电路理论 教学课件 作者 戴文 第六章　动态电路的时域分析法.ppt

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1、16010D6第六章　动态电路的时域分析法16010D6第六章　动态电路的时域分析法16010D6第六章　动态电路的时域分析法第一节　动态电路的方程及初始值第二节　一阶电路的零输入响应第三节　一阶电路的零状态响应和全响应第四节　三要素法第五节　一阶电路的阶跃响应第六节　冲激函数和一阶电路的冲激响应第七节　二阶电路的零输入响应第八节　二阶电路的全响应、零状态响应和阶跃响应16010D6第一节　动态电路的方程及初始值一、动态电路的方程二、一阶电路的两种基本类型三、换路及换路定律四、初始值的求法16010D6一、动态电路的方程表6-1　常见动态电路及方程形式16010D6二、一阶电路的两种基本类

2、型图6-1　一阶电路的化简—单口网络　—动态元件16010D6三、换路及换路定律1.线性电容2.非线性电容3.线性电感4.非线性电感16010D6三、换路及换路定律图6-2　换路的表达方式S—开关　箭头—动作方向　t=0—换路时间16010D61.线性电容电容电流为有限值时，电容电压不能跃变。16010D62.非线性电容电容电流为有限值时，电容电压能跃变。16010D63.线性电感电感电压为有限值时，电感电流不能跃变。16010D64.非线性电感表6-2　换路定律16010D6四、初始值的求法1.t=0-时刻等效电路及uC(0-)、iL(0-)的求法2.t=0+时刻等效电路及0+时刻初

3、值的求法16010D61.t=0-时刻等效电路及uC(0-)、iL(0-)的求法(1)激励为恒定直流时(2)若正弦激励作用于换路前的电路，且已稳定，求uC(0-)和iL(0-)　必须先按换路前的电路结构和参数，求出t≤0-时uC(t)和iL(t)的稳定值。16010D6(1)激励为恒定直流时1)由换路前的电路结构对电路进行化简：当电路稳定时，iC=0，uL=0，故将C看作开路，将L看作短路，激励及电阻、受控源保持不变，从而得到t=0-时刻的等效电路——特殊的电阻电路。2)求解0-时刻的等效电路，可求得电容两端的电压，即uC(0-)和电感中的电16010D6(2)若正弦激励作用于换路前的电路

4、，且已稳定.必须先按换路前的电路结构和参数，求出t≤0-时uC(t)和iL(t)的稳定值。16010D62.t=0+时刻等效电路及0+时刻初值的求法表6-3　元件在不同时刻的等效电路16010D6第二节　一阶电路的零输入响应一、RC电路的零输入响应二、RL电路的零输入响应三、零输入响应与初始状态之间的关系16010D6第二节　一阶电路的零输入响应图6-5　RC零输入电路16010D6一、RC电路的零输入响应图6-6　零输入响应波形16010D6一、RC电路的零输入响应表6-4　t等于不同τ值时的计算结果16010D6一、RC电路的零输入响应图6-7　时间常数的几何意义16010D6图6-9

5、　RL零输入电路二、RL电路的零输入响应16010D6三、零输入响应与初始状态之间的关系在线性电路中，零输入响应与初始状态两者之间满足齐性和可加性，即当初始状态为原初始状态的k倍时，相应的零输入响应为原响应的k倍；当初始状态为n个状态之和时，则相应的零输入响应为n个初始状态产生的零输入响应之和。16010D6第三节　一阶电路的零状态响应和全响应一、RC串联电路二、RL电路三、典型电路的零状态响应和全响应总结16010D6第三节　一阶电路的零状态响应和全响应图6-13　RC串联电路16010D6一、RC串联电路(1)当U0=0时，全响应变成零状态响应(2)当Us=0时，全响应变成零输入响应(

6、3)全响应也可以写成16010D6(1)当U0=0时当U0=0时，全响应变成零状态响应16010D6(2)当Us=0时当Us=0时，全响应变成零输入响应16010D6(3)全响应也可以写成1)暂态分量：衰减，t→∞时为0，暂时存在的量。2)稳态分量：暂态分量t=0时，全响应仍存在的部分。3)固有分量：变化方式完全由电路本身确定，输入仅仅影响其大小。4)强制分量：与输入形式相同，由输入强制产生。16010D6(3)全响应也可以写成图6-14　零状态响应曲线16010D6图6-15　全响应曲线16010D6二、RL电路1.全响应16010D61.全响应(1)τ=L/R，当I0=0时，全响应变成

7、零状态响应(2)当Is=0时，全响应变成零输入响应(2)求零状态响应(t)16010D61.全响应图6-17　RL并联电路16010D6三、典型电路的零状态响应和全响应总结表6-5　恒定输入时典型电路的响应16010D6第四节　三要素法一、三要素及其含义二、三要素法三、三要素的求取16010D6一、三要素及其含义我们将初值、稳态函数(值)和时间常数这三个参数称为动态响应的三要素。初始值x(0+)是响应的起始点；稳态函数(