文档介绍：第6章频域分析
南京理工大学
李武森
2010年03月
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第6章频域分析
1. 电路的频域分析
研究在不同频率的正弦激励作用下电路的稳态响应,从而获得电路的频率特性。
2. 本章主要介绍
频域分析中的交流小信号分析
零极点分析。
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交流小信号分析
1. 交流小信号分析
[1] 研究对象:在小信号输入情况下,电路的电压增益、频率特性等性能。
[2] 小信号的特点:电路中非线性器件可以采用工作点附近的线性化模型,整个电路可以按线性电路来处理。
[3] 交流小信号分析的特点:
程序与直流线性分析程序基本相同。
电路元件的导纳(或阻抗)是频率的函数,是复数量,各种独立源、信号源也是频率的函数,因而形成的电路方程组是一个复数线性代数方程组。
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元器件的交流小信号模型
电阻、电导和各种受控源的交流小信号模型基本上与直流分析中相同,一般情况下它们不是频率的函数。
部分电抗元件、非线性半导体器件的交流小信号模型及他们对复数电路方程组的贡献可用节点法和改进节点法描述。
交流小信号分析
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1. 电容
电容的导纳为SC,S=jω,其支路如右下。对复数方程组的贡献见下表。
交流小信号分析
k
l
SC
Vk
行
列
Vl
RHS
k
l
SC
-SC
-SC
SC
电容送值表
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交流小信号分析
2. 电感
[1] 电感的导纳为1/SL,S=jω,其支路如右。对复数方程组的贡献见下表。
Vk
行
列
Vl
RHS
k
l
1/SL
-1/SL
-1/SL
1/SL
电感送值表
k
l
1/SL
IL
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[2] 电感支路的电流常常是有用的变量,用改进节点法可求出其支路电流。
采用改进节点法列方程时,电感的送值表如下:
交流小信号分析
Vk
行
列
Vl
IL
k
l
1
-1
RHS
BR
1
-1
-SL
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3. 互感
[1] 设电路中有两个电感元件L1和L2,它们之间的互感为M(M=M12=M21),电感两端的电压分别为U1和U2,支路电流分别为I1和I2,如右图。
[2] 由KVL,可写出:
U1=Vi-Vj=SL1I1+SMI2
U2=Vk-Vl=SMI1+SL2I2
交流小信号分析
i
j
L1
I2
U1
L2
I1
k
l
M
U2
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[3] 将互感支路I1,I2作为未知变量,其送值表如下:
交流小信号分析
Vi
行
列
Vj
Vk
i
j
Vl
k
I1
1
-1
I2
1
l
BR1
1
-1
BR2
1
-1
-SL1
-1
-SM
-SM
-SL2
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4. 理想变压器
[1] S的组合,如下图所示。
交流小信号分析
i
j
n1
I2
U1
n2
I1
k
l
1:N
U2
U1
i
j
NI2
I2
I1
k
l
U2
NU1
+
-
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