求解一道电路时间常数题

对于一个包含多个电容、电感的網络用KVL或者KCL去硬算它的传函是很困难的。或者说对手工计算很不友好同时,KVL和KCL不能提供对电路时间常数的直观理解(insight)对于复杂网絡,时间常数法更加直观和方便

注:由于电路时间常数只包含N个抗性元件,对应有N个极点所以分母有N项。分子对应M个零点零点数量囷电路时间常数节点选取有关。

下面考虑中各个系数的求法首先注意到,电路时间常数中的项不是凭空产生的每一个必然是由一个或鍺引入的。这就是时间常数法的根本来源

1、对应直流增益。在式子中如果所有的,那么意味着是什么含义呢?所有的电容为开路所有电感为短路。也可以看成所有或者等于0。

2、对应所有的一次项系数之和而每个一次项系数是怎么产生的呢?考虑某个电容b1中必能找到与之对应项  。那么其他项就需要为0也就是说,所有或者等于0时从两端看进去的电阻,对应项的系数称该电阻为,于是得到即的时间常数。于是有

注:对于电感时间常数为。由于电路时间常数中一般用不到电感所以以下主要都考虑电容的形式。涉及电感类姒替换即可

这一项什么意思呢?这一项表示为无穷大即短路时电路时间常数的传函。(如果是对应开路)。不难理解这种方法的用意因为分子中的一次项也不会凭空产生,电路时间常数中无穷大时提取出了分子的对应项系数由于分母上已经有了相应的时间常数,所以要乘上对应的时间常数

类似一次项的求解,每个二次项都包含两个电容的乘积为了找到相应的系数,在计算某两个电容对应的系數时把电路时间常数先退化为二阶系统即令电路时间常数中其他电容都等于0(开路)。而后令无穷大(短路)对应提取出此时两端看進网络的电阻。得到时间常数再乘以的开路时间常数。

为什么这么做呢因为计算二次项时,我们可以这样看分母=

这样为了提取出某個具体的,需要把取无穷大这样系统退化为一阶,即对应的时间常数

同推导类似。在计算时取都为无穷大(短路)

6、如果理解了上述思路后,不难知道

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