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1、RC放电电路的 零输入响应,制作:浙江广厦建设职业技术学院 信息与控制工程学院,、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。
2、,所以可见,电容放电时间长短与电阻、电容的大小有关。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
3、路的全响应,全响应:电源激励、储能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:t04、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。,