• P23~33第7章 一阶电路和二阶电路的时域分析 详情可以看看书


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    7.1动态电路方程的建立及初始条件的确定

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    7.1.1电阻电路的换路

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    没有电容电感时,我们发现开关前后的两个状态,转换时间为零,即过渡时间为零。

    7.1.2电容电路的换路

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    我们发现:
    1)
    时间从-∞到0是一个稳定的状态,即Uc有一个固定的值0,没有激励当然为0。
    时间从0到t1不是一个稳定的状态,即Uc没有一个固定的值,是一个过渡过程。
    时间从t1到+∞是一个稳定的状态,即Uc有一个固定的值Us,电流i,有个固定值0。
    2)
    换路前后瞬间Us没有变化,但是电流i跃变了。
    3)
    电容没有充满时,
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    我们可以发现上图的过度阶段绿色代表电流在增加,红色代表的电压在减少。

    根据有限值除以0等于无限值,可得下图结论:
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    能量的变化量是有限的,但是能量的变率,即功率,是可以无限的。

    7.1.3动态电路的方程

    7.1.3.1RC电路——时域分析方法之经典法

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    7.1.3.2RL电路——时域分析方法之经典法

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    注意积分与求导是互为逆运算

    7.1.3.3RLC电路——时域分析方法之经典法

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    7.1.3.4稳态分析和动态分析的区别

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    7.1.4电路的初始条件

    7.1.4.1 t=0+与t=0-

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    7.1.4.2 电容的初始条件

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    7.1.4.3 电感的初始条件

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    7.1.4.4 换路定律

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    7.1.4.5 求初始值的步骤

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    叠加原理:
    UL=U电感+U电压源
    =U电感+0=U电感
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    7.2一阶电路的零输入响应

    7.2.1 RC电路的零输入响应

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    微分的特征方程
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    注意:t在此指的是起始时间到某一刻时间,即大小是t-t0,由此把公式扩展到了全时间域。
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    e 是一个无理常数,约等于 2.718281828459 。
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    7.2.2 RL电路的零输入响应

    一阶RL电路与一阶RC电路是对偶关系
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    7.2.3 小结

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    7.3 一阶电路的零状态响应

    7.3.1 RC电路的零状态响应

    电容充电过程,电容上级板与激励Us正极间的电压不断减少,根据欧姆定律,流过电阻R的电流也不断减少,稳定后流过电阻R的电流为0,R相当于导线。
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    这里的撇不是求导的意思,一瞥代表非齐次方程特解即稳态解,两撇代表齐次方程特解,由电路参数和结构决定
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    7.3.1 RL电路的零状态响应

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    开关合上,过一段时间,稳定后电感电流为恒流,这一点对理解公式很重要。
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    7.4 一阶电路的全响应

    7.4.1 一阶电路的全响应概念

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    电压是两部分的叠加,一部分是恒定的激励施加给了多少,另一部分是动态元件的初始储能的消耗剩余。
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    7.4.2 全响应的两种分解方式

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    7.4.3 热力学第二定律

    定律表述:不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。
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    就是直流激励源作用到动态电路上,随着时间的推移,所有支路的电压电流响应都激励直流电源有关系,不取绝与电路结构。必须在有限的时间才能完成所需功能。但是人类活在有限的时间内。
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    7.4.4 三要素分析一阶电路

    三要素:稳态解,初始值,时间常数
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    7.5 单位跃阶函数

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    伊克瑟隆ε:前面添加负号是对上一时刻函数整体向下移动1,-即-1
    。ε(t-to)括号里的-t0代表对上一时刻函数整体跃变的起点时间点,此起点前函数值为零。ε(t)表示t小于0时值为0,t大于0时值为1
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    注意:向上向下移动时间t个单位。
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    7.5.1 一阶电路的跃阶响应

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    注意这里的等效思路:将电压源与电阻串联等效为电流源与电阻并联。
    大学除法是求导,如果不会求ε(t)的导,可以求电阻的电流。
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    7.6单位冲击函数

    单位脉冲函数指的是:一个门形的方波,由一上升沿,一个水平线,一个下降沿组成。
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    把t拓展到t-t0。
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    7.6.1一阶电路的冲激响应

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    冲击视为频率无穷大,则电容无阻值,电阻R的电流为0。换路前电容电压为0,环路后激励没了,但是电容在前一瞬充了电。
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    可以发现电容电压没有冲激,即没有从有限值变到无限值。但是电容电流存在冲击响应。

    从基尔霍夫电压定律开始研究下图的例2:
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    激励冲激,电感阻抗无穷大,电压都分到了电感上,电感电压跟着冲激
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    7.7单位跃阶响应和单位冲激响应的关系

    单位冲激响应函数=对单位阶跃响应函数求导
    单位冲激激励函数=对单位阶跃激励函数求导
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    7.8卷积积分

    卷积运算的运算符:*
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    我理解的是t和§可以换成同一个变量,例如t= τ+§
    这样就是变成一个变量了,然后τ是未知的一个常数

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    7.9状态方程

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    注意关键:最少的信息
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    注意关键:基尔霍夫电压定律
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    7.10输出方程

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    7.12动态电路时域分析中的几个问题

    7.12.1动态电路微分方程的阶数与电路结构的关系

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    就是需要注意可以化简减少动态元件数量的电路结构

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    7.12.2动态电路中初始值的计算

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    7.12.3非齐次微分方程特解的计算

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    7.13二阶电路

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