chapter电路的动态分析.pptxVIP

2. 一阶电路的零输入响应、零状态响应和 全响应求解；; 5.1 电路动态响应的基本概念及换路定则 5.2 一阶电路的零输入响应 5.3 一阶电路的零状态响应 5.4 一阶电路的全响应 5.5 一阶电路分析的三要素法 5.6 阶跃函数 5.7 微分电路和积分电路;含有电容和电感这样的储能元件的电路称动态电路。;产生暂态过程的条件：电路结构或参数的突然改变。; 1. 利用电路暂态过程产生特定波形的电信号,如锯齿波、三角波、尖脉冲等，应用于电子电路。;电阻电路;S未动作前，电路处于稳定状态;S未动作前，电路处于稳定状态;过渡过程产生的原因;+;一阶电路暂态过程的求解方法; (1) t = 0＋与t = 0－的概念;t = 0+时刻;当u为有限值时;?L (0+)= ?L (0－);5.电路初始值的确定;?;求初始值的步骤:;例：;例：;例：;例：;计算结果：;结论;iL(0+) = iL(0－) = IS;例;例;练习题：图示电路原处于稳态，t=0时开关S闭合，US=10V，R1=10Ω， R2=5Ω，求初始值uC(0+) 、i1(0+) 、i2(0+)、iC(0+)。;5.2 一阶电路的零输入响应;代入上式得;(2) 解方程：;2. 电流及电阻电压的变化规律;4. 时间常数;(3) 暂态时间; τ越大，在电容电压的初始值U0一定的情况下，C越大，电容存储的电荷越多，放电所需的时间越长；而R越大，则放电电流就越小，放电所需的时间也就越长。相反，τ越小，电容放电越快，放电过程所需的时间就越短。;2．RL电路的零输入响应;RL 电路的零输入响应;式中 是RL电路的时间常数。; 图示电路中, RL是发电机的励磁绕组，其电感较大。Rf是调节励磁电流用的。当将电源开关断开时，为了不至由于励磁线圈所储的磁能消失过快而烧坏开关触头，往往用一个泄放电阻R′ 与线圈联接。开关接通R′同时将电源断开。经过一段时间后，再将开关扳到 3的位置，此时电路完全断开。;解:;(3) 求当磁能已放出95%时的电流;5.3 一阶电路的零状态响应;RC电路的零状态响应;一阶线性常系数 非齐次微分方程;(3) 电容电压 uC 的变化规律;;3. 、 变化曲线;RC电路充电过程的快慢也是由时间常数τ来决定的，τ越大，电容充电越慢，过渡过程所需的时间越长；相反，τ越小，电容充电越快，过渡过程所需的时间越短。同样，可以根据实际需要来调整电路中的元件参数或电路结构，以改变时间常数的大小。;2．RL电路的零状态响应;该方程的通解有两个部分：特解i ′和对应的齐次方程的通解i″。;式中?=L/R是时间常数。表明RL电路充电电流也由稳态分量与暂态分量两部分组成。所求得的充电曲线如图所示。;根据叠加定理，全响应可分解为零输入响应和零状态响应，即：;稳态分量;例：图示电路有两个开关S1和S2，t0时S1闭合，S2打开，电路处于稳态。t=0时S1打开，S2闭合。已知IS=2.5A，US=12V，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，C=1F。 求换路后的电容电压uC，并指出其稳态分量、暂态分量、零输入响应、零状态响应，画出波形图。;时间常数;稳态解;：代表一阶电路中任一电压、电流函数;电路响应的变化曲线;; ;1) 由t=0- 电路求; 1) 对于简单的一阶电路 ，R0=R ;;;例1：;(2) 确定稳态值;;用三要素法求;例2：;求时间常数;( 、 关联);习题：图示电路，IS=10mA，R1=20kΩ，R2=5kΩ，C=100μF。开关S闭合之前电路已处于稳态，在t=0时开关S闭合。试用三要素法求开关闭合后的uC。;（3）求时间常数τ。将电容支路断开，恒流源开路，得：;习题：图示电路，US1=9V，US2=6V ，R1=6Ω，R2=3Ω，L=1H。开关S闭合之前电路已处于稳态，在t=0时开关S闭合。试用三要素法求开关闭合后的iL和u2。;（3）求时间常数τ。将电感支路断开，恒压源短路，得：;5.6 单位阶跃函数;t = 0合闸 i(t) = Is;（2）延迟一个函数;5.7 微分电路和积分电路;2. 分析;3.5.2 积分电路;3.波形;作业： P139: 5-13、 5-14、5-19、5-21。