统电源电压比较高,一旦发生谐振,会因过电压而损坏设备绝缘。若信号电压10mV,则电感上电压为650mV。避免:第10页,共39页,星期日,2025年,2月5日五、RLC串联谐振电路的谐振曲线和选择性1.阻抗的频率特性(frequencycharacteristic)幅频特性相频特性X(?)|Z(?)|XL(?)XC(?)R?0?|Z(?)|0?(?)?0?0–?/2?/2第11页,共39页,星期日,2025年,2月5日2.电流谐振曲线谐振曲线:电压、电流与频率的关系。幅值关系:?0?0I(?)U/R1U/R2第12页,共39页,星期日,2025年,2月5日若RLC串联电路中,有不同频率的电压源同时作用时,则接近谐振频率w0的电流将可能大于其它偏离谐振频率的电流而被选择出来,这种性能在无线电技术中称为“选择性”。3.选择性与通用谐振曲线(a)选择性(selectivity)?0?0I(?)第13页,共39页,星期日,2025年,2月5日例一接收器的电路参数为:L=250mH,R=20W,C=150pF(已调好),U1=U2=U3=10mV,w0=5.5?106rad/s,f0=820kHz。+_+_+LCRu1u2u3_f(kHz)电台1电台2电台3?L(?)8206401026X(?)1290166010340–660577129010001612I0=0.5I1=0.015I2=0.017I=U/|Z|(mA)第14页,共3