一階電路的零輸入響應(yīng)課件.pptx

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1、引言u(píng)C(0+)=uC(0-)=us10+時(shí)刻等效電路+-R2CuC(0+)iC(0+)R3+-us2換路定則uC(0-)=us1+-R1+-us1R2CuC(t)iC(t)R3+-S(t=0)us2引言u(píng)C(0+)=uC(0-)=us1us2t≥0+時(shí)等效電路+-R2CiC(t)R3+-uC(t)uC(t)??關(guān)注重點(diǎn)+-R2CR3uC(t)iC(t)us2+-有源線性電阻電路uC(∞)=us2戴維寧(諾頓)等效電路引言有源線性電阻電路Requs+-一階動(dòng)態(tài)電路t≥0+時(shí)等效電路(t=0出現(xiàn)換路)uC(t)+-CisReq?RC電路?RL電路L引言一階動(dòng)態(tài)電路t≥0+時(shí)等效電路

2、(t=0出現(xiàn)換路)Requs+-uC(t)+-CuC(0+)=U0t≥0+?RC電路(具有一般性)t≥0+時(shí)等效電路Requs+-uC(t)+-CuC(0+)=U0t≥0+引言無(wú)源線性電阻電路零輸入響應(yīng)uC(0+)=U0≠0us=0零狀態(tài)響應(yīng)uC(0+)=0us≠0uC(0+)=0引言零輸入響應(yīng)（有初始儲(chǔ)能，無(wú)激勵(lì)源輸入）uC(0+)=U0≠0us=0零狀態(tài)響應(yīng)（無(wú)初始儲(chǔ)能，有激勵(lì)源輸入）uC(0+)=0us≠0uC(0+)=U0≠0全響應(yīng)us≠0第四章一階電路和二階電路本章著重討論一階線性電路的?零輸入響應(yīng)?零狀態(tài)響應(yīng)?全響應(yīng)?關(guān)鍵是掌握三要素法一階RC電路一階RL電路一階電路

3、(firstordercircuit)——電路中只含有一個(gè)獨(dú)立的儲(chǔ)能元件(一階微分方程)。§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?基本概念零輸入響應(yīng)(zeroinputresponserzi)——換路后無(wú)輸入激勵(lì)的作用，電路中的響應(yīng)是由儲(chǔ)能元件的非零原始狀態(tài)而引起的。?定性分析(零輸入響應(yīng))帶電電容(初始儲(chǔ)能)的放電過(guò)程，電阻耗能過(guò)程。uc(t):uc(0+)=U0i(t):i(0+)=U0/Req00t≥0+§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?一階RC電路Requs+-uC(t)+-Ct≥0+時(shí)等效電路i(t)uc(0+)=U0t≥0+時(shí)電路的微分方程特征方程為特征根為?定量分析01=+Req

4、CsReqCs1-=RequC(t)+-Ci(t)uc(0+)=U0t≥0+時(shí)等效電路§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?一階RC電路uc(0+)=uc(0-)=U0通解為代入初始條件得A=U0零輸入響應(yīng)§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?一階RC電路uc(0+)=U0RequC(t)+-Ci(t)t≥0+時(shí)等效電路電壓曲線tuC(t)0U0指數(shù)衰減?0§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?一階RC電路U0/Reqi(0-)=00ti(t)電流曲線指數(shù)衰減?0tuC(t)0U0Req?§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?一階RC電路U0一定C一定，q一定Req大，i小，衰減越慢；Req小，i大，衰減越快。

5、uc(0+)=U0RequC(t)+-Ci(t)t≥0+時(shí)等效電路tuC(t)0U0C?§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?一階RC電路U0一定Req一定，i一定C大，q大，衰減越慢；C小，q小，衰減越快。tuC(t)0U0?§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?時(shí)間常數(shù)τ大，衰減越慢；τ小，衰減越快。?τ的大小表征了電容電壓衰減的慢快?電路的時(shí)間常數(shù)(timeconstant)t?單位:sReqC=t電壓(V)電壓無(wú)量綱t和t同量綱t:V/A?A?s/V=s?具有時(shí)間的量綱;?由電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)決定?！?-1一階電路的零輸入響應(yīng)?一階RC電路§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?時(shí)間常數(shù)tuC(t)

6、0U0U0e-1=0.368U0?：表示零輸入響應(yīng)衰減到原值的0.368倍所需的時(shí)間。0.368U0§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?時(shí)間常數(shù)tuC(t)0U0U0e-1=0.368U0U0e-1·e-1=(0.368×0.368)U0=0.135U0U0e-3=0.05U0U0e-4=0.0184U0U0e-5=0.0068U00時(shí)間常數(shù)?愈小，放電過(guò)程進(jìn)行得愈快，暫態(tài)過(guò)程需要的時(shí)間越短；反之，?愈大，放電過(guò)程進(jìn)行得愈慢，暫態(tài)過(guò)程需要的時(shí)間越長(zhǎng)。工程上認(rèn)為，大約經(jīng)過(guò)4?－5?后暫態(tài)過(guò)程結(jié)束。e-1=0.368略大于1/3tuC(t)0iC(0-)=0U00.368U0τuC(t)0

7、ti(t)τi(t)電壓曲線電流曲線§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?一階RC電路注意：(1)在同一個(gè)電路中，不同電壓、電流響應(yīng)的時(shí)間常數(shù)?相同。(特征值相同；線性電路)(2)初始值的作用是決定衰減的起始位置以及在衰減過(guò)程中任一時(shí)刻的瞬時(shí)值，但它不能決定衰減的快慢。§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?一階RC電路?圖解計(jì)算時(shí)間常數(shù)§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?一階RC電路??電阻吸收的能量(放電過(guò)程中)RequC(t)+-Ci(t)t≥0+時(shí)等效電路§4-1一階電路的零輸入響應(yīng)?一階RC電