电路分析基础 工业和信息化普通高等教育十二五 规划教材立项项目 教学课件 作者 史健芳 陈惠英 李凤莲 等 ch9电路的频率响应.ppt

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1、12021/9/14第9章电路的频率响应9.1正弦激励下稳态电路的响应9.2正弦稳态的网络函数9.3RLC电路的频率响应9.4谐振9.5非正弦周期函数激励下稳态电路的响应9.6波特图9.7滤波器22021/9/14图9-1含有多个独立源的电路一种情况是各正弦电源的频率都相同；另一种是各正弦电源的频率不相同的情况。9.1正弦激励下稳态电路的响应含有多个正弦电源激励的线性非时变电路，可以运用叠加定理进行分析。但在运用叠加定理时，需要根据不同的情况分别进行考虑。32021/9/149.1.1同频率正弦激励下稳态电路

2、的响应当正弦稳态电路中各个正弦电源的频率都相同时，电路的响应还是同频率的正弦量，这与本教材第7章讨论的正弦稳态电路情况是完全相同的，因此第7章所述的网孔分析法、节点分析法、叠加定理以及戴维南定理等都可以用来分析同频率正弦激励下稳态电路的响应，此处不再详述。42021/9/149.1.2不同频率正弦激励下稳态电路的响应当同一电路中各个正弦电源的频率不相同时，可用线性电路的叠加定理对电路进行分析。在运用叠加定理时，由于各不同频率正弦量激励下电路的响应分量是不同频率的正弦量，不同频率的正弦量之和不再是正弦量，这表明

3、，在不同频率正弦量激励下，电路的响应不再按正弦规律变化。因此在用线性电路的叠加定理分析时，需要首先求解出各响应分量的时域表示式，这些时域表示式为一些不同频率正弦量，再把这些不同频率正弦量相加就是所求电路的响应。这里需要注意的是，不同频率正弦量的时域表示式可以相加，但它们的相量形式是不能相加的，因为相加是无意义的。52021/9/14图9-2所示电路各个电源的频率不同时，若要求某支路电流ik（t），仍可用相量法求各响应分量的相量形式：图9-2不同频率独立源分别作用时的相量模型9.1.2不同频率正弦激励下稳态电路

4、的响应62021/9/14求解时，需要根据各自相应的相量模型分别求解，再写出各响应分量相应的时域表示式ik1（t）、ik2（t），…，最后运用叠加定理将各响应分量相应的时域表示式进行叠加。其中72021/9/14图不同频率独立源分别作用时相量模型82021/9/14例9-1如图（a）所示电路，已知求uC(t)。解（1）uS(t)单独作用时相量模型如图（b）示92021/9/14（2）iS(t)单独作用时相量模型如图所示102021/9/14（3）由叠加定理得图9-4两个不同频率正弦量的叠加112021/9/1

5、4设有两个不同频率的正弦量、，其周期分别为T1、T2，则，。r为无理数时，则响应是非周期性的。m、n为恰当的正整数，且m=rn两个正弦量叠加后得到的就是一个以TC为周期的非正弦量。若r为有理数，则一定存在一个公周期TC，在每一个公周期内包含着整数个T1和T2，即122021/9/149.2正弦稳态的网络函数当电路中包含储能元件时，由于储能元件的阻抗是频率的函数，这就使同一电路对不同频率的激励信号会产生不同的响应，这种同一电路的响应随频率的改变而发生变化的现象是用电路的频率特性来描述的；在电路分析中，频率特性则

6、又是通过正弦稳态电路的网络函数来讨论的。132021/9/14其中是输入正弦激励的相量形式，可以是电压源或电流源的相量，为响应相量，是要研究的某条支路的电压或流过某条支路的电流的相量形式，由于激励和响应都是频率的函数，所以网络函数又称为频率响应函数，简称频响。1.网络函数的定义对单输入单输出电路来说，正弦稳态网络函数指的是响应（输出）相量与激励（输入）相量之比，记作H(jω)，即142021/9/142.网络函数的分类：根据响应和激励的不同，网络函数分为策动点函数和转移函数。当响应和激励属于电路的同一端口时，

7、该网络函数称为策动点函数或驱动点函数。当响应和激励属于电路的不同端口时，则该网络函数称为转移函数。策动点函数分类：根据输入、输出的不同，策动点函数又分为以下两种：策动点阻抗函数和策动点导纳函数。策动点阻抗函数的输入是电流源，输出是电压；策动点导纳函数的输入是电压源，输出是电流。152021/9/14策动点阻抗函数的输入是电流源，输出是电压；策动点导纳函数的输入是电压源，输出是电流。如下图所示。（a）策动点阻抗函数（b）策动点导纳函数162021/9/14当响应和激励属于电路的不同端口时，则该网络函数称为转移函

8、数。根据输入、输出的不同，转移函数分为以下四种：电压转移函数、电流转移函数、转移阻抗函数和转移导纳函数。电压转移函数的输入、输出为两个不同端口的电压；电流转移函数的输入、输出为两个不同端口的电流；转移阻抗函数的输入是电流，输出为电压；转移导纳函数的输入是电压，输出为电流。172021/9/14e）转移阻抗函数f）转移导纳函数c）电压转移函数d）电流转移函数182021/9/14网络函数H(jω)是频