第6章-频域分析.ppt

1,第6章频域分析,1.电路的频域分析研究在不同频率的正弦激励作用下电路的稳态响应，从而获得电路的频率特性。2.本章主要介绍频域分析中的交流小信号分析零极点分析。,2,6.1交流小信号分析,1.交流小信号分析1研究对象：在小信号输入情况下，电路的电压增益、频率特性等性能。2小信号的特点：电路中非线性器件可以采用工作点附近的线性化模型，整个电路可以按线性电路来处理。3交流小信号分析的特点：程序与直流线性分析程序基本相同。电路元件的导纳（或阻抗）是频率的函数，是复数量，各种独立源、信号源也是频率的函数，因而形成的电路方程组是一个复数线性代数方程组。,3,6.1.1元器件的交流小信号模型电阻、电导和各种受控源的交流小信号模型基本上与直流分析中相同，一般情况下它们不是频率的函数。部分电抗元件、非线性半导体器件的交流小信号模型及他们对复数电路方程组的贡献可用节点法和改进节点法描述。,6.1交流小信号分析,4,1.电容电容的导纳为SC，S=j，其支路如右下。对复数方程组的贡献见下表。,6.1交流小信号分析,电容送值表,5,6.1交流小信号分析,2.电感1电感的导纳为1/SL，S=j，其支路如右。对复数方程组的贡献见下表。,电感送值表,6,2电感支路的电流常常是有用的变量，用改进节点法可求出其支路电流。采用改进节点法列方程时，电感的送值表如下：,6.1交流小信号分析,7,3.互感1设电路中有两个电感元件L1和L2，它们之间的互感为M(M=M12=M21)，电感两端的电压分别为U1和U2，支路电流分别为I1和I2，如右图。2由KVL，可写出：U1=Vi-Vj=SL1I1+SMI2U2=Vk-Vl=SMI1+SL2I2,6.1交流小信号分析,8,3将互感支路I1,I2作为未知变量，其送值表如下：,6.1交流小信号分析,9,4.理想变压器1理想变压器可以看作是VCVS和CCCS的组合，如下图所示。,6.1交流小信号分析,U1,10,2理想变压器的支路方程,6.1交流小信号分析,Vk-Vl=N(Vi-Vj)I1=-NI2,U2=NU1I2=-(1/N)I1其中:N=n2/n1,VCVS（3）选取单位园上均匀分布点Si（i=0,1,n）;（4）对每个Si，将方程系数阵LU分解，求出detL，即为D(Si)；同时求出方程对应的解，得到N（Si）；（5）最后，分别由分母、分子内差点写出D(S)和N(S)，得到零极点。,46,6.2零极点分析,（1）列电网络方程：用节点法,（2）确定阶数：只有一个电容，故网络阶数n=1,（3）在单位圆上选取两个均匀分布的点:S0=1，S1=-1,（4）将S0=1代入方程系数矩阵，再进行LU分解得：,47,（5）分母D(S0)=detL=411/4=11,（6）利用向前-向后代换，求出该方程的解为：,（7）将S1=-1代入方程系数矩阵，同样进行LU分解，得,V2/I1为欲求的传输函数I1=1，故V2即为所求F,48,（8）分母D(S1)=detL=-2(7/2)=-7，方程解为：,传输函数V2(S1)=3/7，故分子为：,（9）确定分母内插点为(1,11)和(-1,-7)，由前述DFT系数公式得：,(w,y),49,精品课件！,50,精品课件！,51,（10）对于分子，相应内