網絡函數
電路在一個正弦電源激勵下穩定時,各部分的響應都是同頻率的正弦量,通過正弦量的相量,網絡函數H(jw)定義爲
它的模|H(jw)|是兩個正弦量的有效值的比值,它的頻率的關係|H(jw)| - w稱爲幅頻特性。
它的幅角ψ(jw)是兩個同頻正弦量的相位差,它與頻率的關係ψ(jw) - w稱爲相頻特性。
RLC串聯電路的諧振
輸入阻抗 相頻特性 幅頻特性
存在ω = ω0,使X(jω) = 0,即。此時,ψ(jω0) = 0,即,工程上將這一狀態稱爲諧振。此時,電抗電壓,串聯諧振又稱爲電壓諧振。
工程上將 定義爲諧振電路的品質因數,即
由於,當Q > 1時,電感和電容兩端將分別出現比Us(jω0)高Q倍的過電壓。在電力系統中,必須採取必要防範諧振措施;而在無線接收系統中,可利用諧振獲得較大的輸入信號。
RLC串聯電路的頻率響應
網絡函數,有
從上圖可以看出,當信號的頻率偏離諧振頻率(η ≠ 1)後,輸出信號的幅度都從峯值開始下降,表明電路對非諧振頻率的信號有抑制能力(簡稱抑非能力)。電路的這種能力取決於Q,Q值越大,電路的抑非能力越強。
工程上,設定輸出幅度指標來劃分出諧振電路的通帶和阻帶。通帶BW的指標設定爲,即
和,得。其中,ωj1和ωj2,稱爲半功率點或3dB點。BW和Q成反比,BW越窄,抑非能力越強;BW越寬,抑非能力越弱。
RLC並聯諧振電路
輸入導納,諧振頻率。此時,電納電流,並聯諧振又稱爲電流諧振。
品質因數定義爲
和串聯諧振電路一樣,Q越大,BW越窄,抑非能力越強;Q越小,BW越寬,抑非能力越弱。
濾波器簡介
低通濾波器
高通濾波器
帶通濾波器
帶阻濾波器