1. 电路的零状态响应和零输入响应
电路的零状态响应和零输入响应
含有动态元件 (或
 (或 )的电路称为动态电路,当动态电路从一种稳定状态转换到另一种稳定状态时,电路储存的能量会发生变化,若电路没有冲激电流(或冲激电压),能量的变化就不能在一瞬间完成,能量的积累或衰减需要一定的时间或过渡过程来进行,这个过渡过程也称暂态过程,简称暂态。
)的电路称为动态电路,当动态电路从一种稳定状态转换到另一种稳定状态时,电路储存的能量会发生变化,若电路没有冲激电流(或冲激电压),能量的变化就不能在一瞬间完成,能量的积累或衰减需要一定的时间或过渡过程来进行,这个过渡过程也称暂态过程,简称暂态。
 电路如图3-1(a) 所示。设电容初始电压为零(即零状态的电路),当
电路如图3-1(a) 所示。设电容初始电压为零(即零状态的电路),当 时,开关S合到1处,电源
时,开关S合到1处,电源 开始对电容
开始对电容 充电,电容电压
充电,电容电压 沿指数规律上升,且
沿指数规律上升,且 ,波形见图3-1(b) 所示的曲线1。此
,波形见图3-1(b) 所示的曲线1。此 响应也称为零状态响应。
响应也称为零状态响应。
若上述电路已经进入稳态, ,设在
,设在 时,将开关S合向2处,此时,
时,将开关S合向2处,此时, 电路脱离电源
电路脱离电源 (即电路的输入为零),因此,电容
 (即电路的输入为零),因此,电容 会通过电阻
会通过电阻 放电,电容电压
放电,电容电压 沿指数规律下降,且
沿指数规律下降,且 ,波形见图3-1(b) 所示的曲线2。此
,波形见图3-1(b) 所示的曲线2。此 响应也称为零输入响应。电容充、放电的快慢均由电路的时间常数
响应也称为零输入响应。电容充、放电的快慢均由电路的时间常数 决定。
决定。

 电路根据对电路参数和输出信号的选取不同,可实现对输入信号的简单微分或者积分,实现将输入的方波变换成正负尖顶脉冲或三角波。
电路根据对电路参数和输出信号的选取不同,可实现对输入信号的简单微分或者积分,实现将输入的方波变换成正负尖顶脉冲或三角波。
2.微分电路
 电路如图3-2(a) 所示。输入信号为正负方波,输出信号取自电阻
电路如图3-2(a) 所示。输入信号为正负方波,输出信号取自电阻 的两端,即
的两端,即 ,如果电路的参数满足:电路的时间常数
,如果电路的参数满足:电路的时间常数 ,其中
,其中 为方波的周期,则此电路中
为方波的周期,则此电路中 ,
 , ,可以推得输出信号
 ,可以推得输出信号
              
即输出电压 近似与对输入电压
近似与对输入电压 的微分成比例,故称电路为微分电路,输出端的波形如图3-2(b) 所示。微分电路将输入的方波转换成了正负尖顶脉冲,此尖顶脉冲波形常作为触发信号使用。
的微分成比例,故称电路为微分电路,输出端的波形如图3-2(b) 所示。微分电路将输入的方波转换成了正负尖顶脉冲,此尖顶脉冲波形常作为触发信号使用。

3.积分电路
 电路如图3-3(a) 所示。输入信号为正负方波,输出信号取自电容
电路如图3-3(a) 所示。输入信号为正负方波,输出信号取自电容 的两端,即
的两端,即 ,如果电路的参数满足:电路的时间常数
,如果电路的参数满足:电路的时间常数 ,其中
,其中 为方波的周期,则此电路中
为方波的周期,则此电路中 ,
 , ,此时,电路的电流
 ,此时,电路的电流 ,可以推得输出信号
,可以推得输出信号
             
即输出电压 近似与对输入电压
近似与对输入电压 的积分成比例,故称电路为积分电路,输出端的波形如图3-3(b) 所示。积分电路将输入的方波转换成了三角波。
的积分成比例,故称电路为积分电路,输出端的波形如图3-3(b) 所示。积分电路将输入的方波转换成了三角波。



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