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范世贵主编《电路基础》答案第十三章 一阶电路时域分析

范世贵主编《电路基础》答案第十三章 一阶电路时域分析
范世贵主编《电路基础》答案第十三章 一阶电路时域分析

第十三章一阶电路时域分析

13-1 图题13-1所示电路,t<0时K一直在0点。今从t=0时刻开始。每隔T 秒,依次将K向左扳动,扳道4点是长期停住。试画出u(t)的波形,并用阶跃函数将u(t)表示出来。

答案

解: u(t)的波形如图13-1(a)所示。

13-2 粗略画出下列时间函数的波形。

(2)tU(t+1);

(1)tU(t);

(3)(t-1)U(t-1); (4)-tU(t); (5)tU(t-1)

(6)U(t-1)U(t-2);

(7)U(t)+U(t-2); (8)U(-t+3); (9)tU(3t+1); (10)()()t U t δ

(11)

()(1)t U t δ-; (12)5(1)t

e U t --; (13)U (t-1)-U(t-4)。

答案

解:各波形相应如图题13-2所示。

13-3 求下列导数:

(1) [()(1)]d

u t U t dt --;

(2) [()(1)]d

u t U t dt - ;

(3) [()]

t

d e U t dt

α-; (4) 5[(4)]t d

e U t dt

--;

(5) 22[()]d tU t dt

答案

解:(1) ()(1)

t t δδ--; (2) (1)t δ-;

(3) ()()t t e U t αδα--;

(4) 55(4)5(4)t t e t e U t δ-----;

(5) ()t δ。

13-4 写出下表格单一元件电路的单位阶跃响应i(t)、u(t)的表达式。画出波形。

()t (u t )

()u t ())

u t ()i t ()u t

13-5 写出下表中个单一元件电路的单位冲激响应i(t)、u(t)的表达式,画出波

()U t ())

u t t =()

t

())

u t t =)

'()()

u t t =

()U t

1())()

t i t U t R

=())

L u t =()(1()

i t U t =()()

L u t t =1())

i t t R

=())()

C u t U t =

13-7 图题13-7电路,激励()s i t 的波形如图所示,(0)0i -

=。求响应u(t)。

答案

解:()()(2)s i t U t U t A =+-。激励U(t)产生的响应1()u t 按图题13-7(a)用三要素法求,即

1(0)5u V -

=,1()0,

u ∞=515S τ=

=

故 1()5()t

u t e U t V -=。

故()s i t 产生的响应u(t)为

u(t)=

(1)(2)5()5(1)10(2)t t t e U t e U t e U t V -----+---。

13-8 已知一阶线性定常电路,在相同的初始条件下,当激励为f(t)时,

[t<0时,f(t)=0],其全响应为

1()2cos2t

y t e t -=+;0t ≥

当激励为2f(t)时,其全响应为

2()2cos2t y t e t -=+;

0t ≥

求激励为4f(t)时的全响应y(t)。

答案

解:设零输入响应为()x y t ,激励f(t)的零状态响应为1()y t 。则激励为2f(t)产生的零状态响应为21()y t 。故有

1()()2cos2t x y t y t e t -+=+

1()2()2cos2t x y t y t e t -+=+

联解得()3()t x y t e U t -=,

1()cos2t

y t e t -=-+ 激励为4f(t)时,全响应为

1()()4()34(cos2)t t x y t y t y t e e t --=+=+-+

(4cos2)()t e t U t -=-+。

13-9 图题13-9电路,t<0时,K 闭合,电路已达稳定状态.今于t=0时断开开关K,求t>0时的全响应()c u t 及()c u t 经过零值得时刻o t 。

答案

解:t<0时,K 闭合,电路已达稳定状态,故有

(0)3c u V -

=。t>0时K 打开,故有(0)(0)3c c u u V +-==,()1c u V ∞=-2RC S τ==。故得

0.5()(13)()t

c u t e U t V -=-+

又 0.5()013o t c o u t e -==-+

解得 2.2o t S =。

()c u t 的波形如图题13-9-(a)所示。

13-10 图题13-10电路,t<0时K 闭合,电路已达稳定状态。求t>0时的响应2()u t ,并画出波形。

答案

解: t<0时,K 闭合,电路已达稳定状态,故有

1(0)s

U i R -=

t>0时,K 打开,故有

1(0)(0)s U i i R +-==

2221(0)(0)s

R

u R i U R ++==

2

212()s

R u U R R ∞=

+

1122

2121

()(1)()()t t s s R R u t U e U t U e U t V

R R R ττ--=-++。

13-11 图题13-11电路,t<0时K 打开,电路已达稳定状态。今于t=0时闭合K ,求t>0时的响应()c u t 、()L i t 、()i t ,画出波形。

答案

解:t<0时,K 打开,电路已达稳定,故有

(0)0L i -=,(0)2c u V -=。

t>0时,K 闭合,此时有

(0)(0)0L L i i +-==,

(0)(0)2c c u u V +-==;2

()21L i A

∞==,()0c u ∞=;

12

21S τ=

= 210.50.5S τ=?=

故得 1

1

()(1)()t

L i t e U t A τ-=-

2

1

()2)()t

c u t e

U t V τ-=

2()

()2t c C du t i t C

e A dt -==-

1

1

2()()()[2(12)2)()t

t L C i t i t i t e e U t A τ--=-=-+

13-12 图题13-12电路,t<0时K 打开,电路已达稳定状态,且设

2(0)0u -

=。今于t=0时闭合K ,求t>0时的响应2()u t ,画出波形。

答案

解: t<0时K 打开,电路已达稳定状态,故有

1(0)5u V -=;2(0)0u -=。

t>0时K 闭合,此时有

12(0)(0)u u ++=,

11221122(0)(0)(0)(0)C u C u C u C u ++--+=+。 联解并代入数据得

12(0)(0)3u u V ++

==。 又 12()()5u u V ∞=∞=,

125

()3

R C C S

τ=+=。

故得

0.612()()(52)()t

u t u t e U t V -==-。 其波形图如图题13-12(a)所示。

13-13 图题13-13所示电路,已知

(0)0i -=。求()i t ,画出波形图。

答案

解:求i(t)的等效电路电压源电路如图题13-13(a)所示。其中 ()56()oc u t U t =014R =Ω。

于是用三要素法可求得

7()4(1)()t

i t e U t A -=-。

13-14 图题13-14所示电路,已知

(0)2i A -=。求u(t)和1()i t ,画出波形图。

答案

解:

(0)(0)2i i A +-

==()0i ∞=;由图题13-14(a)有: 3(0.5)1s s s s U I U I =++?

故得

08s s U R I =

=Ω,00.5L

S R τ==。

故得

2()2()t

i t e U t A -=

2()

()16()t di t u t L

e U t V dt -==-

12()0.5()()10()t i t u t i t e U t A -=-=-

13-15 图题13-15所示电路,已知

(0)0u -=,求u(t)。

答案

解:求u(t)的等效电压源电路如图题13-15(a)所示。其中()12()oc u t U t V =,

010R =Ω。于是用三要素法可求得

10()12(1)()t

u t e U t -=-V 。

13-16 图题13-16所示电路,N 内部只含有点源与电阻,零状态响应

0.2511

()()()28t o u t e U t -=+伏。今把2F 得电容换成2H 电感,问响应'

()?o u t =

提示:接电感时的初始值与接电容式的稳态值相等。

答案

解: 因有

'

1

(0)()

2

o o

u u V

+=∞=

'

115 ()(0)

288 o o

u u V

+

∞==+=

又因有

1

0.25

RC

τ==

故得

1

2

0.25

R

C

==Ω

故又得

'

2

1

2

L

S

R

τ===

1

''''

51

()()[()(0)]()()

88

t

t

o o o o

u t u u u e e U t V

τ

-

+-=∞-∞-=-

13-17 图题13-17所示电路,求响应i(t)。

答案

解:求i(t)的等效电压源电路如图题14-17(a)所示,其中()14()oc u t t V δ=,

014R =Ω故得

171()(0)14()t

t

i t i e

e U t A

L τ

-+

-==?。其中

017L R S τ==

13-18 图题13-18所示电路,

(0)2c u -

=,求全响应1()i t 、()C i t 、()C u t 。

答案

解:按图题13-18(a)和(b)分别求等效电压源的电压()oc u t 和0R ,即

()4()oc u t U t =,

0 2.4s

s

U R I =

=Ω。其等效电压源电路如图题

13-18(c)所示。于是用三要素法

可求得

1()()[()(0)]t

c c c c u t u u u e τ

-+

=∞-∞-

1(42)()t

e U t V τ

-=-

66

0 2.4110 2.410R C S τ--==??=? 又

1

()()0.8333()t c C du t i t C e U t A

dt τ

-==

11()12()0.25()C i t i t u t =-- 110()0.25()C i t i t =-- 故

得 1

1()(80.667)()t

i t e U t A τ

-=-。

13-19 图题13-19所示电路,t<0时K在a点,电路已达稳定.今于t=0时将K扳道b点,求t>0 时的全响应0()

u t。

答案

解 t<0时,K在a点,电路已达稳

定.

s

U V?

=

1

66

Z R j

j C

ω

=+==-

45?

1

0.545

s

C

U

U V Z j C

ω

?=?=∠-

()45)c

u t t V ?

=-

(0)45)0.5c u V -?=-=

t>0时,K 扳到b 点.用三要素法可求得:

0(0)(0)(0)0.5c c u u u V ++-===

0()()3c u u V ∞=∞=,

1

12RC S

τ==

得 120()3(30.5)(3 2.5)()t

u t e U t V -=--=-

13-20 图题13-20所示电路,求u(t)。

答案

解: 求u(t)的等效电路如图题13-10(a)所示。

1(0)10u V C +=

=,()0u ∞=,36

0.10.236S

τ?=?=+。

故得 1

5()(0)10()t

t u t u e

e U t V τ

-+

-==。

第五章动态电路的时域分析§59激励为任意波形的响应与卷

§5.9 激励为任意波形的响应与卷积积分 5.9.1 卷积积分 首先,设两个相同函数)(1t f 和)(2t f ,且0

动态电路的时域分析

动态电路的时域分析习题 10-1 设图(a )、(b )电路达到稳态,在0=t 时开关S 动作,试求图中所标电压、电流的初 值。 C u L i L (a) (b) 题10-1图 S 开,等效 图 如图所示: +_ t ) 1(0)i 2(0) i S 闭: t 10V 解:对(a)图 当0t -=时,求(0)C u - ~ 10 (0)(0)1510510 C C u u V +-==?=+ 0t +=时,求123(0),(0),(0)i i i +++ 1+2+15-5 (0)=(0)==0.5A 5+5 i i 3(0)0i A += (b )S 开 S 闭 …

_(0) L i _(0) (0) 2L i A _ (0) u (0)L u (0)L 对(b)图 当0t -=时,求(0)L i - (0)(0)2L L i i A +-== 当0t +=时,求(0),(0)L L u u -+ 42(0)4L u +?+= | (0)4L u +=- (0)2240u +=?-= 10-2 电路如图所示,已知Ω==421 R R ,Ω=23R ,H L 1=,V U S 121=,V U S 62=。 电路原来处于稳定状态,0=t 时,开关S 闭合,试求)0(+L i 和)0(+L u 。 { 题10-2 图 题10-2 图 解: S 开 t (0) L i 6 V S 闭 0t (0)L u 12 V 6 V 1A 当0t -=时,求(0)L i - 2 23 (0)(0)1S L L U i i A R R +-== =+ R S U - +2S L

通信网络基础(李建东盛敏)课后习题答案

答:通信网络由子网和终端构成(物理传输链路和链路的汇聚点),常用的通信网络有ATM 网络,分组数据网络,PSTN ,ISDN ,移动通信网等。 答:通信链路包括接入链路和网络链路。 接入链路有:(1)Modem 链路,利用PSTN 电话线路,在用户和网络侧分别添加Modem 设备来实现数据传输,速率为300b/s 和56kb/s ;(2)xDSL 链路,通过数字技术,对PSTN 端局到用户终端之间的用户线路进行改造而成的数字用户线DSL ,x 表示不同的传输方案;(3)ISDN ,利用PSTN 实现数据传输,提供两个基本信道:B 信道(64kb/s ),D 信道(16kb/s 或64kb/s );(4)数字蜂窝移动通信链路,十几kb/s ~2Mb/s ;(5)以太网,双绞线峰值速率10Mb/s,100Mb/s 。 网络链路有:(1)提供48kb/s ,56kb/s 或64kb/s 的传输速率,采用分组交换,以虚电路形式向用户提供传输链路;(2)帧中 继,吞吐量大,速率为64kb/s ,s ;(3)SDH (同步数字系列),具有标准化的结构等级STM-N ;(4)光波分复用WDM ,在一根光纤中能同时传输多个波长的光信号。 答:分组交换网中,将消息分成许多较短的,格式化的分组进行传输和交换,每一个分组由若干比特组成一个比特串,每个分组都包 括一个附加的分组头,分组头指明该分组的目的节点及其它网络控制信息。每个网络节点采用存储转发的方式来实现分组的交换。 答:虚电路是分组传输中两种基本的选择路由的方式之一。在一个会话过程开始时,确定一条源节点到目的节点的逻辑通路,在实际 分组传输时才占用物理链路,无分组传输时不占用物理链路,此时物理链路可用于其它用户分组的传输。会话过程中的所有分组都沿此逻辑通道进行。而传统电话交换网PSTN 中物理链路始终存在,无论有无数据传输。 答:差别:ATM 信元采用全网统一的固定长度的信元进行传输和交换,长度和格式固定,可用硬件电路处理,缩短了处理时间。为支 持不同类型的业务,ATM 网络提供四种类别的服务:A,B,C,D 类,采用五种适配方法:AAL1~AAL5,形成协议数据单元CS-PDU ,再将CS-PDU 分成信元,再传输。 答:OSI 模型七个层次为:应用层,表示层,会话层,运输层,网络层,数据链路层,物理层。TCP/IP 五个相对独立的层次为:应用层, 运输层,互联网层,网络接入层,物理层。 它们的对应关系如下: OSI 模型 TCP/IP 参考模型 解: ()()Y t t X +=π2cos 2 ()()Y Y X cos 22cos 21=+=π

西电通信网络基础答案

第一章 1.1答:通信网络由子网和终端构成(物理传输链路和链路的汇聚点),常用的通信网络有ATM网络,X.25分组数据网络,PSTN,ISDN,移动通信网等。 1.2答:通信链路包括接入链路和网络链路。 接入链路有:(1)Modem链路,利用PSTN电话线路,在用户和网络侧分别添加Modem设备来实现数据传输,速率为300b/s和56kb/s;(2)xDSL链路,通过数字技术,对PSTN端局到用户终端之间的用户线路进行改造而成的数字用户线DSL,x表示不同的传输方案;(3)ISDN,利用PSTN实现数据传输,提供两个基本信道:B信道(64kb/s),D 信道(16kb/s或64kb/s);(4)数字蜂窝移动通信链路,十几kb/s~2Mb/s;(5)以太网,双绞线峰值速率10Mb/s,100Mb/s。 网络链路有:(1)X.25提供48kb/s,56kb/s或64kb/s的传输速率,采用分组交换,以虚电路形式向用户提供传输链路;(2)帧中继,吞吐量大,速率为64kb/s ,2.048Mb/s;(3)SDH(同步数字系列),具有标准化的结构等级STM-N;(4)光波分复用WDM,在一根光纤中能同时传输多个波长的光信号。 1.3答:分组交换网中,将消息分成许多较短的,格式化的分组进行传输和交换,每一个分组由若干比特组成一个比特串,每个分组都包括一个附加的分组头,分组头指明该分组的目的节点及其它网络控制信息。每个网络节点采用存储转发的方式来实现分组的交换。 1.4答:虚电路是分组传输中两种基本的选择路由的方式之一。在一个会话过程开始时,确定一条源节点到目的节点的逻辑通路,在实际分组传输时才占用物理链路,无分组传输时不占用物理链路,此时物理链路可用于其它用户分组的传输。会话过程中的所有分组都沿此逻辑通道进行。而传统电话交换网PSTN中物理链路始终存在,无论有无数据传输。 1.5答:差别:ATM信元采用全网统一的固定长度的信元进行传输和交换,长度和格式固定,可用硬件电路处理,缩短了处理时间。为支持不同类型的业务,A TM网络提供四种类别的服务:A,B,C,D类,采用五种适配方法:AAL1~AAL5(ATM Adaptation Layer),形成协议数据单元CS-PDU,再将CS-PDU分成信元,再传输。 1.7答:OSI模型七个层次为:应用层,表示层,会话层,运输层,网络层,数据链路层,物理层。TCP/IP五个相对独立的层次为:应用层,运输层,互联网层,网络接入层,物理层。 它们的对应关系如下: OSI模型TCP/IP参考模型 1.10 1.11)0=θd 显然,的均值为常数,相关函数仅与时差有关,且为二阶矩过程,所以该随机过程是广义平稳的。 故()t X 的均值和相关函数都具有各态历经性, ()t X 是各态历经过程。

一阶电路和二阶电路的时域分析

第7章一阶电路和二阶电路的时域分析 教研室:基础教研室教师姓名: §7-1 动态电路的方程及其初始条件 一、动态电路的方程 1.动态电路:含有动态元件(电容或电感)的电路。 2.动态电路的方程:电路中有储能元件(电容或电感)时,根据KCL、KVL和VCR所建立的电路方程是以电流、电压为变量的微分方程或微分-积分方程,方程的阶数取决于电路结构和动态元件个数。 一阶动态电路:仅含一个动态元件的电路。

3.换路和过渡过程:当电路的结构或元件的参数发生改变时(如电源或无源元件的断开或接入,信号的突然注入等),称为换路,换路可能使电路改变原来的工作状态,而转变到另一个工作状态,这种转变需要经历一个过程,在工程上称为过渡过程。 0=t :换路时刻,换路经历的时间为 0_ 到 +0; -=0t :换路前的最终时刻; +=0t :换路后的最初时刻; 4.经典法(时域分析法):根据KCL ,KVL 和VCR 建立描述电路的以时间为自变量的线性常微分方程,然后求解常微分方程,从而得到所求变量(电流或电压)的方法。 用经典法求解常微分方程时,必须根据电路的初始条件确定解答中的积分常数。 电路独立初始条件:)0(+C u 和 L i )0(+,其余称为非独立初始条件。 二、电路的初始条件 1.电容的电荷和电压 ??? ? ???+=+=??ξξξ ξd t t i C t u t u d t t i t q t q C C C C C C 0000)(1)()()()()( 取 +-==0 ,00t t , 则 ?? ???+=+=??+ -+--+-+ ξ ξξ ξd i c u u d i q q C C C C C C 0000)(1)0()0()()0()0( 若 有限C i , 则 0)(00=? + - ξξd i C ,且 ?? ?==-+ -+)0()0() 0()0(C C C C u u q q 2.电感的磁链和电流 ??? ? ???+=+=??ξξξξψψd t t u L t i t i d t t u t t L L L L L L 0000)(1)()()()()( 取 +-==0 ,00t t ,则 ?? ???+=+=??+ -+--+-+ ξ ξξ ξψψd u L i i d u L L L L L L 0000)(1)0()0()()0()0(

通信网络基础-(李建东-盛敏-)课后习题答案

1.1答:通信网络由子网和终端构成(物理传输链路和链路的汇聚点),常用的通信网络有A TM 网络,X.25分组数据网络,PSTN ,ISDN ,移动通信网等。 1.2答:通信链路包括接入链路和网络链路。 接入链路有:(1)Modem 链路,利用PSTN 电话线路,在用户和网络侧分别添加Modem 设备来实现数据传输,速率为300b/s 和56kb/s ;(2)xDSL 链路,通过数字技术,对PSTN 端局到用户终端之间的用户线路进行改造而成的数字用户线DSL ,x 表示不同的传输方案;(3)ISDN ,利用PSTN 实现数据传输,提供两个基本信道:B 信道(64kb/s ),D 信道(16kb/s 或64kb/s );(4)数字蜂窝移动通信链路,十几kb/s ~2Mb/s ;(5)以太网,双绞线峰值速率10Mb/s,100Mb/s 。 网络链路有:(1)X.25提供48kb/s ,56kb/s 或64kb/s 的传输速率,采用分组交换,以虚电路形式向用户提供传输链路;(2) 帧中继,吞吐量大,速率为64kb/s ,2.048Mb/s ;(3)SDH (同步数字系列),具有标准化的结构等级STM-N ;(4)光波分复用WDM ,在一根光纤中能同时传输多个波长的光信号。 1.3答:分组交换网中,将消息分成许多较短的,格式化的分组进行传输和交换,每一个分组由若干比特组成一个比特串,每个分组 都包括一个附加的分组头,分组头指明该分组的目的节点及其它网络控制信息。每个网络节点采用存储转发的方式来实现分组的交换。 1.4答:虚电路是分组传输中两种基本的选择路由的方式之一。在一个会话过程开始时,确定一条源节点到目的节点的逻辑通路,在 实际分组传输时才占用物理链路,无分组传输时不占用物理链路,此时物理链路可用于其它用户分组的传输。会话过程中的所有分组都沿此逻辑通道进行。而传统电话交换网PSTN 中物理链路始终存在,无论有无数据传输。 1.5答:差别:ATM 信元采用全网统一的固定长度的信元进行传输和交换,长度和格式固定,可用硬件电路处理,缩短了处理时间。为 支持不同类型的业务,ATM 网络提供四种类别的服务:A,B,C,D 类,采用五种适配方法:AAL1~AAL5,形成协议数据单元CS-PDU ,再将CS-PDU 分成信元,再传输。 1.7答:OSI 模型七个层次为:应用层,表示层,会话层,运输层,网络层,数据链路层,物理层。TCP/IP 五个相对独立的层次为: 应用层,运输层,互联网层,网络接入层,物理层。 它们的对应关系如下: OSI 模型 TCP/IP 参考模型 1.10解:()()Y t t X +=π2cos 2

一阶系统时域分析

1.已知一单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线如下图所示,求系统的闭环传递函数。 解答: ①max ()100100()X X %%e %X δ-∞=?=?∞ 由 2.1820.090.6082e ξ-==?= ②0.8 4.946m n t ω==?= ③2222224.4648.9222 6.01424.46 6.01424.46 n B n n W K s s s s s s ωωω=?=?=++++++ 2.已知系统如下图所示,求系统的单位阶跃响应,并判断系统的稳定性。 解答: ()() ()210 1101061010.511B s s W s s s s s +==+++++ 3.16n ω==, 260.95n ξωξ=?

( )()1sin n t c X t ξωωθ-= ,arctg θ= ()31 3.2sin 0.98718.19t e t -=-+? (5分) 系统根为 1,2632P j -= =-±,在左半平面,所以系统稳定。 3.一阶系统的结构如下图所示。试求该系统单位阶跃响应的调节时间t s ;如果要求t s (5%)≤ 0.1(秒),试问系统的反馈系数应取何值? (1)首先由系统结构图写出闭环传递函数 得 T =0.1(s ) 因此得调节时间 t s =3T =0.3(s),(取5%误差带) (2)求满足t s (5%) ≤0.1(s )的反馈系数值。 假设反馈系数K t (K t >0) ,那么同样可由结构图写出闭环传递函数 由闭环传递函数可得 T = 0.01/K t 100()10()100()0.1110.1c B r X s s W s X s s s ===++?1001/()1000.0111t B t t K s W s K s s K ==+?+

西电通信网络基础试卷

通信网络基础模拟试题一 一填空题(每空2分,合计20分) 1. 所谓数据传输链路是指在上利用一定的形成的传输规定速率(和格式)的。 2. 路由器区别于交换机的关键特征是它可连接使用不同、具有不同的数据链路。 3. 链路层常用的检错方法有两类:和。 4. 目前单播的Ad Hoc路由算法为分、和地理位置辅助的路由算法。 5. 对于一个方向图G,若G的每一对节点之间都有一条方向性路径,则称图G是的方向图。 二简答题(每题10分合计40分) 1. 请简述Little定理。 2. 请描述选择重发式ARQ协议。 3. 请简述集中式最短路径算法中的Bellman-Ford算法。 4. 请简述令牌漏斗式速率控制算法 三计算题(每题20分合计40分) 1. 设到某自动提款机取钱的用户数N(T)组成Poisson流,平均每小时到达的用户数为10人,求中午(12点到14点)有2个用户来取钱的概率。 2. 一个通信链路的传输速率为50kb/s,设分组到达该链路的过程服从Poisson分布,平均到达率为600分组/分钟,分组长度服从指数分布,其均值为1000bit。求该链路队列中的平均分组数。

参考答案 一.填空题(共10空) 1. 物理传输媒介传输标准数据比特通道 2.物理传输媒介传输协议 3.奇偶校验循环冗余校验 4.平面式路由算法分层路由算法 5.强连通 二.简答题(共4题) 1. 参考教材 P85 2.参考教材 P53 3. 参考教材 P172 4. 参考教材 P205 三.计算题(共2题) 1. 已知λ=10人/小时,A(t)为[0,t)时间内到达的用户数,则A(t)服从泊松分布,代入教材P21页公式(1-14),即可求得为P=200e-20。 2. 由题意,该链路符合M/M/1排队模型,且λ=600分组/分钟=10分组/秒,分组的平均传输时间为1/μ=1000/50000=0.02秒,所以信道利用率ρ=λ/μ=0.2,代入教材P91页公式(3-39)可得队列中的平均分组数为N Q=0.05。

第3章线性系统的时域分析习题答案

第3章 线性系统的时域分析 学习要点 1控制系统时域响应的基本概念,典型输入信号及意义; 2控制系统稳定性的概念、代数稳定判据及应用; 3控制系统的时域指标,一阶二阶系统的阶跃响应特性与时域指标计算; 4高阶系统时域分析中主导极点和主导极点法; 5 控制系统稳态误差概念、计算方法与误差系数,减小稳态误差的方法。 思考与习题祥解 题 思考与总结下述问题。 (1)画出二阶系统特征根在复平面上分布的几种情况,归纳ξ值对二阶系统特征根的影响规律。 【 (2)总结ξ和n ω对二阶系统阶跃响应特性的影响规律。 (3)总结增加一个零点对二阶系统阶跃响应特性的影响规律。 (4)分析增加一个极点可能对二阶系统阶跃响应特性有何影响 (5)系统误差与哪些因素有关试归纳减小或消除系统稳态误差的措施与方法。 (6)为减小或消除系统扰动误差,可采取在系统开环传递函数中增加积分环节的措施。请问,该积分环节应在系统结构图中如何配置,抗扰效果是否与扰动点相关 答:(1)二阶系统特征根在复平面上分布情况如图所示。 图 二阶系统特征根在复平面上的分布 当0ξ=,二阶系统特征根是一对共轭纯虚根,如图中情况①。 当01ξ<<,二阶系统特征根是一对具有负实部的共轭复数根,变化轨迹是 以n ω为半径的圆弧,如图中情况②。 @ 当1ξ=,二阶系统特征根是一对相同的负实根,如图中情况③。 当1ξ>,二阶系统特征根是一对不等的负实根,如图中情况④。

(2)ξ和n ω是二阶系统的两个特征参量。 ξ是系统阻尼比,描述了系统的平稳性。 当0ξ=,二阶系统特征根是一对共轭纯虚根,二阶系统阶跃响应为等幅振荡特性,系统临界稳定。 当01ξ<<,二阶系统特征根是一对具有负实部的共轭复数根,二阶系统阶跃响应为衰减振荡特性,系统稳定。ξ越小,二阶系统振荡性越强,平稳性越差; ξ越大,二阶系统振荡性越弱,平稳性越好。因此,二阶系统的时域性能指标超 调量由ξ值唯一确定,即001_ 100%2 ?=-π ξξ σe 。在工程设计中,对于恒值控制系 统,一般取 ξ=~;对于随动控制系统ξ=~。 n ω是系统无阻尼自然振荡频率,反映系统的快速性。当ξ一定,二阶系统的 时域性能指标调节时间与n ω值成反比,即34 s n t ξω≈。 (3)二阶系统增加一个零点后,增加了系统的振荡性,将使系统阶跃响应的超调量增大,上升时间和峰值时间减小。 所增加的零点越靠近虚轴,则上述影响就越大;反之,若零点距离虚轴越远,则其影响越小。 (4)二阶系统增加一个极点后,减弱了系统的振荡性,将使系统阶跃响应的超调量减小,上升时间和峰值时间减小; 所增加的极点越靠近虚轴,则上述影响就越大;反之,若极点距离虚轴越远,则其影响越小。 & (5)系统误差与系统的误差度(开环传递函数所含纯积分环节的个数或系统型别)、开环放大系数,以及作用于系统的外部输入信号有关。如果是扰动误差还与扰动作用点有关。 因此,减小或消除系统稳态误差的措施与方法有:增大开环放大系数,增加系统开环传递函数中的积分环节,引入按给定或按扰动补偿的复合控制结构。 无论采用何种措施与方法减小或消除系统稳态误差,都要注意系统须满足稳定的条件。 (6)采取在系统开环传递函数中增加积分环节的措施来减小或消除系统扰动误差时,所增加的积分环节须加在扰动作用点之前。若所增加的积分环节加在扰动作用点之后,则该积分环节无改善抗扰效果作用。这一点可以通过误差表达式分析得到。 题系统特征方程如下,试判断其稳定性。 (a )0203.002.023=+++s s s ; (b )014844122345=+++++s s s s s ; (c )025266.225.11.0234=++++s s s s ! 解:(a )稳定; (b )稳定; (c )不稳定。

《电路及磁路基础(II)》关键知识点(1)

第 1 页 电路及磁路基础(II )关键知识点 1、三相电源作 Y 联结时,由各相正极性端向外引出的输电线俗称什么线?由各相负极性端公共点向外引 出的输电线俗称什么线?什么是三相四线制?什么是三相三线制? 2、三相四线制中,中线的作用原理是什么? 3.是三角还是星形哪种联接的三相电源绕组有一相不慎接反,就会在发电机绕组回路中出现 p 2 ·U ,将使 发电机因什么原因而烧毁? 4.非正弦周期交流电的电流有效值与它的直流分量、各次谐波分量的有效值之间的数学关系式是什么? 5.一阶动态电路的全响应可分解为哪两种方式叠加? 6.时间常数τ的值取决于电路的结构和电路的参数。一阶RC 电路的时间常数τ =?一阶RL 电路的时间常 数τ =? 7、一个非正弦周期波可分解为无限多项什么成分?这个分解的过程称为什么分析? 8、换路定则指出:在一阶电路发生换路时,相关的状态变量不能发生跃变;该定则用公式可表示为什么? 9、一阶电路全响应的三要素是指待求响应的哪三个要素值? 10、对称三相电路线电压与相电压关系?线电压与相电压关系?对称三相功率的计算? 11、对称三相Y 联结电路中,线电压相位超前与其相对应的相电压30°。对吗? 12、三相负载作三角形连接时,线电流在数量上是相电流的 3 倍。对吗? 13、三相总视在功率等于总有功功率和总无功功率之和。对吗? 14、一阶电路的全响应,等于其稳态分量和暂态分量之和。对吗? 15、铁心线圈的损耗主要有磁滞损耗、涡流损耗和铜损耗。对吗? 16. 三相不对称负载越接近对称,中线上通过的电流就越小。对吗? 17.三相电路的总有功功率 j cos 3 l l I U P = 。对吗? 18. 三相四线制电路无论对称与否,都可以用三瓦计法(三表法)测量三相总有功功率。对吗? 19. 三次谐波的感抗是三次谐波容抗的9倍。对吗? 20. 软磁材料可以作交流线圈的铁心,因为剩磁和磁滞损耗小。对吗? 21、某三相电源绕组连成Y 时线电压为380V ,若将它改接成Δ形,线电压为多少? 22、测量三相交流电路的功率有很多方法,其中三瓦计法(三表法)是测量什么电路的功率? 23、非正弦周期信号作用下的线性电路分析,电路响应等于它的各次谐波单独作用时产生的响应的什么值 的叠加? 24、在换路瞬间,是电感电流还是电压必然跃变?是电容电流还是电压必然跃变? 25、三相对称电路是指电源和负载均对称的电路吗? 26、三相四线制电路中线电流 N · I 与线电流相量的计算关系? 27、非正弦周期信号作用下的线性电路分析,电路响应等于它的各次谐波单独作用时产生的响应的什么量 叠加? 28、P172 例题5-4 30、P173 5.4.2 31、P202 例题7-2、P208 例题7-6、以及课堂讲解的重点例题 32、P255例题9-4 以及课堂讲解的换路定则、三要素法方面的例题 32、P28911-4、P290 11-5 P294 11-3、11-4 33、对称三相电路(星型 三角形)的计算。

通信技术基础习题答案

第一章习题 1、试举出若干个模拟信号与数字信号的例子。 答:模拟信号:语音信号等 数字信号:计算机处理数据等。 2、请说明有线电视、市内电话、调频广播、移动电话、校园网等通信系统各使用哪些信道。答:有线电视:同轴电缆 市内电话:双绞线 调频广播:无线信道 移动电话:无线信道 校园网:双绞线、同轴电缆或光纤 3、试述通信系统的组成。 答:通信系统包括五个组成部分:1)信源;2)发送设备;3)接收设备;4)信宿;5)信道。 4、一个有10个终端的通信网络,如果采用网型网需要用到多少条通信链路?如果采用星型网需要有多少条通信链路? 答:网状网:45条;星状网:10条 5、试述传码率,传信率,误码率,误信率的定义,单位。并说明二进制和多进制时码元速率和信息速率的相互关系。 答:1)传码率是指单位时间内通信系统传送的码元数目,单位为“波特”或“B”。 2)传信率也称为比特率(bit rate),是指单位时间内通信系统所传送的信息量,单位为“bit/s”或“bps”。 3)误码率就是码元在传输系统中被传错的概率,Pe=传输中的误码/所传输的总码数。 4)误信率是指发生差错的信息量在信息传输总量中所占的比例,Peb=系统传输中出错的比特数/系统传输的总比特数。 r=Rmlog2m(bit/s) 式中,r为传信率,Rm为m进制的传码率。 6、描述点对点通信的几种方式。 答:对于点对点之间的通信,按消息传送的方向与时间,通信方式可分为单工通信、半双工通信及全双工通信三种。 7、线路交换与分组交换的区别在哪里?各有哪些优点?

答:线路交换:网上的交换设备根据用户的拨号建立一条确定的路径,并且在通信期间保持这条路径,从被呼用户摘机建立通话开始到一方挂机为止,这条线路一直为该用户所占用。线路交换的很大一个优点是实时性好。 分组交换:分组交换是一种存储与转发的交换方式,很适合于数据通信。它将信息分成一系列有限长的数据包,并且每个数据包都有地址,而且序号相连。这些数据包各自独立地经过可能不同的路径到达它们的目的地,然后按照序号重新排列,恢复信息。它的优点是线路利用率高。 8、已知二进制数字信号每个码元占用的时间为1ms,1、0等概率出现,求(1)码元速率,(2)每秒钟的信息量,(3)信息速率。 答:1)码元速率=1/0.001=1000(B) 2)每秒钟信息量=Rmlog2m=1000*1=1000(bit) 3)r=Rmlog2m=1000*1=1000(bit/s) 9、同上题,如果码元速率不变,改用8进制传输,且各码元等概率出现,求码元速率,信息速率。 答:1)码元速率=1/0.001=1000(B) 2)r=Rmlog2m=1000*3=3000(bit/s)

10秋3608+《电路及磁路(2)》习题答案

页眉内容 2010秋 3608+《电路及磁路(2)》期末复习指导 2010年 第一部分 课程考核说明 1、考核目的通过本次考试,了解学生对本课程基本内容和重、难点的掌握程度,以及运用本课程的基本知识、基本理论和基本方法来分析和解决电路及磁路问题的能力,同时还考察对电路基础的特点和方法的掌握,理解与运用相结合。 2、考核方式本课程期末考试为开卷笔试,考试时间为90分钟。 3、适用范围、教材此复习指导适用于重庆电大成人专科应用电子、发电厂及自动控制专业的必修课程《电路及磁路(2)》。本课程考试依据的教材采用李翰笙主编,中央电大出版社出版的《电路及磁路》(1993年7月第1版) 4.命题依据本课程的命题依据是《电路及磁路(2)》课程的教材、实施意见。 5.考试要求考试主要是考核学生对电路及磁路的基本理论和基本方法的理解和应用能力。在能力层次上从了解、掌握、重点掌握3个角度来要求。主要考核学生对电路及磁路的基本理论、基本知识的理解和运用所学理论知识解决实际问题的能力。 6.试题类型及结构考题类型及分数比重大致为:填空题(52%)、计算题(48%)。 第二部分 期末复习指导 第十章 正弦交流电路的频率响应及谐振 一、重点掌握1、网络函数、策动点函数及转移函数的准确含义和定义公式等。2、RC 电路的频率响应:能正确写出RC 低通、高通电路的转移电压比网络函数,画出幅频和相频特性曲线,半功率点、滞后网络等概念。3、RLC 串联电路的频率响应,转移电压比网络函数、中心频率,上、下截止频率、通频带、品质因数等概念。 4、RLC 串联谐振电路,谐振的定义、条件、C L U U U ,,和R U 间的相互关系,及各有关电流与电压间的相互关系。 二、一般掌握1、RLC 带通、低通及高通电路的幅频及相频特性的曲线形状。2、RLC 串联电路的选频作用。 第十一章 非正弦交流电路 一、重点掌握1、一个非正弦周期函数可以用一系列频率成整倍数的正弦函数来逼近这一重要 概念。基波、高次谐波等重要概念。2、波形的对称关系对所含谐波分量的影响。3、对非正弦周期性电量的计算其平均值、有效值。4、根据正弦周期性电量(电压或电流)的谐波迭加形式,计算出其非正弦交流电量的对应的平均功率。 二、一般掌握非正弦周期性函数选择不同的座标原点对所含谐波分量的影响。 第十二章 电路中的过渡过程 一、重点掌握1、电路中稳定状态、暂态过程、换路等概念。2、在t = 0- 稳定状态下能求出U c (0-)和i L (0-)3、应用换路定律U c (0+) =U c (0-)和 i L (0+)= i L (0-)求出待求的电量f(0+)值。4、三要素法:f (t)=[f (0+)-f ()()]∞+∞-f e t τ 5、以下公式表达的 含义:f (t) = [ f (0+) - f ()()]∞+∞f e t τ ]1)[()0()(ττt t e f e f t f - - +-∞+= 二、一般掌握1、RLC 二阶电路固有频率S 1,2的计算公式。2、RLC 二阶电路中表征固有频率中的几个物理x ,d c ωω,的含义。3、RLC 二阶电路中的三种固有响应的条件、形式及响应性质。明确响应中振荡与非振荡的区别。 第十三章 拉氏变换在电路分析中的应用 一、重点掌握1、)(s F = dt e t f st ? ∞ -- 0)( 公式的含义。2、重要变换:1)(?t δ,s t 1 )(? ε αα+?-s e t 1,22sin ωωω+?s t 2 2cos ωω+? s s t 2ωαωαθωαj s K j s K t e k t +++-+?∠+*-)cos( 3、S 域分析方法:包括R 、L 、C 元件的伏安关系的S 域形式,KVL 、KCL 的S 域形式,复频域阻抗Z (S )和复频导纳Y (S ),动态电路S 域模型的建立。 4、电路的S 域的分析计算,即由给定U c (0-)和I L (0-)条件的动态一阶或二阶电路得到电路的S 域模型,在对响应的S 域形式的部分分式进行分解,并进行拉氏反变换以求出待求电量的时域响应表达式。

电路分析教案

电路分析教案 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

北京理工大学珠海学院 信息科学技术学院 教案 课程名称:电路分析基础 课程性质:专业基础必修 主讲教师:吴安岚 联系电话: E-MAIL:

课时分配表

第1课 一.章节名称 电路和电路模型;电路的基本物理量 二.教学目的 1、掌握内容:理想电路元件、电路模型的概念; 电流、电压、电位、功率的概念;电流、电压参考方向。 2、了解内容:电路的作用、组成。 三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点) 1.理想电路元件、电路模型; 电流、电压、电位、功率的定义、表达式、单位; 电流、电压参考方向。 2.功率的正负,功率平衡。 3.电路的作用、组成、分类。 五.教学重难点 重点:1.电流、电压参考方向。 2.功率的正负,功率平衡。 难点:功率的正负,功率平衡。 六.选讲例题 重点讲解P8的检查学习结果。 七.作业要求 ,纸质。 八.环境及教具要求 多媒体教室、多媒体课件。

九.教学参考资料 邱关源《电路》,蔡元宇《电路及磁路》,李瀚荪《电路分析基础》。 第2课 一.章节名称 基尔霍夫定理 二.教学目的 1、掌握内容:基尔霍夫定理;按电流、电压参考方向列KCL、KVL方程。KCL、KVL定理推广。 2、了解内容:无。 三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点) 1.基尔霍夫定理; 2.按电流、电压参考方向列写KCL、KVL方程。解方程。 3.KCL、KVL定理推广。例题。 五.教学重难点 重难点:1、按电流、电压参考方向列KCL、KVL方程。 2、电流、电压参考方向的正确标注与应用。 六.选讲例题 重点讲解P9[例]、P10[例]和P11的检查学习结果。 七.作业要求 ,1.纸质。 八.环境及教具要求 多媒体教室、多媒体课件。

动态电路的时域分析(2)测验题

动态电路的时域分析(2)答案解析 解析:开关闭合前,电路已达到稳态,等效电路图如下: 由此可得:i L (0 _) = 20 10 +10 =1A , u C (0 _) = 1?10 =10V ; 根据换路定则知开关闭合闭合瞬间,电容电压和电感电流不会突变,因此 u C (0 + ) =u C (0 _) =10V ,i L (0 + ) =i L (0 _) =1A 。所以答案选D。

解析:开关闭合前,电路已达到稳态,等效电路图如下: 由此可得:i L (0 _) = 12V 2Ω+2Ω = 3A ,根据换路定则知开关闭合闭合瞬间,电感电流 不会突变,因此i L (0 + ) =i L (0 _) = 3A 。开关闭合后等效电路图如下:

2?2 L -t - 显然,R =Ω=1Ω,因此τ==1s 所以i(t) =i (0 )e τ= 3e t A ,eq 2 +2R eq L L + 所以答案选A。 解析:开关闭合前,电路已达到稳态, 等效电路图如下图所示:

由 KCL 知:i =i - 0.5u ,又有i =u 1 = 0.25u , 1 1 4 1 由此可知:i1 - 0.5u1 = 0.25u1 ,从而得到i1 = 0.75u1 ; 对外回路列写KVL 方程得:u1 + 4i1 -10 = 0 ,所以10 =u1 + 4? 0.75u1 = 4u1 , 解得u=5 V , i = 15 A ,故i (0 _) =i(0 ) = 15 A ; 1 2 1 8 L L +?8 开关闭合后,等效电路图如下: 同样有i1 = 0.75u1 ,依然对外回路列写KVL 方程得:u1 + 2i1 -10 = 0 , 联立方程解得u1 = 4V , i1 = 3A;故i L (∞) = 3A ; 由于受控源的存在,此处使用外加电源法求等效电阻,等效电路图如下:

第7章 一阶电路和二阶电路的时域分析

第7章一阶电路和二阶电路的时域分析 重点:1.动态电路方程的建立及初始条件的确定 2.一阶和二阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的概念及求解 3.一阶和二阶电路的阶跃响应概念及求解 §7.1 动态电路的方程及其初始条件 1.动态电路 含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。由于动态元件是储能元件,其 VCR 是对时间变量 t 的微分和积分关系,因此动态电路的特点是:当电路状态发生改变时(换路)需要经历一个变化过程才能达到新的稳定状态。这个变化过程称为电路的过渡过程。 下面看一下电阻电路、电容电路和电感电路在换路时的表现。 1)电阻电路 图 7.1 (a)(b) 7.1(a)所示的电阻电路在t =0 时合上开关,电路中的参数发生了变化。电流i 随时间的变化情况如图7.1(b)所示,显然电流从t<0时的稳定状态直接进入t>0 后的稳定状态。说明纯电阻电路在换路时没有过渡期。 2)电容电路 图 7.2 (a)(b)

图 7.2(a)所示的电容和电阻组成的 电路在开关未动作前,电路处于稳定状 态,电流i 和电容电压满足:i=0,u C=0。 t=0 时合上开关,电容充电,接通 电源后很长时间,电容充电完毕,电路达 到新的稳定状态,电流i 和电容电压满图 7.2 (c) 足:i=0,u C=U S。 电流i 和电容电压u C 随时间的变化情况如图7.2(c)所示,显然从t<0 时的稳定状态不是直接进入t>0后新的稳定状态。说明含电容的电路在换路时需要一个过渡期。 3)电感电路 图 7.3 (a)(b) 图 7.3(a)所示的电感和电阻组成的 电路在开关未动作前,电路处于稳定状 态,电流i和电感电压满足:i=0,u L=0。 t=0 时合上开关。接通电源很长时间 后,电路达到新的稳定状态,电流i 和 电感电压满足:i=0,u L=U S/R 。 图 7.3 (c) 电流i 和电感电压u L 随时间的变化情况如图7.3(c)所示,显然从t<0时的稳定状态不是直接进入t>0后新的稳定状态。说明含电感的电路在换路时需要一个过渡期。 从以上分析需要明确的是: 1)换路是指电路结构、状态发生变化,即支路接入或断开或电路参数变化; 2)含有动态元件的电路换路时存在过渡过程,过渡过程产生的原因是由于储能元件L、C ,在换路时能量发生变化,而能量的储存和释放需要一定的时间来完成,即:

10秋3608+《电路及磁路(2)》习题答案共6页文档

2019秋 3608+《电路及磁路(2)》期末复习指导 2019年 第一部分 课程考核说明 1、考核目的通过本次考试,了解学生对本课程基本内容和重、难点的掌握程度,以及运用本课程的基本知识、基本理论和基本方法来分析和解决电路及磁路问题的能力,同时还考察对电路基础的特点和方法的掌握,理解与运用相结合。 2、考核方式本课程期末考试为开卷笔试,考试时间为90分钟。 3、适用范围、教材此复习指导适用于重庆电大成人专科应用电子、发电厂及自动控制专业的必修课程《电路及磁路(2)》。本课程考试依据的教材采用李翰笙主编,中央电大出版社出版的《电路及磁路》(1993年7月第1版) 4.命题依据本课程的命题依据是《电路及磁路(2)》课程的教材、实施意见。 5.考试要求考试主要是考核学生对电路及磁路的基本理论和基本方法的理解和应用能力。在能力层次上从了解、掌握、重点掌握3个角度来要求。主要考核学生对电路及磁路的基本理论、基本知识的理解和运用所学理论知识解决实际问题的能力。 6.试题类型及结构考题类型及分数比重大致为:填空题(52%)、计算题(48%)。 第二部分 期末复习指导 第十章 正弦交流电路的频率响应及谐振 一、重点掌握1、网络函数、策动点函数及转移函数的准确含义和定义公式等。2、RC 电路的频率响应:能正确写出RC 低通、高通电路的转移电压比网络函数,画出幅频和相频特性曲线,半功率点、滞后网络等概念。3、RLC 串联电路的频率响应,转移电压比网络函数、中心频率,上、下截止频率、通频带、品质因数等概念。 4、RLC 串联谐振电路,谐振的定义、条件、和间的相互关系,及各有关电流与电压间的相互关系。 二、一般掌握1、RLC 带通、低通及高通电路的幅频及相频特性的曲线形状。2、RLC 串联电路的选频作用。 第十一章 非正弦交流电路 一、重点掌握1、一个非正弦周期函数可以用一系列频率成整倍数的正弦函数来逼近这一重要 概念。基波、高次谐波等重要概念。2、波形的对称关系对所含谐波分量的影响。3、对非正弦周期性电量的计算其平均值、有效值。4、根据正弦周期性电量(电压或电流)的谐波迭加形式,计算出其非正弦交流电量的对应的平均功率。 二、一般掌握非正弦周期性函数选择不同的座标原点对所含谐波分量的影响。 第十二章 电路中的过渡过程 一、重点掌握1、电路中稳定状态、暂态过程、换路等概念。2、在t = 0- 稳定状态下能求出U c (0-)和i L (0-)3、应用换路定律U c (0+) =U c (0-)和 i L (0+)= i L (0-)求出待求的电量f(0+)值。4、三要素法:f (t)=[f (0+)-f ()()]∞+∞-f e t τ5、以下公式表达的含义:f (t) = [f (0+) - f ()()]∞+∞f e t τ ]1)[()0()(ττt t e f e f t f --+-∞+= 二、一般掌握1、RLC 二阶电路固有频率S 1,2的计算公式。2、RLC 二阶电路中表征固有频率中的几个物理x ,d c ωω,的含义。3、RLC 二阶电路中的三种固有响应的条件、形式及响应性质。明确响应中振荡与非振荡的区别。 第十三章 拉氏变换在电路分析中的应用 一、重点掌握1、)(s F =dt e t f st ?∞ --0)( 公式的含义。2、重要变换:1)(?t δ,s t 1)(?ε αα+?-s e t 1,22sin ωωω+?s t 2 2cos ωω+?s s t 2ωαωαθωαj s K j s K t e k t +++-+?∠+*-)cos( 3、S 域分析方法:包括R 、L 、C 元件的伏安关系的S 域形式,KVL 、KCL 的S 域形式,复频域阻抗Z (S )和复频导纳Y (S ),动态电路S 域模型的建立。 4、电路的S 域的分析计算,即由给定U c (0-)和I L (0-)条件的动态一阶或二阶电路得到电路的S 域模型,在对响应的S 域形式的部分分式进行分解,并进行拉氏反变换以求出待求电量的时域响应表达式。 第三部分 综合练习题 一.填空题

信号与系统的时域分析实验报告

实验一信号与系统得时域分析 一、实验目得 1.用示波器观察一阶电路得零输入响应,零状态响应及完全响应. 2.理解并掌握一阶电路各响应得物理意义. 3.观察与测定RLC串联电路得阶跃响应与冲激响应,并研究电路参数对响应波形得影响。 4.观察RLC并联谐振电路对高频脉冲激励得响应,并研究电路参数对响应波形得影响。 5.熟悉与掌握常用得用于信号与系统时域仿真分析得Matlab函数; 6.牢固掌握系统得单位冲激响应得概念,掌握LTI系统得卷积表 二、实验原理 (一)实验箱部分 1、一阶电路得零输入、零状态响应分析 一阶连续时间系统如图所示: 图1-1 一阶连续系统实验电路 其模型可用微分方程表示.微分方程得解反映了该系统得响应,其中零输入响应由方程得齐次解得到,零状态响应由方程得全解得到。完全响应由零输入响应与零状态响应得到。 2、二阶电路得瞬态响应 图1—2 RLC串联电路响应实验电路图 RLC串联电路得阶跃响应与冲激响应得观察电路如上图所示,其阶跃响应与冲激响应可以有

三种情况。 时为过阻尼情况;时为欠阻尼情况;时为临界情况。 因此对于不同R,其电路响应波形就是不同得。因为冲激信号就是阶跃信号得导数,所以对线性时不变电路,冲激响应也就是阶跃响应得导数。 为了便于用示波器观察响应波形,实验中用周期方波替代阶跃信号,而用周期方波通过微分电路后得到得尖顶脉冲代替冲激信号。 (二)Matlab部分 1、信号得时域表示方法 可将信号表示成独立时间变量得函数,例如x(t)=sin(ωt)与x[n]=n(0、5)nu[n]分别表示一个连续时间信号与一个离散时间信号。无论离散信号或就是连续信号,都可以用其信号波形图来描述;对于离散信号,还可以表示成一个数列,例如: x[n]={、、、、,0、1, 1、1,—1、2,0,1、3,…、} ↑n=0 2、用Matlab仿真连续时间信号与离散时间信号 在matlab中,连续时间信号仿真直接写出其表达式即可,如正弦信号:x=sin(t),plot(t,x);对于离散信号则可用函数stem实现,如x[n]={、、、、,0、1, 1、1,—1、2, 0, 1、3, …、} 可由下列程 序实现:↑n=0 x = [0,0,0, 0, 0、1, 1、1,-1、2,0,1、3, 0,0];stem(n,x); 信号得卷积可由conv命令实现 三、实验内容 6、修改程序Program1_1,将dt改为0、2,再执行该程序,瞧瞧所得图形得效果如何?与原程序比,哪一幅图形瞧起来与实际信号波形更像? 答:program1_1得图形更加圆滑并贴近实际波形,因为该程序中时间变量得步长更小 实验程序: 实验截图:

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