پاسخ پله در یک مدار مرتبه اول (مثل RC یا RL)، رفتار ولتاژ یا جریان را هنگامی توصیف می‌کند که ورودی مدار ناگهان از یک مقدار ثابت (معمولاً صفر) به یک مقدار ثابت دیگر پرش کند و آنجا بماند (شبیه روشن کردن ناگهانی یک کلید). این پاسخ، واکنش دینامیکی مدار را به یک تغییر ناگهانی نشان می‌دهد و ترکیبی از دو فاز است:
1. فاز گذرا: بلافاصله پس از اعمال پله، مدار با یک رفتار نمایی از مقدار اولیه به سمت مقدار نهایی حرکت می‌کند. این بخش، ناشی از ذخیره یا آزادسازی تدریجی انرژی در عنصر ذخیره‌کننده (خازن یا سلف) است. برای مثال، در یک مدار RC، ولتاژ خازن نمی‌تواند ناگهان تغییر کند؛ بنابراین پس از پله ولتاژ، خازن به‌تدریج شارژ می‌شود.
2. فاز ماندگار: پس از گذشت زمان کافی (حدود ۵ برابر ثابت زمانی مدار)، مدار به حالت پایدار جدید می‌رسد. در این حالت، خازن مانند یک مدار باز (جریان صفر) و سلف مانند یک اتصال کوتاه (ولتاژ صفر) رفتار می‌کند.
ثابت زمانی (τ) قلب پاسخ پله است! این پارامتر تعیین می‌کند که مدار با چه سرعتی به حالت ماندگار می‌رسد:
- τ کوچک (مثلاً مقاومت کوچک در مدار RL یا مقاومت/خازن کوچک در مدار RC): پاسخ سریع‌تر است (گذرا زود تمام می‌شود).
- τ بزرگ (مقاومت بزرگ یا اندوکتانس/ظرفیت بزرگ): پاسخ کندتر است (مدت‌زمان گذرا طولانی‌تر می‌شود).
مثلاً در روشن کردن یک لامپ با سلف، پله ولتاژ باعث می‌شود جریان به‌جای رسیدن فوری به حداکثر، با تأخیر نمایی افزایش یابد (تأثیر "لنز" سلف). پاسخ پله این رفتار را به‌وضوح توصیف می‌کند و برای تحلیل عملکرد مدار در کاربردهای واقعی (مانند سیستم‌های مخابراتی، کنترل یا تغذیه قدرت) حیاتی است.
برای دیدن نسخه کامل فایل، لطفا پست را ذخیره کنید
×