《RC一階電路分析》PPT課件

1、一階電路的時域分析崔懷林一階電路的時域分析1精選PPT 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 理解動態(tài)元件L、C 的特性，并能熟練應(yīng)用于 電路分析。弄懂動態(tài)電路方程的建立及解法。深刻理解零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、暫態(tài)響應(yīng)、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的含義，并掌握它們的分析計(jì)算方法 。掌握一階電路的仿真分析方法。理解掌握RC 微分電路和積分電路的特點(diǎn)及構(gòu)成條件2精選PPT一、一階電路的概念電阻電路動態(tài)電路代數(shù)方程微分方程對一階電路的分析，可歸結(jié)為對簡單RC和RL電路的分析3精選PPT二、一階RC電路的時域分析 圖示電路，設(shè)開關(guān)S在t=0時閉合，且uC =uC(0-)=U0，求解開關(guān)S在t=0時閉合后電路中的電流與電壓變化規(guī)律（電路響應(yīng)）

2、。由kVL 得： uR+uc=US而 uR=Ri=所以有： 4精選PPT代入初始條件 uC (0+)=U0 得 A= U0 - US 該式為一階常系數(shù)非齊次微分方程，其解由兩部分組成：一部分是它相應(yīng)的齊次微分方程的通解uCh，也稱為齊次解；另一部分是該非齊次微分方程的特解uCP，即 uc=uch + ucp ucp =k=US5精選PPT三、一階RC電路響應(yīng)的討論1. 暫態(tài)響應(yīng)與穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 全響應(yīng)=暫態(tài)響應(yīng)+穩(wěn)態(tài)響應(yīng)2. 若 US0，則 零輸入響應(yīng)令=RC， 稱為時間常數(shù), 反映uc 按指數(shù)規(guī)律衰減的快慢程度。 6精選PPT零輸入響應(yīng)1i+-UCISR0R2C(a)+-+-uCCi(b)當(dāng)t=0

3、時， uC(0-)=U0 ，當(dāng) t=時， uc() =0.368U0，當(dāng) t=4時， uc(4) =0.0183U0 。當(dāng)t=45時，工程上即認(rèn)為電容的初始儲能已被全部消耗。7精選PPT三、一階RC電路響應(yīng)的討論零狀態(tài)響應(yīng)3. 若 U00，則8精選PPT3. 若 U00，則當(dāng)t=0時，uc(0)=0，當(dāng) t=時，uc() =0.632US，即在零狀態(tài)響應(yīng)中，電容電壓上升到穩(wěn)態(tài)值uc=()=US 的63.2%所需的時間是。而當(dāng)t=45時，u c上升到其穩(wěn)態(tài)值US的98.17%99.3%，一般認(rèn)為充電過程即告結(jié)束。9精選PPT 由以上分析可知，零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)都是全響應(yīng)的一種特殊情況。全響應(yīng)

4、=零輸入響應(yīng)+零狀態(tài)響應(yīng) 即當(dāng)電路中既有外加激勵，又有儲能元件的 初始儲能時， 電路的響應(yīng)是兩種激勵各自所產(chǎn) 生響應(yīng)的疊加。10精選PPT四、基于網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)一階電路的時域分析1.網(wǎng)絡(luò)資源： 電路與電子學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)站中的在線學(xué)習(xí)第四章第13節(jié)； 電子電路仿真平臺專題電路中的一階RC電路分析11精選PPT四、基于網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)一階電路的時域分析2.學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求：(1) 如何在仿真平臺上對一階電路進(jìn)行仿真分析(2）仿真理解分析一階RC電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài) 響應(yīng)和全響應(yīng)。(3）改變R、C參數(shù)，觀察其電壓波形，體會時間常數(shù)意義。(4）給RC電路輸入脈沖序列，仿真理解分析當(dāng)時間常數(shù)遠(yuǎn) 遠(yuǎn)大于和遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于脈

5、沖持續(xù)寬度時，電容、電阻的電 壓波形變化規(guī)律，可得到什么結(jié)論？ 12精選PPT四、基于網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)一階電路的時域分析 小組協(xié)作、討論學(xué)習(xí) 13精選PPT 總 結(jié)含有動態(tài)元件L、C的電路稱為動態(tài)電路 電容C: 電容L:電路過渡過程 電路結(jié)構(gòu)或參數(shù)突然改變時，電容電壓和電感電流不能躍變，即能量不能躍變 uC(0+)=uC(0-) ，iL(0+)=iL(0-)，電路中的電量從其初始值以指數(shù)規(guī)律向其穩(wěn)態(tài)值過渡，其衰減或上升的快慢程度取決于時間常數(shù)。動態(tài)電路需用微分方程來描述。=RC =L/R 14精選PPT（3）零輸入響應(yīng)：當(dāng)外加激勵為零，僅有動態(tài)元 件初始儲能所產(chǎn)生所激發(fā)的響應(yīng)。 零輸入響應(yīng)：電路的初始儲能為零僅由輸入 產(chǎn)生的響應(yīng)。 全響應(yīng)：由電路的初始狀態(tài)和外加激勵共同作 用而產(chǎn)生的響應(yīng)，叫全響應(yīng)。全響應(yīng)=零輸入響應(yīng)+零狀態(tài)響應(yīng) 全響應(yīng)=暫態(tài)響應(yīng)+穩(wěn)態(tài)響應(yīng)全響應(yīng)=固有響應(yīng)+強(qiáng)制響應(yīng)15精選PP