帮忙分析一下电路

wb61850 · 发表于 2010-10-21 02:11:16

如果楼主不介意的话俺就放一首《哎呀》来温度一下哈。

http://v.youku.com/v_show/id_XMjEyOTk2MzQw.html

哎呀……

wb61850 · 发表于 2010-10-21 02:21:50

OK，下面呢我们书归正传。呵呵

wb61850 · 发表于 2010-10-21 02:23:14

首先呢，我声明一下：“以下观点仅供大家参考，欢迎大家批评指教”。谢谢

wb61850 · 发表于 2010-10-21 02:50:46

大家请看，这是一个脉冲信号源，那么它的输出信号Vp是怎样的呢？

wb61850 · 发表于 2010-10-21 03:10:10

OK，请看这就是Vp的波形了，大家能看出来它的特点吗？呵呵

请允许我来介绍一下它的特点哈。呵呵

我们把这个波形称为“+Vp”。这是为什么呢？

因为它波形始终是在“零电平”以上。呵呵

简单叙述呢，这个波形的特点是：在0~20ms（毫秒）它的值等于零（有20ms的延迟时间），在20ms时刻它由0V跃变到311V（311V是等于正弦交流市电的峰值的，这点请大家注意），在20ms~30ms期间是平顶时间（即脉冲宽度，保持在311V不变），在30ms时刻由311V突降至0V，然后呢保持零电平不变。

f.luo · 发表于 2010-10-21 03:17:44

吴版怎么都是夜间活动啊？

wb61850 · 发表于 2010-10-21 03:40:16

哦，因为俺是属“野猫子”的马。白天见不得人，只好深夜出来忽悠了。呵呵

wb61850 · 发表于 2010-10-21 03:45:04

好，请看这张图。呵呵

这张图和上一张的意思是一样的，不过是用汉字标注的哈，这个我比较喜欢哦。呵呵

这个图是我做的啊，作的不好啊，请多见谅哈。呵呵

wb61850 · 发表于 2010-10-21 03:59:16

那么大家要注意两个时间了。

那两个时间呢？

20毫秒的时刻，还有30毫秒的时刻。

那么这两个时刻发生了什么呢？

大家没有看到在这两个时刻电压发生了“突变（或跃变）”吗？呵呵

没错，在20毫秒时刻（20ms）电压发生了向上的跃变（由0V跃变到311V）；在30ms时刻电压发生了向下的跃变（由311V跃变到0V）。那么电压在这两个时刻的变化率是多大呢？无穷大，我们说在电压跃变的时间电压的变化率为无穷大。具体讲呢，在20毫秒时刻电压的变化率为正无穷大，在30毫秒时刻电压的变化率为负无穷大（因为电压在极其短暂的时间内由一个稳定值变化到另一个稳定值）。

当然，以上是一种理想化的情况。我们用数学语言来说呢，就是在20毫秒时刻电压的导数（或微分）为正无穷大，在30ms时刻电压的导数（微分）为负无穷大。呵呵

wb61850 · 发表于 2010-10-21 04:12:55

那么在其它的时间里电压又是怎样的呢？

除了在电压瞬变的时刻，电压都是不随时间变化的。呵呵

在0~20毫秒时间里（除了20ms时刻）电压等于零，不随时间变化。在20ms~30ms的时间里（除了20ms和30ms时刻）电压等于311V不随时间变化。在30ms以后（除了30ms时刻）电压等于零，不随时间变化。电压不随时间变化也就是说电压的时间变化率等于零，或者说电压的时间导数或者电压的时间微分等于零了。呵呵

wb61850 · 发表于 2010-10-21 04:53:39

好的，大家请看这个电路图。呵呵

意思呢不用我多说，把一个电阻器和电容器串联起来，然后呢接电源Vp。

电阻的阻值是5千欧（5000欧姆），电容器的容量为223纳法（220000皮法（pF））

wb61850 · 发表于 2010-10-21 04:55:19

有关于电阻器、电容器和电感器的单位属于基本的知识。如果有不太明白的朋友请自行查阅相关的资料哦。呵呵

wb61850 · 发表于 2010-10-21 05:23:50

这是电源电压up的波形（红色）和电容器两端电压的波形uc（绿色）。

大家能看出来电容器电压uc的特点吗？呵呵

我们来看看电容器电压uc的特点啊。呵呵

1. 在20ms的时刻电源电压up发生正向的跃变，由0V跃变到311V，而此时呢电容器的电压uc等于零。
2.在20ms时刻以后呢，电容器电压uc按照指数规律上升到311V（上升的快慢或速率取决于回路的时间常数——电阻R和电容器容量C的乘积：R*C。时间常数越大则电压上升的就越慢，反之则越快）。
3. 在30ms时刻，电源电压up发生向下的跃变。而此时呢电容器的电压uc并不会立即下降到零，而是等于311V。
4. 在30ms以后呢，电容器电压uc由311V按照指数规律下降到零（下降的快慢或速率同样取决于回路的时间常数R*C）。
5. 在电源电压的正脉冲期间，我们可以认为电源通过电阻器R对电容器C充电。由于回路的时间常数R*C较小，所以呢在电源的正脉冲期间，电容器的电压迅速地被充到电源电压的峰值（311V）。电源电压的下降沿以后（up=0），充满电的电容器（电压等于311V，为上+下-）通过电源（假设电源的内阻等于零）和电阻器R放电，直至电容器的电压为零，放电完毕，同样放电过程也是比较迅速的。

wb61850 · 发表于 2010-10-21 05:53:47

这是电容器的电流ic也是回路电流的波形。呵呵

它有什么特点呢？

电容器电流ic有以下几个特点：

1. 在up的上升沿（20ms时刻）它立刻达到最大值（等于up的峰值311V除以电阻值5000欧姆），说明电容电流ic在电源电压up向上跃变的时刻同时也发生了向上的跃变。
2. up上沿以后，电容器电流ic由峰值（最大值）按照指数规律下降到零，下降的快慢或速率取决于回路的时间常数R*C。其实这个过程即电容器的充电过程。
3. 在up的下沿时刻（30ms），电容电流发生了向下的跃变（发生反方向的电流）并达到负的峰值（最大值），该值等于311/5000（即电容器充满电时的电压与电阻R之比）。up下沿以后，反方向电流（放电电流）同样按照指数规律变化到零。这个过程就是电容器的放电过程，放电过程的快慢同样取决于回路的时间常数。

wb61850 · 发表于 2010-10-21 06:07:40

我们把电源电压up（红色波形）、电容器电压uc（绿色波形）和电容器电流ic（蓝色波形，按比例放大后）同时画在一张图上，这样呢它们的特点就比较清楚了。呵呵

wb61850 · 发表于 2010-10-21 06:16:24

这是电容器充电过程示意图。

wb61850 · 发表于 2010-10-21 06:22:53

这是电容器放电过程示意图。呵呵

那么它与充电过程有什么不同吗？

很明显，放电电流方向与充电电流的方向相反。放电期间电源up不作用，等效为短路。

wb61850 · 发表于 2010-10-21 06:33:31

今天就到这里吧。

大家知道，时域分析（瞬态分析）是比较复杂的，为了照顾新上路的朋友所以我说的比较细。

希望大家过一遍后能有一个比较清晰的认识。但是我的水平毕竟是很有限的，虽然想法是好的，但是未必就能达到目的。

wb61850 · 发表于 2010-10-21 06:36:55

大家知道，“电子学是一门实验科学”。

关于实验的意义，我可以用一句话来概括：“没有实验就没有认识”。

所以，只要大家有条件就要尽量多做些实验，只是在做实验的时候一定要保证安全。

wb61850 · 发表于 2010-10-21 06:39:46

此回复未完，待续。呵呵

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