05电路频率特性

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1、第5章电路的频率特性电路频率特性的概述5.1非正弦周期交流电的概念5.2-5.3RC电路的频率特性5.4RLC串联谐振电路5.5LC并联谐振电路电路中频率的变化会引起阻抗或导纳的变化，若保持正弦电压（流）源的电压（流）有效值不变，而改变它的频率，则电路中的响应（如电流、电压的大小和相位）会随频率变化而变化，这种特性称为电路的频率响应特性，简称频率特性。概述在电力系统中，频率一般是固定的，通常作时域分析；但在电子、通信、控制等领域，经常涉及不同频率下电路的工作情况，所以有必要对电路进行频域分析。一、非正弦周期信号概念二、非正弦周期

2、信号的分解三、非正弦周期信号的有效值四、非正弦周期电路的分析与计算5.1非正弦周期电流的概念5.1非正弦周期电流的概念一、非正弦周期信号的概念非正弦周期信号的特点不是正弦波按周期规律变化信号发生器电路中有非线性元件由不同频率的正弦信号共同作用的电路等非正弦周期信号的产生5.1非正弦周期电流的概念半波整流电路的输出信号非正弦周期信号举例5.1非正弦周期电流的概念交直流共存电路+VEs5.1非正弦周期电流的概念计算机内的脉冲信号Tt5.1非正弦周期电流的概念二、非正弦周期信号的分解任何一个满足狄利赫利条件的非正弦周期信号f

3、(t),均可以分解成傅里叶级数。狄里赫利条件：1、在一个周期内只含有有限个第一类不连续的点。2、在一个周期内只含有有限个极值点。3、在一个周期内函数绝对值的积分为有限值。5.1非正弦周期电流的概念基波（和原函数同频）二次谐波（2倍频）直流分量高次谐波傅里叶级数的一种形式5.1非正弦周期电流的概念傅里叶级数是一个无穷级数，因此把一个非正弦周期函数分解为傅里叶级数后，从理论上讲，必须取无穷多项方能准确地代表原有函数。但在实际计算中这是不可能的，也是没必要的。高次谐波取至哪一项，可以根据所给信号波形、电路的频率特性等因素来确定。通常只

4、需计算前几项就可达到工程所要求的精度。5.1非正弦周期电流的概念周期性方波的分解tttt基波直流分量三次谐波五次谐波七次谐波5.1非正弦周期电流的概念基波直流分量直流分量+基波三次谐波直流分量+基波+三次谐波周期性方波的合成5.1非正弦周期电流的概念数学预备知识1.正弦、余弦信号一个周期内的积分为0。（为整数）三、非正弦周期信号的有效值5.1非正弦周期电流的概念2.sin2和cos2在一个周期内的积分为。（为整数）5.1非正弦周期电流的概念3.三角函数的正交性5.1非正弦周期电流的概念4.三角函数的积化和差和倍角公式5.1非正弦

5、周期电流的概念5、非正弦周期函数的有效值若则有效值:5.1非正弦周期电流的概念平方项展开式含四种类型的项：5.1非正弦周期电流的概念结论：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。利用三角函数的正交性得：5.1非正弦周期电流的概念解5.1非正弦周期电流的概念例已知：一端口电路端口的压流关联，且分别为：试求电流I、电压U。四、非正弦周期交流电路的分析和计算谐波分析法2.求各分量（直流分量和各不同频率的谐波分量）作用下的分响应；（注意:对交流，各谐波的XL、XC不同；对直流，C相当于开路、L相当于短路）将非正弦周期

6、函数展开成直流分量和若干不同频率的谐波信号；3.将以上计算结果，用瞬时值迭加。5.1非正弦周期电流的概念例1+_5.1非正弦周期电流的概念+_解+_(1)直流分量单独作用：例15.1非正弦周期电流的概念解+_(2)基波分量单独作用：例15.1非正弦周期电流的概念解+_(3)三次谐波分量单独作用：例15.1非正弦周期电流的概念解由叠加定理得：例1+_5.1非正弦周期电流的概念例2解Ai1i2i5.1非正弦周期电流的概念计算非正弦周期交流电路应注意的问题2.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。1.不同频率对应的X

7、C、XL不同。5.1非正弦周期电流的概念5.2-5.3RC串并联电路的频率特性一、网络的频率特性二、低通滤波器三、高通滤波器四、带通滤波器5.2-5.3RC串并联电路的频率特性一、网络的频率特性概念：网络的频率特性是研究正弦交流电路中电压、电流随频率变化的关系（即频域分析）。网络传递函数：根据网络的频率特性，可将网络分成低通、高通、带通、带阻、全通网络。5.2-5.3RC串并联电路的频率特性二、低通滤波器网络的传递函数：滤掉输入信号的高频成分，让低频成分通过。5.2-5.3RC串并联电路的频率特性低通滤波器的传递函数5.2-5.

8、3RC串并联电路的频率特性--幅频特性：输出与输入之比的模与频率的关系。其中：相频特性：输出与输入相位差与频率的关系。--5.2-5.3RC串并联电路的频率特性相频特性在音频应用场合，由于人耳对相位畸变不十分敏感，故相频特性不像幅频特性那么重要；在视频和数字传输