电路的频率响应

合集下载

电路中的频率响应特性分析

电路中的频率响应特性分析电路中的频率响应特性是指电路对不同频率输入信号的变化响应情况。

通过对电路中的频率响应进行分析和评估，可以了解电路在不同频率下的增益和相位差等特性，从而对电路的性能和稳定性进行判断和优化。

一、频率响应的定义在电路中，频率响应是指输出信号与输入信号的振幅和相位之间随频率变化的关系。

二、频率响应的表示方式1. Bode图Bode图是一种常见的频率响应表示方式，由振幅曲线和相位曲线组成。

振幅曲线以dB为单位进行表示，相位曲线以角度为单位进行表示。

通过Bode图可以直观地观察电路在不同频率下的增益和相位特性。

2. 极坐标图极坐标图也是一种常见的频率响应表示方式，它将频率响应以振幅和相位的极坐标形式进行表示。

极坐标图可以清楚地展示电路的增益和相位特性，并且便于直观地比较不同频率下的响应情况。

三、频率响应的影响因素1. 电路的传递函数电路的传递函数是描述电路输入与输出之间关系的数学函数。

传递函数包含了电路的元件数值、拓扑结构和工作条件等信息，直接决定了电路的频率响应特性。

2. 元件参数电阻、电容和电感等元件在不同频率下的特性不同，会对电路频率响应产生影响。

例如，电容在高频时会呈现出电感的性质，导致电路的频率响应发生变化。

四、频率响应分析的方法1. 在频域进行分析频域分析是通过频率响应函数将输入信号和输出信号之间的关系转换为频率域上的复数函数。

常用的频域分析方法包括傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换等。

2. 在时域进行分析时域分析是通过绘制输入信号和输出信号的波形图，并分析其幅值和相位等特性来进行频率响应分析。

常用的时域分析方法包括脉冲响应法和阶跃响应法等。

五、实例分析以RC电路为例进行频率响应特性分析。

RC电路由电阻R和电容C组成，输入信号为正弦波。

1. 频域分析在频域上，通过对RC电路的传递函数进行傅里叶变换，可以得到RC电路的频率响应函数。

该函数描述了输入信号和输出信号之间的振幅和相位关系。

电路基础原理电路的频率响应与幅频特性

电路基础原理电路的频率响应与幅频特性电路频率响应与幅频特性是电路基础原理中的重要内容，它们描述了电路对不同频率的信号的响应和传输特性。

频率响应和幅频特性的理解对于实际电路设计和调试非常关键。

1. 频率响应的基本概念频率响应是指电路输出信号幅度对输入信号频率变化的响应情况。

在电路中，信号的频率往往对电路的性能和传输特性产生重要影响。

频率响应可以通过绘制电路的幅频特性曲线来表示。

幅频特性曲线描述了电路在不同频率下的增益和相位变化情况。

2. 传递函数与频率响应电路的频率响应可以通过其传递函数来描述。

传递函数是指电路输入和输出之间的关系，通常用H(jω)来表示，其中H是传递函数，j是虚数单位，ω是角频率。

传递函数可以用来计算电路的增益和相位。

3. 低通滤波器的频率响应低通滤波器是一种常见的电路，用于滤除输入信号中的高频成分。

低通滤波器的频率响应可以用来描述它对不同频率信号的抑制程度。

在低通滤波器的幅频特性曲线上，可以观察到高频信号的幅度被抑制，而低频信号保持较好的传输。

4. 高通滤波器的频率响应与低通滤波器相反，高通滤波器用于滤除输入信号中的低频成分。

高通滤波器的频率响应可以用来描述它对不同频率信号的传输情况。

在高通滤波器的幅频特性曲线上，可以观察到低频信号的幅度被抑制，而高频信号保持较好的传输。

5. 带通滤波器的频率响应带通滤波器是一种常用的电路，用于选择特定频率范围内的信号。

带通滤波器的频率响应可以用来描述它对不同频率信号的选择性。

在带通滤波器的幅频特性曲线上，可以观察到通带内的信号传输保持较好，而通带外的信号被抑制。

6. 带阻滤波器的频率响应带阻滤波器是一种常见的电路，用于剔除特定频率范围内的信号。

带阻滤波器的频率响应可以用来描述它对不同频率信号的抑制情况。

在带阻滤波器的幅频特性曲线上，可以观察到阻带内的信号被抑制，而阻带外的信号传输保持较好。

7. 频率响应对于电路设计的重要性频率响应的理解对于实际电路设计和调试非常关键。

第6章电路频率响应图文

对于（b）图情况，若以相量，则N的网络函数
U 2 为响应
西若以 I2为响应相量，则N的网络函数
安
H2 H3 j H4 j
j I2 S单位
IUI2s2Us无Ω单单位位
Is
（6.1-3）（6.1-4）（6.1-5）
电观察式（6.1-2）~（6.1-5），显而易见：
子
科技大
(1)若网络N的结构、元件值一定，当选定激励端与响应端时，H1(jω)～H4(jω) 只是频率的函数。
西安
大它只输是出最电大压输U2=出U1功，率所的以一最半大，输因出此功3率分正贝比频于率U点12又，称当为ω半=功ω率c时频，U率2 点U。1
2，
电
子科
说明:(1)3分贝频率点或半功率频率点即是前述的截止频率点，它只是人为
技定义出来的一个相对标准。
大学
(2)按 1
2 关系来定义通频带边界频率即截止频率的实际背景与“历史”原
＞ωc时，输出信号是减小了，但不是零，并没有明显截止的“界限”。
第 6-9 页
前一页
下一页
回本章目录
6.2 常用一阶电路的频率响应
网络的截止角频率是个重要概念，在滤波网络中经常用到。那么，截止角频率的电路含义是什么，如何确定它的数值呢？
实际低通网络的截止角频率是指网络函数的幅值 H( j)下降到 H ( j0) 值 0.707即 1 2 倍时所对应的角频率，记为ωc。
H
j
响应相量激励相量
（6.1-1）
(4)可以是同一对端钮上的相量，也可以是非同一
对端钮上的相量。
第 6-2 页
前一页
下一页回本章目录
6.1 网络函数与频率响应

电路理论第11章电路的频率响应

2. 网络函数H(jω)的物理意义
若输入和输出属于同一端口，称为驱动点函数，或策动点函数。若输入和输出属于不同端口时，称为转移函数。
驱动点函数
激励是电流源，响应是电压
( j ) U H ( j ) ( j ) I
( j ) 线性 I ( j ) U
网络
策动点阻抗
激励是电压源，响应是电流
(j ) ~
网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。
在已知网络相量模型的条件下，计算网络函数的基本方法是外加电源法：在输入端外加一个电压源或电流源，用正弦稳态分析的任一种方法求输出相量的表达式，然后将输出相量与输入相量相比，求得相应的网络函数。对于二端元件组成的阻抗串并联网络，也可用阻抗串并联公式计算驱动点阻抗和导纳，用分压、分流公式计算转移函数。
UL= UC =QU >>U
某收音机输入回路 L=0.3mH，R=10，为收到例中央电台560kHz信号，求：(1)调谐电容C值； (2) 如输入电压为1.5V,求谐振电流和此时的电容电压。解 (1)
1 C 269 pF 2 (2 f ) L
+ _
R L C
u
U 1.5 (2) I 0 0.15μ A R 10
转移阻抗
转移电流比
2 ( j ) 转移 U H ( j ) 1 ( j ) 电压比 U
2 ( j ) I H ( j ) 1 ( j ) I
注意
H(j)与网络的结构、参数值有关，与输入、输出变量的类型以及端口对的相互位臵有关，与输入、输出幅值无关。因此网络函数是网络性质的一种体现。 H(j) 是一个复数，它的频率特性分为两个部分：幅频特性相频特性模与频率的关系 | H (j ) |~ 幅角与频率的关系

第10章-频率响应--多频正弦稳态电路

§10-5 平均功率的叠加
设us1和us2 为两个任意波形的电压源当us1单独作用时，流过R的电流为i1(t)
us2单独作用时，流过R的电流为i2(t)
iR
++ uS1 uS2 ––
依据叠加原理 i(t) = i1(t) + i2(t) 电阻消耗的瞬时功率
p(t) =Ri2(t)=R(i1+i2)2= Ri12 + Ri22 +2R i1i2 = p1+ p2+ 2R i1i2
∫ =
1
2
0 Im sinwtdwt
0
=
Im
2 3 w t
非正弦周期信号的谐波分析法
设非正弦周期电压 u 可分解成傅里叶级数
u = U0 + U1mcos(wt +1) +U2mcos( 2wt +2) + ······
其作用就和一个直流电压源及一系列不同频率的
正弦电压源串联起来共同作用在电路中的情况一样。
5. 滤波电路电感或电容元件对不同频率的信号具有不同的
阻抗，利用感抗或容抗随频率而改变的特性构成四端网络，有选择地使某一段频率范围的信号顺利通过或者得到有效抑制，这种网络称为滤波电路。
下面以RC电路组成的滤波电路为例说明求网络函数和分析电路频率特性的方法。
低通滤波电路
低通滤波电路可使低频信号较少损失地传输到输出端，高频信号得到有效抑制。
u
u
Um
Um
0 2 3 wt
0
2 4 wt
u
u
Um
Um
0
2 wt
0 2
wt
几种非正弦周期电压的波形

第11章电路的频率响应

ω0C
R2
ω0 L (ω0 L)2
0
求得
ω0
1 ( R)2 LC L
由电路参数决定。
在电路参数一定时，改变电源频率是否能达到谐振，要由下列条件决定：
当 1 ( R )2 , 即 R L时, 可以发生谐振
LC L
C
当
R
L时, 不会发生谐振, C
因ω0是虚数.
当电路发生谐振时，电路相当于一个电阻：
ω0
I (ω0 ) I 0
I(ω) U / | Z | I (ω0 ) U / R
R
R2 (ω L 1 )2
ωC
1 1 (ωL 1 )2
R ωRC
1
1
1 (ω0 L ω 1 ω0 )2
1 (Q ω Q ω0 )2
R ω0 ω0 RC ω
ω0
ω
I (η)
I0
1 1 Q 2 (η 1 )2
R
RI
2 0
P
P
谐振时电感(或电容)中无功功率的绝对值
谐振时电阻的有功功率
注意
电源不向电路输送无功。电感中的无功与电容中的无功大小相等，互相补偿，彼此进行能量交换。
(c) 能量
设 u U m0 sin t
则
i
Um0 R
sin
t
I m0
sin
t
uC
U Cm0
sin(
ω2
L1 L3 L1 L3C 2
(串联谐振)
当Y( )=0，即分母为零，有：
ω12 L1C 2 1 0
1 ω1 L1C2
(并联谐振)
可见， 1< 2。

电路分析基础10频率响应

线性时不变稳态电路单一频率的正弦激励多频正弦稳态分析仍可采用相量法但只能逐个频率求解最后需用叠加方法求结果实际中的多频正弦激励非正弦周期信号可分解为直流和多个倍频分量多个非倍频正弦波激励101定义网络函数
专业基础课
电路分析基础
教师：张荣
第十章频率响应多频正弦稳态
动态电路的响应是随频率变化的
k 1 k 1

U km cos( k 1 t u k ) I km cos( k 1t i k )
k 1

U km cos( k 1 t u k ) I nm cos( n 1 t i n )
2.非正弦周期信号电路的功率
u 设： ( t ) U 0 U km cos( k 1t u k )
k 1
+ u(t) -
i(t) N0
i ( t ) I 0 I km cos( k 1t i k )
k 1
无源二端网络

（1）瞬时功率p(t)
k 1
us(t)(v) … 20 0
T
1 F 15
… t(s)
+ us(t) (b)
5
+ uR(t) -
(a) 周期矩形脉冲
例：如图 (a)所示周期矩形脉冲作用于图(b)电路，周期 T=6.28 s，求uR(t)的稳态响应。（计算至五次谐波）解：将us(t)作傅氏展开：基波角频率 1
2 2 1rad / s T 6.28
设周期信号u(t)的傅立叶展开式为：
u( t ) U 0 U km cos( k1t k )
k 1

1 则其有效值U T

《电路频率响应》课件

2
极零
极零是指电路频率响应曲线上导致相移为零或180度的频率。
3
控制
控制和调整极点和极零的位置可以改变电路的频率响应特性，实现信号滤波和波形调整。
小信号等效电路的频率响应
小信号模型
利用小信号等效电路模型可以简化电路分析和频率响应计算。
频率响应
小信号等效电路的频率响应可以通过模型参数和传输函数的计算得到。
频率响应的单位及表示方法
频率响应的单位通常使用分贝（dB）表示，常见的表示方法有振幅频率特性曲线和相位频率特性曲线。
线性电路的频率响应
低通滤波器
低通滤波器能够传递低于截止频率的信号，对高频信号进行衰减。
带通滤波器
带通滤波器能够传递特定频率范围内的信号，对其他频率的信号进行衰减。
高通滤波器
高通滤波器能够传递高于截止频率的信号，对低频信号进行衰减。
《电路频率响应》PPT课件
电路频率响应是指电路在不同频率下对输入信号的响应情况。了解电路频率响应对于电路设计和分析非常重要。
什么是电路频率响应
电路频率响应是指电路对不同频率输入信号的响应能力，反映了电路在不同频率下的传输特性和衰减情况。
频率响应的重要性
了解电路的频率响应可以帮助我们分析电路的稳定性、滤波效果和信号放大能力，对电路设计和优化具有重要指导意义。
带阻滤波器
带阻滤波器能够抑制特定频率范围内的信号，对其他频率的信号进行衰减。
RC低通滤波器的频率响应
截止频率
RC低通滤波器的截止频率取决于电容和电阻的数值，能够过滤高频信号。
频率衰减
在截止频率以下，RC低通滤波器的频率响应逐渐降低，对低频信号具有较小的衰减。

如何进行电路的频率响应分析

如何进行电路的频率响应分析电路的频率响应分析是电子工程领域中非常重要的一项技术。

通过对电路在不同频率下的响应进行分析，可以了解电路的频率特性及其对输入信号的处理能力。

本文将介绍如何进行电路的频率响应分析，包括频率响应的定义、常用的分析方法以及实际应用。

一、频率响应的定义频率响应是指电路在不同频率下对输入信号的响应情况。

它是衡量电路对频率变化的敏感程度的指标。

频率响应一般用传递函数来描述，传递函数是输出信号与输入信号的比值。

传递函数通常用H(jω)表示，其中j为虚数单位，ω为角频率。

二、频率响应的分析方法1. Bode图法Bode图法是一种常用的频率响应分析方法。

它通过绘制幅频特性曲线和相频特性曲线，直观地展示电路在不同频率下的响应情况。

幅频特性曲线表示电路的增益与频率之间的关系，相频特性曲线表示电路的相位与频率之间的关系。

2. 频谱分析法频谱分析法是将信号变换到频域进行分析的方法。

通过对输入信号经过电路处理后的频谱进行分析，可以得到电路的频率特性。

常用的频谱分析方法有傅里叶变换和快速傅里叶变换等。

3. 极坐标法极坐标法是一种通过绘制幅相特性曲线来描述电路频率响应的方法。

这种方法可以直观地表示电路的增益和相位差与频率之间的关系，有助于分析电路对不同频率信号的处理特性。

三、频率响应分析的应用1. 滤波器设计频率响应分析可以用于滤波器的设计。

通过分析电路在不同频率下的增益特性，可以选择合适的频率范围，设计出具有理想滤波效果的滤波器。

2. 信号传输分析频率响应分析可以用于分析信号在电路中的传输情况。

通过分析电路的频率响应，可以判断信号在不同频率下是否存在失真和衰减等问题，为信号传输提供参考。

3. 损耗分析频率响应分析可以用于分析电路中的损耗情况。

通过绘制幅频特性曲线，可以直观地了解不同频率下电路的增益衰减情况，为电路性能的优化提供参考。

四、总结电路的频率响应分析是电子工程中非常重要的一项技术。

通过对电路在不同频率下的响应进行分析，可以了解电路的频率特性，并为滤波器设计、信号传输分析和损耗分析等提供依据。

电路频率响应

电路的频率响应一、网络函数的定义：电路在一个正弦电源的激励下稳定时，各部分的响应都是同频率的正弦量，通过响应正弦量的相量与激励正弦量相量的比值，即为网络函数。

网络函数是一个复数，模值是两个正弦量有效值比值，幅角是连个同频正弦量的相位差（相移）RLC 串联电路：LC串联端口谐振相当于短路，但电感和电容上电压均不为零。

两者模值相等，相位相反，完全抵消，所以又称电压谐振。

谐振时电阻Ｒ上将获得全额的输入电压。

品质因数Q可通过测定谐振时电容或电感电压与电阻上电压比值求的。

Ｑ＞１时，电感和电容上将获得高Ｑ倍的过电压，在高电压电路系统中，过电压非常高。

危机系统安全，必须采取必要的防范措施。

二、通带和阻带的理解RLC电路在全频域内都有信号的输出，但只有在谐振点附近输出幅值较大，有工程实际应用价值。

因此，工程上设定一个输出幅度指标来界定频率范围，划分出谐振电路的通频带和阻带。

限定频率范围为带宽BW 。

以Ｒ上的输出为输出变量的网络函数Ｈｒ（ｊｎ）的幅值大于０．７０７时为通带，相应的频率点为上下界点（又称３ｄｂ点，半功率点）。

（网络函数幅值会随频率变化）上述界定的通带位于频域中段，所以网络函数Ｈｒ（ｊｎ）又称带通函数。

工程上亦常用通带的BW 来比较和评价电路的选择性，ＢＷ与Ｑ值成反比。

BW 越窄，电路选择性越好，抑非能力越强。

但宽带包含的信号多有利于减少信号的失真。

ＲＬＣ谐振电路，谐振频率00f ω==ＲＬＣ并联谐振电路，同样有品质因数Ｑ值函数，若Ｑ》１则谐振时在电感和电容中会出现过电流，但L 、C 两端看进去，相当于开路三、波特图：工程上采用对数坐标绘制频响曲线，这样做可以在不同频域内用直线近似代替曲线，使曲线局部直线化，整个曲线折线化，使频响曲线更易于描绘，这种用对数坐标描绘的频率相应图就称为频响波特图。

一个波特图为两幅，一个幅频波特图，另一个为相频波特图。

第十二章三相电路对称的三相电压源是由三相发电机提供的（我国三相系统电源频率为５０Ｈｚ入户电压为２２０Ｖ，入户线为三相中的一相和地线，而美欧等国为６０Ｈｚ，１１０Ｖ日本有５０Ｈｚ，６０Ｈｚ两种，１１０Ｖ）实际三相电路中，电源是对称的，三相负载不一定对称。

第9章_电路频率响应

《电路分析基础》
第九章电路频率响应
u2 ( t ) 2 | H ( j ) | U 1 cos[t u1 ( )]
成都信息工程学院-控制工程学院
《电路分析基础》
第九章电路频率响应
五、典型电路的频率特性 RC低通网络（滞后网络）滤掉输入信号的高频成分，通过低频成分。

R
C

Ui
UO
H ( j )
Ui
1 1 / j C R 1 / jC 1 jCR
《电路分析基础》
幅频特性和相频特性曲线：
0.707
截止频率
第九章电路频率响应
截止频率(out-off frequency)：将网络函数的模下降到最大值的
1 2
时所对应的频率，记为： c。
通频带(BW)：信号可以顺利通过的频率范围。低通网络：允许低频信号顺利通过，而使高频信号产生较大衰减。低通的BW： 0 ~ C
Z Lk j k L
1 , Z Ck j k C
成都信息工程学院-控制工程学院
《电路分析基础》
例：已知，求：i L (t ) us ( t ) 2 10 2 cos 5t V i s ( t ) 4 2 cos 4t A 解：1）us（t）单独作用：
1
+
第九章电路频率响应
iL ( t )
is (t )
us (t ) 1H 1F _
'
① 2V 分量单独作用： I L0 2 A i L (t ) 2 A ② 10 2 cos 5t V 分量单独作用： 1 j 100 5 I L5 1 1 1 ( j 5) //( j ) j 5 j 5 5 0.41 168.2 A

物理学概念知识：电磁振荡和电路的频率响应

物理学概念知识：电磁振荡和电路的频率响应电磁振荡和电路的频率响应电磁振荡是一种常见的物理现象，它在很多领域都有着广泛的应用。

例如，我们常见的收音机、手机等，都是基于电磁振荡技术而制造的。

而电路的频率响应，则是指电路在不同频率下电压、电流以及阻抗等性质的变化情况。

这些概念对于电子工程师和物理学家来说都是非常重要的知识点。

电磁振荡电磁振荡是指电磁场的周期性变化。

电磁场是由电荷产生的，当电荷在波的形式下振荡时，所产生的电磁场也会随之振荡。

常见的电磁场波包括电磁波、光波等。

在电学领域中，我们常说的振荡器就是一种典型的电磁振荡器件。

振荡电路会产生周期性的交变电流或电压，且频率是固定的。

这里所说的交变电流/电压指的是正/负电压值的周期性交替输出。

电磁振荡的频率与振荡电路的元器件参数相关。

例如，电感、电容和电阻等元器件的值会影响振荡电路的频率。

电路的频率响应电路的频率响应是指电路在不同频率下，电压、电流、阻抗等性质的变化情况。

在电路中，电容、电感、电阻等元器件的特性会影响电路的频率响应。

因为电容的电压随着时间的增加而线性变化，因此在低频情况下，电容对电路的阻抗非常小。

而在高频情况下，电容的阻抗会变得非常大，从而可以阻止电流流过电容。

因此，电路的低频部分可以通过电容滤波来实现。

当然，电感的阻抗在低频和高频时相反，因此在高频情况下，电感的阻抗非常大，从而可以阻止电流流过电感，从而实现高频滤波。

因为不同元器件的特性不同，因此我们可以设计各种复杂的电路来实现不同的频率响应。

例如，简单的RC电路可以实现低通滤波，而RLC电路则可以实现带通和带阻滤波。

结论电磁振荡和电路的频率响应都是电子工程师和物理学家需要掌握的重要知识点。

通过了解电磁振荡和电路频率响应，我们可以更好地理解电子元器件的特性，并且能够设计各种复杂的电路来满足不同的工程需求。

第十一章电路的频率响应

U R ( jω) R 1 U s ( j ) R j ( L 1 ) 1 jQ( 1 ) C
U R ( jω) R 1 ( j ) 1 1 Us R j ( L ) 1 jQ( ) C
H R ( j )
L
C Q P
0
+ u _
电场能量 2 2 wC 1 CuC 1 LI m0 sin 2 t 2 2 R 磁场能量 2 wL 1 Li 2 1 LI m0 cos2 t 2 2
1 LC
2 2 1 2 2 w总 w L wC 1 LIm0 1 CU Cm0 2 CQ U m 2 2
4、电阻上的电压等于电源电压， LC上串联总电压为零，即
I
+

R + UR _ + UL _ + UC_

UR U , UL UC 0

U
j L
1 jω C

_

UL

U UR I R

UR

I
UC
谐振时的相量图
jω0 L UL0 jω0 L I R I 0 jQ U R I 1 U C0 j R I 0 jQ U j0C 0CR
Q越大，谐振曲线越尖。通频带越窄。
f (kHz) L（） 1290
1 ωC（）
电台1 820
电台2 640 1000
电台3 1026 1612
X I=U/|Z| (mA) I(f )
1290 0 I0=0.5
–1660 – 660 I1=0.015

第6章频率响应

低频段；
高频段; 2、BW= H -L —通频带宽度当 H>> L 时，BW≈ H
Aumax 60 Aumax-3dB 40 20 20lg|ÀU|/dB
带宽
+EC Rb1 RC
L
1

10
100 1000 10000
H

0°
-90° -135° -180° -225° -270°
/H /H
20lgAUH = -3dB L=45° 当 0.1 </L<10时，近似为直线
H
0° -45°
-90°
二、怎样得到频率响应
2、RC高通电路的频率响应
①求增益频率函数（传递函数）
幅频响应
AUL
1 1 (L / )2
. . U ( j ) AUL ( j ) . o
幅频响应 AUH
1 1 ( / H )2
相频响应 H=arctg(/H) 负号表示输出滞后输入
令: H=1/(RC)—上限截止频率
AUH ( j )
20lg|ÀUH|/dB
1 1 j ( / H )
AUH H
i
R 1 jC
ui
ui
/ H
ui
Rb2
Re
RL
uo
CE
三、典型的频率响应
3、说明
对不同频率的信号，其增益和相移不同，产生幅度失真、相位失真。
不同用途的放大器对频率特性具有不同的要求：
对音频放大器：只需较好的幅频特性（人耳对相位变化感觉迟钝）
对图象放大器：要求幅频特性、相频特性都好（人眼对相位变化敏感） +EC Rb1 RC

电路的频率响应

第十二章
电路的频率响应
1
第十二章
电路的频率响应
当正弦激励的幅值不变，而频率变化时，因为电感和电容的阻抗是频率的函数，因此电路对不同的频率会有不同的响应，而且频率量的变化可能会引起电路性质的质变。
2
12.1 网络函数
电路在正弦稳态时，网络函数的定义为：
响应相量 H( j ) 激励相量
线性网络，网络函数可用方框图来表示。
13
12. 3 串联谐振电路
串联谐振时能量的关系： U 设电源的电压Usmcost，电路的电流 i R cos t 容上的电压u C 2QUs sin ,电路的总储能为： 0t
sm 0 0
2
U cos 0 t R
,电
W ( 0 )
1 2 1 L 2 2 2 Li CuC 2 U s cos2 ( 0 t ) CQ 2U s sin 0 t 2 2 R 1 2 2 2 CQ U s CQ 2U sm 常数 2
2
则：
因此：
电路中储存的能量 Q 2 一周期内电路的吸收能的量
串联谐振的品质因数体现了在一个周期内电感和电容的储能与回路电阻消耗能量的比值。
15
12.4 并联谐振电路

U
电路的输入导纳为：
IR
R L
IS
IL
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱIC
C

RLC并联谐振电路
I 1 1 Y H( j) j(C ) L U R
f0 1 2 LC
0 1 LC
11
电路的输入阻抗为：
1 Z( j) R j(L ) C
12. 3 串联谐振电路
I

电路频率响应分析了解电路在不同频率下的特性

电路频率响应分析了解电路在不同频率下的特性电路频率响应分析：了解电路在不同频率下的特性在电子学中，电路频率响应分析是研究电路在不同频率下的特性和行为的重要方法。

通过分析电路的频率响应，我们可以了解到电路对不同频率信号的传输、滤波、放大等方面的性能表现。

本文将介绍电路频率响应分析的基本概念、常用的分析方法以及频率响应曲线的解读。

一、频率响应的基本概念电路的频率响应是指电路对不同频率信号的响应情况。

在电路中，频率响应通常以频率响应曲线表示，横轴表示频率，纵轴表示电路参数的增益或相位角。

频率响应曲线可以展示出电路对不同频率信号的特性，从而帮助我们了解电路的行为和性能。

频率响应曲线通常是由实际测量数据绘制出来的。

在实际测量中，我们将输入电路的频率逐渐增加或减小，然后测量电路的响应（通常为电压或电流），最终绘制出频率响应曲线。

频率响应曲线可以反映出电路的增益、相位、带宽等重要信息。

二、常用的频率响应分析方法1. 传递函数法传递函数法是一种常用的频率响应分析方法。

传递函数描述了输入信号和输出信号之间的关系，可以用来分析电路的频率响应。

传递函数通常表示为H(jω)，其中H是传递函数，j是虚数单位，ω是角频率。

传递函数法的步骤如下：（1）编写电路的基本方程。

（2）对方程进行拉普拉斯变换，得到传递函数表达式。

（3）根据传递函数表达式，计算不同频率下的增益和相位，并绘制频率响应曲线。

2. 频域分析法频域分析法是另一种常用的频率响应分析方法。

频域分析法通过将信号转换到频域进行分析，可以得到信号在频率上的特性。

频域分析法的步骤如下：（1）将输入信号进行傅里叶变换，将信号从时域转换到频域。

（2）分析信号在频域上的幅度和相位变化，从而得到频率响应特性。

三、频率响应曲线的解读频率响应曲线是电路频率响应分析的重要结果之一，通过解读频率响应曲线，我们可以了解电路的增益、相位和带宽等信息。

1. 频率响应的增益频率响应曲线的纵轴通常表示电路的增益或衰减程度。

邱关源《电路》第五版第十一章电路的频率响应

U C
又称为电压谐振
2.4 谐振时功率、能量
有功功率无功功率
1
P UI cos UI 2 UmIm Q UI sin 0 QL 0LI 2 ( j0 )
QC

1 0C
I2(
j0 )
谐振时电感与电容之间进行着能量交换，与电
源之间无能量交换。
§11-2 RLC串联电路的谐振
1.2
UL U
UC U
幅频特性
UL U
LU
1
R2 ( L 1 )2 U C
0R
0R L R2 ( L 1 )2
C

Q
0
1 Q2 ( 1 )2

Q

1 1 Q2 ( 1 )2

Q
1
2

Q
2
(1

1
2
)2
UC
U
1
§11-1 网络函数
3. 举例
.
求下图所示电路的驱动点阻抗 .
U1 I1
和转移阻抗
U2
.
。
Ic
、转移电流比 .
I1
I1
.
I 1 2 1
+ U1
IC
2H
+
.
1F
U2
-
-
§11-1 网络函数
解：
.
.
.
I1
U1
1 (1 j2)

U1
3 4 2
j4
2
j 1 (1 j2)
U
U R
I
Q值—品质因数(quality factor) Q 0L 1 1 L

什么是电路中的频率响应

什么是电路中的频率响应电路中的频率响应是指电路对不同频率信号的响应程度。

不同频率的信号在经过电路时，电路会对其进行不同程度的衰减或放大，从而产生不同的响应。

频率响应是衡量电路性能的重要指标之一，它反映了电路对频率变化的敏感度和传递特性。

频率响应通常采用频率响应曲线来表示，曲线上横坐标表示频率，纵坐标表示响应幅度。

频率响应曲线可以是幅频响应曲线、相频响应曲线或者复频响应曲线。

幅频响应曲线描述了电路输出信号的幅度随频率变化的情况，相频响应曲线描述了电路输出信号的相位随频率变化的情况，而复频响应曲线则同时描述了幅度和相位随频率变化的情况。

电路的频率响应受到其组成元件和拓扑结构的影响。

不同的元件具有不同的频率特性，例如电感元件在低频时具有较高的阻抗，而在高频时阻抗较低；电容元件则相反，在低频时阻抗较低，而在高频时阻抗较高。

同时，电路的结构也会对频率响应产生影响，例如滤波器可以通过布置滤波电路元件来改变电路的频率响应，从而实现对频率的选择性放大或衰减。

频率响应在电子工程中具有广泛的应用。

在音频设备中，频率响应决定了音频信号的音质表现，因此需要设计合适的电路来保持信号的平衡和纯净。

在通信领域，频率响应对信号传输和接收的质量起着决定性的作用。

而在图像处理和视频设备中，频率响应对于保持图像的清晰度和色彩还原度也至关重要。

为了获得准确的频率响应数据，工程师通常会使用频谱仪等专业仪器来进行测量。

通过输入不同频率的信号，并测量输出信号的幅度和相位变化，可以绘制出准确的频率响应曲线。

在设计和调试电路时，频率响应曲线的分析和评估是必不可少的步骤，可以帮助工程师了解电路性能的优劣，以及对频率进行相应的调整和优化。

总之，电路中的频率响应是描述电路对不同频率信号的响应情况的重要指标，它对于衡量电路性能、优化电路设计以及保证信号质量具有重要意义。

通过合理地设计和调整电路的组成元件和拓扑结构，工程师可以实现所需的频率响应特性，从而满足不同应用场景和要求的信号处理需求。

《电路分析》第12章电路的频率响应

B 2 1
0
Q
12
2
0
16
串联谐振应用举例：收音机接收电路。
L1 ：接收天线
L1
C
L2 与 C ：组成谐振电路
L3 ：将选择的信号送
接收电路
L2 L3
17
L1
C
RL2
L2
L2 L3
e1 e2 e3
C
有 e1、 e2和 e3三个来自 3个不同电台的“电源”信号（它们的频率不同），如何选出所需的电台？
第12章电路的频率响应
重点：
1. 频率响应和网络函数； 2. 谐振的概念； 3. RLC 串联谐振电路； 4. RLC 并联谐振电路。 5. 波特图
1
12.1 网络函数（Network Function）
当电路中激励源的频率发生变化时，电路中的感抗、容抗将跟随频率变化，从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。频率响应
ω0 L 0 谐振频率ω0 满足： ω0C 2 2 R (ω0 L)
1 CR ω0 1 L LC
2
CR 2 L 1 0 R 才能谐振 C L
CR Y (0 ) L
注意：输入导纳不是最小值，即输入阻抗不是
最大值，所以谐振时的端电压不是最大值。
23
谐振时的相量图
I C
意义：研究谐振现象具有重要的实际意义。谐振是电路
的一种特殊工作状态，该现象被广泛地应用到无线电通讯中；另外有的时候我们不希望电路发生谐振，以免破坏电路的正常工作状态。
5
必要条件：电路中至少包含一个电感和一个电容。
类型：谐振可分为串联谐振（Series Resonance）、并
联谐振（Parallel Resonance）和混联谐振三种情况。

电路的频率响应

电路中的频率响应特性分析

电路基础原理电路的频率响应与幅频特性

第6章 电路频率响应图文

电路理论第11章 电路的频率响应

第10章-频率响应--多频正弦稳态电路

第11章电路的频率响应

电路分析基础10频率响应

《电路频率响应》课件

如何进行电路的频率响应分析

电路频率响应

第9章_电路频率响应

物理学概念知识：电磁振荡和电路的频率响应

第十一章 电路的频率响应

第6章 频率响应

电路的频率响应

电路频率响应分析了解电路在不同频率下的特性

邱关源《电路》第五版 第十一章 电路的频率响应

什么是电路中的频率响应

《电路分析》第12章 电路的频率响应

第6章电路频率响应图文

电路理论第11章电路的频率响应

第十一章电路的频率响应

第6章频率响应

邱关源《电路》第五版第十一章电路的频率响应

《电路分析》第12章电路的频率响应