频域分析综述.ppt

1、13.3频域分析摘要，1，频域格式的表方程表方程由KCL、KVL和分量VCR方程组成。现在我用图136电路来说明。图136，1。以矩阵形式列出n-1节点的KCL方程。2.以矩阵格式列出分支电压和节点电压关系的KVL方程。3.以mU(s) nI(s)=US(s)的形式列出矩阵形式的VCR方程式。4.将KCL、KVL和VCR方程式放在一起，以获得以下表格方程式：1 .以矩阵形式列出n-1节点的KCL方程。AI(s) 0缩写。其中，称为关联矩阵。这表示分支和节点之间的关联关系，其元素缩写为AI(s) 0，2。以矩阵格式列出分支电压和节点电压关系的KVL方程式。缩写为U(s) ATV(s)。其中AT表

2、示关联矩阵a的转置矩阵。3 .以mU(s) nI(s)=US(s)的形式列出矩阵形式的VCR方程式。(M0s M1) U (N0s N1)I=Us Ui，4。将KCL、KVL和VCR方程式放在一起，以取得以下表格方程式：缩写是。其中T(s)称为表格矩阵。矩阵的大部分系数为零，因此也称为稀疏表矩阵。表格矩阵T(s)的列式DET (S)是以S为变数的多项式。如果不是0牙齿或det T(s) 0，则电路只有一个答案。其中Ui表示由电感电流和容量电压初始值组成的热矢量。当表格方程式具有唯一的解决方案时，您可以取得以下结果，因此线性时不会变更的电路的两个茄子性质： 1。唯一的分析属性：只有detT(s)

3、0中的路线保持不变时，对回路N的唯一分析。2.如果线性时不变的电路N有唯一的解决方案，则整体响应等于零状态响应(仅通过输入发生)和零输入响应(仅通过初始条件发生)的总和。2，0输入响应和固有频率我们只考虑初始条件对电路的作用。通过求解以下方程式，可以得到回路的零输入响应：1.回路的特性多项式，x (s)=det (s)，n个简单的零点：1，2，3，n，2。如果线性时不变电路的所有自然频率都具有负实体，则对于所有初始条件，零输入响应W(t)根据金志洙定律接近于零。也就是说，电路中的所有变量都按照T的金志洙定律牙齿为零。(满足牙齿条件的电路称为金志洙稳态电路。)因此，得到的零输入响应可以通过求解方

4、程得到3，0状态响应和网络函数。我们只考虑输入对电路的作用。通过求解以下方程，可以得到电路的零状态响应。1.在网络函数正弦稳态分析中引入了网络函数，现在可以将其放大到任意输入。因为所有初始条件都为零，所以不需要绘制电压源和电流源来表示频域电路模型中初始条件的作用，所以计算容易得多。假定电路仅由一个独立电源驱动，所有输出变量0状态响应拉普拉斯变换与输入拉普拉斯变换的比率，由H(s)定义的网络函数定义。示例13-3查找图13-7所示的电路的驱动点阻抗U1 (S)。图137示例133，求解：可以使用阻抗串行并行公式计算单个网络的驱动点阻抗。图137示例133可以使用分压公式计算图电路的传输电压比。在

5、牙齿的情况下，您可以看到网络函数的计算方法与正弦恒定性相同。唯一的不同是J变成了S。频域网络函数以S为变量的两个多项式的比率，将S换成J，就能得到正弦稳态的网络函数，因此可以画出频率特性曲线。使用表格方程式计算网络函数时，使用detT(s)0，以要求规则求解，结果如下：其中W(s)表示感兴趣的电压和电流，US(s)表示独立电压源或独立电流源。这就得到了网络函数，它是以S为变量的两个多项式的比率。其分子多项式N(s)的零点称为网络函数的零点。分母多项式D(s)的零点，称为网络函数的极值点。可以得到网络函数的几个茄子性质。当具有网络N牙齿唯一解的线性时间不变电路(1)时，网络N的网络函数是具有实数

6、系数的两个多项式的比率，因此零点和极点总是以共轭复数对的形式出现。(2)零状态响应的拉普拉斯变换等于网络函数和输入拉普拉斯变换的乘积。即，(3)网络函数的极点是网络N的固有频率。2 .脉冲响应和网络函数讨论了动态电路时域分析中的脉冲响应h(t)。这是单位脉冲下电路的零状态响应。由于冲激响应计算困难，首先求出电路的阶跃响应，然后求出时间的度数，从而计算电路冲激响应。在频域分析中，单位冲击函数的拉普拉斯变换为1，因此网络函数的反拉普拉斯变换为冲击响应h(t)。也就是说，反映电路的频域特性和时域特性之间关系的重要关系。例如，如果网络函数H(s)有N个单极，对应的刺激响应h(t)，则根据定义，步骤响应s(t)是输入单位阶段时电路的零状态响应，与网络函数和冲击响应的关系如下：图138例134，解释：图(A)的频域模型，如图(B)所示，单位冲击的拉普拉斯变换等于1。在图(B)中求网络函数与使用时域分析方法获得的结果是相同的计算结果。3 .零状态响应和网络函数电路是任意输入时的零状态响应，如果网络函数已知，则易于使用。例如，在图13-8所示的电路中，假定R=1、L=1H、uS(t)=3(t) 6(t N牙齿唯一的解决方案)。使电路N中的所