第4章一阶动态电路分析 (1)从接通电源到C两端电压升高至2E/3。 接通电源后的瞬间,由于电容C1内部原先没有储存 电荷,由物理学知识我们知道,其两端电压为0。根据 555的性质,其3脚电压等于电源电压,7脚对地开路。这 以后,电源E要通过电阻R1与R2对电容C1充电,使C1两端 电压升高。当C1两端电压高于2E/3时,根据555的性质, 其输出电压立即跳变至0V,7脚对地短路。由于7脚对地 短路,电源E无法再通过R2对C1充电,C1两端电压不可 能再升高。这一段时间,与图4-2中0~1时间段对应,从 (b)图中,我们可以看到在充电过程中,电容器两端电 压逐渐升高的情况
第 4 章 一阶动态电路分析 （1） 从接通电源到C1两端电压升高至2E/3。 接通电源后的瞬间，由于电容C1内部原先没有储存 电荷，由物理学知识我们知道，其两端电压为0。根据 555的性质，其3脚电压等于电源电压，7脚对地开路。这 以后，电源E要通过电阻R1与R2对电容C1充电，使C1两端 电压升高。当C1两端电压高于2E/3时，根据555的性质， 其输出电压立即跳变至0V，7脚对地短路。由于7脚对地 短路，电源E无法再通过R2对C1充电，C1两端电压不可 能再升高。这一段时间，与图4 -2中0~t1时间段对应，从 （b）图中，我们可以看到在充电过程中， 电容器两端电 压逐渐升高的情况
第4章一阶动态电路分析 2)电容C两端电压从2E/3降到E/3。C两端电压升 至E/3后无法再升高,同时也无法维持这一电压值。由于 R2上端通过555第7脚接地,C1要通过R2对地放电,电流 从C流出,其两端电压随着放电过程慢慢降低。当C1两 端电压降至E/3时,555输出电压立即从0V跳变至E,7 脚对地开路。由于7脚开路,电容C1不可能再通过R2对 地放电,C1两端电压不可能再降低。这一过程,与图4 2中1~12时间段相对应,从(b)图中,我们可以看到在 放电过程中,电容器两端电压逐渐降低的情况
第 4 章 一阶动态电路分析 （2） 电容C1两端电压从2E/3降到E/3。C1两端电压升 至E/3后无法再升高，同时也无法维持这一电压值。由于 R2上端通过555第7脚接地，C1要通过R2对地放电，电流 从C1流出，其两端电压随着放电过程慢慢降低。当C1两 端电压降至E/3时， 555输出电压立即从0 V跳变至E，7 脚对地开路。由于7脚开路， 电容C1不可能再通过R2对 地放电， C1两端电压不可能再降低。 这一过程，与图4 - 2中t1~t2时间段相对应，从（b）图中，我们可以看到在 放电过程中，电容器两端电压逐渐降低的情况
第4章一阶动态电路分析 (3)充电放电的不断循环。 显然,电路跳变后,电源E又要通过R1与R2对C1充电, 完成12~t3的过程,引起电路又一次跳变。然后,C1又通过 R2放电,如此循环往复,形成了输出波形如图4-2(a) 的振荡。如果图4-2(a)波形的频率为f,则它可以分解 成许多频率为nf(n=0,1,2,)的正弦电压,nf称为f 谐波,所以,我们把这种振荡器称为多谐振荡器
第 4 章 一阶动态电路分析 （3） 充电放电的不断循环。 显然，电路跳变后，电源E又要通过R1与R2对C1充电， 完成t2~t3的过程，引起电路又一次跳变。然后，C1又通过 R2放电， 如此循环往复，形成了输出波形如图4 - 2（a） 的振荡。如果图4 - 2（a）波形的频率为f， 则它可以分解 成许多频率为nf（n=0, 1, 2, …）的正弦电压，nf称为f的 谐波，所以，我们把这种振荡器称为多谐振荡器
第4章一阶动态电路分析 2)决定振荡周期的因素 在实训步骤5)与6)中,改变C或R1的值,输出波 形的周期发生了变化。显然,振荡周期与它们有关。从 图4-2(b)中我们可以看出,振荡周期T等于电容充电 时间T与放电时间之和。我们还可以看出,充电时间明 显大于放电时间。这是因为,充电电流同时流过了R1与 R2,而放电电流只流过了R2。可以证明,在电容充放电 电路中,电流流经的电容与电阻的乘积越大,其充放电 的时间就越长 BACK
第 4 章 一阶动态电路分析 2） 在实训步骤5）与6）中， 改变C1或R1的值，输出波 形的周期发生了变化。显然，振荡周期与它们有关。从 图4 - 2（b）中我们可以看出，振荡周期T等于电容充电 时间T1与放电时间之和。我们还可以看出，充电时间明 显大于放电时间。这是因为，充电电流同时流过了R1与 R2，而放电电流只流过了R2。可以证明，在电容充放电 电路中，电流流经的电容与电阻的乘积越大，其充放电 的时间就越长
第4章一阶动态电路分析 41RC放电电路 411RC放电电路实验 电路的稳定状态可简称为稳态,电路的过渡过程可简 称为暂态。通过实训4,我们对电容器的充放电过程有了 定性的认识,在此基础上,我们来进一步讨论RC电路的 放电过程。为使我们的认识更加清晰,我们先做个实验。 在这个实验中,要用到慢扫描示波器,由于这种示波器 荧光屏的余辉时间特别长,可以将缓慢变化的电压或电 流波形在屏幕上显示出来
第 4 章 一阶动态电路分析 4.1 RC 放 电 电 路 4.1.1 RC放电电路实验 电路的稳定状态可简称为稳态，电路的过渡过程可简 称为暂态。通过实训4，我们对电容器的充放电过程有了 定性的认识，在此基础上，我们来进一步讨论RC电路的 放电过程。为使我们的认识更加清晰，我们先做个实验。 在这个实验中，要用到慢扫描示波器，由于这种示波器 荧光屏的余辉时间特别长，可以将缓慢变化的电压或电 流波形在屏幕上显示出来