当前课程知识点:通过实验学电路 > 9 非正弦周期电路和二端口网络 > 补充知识与示例 > 补充22-非正弦、谐振、滤波结合
下面我们来讲一下非正弦、谐振、滤波结合的一个知识
首先要说一下它们之间的联系
再给出一个具体的例子
我们来看它们之间的联系
我们先把它们(非正弦 谐振 滤波)各自简单的说一下
比方说这个非正弦 我们这里一般就是非正弦周期
非正弦周期(信号)我们知道它可以分解为多个频率(信号)相加
这其实就是傅里叶级数分解
也就是非正弦周期(信号)它是含有多个频率的分量
你再看谐振
谐振是什么呢
谐振有一个特点 就是如果是电感和电容发生串联谐振的时候 它相当于是短路
如果是电感和电容发生并联谐振 它就相当于是开路
再来看滤波
滤波其实就是要阻止某些频率的信号 或者是通过某些频率的信号
它们这三者之间到底有什么样的联系呢
我们说谐振和滤波其实有关系
为什么呢
因为这个短路和这个开路其实就相当于把信号通过去 或者是阻止它们
这不就相当于滤波吗 所以谐振与滤波有关系
那么 非正弦和滤波之间又有什么关系呢
我们说滤波它总要滤除某些频率(信号) 或者是通过某些频率(信号)
如果是只有一个频率 当然就不存在滤波的问题
而非正弦(周期信号)恰恰是包含多个频率的信号
所以两者(非正弦和滤波)就产生了这样的联系
下面我们来看一个具体的例子
这个例子已经知道电感是1H
电压源是包含两个频率的分量
一个是Omega=1000 一个是Omega=2000
而电阻上面 我们发现它只有一个频率的分量就是只有Omega=1000
而且还有一个非常重要的特点
就会发现这个电感上的电压刚好等于电压源的Omega=1000这个分量
这俩刚好相等
现在要求的是C1和C2
我们就要分析一下
怎么分析呢
我们说这个电压源是包含两个频率(分量)
而这个电阻只包含一个频率分量
那么 另外一个频率分量2000哪里去了
Omega=2000哪里去了
(Omega=2000没有出现在电阻电压中)就说明肯定是被滤掉了 也就是被阻止了
那怎样才能阻止它呢
我们看这个电路
如果说这里这个L和C1发生并联谐振
我们知道并联谐振相当于开路
一开路 那么就相当于我们的电压源就和电阻就脱离了
显然这个电压(Omega=2000)是不可能加到这个电阻上面
所以我们通过并联谐振 就可以把Omega=2000这个分量滤掉了
或者(说Omega=2000这个分量)被阻止掉了
好了 L和C1发生并联谐振的条件是什么呢(公式配音字幕省略)
这里的Omega1就是被滤掉的那个2000rad/s
好了 我们现在L=1H
把这个L和这个Omega1给代进去 代到这里面来
那就可以推出来什么呢 就可以推出来C1=0.25uF
好了 接下来我们求一下C2 怎么样求C2呢
这里关键的一点就在于 我们发现这个Omega=1000rad/s的分量是完全通过去了
也就是电压源的Omega=1000这个分量和电阻上面Omega=1000这个分量刚好相等
那怎么样才能保证相等
也就是这个电压和这个电压在Omega=1000的时候要相等
相等就说明这个地方是等电位的
就是这个点和这个点是等电位的
等电位不就是相当于短路了吗
那怎么样才能做到短路呢
其实就是这一部分发生串联谐振
我们前面讲过 串联谐振如果只有电感电容 那么相当于短路
所以我们现在就能知道
要想让电压源这个Omega=1000的分量完全施加到电阻上 那么中间就必须得短路
要短路 必须就得(发生)串联谐振
好了 如果(发生)串联谐振 我们知道它的阻抗等于零
那么,L、C1、C2这三者通过串并联的阻抗应该是等于零
我们来把这个阻抗算一下(公式配音字幕省略)
整个的这个等效的阻抗应该等于多少呢
应该等于零 因为只有等于零的时候 它才相当于短路
这里的Omega2等于多少 这个Omega2=1000
我们把已知条件都代进去
最后就可以推出来 C2=0.75uF
大家来看一下 这个题显然涉及到了非正弦
还涉及到了串联谐振 并联谐振 还涉及到了滤波的概念
这节课我们就讲到这里
-引言
--第1周引言-视频
--第1周引言-文档
-1.1 电源
-1.2 电阻
-1.3 基尔霍夫电流定律
-1.4 基尔霍夫电压定律
-补充知识与示例
-总结
--第1周总结-视频
-- 第1周总结-文档
-1 电路模型和电路定律测验
-引言
--第2周引言-视频
--第2周引言-文档
-2.1 回路电流法
-2.2 结点电压法
-2.3 电路的等效变换
-补充知识与示例
-总结
--第2周总结-视频
--第2周总结-文档
-2 电路的分析方法测验
-引言
--第3周引言-视频
--第3周引言-文档
-3.1 叠加定理
-3.2 替代定理
-3.3 戴维宁定理
-3.4 互易定理
-补充知识与示例
-总结
--第3周总结-视频
--第3周总结-文档
-3 电路定理测验
-引言
--第4周引言-视频
--第4周引言-文档
-4.1 电容
-4.2 电容充电
-4.3 电容放电
-4.4 电感
-4.5 电感充放电
-4.6 二阶电路
-补充知识与示例
-总结
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--第4周总结-文档
-4 动态电路测验
-引言
--第5周引言-视频
--第5周引言-文档
-5.1 正弦稳态电路与正弦量
-5.2 相量法
-5.3 阻抗
-5.4 正弦稳态电路的分析
-5.5 正弦稳态电路的功率
-补充知识与示例
-总结
--第5周总结-视频
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-5 正弦稳态电路测验
-引言
--第6周引言-视频
--第6周引言-文档
-6.1 正弦稳态电路的频率特性
-6.2 滤波器
-6.3 谐振
-补充知识与示例
-总结
--第6周总结-视频
--第6周总结-文档
-6 正弦稳态电路的频域特性与应用测验
-引言
--第7周引言-视频
--第7周引言-文档
-7.1 互感
-7.2 互感的去耦等效
-7.3 理想变压器
-补充知识与示例
-总结
--第7周总结-视频
--第7周总结-文档
-7 互感测验
-引言
--第8周引言-视频
--第8周引言-文档
-8.1 三相电压源
-8.2 对称三相电路
-8.3 不对称三相电路
-8.4 三相电路的功率
-补充知识与示例
-总结
--第8周总结-视频
--第8周总结-文档
-8 三相电路测验
-引言
--第9周引言-视频
--第9周引言-文档
-9.1 非正弦周期信号
-9.2 非正弦周期电路的分析
-9.3 二端口网络的定义
-9.4 二端口网络的参数
-9.5 二端口网络的连接
-补充知识与示例
-总结
--第9周总结-视频
--第9周总结-文档
-9 非正弦周期电路和二端口网络测验
-引言
-10.1 受控电源
-10.2 运算放大器
-10.3 非线性电路
-补充知识与示例
-总结
-10 电路的扩展知识测验