电路分析基础ppt第10章-频率响应..ppt

第十章频率响应多频正弦稳态电路,实际应用中，经常会遇到非正弦周期电压或电流电路。在电子技术、自动控制、计算机和无线电技术等方面，电压和电流往往都是周期性的非正弦波形。,10-1基本概念,二极管应用举例.,单相全波桥式整流电路的输出电压,示波器内的水平扫描电压,周期性锯齿波,10-1基本概念,晶体管放大电路的输入、输出电压（交直流共存电路）,b,c,e,10-1基本概念,脉冲电路中的脉冲信号（周期性方波）,10-1基本概念,若非正弦周期函数f(t)满足狄里赫利条件：.,周期函数极值点的数目为有限个；,间断点的数目为有限个；,在一个周期内绝对可积，即：,可展开成收敛的傅里叶级数,一般电工、电子技术中遇到的周期函数都能满足狄里赫利条件。,10-1基本概念,直流分量,基波(与原函数同频）,二次谐波（2倍频）,高次谐波,周期函数展开成傅里叶级数：,10-1基本概念,傅里叶级数展开式：,常见非正弦周期信号的傅里叶级数展开式参见P112。,10-1基本概念,基波,五次谐波,七次谐波,10-1基本概念,直流分量+基波,10-1基本概念,直流分量+基波+三次谐波,由图可见，直流分量与各次谐波逐次叠加后所得波形，将逐渐趋于周期性方波。,10-1基本概念,显然，周期性方波对电路产生的响应，等于直流分量及各次谐波单独作用时所产生的响应之叠加。,10-2频率响应的基本概念,10-2频率响应的基本概念,10-2频率响应的基本概念,10-2频率响应的基本概念,由本例可见：对于不同频率的激励，电路的响应不相同，响应是频率的函数。,高通电路：电路对高频信号的响应明显增大低通电路：电路对低频信号的响应明显增大带通电路：电路对某一频率范围内信号的响应明显增大,10-2频率响应的基本概念,10-3正弦稳态网络函数.,为了描述电路的频率响应特性，引入网络函数。,第三章叠加方法与网络函数,回阅,为了描述电路的频率响应特性，引入网络函数。,1策动点函数,2.转移函数,10-3正弦稳态网络函数.,10-3正弦稳态网络函数.,10-3正弦稳态网络函数.,1,1,1,10-3正弦稳态网络函数.,10-3正弦稳态网络函数.,例10-3（P119）.,10-3正弦稳态网络函数.,（P121练习题10-1）.,10-3正弦稳态网络函数.,10-3正弦稳态网络函数.,10-3正弦稳态网络函数.,P124例10-4,若电路中含有多个同频率的激励，则可采用或不采用叠加原理求响应。,P125例10-5、例10-6,若电路中含有多个不同频率的激励，则必须采用叠加原理求响应。(如前述频率响应的基本概念例),叠加为时域形式响应的叠加，而非相量形式响应的叠加。,8-4,10-4正弦稳态的叠加.,P124例10-4,若电路中含有多个同频率的激励，则可采用或不采用叠加定理求响应。,P125例10-5、例10-6,若电路中含有多个不同频率的激励，则必须采用叠加定理求响应。,且为时域形式响应的叠加，而非相量形式响应的叠加。,8-4,10-4正弦稳态的叠加.,非正弦周期信号f(t)的有效值及平均功率的叠加,定义,8-11,10-5平均功率的叠加.,8-11有效值有效值相量.,非正弦周期信号f(t)的有效值及平均功率的叠加,定义,8-11,10-5平均功率的叠加.,即非正弦周期信号的有效值等于其直流分量的平方与各次谐波有效值的平方和之开方。,非正弦周期电流的有效值为.,非正弦周期电压的有效值为.,10-5平均功率的叠加.,10-5平均功率的叠加.,非正弦周期信号作用时，电路的平均功率等于其直流功率与各次谐波的平均功率之代数和。,（第n次谐波平均功率）.,（直流功率）,P132例10-7、例10-8.,10-5平均功率的叠加.,例1.已知某非正弦周期电压u(t)的直流分量为零，当u(t)作用在10电阻时功率为1W。若作用在该电阻的电压为u(t)+5（V），则功率为多少？,10-5平均功率的叠加.,例2.已知某非正弦周期电压u(t)的直流分量为2V，当u(t)作用在10电阻时功率为1W。若作用在该电阻的电压为u(t)+5（V），则功率为多少？,10-5平均功率的叠加.,3.00,5.000,0.87,11.000,9.000,8.760,7.000,1.82,2.57,2.49,1.61,10-6RLC电路的谐振.,0.87,1.82,2.57,2.49,1.61,5.000,7.000,8.760,9.000,11.000,当f=8.76kHz时，输出电压最大。,1带通特性,10-6RLC电路的谐振.,1,Q1,Q3,Q2,Q1Q2,Q3,10-6RLC电路的谐振.,10-6RLC电路的谐振.,10-6RLC电路的谐振.,2谐振特性,10-6RLC电路的谐振.,P138例10-9、例10-10.,10-6RLC电路的谐振.,P141例10-11.,10-6RLC电路的谐振.,例设图示电路中，激励ui(t)包含两个频率分量1和2(21)，即ui(t)=ui1(1)+ui2(2)。要求响应uo(t)只含有ui1(1)分量，应如何实现滤波电路？,10-6RLC电路的谐振.,解：滤波电路如下图所示。,选择合适参数的电感、电容元件，使,即对激励分量ui2(2)处于并联谐振状态，等效为开路，输出端无ui2(2)分量。,10-6RLC电路的谐振.,即对激励分量ui1(1)处于串联谐振状态，等效为短路，该分量信号直接加到负载上。,此外，