电路教案第7章nppt课件
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电路第七章
48 / 4 12 A
uC (0 ) uC (0 ) 2 12 24V
iC (0 ) (48 24) / 3 8A
i(0 ) 12 8 20A
uL (0 ) 48 2 12 24V
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例5 求k闭合瞬间流过它的电流值
结论
有源 电阻 电路
一个动 态元件
一阶 电路
含有一个动态元件电容或电感的线性电 路，其电路方程为一阶线性常微分方程，称 一阶电路。
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RLC电路
应用KVL和元件的VCR得：
Ri uL uC uS (t )
2
(t >0) R i + + uL Us C – －
di d uC duC uL L LC 2 i C dt dt dt 2 d uC duC LC 2 RC uC uS (t ) dt dt
结论
换路瞬间，若电感电压保持为有限值， 则电感电流（磁链）换路前后保持不变。
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④换路定律
qc (0+) = qc (0－)
换路瞬间，若电容电流保持 为有限值，则电容电压（电荷） uC (0+) = uC (0－) 换路前后保持不变。 换路瞬间，若电感电压保持 L (0+)= L (0－) 为有限值，则电感电流（磁链） iL(0+)= iL(0－) 换路前后保持不变。
-
uC(0－)=8V
(2)由换路定律
+ i
-
10k + 8V 10V
-
uC (0+) = uC (0－)=8V
《电路第七章》课件
诺顿定理
总结词
诺顿定理是电路分析中的另一个重要定 理，它与戴维南定理类似，可以将一个 有源二端网络等效为一个电流源和一个 电阻并联的形式。
VS
详细描述
诺顿定理的应用与戴维南定理类似，它也 可以简化复杂电路的分析过程。通过将有 源二端网络等效为简单的等效电路，我们 可以更容易地计算出电路中的电流和电压 。与戴维南定理不同的是，诺顿定理将网 络等效为一个电流源和电阻的形式，适用 于分析和计算动态响应和瞬态电流的情况 。
电路的作用与分类
总结词
电路的作用是实现电能的传输和转换，根据不同的分类标准，电路可分为多种类 型。
详细描述
电路的主要作用是实现电能的传输和转换，即将电能转换为其他形式的能量，如 机械能、光能等。根据不同的分类标准，电路可分为交流电路和直流电路、开路 和闭路、串联和并联等类型。
电路的基本物理量
总结词
叠加定理
总结词
叠加定理是线性电路的一个重要性质，它表明在多个独立电 源共同作用下，电路中某支路的电流或电压等于各个独立电 源单独作用于该支路产生的电流或电压的代数和。
详细描述
叠加定理是线性电路分析中常用的一个定理，它简化了多个 电源作用下的电路分析过程。通过应用叠加定理，我们可以 分别计算各个独立电源对电路的影响，然后将结果相加得到 最终结果。
电感元件
电流滞后电压90度相位， 相量模型为复数，虚部为 感抗。
电容元件
电压滞后电流90度相位， 相量模型为复数，虚部为 容抗。
复杂交流电路的分析与计算
串联电路
复杂电路的分析方法
各元件电流相同，总电压等于各元件 电压之和。
利用基尔霍夫定律和相量法进行电路 的分析与计算。
并联电路
第7章电路
型号：JLXK、 LX19等系列 类型：
按钮式 旋转式 单轮旋转式 双轮旋转式
外形图：
行程开关
(a) 按钮； (b) 单轮旋转式； (c) 双轮旋转式
第7章 继电-接触器控制
1-弹簧;
7.自动开关（又称自动空气短路器）
特点：刀开关、 熔断器、热继电器和欠电
压继电器的组合。在电路中能起到欠压、失 压、过载、短路保护的作用.既能自动控制， 也能手动控制.
开启式负荷开关
封闭式负荷开关
2)封闭式负荷开关（又称铁壳开关）
特点：内装有速断弹簧，使闸刀快速接通和断开，以消除电弧 还设有联锁装置，即在闸刀闭合状态时，开关盖不能开启，以 保证安全。 型号： HH10、 HH11 系列。 外形图：
第7章 继电-接触器控制
3)组合开关（又转换开关）
特点：刀片(动触片)是转动的，能组成 各种不同的线路，动触片装在有手柄的 绝缘方轴上，方轴可90°旋转，动触片 随方轴的旋转使其与静触片接通或断开. 型号： HZ5、 HZ10、 HZ15 系列。
具有电气联锁的控路
第7章 继电-接触器控制
机械联锁(或按钮联锁)：利用按钮的常开、 常闭触点，在电 路中互相牵制的接法.
有双重联锁的控制电路
第7章 继电-接触器控制
2.行程控制电路
行程控制(或位置控制，或限位控制)：-----利用生产机械运动部 件上的挡铁与行程开关碰撞,使其触点动作来接通或断开电路,以达 到控制生产机械运动部件位置或行程的控制.
组合开关
2.熔断器（俗称保险丝）：作短路或严重过载保护.
1)磁插式熔断器
特点：结构简单、价廉、外形小、更换熔丝方便等优点，被 广泛地用于中、小容量的控制系统中。
电路与电子学基础第七章
(1 Re2 ) RL' R f RS
7．3自动增益控制（AGC）电路 收音机在工作的过程中所接收到的信号强度受环境因素的影响较大，当 收音机整机的增益确定以后，收音机输出的声音信号将随着环境因素的 变化而变化，影响收听的效果。为了解决这个问题，在收音机电路中增 设自动增益控制（AGC）电路，用来解决这个问题。
第7章 负反馈放大器 学习要点：
1.反馈的概念和组态的判断。 2.负反馈对放大器性能的改善作用。
7.1 负反馈的基本概念
图 6-1 反馈放大器组成框图
7.1.1 反馈的基本概念和类型
1．反馈的基本概念
反馈是电路的一种连接方式，这种连接方式指的是从放大电路的输出回路中取出部
分或全部的输出信号，通过适当的途径回送到输入端，对输入信号进行调控的过程。
自动增益控制电路是以选频放 大器为核心组成的，电路中的选频 放大器和检波电路串联组成电压并 联负反馈放大器。
电路的工作原理是：当选频放大器没有信号输入时，检波电路也没有信号 输出，在二极管导通电阻为零的条件下，选频放大器的下偏流电阻为 Rb2+Rp，三极管VT基极的电位固定。当选频放大器输入符合设计要求的 输入信号时，检波电路输出的负极性信号经R1，C1和Rb2，Cb组成的滤 波电路处理后，产生一个负极性的直流信号，叠加到 Rp的电位点上，使 三极管VT有一个合适的静态工作点和增益，保证有足够大的信号输出到音 频信号放大器的输入端。
采集的渠道及与输入端连接方式的不同，还有直流反馈、交流反馈或交直流反馈，
电压反馈或电流反馈，串联反馈或并联反馈之分。凡反馈信号是直流的称为直流
反馈；凡反馈信号是交流的称为交流反馈；凡反馈信号是交、直流均有的称为交
直流反馈；凡反馈信号取自输出电压信号的称为电压反馈；凡反馈信号取自输出
电子线路第7章
(2)当负载电流变化时
稳压过程： IL UO UO
IZ
UR
IR
I
+
R
V
Uz IZ IL
+
+
+
UI
+
-
UO RL +
7.3.2 串联型稳压电路
稳压管稳压电路的缺点： （1）带负载能力差 （2）输出电压不可调
V1
+
改进： （1）提高带负载能 力——在输出端加一射 极输出器
+
R Uz
+
V2
+
RL UO +
+
4
+
VD4 220V
VD 1
1
+
u1
u2
3
C
VD3 VD 2
2
uL -
+
u2＞ uC时： 二极管导通，C充电 u2＜ uC时： 二极管截止，C放电。 由于RL=∞，无放电回 路，所以uC保持。
u2
+
t
uL
uc=uL
t
（2）接入RL（且RLC较大）时
uc
+
4
+
VD 4 220V
VD1
1
+ +
u1
u2
2
+
（1）输出电压平均值UL：
U L 0.45U2
（2）输出电流平均值Io ： I = U /R =0.45 U / R L L L 2 L
3. 整流元件的选择
（1）流过二极管的平均电流：
ID = IL
V
+
电路原理第7章 一阶电路
3
前面几章所讨论的是电路的稳定状态。所谓稳定状态，就是电路 中的电流和电压在给定的条件下已到达某一稳定状态(对交流讲是指 它的幅值到达稳定)，稳定状态简称稳态。电路的过渡过程往往为时短 暂所以电路在过渡过程中的工作状态常称为暂态，因而过渡过程又称 为暂态过程。暂态过程虽然为时短暂，但在不少实际工作中却是极为 重要的。
2
在电路中也有过渡过程。譬如RC串联直流电路，其中电流为零，而 电容元件上的电压等于电源电压。这是已到达稳定状态时的情况。实 际上，当接通直流电压后，电容器被充电，其电压是逐渐增长到稳态 值的，电路中有充电电流，它是逐渐衰减到零的。也就是说，RC串联 电路从其与直流电压接通ｔ＝0时，直至到达稳定状态，要经历一个过 渡过程。
因此研究暂态过程的目的就是：认识和掌握这种客观存在的物理 现象的规律，在生产上既要充分利用暂态过程的特性，同时也必须预防 它所产生的危害。
4
电路有两种工作状态：稳态和暂态。比如当电路在直流电源的作 用下，电路的响应也都是直流时，或当电路在正弦交流电源的作用下， 电路的响应也都是正弦交流时，这种电路称为稳态电路，即电路处于 稳定工作状态。描述直流稳态电路的方程是代数方程。用相量法分析 正弦交流电路时，描述正弦交流稳态电路的方程也是代数方程。前面 第2章至第5章所述就是稳态电路。当电路中存在储能元件（电感和电 容），并且电路中的开关被断开或闭合，使电路的接线方式或元件参 数发生变化（称此过程为换路），电路将从一种稳态过渡到另外一种 稳态。这一过渡过程一般不会瞬间完成，需要经历一段时间，在这一 段时间里电路处于一种暂态过程，所以称它为动态电.1（a）所示一阶电路，开关K原先是断开的，且电路 已处于稳定状态。当t=0时开关K闭合，求t≥0时电容电压uC（t）。 求解此题的步骤如下： ①由换路后的电路结构列写以uC（t）为未知量的电路微分方程。 根据KVL
第7章28259ppt课件
– 由OCW3中P=0 ,RR和RIS位编码决定读取的是 IRR或ISR。
– 由OCW3中位P=1决定下面读取的是查询字。 • A0为1（奇地址）时，读取的是IMR
总结：8259A的端口的读写功能
OUT IN
CS RD WR A0 D4 D3
功能
0 1 0 0 1 X 写入ICW1
0 1 0 1 X X 写入ICW2～ICW4和OCW1
• 采用普通中断结束EOI方式，需在中断服务程序最后发送 普通EOI命令
• 一般采用普通屏蔽方式，通过写IMR相应位为0允许中断， 应注意不要破坏原屏蔽状态。
•8259A级联使用例子
例 7-21： 某系统中两片8259A采用中断级联方式组 成中断系统，从片的INT端连8259A主片的IR3端。若当 前8259A主片从IR1、IR5端引入两个中断请求，中断类 型号为31H、35H。中断服务程序的段基址为1000H，偏 移地址分别为2000H及3000H。8259A从片由IR4、IR5端 引入两个中断请求，中断类型号为44H和45H，中断服 务程序段基址为2000H，偏移地址为3600H及4500H，图 7－16给出了级联连接图，图7－17为此例中断入口地址 表内容。
的寄存器 • ⑸ 由前面的控制字（引导字）决定后续操作的
寄存器
接口电路中常用的方法
例： 在IBM PC/XT 系统中，ROM BIOS 中 的8259A初始化程序为：（地址20H ,21H)
MOV AL, 13H OUT 20H, AL MOV AL , 08H OUT 21H ,AL MOV AL,09H OUT 21H, AL
• 通常主片设为特殊全嵌套工作方式，从片可为全 嵌套方式。
• 全嵌套方式下，级联系统中断的响应过程。
– 由OCW3中位P=1决定下面读取的是查询字。 • A0为1（奇地址）时，读取的是IMR
总结：8259A的端口的读写功能
OUT IN
CS RD WR A0 D4 D3
功能
0 1 0 0 1 X 写入ICW1
0 1 0 1 X X 写入ICW2～ICW4和OCW1
• 采用普通中断结束EOI方式，需在中断服务程序最后发送 普通EOI命令
• 一般采用普通屏蔽方式，通过写IMR相应位为0允许中断， 应注意不要破坏原屏蔽状态。
•8259A级联使用例子
例 7-21： 某系统中两片8259A采用中断级联方式组 成中断系统，从片的INT端连8259A主片的IR3端。若当 前8259A主片从IR1、IR5端引入两个中断请求，中断类 型号为31H、35H。中断服务程序的段基址为1000H，偏 移地址分别为2000H及3000H。8259A从片由IR4、IR5端 引入两个中断请求，中断类型号为44H和45H，中断服 务程序段基址为2000H，偏移地址为3600H及4500H，图 7－16给出了级联连接图，图7－17为此例中断入口地址 表内容。
的寄存器 • ⑸ 由前面的控制字（引导字）决定后续操作的
寄存器
接口电路中常用的方法
例： 在IBM PC/XT 系统中，ROM BIOS 中 的8259A初始化程序为：（地址20H ,21H)
MOV AL, 13H OUT 20H, AL MOV AL , 08H OUT 21H ,AL MOV AL,09H OUT 21H, AL
• 通常主片设为特殊全嵌套工作方式，从片可为全 嵌套方式。
• 全嵌套方式下，级联系统中断的响应过程。
电路第7章一阶电路
3. 画t = 0+等值电路。 •电容（电感）用电压源（电流源）替代。 •取0+时刻值，方向同原假定的电容电压、电感电流方向。
4. 由t = 0+电路求所需各变量的t = 0+值。
例3
L iL
+ uL –
iC+
IS
K(t=0)
R
C
uC
–
求 iC(0+) , uL(0+)
t = iL(0-)电路
iL
放电过程中电容电压的 一般表达式
K(t=0)
i
t
U0 uC
C u+C
–
+
R uR
–
uc U 0e RC
t0
0
i
uC R
U0
t
e RC
R
t
I 0e RC
t0
i I0
• 电压、电流是随时间按同一指数规律衰减的函数。 0
t
• 响应与初始状态成线性关系，其衰减速度与 有关。
= RC ： 一阶电路的时间常数。
全响应
uc = Us (1 - e -t/ )+ U0e -t/
iL = Us/R (1 - e -t/ ) + I0 e -t/
零状态响应 充电
零输入响应 放电
零状态响应 充电
零输入响应 放电
例1
已知： t=0时合开关
1A
2 +
3F- uC
1 求 换路后的uC(t) 。 uc (V)
解
2
uC (0 ) uC (0 ) 2V
例2
R等
C
= R等C
7.3 一阶电路的零状态响应
4. 由t = 0+电路求所需各变量的t = 0+值。
例3
L iL
+ uL –
iC+
IS
K(t=0)
R
C
uC
–
求 iC(0+) , uL(0+)
t = iL(0-)电路
iL
放电过程中电容电压的 一般表达式
K(t=0)
i
t
U0 uC
C u+C
–
+
R uR
–
uc U 0e RC
t0
0
i
uC R
U0
t
e RC
R
t
I 0e RC
t0
i I0
• 电压、电流是随时间按同一指数规律衰减的函数。 0
t
• 响应与初始状态成线性关系，其衰减速度与 有关。
= RC ： 一阶电路的时间常数。
全响应
uc = Us (1 - e -t/ )+ U0e -t/
iL = Us/R (1 - e -t/ ) + I0 e -t/
零状态响应 充电
零输入响应 放电
零状态响应 充电
零输入响应 放电
例1
已知： t=0时合开关
1A
2 +
3F- uC
1 求 换路后的uC(t) 。 uc (V)
解
2
uC (0 ) uC (0 ) 2V
例2
R等
C
= R等C
7.3 一阶电路的零状态响应
电路第五版课件第7章一阶电路和二阶电路的时域分析
S t≥0 4W + C uC
R2
所以 t = ReqC = 2 s
1F - 4W
引用典型电路结果：
பைடு நூலகம்
uC =
uC(0+)
e-
t
t
=
4
e-0.5t
V
(t≥0)
i = - 1 uC = -e-0.5t A
2 Req
(t≥0)
2019年11月13日星期三
15
2. RL电路
由KVL
uL + uR = 0
L
-
+
4W
4W
uL -
L 6H
能量的储存和释放需要 一定的时间来完成。
2019年11月13日星期三
7
2. 换路定则
t
线性电容C的电荷 q(t) = q(t0) + iC (x) dx
t0
以t = t0 = 0作为换路的计时起点：换路前最终时 刻记为t = 0-，换路后最初时刻记为t = 0+。
0+
在换路前后： q(0+) = q(0-) + iC(x) dx
R1 2W
iC
+
R2 2W
uC
+S
-U0
48V
iL
C +
-
L uL
-
R3 3W
换路前的“旧电路”
R1 2W
iC
+
R2 2W
uC
+S
-U0
48V
iL
C +
-
L uL
-
R3 3W
2019年11月13日星期三
电路 邱关源 ppt 第七章
uC (t1)
uC (t1) 0 t1 t2
U0 uC
比较上式可知
＝ t2－ t1
O t1
t2
次切距的长度等于时间常数
t uC (t2 ) 0.368uC (t1)
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③能量关系
i + uC C R
－
电容不断释放能量被电阻吸收, 直到全部消耗完毕。
设 uC(0+)=U0
电容放出能量：
1 2
CU
2 0
电阻吸收（消耗）能量：
WR
∞
i
2
Rdt
0
∞U (
0
e
t RC
)2 Rdt
U
2 0
0R
R
∞ 2t
e RC dt
0
U
2 0
R
(
RC 2
e
2t RC
∞
)
0
1 2
CU02
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2. RL电路的零输入响应
iL (0 )
L diL dt
RiL
0
t 0
iL (t) Aept
认为换路在t=0时刻进行
f (0 ) f (0 ) — —连续函数
f
(0
)
lim
t 0
f (t)
f(t)
t0
0＋ 换路后一瞬间
f (0) f (0 )
f
(0
)
lim
t 0
f
(t)
0－O 0＋
t
初始条件为tt0 = 0＋时，u 、i 及其各阶导数的值。
独立初始条件、非独立初始条件 P138
求解微分方程，必须根据电路初始条件确定解答
电路基础7第七章.ppt
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7.4 理想变压器
7.4.1 定义与电路符号
1. 理想变压器的定义
理想变压器是一种理想元件。我们通常把满足以下三个条件的 一对线圈的元件称为理想变压器。
（1）无漏磁通，耦合系数k=1，为全耦合，故有11=21， 22=12。
（2）不消耗能量（即无损失），也不存储能量。
在如图7-8(b)中，两个耦合电感两个线圈L1和L2并联时异名端 相连，即为异向并联，同理可得其等效电路，如图7-9（b）所示。
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7.3 耦合电感的去耦等效变换
等效电感为：
7.3.3 单侧连接的去耦等效变换
图7-10(a)所示耦合电感，两个电感的一侧连接，而另一侧的 不连接。
其中Lf称为反接等效电感。
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7.3 耦合电感的去耦等效变换
7.3.2 并联耦合电感的去耦等效变换
耦合线圈的并联也有两种接法，一种是两个线圈的同名端相连，
称为同向并联，如图7-8（a）所示；另一种是两个线圈的异名端相 连，称为异向并联，如图7-8 (b)所示。
1．同向并联的去耦等效变换
为21 ，Ψ21 = N2Φ21 。同理，在图7-1（b）中，若线圈2通以交变电
流i2，i2所产生的磁场在线圈2中会形成磁通，
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7.1 互感
记为22，磁链为 22 ，22 N222 ；在线圈1中形成的磁链
记为12，磁链为 12 ，12 N112 。通常把11、22称为自感磁
如图7-7（a）所示，L1 和L2 的异名端相连，电流i均从同名端
流入，那么就有：
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7.3 耦合电感的去耦等效变换
第七章二阶电路(上课用)。
L
diL dt
由图推倒得：
iC
iL
C
duC dt
, uC
uL
L diL dt
iL
已知 uC(0) = U0 iL(0) = 0
+ uC_ C
L
+ _uL
iC
iL
C
duC dt
, uC
uL
L diL dt
1.t=0时
定性分析：
uC=
U0
：①电容具有初始能，
WC
1 2
CU02
②iL = 0 :电感没有初始能。
= iL ⇒uL
= L diL dt
= LC
d 2uC dt 2
⇒uR
=
iC R
=
RC
duC dt
⇒LC
d 2uC dt 2
+
RC
duC dt
+ uC
=0
二阶微分方程：
d 2uC dt 2
+
R L
duC dt
+
1 LC
uC
=0
72 RLC串联电路的零输入响应
引例
t=0 R
iL
L
+
C _uC
已知 uC(0) = U0 iL(0) = 0
R 2L
令 R
2L
1 LC
=
ωo 2
( R )2 1 2L LC
1 LC
= ωoΒιβλιοθήκη s1,2 = —α ± α 2 — ωo 2
ωd = α 2 — ωo 2
精品课件-电路分析基础(马颖)-第7章
8
第7章互感与变压器
2.
当两个耦合电感线圈上都有电流通过时，在L1中，若自磁 通Φ11与互磁通Φ12方向相同，则称为磁通相助；同理，在L2 中，若自磁通Φ22与互磁通Φ21方向相同，磁通也相助。即两 耦合线圈的自磁通与互磁通方向相同，如图7-2所示。
根据自感和互感的定义，有以下关系式
L1
对于电感L1
12
第7章互感与变压器
图7-3 磁通相消电路图
13
第7章互感与变压器
对于电感L1 Ψ1=Ψ11－Ψ12=L1i1－Mi2
对于电感L2 Ψ2=Ψ22－Ψ21=L2i2－Mi1
如图7-3所示，设i1与u1、i2与u2参考方向关联，根据电磁
对于电感L1
u1
d1
dt
L1
di1 dt
M
di2 dt
u'1u"1
11
i1
,
L2
22
i2
,M
21
i1
12
i2
Ψ1=Ψ11+Ψ12=L1i1+Mi2
9
第7章互感与变压器
图7-2 磁通相助电路图
10
第7章互感与变压器
对于电感L2 Ψ2=Ψ22+Ψ21=L2i2+Mi1
如图7-2所示，设i1与u1、i2与u2参考方向关联，根据电磁
对于电感L1，有
u1
d1
dt
(7-6a)
14
第7章互感与变压器
对于电感L2，有
u2
d2
dt
L2
di2 dt
M
di1 dt
u'2 u"2
(7-6b)
所以，当两耦合线圈的自磁通与互磁通相消时，线圈电压
第7章互感与变压器
2.
当两个耦合电感线圈上都有电流通过时，在L1中，若自磁 通Φ11与互磁通Φ12方向相同，则称为磁通相助；同理，在L2 中，若自磁通Φ22与互磁通Φ21方向相同，磁通也相助。即两 耦合线圈的自磁通与互磁通方向相同，如图7-2所示。
根据自感和互感的定义，有以下关系式
L1
对于电感L1
12
第7章互感与变压器
图7-3 磁通相消电路图
13
第7章互感与变压器
对于电感L1 Ψ1=Ψ11－Ψ12=L1i1－Mi2
对于电感L2 Ψ2=Ψ22－Ψ21=L2i2－Mi1
如图7-3所示，设i1与u1、i2与u2参考方向关联，根据电磁
对于电感L1
u1
d1
dt
L1
di1 dt
M
di2 dt
u'1u"1
11
i1
,
L2
22
i2
,M
21
i1
12
i2
Ψ1=Ψ11+Ψ12=L1i1+Mi2
9
第7章互感与变压器
图7-2 磁通相助电路图
10
第7章互感与变压器
对于电感L2 Ψ2=Ψ22+Ψ21=L2i2+Mi1
如图7-2所示，设i1与u1、i2与u2参考方向关联，根据电磁
对于电感L1，有
u1
d1
dt
(7-6a)
14
第7章互感与变压器
对于电感L2，有
u2
d2
dt
L2
di2 dt
M
di1 dt
u'2 u"2
(7-6b)
所以，当两耦合线圈的自磁通与互磁通相消时，线圈电压
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大
通带
止带
止带 通带
学 带阻(d)和全通(e)滤波电路。其
电 路
幅频特性分别为
0
ωC
ω0
ωC
ω
与 系
(a)
(b)
统 多
|H (jω )|
|H (jω)|
|H (jω )|
媒
体
室
制 止带 通带 止带
作
通带 止带 通带
通带
0 ω C1 ω C2 ω (c)
0 ω C1 ω C2 ω
0
(d)
第 7-6 页
7.1 频率响应的基本概念
一、网络函数
西
安
二、频率响应
电
子 科
7.2 一阶电路的频率响应
技 大
一、RC一阶低通电路
学 电
二、RC一阶高通电路
路 与
三、RC一阶全通电路
系 统
7.3 RLC二阶串联电路的频率响应
多 媒
一、RLC二阶串联电路的频率
体 室
二、RLC串联谐振电路
制 作
7.4 RLC二阶并联电路的频率响应
（2）调电路参数C（实际接受电路常用。）
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二、RLC串联谐振电路
ur
uL
西 安 电 子 科 技 大
如图rLC串联电路，rLC已知，其总阻抗
电路Z中的r电 j流ILU S1C
= r +jX
uS
U S I()ej()
Z rjX
i
r
L uC
C
学 随着频率的变化，阻抗的虚部将随之变化，当电源频率ω
jC jC
子
C
科 技 大
例 如图RC电路，若以 U 1 为输入， +
学 电 路
以 U 2 为输出，根据分压公式
U1
R R
+ U 2
与 系
1
-
-
统
多 媒 体 室 制
U2RR1 U1RjC1 U1jj R RC C 11U1
jC
jC
C
作
其网络函数为
H(j)U U12
jRC1 jRC1
1、二阶电路 二阶电路按频率响应可分为：低通、高通、
得带通函数的另一种典型形式
H(j)
H0
1
jQ0
0
其幅频特性与相频特性为
|H(jω)| 1/3
0
ω0
θ(ω)
π/2
ω0
ω ω
媒
体 室
H(j)
H0
制 作
1Q20
0
2
-π/2
arctan0 0Q
可见，幅频的最大值发生在ω0 处， ω0称为中心角频率。
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通频带 当|H(jω)|下降到其最大值的0.707倍时，对应的频率称
带通、带阻和全通五种类型，其网络函数的典型形式为
西 低通函数
安
电 子 科 技 大 学
H(j) H0
高通函数
j2
02 0 (
Q
j)
02
电
带阻函数
H(
j)
H0
（j）2 02
j2 0 (j)
Q
02
路
与 系
H( j) H
统
多
媒 带通函数
体
（j）2
j
2
0
Q
(
j)
02
室 制 作
0（j）
H(
j)
H0
j2
多
媒 体 室
0 (j)
制
作 或写成
H(j)H0
Q
(j)2Q0 (j)02
,
H0
1 r
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显然，它是一个带通函数。以ω为
|H(jω)|/H0
横坐标，|H(jω)|/H0画出不同Q值时
西 的幅频特性，如图。
1
Q1 < Q2 < Q3
安
电 子
串联谐振电路的通频带为
科
0.707
波特图的概念
在电子、通信、自动控制等系统的分析和设计中，常常
西 安
由于工作频率很宽而不便画出幅频特性曲线，可以将频率特
电 子
性的纵、横坐标采用对数刻度。其优点是特性曲线可以用折
科 技
线近似，而且可以在很宽的频率范围内较完整地画出曲线。
大 学
这种用对数坐标画出的幅频和相频特性称为波特图(Bode
电 路
为截止频率，用ωC1、 ωC2表示。
西 安
H(j)
1
1
电
子 科 技 大 学 电
可得
QC0
0 C
1
Hmax
1Q2C0
0 C
2
2
路
与 系
解得
统
多
C 0 12 1 Q 2 1 Q 21
C 0 22 1 Q 2 1 Q 21
媒 体 室 制
ωC1< ω < ωC2的频率范围为通带。通带的宽度称为带宽或通频带， 用B表示。
合称电路的频率特性(频率响应）。
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对前例， H(
j)
1
|H (jω )|
1 CR2
1
西
0 .7 0 7
安
电 子
()arctanC( R)
科 技
可见，该电路对低频信号有较大输出，
0 ωC
ω
大 学
而对高频分量有抑制作用，故称该电路
(a)
电 路
为低通电路，相应网络函数称低通函数。
U C (m 0 ) H ( j0 ) U S( m 0 ) 7 .0 7 4 V 5
U C ( 2 m 0 ) H ( j 2 0 ) U S ( 2 m 0 ) 4 . 4 6 7 . 4 V , 3
U C ( 3 m 0 ) H ( j 3 0 ) U S ( 3 m 0 ) 3 . 1 7 6 . 6 V 1
作
BC2
C1
0
Q
(rad/s或 ) B
f0 Q
(Hz)
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2、电路谐振的概念
西 安
谐振(resonant)现象是正弦稳态电路的一种特定的工作
电 子
状态。谐振电路由于其良好的选频特性，在通信和电子技术
科 技
中得到广泛应用。
大
学
电
路 与
定义：一个二端无源动态电路N，若调整电路参数或电源的
系 统
频率后使其阻抗为纯电阻，则称该电路发生了谐振。
多
媒
体
室
制
作
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一、RLC二阶串联电路的频率响应
I
谐振电路主要是利用它对频
rL
西 安
率的选择性。
电 子
图示电路，以电流 I 为响应，则
U S
C
科 技
网络函数为
大
1
学 电 路 与 系 统
H (j)U ISrj(L 1 j 1C )1jr 0L 0 r0 1L C 1 r1jQ 1 0 0
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(e) ω
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退出本章
例2 如图正弦稳态电路，R = 1kΩ，C = 1μF， ω0= 103rad/s
当uS(t) = 10+10 cos(ω0 t)+ 10 cos(2ω0t) +10 cos(3ω0t) V时，电压
西 安
uC(t) = ?
R
电 子 科 技 大 学 电
路
与
系
解 根据叠加定理，响应uC(t)看作uS(t) 的四
个分量分别作用的结果。网络函数为
H (j )U U C S1j1C R 1j
U S
1 1 0 3
1
U C
j C
统
多 对于不同频率，H(jω)的值分别为
媒 体
H(j0) =1，
室 制 作
H(jω0) = 0.707∠- 45°， H(j2ω0) = 0.447∠- 63.4°，
H(j3ω0) = 0.316∠- 71.6°
1
3j
RC
Rj1CR// j1C
3j23j 12
RC RC
室
制
作 电路为带通电路。
ω0=1/(RC)，Q= 1/3，H0 = 1/3
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西 安 电 子 科 技 大 学 电 路 与 系 统 多
带通电路的幅频特性与相频特性
0 j
H(
j)
H0
j2
Q
0
Q
j02
将分子、分母同除以jωω0/Q，并稍整理
技
大 学 电
B0 r (rad/s)
路 与
QL
系
0
ωC1 ω0 ωC2
ω
统
多
媒 体
由幅频特性可见，谐振电路对频率具有选择性，其Q值越高，
室 制
电路的选择性越好。但带宽则越窄。这样将会过多的削弱有
作 用信号的频率分量，容易造成失真。实际中综合考虑。
使电路发生谐振的方法：（1）调电源频率（实验室常用）
安 电 子 科 技 大 学
二如、前频例率，H响(应j)U UC S
1
jCR1
电
路 网络函数一般是ω的复函数，可写为
U S
与
系
单激励源作用下
R
1
通带
止带
止带 通带
学 带阻(d)和全通(e)滤波电路。其
电 路
幅频特性分别为
0
ωC
ω0
ωC
ω
与 系
(a)
(b)
统 多
|H (jω )|
|H (jω)|
|H (jω )|
媒
体
室
制 止带 通带 止带
作
通带 止带 通带
通带
0 ω C1 ω C2 ω (c)
0 ω C1 ω C2 ω
0
(d)
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7.1 频率响应的基本概念
一、网络函数
西
安
二、频率响应
电
子 科
7.2 一阶电路的频率响应
技 大
一、RC一阶低通电路
学 电
二、RC一阶高通电路
路 与
三、RC一阶全通电路
系 统
7.3 RLC二阶串联电路的频率响应
多 媒
一、RLC二阶串联电路的频率
体 室
二、RLC串联谐振电路
制 作
7.4 RLC二阶并联电路的频率响应
（2）调电路参数C（实际接受电路常用。）
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二、RLC串联谐振电路
ur
uL
西 安 电 子 科 技 大
如图rLC串联电路，rLC已知，其总阻抗
电路Z中的r电 j流ILU S1C
= r +jX
uS
U S I()ej()
Z rjX
i
r
L uC
C
学 随着频率的变化，阻抗的虚部将随之变化，当电源频率ω
jC jC
子
C
科 技 大
例 如图RC电路，若以 U 1 为输入， +
学 电 路
以 U 2 为输出，根据分压公式
U1
R R
+ U 2
与 系
1
-
-
统
多 媒 体 室 制
U2RR1 U1RjC1 U1jj R RC C 11U1
jC
jC
C
作
其网络函数为
H(j)U U12
jRC1 jRC1
1、二阶电路 二阶电路按频率响应可分为：低通、高通、
得带通函数的另一种典型形式
H(j)
H0
1
jQ0
0
其幅频特性与相频特性为
|H(jω)| 1/3
0
ω0
θ(ω)
π/2
ω0
ω ω
媒
体 室
H(j)
H0
制 作
1Q20
0
2
-π/2
arctan0 0Q
可见，幅频的最大值发生在ω0 处， ω0称为中心角频率。
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通频带 当|H(jω)|下降到其最大值的0.707倍时，对应的频率称
带通、带阻和全通五种类型，其网络函数的典型形式为
西 低通函数
安
电 子 科 技 大 学
H(j) H0
高通函数
j2
02 0 (
Q
j)
02
电
带阻函数
H(
j)
H0
（j）2 02
j2 0 (j)
Q
02
路
与 系
H( j) H
统
多
媒 带通函数
体
（j）2
j
2
0
Q
(
j)
02
室 制 作
0（j）
H(
j)
H0
j2
多
媒 体 室
0 (j)
制
作 或写成
H(j)H0
Q
(j)2Q0 (j)02
,
H0
1 r
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显然，它是一个带通函数。以ω为
|H(jω)|/H0
横坐标，|H(jω)|/H0画出不同Q值时
西 的幅频特性，如图。
1
Q1 < Q2 < Q3
安
电 子
串联谐振电路的通频带为
科
0.707
波特图的概念
在电子、通信、自动控制等系统的分析和设计中，常常
西 安
由于工作频率很宽而不便画出幅频特性曲线，可以将频率特
电 子
性的纵、横坐标采用对数刻度。其优点是特性曲线可以用折
科 技
线近似，而且可以在很宽的频率范围内较完整地画出曲线。
大 学
这种用对数坐标画出的幅频和相频特性称为波特图(Bode
电 路
为截止频率，用ωC1、 ωC2表示。
西 安
H(j)
1
1
电
子 科 技 大 学 电
可得
QC0
0 C
1
Hmax
1Q2C0
0 C
2
2
路
与 系
解得
统
多
C 0 12 1 Q 2 1 Q 21
C 0 22 1 Q 2 1 Q 21
媒 体 室 制
ωC1< ω < ωC2的频率范围为通带。通带的宽度称为带宽或通频带， 用B表示。
合称电路的频率特性(频率响应）。
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对前例， H(
j)
1
|H (jω )|
1 CR2
1
西
0 .7 0 7
安
电 子
()arctanC( R)
科 技
可见，该电路对低频信号有较大输出，
0 ωC
ω
大 学
而对高频分量有抑制作用，故称该电路
(a)
电 路
为低通电路，相应网络函数称低通函数。
U C (m 0 ) H ( j0 ) U S( m 0 ) 7 .0 7 4 V 5
U C ( 2 m 0 ) H ( j 2 0 ) U S ( 2 m 0 ) 4 . 4 6 7 . 4 V , 3
U C ( 3 m 0 ) H ( j 3 0 ) U S ( 3 m 0 ) 3 . 1 7 6 . 6 V 1
作
BC2
C1
0
Q
(rad/s或 ) B
f0 Q
(Hz)
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2、电路谐振的概念
西 安
谐振(resonant)现象是正弦稳态电路的一种特定的工作
电 子
状态。谐振电路由于其良好的选频特性，在通信和电子技术
科 技
中得到广泛应用。
大
学
电
路 与
定义：一个二端无源动态电路N，若调整电路参数或电源的
系 统
频率后使其阻抗为纯电阻，则称该电路发生了谐振。
多
媒
体
室
制
作
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一、RLC二阶串联电路的频率响应
I
谐振电路主要是利用它对频
rL
西 安
率的选择性。
电 子
图示电路，以电流 I 为响应，则
U S
C
科 技
网络函数为
大
1
学 电 路 与 系 统
H (j)U ISrj(L 1 j 1C )1jr 0L 0 r0 1L C 1 r1jQ 1 0 0
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例2 如图正弦稳态电路，R = 1kΩ，C = 1μF， ω0= 103rad/s
当uS(t) = 10+10 cos(ω0 t)+ 10 cos(2ω0t) +10 cos(3ω0t) V时，电压
西 安
uC(t) = ?
R
电 子 科 技 大 学 电
路
与
系
解 根据叠加定理，响应uC(t)看作uS(t) 的四
个分量分别作用的结果。网络函数为
H (j )U U C S1j1C R 1j
U S
1 1 0 3
1
U C
j C
统
多 对于不同频率，H(jω)的值分别为
媒 体
H(j0) =1，
室 制 作
H(jω0) = 0.707∠- 45°， H(j2ω0) = 0.447∠- 63.4°，
H(j3ω0) = 0.316∠- 71.6°
1
3j
RC
Rj1CR// j1C
3j23j 12
RC RC
室
制
作 电路为带通电路。
ω0=1/(RC)，Q= 1/3，H0 = 1/3
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西 安 电 子 科 技 大 学 电 路 与 系 统 多
带通电路的幅频特性与相频特性
0 j
H(
j)
H0
j2
Q
0
Q
j02
将分子、分母同除以jωω0/Q，并稍整理
技
大 学 电
B0 r (rad/s)
路 与
QL
系
0
ωC1 ω0 ωC2
ω
统
多
媒 体
由幅频特性可见，谐振电路对频率具有选择性，其Q值越高，
室 制
电路的选择性越好。但带宽则越窄。这样将会过多的削弱有
作 用信号的频率分量，容易造成失真。实际中综合考虑。
使电路发生谐振的方法：（1）调电源频率（实验室常用）
安 电 子 科 技 大 学
二如、前频例率，H响(应j)U UC S
1
jCR1
电
路 网络函数一般是ω的复函数，可写为
U S
与
系
单激励源作用下
R
1