西南交通大学
第十一章一阶电路
§11-7 一阶电路的阶跃响应
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1.单位阶跃函数:用e(t)表示,也可用1(t)、
U(t)表示
延迟的单位阶跃函数
0
0
1
0)(
>
<
??
?=
t
tte
e (t)
t0
1
)(0
)(0
1
0)(
00
00
0 tttt
tttttt
>>?
<<?
??
?=?e
e (t-t0)
t0 t0
1
)(0
)(0
1
0)(
00
00
0 tttt
tttttt
<>?
><?
??
?=?e
e (t0-t)
t00 t
1
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注意:
那么 的曲线?)()()( 00 ttttt ????? eee
)()( 00 tttt ??≠? ee
-e (t)
t
-1
0
t=0
电
路
1A 电
路
ε(t)A
t=0
电
路
Is
电
路
Isε(t)
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可简写
如求零状态响应:
t=0 R
C
-
++
-
ucUs
0
1
≥?= ? teUUu tRCssc
)()1(
1
teUu tRCsc e??=
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例11-15:写出图示波形的函数表达式。
f1(t)
A
tt
00 tt1 t20
A
-A
f2(t)
t3
[ ])()()()()( 001 tttAttAtAtf ??=??= eeee解:
)()(2)()( 3212 ttAttAttAtf ?+???= eee
[ ] [ ])()()()(( 3221 ttttAttttA ???????= eeee或
)()(2)( 321 ttAttAttA ?+???= eee
整理
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2. 单位阶跃响应
定义:零状态网络对单位阶跃信号的响应,
通常用s(t)表示。
uc(t)
1
t0
)()1()0()()(
1
teeuutstu t
t
cpcpc e
tt ??
+ ?=?==
R
C
-
+
uc+
-
)(te
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R
C
-
+u
c
+
-
uc(t)
K
t0
)()()1(
1
tKsteKu tc =?= ? et
∴知道了单位阶跃响应s(t),若输入增大为
原来的K倍,则响应也为原响应的K倍。
)(tKe
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R
C
-
+
uc+
- t0 t0
1
t0 t
0
1
则 )()()1()( 00
0
ttsttetu
tt
c ?=??=
??
et
)( 0tts ?
)( 0tt ?e
)( 0tt ?e
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R
C
-
+u
c
+
-
t0 t
0
K
)()()1()( 00
0
ttKstteKtu
tt
c ?=??=
??
et
)( 0ttK ?e
)( 0ttK ?e
t0 t
0
K
)( 0ttKs ?
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例11-16:C原未充电,求图示激励下的uc(t)
R
C
-
+
uc+
- t
0 t0
E
解:此电路为零状态响应
)()()( 0ttEtEte ??= ee
作用时)(te )()1()(
1
tets tRC e??=
)(te
)(te
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)()1(
1
teE tRC e??=
作用时)(te ccc uuu ′′?′=
)()1( 0
0
tteE RC
tt
???
??
e
作用时)(tEe )()1(
1
teEu tRCc e??=′
作用时)( 0ttE ?e )()1( 0
0
tteEu RC
tt
c ??=′′
??
e