第2章 线性电路的暂态分析PPT课件

2
2.2 一阶电路的暂态响应
• 只含有一个储能元件（或等效为一个储能元件）的电路 称为一阶电路。
• 一阶电路的暂态响应可分为零输入响应、零状态响应及 全响应。
• RC、RL电路暂态响应f(t) 的特点 ： 从初始值f(0+)开始，随时间按指数规律变化，最后 趋于稳态值f (∞)，即f(t)= Ae-t/τ + f(∞) 。 时间常数τ=RC或R/L决定了暂态过程的快慢 , τ愈大， 衰减得愈慢，暂态过程愈长；τ愈小，衰减得愈快， 暂态过程愈短。 。
2020/10/13
5
2.4 RC电路对矩形脉冲的响应
1. 微分电路积分电路和耦合电路
• 微分电路的条件
τ tP即电路时间常数应比输入 脉冲信号的脉冲宽度小得多（一
般τ 0.2tP）。
uO=uR即输出信号取至电阻上的 电压。
• 微分电路的作用
将矩形脉冲波变换为尖脉冲波 。
ui≈uC uO≈ RC
du C (t) dt
1
2.1 换路定则与电路初始条件的确定
• 在实际中，电路条件发生改变，我们统称其为换路。换路 是否会引起暂态过程，这由电路元件的性质所决定。
1.换路定则
• 在换路瞬间，电容上的电压以及电感中的电流都应保持换 路前一瞬间的原值而不能跃变，这就是换路定则。即
uC(0-)= uC(0+) iL(0-)= iL(0+)
4
2.4 RC作为RC电路的输入信号， 其的特征参数有脉冲幅度U、脉冲宽度tP（或脉冲持 续时间）和周期T。
• 若选取电路的时间常数不同或选取的输出变量（响应） 不同，则输出和输入之间构成的关系不同。
• 由输出和输入之间的关系可构成微分电路，积分电路 和耦合电路。
第2章 线性电路的暂态分析
• 电路从一种稳定状态过度到另一种稳定状态 的过程，称为过渡过程，电路处于变化过程 中的工作状态，称为过渡状态，简称暂态。
• 电路的暂态响应是研究在输入信号源或储能 元件的作用下，电路中各部分的电流和电压 在暂态过程中随时间的变化规律以及影响暂 态过程快慢的因数。
2020/10/13
当t=5τ时，暂态基本结束。
2020/10/13
3
2.3 一阶电路暂态分析的三要素法
• 只含有一个储能元件或等效为一个的储能元件的线性电 路，无论电路是简单或复杂，无论电路属于那种类型， 则暂态响应一般表达式即三要素法通式为
f(t)= f(∞) + 【 f(0+) - f(∞) 】e-t/τ • 三要素法的一般步骤：
确定初始值f(0+) 。 确定稳态值f(∞)，一般根据换路后的直流电路求得。
确定时间常数τ，对RC电路，τ=RC；对RL电路， τ=L/R。值得注意，式中的R是指断开储能元件（L 或C）所形成的二端网络，除去电源作用后，从输 入端看进去的等效电阻。
根据三要素法通式求得电路的暂态响应。
2020/10/13
2020/10/13
6
谢谢您的指导
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
2020/10/13
汇报人：XXXX 日期：20XX年XX月XX日
7
2.确定电路初始条件的步骤
由t=0-的电路求出uC(0-)或iL(0-)，t=0-时刻的电路一般 是换路前的直流电路；
根据换路定则得到uC(0+)= uC(0-)或iL(0+)= iL(0-) ； 由t=0+时刻的电路求出其他电压和电流的初始值，t=0+
时刻的电路是交流电路。
2020/10/13