第13章 非正弦周期电流电路与信号的频谱例题.pptVIP

第13章 非正弦周期电流电路 和信号的频谱 * 例2 示波器内的水平扫描电压 周期性锯齿波 下 页 例1 半波整流电路的输出信号 脉冲电路中的脉冲信号 T t 例3 下 页 上 页 返 回 交直流共存电路 例4 +V Es 下 页 上 页 返 回 周期性方波信号的分解 例5 解 图示矩形波电流在一个周期内的表达式为： 直流分量： 谐波分量： K为偶数 K为奇数 t T/2 T o 下 页 上 页 返 回 （k为奇数） 的展开式为： 下 页 上 页 返 回 t t t 基波 直流分量 三次谐波 五次谐波 七次谐波 周期性方波波形分解 下 页 上 页 返 回 基波 直流分量 直流分量+基波 三次谐波 直流分量+基波+三次谐波 下 页 上 页 返 回 t T/2 T IS0 下 页 上 页 IS0 等效电源 返 回 Akm o 矩形波的 幅度频谱 t T/2 T kω1 o -π/2 矩形波的 相位频谱 下 页 上 页 返 回 例6 方波信号激励的电路。求u, 已知： t T/2 T 解 (1) 方波信号的展开式为： 代入已知数据： 0 下 页 上 页 R L C 返 回 直流分量： 基波最大值： 五次谐波最大值： 角频率： 三次谐波最大值： 下 页 上 页 返 回 电流源各频率的谐波分量为： （2） 对各次谐波分量单独计算： （a) 直流分量 IS0 作用 电容断路，电感短路 下 页 上 页 R 返 回 （b)基波作用 XLR 下 页 上 页 R L C 返 回 （b)基波作用 XLR 下 页 上 页 R L C 返 回 (d)五次谐波作用 下 页 上 页 R L C 返 回 (3)各谐波分量计算结果瞬时值迭加： 下 页 上 页 返 回 求电路中各表读数(有效值) 。 例7 V1 L1 C1 C2 L2 40mH 10mH u + _ 25?F 25?F 30? b c d A3 A2 V2 V1 A1 a 下 页 上 页 返 回 解 (1)u0=30V作用于电路，L1、L2短路，C1、C2开路。 i0= iL20 = u0/R =30/30=1A, iC10=0, uad0= ucb0 = u0 =30V a i iC1 iL2 L1 C1 C2 L2 40mH 10mH u + _ 25?F 25?F 30? b c d a iC10 iL20 L1 C1 C2 L2 + _ 30? b c d u0 i0 下 页 上 页 返 回 (2) u1=120cos1000t V作用 j40? ?j40? ?j40? j10? a + _ 30? b c d 并联谐振 下 页 上 页 返 回 (3) u2=60cos(2000t+? /4)V作用 j80? ?j20? ?j20? j20? a + _ 30? b c d 并联谐振 下 页 上 页 返 回 i=i0+ i1 + i2 =1A 所求电压、电流的瞬时值为： iC1= iC10 +iC11 +iC12 =3cos(1000t+90?) A iL2= iL20 +iL21 +iL22 =1+3cos(2000t? 45?) A uad= uad0 + uad1 + uad2 =30+120cos1000t V ucb= ucb0 + ucb1 + ucb2 =30+60cos(2000t+45?) V 表A1的读数： 表A2的读数： 表A3的读数： 表V1的读数： 表V2的读数： 下 页 上 页 返 回 例8 已知u(t)是周期函数，波形如图，L=1/2? H，C=125/? ?F，求理想变压器原边电流i1(t)及输出电压u2的有效值。 24 1 0.5 u/V t/ms 12 解 当u=12V作用时，电容开路、电感短路，有： * C + – + – 2 : 1 8? L u * o 下 页 上 页 返 回 -j4 j? * + – + – 2 : 1 8? * + – 8? j4? -j4? + – 下 页 上 页 返 回 振幅相量 例9 求Uab、i、及功率表的读数。 解 一次谐波作用： 三次谐波作用： 测的是u1的功率 + – 60? j20? + – W a b * * 下 页 上 页 返 回 例10 L=0.1H，C3＝1?F，C1中只有基波电流，C3中只有三次谐波电流，求C1、C2和各支路电流。 解 C1中只有基波电流，说明L和C2对三次谐波发生并联谐振。即： 下 页 上 页 100? L C3 C2 C1 200? 返 回 *