【正文】 8） （ 2119） 一． 理想的無源元件 2C )]([21)( tuCtW ?2L )]([21)( tuLtW ?二、線性元件與線性電路 電路基礎 ? 1．獨立電源 ? （ 1）電壓源：理想的電壓源稱為恒壓源，即電動勢源 ? （ 2）電流源：理想的電流源稱為恒流源 二． 電源 二、線性元件與線性電路 電路基礎 圖 2111 獨立電壓源 圖 2112 獨立電流源 二． 電源 (c) 實際電壓源(b) 直流恒壓源(a) 交流恒壓源Ee(t)+e(t)i(t) i(t) Rs(a) 恒流 源 (b) 實際 電流源二、線性元件與線性電路 電路基礎 ? 2．非獨立電源 ? 非獨立電源是一種等效電源，也有電壓源和電流源之分。 ? 圖 219示出了單個矩形脈沖及其頻譜圖，頻譜圖中的 F ，稱為頻譜函數(shù)，它與信號 f (t)的關系為： （ 219a） （ 219b） 三． 非周期信號的頻譜分析 ( ) ( ) jtF j f t e dt?? ? ???? ?( ) ( )12 jtf t F j e d???? ???? ?一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 圖 219 矩形脈沖及其頻譜函數(shù) 三． 非周期信號的頻譜分析 OωA tuf ( t )tA tu/ 2tu/ 2F ( j ω )O( a ) ( b )電路基礎 二、線性元件與線性電路 ? 基本的電路元件 ?電阻器 ?電容器 ?電感線圈 ?變壓器 ?電源 ?晶體管 ?場效應管 二、線性元件與線性電路 ? 它們可以分成兩類： ?無源元件 ?電阻器 ?電容器 ?電感線圈 ?變壓器 ?有源元件 ?電源 ?晶體管 ?電子管 物理量 SI單位 名稱 符號 名稱 代號 中文 國際 電 荷 Q 庫 侖 庫 C 磁通量 φ 韋 伯 韋 Wb 磁 鏈 ψ 電 流 i 安 培 安 A 電 壓 u 伏 特 伏 V 功 率 P 瓦 特 瓦 W 能 量 W 焦 耳 焦 J 表 211 物理符號及國際制（ SI）單位 二、線性元件與線性電路 （ 2110） （ 2111） （ 2112） （ 2113） ()() d Q tdtit ?()() dtdtut??( ) ( ) ( )P t i t u t?? ??? t tPtW )()(( ) ( )t i t u t d t??? ?二、線性元件與線性電路 電路基礎 圖 2110 無源元件 一． 理想的無源元件 ( a ) 電 阻++L+iR iCiLRCuRuCuL( b ) 電 容 ( c ) 電 感二、線性元件與線性電路 電路基礎 ? 電阻： uR(t)=RiR(t) （ 2114a） iR(t)=GuR(t) （ 2114b） 一． 理想的無源元件 二、線性元件與線性電路 電路基礎 ? 電容： （ 2115a） （ 2115b） uc(0)是電容上的初始電壓 一． 理想的無源元件 dttduCti )()( CC ???? t diCutu 0 CCC )(1)0()( ??二、線性元件與線性電路 電路基礎 ? 電感： （ 2116a） (2116b) iL(0)是電感中的初始電流 一． 理想的無源元件 dttdiLtu )()( LL ???? t duLiti 0 LLL )(1)0()( ??二、線性元件與線性電路 電路基礎 ? 電阻消耗的功率（簡稱功耗）為： P(t)=iR(t)uR(t)=[iR(t)]178。 ? 由信號 f(t)求頻譜的方法，稱為頻譜分析。 二． 周期信號的頻譜分析 22n n nabA ??一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 ? 傅立葉級數(shù)告訴我們，任何復雜的周期信號f(t)，都可以表示為直流分量與無數(shù)不同頻率的正弦分量之和，且這些正弦分量的頻率都是原信號重復頻率的整數(shù)倍。 其它參數(shù)由下列各式?jīng)Q定。 ? 任何周期函數(shù) ，只要滿足狄義赫利條件，都可展開為傅立葉級數(shù)： （ 216a） 或 （ 216b） 二． 周期信號的頻譜分析 ??????1110 )s i nc o s(2)( n nn tnbnaatf ??0 11c o s ( )2() nnna A n tft ??????? ?TfTf1,/22111 ??? ???一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 式中， 則等于周期信號 f(t)的重復頻率。 圖 214 非周期信號 一． 信號及其基本型 tt t一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 ? 階躍信號是非周期信號的基本型，它的特點是：在某時刻 t=0之前，恒為零，在 t=0時刻，以無限小的時間突跳到振幅 A，以后始終保持A不變。 T、 f、 ω的關系為 或 （ 214a） （ 214b） 在分析電路時，為了簡單起見，往往將角頻率也稱為頻率。 （ 213） ? T為周期，單位是秒（ s）； f為頻率，單位是赫茲（ Hz），或周 /秒； ω為角頻率，單位是弧度 /秒； φ0 是相應于所選時間起點（ t=0）的初始相位，單位是弧度。 圖 213 正弦信號 一． 信號及其基本型 一個周期 T 、 2 π 、 360 176。 T的倒數(shù) ，稱為信號的頻率。 一． 信號及其基本型 一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 ? 常用的信號大致可分兩類： ?周期信號 ?非周期信號 一． 信號及其基本型 一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 ? 周期信號是以一定時間間隔重復的無始無終的信號。這種變化的電壓和電流，都是時間的函數(shù)，其函數(shù)關系可以寫成表達式 ?(t)，亦可畫成關系曲線。第二章 第一節(jié) 電路基礎 一、信號及其頻譜簡介 ? 電路的主要任務不僅可以傳輸信號，還可以變換與處理信號。 輸 出 信 號 電 路 一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 ? 電路的信號，通常是指從外部作用于電路，并由電路進行處理和傳輸?shù)碾妷鹤兞炕螂娏髯兞?，或者說，信號是變化的電壓和電流。信號隨時間變化的關系曲線，稱為信號波形。定義為： ?(t)=? (t+nT) （ 211） 式中 n為任意整數(shù)， T為信號的重復周期，簡稱周期。 一． 信號及其基本型 Tf1?一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 圖 212 周期信號 一． 信號及其基本型 Ttttt( a )( b )( c )( d )一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 ? 正弦信號是一種最簡單、最常用的周期信號，可將它作為周期信號的基本型或標準型，如圖213。f(t)A mOA mT /4T /2 3T /4 Ψ 0 0 π /2 π 3 π /2 2 π Tt( 秒 )ω t(弧 度)一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 ? 正弦信號的表達式為： （ 212a） （ 212b） （ 212c） 式中 Am是信號的振幅，即峰值，它等于信號有效值 A的 倍。 一． 信號及其基本型 0( ) s i n ( )mf t A t????0s i n ( 2 )mA ft????02sin( )mAt T? ???2/2mA A?一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 ? 單位是弧度。 一． 信號及其基本型 1Tf ? fT1?22Tf?????一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 ? 非周期信號就是在時間上不具有周而得復始性質的信號，圖 214和圖 215示出的都是非周期信號。 圖 215階躍信號 一． 信號及其基本型 tf ( t )oA一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 ? 階躍信號的表達式為： （ 215） 一． 信號及其基本型 ()ft ? 000tAt?????一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 圖 216 接通直流電源獲得階躍信號 一． 信號及其基本型 S+_E R一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 圖 217 圖 218 任意信號可轉換為基本型信號的疊加 正弦信號疊加成非正弦信號 一． 信號及其基本型 tf( t)oof( t)tabtf ( t )oTf1( t ) + f2( t )f1( t )f2( t )一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 ? 復雜的周期信號，可以看成是一系列正弦信號的疊加。 n只能取正整數(shù) …… n、 …… 。 （ 217a） （ 217b） （ 217c） 二． 周期信號的頻譜分析 0 221 ()2TTa f t d tT ?? ???? 221c o s)(2 TTn td tntfTa ???? 221s i n)(2 TTn tdtntfTb ?nnnba r c tga? ?02a02a一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 （ 218a） （ 218b） 由（ 217a）式可見， 是函數(shù) f(t)在一個周期內(nèi)的平均值，因此， 代表不隨時間變化的信號直流分量。 ? 傅立葉級數(shù)揭示了信號的頻譜特性，使得我們可以對復雜的信號進行分解；或者相反地，實現(xiàn)信號合成。 二． 周期信號的頻譜分析 一、信號及其頻譜簡介 電路基礎 ? 非周期信號可以看成是周期信號的周