[工学]第三章 电路暂态分析.pptVIP

3.1 概述 一、稳态和暂态的概念： 一、原因 原因 3.2 换路定律及初始值的确定 1. 换路定律: 2. 初始值的确定 初始值：电路中各 u、i 在 t =0+ 时的数值,即过渡过程起始点的值。 小结： 2. 换路瞬间， 、 不能跃变, 但其它电量均可以跃变。 3.3 RC电路的分析 3 .3 .1 RC电路的零输入响应 无电源激励, 输入信号为零, 仅由电容元件的初始储能所产生的电路的响应。 (2) 解方程： 2.电流及电阻电压的变化规律 4. 所以单位: S (3) 暂态时间 3.3.2 RC电路的零状态响应 求对应齐次微分方程的通解 (3) 电容电压 uc的变化规律 2. 电流 iC 的变化规律 (3) 暂态时间 3 .3 .3 RC电路的全响应 解算时域响应的一般步骤 列出电路换路后表征其运行状态的微分方程； 求出特解，即稳态分量（稳态求解方法）； 求出通解，即暂态分量（通过相应的齐次微分方程求解）； 求出通解，它为特解与齐次微分方程通解之和； 根据电路的初始条件和换路定律确定积分常数并代入通解表达式。 3.5.2 积分电路 3.6 RL电路的暂态分析 3.实际中RL能否直接从直流电源断开？ 3 .6 .2 RL电路的零状态响应 3 .6 .3 RL电路的全响应 3.求时间常数 第一阶段（S：3?1） R1 + _ E1 3V R2 C S + _ E1 3V 1 R1 R2 1k 2k C 3μ 3 第一阶段（t = 0～20 ms ）电容电压uc为： 第一阶段（t = 0-20 ms） 电流i为： 第一阶段波形图 下一阶段 的起点 3 t 20ms 1 说明： ? ＝2 ms, 5? ＝10 ms 20 ms 10 ms , t=20 ms 时，可以认为电路 已基本达到稳态。 20ms t 2 S E1 R1 + _ + _ E2 3V 5V 1k 1 2 R3 R2 1k 2k C 3? 1.求初始值 第二阶段: 20ms～ （S由 1?2） + _ E2 R1 R3 R2 + _ t=20ms+ 时等效电路 2.求稳态值 第二阶段:(S:1?2) _ + E2 R1 R3 R2 S E1 R1 + _ + _ E2 3V 5V 1k 1 2 R3 R2 1k 2k C 3? 3.求时间常数 第二阶段:(S:1?2) _ C + E2 R1 R3 R2 S E1 R1 + _ + _ E2 3V 5V 1k 1 2 R3 R2 1k 2k C 3? 第二阶段（ 20ms～） 电压uc为： 电流i为 第二阶段 第一阶段 始终是连续的 不能突跳 20ms t 2 2.5 (V) 是可以 突变的 3 1.5 t 1.25 1 (mA) 3.5 RC电路的脉冲响应 t1 C R ? ? C R 矩形脉冲电压 t 0 US US 脉冲幅度 ui= US, 0≤t≤tp 0, ttp + - US 1 2 脉冲宽度 tp 3.5.1 微分电路 条件：τ tp ; uO=uR t tp + - R C t=0 ~ tp + + - US R C C R 电路的输出近似 为输入信号的微分 t tp t US 由KVL定律 输出电压近似与输入电压对时间的微分成正比。 C R t tp t US t 不同τ时的u0波形 τ=0.05tp τ=10tp τ=0.2tp 应用: 用于波形变换, 作为触发信号。 US T 2T t US US T 2T t 2T T t US 2T T US t T/2 tp t T 2T C R 注意条件：τ tp EWB平台下的仿真波形 C R t=0 ~ tp + - US R C t tp R C 条件：τ tp ; u0=uC 电路的输出近似 为输入信号的积分 t tp t US 输出电压与输入电压近似成积分关系。 C R t2 US t t1 t t2 t1 US t t2 t1 1.RC电路在矩形脉冲激励下，若选取不同的时间常数，输出电压与输入电压之间存在着特定（微分或积分）的关系。 小结 2.满足条件：τ tp ; u0=uC时，构成积分电路 3.满足条件：τ tp ; u0=uR时，构成积分电路 3.6.1 RL 电路的零输入响应 U + - S R L 2 1 t=0 + - + - 由经典法列微分方程： 可由待定系数法解此微分方程，设解的形式为： 代入微分方程确定P: 1. iL的变化规律 再由初始值确定A: U + -