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品牌 | Siemens/西门子 | 应用领域 | 化工,电子,电气 |
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产地 | 德国 | 品牌 | 西门子 |
西门子CPU模块6ES7314-6BH04-0AB0
1、一阶电路的零输入响应
零输入响应:换路后动态电路中没有外施激励,电路响应由动态元件所储藏的能量引起。一阶电路的零输入响应包括有RC放电电路和RL放电电路。
2、RC放电电路
RC电路的时间常数:对于含有电容的一阶电路,电路的时间常数定义为,时间常数
,其中
为一阶电路中,除电容以外的含源一端口网络或无源一端口网络的等效电阻。
如:在图1电路中,电阻、电容以及电压源全部为已知参数,开关S在t=0时刻从位置1合到位置2,开关移动之前电路处于稳态,换路后的、
以及流过电路中的电流
为:
,
,
图1 RC放电电路 图2 电容电压、电阻电压和电路电流随时间的变化
根据所求得的、
和
,可得它们随时间的变化规律如图2所示。
从图22中电压和电流随时间的变化规律,可得结论:
1)电流和电压都按照同样的指数规律变化,因电路的特征方程和特征根仅取决于电路的结构和元件的参数,而与变量的选择无关。
2)由于特征根是负值,电流和电压都按同样的指数规律衰减,最终趋于零。
从上可以看出,电压和电流的衰减的快慢取决于指数中的大小。
反映了一阶电路过渡过程的进展速度,
越小,过渡过程越快,
是讨论过渡过程的一个重要参数。
3、RL放电电路
RL电路的时间常数:对于含有电感的一阶电路,电路的时间常数定义为,时间常数
,其中
为一阶电路中,除电感以外的含源一端口网络或无源一端口网络的等效电阻。
利用微分方程的求解,RL电路响应的电压和电流随时间的变化规律,可得出与RC电路相同的结论。
4、一阶电路的零状态响应
零状态响应:换路后动态电路中动态元件所储藏的能量为零,电路响应是由外施激励引起。
零状态响应的时间常数与零输入响应的时间常数的求解相似。且零状态响应的过渡过程变化规律主要也是由时间常数来决定
西门子CPU模块6ES7314-6BH04-0AB0
全响应:非零初始状态的电路受到外加激励时电路中产生的响应,称为全响应。
1.RC电路的全响应的分析
得RC电路的全响应的通式:
2.RC电路的全响应通式的两种分解方式
(1)全响应(complete response)
= 强制响应(forced response)+自由响应(natural response)
= 稳态响应(steady-state response) +暂态响应(transient response)
(2)全响应= 零状态响应 + 零输入响应
全响应小结:
(1)全响应的不同分解方法只是便于更好地理解过渡过程的本质;
(2)零输入响应与零状态响应的分解方法其本质是叠加,因此只适用于线性电路;
(3)零输入响应与零状态响应均满足齐性原理,但全响应不满足