非正弦信号电路的分析

《非正弦信号电路的分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、海南风光第三章非正弦周期交流电路1非正弦周期交流电路第三章§3.1概述§3.2非正弦周期交流信号的分解§3.3非正弦周期交流电路的分析和计算§3.4非正弦周期交流信号的平均值、有效值、平均功率的计算2非正弦周期交流信号的特点不是正弦波按周期规律变化§3.1概述3半波整流电路的输出信号非正弦周期交流信号举例4示波器内的水平扫描电压周期性锯齿波5交直流共存电路+VEs6计算机内的脉冲信号Tt7基波（和原函数同频）二次谐波（2倍频）直流分量高次谐波22t)1t=)10wAm++++sin(2fwm+fwsin

2、()(AAtf…..§3.2非正弦周期交流信号的分解8周期函数9求出A0、Bkm、Ckm便可得到原函数的展开式。(参见教材P203例5-1)10周期性方波的分解tttt基波直流分量三次谐波五次谐波七次谐波例11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12频谱图时域时域周期性函数频域离散谱线频域13§3.3非正弦周期交流电路的分析和计算要点2.利用正弦交流电路的计算方法，对各谐波信号分别计算。（注意:对交流各谐波的XL、XC不同，对直流C相当于开路、L相于短路。）1.利用付里叶级数，将非正弦

3、周期函数展开成若干种频率的谐波信号；3.将以上计算结果，用瞬时值迭加。14例1：方波信号激励的电路。已知：求：tT/2T计算举例RLC15第一步：将激励信号展开为傅里叶级数直流分量：谐波分量：K为偶数K为奇数16（K为奇数）17的最后展开式为：tT/2T18tT/2TIS0等效电源IS019直流分量基波最大值代入已知数据：得：20三次谐波最大值五次谐波最大值角频率21电流源各频率的谐波分量为：tT/2T22第二步对各种频率的谐波分量单独计算：1.直流分量IS0作用RIS0u0对直流，电容相当于断路；电感相当

4、于短路。所以输出的直流分量为：u0IS020ΩRLC232.基波作用20ΩRCu1L2420ΩRLCu1253.三次谐波作用20ΩRLCu326274.五次谐波作用20ΩRLCu32829第三步各谐波分量计算结果瞬时值迭加：30例2：交、直流共存的电路。求：已知：E=12VE1+_R44ki1R1R3R2C2C1u4e4k4k2k10µ10µ_+解题要点：交、直流分别计算；直流和交流瞬时值结果迭加。31(1)直流电源作用(E1作用，e短路)E1+_R44ki1R1R3R2C2C1u4e4k4k2k10µ10

5、µ_+直流通道32(2)交流电源作用（e作用，E1短路）R3>>XC2（C2称旁路电容）u4"i1"R44kR1R3R2C2C1e4k4k2k10μ10μ_+以下介绍近似计算法33（C1称藕合电容）C2也可视为短路R2>>XC2i1"u4"R44kR1R3R2C2C1e4k4k2k10µ10µ_+R4>>XC1同理34u4"i1"R44kR1R2C1e4k2k_+简化后的交流通道对交流通道进行简化后的计算35最后结果：交、直流迭加直流分量交流分量i1t36计算非正弦周期交流电路应注意的问题1.

6、最后结果只能是瞬时值迭加。不同频率正弦量不能用相量相加。2.不同频率对应的XC、XL不同。...37§3.4.非正弦周期交流信号的平均值、有效值、平均功率的计算38数学预备知识1.正弦、余弦信号一个周期内的积分为0。三角函数的正交性（为整数）392.在一个周期内的积分为。（为整数）403.三角函数的正交性41一、非正弦周期函数的平均值若则其平均值为：(直流分量)正弦量的平均值为042二、非正弦周期函数的有效值若则有效值:43结论：周期函数的有效值为直流分量及各次谐波分量有效值平方和的方根。教材p207(5-

7、12)式利用三角函数的正交性得：44三、非正弦周期交流电路平均功率的计算45结论：平均功率＝直流分量的功率＋各次谐波的平均功率利用三角函数的正交性，整理后得：46