西門子CPU模塊6ES7314-6BH04-0AB0

1,、一階電路的零輸入響應(yīng)

零輸入響應(yīng)：換路后動(dòng)態(tài)電路中沒(méi)有外施激勵(lì)，電路響應(yīng)由動(dòng)態(tài)元件所儲(chǔ)藏的能量引起,。一階電路的零輸入響應(yīng)包括有RC放電電路和RL放電電路。

2,、RC放電電路

RC電路的時(shí)間常數(shù)：對(duì)于含有電容的一階電路，電路的時(shí)間常數(shù)定義為,，時(shí)間常數(shù),，其中為一階電路中,，除電容以外的含源一端口網(wǎng)絡(luò)或無(wú)源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。

如：在圖1電路中,，電阻、電容以及電壓源全部為已知參數(shù),，開(kāi)關(guān)S在t=0時(shí)刻從位置1合到位置2,，開(kāi)關(guān)移動(dòng)之前電路處于穩(wěn)態(tài),，換路后的,、以及流過(guò)電路中的電流為：，    ,，                       

圖1   RC放電電路         圖2   電容電壓,、電阻電壓和電路電流隨時(shí)間的變化

根據(jù)所求得的、和,，可得它們隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示。

從圖22中電壓和電流隨時(shí)間的變化規(guī)律,，可得結(jié)論：

    1）電流和電壓都按照同樣的指數(shù)規(guī)律變化,，因電路的特征方程和特征根僅取決于電路的結(jié)構(gòu)和元件的參數(shù)，而與變量的選擇無(wú)關(guān),。

    2）由于特征根是負(fù)值，電流和電壓都按同樣的指數(shù)規(guī)律衰減,，最終趨于零,。

    從上可以看出，電壓和電流的衰減的快慢取決于指數(shù)中的大小,。反映了一階電路過(guò)渡過(guò)程的進(jìn)展速度，越小,，過(guò)渡過(guò)程越快,，是討論過(guò)渡過(guò)程的一個(gè)重要參數(shù)。

3,、RL放電電路

RL電路的時(shí)間常數(shù)：對(duì)于含有電感的一階電路,，電路的時(shí)間常數(shù)定義為,，時(shí)間常數(shù)，其中為一階電路中,，除電感以外的含源一端口網(wǎng)絡(luò)或無(wú)源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。

       利用微分方程的求解,，RL電路響應(yīng)的電壓和電流隨時(shí)間的變化規(guī)律,，可得出與RC電路相同的結(jié)論。

4,、一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)          

零狀態(tài)響應(yīng)：換路后動(dòng)態(tài)電路中動(dòng)態(tài)元件所儲(chǔ)藏的能量為零,，電路響應(yīng)是由外施激勵(lì)引起,。

       零狀態(tài)響應(yīng)的時(shí)間常數(shù)與零輸入響應(yīng)的時(shí)間常數(shù)的求解相似。且零狀態(tài)響應(yīng)的過(guò)渡過(guò)程變化規(guī)律主要也是由時(shí)間常數(shù)來(lái)決定

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零狀態(tài)響應(yīng)是指在t=0-時(shí),，電容器的電壓為0,，電感器的電流為0；
零輸入響應(yīng)是指在t=0-時(shí),，電源的輸入為0；下面早點(diǎn)介紹一階電路的全響應(yīng),。

全響應(yīng)：非零初始狀態(tài)的電路受到外加激勵(lì)時(shí)電路中產(chǎn)生的響應(yīng),，稱為全響應(yīng)。
　　1.RC電路的全響應(yīng)的分析

　　　
　?。ǚ驱R次微分方程）
　　 
　　解答為：u_C = u_C' + u_C''

　　得RC電路的全響應(yīng)的通式：
　　2.RC電路的全響應(yīng)通式的兩種分解方式
　　（1）全響應(yīng)(complete response)
　　= 強(qiáng)制響應(yīng)(forced response)+自由響應(yīng)(natural response)
　　= 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)(steady-state response) +暫態(tài)響應(yīng)(transient response)

　?。?）全響應(yīng)= 零狀態(tài)響應(yīng) + 零輸入響應(yīng)

　　全響應(yīng)小結(jié):
　?。?）全響應(yīng)的不同分解方法只是便于更好地理解過(guò)渡過(guò)程的本質(zhì)；
　?。?）零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)的分解方法其本質(zhì)是疊加，因此只適用于線性電路,；
　?。?）零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)均滿足齊性原理，但全響應(yīng)不滿足