课程设计电路

上海电力学院 本科课程设计

电路计算机辅助设计

（2）

院 系： 电力与自动化工程学院

专业年级（班级）： 2008***班 学生姓名： *** 学号： 2008****

指导教师： 李晓华

成 绩：

课程设计电路

一：直流激励下的RL一阶电路的响应；

1．电路课程设计目的

（1）验证直流激励下的RL一阶电路的响应在电路中的特点及应用； （2）学习使用EWB仿真软件进行电路模拟。

2．仿真电路设计原理

直流激励下的RL一阶电路的响应的原理：

一阶电路的三要素法

由于全响应可以看成是稳态分量和瞬态分量的叠加，因此一阶电路响应x(t)的一般表示形式为

x(t)=xp(t)+[x(0+)-xp(0+

)]

从上式可以看到，一阶电路的响应是由初始值x(0+)，特解xp(t)和时间常数三个要素所决定的，因此只要确定了这三个要素，按上述公式就能表示出一阶电路的响应，这种方法称为一阶电路的三要素法。

当外加激励为直流电源时，因xp(t)=x()，故三要素公式又可表示为

x(t)=x()+[x(0+)-x()]

式中，三要素为稳态解x()，初始值x(0+)和时间常数。

例题：图1-1中开关S在位置1已久，t=0.5时合向位置2，求换路后的i(t)和uL(t)。

R1=1；

R2=4；

R3=4 L=1H；

U=10V；

图1-1

理论分析：

在t<0-的稳定电路中可求得

根据换路定律有

t>0+后，电路是一个一阶RL零输入响应电路，其时间常数为

课程设计电路

所以电感电流和电压分别为

也可利用KVL计算uL(t)，即

uL

(t)=-(4+4)

(t)=-16e-8tV

3．电路设计内容与步骤

EWB仿真如图1-2，图1-3所示，设计仿真电路。验证I，UL的值。

图

1-2

图1-3

如图，开关在0.5秒的时候改变，电流I与电压UL以e指数的速度衰减到达稳定值0 又由于I与UL相关联，时间常数不变，所以归于平衡的时间一致。