电工学课件第6章电路的暂态分析.pptVIP

RC微分电路具有两个条件（2）从电阻端输出。在脉冲数字电路中，常运用微分电路把矩形脉冲变换为尖脉冲，作为触发信号。（1）（一般）三、积分电路（2）从电容两端输出。因时间常数较大，所以电容器的端电压上升很慢。（1）U0tU0tU0tU0t四、耦合电路这样的电路称为耦合电路，C称为耦合电容。当时U0tU0tU0t特点：电容充放电很慢。电阻上的电压基本上与电源电压相一致即电路的时，CIst=0vCS2R1R2S1t=t1Ist1t0R1CvCR1CR2vCIstt1例图示电路，t=0,S1打开t=t1=R1C,S2闭合求vc(t),t0t=0-vc(0-)=0t1t0vc(0+)=0vc(∞)=R1ISτ1=R1Ctt1CIst=0vCS2R1R2S1t=t1R1CR2vCIstt1vCt10ttt1vRRvcivsCvLL一般形式二阶动态电路方程uc随时间变化的曲线如图所示时间常数是具有时间的量纲，所以称为RC电路的时间常数。电压uc衰减的快慢是由电路的时间常数τ决定的。（1）当时，可见，时间常数等于uc由初值U衰减到初值36.8%所需的时间。（2）数学上可以证明，指数上任意一点的次切距的长度都等于?，以初始点为例（3）从理论上讲，只有t时，电路才能达到稳态。但实际上，由于指数曲线开始变化较快，而后逐渐缓慢。当时，零输入响应的特点0.3680.1350.0500.0180.0070.002（4）越大，uc衰减（电容放电）越慢RC的零输入响应，即RC电路放电暂态过程，uc的变化规律，有t=0时，uc=U开始放电，最终uc=0负号表示放电电流实际方向与图中的i正方向相反。由上知例6.2.2开关S闭合前电路已处于稳态。在t=0时，将开关闭合，试求t0是电压uc和ic，i1及i2。St=0解在t=0-时在t0时二、RC电路的零状态响应阶跃电压KVL方程U{{U微分方程的通解有两个部分：特解uc和补函数ucA.特解:uc应与已知激励函数有相同的形式，所以设代入（1）B.补函数应是齐次微分方程的通解由上知A为待定系数。C.（1）式的通解为根据换路定则：在时，则由曲线可以看出，当t时，逐渐增长而最终趋于稳态值但一般以为在t之后，就基本近似认为即达到稳态电容的充电电流A.阶跃电压刚开始作用于RC电路时，由于电容电压的初值为零，（且不能突变），因为全部电压都加在电阻R上。B.开始作用瞬时，电阻上电压=U为最大，所以充电电流也为最大U/R。C.随着时间的推移，电容电压逐渐增长，同时电阻上的电压逐渐衰减，充电电流逐渐下降而趋于零。充电快慢程度由时间常数?决定?=RC，一般之后，充电基本结束。D.充电结束时，电路达到新的稳态例6.2.5R1=3KΩ，R2=6KΩ，C1=40μF，C2=C3=20μF，阶跃电压U=12V，试求输出电压uc。设uc=0V。解等效电容为：等效电源：0t8三、RC电路的全响应全响应是指电源激励和电容元件的初始状态均不为零时电路的响应。U特解+补函数=A=