理论教育 网络函数H(s)与正弦稳态网络函数H(jω)的关系解析

网络函数H(s)与正弦稳态网络函数H(jω)的关系解析

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:为讨论网络函数H与正弦稳态网络函数H(jω)的关系,假定将一个稳定的线性时不变的零状态电路在t=0时接入正弦激励e=Asinωt,该激励函数的拉氏变换为,则由于H的极点都在s平面的左半平面,故可设为pi(i=1,2,…

网络函数H(s)与正弦稳态网络函数H(jω)的关系解析

为讨论网络函数H(s)与正弦稳态网络函数H(jω)的关系,假定将一个稳定的线性时不变的零状态电路在t=0时接入正弦激励e(t)=Asinωt,该激励函数的拉氏变换为,则由于H(s)的极点都在s平面的左半平面,故可设为pi(i=1,2,…,n),利用和部分分式展开法可得

对式(12-71)取拉氏逆变换可得

根据假定,电路稳定,即pi(i=1,2,…,n)为负实数,因此当t→∞时,其暂态响应分量趋于零,故稳态响应为

式(12-73)中待定系数确定如下:

由于H(jω)为有理函数,故有H*(jω)=H(-jω),即有(www.daowen.com)

所以,式(12-73)可改写为

在第7章中曾定义了正弦稳态网络函数H(jω)为

由式(12-75)可得到正弦稳态响应表示式即式(12-74),因此可以得出结论:对于一个线性时不变的零状态电路,只要它是稳定的,将H(s)与H(jω)中s与jω互换,即可得到对应的网络函数。在电路图中,只需将s域电路中的s与相量模型中的jω互换即可得到对应的电路模型。

需要说明的是:相量法中的正弦网络函数是jω的函数,用拉氏变换定义的网络函数是s的函数,因此,由H(jω)只能确定零状态响应中的特解分量而不能确定其暂态分量。由H(s)却能同时确定零状态中特解分量和暂态分量。此外,H(s)不仅适用于正弦激励情况,也适用于任何输入情况。可以将H(jω)视为H(s)的一个特例,两者都只能用以计算零状态响应。

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