正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的疊加

關(guān)于正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的疊加第1頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月試用疊加定理求穩(wěn)態(tài)電壓u(t)。例10-25圖10-45(a)所示電路中，已知電壓源電壓電流源電流圖10-45(a)第2頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月解：1.計算單獨作用時產(chǎn)生

的電壓

將電流源iS(t)以開路代替，得到圖(b)所示相量模型，由此求得

由相量寫出相應(yīng)的瞬時值表達(dá)式圖10-45第3頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月2.計算單獨作用時產(chǎn)生的電壓。

將電壓源uS(t)用短路代替，得到圖(c)所示相量模型，由此求得

由相量寫出相應(yīng)的瞬時值表達(dá)式圖10-45第4頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月3.根據(jù)疊加定理求穩(wěn)態(tài)電壓u(t)

將每個正弦電源單獨作用時產(chǎn)生的電壓瞬時值相加，得到非正弦穩(wěn)態(tài)電壓u(t)圖10-45(a)第5頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

和的波形如圖(a)所示。的波形如圖(b)所示，它是一個非正弦周期波形。圖10-46第6頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

對于周期性非正弦信號在線性時不變電路中引起的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，也可應(yīng)用疊加定理，按不同頻率正弦激勵下響應(yīng)的計算方法求得。為此，先用傅里葉級數(shù)把非正弦周期信號分解為直流分量和一系列不同頻率正弦分量之和。第8頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月圖(a),(b),(c)所示三種非正弦周期信號的傅里葉級數(shù)分別為：第9頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月在幻燈片放映時，請用鼠標(biāo)單擊圖片放映錄像。第10頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月例10-26圖10-48(a)所示幅度A=10V，周期T=6.28ms周期方波電

壓信號uS(t)作用于圖(b)所示電路。試求電阻上的穩(wěn)態(tài)電

壓u(t)。圖10－48第11頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)5V直流電壓源作用時，由于=0，在直流穩(wěn)態(tài)條件下，電感相當(dāng)于短路，所以(2)基波電壓(20/)cos1t作用時，1=2/T=103rad/s，根據(jù)相應(yīng)的相量模型可以計算出相應(yīng)的相量電壓分量

相應(yīng)的瞬時值表達(dá)式為第12頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)三次諧波電壓(-20/3)cos(31t)作用時，31=3103rad/s，根據(jù)相應(yīng)的相量模型可以計算出相應(yīng)的相量電壓分量

瞬時值表達(dá)式為第13頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)五次諧波電壓(4/)cos(51t)作用時，51=5103rad/s，根據(jù)相應(yīng)的相量模型計算出相應(yīng)的相量電壓分量

瞬時值表達(dá)式為第14頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月注意：在用疊加法計算幾個不同頻率的正弦激勵在電路中

引起的非正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)時，只能將電壓電流的瞬時

值相加，絕不能將不同頻率正弦電壓的相量相加。(5)其余諧波分量的計算方法相同最后將直流分量和各次諧波分量的瞬時值相加，就得到電阻上穩(wěn)態(tài)電壓的瞬時值第15頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

本題用計算機程序ACAP求得輸出電壓前12項的結(jié)果以及波形如下所示：u3(t)=5.00Cos(.000t+.00)+4.50Cos(1000.T-45.00)+.671Cos(3.000E+03t+108.43)+.250Cos(5.000E+03t-78.69)+.129Cos(7.000E+03t+98.13)+7.811E-02Cos(9.000E+03t-83.66)+5.240E-02Cos(1.100E+04t+95.19)+3.756E-02Cos(1.300E+04t-85.60)+2.823E-02Cos(1.500E+04t+93.81)+2.199E-02Cos(1.700E+04t-86.63)+1.761E-02Cos(1.900E+04t+93.01)+1.442E-02Cos(2.100E+04t-87.27)圖10－48第16頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

名稱時間

名稱時間1正弦波的相位差1:482正弦波的有效值3:133RLC元件的相位差1:424電感線圈的電壓電流關(guān)系2:125電容器的電壓電流關(guān)系2:306RC和RL電路相位差1:437RC正弦分壓電路1:278RC正弦電路的電壓關(guān)系1:569CASIOfx82科學(xué)計算器2:1910CASIOfx82MS科學(xué)計算器3:1011CASIOfx150科學(xué)計算器2:3012KD102科學(xué)計算器1:5013KK106N科學(xué)計算器3:1014習(xí)題10－53電路實驗3:1615習(xí)題10－57電路實驗2:4916習(xí)題10－58電路實驗2:4917方波的諧波分量2:57