一阶电路中的时间常数_以及一阶电路的时间常数的概念.ppt
以及一階電路的時(shí)間常數(shù)的概念
6-2 一階電路的零輸入響應(yīng) 6-5 一階電路階躍響應(yīng) 一、單位階躍函數(shù) 二、 單位階躍響應(yīng) 6-6 一階電路的沖激響應(yīng) 1.時(shí)間常數(shù)是體現(xiàn)一階電路特性的參數(shù),它只與電路的結(jié)構(gòu)與參數(shù)有關(guān),而與激勵(lì)無關(guān)。 2.對(duì)于含電容的一階電路, ; 對(duì)于含電感的一階電路, 3. 越大,電慣性越大,相同初始值情況下,放電時(shí)間越長。 4.一階電路方程的特征根為時(shí)間常數(shù)的倒數(shù); 它具有頻率的量綱,稱為“固有頻率” 綜述∶ 以RC電路為例 6-3 一階電路的零狀態(tài)響應(yīng) 主要討論∶直流輸入下零狀態(tài) 響應(yīng) 1、RC串聯(lián)電路 方程∶ 求解∶ 條件∶ ; t=0 , S閉合 問題∶ 分析 ,電路的響應(yīng)? 齊次方程的通解 非齊次方程的一個(gè)特解 齊次方程的通解 : 非齊次方程的特解 : 顯然∶ 方程的解 : 由初始值: 故∶ 同時(shí)∶ RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)曲線 能量狀況∶ 充電效率為50% 2、RL串聯(lián)電路 主要討論∶正弦輸入下零狀態(tài)響應(yīng) 方程∶ 求解∶ 問題∶ 分析 ,電路的響應(yīng)? 齊次方程的通解 非齊次方程的一個(gè)特解 條件∶ ; t=0 , S閉合 齊次方程的通解 : 非齊次方程的特解 : 待定系數(shù)法確定 和 : R 引入如圖三角形關(guān)系 方程的通解為∶ 代入初始條件∶ 于是∶ 可見∶當(dāng)激勵(lì)為非直流時(shí),即或?qū)唵蔚囊浑A電路,解都是困難的。 6-4 一階電路的全響應(yīng) 主要研究一階直流電路的全響應(yīng)問題 前面,我們已經(jīng)研究了一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)問題。現(xiàn)在,我們將研究其全響應(yīng)問題。 當(dāng)一個(gè)非零初始狀態(tài)的一階電路受到激勵(lì)時(shí),電路的響應(yīng)稱為全響應(yīng)。 方程∶ 一、全響應(yīng)的求解和分析-----經(jīng)典法 求解∶ 1、求解∶ 以RC串聯(lián)電路為例∶ 問題∶ 分析 ,電路的響應(yīng)? 條件∶ ; t=0 , S 閉合 齊次方程的通解 : 非齊次方程的特解 : 顯然∶ 方程的解 : 由初始值: 故∶ 同時(shí)∶ 響應(yīng)曲線 2、響應(yīng)分解∶ 全響應(yīng) = 零輸入響應(yīng) + 零狀態(tài)響應(yīng) 全響應(yīng) = 穩(wěn)態(tài)分量 + 瞬態(tài)分量 零輸入響應(yīng) 零狀態(tài)響應(yīng) 瞬態(tài)分量 穩(wěn)態(tài)分量 全響應(yīng) = 強(qiáng)制分量 + 自由分量 二、全響應(yīng)的另一種解法 ---- 三要素法 1、條件∶ 一階、直流輸入 2、結(jié)論∶ 設(shè) f(t) 為電路中任一響應(yīng) ----為電路中的任一待求電壓或電流; ----為時(shí)間常數(shù) 。 ----為相應(yīng)待求量的穩(wěn)態(tài)值; ----為相應(yīng)待求量的初始值(0+時(shí)的值); 注意∶ 3、說明∶ 以RC串聯(lián)電路為例 值----穩(wěn)態(tài)值(C開路、L短路) 用斷路代替電容,用短路代替電感。 4、三要素法的計(jì)算步驟 1)計(jì)算初始值 2)計(jì)算穩(wěn)態(tài)值 0-等效電路 0+等效電路 等效電路 3)計(jì)算時(shí)間常數(shù) 戴維南電路入端電阻 串聯(lián): 并聯(lián): 4)注意∶ 可化為一階電路的情況∶ 當(dāng)起點(diǎn)在 有 1、定義∶ 2、延時(shí)單位階躍函數(shù) 階躍響應(yīng)∶ 對(duì)階躍函數(shù)的零狀態(tài)響應(yīng) 3、階躍函數(shù)在電路中的物理實(shí)現(xiàn) 4、起始作用 脈沖信號(hào)分解為兩個(gè)階躍信號(hào)疊加: 5、組成新函數(shù) 分段常量信號(hào)舉例∶ 矩形脈沖信號(hào)與脈沖串 分段常量信號(hào) 1、定義: 零狀態(tài)電路對(duì)單位階躍信號(hào)的響應(yīng)。 2、實(shí)質(zhì): 直流激勵(lì)的零狀態(tài)響應(yīng) 直接用零狀態(tài)響應(yīng)的計(jì)算公式或三要素法進(jìn)行計(jì)算。 uc 激勵(lì) 響應(yīng) 已知:電路如圖所示,電容上原來無儲(chǔ)能 求 : 三、分段直流激勵(lì)的響應(yīng)計(jì)算 解: 或: 2、疊加法 1、子區(qū)間的三要素法 注意兩個(gè)問題: 1)用上一個(gè)分段區(qū)域求得的狀態(tài)變量函數(shù)式計(jì)算下一個(gè)分段區(qū)域的初始值; 2)對(duì)起始點(diǎn)不在計(jì)時(shí)零點(diǎn)區(qū)域的響應(yīng),在直接列寫結(jié)果時(shí)應(yīng)該將時(shí)間延遲加入計(jì)算式中。 分段直流激勵(lì)的響應(yīng)計(jì)算 1) 解1: 三要素法 2) 3) 解2: 疊加法 解1: * * 第六章 一階電路 本章討論可以用一階微分方程描述的電路,主要是RC電路和RL電路,介紹一階電路的經(jīng)典法,以及一階電路的時(shí)間常數(shù)的概念。還介紹零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)、瞬態(tài)分量、穩(wěn)態(tài)分量、階躍響應(yīng)、沖激響應(yīng)等重要概念。 內(nèi)容提要 6-1 動(dòng)態(tài)電路的方程及其初始條件 6-2 一階電路的零輸入響應(yīng) 6-3 一階電路的零狀態(tài)響應(yīng) 6-4 一階電路的全響應(yīng) 6-5 一階電路的階躍響應(yīng) 6-6 一階電路的沖激響應(yīng) 重 點(diǎn) 1.電路的微分方程及求解 2.三要素方法 3.
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的一阶电路中的时间常数_以及一阶电路的时间常数的概念.ppt的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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