【摘要】:分析动态电路的首要任务就是建立描述电路的方程,常采用是时域分析法。下面以RC 电路和RLC 电路为例,给出动态电路的方程描述方法。动态电路微分方程的阶数等于电路中动态元件的个数,用n 阶微分方程描述的动态电路称为n 阶电路。描述n 阶动态电路的微分方程的一般形式为式(8-3)中的系数由动态电路的网络结构和元件参数决定。
分析动态电路的首要任务就是建立描述电路的方程,常采用是时域分析法。根据KCL、KVL 和动态元件的伏安特性关系(VCR)建立描述电路的线性常系数微分方程,然后求解,从而得到电路中所求的变量(电压或电流)。时域分析法也称为经典法。
下面以RC 电路和RLC 电路为例,给出动态电路的方程描述方法。
图8-1(a)所示为RC 电路,根据KVL 列出回路电压方程,即
图8-1 RC 电路和RLC 电路图
(a)RC 电路;(b)RLC 电路
电容元件的VCR 为
代入电压方程,可以得到以电容电压为变量的电路方程,即
式(8-1)是以uC为变量的常系数线性一阶微分方程,微分方程为一阶的电路称为一阶电路。
图8-1(b)所示电路是RLC 电路,根据KVL 列出回路电压方程,即(www.daowen.com)
电容元件、电感元件的VCR 为
代入电压方程,可以得到以电容电压为变量的二阶微分方程为
式(8-2)是以uC为变量的常系数线性二阶微分方程,微分方程为二阶的电路称为二阶电路。
因此动态电路可总结如下。
(1)描述动态电路的电路方程为微分方程。
(2)动态电路微分方程的阶数等于电路中动态元件的个数,用n 阶微分方程描述的动态电路称为n 阶电路。
描述n 阶动态电路的微分方程的一般形式为
式(8-3)中的系数由动态电路的网络结构和元件参数决定。在求解微分方程时,微分方程的解由通解和特解构成,特解的求取需要变量的初始值,动态电路的微分方程常以电容电压uC或电感电流iL为变量。因此,相应的微分方程的初始条件为电容电压或电感电流的初始值。
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