电路PPT课件第7章 二阶电路

二阶电路算法

概述

二阶电路算法是电子工程领域中用于分析和设计二阶电路的一种数学方法。二阶电路是指由电感、电容和电阻构成的电路，具有二阶微分方程描述其动态行为。通过应用二阶电路算法，我们可以计算电路的频率响应、稳态响应和暂态响应等重要参数，从而更好地理解和设计电路。

二阶电路的基本结构

二阶电路由电感、电容和电阻构成，常见的二阶电路包括二阶低通滤波器、二阶高通滤波器和二阶带通滤波器等。下面是一个典型的二阶低通滤波器电路示意图：

+-----------+-----------+-----------+

| | | |

Vin --+ | | |

| R1 C1 |

+--->(+)----/\/\/\-----||-----+ |

| | |

| R2 | |

+--->(+)----/\/\/\-----C2----+----+

| |

+-----------+-----------+----+

|

Vout

二阶电路的数学模型

二阶电路可以用一个二阶微分方程来描述其动态行为。对于上述低通滤波器电路，其数学模型可以表示为：

Vout''(t) + (R1*R2*C1*C2)*Vout'(t) + (R1*C1+R1*C2+R2*C1)*Vout(t) = R1*R2*C1*C2*Vin''(t)

第7章 一階與二階暫態電路之分析

7.1 利用微分方程式法求圖P7.1 中的電路在t >0 時的vo(t)。

圖 P7.1

將正確答案表成定式，例如：5.3+2.6e -21.4t。

7.5 利用微分方程式法求圖P7.5 中電路的io (60 ms)。

圖 P7.5

不用有效數字；沒有誤差的精確數字就行了。

7.9 就圖P7.9 的電路，利用微分方程式法求io (70 ms)。

圖 P7.9

7.13 利用循步法求圖P7.13 中的電路在t >0 時的io(t)。

圖 P7.13

7.15 利用循步法求圖P7.15 中的網路在t >0 時的io(t)。

圖 P7.15

7.21 利用循步法求圖P7.21 中的電路在t >0 時的vo(t)。

圖P7.21

將正確答案表成定式，例如：−1.5 + 2.25e−4t

7.25 利用循步技巧求圖P7.25 中的網路在t >0 時的vo(t)。

圖 P7.25

將正確答案表成定式，例如：- 0.5e -t/0.4。

7.29 利用循步法求圖P7.29 中網路的io (60 ms) 。

圖 P7.29

7.35 圖P7.35 電路中的開關在t =0 時移開，試利用循步技巧求t > 0 時的iR(t)。

圖 P7.35

7.37 圖P7.37 電路中的開關在t =0 時斷開，試利用循步技巧求t > 0 時的vo(t)。

圖 P7.37

7.47 利用循步法求圖P7.47 中的網路在t >0 時的vo(t)。

圖 P7.47

將正確答案表成定式，例如：- 2e -t/0.008 。

7.49 利用循步法求圖P7.49 中的網路在t >0 時的io(t)。

圖 P7.49

7.51 利用循步技巧求圖P7.51 中的網路在t >0 時的vo(t)。

圖 P7.51

將正確答案表成定式，例如：4 - 0.2e-6t。

7.53 針對圖P7.53b 所示的輸入脈波，試求圖 P7.53a 中電壓vo(t) 在t > 0 時的方程式。

CH7 二阶电路

本章在一阶电路的基础上，用经典法分析二阶电路的过渡过程。通过简单实例，阐明二阶动态电路的零输入响应、零状态响应、全响应、阶跃响应和冲激响应。

教学目的：掌握二阶电路过渡过程的三种状态及判断条件。

教学重点：二阶电路的动态过程。

教学难点：用经典法分析二阶电路的过渡过程。

教学方法：自学为主，课堂讲授为辅。

教学内容：

一、二阶电路暂态过程方程的列写

图 7-1 二阶电路图

…………（1）

二、三种状态的判断

1.2.3.

（1）非振荡放电过程

响应式（1）

（1） 图 7-2 过阻尼放电7-2（2）振荡放电过程

7 - 3

7-37-4 7-4

（3）临界状态

[例]：

[解]：7 - 57-5 例题

习 题 7

7.1 确定图7.1所示电路的漏极电流。

VTRD+VDDVGS2VVP= -6VIDSS=3mAVTRD-VDDVGS3VVP= 6VIDSS= -12mA(a)(b)

图7.1 习题7.1图

(a) UGSQ=－2V，mA)(33.1)621(3)1(PGSDSSDUUII

(b) UGSQ=3V，ID=－12×(1－3/6)=－3(mA)

7.2 电路如图7.2所示，MOSFET的UT = 2V，K = 50mA/V2，确定电路Q点的IDQ和UDSQ值。

)V(13.3241510015DDg2g1g2GSQVRRRU

)mA(9.63)213.3(50)(22TGSQDQUUKI

)V(2.112.09.6324dDQDDDSQRIVU

7.3 试求图7.3所示每个电路图的UDS，已知|IDSS| = 8mA。

(a) UGSQ=0(V) IDQ=IDSS=8(mA) UDSQ=VDD－IDQRd = 12－8×1=4(V)

(b) UGSQ=0(V) IDQ=IDSS=8(mA) UDSQ=VDD－IDQRd = 15－8×1.2=5.4(V)

(c) UGSQ=0(V) IDQ=IDSS=－8(mA) UDSQ=VDD－IDQRd = －9+8×0.56=－4.52(V) Rg1VT+VDD24VRg2100kΩ15kΩRd200Ω VT+VDD12VRg10MΩRd1.0kΩVT+VDD15VRg10MΩRd1.2kΩVT+VDD-9VRg10MΩRd560Ω(a)(b)(c)

图7.2 习题7.2电路图 图7.3 习题7.3电路图

7.4 某MOSFET的IDSS = 10mA且UP = －8V。

(1) 此元件是P沟道还是N沟道？