線性動態電路的複頻域分析

拉普拉斯變換的定義

其中

上述變換稱爲拉普拉斯變換,簡稱拉氏變換。F(s)稱爲f(t)的象函數,f(t)稱爲F(s)的原函數。

通常使用符號表示拉普拉斯變換,表示拉普拉斯反變換。

 

 

拉普拉斯變換的基本性質

線性性質

微分性質

積分性質

延遲性質

卷積定理

常用函數的拉氏變換

 

 

拉普拉斯反變換的部分分式展開

先對分母多項式因式分解,求出D(s) = 0的根。

1.單根

求解得

將K值帶入,求解得

2.共軛復根

將K值帶入,求解得

3.重根

求解得,

 

 

運算電路

基爾霍夫定律

進行拉氏變換

進行拉氏變換

電阻元件電壓電流關係

進行拉氏變換

電感元件電壓電流關係

進行拉氏變換

電容元件電壓電流關係

進行拉氏變換

耦合電感互感關係

進行拉氏變換

RLC串聯電路

進一步化簡

在初始條件下,因此

 

 

網絡函數的極點、零點與衝激響應

s = zi時,H(s) = 0,所以zi稱爲網絡函數的零點

s = pi時,H(s)趨近於無窮大,所以pi稱爲網絡函數的極點

 

網絡的衝激響應,,其中pi爲極點

由上式可以看出

1.pi爲負實根時,爲衰減指數函數。pi爲正實根時,爲增長指數函數,|pi|越大衰減或增長速度越快。如果H(s)的極點都位於負實軸上,h(t)將隨t的增大而衰減,這種電路是穩定的;如果有一個極點位於正實軸上,h(t)將隨t的增大而增長,這種電路是不穩定的。

2.pi爲共軛復根時,h(t)是以指數曲線爲包絡線的正弦函數,其實部的正或負確定增長或衰減的正弦項。

3.pi爲虛根時,則是純正弦項。

 

 

網絡函數的極點、零點與頻率響應

用jw來代替,

因此,已知極點、零點,就可以可容易分析頻率響應

 

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