电路分析基础教案(第-章)演示教学.ppt

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1、电路分析基础教案(第-章)第一节基本概念第十章多频正弦稳态电路2§10-1基本概念相量分析法的使用条件：线性、时不变、渐进稳定电路；单一频率的正弦机理；求解稳定状态。多频正弦稳态分析仍可采用相量分析法，但只能逐个频率处理，最后采用叠加方法求得结果。3(1)§10-1基本概念N—线性时不变网络激励响应(a)单一频率正弦(第八章)同频率正弦、具有与激励不同的振幅、初相(b)多个不同频率正弦(本章)多个不同频率正弦、各自具有与对应激励不同的振幅、初相、频率响应4§10-1基本概念(2)电路N的描述方式：情况(a)：复数Z、Y，相量模型(第八章)情况(b)：网络函数H

2、(jω)，相量模型中动态元件用Z(jω)、Y(jω)表示(本章)。5§10-1基本概念(3)出现激励(b)的情况：①激励为非正弦周期波，例如方波，傅里叶级数表为其中基波、三次谐波、五次谐波…即为不同频率正弦。②不同频率的无线电信号、双音频拨号电话的音频信号等等。6第二节再论阻抗和导纳第十章多频正弦稳态电路7§10-2再论阻抗和导纳设单口网络N0由线性时不变元件组成，可含有受控源但不含有独立源，则该网络在正弦稳态时得表现，可以由它得输入阻抗或输入导纳获悉。由输入阻抗的模

3、Z

4、可以掌握正弦稳态时端口上电压有效值（或振幅）与电流有效值（或振幅）得比值关系；由输入阻抗

5、的幅角ψZ，可以掌握正弦稳态时端口上电压与电流的相位关系。8§10-2再论阻抗和导纳因此，掌握了单口网络的输入阻抗Z，也就掌握了该单口网络在正弦稳态时的表现。对输入导纳Y也可作出同样的结论。输入阻抗Z是jω的函数，一般来说，它的模

6、Z

7、个幅角ψZ也都是频率的函数。因此，根据网络的阻抗Z(jω)，即可知道它在各个不同频率下的正弦稳态表现。9§10-2再论阻抗和导纳因此，单口网络的输入阻抗函数Z(jω)可用于研究该网络的频率响应。

8、Z

9、与频率的关系称为输入阻抗的幅频特性；ψZ与频率的关系称为输入阻抗的相频特性。类似，单口网络的输入导纳函数Y(jω)也可用来表明该网

10、络的频率响应。10§10-2再论阻抗和导纳一般来说，输入阻抗也可以用它的实部和虚部表示，即Z(jω)=R(ω)+jX(ω)其中R(ω)称为电阻分量，它并不一定是只由网络中的电阻所决定。一般来说，它是网络中各元件参数和频率的函数。X(ω)称为电抗分量，它并不一定是只由网络中的动态元件所决定。一般来说，它是网络中各元件参数和频率的函数。11§10-2再论阻抗和导纳例如，对于单个二端动态元件的阻抗:R(ω)=0；对于电容元件X(ω)=XC(ω)，容抗XC(ω)为负值；对于电感元件X(ω)=XL(ω)，感抗XL(ω)为正值；因此，对一般单口网络来说：若X(ω)<0，则

11、表明该网络呈现电容性；若X(ω)>0，则表明该网络呈现电感性。12§10-2再论阻抗和导纳同样道理，输入导纳函数也可表示为Y(ω)=G(ω)+jB(ω)其中，G(ω)称为电导分量，B(ω)称为电纳分量。B(ω)>0，网络呈现电容性；B(ω)<0，网络呈现电感性。13第三节正弦稳态网络函数第十章多频正弦稳态电路14§10-3正弦稳态网络函数（1）第三章已对网络函数H定义为(10-13)其中两相量可以均为振幅相量，也可以均为有效值相量。与电阻电路不同，它是jω的函数。对电阻电路H为实数。对多频sss电路：(10-14)激励相量响应相量=H15§10-3正弦稳态网络

12、函数（2）策动点函数—响应、激励在同一端口输入阻抗、导纳，即策动点函数—响应、激励在同一端口。16§10-3正弦稳态网络函数例题求图所示RC并联电路的输入阻抗函数Z(jω)。解17§10-3正弦稳态网络函数表明阻抗角(即u与i的相位差)与频率的关系幅频特性与相频特性与ω的关系相频特性幅频特性表明阻抗模(即)与频率的关系与ω的关系18§10-3正弦稳态网络函数幅频特性与相频特性00019§10-3正弦稳态网络函数提问：从物理概念上理解该电路的LP性质。特性曲线呈低通(LowPass)性质和滞后性质称为截止(cutoff)频率为通频带。20§10-3正弦稳态网络函

13、数（3）转移函数—响应、激励不在同一端口例题求图所示电路的转移函数利用分压关系，由相量模型可得与上节例题所得Z仅有常数R的差别。故幅频特性、相频特性在数学、图形表示上是类似的，同样具有低通和滞后性质。解21§10-3正弦稳态网络函数（4）以上所述电路的LP滤波特性与理想情况相差较大，只是最简单的LP滤波电路。22§10-3正弦稳态网络函数（5）频率响应反映了电路本身的特性。频率响应反映了电路本身的特性。由于C、L的存在（内因），电路呈现出响应随f变化的特点。H(jω)反映这特点；其幅频、相频特性曲线直观地反映了这一特点。在某一ω时算得的H(jω)，表明对应于该

14、ω的响应、激励相量的比值。外因通过内因