《电路分析基 础》课件_西电第10章动态电路的时域分析 .ppt

10.7.1RLC串联电路的微分方程其特征方程为解得特征根为下一页上一页10.7二阶动态电路的暂态响应第10章动态电路的时域分析10.7.2零输入响应电路微分方程的特征根，称为电路的固有频率。当RLC串联电路的电路元件参数R、L、C的量值不同时，特征根可能出现以下三种情况：下一页上一页10.7二阶动态电路的暂态响应第10章动态电路的时域分析1.过阻尼情况p1和p2为不相等的负实根，齐次方程的通解的形式为均按指数规律单调地衰减到零，因而过阻尼现象是一种非振荡放电过程下一页上一页10.7.2零输入响应10.7二阶动态电路的暂态响应第10章动态电路的时域分析非振荡过阻尼uc、ul、i的变化曲线下一页上一页10.7.2零输入响应10.7二阶动态电路的暂态响应第10章动态电路的时域分析2.临界阻尼情况p1和p2为相等的负实根，齐次方程的通解的形式为此时uC、uL、i的波形以及物理过程与过阻尼情况类似，仍是一种非振荡响应。下一页上一页10.7.2零输入响应10.7二阶动态电路的暂态响应第10章动态电路的时域分析3.欠阻尼情况p1和p2为一对共轭复根齐次方程的通解的形式为下一页上一页10.7.2零输入响应10.7二阶动态电路的暂态响应第10章动态电路的时域分析欠阻尼情况uC、i、uL随时间变化的曲线下一页上一页10.7.2零输入响应10.7二阶动态电路的暂态响应第10章动态电路的时域分析[解]因为所以，放电过程为过阻尼情况。特征根下一页上一页10.7二阶动态电路的暂态响应[解]因为所以此例为临界阻尼的情况。所以下一页上一页10.7.2零输入响应10.7二阶动态电路的暂态响应10.8应用1.汽车自动点火电路设电路中，打火放电需要起始电流下一页上一页在内电感电流从直逼到零，所以电感电压实际中，这30kV的高压足以使火花塞打火而发动汽车。第10章动态电路的时域分析2.高压电火花加工电路分析可知，这时电路工作在欠阻尼状态。下一页上一页分析表明，从电源接通到时，电容电压可达最大值（约为518V），此时电容立即放电，以后周期进行。10.8应用第10章动态电路的时域分析10.9动态电路的计算机辅助分析10.9.1RC电路的零输入响应电路中的开关J1原来接在左侧，电源通过电阻R1对电容充电，使其初始值等于10V。在t=0时开关迅速由左侧切换到右侧，已经充电的电容脱离电压源和电阻R2连接，构成放电回路。下一页上一页第10章动态电路的时域分析下一页上一页10.9动态电路的计算机辅助分析10.9.1RC电路的零输入响应第10章动态电路的时域分析10.9.2RC电路的暂态响应电路中的开关J1，原来接在左侧，电源对电容充电。在t=0时开关迅速由左侧换到右侧，电容通过R2、R3放电。运行仿真开关，在反复按下空格space，使开关J1反复打开和闭合下一页上一页第10章动态电路的时域分析10.9动态电路的计算机辅助分析RC暂态响应曲线下一页上一页10.9.2RC电路的暂态响应第10章动态电路的时域分析10.9动态电路的计算机辅助分析10.10本章小结1.换路定律2.初始值（1）定义：对于一阶电路，初始值是在电路换路后的第一个瞬间，即时的电路中各电量的数值，初始值组成求解动态电路的初始条件（2）求法：电路中电压和电流的初始值分为两类，①对于电容电压和电感电流的初始值②另一类初始值是可以跃变的量下一页上一页第10章动态电路的时域分析3.零输入响应和零状态响应4.全响应及其分解非零状态的电路在独立源作用下的响应称全响应。线性动态电路的全响应可以分解为稳态响应和暂态响应之和，便于分析过渡过程；线性动态电路的全响应还可以分解为零输入响应与零状态响应之和，这是线性动态电路的一个基本性质，是响应可以叠加的一种体现。下一页上一页第10章10.10本章小结5.全响应的三要素公式6.阶跃响应（1）单位阶跃函数记（2）阶跃响应：初始状态为零的动态电路，在单位阶跃信号作用下产生的零状态响应称为电路的阶跃响应，记为s(t)。下一页上一页第10章10.10本章小结7.冲激响应（1）单位冲激函数（2）冲激响应：初始状态为零的电路，在单位冲激信号作用下产生的零状态响应，称为冲激响应，记为h(t)。8.二阶电路的零输入响应下一页上一页