第五章频率变换电路的特点及分析方法()PPT课件

iC1
i0
1 ez
,
iC 2
i0
1 ez
如图所示为归一化电流iC1/ i0 、iC2/ i0与z值的
关系曲线。在 z 1 的范围内，可近似看成线
性关系，即：
iC1 gm0v1, iC2 gm0v1
其中
gm0
iC1 v1
iC 2 v1
称为放大器的跨导。
由电路的对称性可得差
分放大器的输出电压为：
的电导值随时间变化，所以该电路也称为时变 电导(时变电阻)电路。
由于v2(t)具有周期性，而根据S(t)的表达式， 可得它具有与v2(t)相同的周期性，S(t)与v2(t)的
周期皆为T0=2/2。
因此，可将S(t)展开成傅里叶级数：
S (t )
1 2

n1
4 (1)n1
(2n 1)
cos(2n
(2) 折线分析法
前面介绍的幂级数分析法一般要取至少三项 以上，会增加计算复杂度。为此引入折线分 析法以简化分析。
以晶体管的转移特性为 例，其工作曲线AOC 可用两条直线段AB和 BC来近似，即：
ic
ic 0 gc (vB VBZ
)
(vB VBZ ) (vB VBZ )
VBZ为特性曲线折线化后 的截止电压，gc为跨导。
即不满足迭加性原理，这也是非线性元件和 非线性电路的一个重要特点。
二、非线性电路分析方法 ➢ 用解析法来分析非线性电路时，需要知道非
线性曲线的数学表达式。在没有或无法获得 准确的数学表达式时，必须选取某些函数来 近似表示或替代这些非线性关系。下面介绍 几种常见的非线性电路分析方法：
(1) 幂级数分析法 对于非线性元件的特性函数i=f(v)，如果f(v) 的各阶导数存在，可将非线性函数f(v)展开 成幂级数的形式：i a0 a1v a2v2 a3v3

通过控制电机定子电流的矢量大 小和相位，实现对电机转矩和转 速的精确控制。
坐标变换
将三相定子电流通过坐标变换转 换为两相旋转坐标系下的直流分 量，从而简化控制算法。
闭环控制
采用速度环和电流环的双闭环控 制结构，提高系统的动态响应和 稳态精度。
2024/1/30
16
直接转矩控制技术（DTC）
直接转矩控制原理
32
THANKS
感谢观看
2024/1/30
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新风换气系统控制
利用变频器对新风换气机进行调速和控制，实现楼宇内空 气质量的自动调节和换气过程。
楼宇照明系统控制
通过变频器对照明设备进行调光和控制，实现楼宇内照明 的自动调节和节能运行。
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其他行业应用案例
2024/1/30
食品加工行业
变频器在食品加工机械如切割机、搅拌机等设备中广泛应用，实现精 确的速度控制和节能运行。
2024/1/30
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03
变频器工作原理详解2024/1/3013交-直-交变换过程分析
整流过程
将交流电通过整流器转换为直流电，通常采用三相桥式不可控整 流电路。
滤波过程
对整流后的直流电进行滤波，以消除谐波和减小纹波系数。
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逆变过程
将滤波后的直流电通过逆变器转换为频率和电压可调的交流电， 通常采用三相桥式逆变电路。
适的变频器。
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频率范围和输出波形质量指标
频率调节范围
根据应用需求，选择具有合适频率调节范围的变频器 。
输出波形失真度
分析变频器的输出波形失真度，确保其对电机和系统 的影响在可接受范围内。
谐波含量和电磁干扰
考虑变频器的谐波含量和电磁干扰水平，选择符合相 关标准的变频器。

相位检波型相位鉴频器(三)
第八节：鉴频电路
相位检波器(鉴相器)(一)
由模拟相乘器加低通滤波器构成
根据模拟相乘器输入波形不同，相位检波器的线性(指输出电压大小和两个输入电压之间相位差的关系)范围也不同
设两个输入为：
则乘法器的输出为：
经低通滤波器滤出高频分量后：
故在 附近， 和 有近似线性 关系
采用间接调频时，受到非线性限制的不是相对频偏，也不是绝对频偏，而是最大相移，即调相系数
3
扩展线性频偏的方法：间接调频
频率解调的基本原理和方法
第七节：频率解调的基本原理和方法
调频-调幅变换法
调频-调相变换法
脉冲计数法
利用锁相环电路进行鉴频
本章介绍前三种方法，第四种方法将在下一章介绍
单失谐回路斜率鉴频器：原理(一)
单谐振回路的通用谐振曲线
定义鉴频灵敏度：
则推导可得：
单失谐回路斜率鉴频器：鉴频特性分析(一)
单失谐回路斜率鉴频器：鉴频特性分析(二) 第八节：鉴频电路 故鉴频灵敏度： 随输入调频波的幅度增大而增大 随器件工作点的提高而有所增大 随工作频率的升高而降低 正比于右式中各分子项 将 对 求导数，可得 时，有最大鉴频灵敏度： 因此，如果将调频信号的中心频率选在 处，则在频偏不大时，可以得到较为对称的调频-调幅变换
双失谐回路斜率鉴频器：原理(一)
第八节：鉴频电路 双失谐回路斜率鉴频器由两个单失谐回路斜率鉴频器连接而成 设上下两组谐振回路分别调谐于 并对称处于调频波的载频两边，且：
双失谐回路斜率鉴频器：原理(二)
鉴频电路 注意：只有从A，B两点间取出鉴频电压才是失真较小的对称波形。单独任一点对地的波形都是失真比较大的不对称波形
：调频波的调频系数，其物理意义是调频波的最大附加相移

G
j
arctan
1
n 2
n2
当=0时，G j 1，G j 0；
当=n时，G j 2，G j 90； 当=时，G j ，G j 180。
二阶微分环节的极坐标图也于阻尼比有关，对应不同的 ξ值，形成一簇坐标曲线，不论ξ值如何，当ω=0时，极 坐标曲线从(1,0)点开始，在ω=∞时指向无穷远处。
第6章 频率特性分析
本章介绍线性系统的频域分析方法。该方法是通 过控制系统对正弦函数的稳态响应来分析系统性能的。
频率特性不仅能反映系统的稳态性能，也可用来 研究系统的稳定性和动态性能。
6.2 频率响应与频率特性
一、频率特性的概念
1、频率响应：是系统对正弦输入的稳态响应。
2、频率特性：给线性系统输入某一频率的正弦波，
1 1 jT
G j 1 U jV
1 jT
1
1 T 22
j T 1 T 22
A e j
实频特性为U 虚频特性为V
1； 1+T 2 2
T。 1+T 2 2
幅频特性为A 1 ；
1 T 22
相频特性为 G j arctanT
特殊点：
当=0时，G j 1，G j 0； 当=1/T时，G j 1 ,G j 45；
取拉氏变换为： Xi s
A
s2
2
电路的输出为： X0 s G s Xi s 上式取拉氏反变换并整理得
1A Ts 1 s2 2
x0 t
AT 1 T2
e t/T
2
A sin t arctan T
1 T2 2
x0 t
AT 1 T2
e t/T
2
A sin t arctan T