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  • 有源电路无源电路的区别

    千次阅读 2019-11-22 10:52:42
    例如只是由RC组成的微分或积分电路就属于无源电路,如果通过运算放大器组成的微分或积分电路就属于有源电路,虽然其中也包含RC但是这里的微分或积分变化就不仅仅是由RC来完成,还有运算放大器这块集成电路参加其中,...

    有源电路和无源电路的区别

    一、是否包含有电子器件。
    凡包含有电子器件(如电子管、晶体管、集成电路等)的电路就是有源电路,而不包含这些器件只是由RCL等基础元件组成的电路就属于无源电路。
    例如只是由RC组成的微分或积分电路就属于无源电路,如果通过运算放大器组成的微分或积分电路就属于有源电路,虽然其中也包含RC但是这里的微分或积分变化就不仅仅是由RC来完成,还有运算放大器这块集成电路参加其中,是在提供电源的条件下才能完成此项功能的。
    二、电路是否含有“电动势”。
    比如,在线路上,除了供电电源以外,是否包含有电动机、线圈、电容器等储能元件。由于电动机、线圈、电容器等在供电电源断开后,还存在着一定的电动势,能够为其它电路元件提供电能,因此包含有电动机、线圈、电容器等储能元件的电路就称为有源,若不包含则称为无源。
    三、应用情况不同
    小电流在要求纹波较小时,往往采用有源电路,而大电流时采用无源电路。

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  • 本文主要讲了微分电路和积分电路的区别,下面一起来学习一下
  • RC电路(积分电路,微分电路)

    万次阅读 多人点赞 2016-12-01 19:46:01
    RC电路是电阻器电容器电路(RC电路)或者RC过滤器,RC网络是电路a和电容器驾驶的组成由电阻器电压或当前来源.一次RC电路由一个电阻器和一台电容器组成,是RC电路的简单例子。RC电路在模拟电路、脉冲数字电路中得到广泛...
    RC电路是电阻电容器电路(RC电路)或者RC过滤器,RC网络是电路a和电容器驾驶的组成由电阻器电压或当前来源.一次RC电路由一个电阻器和一台电容器组成,是RC电路的简单例子。RC电路在模拟电路、脉冲数字电路中得到广泛的应用。

    目录

    • RC电路的分类
    • RC电路的典型应用
    • RC实用电路
    RC电路

    RC电路的分类

    •   (1)RC 串联电路

      RC 串联电路

        电路的特点:由于有电容存在不能流过直流电流,电阻和电容都对电流存在阻碍作用,其总阻抗由电阻和容抗确定,总阻抗随频率变化而变化。RC 串联有一个转折频率: f0=1/2πR1C1

        当输入信号频率大于 f0 时,整个 RC 串联电路总的阻抗基本不变了,其大小等于 R1。

        (2)RC 并联电路

      RC 并联电路

        RC 并联电路既可通过直流又可通过交流信号。它和 RC 串联电路有着同样的转折频率:f0=1/2πR1C1。 当输入信号频率小于f0时,信号相对电路为直流,电路的总阻抗等于 R1;当输入信号频率大于f0 时 C1 的容抗相对很小,总阻抗为电阻阻值并上电容容抗。当频率高到一定程度后总阻抗为 0。

        (3)RC 串并联电路

      RC 串并联电路

        RC 串并联电路存在两个转折频率f01 和 f02:

        f01=1/2πR2C1, f02=1/2πC1*[R1*R2/(R1+R2)]

        当信号频率低于 f01 时,C1 相当于开路,该电路总阻抗为 R1+R2。

        当信号频率高于 f02 时,C1 相当于短路,此时电路总阻抗为 R1。

        当信号频率高于 f01 低于 f02 时,该电路总阻抗在 R1+R2 到R1之间变化。

     
     
     
    积分电路的作用是:消减变化量,突出不变量。RC电路的积分条件:RC≥Tk,Tk是脉冲周期,积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波,还可将锯齿波转换为抛物波。电路原理很简单,都是基于电容的冲放电原理,这里就不详细说了,这里要提的是电路的时间常数R*C,构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于10倍于输入波形的宽度。
    微分电路的作用是:消减不变量,突出变化量。微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波,电路的输出波形只反映输入波形的突变部微分电路分,即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。而对恒定部分则没有输出。输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关(即电路的时间常数),R*C越小,尖脉冲波形越尖,反之则宽。此电路的R*C必须远远少于输入波形的宽度,否则就失去了波形变换的作用,变为一般的RC耦合电路了,一般R*C少于或等于输入波形宽度的微分电路1/10就可以了。

     

    在模拟及脉冲数字电路中,常常用到由电阻R和电容C组成的RC电路,在些电路中,电阻R和电容C的取值不同、输入和输出关系以及处理的波形之间的关系,产生了RC电路的不同应用,下面分别谈谈微分电路、积分电路、耦合电路、脉冲分压器以及滤波电路。

      1. RC微分电路

      如图1所示,电阻R和电容C串联后接入输入信号VI,由电阻R输出信号VO,当RC 数值与输入方波宽度tW之间满足:RC<<tW,这种电路就称为微分电路。在 R两端(输出端)得到正、负相间的尖脉冲,而且发生在方波的上升沿和下降沿,如图2 所示。

      

      

      在t=t1时,VI由0→Vm,因电容上电压不能突变(来不及充电,相当于短路,VC=0),输入电压VI全降在电阻R上,即VO=VR=VI=V m 。随后(t》t1),电容C的电压按指数规律快速充电上升,输出电压随之按指数规律下降(因VO=VI-VC=Vm-VC),经过大约3τ(τ=R × C)时,VCVm,VO0,τ(RC)的值愈小,此过程愈快,输出正脉冲愈窄。

      t=t2时,VI由Vm→0,相当于输入端被短路,电容原先充有左正右负的电压V m开始按指数规律经电阻R放电,刚开始,电容C来不及放电,他的左端(正电)接地,所以VO=-Vm,之后VO随电容的放电也按指数规律减小,同样经过大约3τ后,放电完毕,输出一个负脉冲。

      只要脉冲宽度tW>(5~10)τ,在tW时间内,电容C已完成充电或放电(约需3 τ),输出端就能输出正负尖脉冲,才能成为微分电路,因而电路的充放电时间常数τ必须满足:τ<(1/5~1/10)tW,这是微分电路的必要条件。

      由于输出波形VO与输入波形VI之间恰好符合微分运算的结果[VO=RC( dVI/dt)],即输出波形是取输入波形的变化部分。如果将VI按傅里叶级展开,进行微分运算的结果,也将是VO的表达式。他主要用于对复杂波形的分离和分频器,如从电视信号的复合同步脉冲分离出行同步脉冲和时钟的倍频应用。

      2. RC耦合电路

      图1中,如果电路时间常数τ(RC)>>tW,他将变成一个RC耦合电路。输出波形与输入波形一样。如图3所示。

      

      (1)在t=t1时,第一个方波到来,VI由0→Vm,因电容电压不能突变(VC=0),VO=VR=VI=Vm。

      (2)t1<t<t2时,因τ>>tW,电容C缓慢充电,VC缓慢上升为左正右负,V O=VR=VI-VC,VO缓慢下降。

      (3)t=t2时,VO由Vm→0,相当于输入端被短路,此时,VC已充有左正右负电压Δ[Δ=(VI/τ)×tW],经电阻R非常缓慢地放电。

      (4)t=t3时,因电容还来不及放完电,积累了一定电荷,第二个方波到来,电阻上的电压就不是Vm,而是VR=Vm-VC(VC≠0),这样第二个输出方波比第一个输出方波略微往下平移,第三个输出方波比第二个输出方波又略微往下平移,…,最后,当输出波形的正半周“面积”与负半周“面积”相等时,就达到了稳定状态。也就是电容在一个周期内充得的电荷与放掉的电荷相等时,输出波形就稳定不再平移,电容上的平均电压等于输入信号中电压的直流分量(利用C的隔直作用),把输入信号往下平移这个直流分量,便得到输出波形,起到传送输入信号的交流成分,因此是一个耦合电路。

      以上的微分电路与耦合电路,在电路形式上是一样的,关键是tW与τ的关系,下面比较一下τ与方波周期T(T》tW)不同时的结果,如图4所示。在这三种情形中,由于电容C的隔直作用,输出波形都是一个周期内正、负“面积”相等,即其平均值为0,不再含有直流成份。

      ①当τ>>T时,电容C的充放电非常缓慢,其输出波形近似理想方波,是理想耦合电路。

      ②当τ=T时,电容C有一定的充放电,其输出波形的平顶部分有一定的下降或上升,不是 理想方波。

      ③当τ<<T时,电容C在极短时间内(tW)已充放电完毕,因而输出波形为上下尖脉冲,是微分电路。

      

    3. RC积分电路

      如图5所示,电阻R和电容C串联接入输入信号VI,由电容C输出信号V0,当RC (τ)数值与输入方波宽度tW之间满足:τ》》tW,这种电路称为积分电路。在

      

      

      电容C两端(输出端)得到锯齿波电压,如图6所示。

      

      (3)t=t2时,VI由Vm→0,相当于输入端被短路,电容原先充有左正右负电压VI(VI《Vm)经R缓慢放电,VO(VC)按指数规律下降。

      这样,输出信号就是锯齿波,近似为三角形波,τ》》tW是本电路必要条件,因为他是在方波到来期间,电容只是缓慢充电,VC还未上升到Vm时,方波就消失,电容开始放电,以免电容电压出现一个稳定电压值,而且τ越大,锯齿波越接近三角波。输出波形是对输入波形积分运算的结果,他是突出输入信号的直流及缓变分量,降低输入信号的变化量。

      4. RC滤波电路(无源)

      在模拟电路,由RC组成的无源滤波电路中,根据电容的接法及大小主要可分为低通滤波电路(如图7)和高通滤波电路(如图8)。

      

      

      (1)在图7的低通滤波电路中,他跟积分电路有些相似(电容C都是并在输出端),但他们是应用在不同的电路功能上,积分电路主要是利用电容C充电时的积分作用,在输入方波情形下,来产生周期性的锯齿波(三角波),因此电容C及电阻R是根据方波的tW来选取,而低通滤波电路,是将较高频率的信号旁路掉(因XC=1/(2πfC),f较大时,XC较小,相当于短路),因而电容C的值是参照低频点的数值来确定,对于电源的滤波电路,理论上C值愈大愈好。

      (2)图8的高通滤波电路与微分电路或耦合电路形式相同。在脉冲数字电路中,因RC与脉宽tW的关系不同而区分为微分电路和耦合电路;在模拟电路,选择恰当的电容C值,就可以有选择性地让较高频的信号通过,而阻断直流及低频信号,如高音喇叭串接的电容,就是阻止中低音进入高音喇叭,以免烧坏。另一方面,在多级交流放大电路中,他也是一种耦合电路。

      5. RC脉冲分压器

      当需要将脉冲信号经电阻分压传到下一级时,由于电路中存在各种形式的电容,如寄生电容,他相当于在负载侧接有一负载电容(如图9),当输入一脉冲信号时,因电容CL的充电,电压不能突变,使输出波形前沿变坏,失真。为此,可在R1两端并接一加速电容 C1,这样组成一个RC脉冲分压器(如图10)。

      

      

      

      (1)t=0+时,电容视为短路,电流只流经C1,CL,VO由C1和CL分压得到:

      

      但是,任何信号源都有一定的内阻,以及一些电路的需要,通常采取过补偿的办法,如电视信号中,为突出传送图像的轮廓,采用勾边电路,就是通过加大C1的取值。

      求RC电路的放电时间为1分锺,电压从9V降到5v.放电电流为300mA左右,选择最佳的的R值和C值。

      RC电路的放电方程是:UC=US*e-t/RC,其中,US=9,UC=5,t=60,代入公式可求出时间常数RC的值,现在关键的就是要确定R和C的值了,它只能通过你所要求的放电电路来选择了,由放电电流公式:I=C*dU/dt,再将此公式代入上面的公式中可得:I=-US*C/RCe-t/RC,将C看成一个未知参数,然后作出I-t曲线,计算出该曲线与直线I=300所围成的面积,这个积分上下限为t=0-60,去使面积最小的C值就可.

    转载于http://blog.sina.com.cn/s/blog_710b9b8a0100wmor.html

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  • RC回路的幅频特性和相位特性测量 Labview 程序
  • 基本RC积分电路及原理分析

    万次阅读 2011-08-13 23:05:41
    电阻R和电容C串联接入输入信号VI,由电容C输出信号V0,当RC (τ)数值与输入方波宽度tW之间满足:τ>>tW (一般至少为10倍以上),这种电路称为积分电路 在电容C两端(输出端)得到锯齿波电压,如图6所示: ...

    电阻R和电容C串联接入输入信号VI,由电容C输出信号V0,当RC (τ)数值与输入方波宽度tW之间满足:τ>>tW (一般至少为10倍以上),这种电路称为积分电路


    在电容C两端(输出端)得到锯齿波电压,如图6所示:



    1)  t=t1 时

          Vi由0->Vm,因为电容两端的电压不能突变,所以此时Vo=Vc=0;


    2)  t1<t<t2 时

          电容开始充电,Vc按照指数规律上升,Vi = Vc + VR.  由于τ>>tw,  电容充电非常缓慢.

    3)  t=t2 时

          VI由Vm→0,相当于输入端被短路,电容原先充有左正右负电 压VI(VI<Vm,这是因为τ>>tW,即充电时间很长,使得充电电压未来得及充到Vm最大电压,就开始放电了)经R缓慢放电,VO(VC)按指数规律下降。 
     

    这样,输出信号就是锯齿波,近似为三角形波,τ>>tW是本电路必要条件,因为他是在方波到来期间,电容只是缓慢充电,VC还未上升到Vm时,方波就消失,电容 开始放电,以免电容电压出现一个稳定电压值,而且τ越大,锯齿波越接近三角波。输出波形是对输入波形积分运算的结果,他是突出输入信号的直流及缓变分量,降低输入信号的变化量。这样的积分电路配合施密斯触发器的应用便可以得到标准矩形波的延时电路。

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  • 在模拟及脉冲数字电路中,常常用到由电阻R和电容C组成的RC电路,在些电路中, 电阻R和电容C的取值不同、输入和输出关系以及处理的波形之间的关系,产生了RC电路的 不同应用,下面分别谈谈微分电路、积分电路、耦合...
    在模拟及脉冲数字电路中,常常用到由电阻R和电容C组成的RC电路,在些电路中, 电阻R和电容C的取值不同、输入和输出关系以及处理的波形之间的关系,产生了RC电路的 不同应用,下面分别谈谈微分电路、积分电路、耦合电路、脉冲分压器以及滤波电路。
    1. RC微分电路

      如图1所示,电阻R和电容C串联后接入输入信号VI,由电阻R输出信号VO,当RC 数值与输入方波宽度tW之间满足:RC<<tW,这种电路就称为微分电路。在 R两端(输出端)得到正、负相间的尖脉冲,而且发生在方波的上升沿和下降沿,如图2所示


     在t=t1时,VI由0→Vm,因电容上电压不能突变(来不及充电,相当于短 路,VC=0),输入电压VI全降在电阻R上,即VO=VR=VI=V m 。随后(t>t1),电容C的电压按指数规律快速充电上升,输出电压随之按指数规 律下降(因VO=VI-VC=Vm-VC),经过大约3τ(τ=R × C)时,VCVm,VO0,τ(RC)的值愈小,此过程愈快,输出正 脉冲愈窄。
      t=t2时,VI由Vm→0,相当于输入端被短路,电容原先充有左正右负的电压V m开始按指数规律经电阻R放电,刚开始,电容C来不及放电,他的左端(正电)接地 ,所以VO=-Vm,之后VO随电容的放电也按指数规律减小,同样经过大 约3τ后,放电完毕,输出一个负脉冲。
      只要脉冲宽度tW>(5~10)τ,在tW时间内,电容C已完成充电或放电(约需3 τ),输出端就能输出正负尖脉冲,才能成为微分电路,因而电路的充放电时间常数τ必须 满足:τ<(1/5~1/10)tW,这是微分电路的必要条件。
      由于输出波形VO与输入波形VI之间恰好符合微分运算的结果[VO=RC( dVI/dt)],即输出波形是取输入波形的变化部分。如果将VI按傅里叶级展开 ,进行微分运算的结果,也将是VO的表达式。他主要用于对复杂波形的分离和分频器 ,如从电视信号的复合同步脉冲分离出行同步脉冲和时钟的倍频应用。
    2. RC耦合电路
      图1中,如果电路时间常数τ(RC)>>tW,他将变成一个RC耦合电路。输 出波形与输入波形一样。如图3所示。


     (1)在t=t1时,第一个方波到来,VI由0→Vm,因电容电压不能突变(VC=0),VO=VR=VI=Vm
      (2)t1<t<t2< span="" style="font-family: Simsun; font-size: 14px; line-height: 28px; background-color: rgb(248, 252, 253);">时,因τ>>tW,电容C缓慢充电,VC缓慢上升为左正右负,V O=VR=VI-VC,VO缓慢下降。
      (3)t=t2时,VO由Vm→0,相当于输入端被短路,此时,VC已充有左 正右负电压Δ[Δ=(VI/τ)×tW],经电阻R非常缓慢地放电。
      (4)t=t3时,因电容还来不及放完电,积累了一定电荷,第二个方波到来,电阻上的电 压就不是Vm,而是VR=Vm-VC(VC≠0),这样第二个输出 方波比第一个输出方 波略微往下平移,第三个输出方波比第二个输出方波又略微往下平移,…,最后,当输出波 形的正半周“面积”与负半周“面积”相等时,就达到了稳定状态。也就是电容在一个周期 内充得的电荷与放掉的电荷相等时,输出波形就稳定不再平移,电容上的平均电压等于输入 信号中电压的直流分量(利用C的隔直作用),把输入信号往下平移这个直流分量,便得到 输出波形,起到传送输入信号的交流成分,因此是一个耦合电路。
      以上的微分电路与耦合电路,在电路形式上是一样的,关键是tW与τ的关系,下面比 较一下τ与方波周期T(T>tW)不同时的结果,如图4所示。在这三种情形中,由于电 容C的隔直作用,输出波形都是一个周期内正、负“面积”相等,即其平均值为0,不再含有 直流成份。
      ①当τ>>T时,电容C的充放电非常缓慢,其输出波形近似理想方波,是理想耦合电路。 
    ②当τ=T时,电容C有一定的充放电,其输出波形的平顶部分有一定的下降或上升,不是 理想方波。
      ③当τ<<t< span="">时,电容C在极短时间内(tW)已充放电完毕,因而输出波形为上下尖脉 冲,是微分电路。


    3. RC积分电路
      如图5所示,电阻R和电容C串联接入输入信号VI,由电容C输出信号V0,当RC (τ)数值与输入方波宽度tW之间满足:τ>>tW,这种电路称为积分电路。在



    电容C两端(输出端)得到锯齿波电压,如图6所示


    (3)t=t2时,VI由Vm→0,相当于输入端被短路,电容原先充有左正右负电 压VI经R缓慢放电,VO(VC)按指数规律下降。 
      这样,输出信号就是锯齿波,近似为三角形波,τ>>tW是本电路必要条件,因为他是 在方波到来期间,电容只是缓慢充电,VC还未上升到Vm时,方波就消失,电容 开始放电,以免电容电压出现一个稳定电压值,而且τ越大,锯齿波越接近三角波。输出波 形是对输入波形积分运算的结果

    ,他是突出输入信号的直流及缓变分量,降低输入信号的变化量。
    4. RC滤波电路(无源)
      在模拟电路,由RC组成的无源滤波电路中,根据电容的接法及大小主要可分为低通滤波 电路(如图7)和高通滤波电路(如图8)。



    (1)在图7的低通滤波电路中,他跟积分电路有些相似(电容C都是并在输出端),但 他们是应 用在不同的电路功能上,积分电路主要是利用电容C充电时的积分作用,在输入方波情形下 ,来产生周期性的锯齿波(三角波),因此电容C及电阻R是根据方波的tW来选取,而 低通滤波电路,是将较高频率的信号旁路掉(因XC=1/(2πfC),f较大时,XC较 小,相当于短路),因而电容C的值是参照低频点的数值来确定,对于电源的滤波电路,理 论上C值愈大愈好。
      (2)图8的高通滤波电路与微分电路或耦合电路形式相同。在脉冲数字电路中,因RC与脉 宽tW的关系不同而区分为微分电路和耦合电路;在模拟电路,选择恰当的电容C值, 就可以有选择性地让较高频的信号通过,而阻断直流及低频信号,如高音喇叭串接的电容, 就是阻止中低音进入高音喇叭,以免烧坏。另一方面,在多级交流放大电路中,他也是一种 耦合电路。
    5. RC脉冲分压器
      当需要将脉冲信号经电阻分压传到下一级时,由于电路中存在各种形式的电容,如寄生电容 ,他相当于在负载侧接有一负载电容(如图9),当输入一脉冲信号时,因电容CL的 充电,电压不能突变,使输出波形前沿变坏,失真。为此,可在R1两端并接一加速电容 C1,这样组成一个RC脉冲分压器(如图10)




    (1)t=0+时,电容视为短路,电流只流经C1,CL,VO由C1和CL分压得到: 


    但是,任何信号源都有一定的内阻,以及一些电路的需要,通常采取过补偿的办法,如电视信号中,为突出传送图像的轮廓,采用勾边电路,就是通过加大C1的取值。
    转载于“https://blog.csdn.net/gtkknd/article/details/53097615”

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  • 电路基础-二阶(second -order) 电路

    千次阅读 2020-04-09 18:15:42
    电路基础-二阶second -order 电路二阶微分方程计算初值和终值无源串联RLC 电路无源并联RLC 电路串联RLC 电路的阶跃响应并联RLC 电路的阶跃响应 前一章中,我们讨论了带有单个储能元件( 一个电容器或一个电感器)的...
  • RC积分器充放电过程

    千次阅读 2020-04-07 15:59:47
    对于无源RC积分电路,输入连接到电阻输出电压取自电容器,与 RC微分电路完全相反。输入为高电容时电容充电,输入电压低时放电。 在电子产品中,基本串联电阻 - 电容(RC)电路有许多用途和应用,从基本充电/放电电路...
  • STM32 外部晶振电路设计和匹配

    万次阅读 多人点赞 2019-06-20 18:35:38
    对于高波特率的异步串口通讯,或者需要高精度定时的场合(如:需要跑积分算法的时候),用HSI就有隐患,甚至根本达不到设计要求。 外部高速时钟源(HSE) 为了更高的时钟精度,就要用HSE做主时钟源,起码做到...
  • RC电路 波形分析

    万次阅读 2019-01-08 16:27:04
    在模拟及脉冲数字电路中,常常用到由电阻R和电容C组成的RC电路,在些电路中, 电阻R和电容C的取值不同、输入和输出关系以及处理的波形之间的关系,产生了RC电路的 不同应用,下面分别谈谈微分电路、积分电路、耦合...
  • 30个模拟电路Multisim仿真Multisim源文件: RCL无源谐振滤波器.ms8 RLC无源低通滤波器.ms8 从零起调的稳压电源.ms8 ...积分器.ms8 简易波形发生器.ms8 跟随器.ms8 过零比较器.ms8 门限比较器.ms8 非零起调稳压电源.ms8
  • Multisim仿真经典模拟电路Multisim仿真例程: RCL无源谐振滤波器.ms8 RLC无源低通滤波器.ms8 从零起调的稳压电源.ms8...积分器.ms8 简易波形发生器.ms8 跟随器.ms8 过零比较器.ms8 门限比较器.ms8 非零起调稳压电源.ms8
  • 为了改善传统无源滤波器的性能,设计了由变压器、无源滤波器和谐振电路组成的一种新型无源滤波电路.其组成原理为变压器一次侧串联在电源和谐波源之间,而二次侧通过基波谐振回路连于电网,利用基波磁通补偿原理,使基波...
  • 采用二阶广义积分构造虚拟轴,实现单相电路的坐标变换;证明了无源系统反馈互联后仍保持端口受控哈密尔顿模型结构的特征,分别在交、直流侧设计控制策略,降低了控制设计的复杂度;提出总分式功率控制策略,实现系统...
  • 电路理论知识点

    2021-09-06 21:13:46
    0.储能元件概念,无源元件概念,L和C的重要公式 一阶电路和二阶电路的时域分析 动态电路方程的结束通常等于电路中动态元件的个数 动态元件的概念(电压电流关系用微积分表示),特征(当电路结构或参数变化时,可能使...

空空如也

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无源积分电路