一阶阶跃函数 [再谈单位阶跃函数在一阶电路分析中的用法]
[摘要] 对单位阶跃函数在一阶电路中的应用进行了分析。指出在一阶电路中,单位阶跃响应和零状态响应的关系和正确分析方法;指出了4个文献在对单位阶跃函数的分析中所出现的错误。
[关键词] 阶跃函数 阶跃响应 一阶电路 等效电路 零状态
一、问题的提出
单位阶跃函数是一个非常重要的信号,正确应用单位阶跃函数有助于信号的表达和分析。但是,如果对单位阶跃函数的理解不准确,不但无助于信号的分析,还有可能在分析问题过程中出错。文献[1]、[2]、[3]、[4]就是由于对单位阶跃函数理解不准确,在同一问题上反复分析,但最后仍分析错误。这一错误从产生到现在已有10年之久,前后数篇论文对此进行了分析,但还是没有人指出真正的问题所在并进行正确分析。特别是文献[1]为全国高等院校试题库,影响较大,更需尽早指出其错误。
本文对这几个文献中的错误一一进行了分析,论述了阶跃信号的正确应用和分析方法。
二、文献[1]的错误
在国家教委主持开发的《全国普通高校电路试题库》中,有下面一道单项选择试题:
三、文献[2]的错误
四、文献[3]的错误
五、文献[4]的错误
六、结论
一道错误的试题引出了一系列错误的论文。究其根源,在于对单位阶跃函数理解不透彻,还有部分论文作者对等效电路也理解不透彻。本文一一指出各个文献的错误,并指出了对单位阶跃函数正确的分析方法,希望能对单位阶跃函数的教学和学习有所帮助。
参考文献:
[1]全国普通高校电路试题库研制组.全国普通高校电路试题库.北京:高等教育出版社,1999.
[2]李琳.对单位阶跃函数在一阶动态电路分析中用法的讨论[J].电气电子教学学报,2001,23(4):110-111.
[3]文先拴.也谈单位阶跃函数在一阶动态电路分析中的用法[J].电气电子教学学报,2002,24(4):110-112.
[4]李明辉,向秀芹.单位阶跃函数在一阶动态电路分析中的新用法[J].桂林电子科技大学学报,2008,28(3):208-209.
[5]李杰,葛善虎,丁宣浩.阶跃函数在信号分析中的应用[J].桂林电子工业学院学报,2005,25(5):61-65.
[6]王应生,徐亚宁.信号与系统[M].北京:电子工业出版社,2003.
[7]吴大正,杨林耀.信号与线性系统分析[M].北京:高等教育出版社,2003.
[8]田淑华,张晓冬.电路基础[M].北京:机械工业出版社,2007.
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