电路分析课件

电路分析课件第1页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系2主要概念10%串联和并联RLC电路的谐振频率与阻尼因子过阻尼响应临界阻尼响应欠阻尼响应RLC电路的完全响应（自由响应+受迫响应）利用运放电路表示微分方程第2页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系3第八章的讨论完全集中在电阻性电路加电容或电感的电路分析，而没有对同时包含电容和电感的电路进行分析。在一个电路中同时包含电容和电感将至少得到二阶系统，它的特征是一个包含二阶导数的线性微分方程，或两个联立的一阶线性微分方程。

阶数的增加要求必须计算两个待定常数，此外，还必须确定导数的初始条件。第3页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系4Wewillfindthatsuchcircuits,oftenreferredtoasRLCcircuits,notonlyappearfairlyofteninpractice,butalsodoverywellasmodelsforothertypesofsystems.Forexample,anRLCcircuitcanbeusedtomodelthesuspensionsystemofanautomobile,thebehaviorofatemperaturecontrollerusedingrowingsemiconductorcrystals,andeventheresponseofanairplanetoelevatorandaileroncontrols.第4页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系59.1无源并联电路并联RLC电路的微分方程i(0+)=I0v(0+)=V0第5页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系6辅助方程或特征方程微分方程的解第6页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系7复频率谐振频率奈培频率或指数阻尼系数频率变量的定义阻尼比第7页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系8例9.1过阻尼临界阻尼欠阻尼无阻尼过阻尼欠阻尼第8页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系99.2过阻尼并联RLC电路特征根均为负实数。响应为两个衰减指数和，并随时间增大，每项都趋于零。过阻尼:第9页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系10v确定初始条件第10页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系11v微分方程第11页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系12v计算待定常数第12页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系13Theresponsev(t)=84(e-t–e-6t)oftheparallelnetworkshown.第13页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系14例题9.2求图所示电路中vC(t)

在t>0时的表达式。第14页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系15微分方程第15页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系16确定初始条件第16页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系17计算待定常数第17页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系18第18页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系199.3临界阻尼响应临界阻尼根:解:第19页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系20第20页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系21Thecriticallydampedresponsev(t)=420e-2.45tofthenetworkshown.第21页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系229.4欠阻尼并联RLC电路欠阻尼:根本征谐振频率:解

第22页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系23第23页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系24有限电阻作用衰减------电阻会消耗一部分能量振荡-------能量在LC中转移临界阻尼衰减最快，过阻尼具有最长调整时间第24页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系25第25页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系26电路中增大R产生的欠阻尼响应第26页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系27Theresponseofthenetworkforthreedifferentresistancevalues,showinganincreaseinthemagnitudeofoscillation.第27页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系28Simulatedoverdamped,criticallydamped,andunderdampedvoltageresponseforaparallelRLCnetworkwithL=7HandC=1/42F.第28页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系29例题9.6求iL(t)并画出波形。第29页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系30初值第30页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系31第31页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系32第32页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系33第33页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系34计算机辅助分析计算电容、电感能量欠阻尼第34页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系35电阻变化过阻尼第35页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系36电阻变化临界阻尼第36页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系379.5无源串联RLC电路串联RLC电路并联RLC电路。(a)是(b)的对偶电路，当然元件值不相同第37页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系38第38页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系39例题9.7求t>0时的i(t)。已知初值第39页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系40第40页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系41第41页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系429.6RLC电路的完全响应受迫响应+自由响应受迫响应自由响应待定常数第42页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系43例题9.9图中所示电路中有3个无源元件，每个元件都定义了其上的电压和电流。求t=0-

和t=0+

时这6个量。第43页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系44第44页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系45AnRLCcircuitthatisusedtoillustrateseveralproceduresbywhichtheinitialconditionsmaybeobtained.ThedesiredresponseisnominallytakentobevC(t).第45页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系46例题9.10如图，通过求出t=0+

时3个电压和3个电流的一阶导数可完成其初始条件的计算，最终确定初始条件。第46页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系47第47页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范大学电子信息工程系48第48页，共51页，2023年，2月20日，星期一2023/4/13福建师范