S8-7计算机辅助电路分析举例前面讨论了求解直流一阶电路的三要素法由于只要求解几个直流电阻电路，就能分别计算出响应的初始值，稳态值和时间常数。我们可以利用直流电路分析程序DCAP，采用分别计算三要素的方法来得到仅含一个电容或一个电感的直流激励一阶电路的响应。现在举例加以说明
§8－7 计算机辅助电路分析举例 前面讨论了求解直流一阶电路的三要素法。 由于只要求解几个直流电阻电路，就能分别计算 出响应的初始值，稳态值和时间常数。我们可以 利用直流电路分析程序DCAP，采用分别计算三要 素的方法来得到仅含一个电容或一个电感的直流 激励一阶电路的响应。现在举例加以说明
例8-18图8-45所示电路原来已经稳定，t-0时闭合开关S，断开开关S，，求各电压电流的响应Example8-18t=06t=0100S②?S④①V11025i6i3+OS2125V25二0.1FucR103 2 350C0.14.30OCS534VR55640(a)(b)图8-45用三要素法求直流一阶电路的响应
例8-18 图8-45所示电路原来已经稳定，t=0时闭合开关S1， 断开开关S2，求各电压电流的响应。 图8－45 用三要素法求直流一阶电路的响应
Example8-18t=06t=0100②?S④V25110i6i3十Os212255V0.1FucR3231050c0.1430OCS53455VR640(a)(b)解：用DCAP程序分析图(a)电路的数据文件如图(b)所示其中OS表示原来断开的开关S，，在-0时闭合：CS表示原来闭合的开关S，，在-0时断开。运行DCAP程序，读入上述电路数据后，选用直流一阶电路的菜单，屏幕上显示出各电压电流的初始值0），0）和重新达到稳定状态后的稳态值(8）。如下所示：
解：用DCAP程序分析图(a)电路的数据文件如图(b)所示。 其中OS表示原来断开的开关S1，在t=0时闭合；CS表 示原来闭合的开关S2，在t=0时断开。运行DCAP程序， 读入上述电路数据后，选用直流一阶电路的菜单，屏 幕上显示出各电压，电流的初始值f(0- )， f(0+ )和重新 达到稳定状态后的稳态值f()。如下所示：
求初始值f(0-)，f(0+)和稳态值f(o)f(0-)f(0-)f(8)f(0+)f(8)f(0+)25.025.0.000.00025.0-2.00i1=ul=20.0000.000i2=0002.00.000u2=.00020.0.000i3=.0002.00.000u3=.000.0005.005.0025.02.00i4=u4=.000.000.00020.0i5=000.000u5=5.005.005.00.000.000.000u6=i6=电流的然后用三要素公式的形式，显示出各电压、表达式，如下所示：
- 求 初始值f(0-) , f(0+) 和 稳态值 f() - f(0-) f(0+) f() f(0-) f(0+) f() u 1= 25.0 25.0 25.0 i 1= .000 -2.00 .000 u 2= 20.0 .000 .000 i 2= .000 2.00 .000 u 3= .000 20.0 .000 i 3= .000 2.00 .000 u 4= 5.00 5.00 25.0 i 4= .000 2.00 .000 u 5= .000 .000 20.0 i 5= .000 .000 .000 u 6= 5.00 5.00 5.00 i 6= .000 .000 .000 然后用三要素公式的形式，显示出各电压、电流的 表达式，如下所示：
直流一阶电路分析本程序用三要素法计算含一个动态元件的直流一阶电路*10.0时间常数π =C*Ro=.100= 1.00 sf(t) = f(oo)+[f(O+)-f(o)]*exp(-t / t ) --V25.0+.000*exp(-1.00uOS.000+.000*exp(-1.00tCR.000+20.0*exp(-1.00C25.0-20.0*exp( -1.00tC20.0-20.0*exp(-1.00tVR5.00+.000t*exp( -1.00拉V.000-2.00*exp( -1.00OS.000+2.00*exp( -1.00R.000+2.0013*exp( -1.00tC.000+2.00t)14*exp( -1.00CS.000+.000t)*exp( -1.005VRt).000i6+.000*exp( -1.00=
- 直 流 一 阶 电 路 分 析 - 本程序用三要素法计算含一个动态元件的直流一阶电路 时间常数 =C*Ro = .100 * 10.0 = 1.00 s - f(t) = f()+[f(0+)-f()]*exp( -t / ) - V u 1 = 25.0 +.000 *exp( -1.00 t) OS u 2 = .000 +.000 *exp( -1.00 t) R u 3 = .000 +20.0 *exp( -1.00 t) C u 4 = 25.0 -20.0 *exp( -1.00 t) CS u 5 = 20.0 -20.0 *exp( -1.00 t) VR u 6 = 5.00 +.000 *exp( -1.00 t) V i 1 = .000 -2.00 *exp( -1.00 t) OS i 2 = .000 +2.00 *exp( -1.00 t) R i 3 = .000 +2.00 *exp( -1.00 t) C i 4 = .000 +2.00 *exp( -1.00 t) CS i 5 = .000 +.000 *exp( -1.00 t) VR i 6 = .000 +.000 *exp( -1.00 t)
这里以字符形式给出电容电还可以图形方式在屏幕上画出任一响应的波形压的波形图25.020.0C:*EXP(-1.00u4(t)=t最小值=最大值=24.8时间(s)5.00u4(t)大0.000E+005.000E+00*9.424E+002.500E-015.000E-011.287E+017.500E-0111.555E+011.764E+011.000E+001.250E+001.927E+01.500E+00Y2.054E+01.152E+011.750E+0022.000E+002229E+0122.250E+002289E+012500E+002.1336E+012372E+012.750E+003.000E+00.400E+012大32.422E+01.250E+00大3.500E+00.440E+012.大3.750E+002.453E+014.000E+002.463E+01大4.250E+00.471E+012.*4.500E+002.478E+01*4.750E+002..483E+01大5.000E+002.487E+01
还可以图形方式在屏幕上画出任一响应的波形, 这里以字符形式给出电容电 压的波形图 C : u 4(t) = 25.0 -20.0 *EXP( -1.00 t) 时间 (s) u 4(t) 最小值= 5.00 最大值= 24.8 0.000E+00 5.000E+00 * 2.500E-01 9.424E+00 * 5.000E-01 1.287E+01 * 7.500E-01 1.555E+01 * 1.000E+00 1.764E+01 * 1.250E+00 1.927E+01 * 1.500E+00 2.054E+01 * 1.750E+00 2.152E+01 * 2.000E+00 2.229E+01 * 2.250E+00 2.289E+01 * 2.500E+00 2.336E+01 * 2.750E+00 2.372E+01 * 3.000E+00 2.400E+01 * 3.250E+00 2.422E+01 * 3.500E+00 2.440E+01 * 3.750E+00 2.453E+01 * 4.000E+00 2.463E+01 * 4.250E+00 2.471E+01 * 4.500E+00 2.478E+01 * 4.750E+00 2.483E+01 * 5.000E+00 2.487E+01 *
例8-19图8-46所示电路原来已经稳定，-0时闭合开关求各电压电流的响应Example 8-19t=0500Qi4@①②6i1is-1000VR11010OS2121H10mA10V5000L32011kQR4 2.3500R5 3 0 500OT6.0.310E-3(b)(a)图8－46用三要素法求直流一阶电路的响应解：用DCAP程序分析图(a)电路的数据文件如图(b)所示其中OS表示原来断开的开关S，，在t-0时闭合。运行DCAP程序，读入上述电路数据后，选用直流一阶电路的菜单，可以得到各电压，电流响应的三要素表达式，如下所示：
例8-19 图8-46所示电路原来已经稳定，t=0时闭合开关， 求各电压电流的响应。 解：用DCAP程序分析图(a)电路的数据文件如图(b)所示， 其中OS表示原来断开的开关S1，在t=0时闭合。运行 DCAP程序，读入上述电路数据后，选用直流一阶电 路的菜单，可以得到各电压，电流响应的三要素表达 式，如下所示： 图8－46 用三要素法求直流一阶电路的响应
直流一阶电路分析-个劲态元件嘉-珍电路本程序用三要素法计算含时间常数 =L/Ro= 1.002.000E-03Sf(t) = f()+[f(0+)-f(o)1*exp(-t / t 35-8 #5.exp( 00..A*exp50+2.50*exp(-500.*exp(-5002.235E-07+5.00RLRRIRSLRRI000+.000*exp(-500.235E-07+5.00*exp(-500150*exp(-50052十..50502*exp(-500.+2.50-2.50*exp(-500.-1.000E-02 +5.000E-03*exp00t1.000E-02-5.000E-03*exp(00t001.500E-02-1.000E-02*exp(Ttt-5.000E-03+5.000E-03*exp00005.000E-03+5.000E-03*expt1.000E-02 +.000*exp500-
- 直 流 一 阶 电 路 分 析 - 本程序用三要素法计算含一个动态元件的直流一阶电路 时间常数 =L/Ro = 1.00 / 500. = 2.000E-03 s - f(t) = f()+[f(0+)-f()]*exp( -t / ) - v 1 = 2.235E-07 +5.00 *exp( -500. t) v 2 = 2.235E-07 +5.00 *exp( -500. t) v 3 = 2.50 +2.50 *exp( -500. t) VR u 1 = 2.235E-07 +5.00 *exp( -500. t) OS u 2 = .000 +.000 *exp( -500. t) L u 3 = 2.235E-07 +5.00 *exp( -500. t) R u 4 = -2.50 +2.50 *exp( -500. t) R u 5 = 2.50 +2.50 *exp( -500. t) I u 6 = -2.50 -2.50 *exp( -500. t) VR i 1 = -1.000E-02 +5.000E-03*exp( -500. t) OS i 2 = 1.000E-02 -5.000E-03*exp( -500. t) L i 3 = 1.500E-02 -1.000E-02*exp( -500. t) R i 4 = -5.000E-03 +5.000E-03*exp( -500. t) R i 5 = 5.000E-03 +5.000E-03*exp( -500. t) I i 6 = 1.000E-02 +.000 *exp( -500. t)
例8-20图8-47所示含有理想运放的直流一阶电路中，已知电容电压的初始值u.(0)=6V，求电路中各电压电流的响应。10μFi4HHExample.8-2010kQi361000Si2?2V11010E-3?i6R2 1 2 100+R10m32310E3ugC4 2 310E-660OA520O630(a)(b)图8-47用三要素法求直流一阶电路的响应解：电路的数据文件如图（b）所示，电容的元件参数除了说明电容为10uF外，还要说明初始电压为6V。运行DCAP程序读入上述电路数据后，选用直流一阶电路的菜单，可以得到各电压，电流响应的三要素表达式，如下所示：
例8－20 图8－47所示含有理想运放的直流一阶电路中，已知电 容电压的初始值uc (0)=6V，求电路中各电压电流的响应。 解：电路的数据文件如图(b)所示，电容的元件参数除了说明电 容为10F外，还要说明初始电压为6V。运行DCAP程序， 读入上述电路数据后，选用直流一阶电路的菜单，可以得 到各电压，电流响应的三要素表达式，如下所示： 图8－47 用三要素法求直流一阶电路的响应
直流一阶电路分析本程序用三要法计算含一个动态元件的真流一阶电路时间常数=C*RO:E-05*1.000E+04=1.000E-01S1000F-- f(t) = f(∞0)+[f(O+)-f(co)]*exp(-t / t ) --2+.000*exp( -10.0七1.000E-022.910E-11 +.000-10.0*exp-1.00-5.00*exp( -10.0*exp(-10.0VRRCM1.000E-02 +.000七-10.01.000E-02 +.000*exp(+5.001.00*exp(-10.01.00-10.0+5.00*exp2.910E-11 +.000(-10.0*exp(-1.00-5.00*exp(-10.0t1.000E-04 +.000VRRcM*exp((-10.0七*exp(-10.01.000E-04 +.0001.000E-04 +5.000E-04*exp(-10.0.000-5.000E-04*exp(-10.0.000+.000*exp(-10.061.000E-04 +7.276E-12*exp(-10.0t
- 直 流 一 阶 电 路 分 析 - 本程序用三要素法计算含一个动态元件的直流一阶电路 时间常数 =C*R0 = 1.000E-05* 1.000E+04= 1.000E-01 s - f(t) = f()+[f(0+)-f()]*exp( -t / ) - v 1 = 1.000E-02 +.000 *exp( -10.0 t) v 2 = 2.910E-11 +.000 *exp( -10.0 t) v 3 = -1.00 -5.00 *exp( -10.0 t) V u 1 = 1.000E-02 +.000 *exp( -10.0 t) R u 2 = 1.000E-02 +.000 *exp( -10.0 t) R u 3 = 1.00 +5.00 *exp( -10.0 t) C u 4 = 1.00 +5.00 *exp( -10.0 t) OA u 5 = 2.910E-11 +.000 *exp( -10.0 t) u 6 = -1.00 -5.00 *exp( -10.0 t) V i 1 = -1.000E-04 +.000 *exp( -10.0 t) R i 2 = 1.000E-04 +.000 *exp( -10.0 t) R i 3 = 1.000E-04 +5.000E-04*exp( -10.0 t) C i 4 = .000 -5.000E-04*exp( -10.0 t) OA i 5 = .000 +.000 *exp( -10.0 t) i 6 = 1.000E-04 +7.276E-12*exp( -10.0 t)