电路2006

武汉理工大学考试试题纸（A 卷）

备注：学生不得在试题纸上答题（含填空题、选择题等客观题）

试题标准答案及评分标准

一、是非题，在括号中用“+”表示对，用“-”表示错（共20分） 1、某一正弦量的复数表示式乘以j 后，该正弦量的相位将增加90度 。（ + ） 2、在相量模型的LC 串联电路中，各电压、电流均采用关联参考方向时，电压关系为L C U U U ?

?

?

=- 。（ - ）

3、已知一段正弦稳态电路电压、电流的有效值为U 和I ，则这段电路的平均功率为P UI = 。（ - ）

4、 一段正弦稳态电路视在功率为100V A ，功率因数为0.5，则无功功率应为

50var 。（ - ）

5、 RLC 串联谐振电路，在谐振时其回路电流、电容电压、电感电压同时达到最

大值。（ - ） 6、 已知三个电源为

c o s c o s (

2120)c o s (2

240)

a m

b m

c m u U t

u U t u U t ==-?=-

? 它们可以组成一组对称三相电源。（ - ）

7、 非正弦周期电流电路的平均功率是直流分量功率和各次谐波平均功率的叠

加。（ + ） 8、 用拉普拉斯变换求解线性动态电路时，单位冲激函数()t δ的拉普拉斯变换式为S 。（ - ）

9、 对任一线性非时变网络，网络函数即为电路单位冲激响应的拉普拉斯变换。

（ + ） 10、

两个二端口网络级联后，网络总的T 参数矩阵等于12T T +。（ - ）

二、填充题（每题3分，共30分）（如果你认为有必要，可在试卷中列写计算步

骤，以作评分参考）

1. 若电路的导纳1Y j =-，则该电路呈现 感性 （性质）。

（注：指阻性、感性、容性等）

2. 在图2—2所示电路中，各电压读数均为有效值，且已知电压表读数为50V ，则电流表读数A = 2 A 。

3、在图2—3所示正弦稳态电路中，电流表的读数 A = )A 。 4ab Z =。

5、在图2—5所示正弦电路中，已知()910030)()s i t t A =+?，则L Z 达到最佳匹配时获得最大功率P= 150（W ）。

6、在图2—6所示电路中，a,b 端的等效电感eq L = 8（H ）。

图2——6

7、在图2—7所示正弦电路中，若()s u t t π=，并且两电流表读数相等，求C= 20.2μF 、()i t = 0 、0()u t = 8、已知电流cos 2i cnst t =+，其有效值为 1A 。 9、如图2——8所示复频域电路模型中，若转移电压比22

1()2()()

22

U s H s U s s s ==

++则电感L= 2H ，电容C= 0.25F 。

10、若二端口的H 参数方程为

112

212

2335U I U

I I U

?

?

?

?

?

?

=-=-

则该二端口具有 互易 性质。（注：指互易性、对称性等）

三、计算题（15分）

在图3中，已知各电流表的读数为1233(),6(),2()A A A A A A ===，试求电压源发出的复功率S S -

。 ?

图3

解：设220U U V ?

=∠?为参考向量。

12112212362(34)(34)(3

23625(34)(756(34)(18(93124)R L C s I I I I j j U j I j j U R I V

S U I j j S U I j j S S S j V A

????

?

?

?

?

?-

?

*

?-

?

*

-

-

-

=++=-+==+=+-=?=?==?=?+=+=?=?+=+=+=+

四、计算题（10分）

在图4所示电路中，

10060cos(30)20cos(330)s u t t V ωω=++?++?，若

121

2

1

1

3,

27,6,10L L R C C ωωωω=Ω=Ω=

=Ω=Ω，试求电阻R 所消耗

的功率R P 。

图4 解：

10060cos(30)20cos(330)(0)(1)(3)

s s s s u t t V u u u ωω=++?++?=++（1）(0)s u 单独作用：

12,L L 短路，12,C C 开路。

2

2

(0)100(0)(0)100,(0)100010

o o s R u u u V P W R

====

= （3分）

（2）(1)s u 单独作用：

22,L C 串联谐振，短路。(1)0,(1)0o R u P == （3分）

（3）(3)

s

u单独作用：

11

,

L C并联谐振，开路。(3)0,(3)0

o R

u P

==（3分）

(0)1000

R R

P P W

==（1分）

五、计算题（10分）（注：信息SY0601不作此题）

在图5所示电路原已达到稳态，若0

t=时将开关S断开，试用复频域分

析法（运算法）求(),0

o

u t t≥。

(a)

(0)212,(0)1

C L

u V i A

=?==(4分)

844

()

(2)2

o

U s

s s s s

==-

++

（4分）

[]

12

()()4(1)t

o o

u t L U s e V

--

==-0

t≥（2分）

六、试列出Z 参数方程并求图6所示二端口网络的Z 参数矩阵。

解：

1111

12

2211

22

2

U z I z I

U z I z

I

?

?

?

?

?

?

=+=+ （3分）

545

|

|5145

j j Z j j -=--

（每项3分共12分）

七、计算题（10分）（注：信息SY0601以外的各班不做此题） 已知图7所示电路中，()s u t 为激励，()c u t 为响应。 试求：（1）网络函数()()()

c s U s H s U s =

；

（2）画出零、极点图；

（3）若()(),()0,(0)1()s L C u t t i t u V ε-===。求全响应()C u t 。

图7

解：

2

()1

()

()22

c

s

U s s

H s

U s s s

+

==

++(2分)

令10

s+=

1

1

z=-

令

2220

s s

++=

12

11,11

p j p j

=-+=--（每项1分共3分）

2

122

2

12

(1)

()

(22)

c

k k k

s

U s

s s s s s p s p

*

+

==++

++--（3分）

1

10

21

1

()|

2

()()|45

4

1

()2cos(45)() 24

1

cos(45)()

22

c s

c s p

t

c

t

k sU s

k s p U s

u t e t t V

e t t

ε

ε

=

=

-

-

==

=-=∠-?=+?-?

=+-?

硬件电路设计具体详解

2系统方案设计 2.1 数字示波器的工作原理 图2.1 数字示波器显示原理 数字示波器的工作原理可以用图2.1 来描述，当输入被测信号从无源探头进入到数字示波器，首先通过的是示波器的信号调理模块，由于后续的A/D模数转换器对其测量电压有一个规定的量程范围，所以，示波器的信号调理模块就是负责对输入信号的预先处理，通过放大器放大或者通过衰减网络衰减到一定合适的幅度，然后才进入A/D转换器。在这一阶段，微控制器可设置放大和衰减的倍数来让用户选择调整信号的幅度和位置范围。 在A/D采样模块阶段，信号实时在离散点采样，采样位置的信号电压转换为数字值，而这些数字值成为采样点。该处理过程称为信号数字化。A/D采样的采样时钟决定了ADC采样的频度。该速率被称为采样速率，表示为样值每秒（S/s）。A/D模数转换器最终将输入信号转换为二进制数据，传送给捕获存储区。 因为处理器的速度跟不上高速A/D模数转换器的转换速度，所以在两者之间需要添加一个高速缓存，明显，这里捕获存储区就是充当高速缓存的角色。来自ADC的采样点存储在捕获存储区，叫做波形点。几个采样点可以组成一个波形点，波形点共同组成一条波形记录，创建一条波形记录的波形点的数量称为记录长度。捕获存储区内部还应包括一个触发系统，触发系统决定记录的起始和终止点。 被测的模拟信号在显示之前要通过微处理器的处理，微处理器处理信号，包括获取信号的电压峰峰值、有效值、周期、频率、上升时间、相位、延迟、占空比、均方值等信息，然后调整显示运行。最后，信号通过显示器的显存显示在屏幕上。 2.2 数字示波器的重要技术指标 （1）频带宽度 当示波器输入不同频率的等幅正弦信号时，屏幕上显示的信号幅度下降3dB 所对应的输入信号上、下限频率之差，称为示波器的频带宽度，单位为MHz或GHz。

电路原理图详解

电子电路图原理分析 电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图, 了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。作为从事此项工作的同志,首先要有过硬的基本功,要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解,能进行划分功能模块,找出信号流向,确定元件 作用。若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。 要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块, 能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。要掌握分析常用电路的几种方法, 熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。 1.交流等效电路分析法 首先画出交流等效电路, 再分析电路的交流状态,即：电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡, 还是限幅削波、整形、鉴相等。 2?直流等效电路分析法 画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如：三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等。 3?频率特性分析法 主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如：各种滤波、陷波、谐振、选频等电路。 4?时间常数分析法 主要分析由R、L、C及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。若时间常数不同,尽管它的形式和接法相似,但所起的作用还是不同,常见的有耦合电路、微分电路、积分电路、退耦电路、峰值检波电路等。 最后,将实际电路与基本原理对照,根据元件在电路中的作用,按以上的方法一步步分析,就不难看懂。当然要真正融会贯通还需要坚持不懈地学习。 电子设备中有各种各样的图。能够说明它们工作原理的是电原理图，简称电路图。 电路图有两种 一种是说明模拟电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物，用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。这种图长期以来就一直被叫做电路图。 另一种是说明数字电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件，用线条把它们按逻辑关系连接起来，它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。为了和模拟电路的电路图区别开来，就把这种图叫做逻辑电路图，简称逻辑图。 除了这两种图外，常用的还有方框图。它用一个框表示电路的一部分，它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。 一张电路图就好象是一篇文章，各种单元电路就好比是句子，而各种元器件就是组成句子的单词。所以要想看懂电路图，还得从认识单词——元器件开始。有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容可以点击本文相关文章下的各个链接，本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍，希望初学者熟悉它们，并记住不忘。 电阻器与电位器（什么是电位器） 符号详见图1 所示，其中（a ）表示一般的阻值固定的电阻器，（b ）表示半可调或微调电阻器；（c ）表示电位器；（d ）表示带开关的电位器。电阻器的文字符号是“ R ”，电位器是“ RP ”，即在R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。

第六章(一阶电路)习题解答

第六章(一阶电路)习题解答 一、选择题 1．由于线性电路具有叠加性，所以 C 。 A ．电路的全响应与激励成正比； B ．响应的暂态分量与激励成正比； C ．电路的零状态响应与激励成正比； D ．初始值与激励成正比 2．动态电路在换路后出现过渡过程的原因是 A 。 A ． 储能元件中的能量不能跃变； B ． 电路的结构或参数发生变化； C ． 电路有独立电源存在； D ． 电路中有开关元件存在 3．图6—1所示电路中的时间常数为 C 。 A ． 212121) (C C C C R R ++； B ．2 12 12C C C C R +； C ．)(212C C R +； D ．))((2121C C R R ++ 解：图6—1中1C 和2C 并联的等效电容为21C C +，而将两个电容摘除后，余下一端 口电路的戴维南等效电阻为2R ，所以此电路的时间常数为)(212C C R +。 ４．图6—2所示电路中，换路后时间常数最大的电路是 A 。 解：图6—2（A ）、（B ）、（C ）、（D ）所示四个电路中的等效电感eq L 分别为M L L 221++、

21L L +、M L L 221-+和M L L 221++。0>t 时，将图6—2（A ） 、（B ）、（C ）、（D ）中的电感摘除后所得一端口电路的戴维南等效电阻 eq R 分别为2R 、2R 、2R 和21R R +。由于 RL 电路的时间常数等于 eq eq R L ，所以图6—2（A ）所示电路的时间常数最大。 5．RC 一阶电路的全响应)e 610(10t c u --=V ，若初始状态不变而输入增加一倍，则 全响应 c u 变为 D 。 A ．t 10e 1220--； B ．t 10e 620--； C ．t 10e 1210--； Ｄ．t 10e 1620-- 解：由求解一阶电路的三要素法 τ t c c c c u u u u -+∞-+∞=e )]()0([)( 可知在原电路中 10)(=∞ c u V ，4)0(=+c u V 。当初始状态不变而输入增加一倍时，有 )e 1620(e ]204[201010t t c u ---=-+=V 二、填空题 1．换路前电路已处于稳态，已知V 10 1=s U ，V 12=s U ，F 6.01μ=C ，F 4.02μ=C 。 0=t 时，开关由a 掷向b ，则图6—3所示电路在换路后瞬间的电容电压 = +)0(1c u 4.6V ，)0(2+c u 4.6=V 。 解： 由-=0t 时刻电路得： V 10)0(s11==-U u c ， V 1)0(s22==-U u c 换路后，电容 1C ,2C 构成纯电容的回路（两电容并联）,电容电压发生强迫跃变，此时应由电荷守恒原理求解换路后瞬刻的电容电压。由KVL 得： )0()0( 21++=c c u u …… ① )0()0()0()0( 22112211++--+=+c c c c u C u C u C u C …… ② 由以上两式解得 V 4.6)0()0( 2 12 21121=++= =++C C U C U C u u s s c c 2．图6—4所示电路的时间常数 =τs 1.0。

电工技术第6章(李中发版)课后习题及详细解答

第6章一阶动态电路分析 6.1 如图6.3所示电路，在开关S断开前已处于稳态，试求开关S断开后瞬间电压u C和电流 i C、i1、i2的初始值。 分析先在时的等效电路中求，因为时电路已处于稳态，电路中各处的 电流和电压都是常数，电容中的电流，所以这时电容C可看作开路。然后在 时的等效电路中求、和，这时电容C可用电压为的恒压源代替。 解画出时的等效电路，如图6.4（a）所示。根据分压公式，得时电容两端的电压为： （V） 根据换路定理，时电容两端的电压为： （V） 在瞬间，电容C可用电压为V的恒压源代替，由此可画出时的等效电路，如图6.4（b）所示。由于4Ω电阻支路已断开，故时的电流i2为： （A） 根据欧姆定律，得时的电流i1为： （A） 根据KCL，得时的电流i C为： （A）

图6.3 习题6.1的图图6.4 习题6.1解答用图 6.2 如图6.5所示电路，在开关S闭合前已处于稳态，试求开关S闭合后瞬间电压u L和电流 i L、i1、i2的初始值。 分析先在时的等效电路中求，因为时电路已处于稳态，电路中各处的电 流和电压都是常数，电感两端的电压，所以这时电感L可看作短路。然后在 时的等效电路中求、和，这时电感L可用电流为的恒流源代替。解画出时的等效电路，如图6.6（a）所示。根据欧姆定律，得时电感中的电流为： （A） 根据换路定理，时电感中的电流为： （A） 图6.5 习题6.2的图图6.6 习题6.2解答用图 在瞬间，电感可用电流为A的恒流源代替，由此可画出时的等效电路，如图6.6（b）所示。根据欧姆定律，得时电感两端的电压为： （V） 根据分流公式，得时的电流i1和i2分别为：

模拟集成电路基础知识整理

当GS V 恒定时，g m 与DS V 之间的关系 当DS V 恒定时，g m 、DS I 与GS V 之间的关系 通过对比可以发现，DS V 恒定时的弱反型区、强反型区、速度饱和区分别对应于当GS V 恒定时的亚阈值区、饱和区、线性区（三极管区）。 跨导g m 在线性区（三极管区）与DS V 成正比，饱和区与GS TH V V -成正比 DS g GS TH V V - 饱和区的跨导

NMOS 1、截止区条件：GS TH V V < 2、三极管区（线性区）条件：TH GD V V < 电压电流特性：()21 2DS n GS TH DS DS W I Cox V V V V L μ?????=-?- 3、饱和区条件：TH GD V V > 电压电流特性：()2 1 (1)2DS n GS TH DS W I Cox V V V L μλ= -+ 4、跨导: 就是小信号分析中的电流增益，D GS dI gm dV = () n GS TH W gm Cox V V L μ=- gm =2DS GS TH I gm V V = - 5、输出电阻就是小信号分析中的r0：10DS r I λ≈ PMOS 1、截止区GS THp V V > 2、三极管区（线性区）条件：THP DG V V < 电压电流特性：()21 2DS p GS TH DS DS W I Cox V V V V L μ?????=-? - 3、饱和区条件：THP DG V V > 电压电流特性：()2 1 (1)2DS p GS TH DS W I Cox V V V L μλ= -- 4、跨导和输出电阻与NMOS 管一样

第6章 一阶电路总结

第六章 一阶电路 ◆ 重点： 1． 电路微分方程的建立 2． 三要素法 3． 阶跃响应 ◆ 难点： 1． 冲激函数与冲激响应的求取 2． 有跃变时的动态电路分析 含有动态元件（电容或电感等储能元件）的电路称为动态电路。回忆储能元件的伏安关系为导数（积分）关系，因此根据克希霍夫定律列写出的电路方程为微积分方程。所谓“一阶”、“二阶”电路是指电路方程为一阶或二阶微分方程的电路。 本章只讨论一阶电路，其中涉及一些基本概念，为进一步学习第十五章打下基础。 6.1 求解动态电路的方法 6.1.1 求解动态电路的基本步骤 在介绍本章其他具体内容之前，我们首先给出求解动态电路的基本步骤。 1．分析电路情况，得出待求电量的初始值； 2．根据克希霍夫定律列写电路方程； 3．解微分方程，得出待求量。 由上述步骤可见，无论电路的阶数如何，初始值的求取、电路方程的列写和微分方程的求解是解决动态电路的关键。 6.2.1 一阶微分方程的求解 一、一阶微分方程的解的分析 初始条件为)()0()()(t f t t f δ=δ的非齐次线性微分方程 Bw Ax dt dx =- 的解)(t x 由两部分组成：) ()()(t x t x t x p h +=。其中)(t x h 为原方程对应的齐次方程的通解，) (t x p 为非齐次方程的一个特解。 二、)(t x h 的求解 由齐次方程的特征方程，求出特征根p ，直接写出齐次方程的解pt h Ke t x =)(，根据初始值解得其中的待定系数K ，即可得出其通解。 三、) (t x p 的求解 根据输入函数的形式假定特解的形式，不同的输入函数特解形式如下表。 由这些形式的特解代入原微分方程使用待定系数法，确定出方程中的常数Q 等。

一阶电路的全响应与三要素

§5.4 一阶电路的全响应与三要素 在上两节中分别研究了一阶电路的零输入响应和零状态响应，电路要么只有外激励源的作用，要么只存在非零的初始状态，分析过程相对简单。本节将讨论既有非零初始状态，又有外激励源共同作用的一阶电路的响应，称为一阶电路的全响应。 5.4.1 RC 电路的全响应 电路如图5-9所示，将开关S 闭合前，电容已经充电且电容电压0)0(U u c =-，在t=0时将开关S 闭合，直流电压源S U 作用于一阶RC 电路。根据KVL ，此时电路方程可表示为： C u 图 5-19 一阶RC 电路的全响应 S C C U u t u RC =+d d （5-19） 根据换路原则，可知方程（5-19）的初始条件为 0)0()0(U u u C C ==-+ 令方程（5-9）的通解为 C C C u u u ''+'= 与一阶RC 电路的零状态响应类似，取换路后的稳定状态为方程的特解，则 S C U u =' 同样令方程（5-9）对应的齐次微分方程的通解为τt C Ae u - =''。其中RC =τ为电路的时间常数，所以有 τ t S C Ae U u -+= 将初始条件与通解代入原方程，得到积分常数为 S U U A +=0 所以电容电压最终可表示为 τ t S S c e U U U u - -+=)(0 （5-20） 电容充电电流为 e t S C R U U t u C i τ--==0d d 这就是一阶RC 电路的全响应。图5-20分别描述了s U ，0U 均大于零时，在0U U s >、

0=s U 、0U U s <三种情况下c u 与i 的波形。 (a) (b) 图5-20 C u ，i 的波形图 将式（5-20）重新调整后，得 )1(0ττ t S t C e U e U u - --+= 从上式可以看出，右端第一项正是电路的零输入响应，第二项则是电路的零状态响应。显然，RC 电路的全响应是零输入响应与零状态响应的叠加，即 全响应 = 零输入响应 + 零状态响应 研究表明，线性电路的叠加定理不仅适用于RC 电路，在RC 电路的分析过程中同样适用，同时，对于n 阶电路也可应用叠加定理进行分析。 进一步分析式（5-20）可以看出右端第一项是电路微分方程的特解，其变化规律与电路外加激励源相同，因此被称之为为强制分量；式（5-20）右端第二项对应于微分方程的通解，其变化规律与外加激励源无关，仅由电路参数决定，称之为自由分量。所以，全响应又可表示为强制分量与自由分量的叠加，即 全响应 = 强制分量 + 自由分量 从另一个角度来看，式（5-20）中有一部分随时间推移呈指数衰减，而另一部分不衰减。显然，衰减分量在∞→t 时趋于零，最后只剩下不衰减的部分，所以将衰减分量称为暂态分量，不衰减的部分称为稳态分量，即 全响应 = 稳态分量 + 暂态分量 5.4.2 三要素法 一阶电路都只会有一个电容（或电感元件），尽管其它支路可能由许多的电阻、电源、控制源等构成。但是将动态元件独立开来，其它部分可以看成是一个端口的电阻电路，根据戴维南定理或诺顿定理可将复杂的网络都可以化成图5-21所示的简单电路。下面介绍的三要素法对于分析类复杂一阶电路相当简便。 C u +- C u + - C u (a) (b)

电路分析基础知识归纳

《电路分析基础》知识归纳 一、基本概念 1.电路：若干电气设备或器件按照一定方式组合起来，构成电流的通路。 2.电路功能：一是实现电能的传输、分配和转换；二是实现信号的传递与处理。 3.集总参数电路近似实际电路需满足的条件：实际电路的几何尺寸l（长度）远小于电路 正常工作频率所对应的电磁波的波长λ，即l。 4.电流的方向：正电荷运动的方向。 5.关联参考方向：电流的参考方向与电压降的参考方向一致。 6.支路：由一个电路元件或多个电路元件串联构成电路的一个分支。 7.节点：电路中三条或三条以上支路连接点。 8.回路：电路中由若干支路构成的任一闭合路径。 9.网孔：对于平面电路而言，其内部不包含支路的回路。 10.拓扑约束：电路中所有连接在同一节点的各支路电流之间要受到基尔霍夫电流定律的约 束，任一回路的各支路（元件）电压之间要受到基尔霍夫电压定律约束，这种约束关系 与电路元件的特性无关，只取决于元件的互联方式。 11.理想电压源：是一个二端元件，其端电压为一恒定值U S（直流电压源）或是一定的时间 函数u(t)，与流过它的电流（端电流）无关。 S 12.理想电流源是一个二端元件，其输出电流为一恒定值I（直流电流源）或是一定的时间 S 函数i S(t)，与端电压无关。 13.激励：以电压或电流形式向电路输入的能量或信号称为激励信号，简称为激励。 14.响应：经过电路传输处理后的输出信号叫做响应信号，简称响应。 15.受控源：在电子电路中，电源的电压或电流不由其自身决定，而是受到同一电路中其它 支路的电压或电流的控制。 16.受控源的四种类型：电压控制电压源、电压控制电流源、电流控制电压源、电流控制电 流源。 17.电位：单位正电荷处在一定位置上所具有的电场能量之值。在电力工程中，通常选大地 为参考点，认为大地的电位为零。电路中某点的电位就是该点对参考点的电压。 18.单口电路：对外只有两个端钮的电路，进出这两个端钮的电流为同一电流。 19.单口电路等效：如果一个单口电路N1和另一个单口电路N2端口的伏安关系完全相同， 则这两个单口电路对端口以外的电路而言是等效的，可进行互换。 20.无源单口电路：如果一个单口电路只含有电阻，或只含受控源或电阻，则为不含独立源 单口电路。就其单口特性而言，无源单口电路可等效为一个电阻。 21.支路电流法：以电路中各支路电流为未知量，根据元件的VAR和KCL、KVL约束关系， 列写独立的KCL方程和独立的KVL方程，解出各支路电流，如果有必要，则进一步计算其他待求量。 22.节点分析法：以节点电压（各独立节点对参考节点的电压降）为变量，对每个独立节点 列写KCL方程，然后根据欧姆定律，将各支路电流用节点电压表示，联立求解方程，求 得各节点电压。解出节点电压后，就可以进一步求得其他待求电压、电流、功率。 23.回路分析法：以回路电流（各网孔电流）为变量，对每个网孔列写KVL方程，然后根据

电路(第五版)邱关源原著电路教案第6章共15页word资料

第6章一阶电路 ●本章重点 1、暂态及其存在原因的理解； 2、初值求解； 3、利用经典法求解暂态过程的响应； 4、利用三要素法求响应； 5、理解阶跃响应、冲激响应。 ●本章难点 1、存在两个以上动态元件时，初值的求解； 2、三种响应过程的理解； 3、含有受控源电路的暂态过程求解； 4、冲激响应求解。 ●教学方法 本章主要是RC电路和RL电路的分析，本章采用讲授为主，自学为辅的教学方法，共用6课时。课堂上要讲解清楚零输入响应、零状态响应、全响应、稳态分量、暂态分量、阶跃响应、冲激响应等重要概念，还列举大量例题加以分析和求解。使学生理解动态电路响应的物理意义并牢固掌握响应的求解方法。 ●授课内容 6.1 动态电路的方程及其初始条件 一、暂态及其存在原因 暂态：从一种稳态到达另一种稳态的中间过程（动态过程、过渡过程）。

存在原因：1）含有动态元件??? ???? ==dt di C u C dt di L u L :: 2）存在换路：电路结构或参数发生变化 描述方程：微分方程 一阶电路：能够用一阶微分方程描述电路； 二阶电路：能够用二阶微分方程描述电路； n 阶电路：能够用n 阶微分方程描述电路。 解决方法：经典法、三要素法。 二、换路：电路中开关的突然接通或断开，元件参数的变化，激励形式的改变等。 换路时刻0t （通常取0t ＝0），换路前一瞬间：0_t ，换路后一瞬间：0t +。 换路定则 c 0c 0()()u t u t +- = L 0L 0()()i t i t +- = C 0C 0()()i t i t +-≠， L 0L 0()()u t u t +-≠， R 0R 0()()i t i t +-≠， R 0R 0()()u t u t +- ≠ 三、初始值的计算： 1. 求C 0L 0(),()u t i t --： ①给定C 0L 0(),()u t i t --； ②0t t <时，原电路为直流稳态 ： C —断路 L —短路 ③0t t -=时，电路未进入稳态 ： 0C 0C ()()|t t u t u t --==， 0 L 0L ()()|t t i t i t --== 2. 画0t +时的等效电路： C 00()()u t u t +-=， L 0L 0()()i t i t +-= C —电压源 L —电流源 3. 利用直流电阻电路的计算方法求初始值。

常见基本经典电路详解1——电源部分

常见基本经典电路详解 一、电源电路单元 一张电路图通常有几十乃至几百个元器件，它们的连线纵横交叉，形式变化多端，初学者往往不知道该从什么地方开始，怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强的规律性，不管多复杂的电路，经过分析可以发现，它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的积木，虽然只有十来种或二三十种块块，可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理，再复杂的电路，经过分析就可发现，它也是由少数几个单元电路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路，再学会分析和分解电路的本领，看懂一般的电路图应该是不难的。 按单元电路的功能可以把它们分成若干类，每一类又有好多种，全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 1、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从220V市电变换成直流电，应该先把 220V交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分，见图1，其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。 图1整流电源电路

2、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 （1）半波整流 半波整流电路只需一个二极管，见图2（a）。在交流电正半周时D导通，负半周时D截止，负载 RL 上得到的是脉动的直流电。 图2（a）半波整流电路的电路及电压波形 （2）全波整流 全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ，构成e2a 、D1、Rfz与e2b 、D2 、Rfz ，两个通电回路。 图2（b）全波整流电路的电路及电压波形 全波整流电路的工作原理，可用图2所示的波形图说明。在0～π间内，E2a 对Dl为正向电压，D1 导通，在Rfz 上得到上正下负的电压；E2b 对D2 为反向电压， D2 不导通。在π-2π时间内，E2b 对D2 为正向电压，D2 导通，在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压；E2a 对D1 为反向电压，D1 不导通。

电路分析

Basic Analysis Methods Having understood the fundamental laws of circuit theory （Ohm’s law and Kirchhoff’s laws）,we are now prepared to apply these laws to develop two powerful techniques for circuit analysis: nodal analysis, which is based on a systematic application of Kirchhoff’s current law (KCL), and mesh analysis, which is based on a systematic application of Kirchhoff’s voltage law (KVL). With the two techniques to be developed in this section, we can analyze almost any circuit by obtaining a set of simultaneous equations that are then solved to obtain the required values of current or voltage. One method of solving simultaneous equations involves Cramer’s rule, which allows us to calculate circuit variables as a quotient of determinants. 1. Nodal Analysis A convenient choice of voltages for many networks is the set of node voltages. Since a voltage is defined as existing between two nodes, it is convenient to select one node in the network to be a reference node or datum node and then associate a voltage or a potential with each of other nodes. The voltage of each of the non-reference nodes with respect to the reference node is defined to be a node voltage. It is common practice to select polarities so that the node voltages are positive relative to the reference node. For a circuit containing N nodes, there will be N-I node voltages, some of which may be known, of course, if voltage sources are present. Frequently the reference node is chosen to be the node to which the largest number of branches are connected. Many practical circuits are built on a metallic base or chassis, and usually there are a number of elements connected to the chassis, which is often then connected to the earth. The chassis may then be called ground, and it becomes the logical choice for the reference node. For this reason, the reference node is frequently referred to as ground. The reference node is thus at ground potential or zero potential, and the other nodes may be considered to be at some potential above zero. The application of KCL results in an equation relating node voltages. Clearly, simplification in writing the resulting equation is possible when the reference node is chosen to be a node with a large number of elements connected to it. As we shall see, however, this is not the only criterion for selecting the reference node, but it is frequently the overriding one. In the network shown in Fig.1-1, there are three nodes, numbered as shown. Since there four branches connected to node 3, we selected it as reference node, identifying it by the ground connection as shown. The voltage between node 1 and the reference node 3 is identified as u1, and u2 is defined between node 2 and the reference node 3. These two voltages are sufficient, and the voltage between any other pair of nodes may be found in terms of them. For example, the voltage of node 1 with respect to node 2 is u1-u2. Fig 1-1 A given three-node circuit

模拟集成电路学习历程--吐血推荐

我想说的是三本经典教材。没有看完，应该说根本不能入门，现在我想谈谈对三本教材的学习经验论坛上有很多大虾的心得。我还想谈谈！ 我是从艾伦的开始，可以说艾伦的书是模拟CMOS IC 设计的最基本的书，它完全是从集成电路的角度，而且和工艺结合的很紧，好像和分立的电路完全分开，我觉得艾伦的书最经典的分析在于大信号的分析，让你了解集成电路的设计要考虑的问题，而不是对实际电路的具体分析，此书更好的是书中的电路直接来自工程实践的，从设计的角度谈的很多，很好。特别是5，6，7。但是如果基础不够，那刚开始时有难度！ 那就再看GRAY的，此书是三本中，最基本的，是从分立到集成的桥梁，看艾伦的如果某些地方有难度，特别是级零点，小信号的分析（刚从分立的模拟电路设计转入集成电路设计的朋友，喜欢从小信号来分析电路参数的），强烈推荐GRAY(理论大师，讲解的特别清晰、详细). 以上两本书看完了后，你可能跃跃欲试，想设计个电路看看，然后电路结构想改进，电路的拓扑结构越来越难，小信号的分析有难度的，大信号也不能一目了然了，遇到了瓶颈了，怎么办？看拉扎维的！！！（有网友说拉是用艺术的眼光来设计电路的）此书从大局的角度来分析电路的。 三本书后，基本上你算入门了，可以跟大牛做项目了，然后多看IEEE的资料，（基准源，运放，比较器）是要继续训练的，（有位大侠谈过了，看帖子，模拟电路的四重境界--文章结尾有）。然后再从CMOS 到BICMOS等等！！ 我再推荐两本好书（专业性更强）introducation to cmos op-amps and comparators;design of analog y chip 本人刚刚学习，说得不好，不专业，还请各位朋友多多提醒 模拟电路的四重境界 复旦攻读微电子专业模拟芯片设计方向研究生开始到现在五年工作经验，已经整整八年了，其间聆听过很多国内外专家的指点。最近，应朋友之邀，写一点心得体会和大家共享。 我记得本科刚毕业时，由于本人打算研究传感器的，后来阴差阳错进了复旦逸夫楼专用集成电路与系统国家重点实验室做研究生。现在想来这个实验室名字大有深意，只是当时惘然。电路和系统，看上去是两个概念，两个层次。我同学有读电子学与信息系统方向研究生的，那时候知道他们是“系统”的，而我们呢，是做模拟“电路”设计的，自然要偏向电路。而模拟芯片设计初学者对奇思淫巧的电路总是很崇拜，尤其是这个领域的最权威的杂志JSSC （IEEE Journal of solid state circuits），以前非常喜欢看，当时立志看完近二十年的文章，打通奇经八脉，总是憧憬啥时候咱也灌水一篇，那时候国内在此杂志发的文章凤毛麟角，就是在国外读博士，能够在上面发一篇也属优秀了。 读研时，我导师是郑增钰教授，李联老师当时已经退休，逸夫楼邀请李老师每个礼拜过来指导。郑老师治学严谨，女中豪杰。李老师在模拟电路方面属于国内先驱人物，现在在很多公司被聘请为专家或顾问。李老师在87年写的一本(运算放大器设计);即使现在看来也是经典之作。李老师和郑老师是同班同学，所以很要好，我自然相对于我同学能够幸运地得到李老师的指点。李老师和郑老师给我的培养方案是：先从运算放大器学起。所以我记得我刚开始从小电流源开始设计。那时候感觉设计就是靠仿真调整参数。但是我却永远记住了李老师语重心长的话：运放是基础，运放设计弄好了，其他的也就容易了。 当时不大理解，我同学的课题都是AD/DA，锁相环等“高端”的东东，而李老师和郑老师却要我做“原始”的模块，我仅有的在(固体电子学) （国内的垃圾杂志）发过的一篇论文就是轨到轨(rail-to-rail)放大器。做的过程中很郁闷，非常羡慕我同学的项目，但是感觉李

20个常见电路解析

20个常见电路解析

1、电源滤波的过程分析： 电源滤波是在负载RL两端并联一只较大容量的电容器。由于电容两端电压不能突变，因而负载两端的电压也不会突变，使输出电压得以平滑，达到滤波的目的。 波形形成过程： 输出端接负载RL时，当电源供电时，向负载提供电流的同时也向电容C 充电，充电时间常数为τ充=（Ri∥RLC）≈RiC,一般Ri〈〈RL,忽略Ri压降的影响，电容上电压将随u 2迅速上升，当ωt=ωt1时，有u 2=u 0,此后u 2低于u 0，所有二极管截止，这时电容C通过RL放电，放电时间常数为RLC，放电时间慢，u 0变化平缓。当ωt=ωt2时，u 2=u 0, ωt2后u 2又变化到比u 0大，又开始充电过程，u 0迅速上升。ωt=ωt3时有u 2=u 0，ωt3后，电容通过RL 放电。如此反复，周期性充放电。由于电容C的储能作用，RL上的电压波动大大减小了。电容滤波适合于电流变化不大的场合。LC滤波电路适用于电流较大，要求电压脉动较小的场合。 2、计算： 滤波电容的容量和耐压值选择 电容滤波整流电路输出电压Uo在√2U 2~0.9U 2之间，输出电压的平均值取决于放电时间常数的大小。 电容容量RLC≧（3~5）T/2其中T为交流电源电压的周期。实际中，经常进一步近似为Uo≈1.2U2整流管的最大反向峰值电压URM=√2U 2，每个二极管的平均电流是负载电流的一半。 电路三、信号滤波器

注意要点： 1、信号滤波器的作用： 把输入信号中不需要的信号成分衰减到足够小的程度，但同时必须让有用信号顺利通过。 与电源滤波器的区别和相同点： 两者区别为：信号滤波器用来过滤信号，其通带是一定的频率范围，而电源滤波器则是用来滤除交流成分，使直流通过，从而保持输出电压稳定；交流电源则是只允许某一特定的频率通过。 相同点：都是用电路的幅频特性来工作。 2、LC 串联和并联电路的阻抗计算： 串联时，电路阻抗为Z=R+j(XL-XC)=R+j(ωL-1/ωC)； 并联时电路阻抗为Z=1/jωC∥(R+jωL)=

十种复杂电路分析方法

电路问题计算的先决条件是正确识别电路，搞清楚各部分之间的连接关系。对较复杂的电路应先将原电路简化为等效电路，以便分析和计算。识别电路的方法很多，现结合具体实例介绍十种方法。 一、特征识别法 串并联电路的特征是；串联电路中电流不分叉，各点电势逐次降低，并联电路中电流分叉，各支路两端分别是等电势，两端之间等电压。根据串并联电路的特征识别电路是简化电路的一种最基本的方法。 例1．试画出图1所示的等效电路。 解：设电流由A端流入，在a点分叉，b点汇合，由B端流出。支路a—R1—b和a—R2—R3(R4)—b各点电势逐次降低，两条支路的a、b两点之间电压相等，故知R3和R4并联后与R2串联，再与R1并联，等效电路如图2所示。 二、伸缩翻转法 在实验室接电路时常常可以这样操作，无阻导线可以延长或缩短，也可以翻过来转过去，或将一支路翻到别处，翻转时支路的两端保持不动；导线也可以从其所在节点上沿其它导线滑动，但不能越过元件。这样就提供了简化电路的一种方法，我们把这种方法称为伸缩翻转法。 例2．画出图3的等效电路。 解：先将连接a、c节点的导线缩短，并把连接b、d节点的导线伸长翻转到R3—C—R4支路外边去，如图4。 再把连接a、C节点的导线缩成一点，把连接b、d节点的导线也缩成一点，并把R5连到节点d 的导线伸长线上(图5)。由此可看出R2、R3与R4并联，再与R1和R5串联，接到电源上。

三、电流走向法 电流是分析电路的核心。从电源正极出发(无源电路可假设电流由一端流入另一端流出)顺着电流的走向，经各电阻绕外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地分别流过的电阻均为并联。 例3．试画出图6所示的等效电路。 解：电流从电源正极流出过A点分为三路(AB导线可缩为一点)，经外电路巡行一周，由D点流入电源负极。第一路经R1直达D点，第二路经R2到达C点，第三路经R3也到达C点，显然R 2和R3接联在AC两点之间为并联。二、三络电流同汇于c点经R4到达D点，可知R2、R3并联后与R4串联，再与R1并联，如图7所示。 四、等电势法（不讲） 在较复杂的电路中往往能找到电势相等的点，把所有电势相等的点归结为一点，或画在一条线段上。当两等势点之间有非电源元件时，可将之去掉不考虑；当某条支路既无电源又无电流时，可取消这一支路。我们将这种简比电路的方法称为等电势法。 例4．如图8所示，已知R1=R2=R3=R4=2Ω，求A、B两点间的总电阻。 解：设想把A、B两点分别接到电源的正负极上进行分析，A、D两点电势相等，B、C两点电势也相等，分别画成两条线段。电阻R1接在A、C两点，也即接在A、B两点；R2接在C、D 两点，也即接在B、A两点；R3接在D、B两点，也即接在A、B两点，R4也接在A、B两点，可见四个电阻都接在A、B两点之间均为并联(图9)。所以，P AB=3Ω。 五、支路节点法 节点就是电路中几条支路的汇合点。所谓支路节点法就是将各节点编号(约定；电源正极为第1节点，从电源正极到负极，按先后次序经过的节点分别为1、2、3……)，从第1节点开始的支路，

20个常见电路解析

初级层次是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。 中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法；定性分析电路信号的流向，相位变化；定性分析信号波形的变化过程；定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。 高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业——电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。 电路一、桥式整流电路 注意要点： 1、二极管的单向导电性： 二极管的PN结加正向电压，处于导通状态；加反向电压，处于截止状态。 伏安特性曲线：

理想开关模型和恒压降模型： 理想模型指的是在二极管正向偏置时,其管压降为0,而当其反向偏置时,认为它的电阻为无穷大,电流为零.就是截止。恒压降模型是说当二极管导通以后,其管压降为恒定值,硅管为0.7V，锗管0.5V。 2、桥式整流电流流向过程： 当u2是正半周期时，二极管Vd1和Vd2导通；而夺极管Vd3和Vd4截止，负载RL是的电流是自上而下流过负载，负载上得到了与u 2正半周期相同的电压；在u 2的负半周，u 2的实际极性是下正上负，二极管Vd3和Vd4导通而Vd1和Vd2截止，负载RL上的电流仍是自上而下流过负载，负载上得到了与u 2正半周期相同的电压。 3、计算： Vo, Io,二极管反向电压： Uo=0.9U2, Io=0.9U 2/RL,UR M=√2 U 2 电路二、电源滤波器 注意要点：