第7章 非正弦电路《电工技术》教学课件
37页1、电工技术精品课件合集 第第7 7章章 非正弦周期非正弦周期电流电路电流电路 解决问题总要有思路或程序,其实质也就是寻求个方法。比如过河,桥和船就是方法,游泳和索道是另外的方法,而方法还有个得当与不得当的问题。有道是:方法得当,事半功倍;方法不当,事倍功半。章前絮语章前絮语 分析非正弦周期信号的方法用到傅立叶级数,这是目前用到的最恰当的方法。非正弦周期量,非正弦周期信号的谐波分析,非正弦周期量,非正弦周期信号的谐波分析,非正弦周期波的有效值、平均值、功率,非正弦非正弦周期波的有效值、平均值、功率,非正弦周期电压作用下的线性电路。周期电压作用下的线性电路。本章教学内容本章教学内容概述:概述:实际工程中我们还经常会遇到非正弦信号。实际工程中我们还经常会遇到非正弦信号。例如:通信技术中,由语言、音乐、图象等转换例如:通信技术中,由语言、音乐、图象等转换过来的信号,自动控制以及电子计算机、数字通过来的信号,自动控制以及电子计算机、数字通信中大量使用的脉冲信号,都是非正弦信号。信中大量使用的脉冲信号,都是非正弦信号。重点内容重点内容:非正弦周期信号的基本概念,非正弦波的合成与分解、谐波的概念教学要
2、求教学要求:7-1 7-1 非正弦周期量非正弦周期量 7-2 7-2 非正弦周期信号的谐波分析非正弦周期信号的谐波分析 了解非正弦波产生的原因。理解谐波分析法。7-1 非正弦周期量 7-1-1 常见非正弦信号(a)方波(b)尖脉冲(c)锯齿波(d)半波整流(e)脉冲(f)单个方波(g)单个尖脉冲图7-1 非正弦信号 7-1-2 7-1-2 产生原因产生原因1.1.电源电压为非正弦电压电源电压为非正弦电压脉冲信号发生器产生矩形脉冲电压。放大电路中,电源提供的是直流电压,输入信号是正弦电压,合成一个非正弦电压。+VCCus2.2.电路中存在非线性元件电路中存在非线性元件铁心线圈接通正弦电压时,线圈中的电流也是非正弦的。利用二极管的单向导电性,进行半波整流。7-2-1 非正弦波的分解任一周期函数,若满足狄里赫利条件,都可以展开为一个收敛级数,即基波或一次谐波k次谐波二次谐波非正弦周期波直流分量恒定分量零次谐波7-2 7-2 非正弦周期信号的谐波分析非正弦周期信号的谐波分析 直流分量余弦项正弦项 对满足狄里赫利条件的非正弦周期函数,对满足狄里赫利条件的非正弦周期函数,应用下式应用下式求出求出a
3、0、ak、bk便可得到原函数便可得到原函数f(t)的展开式。的展开式。将一个非正弦周期函数分解为直流分量和无穷多个频率不同的谐波分量之和,称为谐波分析。谐波分析有两种方法:谐波分析有两种方法:计算法计算法 应用公式或来进行计算 查表法查表法 直接对照其波形查出展开式 (表7-1列出了电气电子工程中常见的几种典型信号的傅立叶级数展开式)常见信号的傅立叶级数展开式常见信号的傅立叶级数展开式 见教材见教材 P182-183P182-183表表7-1 7-1 7-2-2 7-2-2 周期信号的频谱周期信号的频谱锯齿波时域周期性函数时域周期性函数 2 3 4 5k0锯齿波的频谱图 频域离散谱线频域离散谱线1.因为傅立叶级数收敛,所以kAkm,k,Akm0,工程上根据精度要求,取有限项进行计算,一般取35项。2A0为f(t)在一个周期T内的平均值,所以在一个周期内正面积=负面积时,A0=0,反之A00。说明:3.非正弦周期信号的函数奇偶性不仅与该函数的波形有关还与波形计时起点(坐标系、原点)的选择有关。小结小结:1.产生非正弦波周期波的两种原因电源电压为非正弦电压;电路中存在非线性元件。2.非正弦
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