第十一章 频率响应 多频正弦稳态电路.pptVIP

例3若电压u=[10+20sin(?t-30?)+8sin(3?t-60?)]V,电流i=[3+6sin(?t+30?)+2sin5?t]A,则该电路的平均功率为_______W。60*第29页，共41页，星期日，2025年，2月5日*第1页，共41页，星期日，2025年，2月5日第十一章频率响应11-1基本概念11-2再论阻抗和导纳11-3正弦稳态网络函数11-4正弦稳态的叠加11-5平均功率的叠加11-6RLC电路的谐振*第2页，共41页，星期日，2025年，2月5日本章（次课）教学要求1、理解非正弦周期信号的特性；2、进一步理解阻抗与导纳的概念；3、理解正弦稳态网络函数的概念；4、掌握正弦稳态的叠加原理及应用；5、掌握平均功率的叠加。6、掌握电路谐振的概念，谐振电路的特点及分析。重点正弦稳态网络函数；正弦稳态的叠加原理及应用；谐振电路的特点及分析。难点非正弦周期信号，功率叠加*第3页，共41页，星期日，2025年，2月5日第十一章频率响应§11.1基本概念1、相量法的应用前提2、多个频率正弦信号激励的电路分析方法单一频率正弦信号激励的稳态线性电路。先用相量法求各频率信号单独激励的正弦稳态响应，再用叠加原理求总的稳态响应。*第4页，共41页，星期日，2025年，2月5日§11.1基本概念（续）3、周期函数分解为傅里叶级数直流分量谐波分量?为基波或一次谐波；k?为k次谐波。傅里叶级数的系数a0、ak、bk可用积分公式计算。（见《高等数学》）当函数为偶函数（纵轴对称）时，有bk=0当函数为奇函数（原点对称）时，有ak=0当函数为镜对称函数时，有a2k=b2k=0，即只有奇次波。*第5页，共41页，星期日，2025年，2月5日4、典型波形的傅里叶级数P112（1）矩形波的傅立叶级数展开式f(t)A-A0π2πωttT/2T*第6页，共41页，星期日，2025年，2月5日（2）三角波的傅立叶级数展开式f(t)A-A0tT/2T*第7页，共41页，星期日，2025年，2月5日（3）锯齿波的傅立叶级数展开式f(t)A02TtT（4）整流全波的傅立叶级数展开式f(t)A0T/2tT*第8页，共41页，星期日，2025年，2月5日§11.2再论阻抗与导纳1、阻抗与导纳的计算RL串联电路*第9页，共41页，星期日，2025年，2月5日1、阻抗与导纳的计算（续）RL并联电路导纳例10-1P115*第10页，共41页，星期日，2025年，2月5日2、阻抗的频率特性幅频特性：阻抗的模随频率变化的关系。RC并联电路阻抗的频率特性相频特性：阻抗的幅角随频率变化的关系。例10-2P117频率特性：阻抗随频率变化的关系，也称频率响应。RC并联电路阻抗的频率特性曲线P117图10-5*第11页，共41页，星期日，2025年，2月5日§11.3正弦稳态网络函数定义对于如图网络称为幅频特性称为相频特性频率响应*第12页，共41页，星期日，2025年，2月5日RC低通网络见P119例10-3幅频特性，相频特性截止频率低通网络也称相位滞后网络*第13页，共41页，星期日，2025年，2月5日RC高通网络见P121练习题10-1幅频特性，相频特性截止频率高通网络也称相位超前网络*第14页，共41页，星期日，2025年，2月5日其它的低通和高通网络低通高通低通高通低通*第15页，共41页，星期日，2025年，2月5日§11-4正弦稳态响应的叠加11.4.1正弦稳态叠加原理几个频率相同或不同的正弦激励在线性时不变电路中产生的稳态电压和电流，可以利用叠加定理求解——先用相量法分别计算每个正弦激励单独作用时产生的电压电流相量，然后得到电压uk(t)电流和ik(t)，最后相加求得总的稳态电压u(t)和电流i(t)。注意事项：激励源频率相同时，可以用相量叠加；参见P124例10-4激励源频率不同时，叠加必须在时域进行。*第16页，共41页，星期日，2025年，2月5日举例解：1.电压源单独作用时,将电流源以开路代替，得图(b)相量模