動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-08 10:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ( 0 ) 0 ALi ? ? 0t ?R L Su u U??RLu R i? LL diuLdt?SLL UdiL iR d t R?? uLiL圖 312 RL電路的零狀態(tài)響應(yīng) 當(dāng)電路的初始值 時(shí) 由于 是 的穩(wěn)態(tài)值，同樣可記為 ，故式（ 315）中的可表示為 ( 0 ) 0 ALi ? ?( 1 ) ( 1 )tRtSS LLtRtL LL S SUUi e eRRdiu L U e U edt???????? ? ? ????? ? ? ??? （ 315） SURLi ()Li ?( ) ( 1 ) ( ) ( 1 )tR tLL L Li i e i e ???? ? ? ? ? ?（ 316） 電感上的零狀態(tài)響應(yīng)電流、電壓曲線如圖 313所示。 圖 313 RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)曲線 T iC（ uC） iL UL US US/R 0 （ 3）一階電路的零狀態(tài)響應(yīng) 由一階 RC 、 RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)電流、電壓的表達(dá)式可以看出，電容電壓、電感電流都是由零逐漸上升到新穩(wěn)態(tài)值，并且都是按指數(shù)規(guī)律變化，故一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)的一般形式為 （ 317） 式 317中 表示電路的新穩(wěn)態(tài)值， 仍為時(shí)間常數(shù)。 ( ) ( ) ( 1 )tf t f e ??? ? ?()f ? ?O τ 3 τ 5 τ t 0 . 9 5 US 0 . 9 9 3 US 0 . 6 3 2 US US uC 如圖 314所示 RC電路。設(shè)在 時(shí)開(kāi)關(guān) S閉合，則可列出回路電壓方程如下 課題二 一階電路的三要素法 CSiR u U??圖 314 RC電路 圖 315 u 隨時(shí)間變化曲線 0t ?uR i S t = 0 uC C US + R ++ 由于 ，所以有一階常系數(shù)非齊次線性微分方程 根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可求得全響應(yīng)為 （ 318） 求解得到一階 RC電路過(guò)渡過(guò)程中電容電壓的通式，即 CCduiCdt?SCCduR C u Udt ??0A ( )ttRCC S S Su U e U U U e ???? ? ? ? ?( ) ( ) [ ( 0 ) ( ) ] tC C C Cu t u u u e ???? ? ? ? ? 只要知道換路后的初始值、穩(wěn)態(tài)值和時(shí)間常數(shù)這三個(gè)要素，就能直接求出一階電路電壓、電流的變化規(guī)律，這就是一階電路的三要素法。 則一階電路響應(yīng)的三要素公式的一般形式為 （ 319） ( ) ( ) [ ( 0 ) ( ) ] tf t f f f e ???? ? ? ? ?以 RC電路為例，說(shuō)明 、 和 三要素的求解方法： 1．初始值 ：其它電壓或電流的初始值可由 電路中求得。電感電路初始值 ，其余同 RC電路。 2．穩(wěn)態(tài)值 ，由換路后 時(shí)的穩(wěn)態(tài)等效電路求得，其它電壓或電流的穩(wěn)態(tài)值也可在換路后的穩(wěn)態(tài)電路中求得。電感同。 (0 )f ? ()f ? ?( 0 ) ( 0 )CCuu???0t ?? ( 0 ) ( 0 )LLii???()Cu ? t ?? 3．時(shí)間常數(shù) ，其中 R應(yīng)是換路后電容兩端除源網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。（即 R是指換路后動(dòng)態(tài)元件兩端的戴維南等效電阻。）在 RC電路中， 愈大，充電或放電就愈慢， 愈小，充電或放電就愈快。在工程上通常認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程所需時(shí)間 。適當(dāng)調(diào)節(jié)參數(shù) R和C，就可控制 RC電路過(guò)渡過(guò)程的快慢。電感電路中， 。 RC? ???( 3 ~ 5 )t ??LR? ? 【 例 】 圖 316中，時(shí)開(kāi)關(guān) S由 1扳到 2，求 時(shí)的 、 。 解： （ 1）先確定初始值 由換路定則得 0t ?()Cut圖 316 例 ()Cit(0 )Cu ?CC0 0 0 Vuu?? ?（ ） = （ ）C 0 0 Vu ? ?（ ） （ 2）確定穩(wěn)態(tài)值 由換路后等效電路得 （ 3）確定時(shí)間常數(shù) 電容兩端的戴維南等效電阻為 則時(shí)間常數(shù) 電容上的電流 ()Cu ?C 3Vu ??（ ）?0 1R ??0 1 1 1 SRC? ? ? ? ?? ?C C C C( ) ( ) ( 0 ) ( ) e 3 ( 0 3 ) e 3 ( 1 ) V tttu t u u ue?????? ? ? ? ?? ? ? ? ?( ) 1 3 3 AttCC dui t C e edt ??? ? ? ? 【 例 】 圖 317（ a）所示電路原處于穩(wěn)態(tài)，在 時(shí)將開(kāi)關(guān) S閉合，試求換路后電路中所示的電壓和電流，并畫(huà)出其變化曲線。 0t ? （ d ） （ c ） （ b ） （ a ） C 5 μ F R2 6 K Ω R3 2K Ω i2 S t= 0 i1 US 12V R1 3K Ω iC uC + R2 6 K Ω R3 2K Ω S US 12V R1 3K Ω )0( ?Cu + R2 6 K Ω R3
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