1、電路分析,第7章 動態(tài)電路分析法,2,配用教材,3,主要內(nèi)容,7.1 動態(tài)電路及相關概念,7.2 電路的狀態(tài)與響應,7.3 一階動態(tài)電路分析,4,7.1 動態(tài)電路及相關概念,即時元件任意時刻的響應只取決于當時激勵的元件。,動態(tài)元件任意時刻的響應不僅取決于當時的激勵還與過去的激勵有關的元件。,即時電路由即時元件構成的電路叫即時電路（系統(tǒng)）或無記憶電路（系統(tǒng)）。,動態(tài)電路含有動態(tài)元件且需要關心其暫態(tài)過程的電路叫動態(tài)電路（系統(tǒng)）。,“系統(tǒng)”是指：能夠?qū)π盘栠M行某種特定處理的電路、設備或算法的總稱。,5,7.1 動態(tài)電路及相關概念,開關閉合后三個燈泡的亮度表現(xiàn)之所以不同，是因為每個燈泡串聯(lián)的不同元件造

2、成的。這個例子說明，在相同的激勵下，含有電容或電感的動態(tài)電路與純電阻電路（即時電路）所產(chǎn)生的響應是不同的。,6,動態(tài)電路中，把某一時刻因電源或元件的接入、斷開，某支路的短路或開路及某元件參數(shù)的改變，從而使得電路狀態(tài)發(fā)生變化的過程稱為電路“換路”。,電路發(fā)生換路后，會使得電路從原來的穩(wěn)定狀態(tài)轉變?yōu)榱硪环N穩(wěn)定狀態(tài)，而新穩(wěn)定狀態(tài)的建立需要有一個過程，這個過程被稱為暫態(tài)過程或過渡過程。,通常把電路所含獨立動態(tài)元件的個數(shù)稱為動態(tài)電路的“階數(shù)”。,動態(tài)電路的數(shù)學模型是微分方程，微分方程的階數(shù)就是電路階數(shù)。,動態(tài)電路分析的主要任務就是列寫動態(tài)電路的激勵與響應之間滿足的數(shù)學模型并求解。,7.1 動態(tài)電路及相關

3、概念,7,7.2 電路的狀態(tài)與響應,換路定律告訴我們：“電感的電流不能突變，電容的電壓不能突變”。,（7.2-1）,系統(tǒng)狀態(tài)是指：一組必須知道的最少數(shù)據(jù)，利用這組數(shù)據(jù)和,時接入系統(tǒng),以后任何時刻的系統(tǒng)響應。,的激勵，就能夠完全確定,換路前一剎那系統(tǒng)的狀態(tài)被稱為系統(tǒng)的起始狀態(tài)，記為,換路后一剎那系統(tǒng)的狀態(tài)就叫系統(tǒng)的初始狀態(tài)，記為,8,（7.2-2）,7.2 電路的狀態(tài)與響應,系統(tǒng)在,時的響應,是系統(tǒng)在,時刻的起始狀態(tài)和,時存在的輸入,的函數(shù)，可以表示為,（7.2-3）,9,7.2 電路的狀態(tài)與響應,電路模型為,（7.2-4）,（7.2-6）,電路全解為,10,把只由起始狀態(tài)產(chǎn)生的響應叫作“零輸入

4、響應”，通常用符號,把只由激勵產(chǎn)生的響應叫做“零狀態(tài)響應”，用符號,這樣，就得到如下結論：,表示；,表示。,全響應,=零輸入響應,+零狀態(tài)響應,（7.2-7）,7.2 電路的狀態(tài)與響應,11,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.1一階動態(tài)電路的零輸入響應,1,電路的零輸入響應,（7.3-1）,12,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.1一階動態(tài)電路的零輸入響應,電路的電流零輸入響應也可寫成,（7.3-6）,相關的電壓響應為,13,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.1一階動態(tài)電路的零輸入響應,2,電路的零輸入響應,（7.3-7）,14,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.1一階動態(tài)電路的零輸入響應,（7.3-

5、12）,電路的電壓零輸入響應也可寫成,相關的電流響應為,15,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.1一階動態(tài)電路的零輸入響應,把式（7.3-6）和式（7.3-12）統(tǒng)一為一個標準式,（7.3-13）,16,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.1一階動態(tài)電路的零輸入響應,17,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.1一階動態(tài)電路的零輸入響應,18,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.2一階動態(tài)電路的零狀態(tài)響應,1,電路的零狀態(tài)響應,（7.3-14）,電路的模型,19,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.2一階動態(tài)電路的零狀態(tài)響應,（7.3-15）,電路的零狀態(tài)響應,20,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.2一階動態(tài)電路

6、的零狀態(tài)響應,2RC電路的零狀態(tài)響應,（7.3-17）,電路的模型,21,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.2一階動態(tài)電路的零狀態(tài)響應,（7.3-18）,電路的零狀態(tài)響應,（7.3-19）,22,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.2一階動態(tài)電路的零狀態(tài)響應,一階電路零狀態(tài)響應一般式（通式）為,（7.3-21）,23,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.2一階動態(tài)電路的零狀態(tài)響應,24,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.2一階動態(tài)電路的零狀態(tài)響應,25,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.2一階動態(tài)電路的零狀態(tài)響應,26,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.3一階動態(tài)電路的全響應,（7.3-22）,（7.3-23

7、）,（7.3-24）,27,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.3一階動態(tài)電路的全響應,“三要素”法是指：對于一個一階動態(tài)電路，只要想辦法求出電路全響應,的初始值,、穩(wěn)態(tài)值,和時間常數(shù),，就可以利用公式,（7.3-25）,直接寫出該電路的全響應。,28,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.3一階動態(tài)電路的全響應,29,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.3一階動態(tài)電路的全響應,30,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.3一階動態(tài)電路的全響應,31,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.3一階動態(tài)電路的全響應,32,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.3一階動態(tài)電路的全響應,33,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.3一階動態(tài)電路的全響應,34,7.3一階動態(tài)電路分析,7.3.3一階動態(tài)電路的全響應,利用“三要素法”求解全響應的難點在于確定響應的初始值。雖然,和