文档介绍：二阶电路动态的响应
11微电子黄跃学号：1117426021
实验目的深刻理解和掌握零输入响应和零状态响应以及全响应;深刻理解欠阻尼，临界，过阻尼的意义;研究电路元件参数对二阶电路动态响应的影响;
软件绘制电路
二阶电路动态的响应
11微电子黄跃学号：1117426021
实验目的深刻理解和掌握零输入响应和零状态响应以及全响应;深刻理解欠阻尼，临界，过阻尼的意义;研究电路元件参数对二阶电路动态响应的影响;
软件绘制电路原理图;
软件中的TransientAnalysis等SPICE仿真分析
方法;
软件中的函数发生器，示波器的方使用法。
实验原理
L
dt2
LCd
用二阶微分方程描述的动态电
路称为二阶电路。
线性RLC串联电路是一个典型
的二阶电路。可以用下述二阶线
性常系数微分方程来描述:
ducRCc
dt
uc
Us,、(6-1)
初始值为
uc(0)U0duc(t)dt
iL(0)C
求解该微分方程，可以得到电容上的电压uc(t)
dwic(t)cc再根据：dt
可求得ic(t)，即回路电流iL(t)。式(6-1)的特征方程为：LCp2
RCp
特征值为:
Pl,2
R2L「2L
21LC
220(6-2)
定义：衰减系数
(阻尼系数)
R2L
自由振荡角频率(固有频率)
1LC
由式6-2可知，RLC串联电路的响应类型与元件参数有关。
零输入响应动态电路在没有外施激励时，由动态元件的初始储能引起的响应，称为零输入响应。
，设电容已经充电，其电压为U0,电感的初始电流为0。
R2，，L心、口顼口心入工一#♦士(1)°C，响应是非振荡性的，称为过阻尼情况。
电路响应为：
。可以看出：uC(t)由两个单调下降的指数函数组成，为非振荡的过渡过程。整个放电过程中电流为正值，且当
lnP2tPlm
P1R时，电流有极大值。
R2L心、5』…T…士L(2)*C，响应临界振荡，称为临界阻尼情况。
电路响应为Uc(t)
i(t)
Uo(1»eL
t)et
t>0
。
L\C，响应是振荡性的，称为欠阻尼情况。
电路响应为
UC(t)堂U°etsin(dtdi(t)牛dL
tsindt
)，
t>0
arctan—^
其中衰减振荡角频率
。
(4)当R=0时，响应是等幅振荡性的，称为无阻尼情况。
电路响应为Uc(t)U0cosoti(t)*。理想情况下，电压、电流是一组相位互差90度的曲线，由于无能耗，所以为等幅振荡。等幅振荡角频率即为白由振荡角频率0,注：在无源网络中，由于有导线、电感的直流电阻和电容器的介质损耗存在，R不可能为零，故实验中不可能出现等幅振荡。
零状态响应动态电路的初始储能为零，由外施激励引起的电路响应，称为零输入响应。
根据方程