1.電路的零狀態(tài)響應(yīng)和零輸入響應(yīng)
含有動態(tài)元件 (或
)的電路稱為動態(tài)電路,當動態(tài)電路從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種穩(wěn)定狀態(tài)時,電路儲存的能量會發(fā)生變化,若電路沒有沖激電流(或沖激電壓),能量的變化就不能在一瞬間完成,能量的積累或衰減需要一定的時間或過渡過程來進行,這個過渡過程也稱暫態(tài)過程,簡稱暫態(tài)。
電路如圖3-1(a) 所示。設(shè)電容初始電壓為零(即零狀態(tài)的電路),當
時,開關(guān)S合到1處,電源
開始對電容
充電,電容電壓
沿指數(shù)規(guī)律上升,且
,波形見圖3-1(b) 所示的曲線1。此
響應(yīng)也稱為零狀態(tài)響應(yīng)。
若上述電路已經(jīng)進入穩(wěn)態(tài),,設(shè)在
時,將開關(guān)S合向2處,此時,
電路脫離電源
(即電路的輸入為零),因此,電容
會通過電阻
放電,電容電壓
沿指數(shù)規(guī)律下降,且
,波形見圖3-1(b) 所示的曲線2。此
響應(yīng)也稱為零輸入響應(yīng)。電容充、放電的快慢均由電路的時間常數(shù)
決定。
電路根據(jù)對電路參數(shù)和輸出信號的選取不同,可實現(xiàn)對輸入信號的簡單微分或者積分,實現(xiàn)將輸入的方波變換成正負尖頂脈沖或三角波。
2.微分電路
電路如圖3-2(a) 所示。輸入信號為正負方波,輸出信號取自電阻
的兩端,即
,如果電路的參數(shù)滿足:電路的時間常數(shù)
,其中
為方波的周期,則此電路中
,
,可以推得輸出信號
即輸出電壓近似與對輸入電壓
的微分成比例,故稱電路為微分電路,輸出端的波形如圖3-2(b) 所示。微分電路將輸入的方波轉(zhuǎn)換成了正負尖頂脈沖,此尖頂脈沖波形常作為觸發(fā)信號使用。
3.積分電路
電路如圖3-3(a) 所示。輸入信號為正負方波,輸出信號取自電容
的兩端,即
,如果電路的參數(shù)滿足:電路的時間常數(shù)
,其中
為方波的周期,則此電路中
,
,此時,電路的電流
,可以推得輸出信號
即輸出電壓近似與對輸入電壓
的積分成比例,故稱電路為積分電路,輸出端的波形如圖3-3(b) 所示。積分電路將輸入的方波轉(zhuǎn)換成了三角波。