《動(dòng)態(tài)電路》ppt課件-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 方程。第 8章 動(dòng)態(tài)電路例 求解圖示 RLC串聯(lián)電路的微分方程。開關(guān) S置 1時(shí)，電路處于穩(wěn)態(tài)，電容 C被充電到電壓 U0。由換路定律得： uC（ 0+） =uC（ 0） =U0即 t=0+時(shí) uC=U0，由此可得 A=U0。 全響應(yīng)電路： [初始狀態(tài)： uC(0)=U0） ]換路后的電路全響應(yīng) 由輸入激勵(lì) US和初始狀態(tài) U0共同產(chǎn)生。上述三項(xiàng)，稱為一階電路動(dòng)態(tài)過程的 三要素 。第 8章 動(dòng)態(tài)電路解： 求三要素： （ 1）初始值：根據(jù)換路定律 ,有 uC（ 0＋ ） =uC（ 0） =0（ 2）穩(wěn)態(tài)值：根據(jù)穩(wěn)定條件， t→∞ ，電路穩(wěn)定， iC（ ∞） =0，則：（ 3）時(shí)間常數(shù) τ：相對(duì)于電容 C來說，將 US置零后， R1與 R3串聯(lián)后再與 R2并聯(lián)，可求得等效電阻 R0=（ R1+R3)//R2 。第 8章 動(dòng)態(tài)電路例 試分別求出下列三個(gè)電路的時(shí)間常數(shù)。時(shí)間常數(shù)： τ＝ RC第 8章 動(dòng)態(tài)電路216。響應(yīng)表達(dá)式：216。第 8章 動(dòng)態(tài)電路 RL電路 1． RL一階動(dòng)態(tài)電路的零輸入響應(yīng)分析216。零輸入響應(yīng)曲線 當(dāng) t＝ 0時(shí)， iL（ 0）＝ I0；當(dāng) t＝ ∞時(shí)， iL（ ∞）＝ 0；整個(gè)動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程按指數(shù)規(guī)律衰減變化。時(shí)間常數(shù)： 第 8章 動(dòng)態(tài)電路216。 響應(yīng)曲線的起始點(diǎn)的初始斜率上升到穩(wěn)態(tài)值，所經(jīng)歷的時(shí)間恰好等于時(shí)間常數(shù) τ。 一階動(dòng)態(tài)電路的過渡過程時(shí)間 tS通常就按 tS=（ 3~5） τ來計(jì)算。假設(shè) S在t=0時(shí)刻打開，求 t0時(shí)的 iL（ t）。單位階躍函數(shù)定義為：?jiǎn)挝浑A躍函數(shù)用符號(hào) 1（ t）表示。1（ t），其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下波形如右圖所示 ：第 8章 動(dòng)態(tài)電路延時(shí)階躍函數(shù)。單位階躍函數(shù)的起始特性代替了開關(guān)的動(dòng)作。 第 8章 動(dòng)態(tài)電路例 在左圖所示電路中， 激勵(lì)源 uS（ t）如右圖所示，T=10τ。1（ tT） V此電壓加在 RC串聯(lián)電路上時(shí)，電容在前半周期內(nèi)充電，在后半周期內(nèi)放電。第 8章 動(dòng)態(tài)電路 微分電路和積分電路 微分電路1．電路第 8章 動(dòng)態(tài)電路2．分析當(dāng) R很小時(shí)， u2＝ uR很?。?u1≈uC）即，輸出電壓近似與輸入電壓對(duì)時(shí)間的微分成正比。第 8章 動(dòng)態(tài)電路 RLC串聯(lián)電路的動(dòng)態(tài)過程＊一． RLC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng) t0時(shí)開關(guān)在位置 1的情況： uL＋ uR＋ uC=uS 第 8章 動(dòng)態(tài)電路則：該式是一個(gè)二階常系數(shù)非齊次線性微分方程。 令 β=arctan（ A2/A1）， A A2為待定常數(shù)，則不同 p p2值時(shí)，齊次微分方程的特征方程所對(duì)應(yīng)的解為：第 8章 動(dòng)態(tài)電路（ 1）特征根 p1≠p2，兩個(gè)不相等實(shí)根，對(duì)應(yīng)的齊次解為：（ 2）特征根 p1＝ p2＝ p，兩個(gè)相等實(shí)根，對(duì)應(yīng)的齊次解為：（ 3）特征根 p1＝ α＋ jβ， p2＝ αjβ，一對(duì)共軛復(fù)根，對(duì)應(yīng)的齊次解為：齊次解中的待定常數(shù) A A2，可根據(jù)初始條件求出。由初始條件，可求得方程的解為：第 8章 動(dòng)態(tài)電路電壓 uC和電流 i 的變化曲線： 第 8章 動(dòng)態(tài)電路（ 2） αω0時(shí)，欠阻尼情況。） =U0cos（ ω0t180176。 若 則電路處于臨界振蕩狀態(tài)。RC充電與放電的快慢，由電路的時(shí)間常數(shù) τ決定，在RC電路中， τ =RC。在電容器充電過程中：t=1τ=10ms時(shí) ， uC== ；t=3τ=30ms時(shí) ， uC== 。構(gòu)成微分電路的條件是：電路的時(shí)間常數(shù) τ171。tp；輸出信號(hào)從C上取得。微分電路的輸出信號(hào)正比于輸入信號(hào)的微分，可將脈沖波變換為正負(fù)尖脈沖；216。結(jié)論：該微分電路的輸入為矩形脈沖波，輸出為尖脈沖波。第 8章 動(dòng)態(tài)電路 二階 RLC阻尼振蕩電路仿真例 電路如圖所示，開關(guān)在 t=0時(shí)將 C與 L接通，開關(guān)動(dòng)作前 C上的電壓已達(dá) 10V電源電壓，試用虛擬儀器中的示波器測(cè)量 uC的零輸入響應(yīng)波形。 第 8章 動(dòng)態(tài)電路本 章 小 結(jié)，到電路響應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)的全過程。求解初始值的方法： ① 根據(jù) t=0時(shí)的電路，求出 uC（ 0）， iL（ 0）； ② 畫出 t=0+時(shí)的等效電路； ③ 根據(jù) t=0+時(shí)的等效電路，求出各電流、電壓的初始值。用求解三要素來求解一階動(dòng)態(tài)電路動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程的方法稱為一階動(dòng)態(tài)電路的三要素法。一階電路的全響應(yīng)為：第 8章 動(dòng)態(tài)電路正比。第 8章 動(dòng)態(tài)電路主編： ……撰稿教師： …… （以姓氏為序）制作： ……責(zé)任編輯： ……電子編輯： ……
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