㈠ 你能總結一階低通電路和一階高通電路電壓轉移函數Au的一般形式么
一階低通:Au(f)=A , f<F0時
Au(f)=A*10exp(F0-f), f>F0時
一階高通:Au(f)=A , f>F0時
Au(f)=A*10exp(f-F0), f<F0時
10exp(f),為10的指數,f是頻率,F0是電路特性極點。
㈡ 電路如何實現由方波信號到尖脈沖信號三角波信號的轉換及對電路參數的要求
微分電路產生尖脈沖信號。 當微分電路微分電阻、電容的積小於方波的周期時。積分電路 產生三角波信號。 當積分電路 積分電阻、電容的積大於方波的周期時。
內容調整:
1、電容元件、電感元件的內容從 「第1章 電路模型與電路定律」 調整到「一階電路」之前。
2、在《電路(第四版)》,「一階電路」和「二階電路」作為兩章介紹。這次修訂,將兩章合並為一章。這樣,對於換路、動態電路、過渡過程、初始條件確定等內容的介紹更合理,避免了一些重復,且有利於組織教學。
3、將「拉普拉斯變換」和「網路函數」合並為一章。其主要原因是,原「網路函數」一章內容較少,並且該章不能脫離「拉普拉斯變換」。
(2)一階電路轉換擴展閱讀:
《電路》第十六章 二埠網路
二埠網路有無源和有源、線性和非線性、時不變和時變之分,它既可能是一個異常復雜的網路,也可能是相當簡單的網路。變壓器、放大器等的電路模型都可歸結為雙口網路。在電路圖上,二埠網路可統一表達成圖中所示形式。
表達4個埠變數之間關系的方程稱為二埠網路方程。同一個二埠網路可以有6組不同形式的方程。其矩陣形式與多端網路的約束關系類似。
6組方程右端變數前的4個系數稱為二埠網路的參數,共6組,分別稱為短路導納參數 、開路阻抗參數、第一類混合參數、第二類混合參數、傳輸參數和反向傳輸參數。6組參數都可用來表徵二埠網路。對於一個網路究竟選用哪一組參數,視具體情況而定。
㈢ 大學電路。一階電路的戴維寧等效電路。圖中7-14的戴維寧等效電路的開路電壓和等效電阻怎麼算謝謝。
把中間三個電阻做個星-三轉換,然後根據疊加定理就很簡單了
算出來等效電壓U=24v,等效電阻R=9Ω
㈣ 求解一階電路全響應,要求使用,暫態分量響應加上穩態分量響應全來求解
先做個電流源轉換為電壓源,然後
t=0 前, iL(0) = Is*R3/(R2+R3)= Is/2;
t=∞ 後,iL(∞) = I1 + I2 = Us/R1 + Is/2;
τ = L/R, R = R1//(R2+R3);
因此代入版全響應公式得 iL(t);
又因權為iL(t)= I1 + I2;
UL(t)= Us - R1*I1 ;UL(t) + I2*(R2+R3) = Is*R3 ;
解方程即可;
㈤ 一階動態電路時間常數的物理意義是什麼
RC電路時間常數反抄映了電流充放電的快慢。如果按初始速度放電,正好在T秒放完,當然實際放電速度是變化的。實驗錄到電壓或電流的波形,就可以找出T。研究一階電路的意義在於更好地分析電路和知道電路工藝。 一般來說,當電路中含有如電容電感一樣的動態元件時,電路中的條件改變電路會經歷一個換路的過程重新達到穩定狀態,這個過程往往非常的短暫,且會出現高電壓高電流的現象,而且在某些特定的情況下電路不經過過渡過程就進入穩定狀態。一階動態電路不能狹隘理解為電信號稍縱即逝的電路,重要應用是實現波形轉換。就RC串聯而言,輸入信號在直流激勵(0初態)與無激勵(0輸入)之間轉換時,等價於輸入矩形波信號,此時電容上輸出三形波,電阻上輸出尖脈沖,這是令無線電愛好者興奮的。當外加信號周期T > τ (RC時間常數),屬RC波形變換電路;當T < τ (RC時間常數),屬RC耦合電路。(0初態)與(0輸入)之間轉換可用自激多諧振盪器替代,三角波可作為一種信號源,尖脈沖可做為邏輯電路觸發器。電視機中很多波形變換電路,大多依靠一階動態電路配合二極體三極體集成塊實現。振盪波依靠二階電路配合放大器產生。
㈥ 基礎電路如何區分一階電路和二階電路
一階電路里有一個電容或一個電感。二階電路里有一個電容和一個電感。
簡單的講,一階電路里有一個儲能元件,可以是電容也可以是電感。
二階電路里有兩個儲能元件, 可以都是電容也可以都是電感,也可以是一個電容、一個電感。
一階電路需要解一階微分方程、二階電路需要解二階微分方程。
1、一階電路:
任意激勵下一階電路的通解一階電路,a.b之間為電容或電感元件,激勵Q(t)為任意時間函數,求一階電路全響應一階電路的微分方程和初始條件為:
df(t)dt+p(t)f(t)=(t)(1) f(0+)=u0其中p(t)=1τ,用「常數變易法」求解。令f(t)=u(t)e-∫p(t)dt,代入方程得u(t)=∫(t)e∫p(t)dtdt+c1f(t)=c1e-∫p(t)dt+e-∫p(t)dt∫(t)e∫p(t)dtdt=fh(t)+fp(t)。
(2)常數由初始條件決定。其中fh(t)、fp(t)分別為暫態分量和穩態分量。
2、三要素公式通用形式用p(t)=1τ和初始條件f(0+)代入(2)式有c1=f(0+)-fp(0+)f(t)=fp(t)+[f(0+)-fp(0+)]e-1上式中每一項都有確定的數學意義和物理意義。
fp(t)=e-1τ∫(t)e1τdt在數學上表示方程的特解,即t~∞時的f(t),所以,在物理上fp(t)表示一個物理量的穩態。(隨t作穩定變化)。
fh(t)=c1e-1τ在數學上表示對應齊次方程的通解,是一個隨時間作指數衰減的量,當時t~∞,fh(t)~0,在物理上表示一個暫態,一個過渡過程。
c1=f(0+)-fp(0+),其中fp(0+)表示穩態解在t=0時的值.τ=RC(或L/R),表示f(t)衰減的快慢程度,由元件參數決定。
3、穩態解的求取方法由於穩態解是方程的特解,由上面的討論可知:
fp(t)=e-1τ∫(t)e1τdt。
對任意函數可直接積分求出。方程和初始條件為:
(1)didt+RLi=UmLcos(ωt+φu)i(0+)=I0ip(t)=e-LtR∫UmLcos(ωt+φu)eRtLdt。
用分步積分法求得ip(t)=UmR2+ω2L2cos(ωt+φu+θ),其中θ=tg-1(ωLR)ip(0+)=UmR2+ω2L2cos(φu+θ)。
(2)由於穩態解是電路穩定後的值,對任意函數可用電路的穩態分析法求出。
sZ=UmR2+ω2L2∠(φu+θ)ip(t)=UmR2+ω2L2cos(ωt+φu+θ).ip(0+)=UmR2+ω2L2cos(φu+θ)。3也可用試探法(待定系數法)求出fp(t)。
如上題中,可以令i=Imcos(ωt+Ψ),代入方程得Im=UmR2+ω2L2,Ψ=φu+θ,ip(t)=UmR2+ω2L2=cos(ωt+φu)。
4、二階電路。
二階電路分類。
零輸入響應。
系統的響應除了激勵所引起外,系統內部的「初始狀態」也可以引起系統的響應。在「連續」系統下,系統的初始狀態往往由其內部的「儲能元件」所提供,例如電路中電容器可以儲藏電場能量,電感線圈可以儲存磁場能量等。
這些儲能元件在開始計算時間時所存儲的能量狀態就構成了系統的初始狀態。如果系統的激勵為零,僅由初始狀態引起的響應就被稱之為該系統的「零輸入響應」。
一個充好電的電容器通過電阻放電,是系統零輸入響應的一個最簡單的實例。系統的零輸入響應完全由系統本身的特性所決定,與系統的激勵無關。
當系統是線性的,它的特性可以用線性微分方程表示時,零輸入響應的形式是若干個指數函數之和。指數函數的個數等於微分方程的階數,也就是系統內部所含「獨立」儲能元件的個數。
假定系統的內部不含有電源,那麼這種系統就被稱為「無源系統」。實際存在的無源系統的零輸入響應隨著時間的推移而逐漸地衰減為零。
定義。
換路後,電路中無獨立的激勵電源,僅由儲能元件的初始儲能維持的響應。也可以表述為,由儲能元件的初始儲能的作用在電路中產生的響應稱為零輸入響應(Zero-input response)。零輸入響應是系統微分方程齊次解的一部分。
零狀態響應。
如果系統的初始狀態為零,僅由激勵源引起的響應就被稱之為該系統的「零狀態響應」。一個原來沒有充過電的電容器通過電阻與電源接通,構成充電迴路。
那麼電容器兩端的電壓或迴路中的電流就是系統零狀態響應的一個最簡單的實例。系統的零狀態響應一般分為兩部分,它的變化形式分別由系統本身的特性和激勵源所決定。
當系統是線性的,它的特性可以用線性微分方程表示時,零狀態響應的形式是若干個指數函數之和再加上與激勵源形式相同的項。
前者是對應的齊次微分方程的解,其中指數函數的個數等於微分方程的階數,也就是系統內部所含「獨立」儲能元件的個數。後者是非齊次方程的特解。
對於實際存在的無源系統而言,零狀態響應中的第一部分將隨著時間的推移而逐漸地衰減為零,因此往往又把這一部分稱之為響應的「暫態分量」或「自由分量「。
後者與激勵源形式相同的部分則被稱之為「穩態分量」或「強制分量」。
全響應。
電路的儲能元器件(電容、電感類元件)無初始儲能,僅由外部激勵作用而產生的響應。在一些有初始儲能的電路中,為求解方便,也可以假設電路無初始儲能,求出其零狀態響應,再和電路的零輸入響應相加既得電路的全響應。
在求零狀態響應時,一般可以先根據電路的元器件特性(電容電壓、電感電流等),利用基爾霍夫定律列出電路的關系式,然後轉換出電路的微分方程。
利用微分方程寫出系統的特徵方程,利用其特徵根從而可以求解出系統的自由響應方程的形式;零狀態響應由部分自由響應和強迫響應組成,其自由響應部分與所求得的方程具有相同的形式。
再加上所求的特解便得系統的零狀態響應形式。可以使用沖激函數系數匹配法求解。
㈦ 一階有源低通濾波器增益表達式轉換復數表達式
加星號的物理量表示取該量的共軛。復數形式波印廷矢量的導出過程,就是從波印回廷矢量的定義答出發,即電場E叉乘磁場H,不過在復數形式下電場與磁場要寫成1/2(E+E*)與1/2(H+H*),將它們叉乘,即可獲得波印廷矢量的瞬時值,也就是樓主的第五行表達式。該式的第二項有時間因子,但是對於正弦時變場的研究不需要考慮這一項(相當於電路分析里的無功功率,沒有凈功耗)。對式子的兩邊取時間平均值,即得到第一行標黃的式子。由於功率平均自寫成了一個復數實部的形式,我們於是想到將1/2E×H*定義為復數形式的波印廷矢量,這樣取實部就是平均傳輸功率,與E、H等的復矢量用法相同了。不過需要注意的是,復數形式波印廷矢量的導出方式與E、H等復矢量不同,應當通過上面的方法導出,否則會出錯。
㈧ RC一階電路實驗為何通過觀察電阻上的電壓代替電容電流的充放電過程
因為示波器的原理決定只能顯示電壓波形,所有其他量當然包括電流都要轉換成電壓量來觀測。
㈨ 研究一階電路有何意義
研究一階電路的意義在於更好地分析電路和知道電路工藝。
一般來說版,當電路中含有如電容電感一樣權的動態元件時,電路中的條件改變電路會經歷一個換路的過程重新達到穩定狀態,這個過程往往非常的短暫,且會出現高電壓高電流的現象,而且在某些特定的情況下電路不經過過渡過程就進入穩定狀態。
㈩ 一階微分電路和積分電路有何功能
1:積分電路可以使輸入方波轉換成三角波或者斜波
微分電路可以使輸入方波回轉換成尖脈沖答波
2:積分電路電阻串聯在主電路中,電容在幹路中
微分則相反
3:積分電路的時間常數t要大於或者等於10倍輸入脈沖寬度
微分電路的時間常數t要小於或者等於1/10倍的輸入脈沖寬度
4:積分電路輸入和輸出成積分關系
微分電路輸入和輸出成微分關系