電路2013第14章網(wǎng)絡(luò)函數(shù)

1、第十四章 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)14-1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義14-2 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的極點(diǎn)和零點(diǎn)14-3 極點(diǎn)、零點(diǎn)與沖激響應(yīng)14-4 極點(diǎn)、零點(diǎn)與頻率響應(yīng)一、定義 零 狀態(tài)e(t)r(t)激勵(lì) 響應(yīng)14-1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義 電路在單一激勵(lì)作用下，其零狀態(tài)響應(yīng)r(t)的象函數(shù)R(s)與激勵(lì)e(t)的象函數(shù)E(s)之比為該電路的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)H(s)。解：1.網(wǎng)絡(luò)函數(shù)是由網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)決定，與激勵(lì)無(wú)關(guān)2.網(wǎng)絡(luò)函數(shù)是S的實(shí)系數(shù)有理分式3.分母是微分電路方程的特征方程+_ucCR+_usL+_uL+_UCCR+_UsL+_UL例：圖示電路，試求網(wǎng)絡(luò)函數(shù)1）驅(qū)動(dòng)點(diǎn)函數(shù)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)阻抗驅(qū)動(dòng)點(diǎn)導(dǎo)納激勵(lì)與響應(yīng)在同一個(gè)端口上。若I(s)為激勵(lì)

2、若U(s)為激勵(lì)U(s)I(s)+_零 狀態(tài)二、網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的分類1.按R(S)/E(S)的性質(zhì)阻抗、導(dǎo)納、電壓比、電流比2.按R(S)，E(S)所在位置區(qū)分2)轉(zhuǎn)移函數(shù)(傳遞函數(shù))激勵(lì)與響應(yīng)不在同一個(gè)端口上。轉(zhuǎn)移導(dǎo)納轉(zhuǎn)移阻抗轉(zhuǎn)移電壓比轉(zhuǎn)移電流比U2(s)I2(s)U1(s)I1(s)+_+_零 狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)是單位沖激響應(yīng)的象函數(shù)。E(s)R(s)零狀態(tài)激勵(lì)響應(yīng)三、網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與沖激響應(yīng)的關(guān)系(t)h(t)CL+_(t)RiL例：已知R=1,L=1.5H,C=1/3F,求iL單位沖激響應(yīng)解：解得三、網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的應(yīng)用1.由網(wǎng)絡(luò)函數(shù)求取任意激勵(lì)的零狀態(tài)響應(yīng)零 狀態(tài)e(t)r(t)激勵(lì) 響應(yīng)若則單位階躍響應(yīng)為

3、2.由網(wǎng)絡(luò)函數(shù)確定正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)中令可得正弦穩(wěn)態(tài)下的傳遞函數(shù)在響應(yīng)相量激勵(lì)相量圖(a)：解：例：P中初始值為0；圖a中：圖b中：，圖C中： 若u0(t)(t)+_+_P圖ais(t)P圖b(t)+_i(t)P圖cu1(t)+_R=30則在單位沖激函數(shù)作業(yè)下：圖(b)：圖(d)：圖(c)：is(t)P圖b(t)+_Z(s)+_E(s)R圖dI(s)i(t)P圖cu1(t)+_R零點(diǎn)用“ ”表示。極點(diǎn)用“”表示。14-2 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的極點(diǎn)和零點(diǎn)復(fù)頻率平面joH(s)的一般表示零極圖j- -例1：，繪出其極零點(diǎn)圖。-12。4。解：H(s)的零點(diǎn)為 z1=2 ； z2=4H(s)的極點(diǎn)為 p1=1例2：繪

4、出其極零點(diǎn)圖。解：H1(s)的極點(diǎn)為 z1=z2=-3j-32重電路的零狀態(tài)響應(yīng)的象函數(shù)極點(diǎn)位置不同，響應(yīng)的變化規(guī)律隨之變化。14-3 極點(diǎn)、零點(diǎn)與沖激響應(yīng)=零狀態(tài)響應(yīng) = 自由分量 + 強(qiáng)制分量包含D(s)=0的根包含Q(s)=0的根網(wǎng)絡(luò)函數(shù)是單位沖激響應(yīng)的象函數(shù)。設(shè) a0j網(wǎng)絡(luò)函數(shù)極點(diǎn)的位置決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性： 全部極點(diǎn)在左半平面系統(tǒng)是穩(wěn)定的，只要有一個(gè)極點(diǎn)在右半平面系統(tǒng)不穩(wěn)定，極點(diǎn)在虛軸上是臨界穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)函數(shù)極點(diǎn)是該網(wǎng)絡(luò)變量的固有頻率（自然頻率）1. 極點(diǎn)的位置決定沖激響應(yīng)的波形;2. 極點(diǎn)和零點(diǎn)共同決定沖激響應(yīng)的的幅值。說(shuō)明：14-4 極點(diǎn)、零點(diǎn)與頻率響應(yīng)響應(yīng)相量激勵(lì)相量中令可得正弦穩(wěn)態(tài)下的傳遞函數(shù) 在分析隨變化的情況可以預(yù)見(jiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)移函數(shù) 或驅(qū)動(dòng)點(diǎn)函數(shù)在正弦穩(wěn)態(tài)情況下隨 變化的特性。頻率響應(yīng)幅頻響應(yīng)相頻響應(yīng)例：求 頻率特性,并畫H(s)零極圖， 。j0-1/RC解：RC+_+uc_us幅頻響應(yīng)低