8 非正弦周期电路电路的谐波分析法解析.ppt

实验二十 非正弦周期电流电路的谐波分析法 一、实验目的 1.充分理解非正弦电流与电压的性质。 2.学习非正弦电路的谐波分析。 二 、实验原理 周期函数: 可以分解为 还可以写为另一种形式 三、实验原理图与仿真结果 在正弦激励电路中有非线性元件，电路中会出现非正弦电流与电压。图3.1中电路电源为us 。电路中有非线性元件，出现了非正弦的电压与电流。电压u0的波形如图3.2所示，各次谐波的幅度与初相位见表3.1。 表3.1 1.前3次谐波分量的叠加波形 2.前5次谐波分量的叠加波形 3.前11次谐波分量的叠加波形 四 、实验报告要求 * 分析非正弦周期电流与电压电路，可以利用付里叶级数， 将非正弦周期函数展开成若干种频率的谐波信号； 2. 利用正弦交流电路的计算方法，对各谐波信号分别计算。 3. 将以上计算结果，用瞬时值迭加。 基波（和原 函数同频） 二次谐波 （2倍频） 直流分量 高次谐波 2 2 t ) 1 t = ) 1 0 w A m + + + + sin( 2 f w m + f w sin( ) ( A A t f ….. 非正弦周期交流信号的分解 图3.1 图3.2 谐波频率 幅度 初相位 0 0.4643 ? 100 1.9955 0.00 200 0.1395 -90.00 300 0.5668 0.00 400 0.0957 -90.02 500 0.2949 0.00 600 0.0732 -90.04 700 0.1795 0.01 800 0.0570 -90.06 900 0.1162 0.02 1000 0.0440 -90.08 1100 0.0772 0.02 1200 0.0331 -90.110 1. 前3次谐波分量叠加实验，记录傅立叶分析所得各次谐波的幅度、频率与初相位，在坐标纸上定性画出叠加波形并记录其周期； 2. 前5次谐波分量叠加实验，记录傅立叶分析所得各次谐波的幅度、频率与初相位，在坐标纸上定性画出叠加波形并记录其周期； 3. 前11次谐波分量叠加实验，记录傅立叶分析所得各次谐波的幅度、频率与初相位，在坐标纸上定性画出叠加波形并记录其周期； 1次谐波 3次谐波 5次谐波 7次谐波 1+3次谐波 1+3+5+7次谐波 1+……+49次谐波 原方波信号 谐波合成方波的演示 周期性方波的分解 t t t t 基波 直流分量 三次谐波 五次谐波 七次谐波 返回 1次谐波 T/2 T 返回 3次谐波 T T/2 返回 5次谐波 T/2 T 返回 7次谐波 T/2 T *