電路分析課件

電路分析課件第一頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系2主要概念10%串聯(lián)和并聯(lián)RLC電路的諧振頻率與阻尼因子過阻尼響應(yīng)臨界阻尼響應(yīng)欠阻尼響應(yīng)RLC電路的完全響應(yīng)（自由響應(yīng)+受迫響應(yīng)）利用運(yùn)放電路表示微分方程第二頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系3第八章的討論完全集中在電阻性電路加電容或電感的電路分析，而沒有對(duì)同時(shí)包含電容和電感的電路進(jìn)行分析。在一個(gè)電路中同時(shí)包含電容和電感將至少得到二階系統(tǒng)，它的特征是一個(gè)包含二階導(dǎo)數(shù)的線性微分方程，或兩個(gè)聯(lián)立的一階線性微分方程。

階數(shù)的增加要求必須計(jì)算兩個(gè)待定常數(shù)，此外，還必須確定導(dǎo)數(shù)的初始條件。第三頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系4Wewillfindthatsuchcircuits,oftenreferredtoasRLCcircuits,notonlyappearfairlyofteninpractice,butalsodoverywellasmodelsforothertypesofsystems.Forexample,anRLCcircuitcanbeusedtomodelthesuspensionsystemofanautomobile,thebehaviorofatemperaturecontrollerusedingrowingsemiconductorcrystals,andeventheresponseofanairplanetoelevatorandaileroncontrols.第四頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系59.1無源并聯(lián)電路并聯(lián)RLC電路的微分方程i(0+)=I0v(0+)=V0第五頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系6輔助方程或特征方程微分方程的解第六頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系7復(fù)頻率諧振頻率奈培頻率或指數(shù)阻尼系數(shù)頻率變量的定義阻尼比第七頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系8例9.1過阻尼臨界阻尼欠阻尼無阻尼過阻尼欠阻尼第八頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系99.2過阻尼并聯(lián)RLC電路特征根均為負(fù)實(shí)數(shù)。響應(yīng)為兩個(gè)衰減指數(shù)和，并隨時(shí)間增大，每項(xiàng)都趨于零。過阻尼:第九頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系10v確定初始條件第十頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系11v微分方程第十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系12v計(jì)算待定常數(shù)第十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系13Theresponsev(t)=84(e-t–e-6t)oftheparallelnetworkshown.第十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系14例題9.2求圖所示電路中vC(t)

在t>0時(shí)的表達(dá)式。第十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系15微分方程第十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系16確定初始條件第十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系17計(jì)算待定常數(shù)第十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系18第十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系199.3臨界阻尼響應(yīng)臨界阻尼根:解:第十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系20第二十頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系21Thecriticallydampedresponsev(t)=420e-2.45tofthenetworkshown.第二十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系229.4欠阻尼并聯(lián)RLC電路欠阻尼:根本征諧振頻率:解

第二十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系23第二十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系24有限電阻作用衰減------電阻會(huì)消耗一部分能量振蕩-------能量在LC中轉(zhuǎn)移臨界阻尼衰減最快，過阻尼具有最長(zhǎng)調(diào)整時(shí)間第二十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系25第二十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系26電路中增大R產(chǎn)生的欠阻尼響應(yīng)第二十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系27Theresponseofthenetworkforthreedifferentresistancevalues,showinganincreaseinthemagnitudeofoscillation.第二十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系28Simulatedoverdamped,criticallydamped,andunderdampedvoltage

responseforaparallelRLCnetworkwithL=7HandC=1/42F.第二十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系29例題9.6求iL(t)并畫出波形。第二十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系30初值第三十頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系31第三十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系32第三十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系33第三十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系34計(jì)算機(jī)輔助分析計(jì)算電容、電感能量欠阻尼第三十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系35電阻變化過阻尼第三十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系36電阻變化臨界阻尼第三十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系379.5無源串聯(lián)RLC電路串聯(lián)RLC電路并聯(lián)RLC電路。(a)是(b)的對(duì)偶電路，當(dāng)然元件值不相同第三十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系38第三十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系39例題9.7求t>0時(shí)的i(t)。已知初值第三十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系40第四十頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系41第四十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系429.6RLC電路的完全響應(yīng)受迫響應(yīng)+自由響應(yīng)受迫響應(yīng)自由響應(yīng)待定常數(shù)第四十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系43例題9.9圖中所示電路中有3個(gè)無源元件，每個(gè)元件都定義了其上的電壓和電流。求t=0-

和t=0+

時(shí)這6個(gè)量。第四十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系44第四十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系45AnRLCcircuitthatisusedtoillustrateseveralproceduresbywhichtheinitialconditionsmaybeobtained.ThedesiredresponseisnominallytakentobevC(t).第四十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系46例題9.10如圖，通過求出t=0+

時(shí)3個(gè)電壓和3個(gè)電流的一階導(dǎo)數(shù)可完成其初始條件的計(jì)算，最終確定初始條件。第四十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系47第四十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范大學(xué)電子信息工程系48第四十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日2023/2/16福建師范