第3章习题--测试系统的基本特性

(s2?k)xr(s)??s2x0(s)mm xr(s)?s2H(s)??x0(s)s2??s?kmms?k 则可得传递函数形式为 m?设:???2m?k2,?0??s2 H(s)?2 2s?2??0s??0将s?j?代入上式得频率特性为

?2 H(j?)?2 ?2???0???2??o?j1?()2?j2??0?0(幅频 A(?)?(?2)?0?2)?0[1?(?22?)]?[2?()]2?0?0

??0相频 ?(?)??arctg

?21?()?02?(2)由于 e(t)?Bl?v?B?l?xr(t) 所以

e(t)x0(t)?Bl?xr(t)x0(t)

当壳体感受的振动为正弦函数时x0(t)?Z0?sin?t。 则有

e(t)x0(t)?Bl?xr(t)x0(t)?Bl?xrx?Bl?r ?xoxo所以,输出电压e(t)对输入振动速度x0(t)的幅频特性和相频特性分别为

Bl(A1(?)?[1?(?2)?0?22?)]?2?()]2?0?0

??0 ?1(?)??arctg?21?()?02?例15.图示为二级RC电路串联构成的四端网络。试求该四端网络的总传递函数:

H(s)?Uo(s)。并讨论负载效应问题。 Ui(s)

解:由图示可以看出,前一级RC电路的传递函数为 H1(s)?1??????(T1?R1C1) T1s?1后级RC电路的传递函数为 H2(s)?1??????(T2?R2C2) T2s?1当串联连接后,后级RC电路成为前一级RC电路的负载,它们之间将产生负载效应。所以电路总传递函数不能简单地把两级传递函数相乘获得。 H(s)?Uo(s)??H1(s)???H2(s)??? Ui(s)根据图示电路,可列写以下微分方程:

ui?

1(i1?i2)dt?R1i1?C111(i?i)dt?Ri?i2dt??e02122C1?C2?

在零初始条件下,对上述方程取拉氏变换后得:

Ui(s)?1[I1(s)?I2(s)]?R1I1(s)C1s1?1[I2(s)?I1(s)]?R2I2(s)?I2(s)??Uo(s)C1sC2

消去中间变量I1(s) 和I2(s) 得:

Uo(s)1?Ui(s)(R1C1s?1)(R2C2s?1)?R1C2sH(s)?1(T1s?1)(T2s?1)?T3s

讨论:(1)传递函数分母中的R1C2s(T3s)项,是两级RC电路串联后相互影响而产生的负载效应的结果。

(2)若前级RC电路的输入量是无负载的,或者说,假设负载阻抗为无穷大是则有:

H(s)?Uo(s)1? Ui(s)(T1s?1)(T2s?1)(3)只要在两级RC电路中间设置一隔离放大器(如下图),就可以得到无负载效应的传递函数。(隔离放大器通常由运放电路组成,运放具有很高的输入阻抗。)这时的传递函数为

Uo(s)11K??K?? Ui(s)T1s?1T2s?1(T1s?1)?T2s?1?

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4