电路的频率响应电路与模拟电子技术

电路的频率响应

（补充）当电路中激励源的频率变化时，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。因此，分析研究电路和系统的频率特性就显得格外重要。频率特性电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象，称为电路和系统的频率特性，又称频率响应。电路的响应不仅与电路本身的工作状态有关，还与激励有关，研究频率特性时，为了消除激励幅度和相位的影响，采用响应与激励的比值作为对象——网络函数。网络函数与频率特性2

在线性正弦稳态网络中，仅有一个独立激励源激励时，网络的响应（电压或电流）与激励电源的相量之比，称为该单输入单输出网络的网络函数。网络函数H(jω)是激励电源频率的函数，当电源频率发生变化，网络函数也将跟着变化。网络函数与频率特性网络函数H(jω)描述了网络输入与输出之间的关系，必然与激励电源及响应的位置和物理量性质有关。3网络函数H(jω)的种类1.驱动点函数：输入和输出在同一个端口。无源线性网络+-网络函数与频率特性（1）策动点阻抗电流源激励，产生电压响应电压源激励，产生电流响应（2）策动点导纳4无源线性网络++--网络函数与频率特性2.转移函数(传递函数)：输入和输出不在同一个端口。（3）转移导纳（4）转移阻抗（5）转移电压比（电压传输系数或电压放大系数）（6）转移电流比（电流传输系数或电流放大系数）5网络函数与频率特性6

采用网孔法求解电流2

j

+_+_j

2

网络函数与频率特性转移导纳转移电压比7网络函数中j

的最高方次数定义为网络（函数）的阶数。由网络函数能求得网络在任意正弦输入时的端口正弦响应，即有网络函数与频率特性8对电路和系统的频率特性进行分析时，为了直观地观察频率特性随频率变化的趋势和特征，常采用图形方式表示。网络的频率特性图包括：幅频特性图和相频特性图。频率特性的图形表示——波特图Of

Of

幅频特性（图）相频特性（图）9为了全面清楚表示频率特性随频率变化在高低频率段的变化，采用对数坐标来作频响曲线——波特图。频率特性的图形表示——波特图Olgf

Olgf

幅频特性相频特性工程上常利用网络函数的零极点，采用简便方法绘制对数坐标频率响应图。10一般情况下，网络函数可以写成下列形式：频率特性的图形表示——波特图其中，zn为系统的零点，pm为系统的极点。则11当

>>zn时频率特性的图形表示——波特图当

>>pm时当

<<zn时当

<<pm时当

=zn时当

=pm时12频率特性的图形表示——波特图Olgf

20dB/十倍频20dB/十倍频-20dB/十倍频-20dB/十倍频13频率特性的图形表示——波特图14幅频特性波特图绘制方法网络函数的每个零点和极点构成波特图的一个折点。每经过一个单零点折点，幅频特性渐近线斜率+20dB/十倍频；每经过一个单极点折点，幅频特性渐近线斜率-20dB/十倍频；若出现重零点或重极点，则斜率变化相应加倍。最后对各个折点处作3dB（6dB、9dB、……）修正。当

>>zn时频率特性的图形表示——波特图当

>>pm时当

<<zn时当

<<pm时当

=zn时当

=pm时近似在零、极点处以45/十倍频线性变化。15频率特性的图形表示——波特图Olgf

45/十倍频-45/十倍频45-45通过曲线叠加得到相频曲线16频率特性的图形表示——波特图17相频特性波特图绘制方法网络函数每个零点和极点对波特图贡献二个折点，分别在0.1倍和10倍处。每一个单零点在0.1zn和10zn之间贡献+45