rcrl电路暂态过程举例.pdf
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RC、RL 电路暂态过程举例
RLC 串联电路
RC 电路的脉冲响应
分析图 1 所示电路的脉冲响应,电压源 Vs 的波形如图2 所示。
图 1. RC 电路
图2
我们研究以τp 和 Vp 为变量的函数响应 vc (t).
响应可以由下面的式子给出:
(1.1)
如果 ,电容在t tp 时的电压等于 Vp。因此当t tp 时响应变为:
(1.2)
当 时,响应的波形如图 3 所示。
图 3
如果脉冲变窄,vc 的值就不会达到最大值。
将方程(1.1)指数展开后,我们得到,
(1.3)
当 时,高阶部份可以忽略,于是得到:
(1.4)
脉冲结束(t = tp )时, 电压变为
(1.5)
当t tp 时,响应变为
Vptp −( t −tp )
vc (e RC ) (1.6)
RC
Vptp 的乘积是脉冲的面积,因此响应同面积成正比。如果脉冲变窄(例如tp→0), 等
式(1.6)简化为:
(1.7)
如果我们设定脉所占的面积为常数 A Vptp,脉冲变窄时,Vp 的幅值就会增加,生成一
个冲击强度为 A 的脉冲。因此冲击强度为 A 的脉冲的响应为:
A −t
vc eRC (1.8)
RC
图 4. RC 电路的脉冲响应
汽车中的火花塞(一个简单的例子)
考虑图 5 所示的电路。电池 Vb 相当于 12 伏的汽车电池。火花塞同电感并联,只有当
火花塞间隙两端电压超过一个很大的值(大约 20KV)时电流才会通过它。
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