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1、二阶电路响应的三种(欠阻尼、过阻尼及临界阻尼)动态响应及其特点一、试验目的1、通过RCL电路的放电过程,熟悉二阶电路响应的原理;1、观看分析二阶电路响应的三种轨迹及其特点,深入对二阶电路响应的熟悉与理解;2、娴熟运用mutisim分析二阶电路。二、试验原理及实例1、试验原理如图1,通过RCL串联电路的放电过程来讨论二阶电路的响应。设开关闭合前电容已带有电荷。wc(-)=uo互(。-)=t=0时,开关闭合,得出KVL方程:-uc+U+Ul=0ducducdiC-:-,ur=Ri=-RC-,u=L-=-LCdtrdtldt微分方程为d2ucRduc1-d+T+LCUc=特征方程为p2+M+壶=0,
2、特征根为当R时,过阻尼非震荡放电过程;当R=25时,临界阻尼非震荡放电过程;当RvzJ时,欠阻尼放电过程。二、实例如图所示,已知Hl=IOOaH2=100。,L=02H,C=1.25,在t=0时开关S打开。试求知为Ioo0。,700。和400。时,电容电压上的值。断开开关后,得微分方程d2ucR3+IOOduc1dt2LdtLCcUC(O-)=%(0-)=15V(1)当危=1000时,(鱼+100)2/为过阻尼状态。特征根PI2=-2750(2750)2-4106,p1=-862.541,p2=-4637.459。得c(t)=18.43e862541c+3.427e4637459(2)当R3=
3、700时,(+100)=2电为临界阻尼状态。特征根Pl=p2=-2000得c(t)=15(1+2000t)e2oo(3)当/?3=400时,(+100)2|为欠阻尼状态。特征根Pl=-1250+/1561.25。,P2=-1250-1561.25得(t)=19.215e1250tsin(1561.25t+0,896)V三、仿真试验(1)过阻尼仿真试验。(2)临界阻尼仿真试验。J1VOVvVKey=A1OO示波器-XSCl(3)欠阻尼仿真试验。而皮器-XSCl结论:仿真试验中的过阻尼、临界阻尼和欠阻尼的波形符合理论结果。四、试验小结1对二阶电路学问有更进一步的了解。2、对二阶电路响应的三种状态有更深刻的熟悉。3、娴熟把握运用HRiltisim来分析二阶电路响应的三种状态,学会使用软件分析法来分析二阶电路。