西门子CPU模块6ES7314-1AG14-0AB0

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1.电路的零状态响应和零输入响应

含有动态元件 (或)的电路称为动态电路，当动态电路从一种稳定状态转换到另一种稳定状态时，电路储存的能量会发生变化，若电路没有冲激电流(或冲激电压)，能量的变化就不能在一瞬间完成，能量的积累或衰减需要一定的时间或过渡过程来进行，这个过渡过程也称暂态过程，简称暂态。

电路如图3-1(a) 所示。设电容初始电压为零(即零状态的电路)，当时，开关S合到1处，电源开始对电容充电，电容电压沿指数规律上升，且，波形见图3-1(b) 所示的曲线1。此响应也称为零状态响应。

若上述电路已经进入稳态，，设在时，将开关S合向2处，此时，电路脱离电源 (即电路的输入为零)，因此，电容会通过电阻放电，电容电压沿指数规律下降，且，波形见图3-1(b) 所示的曲线2。此响应也称为零输入响应。电容充、放电的快慢均由电路的时间常数决定。

电路根据对电路参数和输出信号的选取不同，可实现对输入信号的简单微分或者积分，实现将输入的方波变换成正负尖顶脉冲或三角波。

2.微分电路

电路如图3-2(a) 所示。输入信号为正负方波，输出信号取自电阻的两端，即，如果电路的参数满足：电路的时间常数，其中为方波的周期，则此电路中 ， ，可以推得输出信号

即输出电压近似与对输入电压的微分成比例，故称电路为微分电路，输出端的波形如图3-2(b) 所示。微分电路将输入的方波转换成了正负尖顶脉冲，此尖顶脉冲波形常作为触发信号使用。

3.积分电路

电路如图3-3(a) 所示。输入信号为正负方波，输出信号取自电容的两端，即，如果电路的参数满足：电路的时间常数，其中为方波的周期，则此电路中 ， ，此时，电路的电流，可以推得输出信号

即输出电压近似与对输入电压的积分成比例，故称电路为积分电路，输出端的波形如图3-3(b) 所示。积分电路将输入的方波转换成了三角波。

滤波电路又称为滤波器，是一种选频电路，能够使特定频率范围的信号通过，而使其它频率的信号大大衰减即阻止其通过。按其工作频率范围的不同，滤波电路可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器。仅由电阻、电容、电感这些无源元件组成的滤波电路称为无源滤波器。如果滤波电路中含有有源元件，如集成运放等，则称为有源滤波器。与无源滤波器相比，有源滤波器具有体积小、效率高、带负载能力强、频率特性好，而且在滤波的同时还可以将有用信号放大等一系列优点，因而得到广泛应用。

图1(a)所示电路为一阶有源低通滤波电路。

图1(a) 电路图	图1(b) 频幅特性

由RC电路可知

(1)

根据同相比例运算电路的运算关系，有=(1+)，故滤波器的电压传递函数为

(2)

令，即，上式可变为

(3)

当f=0时, ，其中为电路的通带放大倍数。

当f=f₀时，。

当f=∞时，。

其幅频特性如图1(b)所示。

为改善滤波效果，使f>f_o时，信号衰减的更快，一般在图1(a)所示的一阶低通滤波器的基础上再增加一级RC电路就构成二阶有源低通滤波器，如图2所示。

图2(a) 电路图	图1(b) 频幅特性

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将图1(a)所示的一阶有源低通滤波器中的电阻R和电容C对调，即可成为一阶有源高通滤波器，如图1(a)所示。

图1(a) 电路图	图1(b) 频幅特性

由RC电路可知

(1)

根据同相比例运算电路的运算关系，有=(1+)，故滤波器的电压传递函数为

(2)

令，即，上式可变为

(3)

当f=0时，。

当f=∞时，，其中为电路的通带放大系数。

当f=f₀时，。其幅频特性如图1(b)所示。

除了上面介绍的低通滤波电路和高通滤波电路之外，若将一个低通滤波电路与一个高通滤波电路串联，即可组成带通滤波电路，条件是低通的应大于高通的。若将一个低通滤波电路与一个高通滤波电路并联，即可组成带阻滤波电路，条件是低通的应小于高通的