电路课件 第七章(下)
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高频电路原理和分析课件第7章_频率调制和解调

第7章 角度调制与解调
第7章 角度调制与解调
7.1 角度调制信号分析 7.2 调频器与调频方法 7.3 调频电路 7.4 鉴频器与鉴频方法 7.5 鉴频电路 7.6 调频收发信机及附属电路 7.7 调频多重广播
第7章 角度调制与解调
概述
在无线通信中,频率调制和相位调制是又一类重要的 调制方式。
1、频率调制又称调频(FM)——模拟信号调制,它是使 高频振荡信号的频率按调制信号的规律变化(瞬时频率变化 的大小与调制信号成线性关系),而振幅保持恒定的一种调 制方式。调频信号的解调称为鉴频或频率检波。
些边频对称地分布在载频两边,其幅度取决于调制指数mf ;
(2) 由于mf=Δ ωm/Ω=Δ fm/F,且Δ ωm=kfUΩ,因此调制指 数mf既取决于最大频偏,又取决于调制信号频率F。 (3) 由于相邻两根谱线的间隔为调制信号频率,因此调制信 号频率越大,谱线间隔越大,在相同的调制指数mf时,最 大频偏也越大。
(7-3)
第7章 角度调制与解调
式中, m
m f 为调频指数。FM波的表示式为
u F M ( t ) U C c o s (c t m fs i n t ) R e [ U C e j e t e j m fs i n t ]
(7-4)
图7-1画出了频率调制过程中调制信号、调频信号及 相应的瞬时频率和瞬时相位波形。
J
2 n
(mf
)
1
n
PFM
1 2RL
Uc2
Pc
(7-14) (7-15)
第7章 角度调制与解调
(7-15)式说明,调频波的平均功率与未调载波的平均 功率相等。当调制指数mf由零增加时,已调制的载波功 率下降,而分散给其他边频分量。这就是说,调频的过 程就是进行功率的重新分配,而总功率不变,即调频器 可以看作是一个功率分配器。
第7章 角度调制与解调
7.1 角度调制信号分析 7.2 调频器与调频方法 7.3 调频电路 7.4 鉴频器与鉴频方法 7.5 鉴频电路 7.6 调频收发信机及附属电路 7.7 调频多重广播
第7章 角度调制与解调
概述
在无线通信中,频率调制和相位调制是又一类重要的 调制方式。
1、频率调制又称调频(FM)——模拟信号调制,它是使 高频振荡信号的频率按调制信号的规律变化(瞬时频率变化 的大小与调制信号成线性关系),而振幅保持恒定的一种调 制方式。调频信号的解调称为鉴频或频率检波。
些边频对称地分布在载频两边,其幅度取决于调制指数mf ;
(2) 由于mf=Δ ωm/Ω=Δ fm/F,且Δ ωm=kfUΩ,因此调制指 数mf既取决于最大频偏,又取决于调制信号频率F。 (3) 由于相邻两根谱线的间隔为调制信号频率,因此调制信 号频率越大,谱线间隔越大,在相同的调制指数mf时,最 大频偏也越大。
(7-3)
第7章 角度调制与解调
式中, m
m f 为调频指数。FM波的表示式为
u F M ( t ) U C c o s (c t m fs i n t ) R e [ U C e j e t e j m fs i n t ]
(7-4)
图7-1画出了频率调制过程中调制信号、调频信号及 相应的瞬时频率和瞬时相位波形。
J
2 n
(mf
)
1
n
PFM
1 2RL
Uc2
Pc
(7-14) (7-15)
第7章 角度调制与解调
(7-15)式说明,调频波的平均功率与未调载波的平均 功率相等。当调制指数mf由零增加时,已调制的载波功 率下降,而分散给其他边频分量。这就是说,调频的过 程就是进行功率的重新分配,而总功率不变,即调频器 可以看作是一个功率分配器。
电工学课件--第七章--电动机教学内容

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定子接线端的连接
CAB
ZXY
W2 U2 V2 U1 V1 W1
去掉W2、 U2、V2短接 片后,变为
Y型连接
△接接
返回
第二节 三相异步电动机的工作原理
旋转磁场
转动原理
转差率
返回
一、旋转磁场
1、旋转磁场的产生
定子三相绕组对称,且空间上互差120°,接
成形。 U
A iA
YZ
X
W
V
C iC iB
电工学课件--第七章--电动机
一、转动原理
N
n1
n1=0, 磁场静止,转 子不能感应电流,导 体静止。
⊙F F
S
n1≠0,磁场顺时针旋 左通力 转。 右生电 转子产生感应电流,
在磁场的作用下产生
▪ 异步电动机要转动起来,电磁转矩,使转子转
要有旋转的磁场,同时转 动起来,方向与磁场
子电路必须闭合。
方向一致。
s≈0.02~0.06
异步电动机刚起动的瞬间,n = 0 , s = 1
返回
例:某三相异步电动机额定转速nN= 980r/min,接
在 f 1= 50Hz 的电源上运行。试求在额定状态下,定
子旋转磁场速度n1、磁极对数P、额定转差率s。
解: ∵一般额定转差率为0.02~0.06 ∴n≈n1
n
n1
6
0f1 P
P60 f1 60 503
n
980
n 16P f0 1
6 050 10r0 /m 0in 3
sn1n100 9 08 00.02
n1
1000 返回
第三节 三相异步电动机的电磁 转矩与机械特性
转矩平衡 电磁转矩 机械特性
定子接线端的连接
CAB
ZXY
W2 U2 V2 U1 V1 W1
去掉W2、 U2、V2短接 片后,变为
Y型连接
△接接
返回
第二节 三相异步电动机的工作原理
旋转磁场
转动原理
转差率
返回
一、旋转磁场
1、旋转磁场的产生
定子三相绕组对称,且空间上互差120°,接
成形。 U
A iA
YZ
X
W
V
C iC iB
电工学课件--第七章--电动机
一、转动原理
N
n1
n1=0, 磁场静止,转 子不能感应电流,导 体静止。
⊙F F
S
n1≠0,磁场顺时针旋 左通力 转。 右生电 转子产生感应电流,
在磁场的作用下产生
▪ 异步电动机要转动起来,电磁转矩,使转子转
要有旋转的磁场,同时转 动起来,方向与磁场
子电路必须闭合。
方向一致。
s≈0.02~0.06
异步电动机刚起动的瞬间,n = 0 , s = 1
返回
例:某三相异步电动机额定转速nN= 980r/min,接
在 f 1= 50Hz 的电源上运行。试求在额定状态下,定
子旋转磁场速度n1、磁极对数P、额定转差率s。
解: ∵一般额定转差率为0.02~0.06 ∴n≈n1
n
n1
6
0f1 P
P60 f1 60 503
n
980
n 16P f0 1
6 050 10r0 /m 0in 3
sn1n100 9 08 00.02
n1
1000 返回
第三节 三相异步电动机的电磁 转矩与机械特性
转矩平衡 电磁转矩 机械特性
电路课件 电路07 一阶电路和二阶电路的时域分析

第7章一阶电路和二阶电路的时域分析 7-1动态电路方程及初始条件
2019年3月29日星期五
经典法
5
• 线性电容在任意时刻t,其电荷、电压与电流关系:
q(t ) q(t0 ) iC ( )d
t0 t
线性电容换路瞬间情况
uC (t ) uC (t0 )
• q、uc和ic分别为电容电荷、电压和电流。令t0=0-, t=0+得: 0 0
第7章一阶电路和二阶电路的时域分析
2019年3月29日星期五
3
• 动态电路:含动态元件电容和电感电路。 • 动态电路方程:以电流和电压为变量的微分方程或微 分-积分方程。 • 一阶电路:电路仅一个动态元件,可把动态元件以外 电阻电路用戴维宁或诺顿定理置换,建立一阶常微分 方程。 • 含2或n个动态元件,方程为2或n阶微分方程。 • 动态电路一个特征是当电路结构或元件参数发生变化 时(如电路中电源或无源元件断开或接入,信号突然 注入等),可能使电路改变原来工作状态,转变到另 一工作状态,需经历一个过程,工程上称过渡过程。 • 电路结构或参数变化统称“换路”,t=0时刻进行。 • 换路前最终时刻记为t=0-,换路后最初时刻记为t=0+, 换路经历时间为0-到0+。
第7章一阶电路和二阶电路的时域分析 7-2一阶电路的零输入响应
2019年3月29日星期五
RC电路零输入响应-1
12
• 电路中电流 • 电阻上电压
RC电路零输入响应-2
1
t t duC U 0 RC t d 1 RC RC i C C (U 0e ) C ( )U 0e e dt dt 1 RC R
R
13
RC电路零输入响应-3
2019年3月29日星期五
经典法
5
• 线性电容在任意时刻t,其电荷、电压与电流关系:
q(t ) q(t0 ) iC ( )d
t0 t
线性电容换路瞬间情况
uC (t ) uC (t0 )
• q、uc和ic分别为电容电荷、电压和电流。令t0=0-, t=0+得: 0 0
第7章一阶电路和二阶电路的时域分析
2019年3月29日星期五
3
• 动态电路:含动态元件电容和电感电路。 • 动态电路方程:以电流和电压为变量的微分方程或微 分-积分方程。 • 一阶电路:电路仅一个动态元件,可把动态元件以外 电阻电路用戴维宁或诺顿定理置换,建立一阶常微分 方程。 • 含2或n个动态元件,方程为2或n阶微分方程。 • 动态电路一个特征是当电路结构或元件参数发生变化 时(如电路中电源或无源元件断开或接入,信号突然 注入等),可能使电路改变原来工作状态,转变到另 一工作状态,需经历一个过程,工程上称过渡过程。 • 电路结构或参数变化统称“换路”,t=0时刻进行。 • 换路前最终时刻记为t=0-,换路后最初时刻记为t=0+, 换路经历时间为0-到0+。
第7章一阶电路和二阶电路的时域分析 7-2一阶电路的零输入响应
2019年3月29日星期五
RC电路零输入响应-1
12
• 电路中电流 • 电阻上电压
RC电路零输入响应-2
1
t t duC U 0 RC t d 1 RC RC i C C (U 0e ) C ( )U 0e e dt dt 1 RC R
R
13
RC电路零输入响应-3
电路第五版 罗先觉 邱关源 课件(第七章)课件

2
零输入响应:仅由电路初始储能引起的响应。
(输入激励为零) 零状态响应:仅由输入激励引起的响应。 (初始储能为零)
1. RC电路的放电过程:
如右图,已知uc(0-)=U0,S 于t=0时刻闭合,分析t≧0 时uc(t) 、 i(t)的变化规律。 +
i(t)
S uc(t) R
+ uR(t) -
(a)
i ()=12/4=3A
例3:如图(a)零状态电路,S于t=0时刻闭合,作0+图 并求ic(0+)和uL(0+)。 S Us ic
+ uc -
R2 L
S
↓iL
ic(0+) C
Us R1
R2 L
C R1
+ uL -
+ uL(0+) -
(a) 解: ① t<0时,零状态 →uc(0-)=0 iL(0-)=0 ② 由换路定理有:uc(0+)= uc(0-) =0 iL(0+)= iL(0-) =0 作0+图: 零状态电容→零值电压源 →短路线 零状态电感→零值电流源 →开路 ③ 由0+图有:ic(0+)=Us/R1 uL(0+)=uR(0+)=Us
uc(0+)= uc(0-) =8V
② 由换路定理有: iL(0+)= iL(0-) =2A 作0+等效图(图b)
S i 12V + R3 Us
2 R1 + uc (a) + R2 5 ic + iL 12V uL 4 i(0+) Us
R1 +
5
ic(0+) 8V
电路第七章

U s uC (0 ) 12 12 (3) i1 (0 ) 0 R1 4
i2 (0 )
uC (0 ) 12 1.5 A R2 8
iC (0 ) i1 (0 ) i2 (0 ) 1.5 A
例5: 图示电路,t=0时S由1扳向2, t < 0 时电路稳定。求初始值 i1(0+) 、 i2(0+)和uL(0+)。 Us 9 3A 解:(1) t<0时:i L (0 ) R1 3 (2) 0+等效电路。根据换路定律:
方程通解:uC (t ) A e A e
pt
t RC
uC ( t ) U 0 e
t RC
带入初始条件: A U 0
t RC
(t 0)
duC U 0 i C e dt R
( t 0)
4、参量图形分析t
uC (t)和i(t)从初始值按指数规律衰减 电容充放电分析: 1、t<0时充电,稳定后,uC=U0 。
第7章 一阶电路和二阶电路的时域分 析
7.1 动态电路的方程及其初始条件
7.2
7.3 7.4 7.5 7.7
一阶电路的零输入响应
一阶电路的零状态响应 一阶电路的全响应 二阶电路的零输入响应 一阶电路和二阶电路的阶跃响应
7.1 动态电路的方程及其初始条件
1. 动态电路
含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。
例
电阻电路
i
+ i
(t = 0) R1 R2 0
i U S / R2
t 过渡期为零
us
i U S ( R1 R2 )
-
返 回
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i2 (0 )
uC (0 ) 12 1.5 A R2 8
iC (0 ) i1 (0 ) i2 (0 ) 1.5 A
例5: 图示电路,t=0时S由1扳向2, t < 0 时电路稳定。求初始值 i1(0+) 、 i2(0+)和uL(0+)。 Us 9 3A 解:(1) t<0时:i L (0 ) R1 3 (2) 0+等效电路。根据换路定律:
方程通解:uC (t ) A e A e
pt
t RC
uC ( t ) U 0 e
t RC
带入初始条件: A U 0
t RC
(t 0)
duC U 0 i C e dt R
( t 0)
4、参量图形分析t
uC (t)和i(t)从初始值按指数规律衰减 电容充放电分析: 1、t<0时充电,稳定后,uC=U0 。
第7章 一阶电路和二阶电路的时域分 析
7.1 动态电路的方程及其初始条件
7.2
7.3 7.4 7.5 7.7
一阶电路的零输入响应
一阶电路的零状态响应 一阶电路的全响应 二阶电路的零输入响应 一阶电路和二阶电路的阶跃响应
7.1 动态电路的方程及其初始条件
1. 动态电路
含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。
例
电阻电路
i
+ i
(t = 0) R1 R2 0
i U S / R2
t 过渡期为零
us
i U S ( R1 R2 )
-
返 回
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第七章_三相正弦交流电路

30
U BC U B U C
U CA U C U A
UA
U AB 2U A cos30 3U A
U B 30
U C U BC
一般写为
Ul 3U p
第七章 三相电路
U AB 3 U A 30 U BC 3 U B 30 U CA 3 U C 30
三相负载的连接: 三相负载也有 Y和 D两种接法,至于采用哪种方 三 相 法 ,要根据负载的额定电压和电源电压确定。
四 线 制 当负载额定电压等于电源相电压时采用星形联接;
当负载额定电压等于电源线电压时采用三角形联 接。
负载星形联接的三相电路 三相四线制电路 ~ A B C N
~
当单相负载 的额定电压等 于电源的相电 压,应将负载 接在相线与中 不对称负载 性线之间,形 单相负载组成的不 成星型联接。 对称星型联接三相负载
第七章 三相电路
三相电源星形联接方式下相电压和线电压之间的关系:
A
+
uA
N + -
u AB u A uB
N
uBC uB uC
uB
+
uC
uCA uC u A
B C
第七章 三相电路
用相量表示:
U A U CA
U AB U A U B
UC
30
U AB U B
u A uB uC 0
U AU B UC 0
由相量图可知,三相电压相量和为零,即
这三组大小相等,频率相同,相位依次相差 120 的三 相电压,称为对称三相电压。对称三相电压是三
U BC U B U C
U CA U C U A
UA
U AB 2U A cos30 3U A
U B 30
U C U BC
一般写为
Ul 3U p
第七章 三相电路
U AB 3 U A 30 U BC 3 U B 30 U CA 3 U C 30
三相负载的连接: 三相负载也有 Y和 D两种接法,至于采用哪种方 三 相 法 ,要根据负载的额定电压和电源电压确定。
四 线 制 当负载额定电压等于电源相电压时采用星形联接;
当负载额定电压等于电源线电压时采用三角形联 接。
负载星形联接的三相电路 三相四线制电路 ~ A B C N
~
当单相负载 的额定电压等 于电源的相电 压,应将负载 接在相线与中 不对称负载 性线之间,形 单相负载组成的不 成星型联接。 对称星型联接三相负载
第七章 三相电路
三相电源星形联接方式下相电压和线电压之间的关系:
A
+
uA
N + -
u AB u A uB
N
uBC uB uC
uB
+
uC
uCA uC u A
B C
第七章 三相电路
用相量表示:
U A U CA
U AB U A U B
UC
30
U AB U B
u A uB uC 0
U AU B UC 0
由相量图可知,三相电压相量和为零,即
这三组大小相等,频率相同,相位依次相差 120 的三 相电压,称为对称三相电压。对称三相电压是三
电子技术电路(模拟部分)康华光版课件-第七章
2
7.1 反馈的基本概念与分类
7.1.1 什么是反馈 7.1.2 直流反馈与交流反馈 7.1.3 正反馈与负反馈 7.1.4 串联反馈与并联反馈 7.1.5 电压反馈与电流反馈
3
§ 7.1.1 什么是反馈
1. 反馈(feedback)
将电路输出电量(电压或电流)的一部分或全部通过反馈网络, 用一定的方式送回到输入回路,以影响输入电量的过程。反馈 体现了输出信号对输入信号的反作用
i
bb
hie
内部反馈
ic
c
R b1
+
+
Cb1+
+
vbe hrevce
-e
1
hfeib hoe
+
v ce
+
v i
R b2
-
-
-+
+
V CC
Rc
+ Cb2
T Re
+
RL
v o
-
外部反馈
4
§ 7.1.1 什么是反馈
1. 反馈(feedback)
反馈放大电路 的输入信号
基本放大电路的输入 信号(净输入信号)
净输入量
本反 级馈 反通 馈路 通路
R3 (+)
R5 -
R1
-
vI (+)
(+)
+
(-)
级间负反馈
+ (+)
R4 R2
(-) vO
级间反馈通路
7
§ 7.1.2 直流反馈与交流反馈
根据反馈到输入端的信号是交流,还是直流,或同时 存在,来进行判别。 取决于反馈通路。
7.1 反馈的基本概念与分类
7.1.1 什么是反馈 7.1.2 直流反馈与交流反馈 7.1.3 正反馈与负反馈 7.1.4 串联反馈与并联反馈 7.1.5 电压反馈与电流反馈
3
§ 7.1.1 什么是反馈
1. 反馈(feedback)
将电路输出电量(电压或电流)的一部分或全部通过反馈网络, 用一定的方式送回到输入回路,以影响输入电量的过程。反馈 体现了输出信号对输入信号的反作用
i
bb
hie
内部反馈
ic
c
R b1
+
+
Cb1+
+
vbe hrevce
-e
1
hfeib hoe
+
v ce
+
v i
R b2
-
-
-+
+
V CC
Rc
+ Cb2
T Re
+
RL
v o
-
外部反馈
4
§ 7.1.1 什么是反馈
1. 反馈(feedback)
反馈放大电路 的输入信号
基本放大电路的输入 信号(净输入信号)
净输入量
本反 级馈 反通 馈路 通路
R3 (+)
R5 -
R1
-
vI (+)
(+)
+
(-)
级间负反馈
+ (+)
R4 R2
(-) vO
级间反馈通路
7
§ 7.1.2 直流反馈与交流反馈
根据反馈到输入端的信号是交流,还是直流,或同时 存在,来进行判别。 取决于反馈通路。
电力课件第七章电力系统各元件的序参数和等值电路应用概念课件
(7-7)
可见,a、b、c相的正序阻抗为:
(7-8)
由式(7-8)可知,正序阻抗在三相中是相同的。由于正序电压和电流时正常对称状态下的三相电压和电流,所以正序阻抗就是电路在正常对称运行状态下的一相等值阻抗。
如在这个电路上施加负序电压,则电路中将流过负序相电流,且中性线电流为零。此时,相电压与相电流之比叫做该电路的负序阻抗。和推导上述正序阻抗的过程相似,可得各相的负序阻抗为:
(7-9)
对于无阻抗绕组凸极机,取为Xd’和Xd的几何平均值,即
(7-10)
在近似计算中,对于汽轮发电机及有阻尼绕组的水轮发电机,也可采用X2=1.22Xd’’。对于没有阻尼绕组的水轮发电机,可采用X2=1.45Xd’’。
如果对于同步发电机的参数缺乏了解,其负序电抗也可按表7-2取值。
表7-2同步电机的负序电抗X2和零序电抗X0
表7-1同步发电机的负序电抗X2
短路种类
负序电抗
两相短路
单相接地短路
两相接地短路
表7-1中X0为同步发电机的零序电抗。由表7-1可见,若Xd’’=Xq’’,则负序电抗X2=Xd’’,与同步发电机的短路种类无关。当同步发电机经外电抗X短路时,表中所有Xd’’、Xq’’、X0都应以Xd’’+X,Xq’’+X,X0+X代替。此时同步发电机转子纵横间不对称的影响将被削弱。当纵横轴向的电抗接近相等时,表中三个公式的计算结果差别很小。电力系统短路一般发生在电力线路上,所以在短路电流计算中,同步发电机本身的负序电抗,可以当做短路种类无关,并取Xd’’和Xq’’的算述平均值,即
第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路
三相短路为对称短路,短路电流交流分量三相是对称的。在对称三相系统中,三相阻抗相同,三相电压和电流的有效值相等。因此对于对称三相系统三相短路的根系与计算,可只分析和计算其中一相。
可见,a、b、c相的正序阻抗为:
(7-8)
由式(7-8)可知,正序阻抗在三相中是相同的。由于正序电压和电流时正常对称状态下的三相电压和电流,所以正序阻抗就是电路在正常对称运行状态下的一相等值阻抗。
如在这个电路上施加负序电压,则电路中将流过负序相电流,且中性线电流为零。此时,相电压与相电流之比叫做该电路的负序阻抗。和推导上述正序阻抗的过程相似,可得各相的负序阻抗为:
(7-9)
对于无阻抗绕组凸极机,取为Xd’和Xd的几何平均值,即
(7-10)
在近似计算中,对于汽轮发电机及有阻尼绕组的水轮发电机,也可采用X2=1.22Xd’’。对于没有阻尼绕组的水轮发电机,可采用X2=1.45Xd’’。
如果对于同步发电机的参数缺乏了解,其负序电抗也可按表7-2取值。
表7-2同步电机的负序电抗X2和零序电抗X0
表7-1同步发电机的负序电抗X2
短路种类
负序电抗
两相短路
单相接地短路
两相接地短路
表7-1中X0为同步发电机的零序电抗。由表7-1可见,若Xd’’=Xq’’,则负序电抗X2=Xd’’,与同步发电机的短路种类无关。当同步发电机经外电抗X短路时,表中所有Xd’’、Xq’’、X0都应以Xd’’+X,Xq’’+X,X0+X代替。此时同步发电机转子纵横间不对称的影响将被削弱。当纵横轴向的电抗接近相等时,表中三个公式的计算结果差别很小。电力系统短路一般发生在电力线路上,所以在短路电流计算中,同步发电机本身的负序电抗,可以当做短路种类无关,并取Xd’’和Xq’’的算述平均值,即
第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路
三相短路为对称短路,短路电流交流分量三相是对称的。在对称三相系统中,三相阻抗相同,三相电压和电流的有效值相等。因此对于对称三相系统三相短路的根系与计算,可只分析和计算其中一相。
数字电路 第七章 时序逻辑电路
/0 001
/0
010 /0
101
100 /1 /0
011
结论:该电路是一个同步五进制( ⑥ 结论:该电路是一个同步五进制(模5)的加 法计数器,能够自动启动, 为进位端. 法计数器,能够自动启动,C为进位端.
§7.3 计数器
7.3.1 计数器的功能和分类
1. 计数器的作用
记忆输入脉冲的个数;用于定时,分频, 记忆输入脉冲的个数;用于定时,分频,产 生节拍脉冲及进行数字运算等等. 生节拍脉冲及进行数字运算等等.
1 0 1 0 1 0 1 0
3. 还可以用波形图显示状态转换表. 还可以用波形图显示状态转换表.
CP Q0 Q1 Q2
思考题: 思考题:试设计一个四位二进制同步加法计数 器电路,并检验其正确性. 器电路,并检验其正确性.
7.3.4 任意进制计数器的分析
例:
Q2 J2 Q2 K2 Q1 J1 Q1 K1 Q0 J0 Q0 K0
第七章 时序逻辑电路
§7.1 概述 §7.2 时序逻辑电路的分析方法 §7.3 计数器 §7.4 寄存器和移位寄存器 §7.5 计数器的应用举例
§7.1Байду номын сангаас概述
在数字电路中, 在数字电路中,凡是任一时刻的稳定 输出不仅决定于该时刻的输入,而且还和 输出不仅决定于该时刻的输入,而且还和 电路原来的状态有关者 电路原来的状态有关者,都叫做时序逻辑 电路,简称时序电路 时序电路. 电路,简称时序电路. 时序电路的特点:具有记忆功能. 时序电路的特点:具有记忆功能.
下面将重点 讨论蓝颜色 电路—移位 电路 移位 寄存器的工 寄存器的工 作原理. 作原理. D0 = 0 D1 = Q0 D2 = Q1 D3 = Q2
高电压技术课件 第七章 第二篇 电力系统过电压及保护
2
z2
z1 电压反射系数,1
1
z1 z2
1
以上电压波的折射反射系数也适用于线路末
端接有不同集中负载的情况。
19
当z1
z
时,
2
2z2 1
z1 z2
z2 z1 0
z1 z2
即折射电压波大于 入射电压波,反射 电压波为正。
20
当z1
z
时,
2
2z2 1
z1 z2
z2 z1 0
Z1
U1q
A
Z1
Z1
折射系数=2/3,反射系数=-1/3
相当于线路末端接一波阻抗为“两分支”并联的线 路
28
二、集中参数等值电路(彼得逊法则)
把分布参数的电路用集中参数的电路表示, 这个计算折射波的等值电路法则称为彼得逊法则 。这个电路也称为彼得逊等值电路。
u2q
2Z 2 Z1 Z2
u1q
Z2 Z1 Z2
单根无损线
u
L0 dx
i t
u
u x
dx
i
C0 dx
u t
i
i x
dx
u x
L0
i t
i x
C0
u t
9
单根无损线
采用拉氏变换求解得:
u
uq
(t
x
)
u
f
(t
x
)
i
iq
(t
x
)
i
f
(t
x
)
简化表示为
iq
(tΒιβλιοθήκη x) v1 zuq
(t
x) v
u uq u f i iq i f uq ziq u f zi f
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t C
2 1
1 -at i L 0 ( u C Cos 由此该式变为: K(t)=Ke Cosθ0 wd t+SinθSinwd t ) K 1 u C 0 uc 2 d C
u C t e
t
C
K K K
2 1 2 2
K1 K1 K 2
2 2
Cos d t
K2 K1 K 2
2 2
Cos
Sin
Sin d t
满足: Cos
Cos Cos Sin Sin +
t
u C t Ke
Cos d t
u C t Ke
1.过阻尼情况
1 R 时,即 R 2 当 LC 2L
2
L C
S1、S2是不相等的负实数;
齐次方程解: u C t K 1e
K 1 , K 2由
S 1t
K 2e
S 2t
u C 0 K 1 K 2
u
' 初始条件定: C
0 K 1 S 1 K 2 S 2
2
齐次方程解:u C t K 1Cos d t K 2 Sin d t
同理欠阻尼情况:令 K= K2+ K 2 1 2
Arc tg
K2 K1
齐次解可写成:
uc(t)=K Cos(wdt -θ)
uc(t)=K Cos(wd - θ)
u C t
K
0
-K
t
无阻尼情况的物理特性:等幅振荡。
1 L R 时,即 R 2 当 LC C 2L
S 1, 2 R 2L
R 2L
2
1 R j d LC 2L
衰减系数
越大衰减越快
2
三者的关系
其 中 :
R d 衰减振荡角频率 LC 2 L 1 0 振荡时的角频率 LC 1
物理特性:等幅振荡
5、 由初始条件定常数K1与K2
u C 0 U 0
u
' C
0
du C t dt
t 0
i L 0 C
du C t dt
LC 串联 , i L iC C
du C t dt
t 0
i L 0 C
GCL并联电路的分析
te
t
i L 0 1 t e
t
已知 uc(0)=-1V,iL(0)=0, 例 2: US=0,求iL(t),t≥0。
iL(t)
+ US u C t K 1e
i L 0 C
S 1t
1/4H
解:电路的固有频率为:
S 1, 2 R 2L
2
1Ω 1F
2
1. R 2
L C
,
过阻尼
非振荡
1. G 2
C L
,
过阻尼
非振荡
S1、S2为不相等的负实数;
u C t K 1 e
L C ,
S1、S2为不相等的负实数;
s1 t
K 2e
s2 t
i L t K 1 e
2. G 2 C L ,
例1: 已知 uc(0)=0,iL(0)=1A,
US=0,求uc(t),iL(t),t≥0。
iL(t)
+ US R L
1H
解:电路的微分方程为:
d uC dt
2 2
3Ω 1F
1 LC
+ uC(t) 0
R du C L dt
1 LC
u C 0 特征方程为: S 2
R 2L
2
S
特征方程根为:
2 2
? =0时 电源U
d uC dt
2 2
i(t) + uL(t) - + uR(t)+ L R C
US
-
+ uC(t) -
LC
R du C L dt
S
2
RC
du C dt
uC 0
1 LC
1
uC 0
0
上式两边 同除LC 方程aX2+bX+c=0的解
b+ b2 4ac 2a
—与RLC串联电路分析是对偶的
i(t) + uL(t) - + uR(t)+ US L R C + uC(t) -
iS(t) +
u(t) -
iC(t) C
iG(t) G
iL(t) L
选uC为求解变量 由KVL: u L u R u C U S
LC d uC dt
2
选iL为求解变量 由KCL: i L iG iC i S
三、总结:
+
US L
R
C
+ uC(t) -
串联选uC为求解变量
S 1, 2 R 2L 1 R LC 2L
2
1. 1、 R
2
L C
, S1、S2为不相等的负实数;(过阻尼)
u C t K 1 e
s1 t
K 2e
s2 t
物理特性:衰减非振荡
2. 2、R 2 L C , S1、S2为相等的负实数;(临界阻尼)
K2 t e
+ uC(t) S 1t
1 R 2 解为: LC 2L
u C 0 K 1 1
'
K 1 , K 2由初始条件
u C 0 K 1 S 1 K 2
K 1 1,
K 2 2
0
iL(t) 4 A 3 2 1
S 1, 2
1 R 1 .5 2 1
S 1 0 .382 , S 2 2 .618
微分方程的解:
u C 0 K 1 K 2 0
' C
t K 1e S t K 2 e S t uC
第七章 二阶电路
§7-1 二阶电路的零输入响应
一.RLC串联电路微分方程的建立
i(t) + uL(t) - + uR(t)+
L
R C
US -
+ uC(t) -
LC
d uC dt
2
2
RC
du C dt
uC U S
'
求 阶 分 程 知 二 微 方 需 :
uC t
'
u C 0 , u C t 两 初 条 个 始 件
t
w02=a2+wd2 w0 a
wd
K 1Cos d t K 2 齐次方程解: u C t e 当R=0 时的情况,W 称为电路的谐振角频率。 Sin d t
0
令 K= K2+ K 齐次方程解: 2 u
1 2
t e K 1Cos d t K 2 Sin d t 1 2 K K K2 K ,K u C 0 K 1 Arc tg 构造直角三角形 K θ 由初始 i L 0 ' u C 0 K1 K 1 d K 2 条件定:
2
特征方程为:
R L
S
X=
LC
R
特征方程根为:
S 1,2
2L
1 R LC 2L
二.特征根S1,S2与二阶电路零输入响应的关系
由前面可知:S 1, 2
R 2L 1 R LC 2L
2
特征根S1,2随R、L、C的参数变化而变化,特 征根即电路的固有频率,它决定着零输入响应的形 式,根据特征根的不同形式分四种情况讨论。
LC d iL dt
2
2
2
RC
du C dt
2
uC U S
2
GL
di L dt
iL iS
LC S RC S 1 0
S 1, 2 R 2L 1 R LC 2L
2
LC S GL S 1 0
S 1, 2 G 2C 1 G LC 2C
0
由 i L 0 确 。i t C du C t 定 C 0
u
' C
u
' C
0
t
0
du C dt
0
iC t C
0
dt
i C 0 C
i L 0 C
零输入响应: S 由储能元件的初始储能引 起的电路响应。
齐次方程为:
或: d uC dt
C
u C t u C 0 e
t
u C 0 K K 1 , K 2由初 R 确定K1、K2的方1R
S1 S 2
R 2L
2
i L 0 t u C , uL t 都是指数衰减函数。 i C 0 te t C
'
K 1 , K 2由初始条件 u C 0 , u C 0 定出 .
联解
i L 0 C 1 1 1
K 1 0 . 447 K 2 0 . 447
u
0 K 1 S 1 K 2 S 2
u C t
0.447
2 1
1 -at i L 0 ( u C Cos 由此该式变为: K(t)=Ke Cosθ0 wd t+SinθSinwd t ) K 1 u C 0 uc 2 d C
u C t e
t
C
K K K
2 1 2 2
K1 K1 K 2
2 2
Cos d t
K2 K1 K 2
2 2
Cos
Sin
Sin d t
满足: Cos
Cos Cos Sin Sin +
t
u C t Ke
Cos d t
u C t Ke
1.过阻尼情况
1 R 时,即 R 2 当 LC 2L
2
L C
S1、S2是不相等的负实数;
齐次方程解: u C t K 1e
K 1 , K 2由
S 1t
K 2e
S 2t
u C 0 K 1 K 2
u
' 初始条件定: C
0 K 1 S 1 K 2 S 2
2
齐次方程解:u C t K 1Cos d t K 2 Sin d t
同理欠阻尼情况:令 K= K2+ K 2 1 2
Arc tg
K2 K1
齐次解可写成:
uc(t)=K Cos(wdt -θ)
uc(t)=K Cos(wd - θ)
u C t
K
0
-K
t
无阻尼情况的物理特性:等幅振荡。
1 L R 时,即 R 2 当 LC C 2L
S 1, 2 R 2L
R 2L
2
1 R j d LC 2L
衰减系数
越大衰减越快
2
三者的关系
其 中 :
R d 衰减振荡角频率 LC 2 L 1 0 振荡时的角频率 LC 1
物理特性:等幅振荡
5、 由初始条件定常数K1与K2
u C 0 U 0
u
' C
0
du C t dt
t 0
i L 0 C
du C t dt
LC 串联 , i L iC C
du C t dt
t 0
i L 0 C
GCL并联电路的分析
te
t
i L 0 1 t e
t
已知 uc(0)=-1V,iL(0)=0, 例 2: US=0,求iL(t),t≥0。
iL(t)
+ US u C t K 1e
i L 0 C
S 1t
1/4H
解:电路的固有频率为:
S 1, 2 R 2L
2
1Ω 1F
2
1. R 2
L C
,
过阻尼
非振荡
1. G 2
C L
,
过阻尼
非振荡
S1、S2为不相等的负实数;
u C t K 1 e
L C ,
S1、S2为不相等的负实数;
s1 t
K 2e
s2 t
i L t K 1 e
2. G 2 C L ,
例1: 已知 uc(0)=0,iL(0)=1A,
US=0,求uc(t),iL(t),t≥0。
iL(t)
+ US R L
1H
解:电路的微分方程为:
d uC dt
2 2
3Ω 1F
1 LC
+ uC(t) 0
R du C L dt
1 LC
u C 0 特征方程为: S 2
R 2L
2
S
特征方程根为:
2 2
? =0时 电源U
d uC dt
2 2
i(t) + uL(t) - + uR(t)+ L R C
US
-
+ uC(t) -
LC
R du C L dt
S
2
RC
du C dt
uC 0
1 LC
1
uC 0
0
上式两边 同除LC 方程aX2+bX+c=0的解
b+ b2 4ac 2a
—与RLC串联电路分析是对偶的
i(t) + uL(t) - + uR(t)+ US L R C + uC(t) -
iS(t) +
u(t) -
iC(t) C
iG(t) G
iL(t) L
选uC为求解变量 由KVL: u L u R u C U S
LC d uC dt
2
选iL为求解变量 由KCL: i L iG iC i S
三、总结:
+
US L
R
C
+ uC(t) -
串联选uC为求解变量
S 1, 2 R 2L 1 R LC 2L
2
1. 1、 R
2
L C
, S1、S2为不相等的负实数;(过阻尼)
u C t K 1 e
s1 t
K 2e
s2 t
物理特性:衰减非振荡
2. 2、R 2 L C , S1、S2为相等的负实数;(临界阻尼)
K2 t e
+ uC(t) S 1t
1 R 2 解为: LC 2L
u C 0 K 1 1
'
K 1 , K 2由初始条件
u C 0 K 1 S 1 K 2
K 1 1,
K 2 2
0
iL(t) 4 A 3 2 1
S 1, 2
1 R 1 .5 2 1
S 1 0 .382 , S 2 2 .618
微分方程的解:
u C 0 K 1 K 2 0
' C
t K 1e S t K 2 e S t uC
第七章 二阶电路
§7-1 二阶电路的零输入响应
一.RLC串联电路微分方程的建立
i(t) + uL(t) - + uR(t)+
L
R C
US -
+ uC(t) -
LC
d uC dt
2
2
RC
du C dt
uC U S
'
求 阶 分 程 知 二 微 方 需 :
uC t
'
u C 0 , u C t 两 初 条 个 始 件
t
w02=a2+wd2 w0 a
wd
K 1Cos d t K 2 齐次方程解: u C t e 当R=0 时的情况,W 称为电路的谐振角频率。 Sin d t
0
令 K= K2+ K 齐次方程解: 2 u
1 2
t e K 1Cos d t K 2 Sin d t 1 2 K K K2 K ,K u C 0 K 1 Arc tg 构造直角三角形 K θ 由初始 i L 0 ' u C 0 K1 K 1 d K 2 条件定:
2
特征方程为:
R L
S
X=
LC
R
特征方程根为:
S 1,2
2L
1 R LC 2L
二.特征根S1,S2与二阶电路零输入响应的关系
由前面可知:S 1, 2
R 2L 1 R LC 2L
2
特征根S1,2随R、L、C的参数变化而变化,特 征根即电路的固有频率,它决定着零输入响应的形 式,根据特征根的不同形式分四种情况讨论。
LC d iL dt
2
2
2
RC
du C dt
2
uC U S
2
GL
di L dt
iL iS
LC S RC S 1 0
S 1, 2 R 2L 1 R LC 2L
2
LC S GL S 1 0
S 1, 2 G 2C 1 G LC 2C
0
由 i L 0 确 。i t C du C t 定 C 0
u
' C
u
' C
0
t
0
du C dt
0
iC t C
0
dt
i C 0 C
i L 0 C
零输入响应: S 由储能元件的初始储能引 起的电路响应。
齐次方程为:
或: d uC dt
C
u C t u C 0 e
t
u C 0 K K 1 , K 2由初 R 确定K1、K2的方1R
S1 S 2
R 2L
2
i L 0 t u C , uL t 都是指数衰减函数。 i C 0 te t C
'
K 1 , K 2由初始条件 u C 0 , u C 0 定出 .
联解
i L 0 C 1 1 1
K 1 0 . 447 K 2 0 . 447
u
0 K 1 S 1 K 2 S 2
u C t
0.447