1、RC放电电路的 零输入响应,、RC放电电路,图1,从示波器上观察得到各种情况,C两端的电压如下 :,图2(a)所示的波形即为电容器的放电曲线。这条曲线从电压1V开始,经过一定时间后,电压降到0V。初始电压等于电源电压。从图2 (b)中可以看出电容器放电曲线的变化规律都保持不变。从图2 (b)中初始电压值等于2V的电源电压。图2(c)说明了电容器的容值对放电时间的影响,数值小的电容器放电的时间短,数值大的电容器放电的时间长。图2 (d)说明了电阻值对放电时间的影响,与数值小的电阻串联的电容器电压下降的时间短,与数值大的电阻串联的电容器电压下降的时间长。,所以可见,电容放电时间长短与电阻、电容的大
2、小有关。即也可用时间常数 来描述。RC越大,放电时间越长;RC越小,放电时间越短。,二、零输入响应,零输入响应:无电源激励, 输入信号为零, 仅由电容元件的初始储能所产生的电路的响应。如RC放电电路。,根据KVL定律,ic(t)R +uc(t)=0 t0,其中,,所以,,t0,对其求解:,t0,令 称为时间常数。,关于零输入响应,我们也可以把它写成一般表达式:,t0,y(0+)是电路的初始值。,2、 电流及电阻电压的变化规律,放电电流:,电阻电压:,3、uC、iC、uR的变化曲线,由图可见,描述uC、iC、uR主要由电路的初始值和时间常数 决定。,三、RC电路的全响应,全响应: 电源激励、储能
3、元件的初始能量均不为零时,电路中的响应。,根据叠加定理 结论1:全响应 = 零输入响应 + 零状态响应 结论2: 全响应 = 稳态分量 +暂态分量,结论: 越大,曲线变化越慢,uC达到稳态时间越长。 当 t = 5 时, 暂态基本结束, uC 达到稳态值。,四、微分电路和积分电路,(一)微分电路,条件:,(2) 输出电压从电阻R端取出,作用:矩形波就变成了尖脉冲波。,(二)积分电路,条件:,(2) 从电容器两端输出。,作用:将矩形波转换为三角波。,小结: 1、零输入响应: 无电源激励, 输入信号为零, 仅由电容元件的初始储能所产生的电路的响应。 2、RC放电电路时间长短与R、C的大小有关,即时间常数RC表示电路放电的快慢。 3、零输入响应的一般表示方式: t0 4、全状态响应,是指在外界电源激励下,电容元件和电感元件的初始状态不为零的响应。即零状态响应和零输入响应的叠加。 5、全状态响应的一般表示方式: 6、微分电路利用 ,充放电速度很快的特点,将矩形波变为尖脉冲波。 7、积分电路利用 充放电速度很慢的特点,将矩形波变为三角波。,