網路函數

網路函數

網路函數,表示線性電網路的激勵與響應關係的一種函數。一網路的某一網路函數與該網路的拓撲結構、激勵所施於的埠、響應所在的埠有關,而與激勵的波形無關。

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表示線性電網路的激勵與響應關係的一種函數(圖1)。
網路函數
網路函數
在線性時不變電網路中施加一激勵(電壓源或電流源),在零狀態下此激勵引起的某一響應(某兩點間的電壓或某支路中的電流)的拉普拉斯變換之比,即為一網路函數H(s)
一網路的某一網路函數與該網路的拓撲結構、激勵所施於的埠、響應所在的埠有關,而與激勵的波形無關。如取,就可見網路函數等於衝激響應的拉普拉斯變換式。也可稱電網路中的網路函數為它的傳遞函數。
電網路中的激勵、響應可以是電壓或電流,於是網路函數可以分為以下4種類型(圖2)。
網路函數
網路函數
①當激勵和響應同為電壓(流)時,網路函數即是轉移電壓(流)比。例如電壓(流)放大器的放大倍數就屬於這一類。②當激勵是電壓、響應是電流時,網路函數即稱為轉移導納。③當激勵是電流、響應是電壓時,網路函數就稱為轉移阻抗。④當激勵電壓(流)和響應電流(壓)同在一個埠時,網路函數稱為驅動點導納(阻抗),又稱驅動點函數。
對網路函數性質的研究是電網路理論中有重要意義的課題。網路綜合的理論便是在這一研究的基礎上建立起來的。線性集總時不變網路的網路函數都可表示為復頻率s的實係數有理函數,即兩個實係數的s的多項式之比
式中P(s)、Q(s)均為實係數的s的多項式。穩定網路的網路函數的所有極點,即Q(s)的零點,必須是在左半s平面;在jω軸上的極點,必須是單重的。P(s)、Q(s)是實係數的,便要求P(s)、Q(s)的複數值零點必須以共軛對形式出現。特定類型的網路的網路函數的零點、極點分佈各有其特徵。
令網路函數中,就得到網路函數的頻率特性
式中的|H(jω)|稱為網路函數的幅度特性,argH(jω)稱為相位特性。網路函數的性質決定於P(s)、Q(s)的零點,即H(s)的零點、極點分佈。在網路設計理論中常適當地安排網路函數的零點、極點位置,以設計具有特定性能的網路,例如各種頻率濾波器