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电路分析的基本方法及定理

电路分析的基本方法及定理
电路分析的基本方法及定理

§2-3 回路电流法

回路电流法是以一组独立回路电流作为变量列写电路方程求解电路变量的方法。倘若选择基本回路作为独立回路,则回路电流即是各连支电流。

如图2-3-1所示,已知12312,,,,S S R R R U U ,要求12,I I 和3I 。这里仍然沿用介绍支路电

流法的例题,现将运用回路电流法求解。首先选择22S U R 、所在支路为树支(用粗线条表示),如图选择各支路参考方程,以连支电流13,I I 作为变量,那么树支电流就可以用连支电流表示,即:

231I I I =- (式2-3-1)

然后对两个独立回路列写KVL 方程,即:

1:l 112212S S R I R I U U -=- (式2-3-2)

2:l 22332S R I R I U += (式2-3-3)

将(式2-3-1)代入(式2-3-2)与式(2-3-3),整理得到:

1212312233212() (2-3-4)

() (2-3-5)

S S S R R I R I U U R R I R I U +-=-??

+-=?式式

11l I I =; 32l I I =; 221l l I I I =-。

如果将图2-3-1中3I 的参考方向反一下变为3

I ',基本回路2l 的取向也反一下为2l I ',那么有:

213

11221222

332S S S I I I R I R I U U R I R I U

'=--??

-=-??'-+=-? 12123

12233212() (236)() (237)

S S S R R I R I U U R R I R I U '++=---??

'++=---?式式 归纳(式2-3-4)—(式2-3-7),可以得到运用回路电流法列写基本回路电流方程的一

般式:

整理得

图2-3-1

1

2111122211222 (238) (239)

l l S l l l S l R I R I U R I R I U ?+=--??

+=--??

∑∑式式 在(式2-3-8)(式2-3-9)中,11R 称为1l 回路的自电阻,等于1l 回路中各电阻之和,恒为正;22R 称为2l 回路的自电阻,等于2l 回路中各电阻之和,恒为正;1221R R 、称为

12l l 、回路的互电阻,等于12l l 、两个回路的公共支路电阻。当12l l I I 、流经公共电阻

时方向一致,互电阻为正,反之,互电阻为负。(式2-3-8)(式2-3-9)中方程的右边是

各个独立回路中各电压源电压的代数和。当各电压源电势与回路方向一致时,相应电压源电压取正;反之,取负。

当电路中含有电流源、受控源时,其处理方法与支路电流法相同,请看例题。

例2-3-1 如图2-3-2 所示电路中,已知:11R =Ω,44R =Ω,55R =Ω,66R =Ω,

2342,3,4S S S I A I A U V ===,试用回路电流法求各支路电流。

解:图2-3-2中含有两个电流源,电流源所在支路应尽可能放在连支上,因而选4456,,S R U R R 、所在支路为树(用粗线条表示),如图选择各支路电流参考方向,画出3个基本回路,根据回路电流法,列出:

1146142634:()l l l S l R R R I R I R I U +++-= 222:

l S l I I =

333:l S l I I =

代入已知数据得到: 12314/11(), 2(), 3()l l l I A I A I A ===

11223314/11(), 2(), 3()l l l I I A I I A I I A ======

41252363136/11(), 5(), 19/11()I I I A I I I A I I I A =+==+==-=

例2-3-2 如图2-3-3所示,已知:

图2-3-2 例2-3-1附图

13462462,1,0.5,2,S S S R R R R I A g S U U V ====Ω====求各支路电流。

解:如图选择各支路电流参考方向,选择1443,,S R R U R 、所在支路为树支(用粗线条表示),画出三个基本回路,有:

22

56

1

4661424546()()S S S I I I gU R R R I R R I R I U U

=??

=??+++++=-? 附加方程:666U R I = 代入已知数据求解得到: 2651,0.5,0.5I A I A I A ==-=-

12646253460.5,0,0.5I I I A I I I I A I I I A =--=-=---==--=

§2-4 网孔电流法

如图2-4-1所示,该电路有3个网孔。假设在三个网孔中有环流123m m m I I I 、、按顺时

针方向流动,即有:

112123242353,,,,m m m m m m m I I I I I I I I I I I I ==-==-=。对三个网孔列写KVL 方程,

得到;

图2-3-3 例2-3-2附图

图2-4-1

122111

22233

44434455

4

:

:

:S

S

S

m R I R I U

m R I R I R I U m R I R I U

+=?

?-++=-

??-+=?

网孔网孔网孔 (式2-4-1) 将支路电流与网孔环流之间的关系式代入,整理得到:

121221

212342434424534

()()()m m S m m m S m m S R R I R I U R I R R R I R I U R I R R I U +-=??

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

(式2-4-2)

(式2-4-2)就是以三个网孔环流作为未知量的网孔电流方程。需要指出的是,网孔环流的方向可以自由选择,例如1m I 也可以选择为按逆时针方向流动,如果以1m I 为逆时针方向流动,23m m I I 、仍按顺时针方向流动,得到的网孔电流方程为:

121221212342434424534

()()()m m S m m m S m m S R R I R I U R I R R R I R I U R I R R I U ++=-??

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

(式2-4-3)

比较(式2-4-2)(式2-4-3)后知道,与回路电流法一样,可写出运用网孔电流法列写网孔电流方程的一般式:

11112211

211222221122m m m mm S m m m m mm S m m m m m mm mm S mm R I R I R I U R I R I R I U R I R I R I U ?

++

+=??+++=????

+++=?

?∑∑

∑ (式2-4-4)

(式2-4-4)中,(1,2,

)ii R i m =是网孔i 的自电阻,等于网孔i 的各电阻之和,恒为正;

(,1,2,

,)ij R i j m i j =≠是网孔i 、j 之间的互电阻,等于网孔i 、j 公共支路上的电阻之和。

当网孔i 、j 的网孔电流流经公共支路时,方向一致,则互电阻为正,反之,互电阻为负。(式

2-4-4)方程的右边是各个网孔中各电压源电压的代数和。当电压源电势与网孔的绕行方向一致时,相应电压源电压取正,反之,取负。

例2-4-1 如图2-4-2所示电路,12123100,140,15,5,10S S U V U V R R R ===Ω=Ω=Ω,

454,50R R =Ω=Ω,求各支路电流。

解:利用网孔电流法,选择各网孔电流、各支路电流参考方向如图2-4-2所示,列写网孔电流方程:

31141421

241345253352252

:():()0:

()m m S m m m m m S m R R I R I U m R I R R R I R I m R I R R I U ?+-=-?-+++-=??-++=?

网孔网孔网孔

代入数据整理得: 12194100m m I I -=- 123464500m m m I I I -+-=

235055140m m I I -+=

解得: 14()m I A =-

26()m I A = 38()m I A =

1123324,8,6,m m m I I A I I A I I A ==-====

42153210,2m m m m I I I A I I I A =-==-=

当电路中含有含电流源、受控源时,处理方法与回路电流法、支路电流法相同,请看例题。

例2-4-2 图2-4-3所示电路,1312341,6,3,2,3,2,

S S U V U V R R R R ===Ω=Ω=Ω=Ω

1,6S I A α=-=,求网孔电流123,,m m m I I I 。

图2-4-2 例2-4-1附图

解:本题的特点是电路中有独立电流源,且在电路的外围,此外,电路中还含有受控源。如

图选择三个网孔电流的参考方向,列写网孔电流方程得到:

网孔1:121221()m m S R R I R I U +-=

网孔2:2123423332()m m m S R I R R R I R I U I α-+++-=- 网孔3:3m S I I = 附加方程:212m m I I I =- 代入数据整理得到: 12521m m I I -=

123824m m I I -+=

解之得: 128()17m I A =

2

123()34

m I A = 36m I A =

图2-4-3 例2-4-2附图

电路的基本分析方法

第2章电路的基本分析方法 电路的基本分析方法贯穿了整个教材,只是在激励和响应的形式不同时,电路基本分析方法的应用形式也不同而已。本章以欧姆定律和基尔霍夫定律为基础,寻求不同的电路分析方法,其中支路电流法是最基本的、直接应用基尔霍夫定律求解电路的方法;回路电流法和结点电压法是建立在欧姆定律和基尔霍夫定律之上的、根据电路结构特点总结出来的以减少方程式数目为目的的电路基本分析方法;叠加定理则阐明了线性电路的叠加性;戴维南定理在求解复杂网络中某一支路的电压或电流时则显得十分方便。这些都是求解复杂电路问题的系统化方法。 本章的学习重点: ●求解复杂电路的基本方法:支路电流法; ●为减少方程式数目而寻求的回路电流法和结点电压法; ●叠加定理及戴维南定理的理解和应用。 2.1 支路电流法 1、学习指导 支路电流法是以客观存在的支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出与未知量个数相同的方程式,再联立求解的方法,是应用基尔霍夫定律的一种最直接的求解电路响应的方法。学习支路电流法的关键是:要在理解独立结点和独立回路的基础上,在电路图中标示出各支路电流的参考方向及独立回路的绕行方向,正确应用KCL、KVL列写方程式联立求解。支路电流法适用于支路数目不多的复杂电路。 2、学习检验结果解析 (1)说说你对独立结点和独立回路的看法,你应用支路电流法求解电路时,根据什么原则选取独立结点和独立回路? 解析:不能由其它结点电流方程(或回路电压方程)导出的结点(或回路)就是所谓的独立结点(或独立回路)。应用支路电流法求解电路时,对于具有m条支路、n个结点的电路,独立结点较好选取,只需少取一个结点、即独立结点数是n-1个;独立回路选取的原则是其中至少有一条新的支路,独立回路数为m-n+1个,对平面电路图而言,其网孔数即等于独立回路数。 2.图2.2所示电路,有几个结点?几条支路?几个回路?几个网孔?若对该电路应用支

PFC电路原理与分析

引言 追求高品质的电力供需,一直是全球各国所想要达到的目标,然而,大量的兴建电厂,并非解决问题的唯一途径,一方面提高电力供给的能量,一方面提高电气产品的功率因数(Power factor)或效率,才能有效解决问题。有很多电气产品,因其内部阻抗的特性,使得其功率因数非常低,为提高电气产品的功率因数,必须在电源输入端加装功率因数修正电路(Power factor correction circuit),但是加装电路势必增加制造成本,这些费用到最后一定会转嫁给消费者,因此厂商在节省成本的考量之下,通常会以低价为重而不愿意让客户多花这些环保金,大多数的消费者,也因为不了解功率因数修正电路的重要性,只以为兴建电厂才是解决电力不足问题的唯一方案,这是大多数发展中国家电力供应的一大问题所在。 功率因数的意义 电力公司经由输配电系统送至用户端的电力(市电)是电压100-110V/60Hz或200-240V/50Hz的交流电,而电气产品的负载阻抗有三种状况,包括电阻性、电容性、和电感性等,其中只有电阻性负载会消耗功率而产生光或热等能源转换,而容性或感性负载只会储存能量,并不会造成能量的消耗。在纯阻性负载状况下,其电压和电流是同相位的,而在电容性负载下,电流的相位是超前电压的,在电感性负载下电压又是超前电流相位的。这超前或滞后的相位角度直接影响了负载对能量的消耗和储存状况,因此定义了实功功率的计算公式: P=VICosθ θ为V和I和夹角,Cosθ的值介于0-1之间,此值直接影响了电流对负载作实功的状况,称之为功率因数(Power Factor,简称PF)。 为了满足消费者的需要,电力公司必须提供S=VI的功率,而消费者实际上只使用了P的功率值,有一部分能量做了虚功,消耗在无功功率上。PF值越大,则消耗的无功功率越小,电力公司需要提供的S值也越小,将可以少建很多电厂。 功率因数修正器的结构 功率因数修正器的主要作用是让电压与电流的相位相同且使负载近似于电阻性,因此在电路设计上有很多种方法。其中依使用元件来分类,可分为被动式和主动式功因修正器两种。被动式功因修正器在最好状况下PF值也只能达到70%,在严格的功因要求规范下并不适用。若要在全电压范围内(90V~265Vac)且轻重载情况下都能达到80%以上PF值,则主动式功因修正器是必要的选择。主动式功因修正器多为升压式电路结构(Boost Topology), 如图一所示,图二为电感作用波形,输入电压要求为90V~265Vac,在Vd点则为127V~375V直流电压,由升压电路把输出电压V o升到400V的直流,其工作过程如下:

第2章电路的基本分析方法

第2章电路的基本分析方法 一、填空题: 1. 有两个电阻,当它们串联起来的总电阻为10Q,当他们并联起来的总电阻为 2.4 Q 这两个电阻的阻值分别为_4Q _和__6Q — 2. 下图所示的电路,A B之间的等效电阻R= 1Q 电路的等效电阻R A B=60Q R CD 5. _______________________________________________________ 下图所示电 路中的A B两点间的等效电阻为12KQ _______________________________ 图中所示 的电流l=6mA则流经6K电阻的电流为2mA ;图中所示方向的电压U为12V 此 6K电阻消耗的功率为24mW 。 4. 3.下图所示的电路, 下图所示电路,每个电阻的阻值均为30 Q, B o B之间的等效电阻R A E=3Q O 6Q 3Q 2Q 2 Q 2 Q 2Q

鼻s Ik 10k皐 A Q T 1 L__JI 1_ () --------------------- 10kQ知 ]6k j L + B O ------ o

6. 下图所示电路中,ab 两端的等效电阻为12Q , cd 两端的等效电阻为4 Q 8.下图所示电路中,ab 两点间的电压U ab 为io V 。 + iov a 24V 已知U F 3V, I S = 3 A 时,支路电流I 才等于2A 。 10. 某二端网络为理想电压源和理想电流源并联电路, 则其等效电路为 理想电压 源。 11. 已知一个有源二端网络的 开路电压为20V,其短路电流为5A,则该有源二端 网络外接4 Q 电阻时,负载得到的功率最大, 最大功率为 25W 12. 应用叠加定理分析线性电路时, 对暂不起作用的电源的处理,电流源应看作 开路,电压 7?下图所示电路a 、 6 Q a i — 5 Li b 间的等效电阻Rab 为4" 9.下图所示电路中, d 15 Q b Hi BO

第二章电路的基本分析方法1

第二章电路的基本分析方法 一、填空题: 1. 有两个电阻,当它们串联起来的总电阻为10Ω,当他们并联起来的总电阻为 2.4Ω。这两个电阻的阻值分别为_ _4Ω ___和__6Ω。 = 1 Ω。 2. 下图所示的电路,A、B之间的等效电阻R AB = 3 Ω。 3. 下图所示的电路,A、B之间的等效电阻R AB A 2Ω B 4. 下图所示电路,每个电阻的阻值均为30Ω,电路的等效电阻R = 60 Ω。 AB 5.下图所示电路中的A、B两点间的等效电阻为___12KΩ________.若图中所示的电流I=6mA,则流经6K电阻的电流为__2mA _____;图中所示方向的电压 U为____12V____.此6K电阻消耗的功率为__24mW_________。 A U 6. 下图所示电路中,ab两端的等效电阻为 12Ω,cd两端的等效电阻

为 4Ω。 7.下图所示电路a、b间的等效电阻Rab为 4 Ω。 8. 下图所示电路中,ab两点间的电压ab U为 10 V。 9. 下图所示电路中,已知 U S =3V, I S = 3 A 时,支路电流I才等于2A。 Ω 1 3 10. 某二端网络为理想电压源和理想电流源并联电路,则其等效电路为理想电压源。 11.已知一个有源二端网络的开路电压为20V,其短路电流为5A,则该有源二端网络外接 4 Ω电阻时,负载得到的功率最大,最大功率为 25W 。12.应用叠加定理分析线性电路时,对暂不起作用的电源的处理,电流 源应看作开路,电压源应看作短路。 13.用叠加定理分析下图电路时,当电流源单独作用时的I 1 = 1A ,当 电压源单独作用时的I 1= 1A ,当电压源、电流源共同时的I 1 =

ATX电源电路原理分析和维修教程整理

ATX电源结构简介 ATX电源电路结构较复杂,各部分电路不但在功能上相互配合、相互渗透,且各电路参数设置非常严格,稍有不当则电路不能正常工作。下面以市面上使用较多的银河、世纪之星ATX电源为例,讲述ATX电源的工作原理、使用与维修。其主电路整机原理图见图13-10,从图中可以看出,整个电路可以分成两大部分:一部分为从电源输入到开关变压器T3之前的电路(包括辅助电源的原边电路),该部分电路和交流220V电压直接相连,触及会受到电击,称为高压侧电路;另一部分为开关变压器T3以后的电路,不和交流220V直接相连,称为低压侧电路。二者通过C2、C3高压瓷片电容构成回路,以消除静电干扰。其原理方框图见图13-1,从图中可以看出整机电路由交流输入回路与整流滤波电路、推挽开关电路、辅助开关电源、PWM脉宽调制及推动电路、PS-ON控制电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路和PW-OK信号形成电路组成。弄清各部分电路的工作原理及相互关系对我们维修判断故障是很有用处的,下面简单介绍一下各组成部分的工作原理。 图13-1 主机电源方框原理图 1、交流输入、整流、滤波与开关电源电路

交流输入回路包括输入保护电路和抗干扰电路等。输入保护电路指交流输入回路中的过流、过压保护及限流电路;抗干扰电路有两方面的作用:一是指电脑电源对通过电网进入的干扰信号的抑制能力:二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其它设备及显示器的干扰和对电脑本身的干扰。通常要求电脑对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强,通过电网对其它电脑等设备的干扰要小。 推挽开关电路由Q1、Q2、C7及T3,组成推挽电路。推挽开关电路是ATX开关电源的主要部分,它把直流电压变换成高频交流电压,并且起着将输出部分与输入电网隔离的作用。推挽开关管是该部分电路的核心元件,受脉宽调制电路输送的信号作激励驱动信号,当脉宽调制电路因保护电路动作或因本身故障不工作时,推挽开关管因基级无驱动脉冲故不工作,电路处于关闭状态,这种工作方式称作他激工作方式。 本章介绍的ATX电源在电路结构上属于他激式脉宽调制型开关电源,220V市电经BD1~BD4整流和C5、C6滤波后产生+300V直流电压,同时C5、C6还与Q1、Q2、C8及T1原边绕组等组成所谓“半桥式”直流变换电路。当给Q1、Q2基极分别馈送相位相差180°的脉宽调制驱动脉冲时,Q1和Q2将轮流导通,T1副边各绕组将感应出脉冲电压,分别经整流滤波后,向电脑提供+3.3V、±5V、±12V 5组直流稳压电源。 THR为热敏电阻,冷阻大,热阻小,用于在电路刚启动时限制过大的冲击电流。D1、D2是Q1、Q2的反相击穿保护二极管,C9、C10为加速电容,D3、D4、R9、R10为C9、C10提供能量泄放回路,为Q1、Q2下一个周期饱和导通作好准备。主变换电路输出的各组电源,在主机未开启前均无输出。其单元电路原理如下图13.2所示:

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部的元器件和它们连接方式,而方框图只是简单地将电路安装功能划分为几个部分,将每一个部分描绘成一个方框,在方框中加上简单的文字说明,在方框间用连线(有时用带箭头的连线)说明各个方框之间的关系。所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理,而原理图除了详细地表明电路的工作原理外,还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。下图所示的就是上述收音机电路的方框图。(三)装配图它是为了进行电路装配而采用的一种图纸,图上的符号往往是电路元件的实物的外形图。我们只要照着图上画的样子,依样画葫芦地把一些电路元器件连接起来就能够完成电路的装配。这种电路图一般是供初学者使用的。装配图根据装配模板的不同而各不一样,大多数作为电子产品的场合,用的都是下面要介绍的印刷线路板,所以印板图是装配图的主要形式。在初学电子知识时,为了能早一点接触电子技术,我们选用了螺孔板作为基本的安装模板,因此安装图也就变成另一种模式。如下图:(四)印板图印板图的全名是“印刷电路板图”或“印刷线路板图”,它和装配图其实属于同一类的电路图,都是供装配实际电路使用的。印刷电路板是在一块绝缘板上先覆上一层金属箔,再将电路不需要的金属箔腐蚀掉,剩下的部分金属箔作为电路元器件之间的连接线,然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上,利用板上剩余的金属箔作为元器件之间导电的连线,完成电路的连接。由于这种电路板的一面

基本放大电路及其分析方法

二、基本放大电路及其分析方法 一个放大器一般是由多个单级放大电路所组成,着重讨论双极型半导体三极管放大电路的三种组态,即共发射极,共集电极和共基极三种基本放大电路。从共发射极电路入手,推及其他二种电路,其中将图解分析法和微变等效电路分析法,作为分析基础来介绍。分析的步骤,首先是电路的静态工作点,然后分析其动态技术指标。对于放大器来说,主要的动态技术指标有电压放大倍数、输入阻抗和输出阻抗。 2.1.共射极基本放大电路的组成及放大作用 在实践中,放大器的用途是非常广泛的,它能够利用三极管的电流控制作用把微弱的电信号增强到所要求的数值,为了了解放大器的工作原理,先从最基本的放大电路学习: 图2.1称为共射极放大电路,要保证发射结正偏,集电极反偏Ib=(V BB-V BE)/Rb,对于硅管V BE约为0.7V左右,锗管约为0.2V左右,I B=(V BB-0.7)/Rb这个电路的偏流I B决定于V BB 和Rb的大小,V BB和Rb一经确定后,偏流I B就固定了,所以这种电路称为固定偏流电路,Rb又称为基极偏置电阻,电容Cb1和Cb2为隔直电容或耦合电容,在电路中的作用是“传送交流,隔离直流”,放大作用的实质是利用三极管的基极对集电极的控制作用来实现的. 上图是共射极放大电路的简化图,它在实际中用得比较多的一种电路组态,放大电路的主要性能指标,常用的有放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、非线性失真、频率失真以及输出功率和效率等。对于不同的用途的电路,其指标各有侧重。 初步了解放大电路的组成及简单工作原理后,就可以对放大电路进行分析。主要方法有图解法和微变等效法。 2.2.图解分析法 2.2.1.静态工作情况分析 当放大电路没有输入信号时,电路中各处的电压,电流都是不变的直流,称为直流工作状态简称静态,在静态工作情况下,三极管各电极的直流电压和直流电流的数值,将在管子的特性曲线上确定一点,这点称为静态工作点,下面通过例题来说明怎样估算静态工作点。 解:Cb1与Cb2的隔直作用,对于静态下的直流通路,相当于开路,计算静态工作点时,只需考虑图中的Vcc、Rb、Rc及三极管所组成的直流通路就可以了,I B=(Vcc-0.7)/Rb (I C=βI B+I CEO ) I C=βI B,V CE=V CC-I C R C 如已知β,利用上式可近似估算放大电路的静态工作点。 2.2.2.用图解法确定静态工作点 在分析静态工作情况时,只需研究由V CC、R C、V BB、Rb及半导体三极管所组成的直

【转帖】分析电路的四大常用方法

电子电路图用来表示实际电子电路的组成、结构、元器件标称值等信息。通过电路图可以知道实际电路的情况。这样我们在分析电路时,就不必把实物翻来覆去地琢磨,而只要拿着一张图纸就可以了。在设计电路时,也可以从容地纸上或电脑上进行,确认完善后再进行实际安装,通过调试、改进,直至成功。我们更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计,甚至进行虚拟的电路实验,大大提高工作效率。 给大家总结了四大常用的分析电路的方法,以及每种方法适合的电路类型和分析步骤。 1、时间常数分析法 时间常数分析法主要用来分析R,L,C和半导体二极管组成电路的性质,时间常数是反映储能元件上能量积累快慢的一个参数,如果时间常数不同,尽管电路的形式及接法相似,但在电路中所起的作用是不同的。常见的有耦合电路,微分电路,积分电路,钳位电路和峰值检波电路等。 2、频率特性分析法 频率特性分析法主要用来分析电路本身具有的频率是否与它所处理信号的频率相适应。分析中应简单计算一下它的中心频率,上下限频率和频带宽度等。通过这种分析可知电路的性质,如滤波,陷波,谐振,选频电路等。 3、直流等效电路分析法 在分析电路原理时,要搞清楚电路中的直流通路和交流通路。直流通路是指在没有输入信号时,各半导体三极管、集成电路的静态偏置,也就是它们的静态工作点。交流电路是指交流信号传送的途径,即交流信号的来龙去脉。

在实际电路中,交流电路与直流电路共存于同一电路中,它们既相互联系,又互相区别。 直流等效分析法,就是对被分析的电路的直流系统进行单独分析的一种方法,在进行直流等效分析时,完全不考虑电路对输入交流信号的处理功能,只考虑由电源直流电压直接引起的静态直流电流、电压以及它们之间的相互关系。 直流等效分析时,首先应绘出直流等效电路图。绘制直流等效电路图时应遵循以下原则:电容器一律按开路处理,能忽略直流电阻的电感器应视为短路,不能忽略电阻成分的电感器可等效为电阻。取降压退耦后的电压作为等效电路的供电电压;把反偏状态的半导体二极管视为开路。 4、交流等效电路分析法 交流等效电路分析法,就是把电路中的交流系统从电路分分离出来,进行单独分析的一种方法。 交流等效分析时,首先应绘出交流等效电路图。绘制交流等效电路图应遵循以下原则:把电源视为短路,把交流旁路的电容器一律看面短路把隔直耦合器一律看成短路。

电路的几种分析方法

几种常见电路分析方法浅析 摘要:对电路进行分析的方法很多,如叠加定理、支路分析法、网孔分析法、结点分析法、戴维南和诺顿定理等。根据具体电路及相关条件灵活运用这些方法,对基本电路的分析有重要的意义。现就具体电路采用不同方法进行如下比较。 关键词:电路分析电流源支路电流法网孔电流法结点分析法叠加定理戴维宁定理与诺顿定理 Several Commonly Used Analytical Methods in Circuit Abstract: on the circuit analysis methods, such as superposition theorem, branch analysis method, mesh analysis method, nodal analysis method, Thevenin and Norton's theorem. According to the specific circuit and related conditions of flexibility in the use of these methods, the basic circuit analysis has important significance. The specific circuit using different methods are compared. Key words :Circuit Analysis of voltage source current source branch current method mesh current method nodal analysis method of superposition theorem and David theorem and Norton theorem in Nanjing. 引言:每种电路的分析方法,一般都有其适用范围。应用霍夫定律求解适用于求多支路的电流,但电路不能太复杂;电源法等效变换法适用于电源较多的电路;节点电位法适用于支路多、节点少的电路;网孔分析法使适用于支路多、节点多、但网孔少的电路;戴维宁定理和叠加定理适用于求某一支路的电流或某段电路两端电压。上面例题的电路比较简单,可选择任意一种方法求解,对于一些比较复杂但有一

基本放大电路的分析方法

3.2 基本放大电路的分析方法 3.2.1 放大电路的静态分析 放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。 (1)静态工作状态的计算分析法 根据直流通路可对放大电路的静态进行计算 (03.08) I C= I B (03.09) V CE=V CC-I C R c (03.10) I B、I C和V CE这些量代表的工作状态称为静态工作点,用Q表示。 在测试基本放大电路时,往往测量三个电极对地的电位V B、V E和V C即可确定三极管的工作状态。 (2)静态工作状态的图解分析法 放大电路静态工作状态的图解分析如图03.08所示。 图03.08 放大电路静态工作状态的图解分析 直流负载线的确定方法:

1. 由直流负载列出方程式V CE=V CC-I C R c 2. 在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点 V CC和V CC/R c,即可画出直流负载线。 3. 在输入回路列方程式V BE =V CC-I B R b 4. 在输入特性曲线上,作出输入负载线,两线的交点即是Q。 5. 得到Q点的参数I BQ、I CQ和V CEQ。 例3.1:测量三极管三个电极对地电位如图03.09所示,试判断三极管的工作状态。 图03.09 三极管工作状态判断 例3.2:用数字电压表测得V B=4.5V 、V E=3.8V 、V C=8V,试判断三极管的工作状态。 电路如图03.10所示 图03.10 例3.2电路图 3.2.2 放大电路的动态图解分析 (1) 交流负载线 交流负载线确定方法:

1.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线,其斜率为1/R L'。 2.R L'= R L∥R c,是交流负载电阻。 3.交流负载线是有交流输入信号时,工作点Q的运动轨迹。 4.交流负载线与直流负载线相交,通过Q点。 图03.11 放大电路的动态工作状态的图解分析 (2) 交流工作状态的图解分析 动画 图03.12 放大电路的动态图解分析(动画3-1)通过图03.12所示动态图解分析,可得出如下结论: 1. v i→↑ v BE→↑ i B→↑ i C→↑ v CE→↓ |-v o|↑; 2. v o与v i相位相反; 3.可以测量出放大电路的电压放大倍数; 4.可以确定最大不失真输出幅度。 (3) 最大不失真输出幅度 ①波形的失真

高频电路原理与分析

高频电路原理与分析期末复习资料 陈皓编 10级通信工程 2012年12月

1.单调谐放大电路中,以LC 并联谐振回路为负载,若谐振频率f 0 =10.7MH Z , C Σ= 50pF ,BW 0.7=150kH Z ,求回路的电感L 和Q e 。如将通频带展宽为300kH Z ,应在回路两端并接一个多大的电阻? 解:(1)求L 和Q e (H )= 4.43μH (2)电阻并联前回路的总电导为 47.1(μS) 电阻并联后的总电导为 94.2(μS) 因 故并接的电阻为 2.图示为波段内调谐用的并联振荡回路,可变电容 C 的变化范围为 12~260 pF ,Ct 为微调电容,要求此回路的调谐范围为 535~1605 kHz ,求回路电感L 和C t 的值,并要求C 的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。 题2图 12min 12max ,22(1210) 22(26010)3 3根据已知条件,可以得出: 回路总电容为因此可以得到以下方程组16051053510t t t C C C LC L C LC L C ππππ∑ --=+? ?== ??+?? ??== ??+?

3.在三级相同的单调谐放大器中,中心频率为465kH Z ,每个回路的Q e =40,试 问总的通频带等于多少?如果要使总的通频带为10kH Z ,则允许最大的Q e 为多少? 解:(1)总的通频带为 4650.51 5.928()40 e z e Q kH =≈?= (2)每个回路允许最大的Q e 为 4650.5123.710 e e Q =≈?= 4.图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率f 0 =1MHz ,C 1 =400 pf ,C 2= 100 pF 121212121232 260109 121082601091210260108 10198 1 253510260190.3175-12 6 1605 535 ()()10103149423435 t t t t C C C C pF L mH π-----?+==?+=?-??-= ?==??+?=≈

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 ”。

电路一般分析方法步骤汇总

线性电路主要分析方法步骤汇总 网孔电流法的一般步骤 步骤: 1)确定网孔,假定网孔电流的绕行方向; 2)列写KVL方程; 3)联立求解。 说明: 1)对于含有电流源的支路: a)若在单一网孔支路上,少列一个方程; b)若在两网孔公共支路上,要假定电压变量,多列一个方程,即:网孔电流与电流源电流关系的方程; 2)对于含有受控源的支路: a)列方程时,受控源视为独立源; b)如果控制量不是网孔电流,则要补充一个方程,即:网孔电流与控制量之间关系的方程。 结点电压法的一般步骤 步骤: 1)选参考结点; 2)列写独立结点电压方程; 3)联立求解。 说明: 1)对于含有纯电压源的支路: a)如果电压源接在独立结点和参考点之间,这个独立结点电压就等于电压源电压,可以少解一个方程; b)如果电压源接在两个独立结点之间,则要在电压源支路假定电流变量,多列一个方程,即:结点电压与电压源电压之间的关系方程; 2)对于含有受控源的支路: a)列方程时,受控源视为独立源; b)如果控制量不是结点电压,则要补充一个方程,即:结点电压与控制量之间的关系方程。

一端口网络的戴维宁等效电路 (1) 开路电压Uoc 的计算 戴维宁等效电路中的电压源电压即为一端口开路电压Uoc ,电压源的极性与所求开路电压极性相同。计算Uoc 的方法视电路形式而定(结点电压法、网孔电流法)。 (2)等效电阻的计算 等效电阻为将一端口网络内部独立电源全部置零(电压源短路,电流源开路)后,所得无源一端口网络的输入电阻。 常用下列方法计算: A 、当网络内部不含有受控源时可采用电阻串、并联和△-Y 互换的方法计算等效电阻; B 、外加电源法(加压求流或加流求压):eq u R i =(此时一端 口内部独立电源全部置零) C 、开路电压,短路电流法:oc eq sc u R i =(此时一端口内部独立电源全部保留) 一阶电路初始值的计算 如何判断一阶电路?电路含有一个独立的动态元件;有带开 关的直流激励、或已知初始储能和直流激励、或有阶跃函数激励。 求初始值的步骤: 1. 由换路前电路(一般为稳定状态)求u C (0-)和i L (0-); 2. 由换路定律得 u C (0+) 和 i L (0+); 3. 画0+等效电路。 在0+时刻等效电路中,电容用u C (0+)的电压源替代,电感用i L (0+)的电流源替代。 4. 由0+电路求所需各变量的值即为0+值 三要素法求解一阶电路的步骤 1、求响应量的初始值; 2、求响应量的稳态值; 画出t →∞时稳态电路,其中电容和电感分别用开路和短路置

电子电路原理图的分析方法

电子电路原理图的分析方法,建议多看看! 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。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。

ATX电源电路原理分析与维修

ATX电源电路原理分析与维修 ATX电源结构简介 ATX电源电路结构较复杂,各部分电路不但在功能上相互配合、相互渗透,且各电路参数设置非常严格,稍有不当则电路不能正常工作。下面以市面上使用较多的银河、世纪之星ATX电源为例,讲述A TX电源的工作原理、使用与维修。其主电路整机原理图见图13-10,从图中可以看出,整个电路可以分成两大部分:一部分为从电源输入到开关变压器T3之前的电路(包括辅助电源的原边电路),该部分电路和交流220V电压直接相连,触及会受到电击,称为高压侧电路;另一部分为开关变压器T3以后的电路,不和交流220V直接相连,称为低压侧电路。二者通过C2、C3高压瓷片电容构成回路,以消除静电干扰。其原理方框图见图13-1,从图中可以看出整机电路由交流输入回路与整流滤波电路、推挽开关电路、辅助开关电源、PWM脉宽调制及推动电路、PS-ON控制电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路和PW-OK信号形成电路组成。弄清各部分电路的工作原理及相互关系对我们维修判断故障是很有用处的,下面简单介绍一下各组成部分的工作原理。 图13-1 主机电源方框原理图 1、交流输入、整流、滤波与开关电源电路 交流输入回路包括输入保护电路和抗干扰电路等。输入保护电路指交流输入回路中的过流、过压保护及限流电路;抗干扰电路有两方面的作用:一是指电脑电源对通过电网进入的干扰信号的抑制能力:二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其它设备及显示器的干扰和对电脑本身的干扰。通常要求电脑对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强,通过电网对其它电脑等设备的干扰要小。 推挽开关电路由Q1、Q2、C7及T3,组成推挽电路。推挽开关电路是A TX开关电源的主要部分,它把直流电压变换成高频交流电压,并且起着将输出部分与输入电网隔离的作用。推挽开关管是该部分电路的核心元件,受脉宽调制电路输送的信号作激励驱动信号,当脉宽调制电路因保护电路动作或因本身故障不工作时,推挽开关管因基级无驱动脉冲故不工作,电路处于关闭状态,这种工作方式称作他激工作方式。

电路分析的基本方法及定理

§2-10 戴维南定理和诺顿定理 一、戴维南定理 二端网络也称为一端口网络,其中含有电源的二端网络称为有源一端口网络,不含电源的二端网络称为无源一端口网络,它们的符号分别如图2-10-1(a )(b )所示。 任一线性有源一端口网络(如图2-10-2(a )所示)对其余部分而言,可以等效为一个 电压源d U 和电阻d R 相串联的电路(如图2-10-2(b )所示),其中d U 的大小等于该有源一端口网络的开路电压,电压源的正极与开路端高电位点对应;d R 等于令该有源一端口网络内所有独立源为零(即电压源短接、电流源开路)后所构成的无源一端口网络的等效电阻。这就是戴维南定理,也称为等效电源定理;d U 与d R 串联的电路称为戴维南等效电路。 下面证明戴维南定理,如图2-10-2(a )所示,电阻R 上的电压、电流为确定值,利用替代定理,将图2-10-2(a )中的R 替代为电流源,如图2-10-2(c )所示。因为网络A 为线性有源一端口网络,因此,可利用叠加定理,将上述图(c )中的电压U 看作两组独立源分别作用产生的两个分量之和。第一个分量是由网络A 中的独立源作用所产生的,即令独立电流源为零,将11'端口断开后在11'端口产生的开路电压d U ,如图2-10-2(d )所示; 图 2-10-1 图2-10-2

第二个分量是由电流源I 单独作用所产生的,即令网络A 中所有独立源为零后在11'端口产生的电压U ',如图2-10-2(e )所示,这时有源网络A 即变为相应的网络P ,值得注意的是倘若A 中含受控源,受控源应依然保留在网络P 中。观察图(e ),设从11'端口向左看的入端等效电阻为d R ,即网络P 的入端等效电阻为Rd ,则有d U R I '=-,两个分量叠加得:d d d U U U U R I '=+=-。对照图2-10-2(b )可知,上述图(b )与图(a )具有相同的端口特性方程,由此可知图(b )就是图(a )的等效电路,戴维南定理得证。 要计算一个线性有源一端口网络的戴维南等效电路,其步骤和方法为: 1、计算d U :利有电路分析方法,计算相应端口的开路电压; 2、计算d R :当线性有源一端口网络A 中不含受控源时,令A 内所有独立电源为零后得到的无源一端口网络P 则为纯电阻网络,利用无源一端口网络的等效变换就可求出端口等效电阻;当线性一端口网络A 中含有受控源时,令A 内所有独立电源为零后得到的一端口网络P 中仍含有受控源,这时,可采用加压法和开路短路法求d R 。 (i )加压法:如图2-10-3(a )所示,令有源一端口网络A 内所有独立源为零后得到一端口网络P (注意受控源仍需保留),在网络P 的端口加上一个独立电压源U (或独立电流源I )计算出端口电流I (或端口电压U ),那么d U R I =。 (ii )开路短路法:图2-10-3(b )所示为戴维南等效电路,从中可知:短路电流d d d U I R = ,当然d d d U R I =。当求出有源线性一端口网络A 端口的开路电压d U 、短路电流d I 后,d R 也就求出来了(注意d d U I 、的参考方向)。 图2-10-3

电路分析基本知识点

电路分析基本概念 仅供参考 1.电路分析研究的对象是什么? 电路分析研究的内容是什 么? 答:电路分析研究的对象是:实际电路的电路模型;电路分析研究的内容是:已知电路的结构和参数,求解给定激励条件下电 路中的响应。 2.一个实际电路可用集总参数电路模型来描述的条件是什 么?一个实际电路需要满足何种条件方可称为线性电路? 答:可用集总参数电路模型来描述的条件是该电路的几何尺寸D 远远小于工作信号最高频率f max对应的波长,即D<<3×108/f max; 一个实际电路既要满足可叠加性又要满足齐次性方可称为线 性电路。 3.什么是电压、电流的参考方向? 何谓电压、电流参考方向 的关联与非关联?如何正确理解电路变量的实际方向、参考方向、代数值三者之间的关系? 答:三者之间的关系是:当参考方向与实际方向一致时,代数值是正的,否则代数值是负的。 4.在集总参数电路分析中,结构约束指的是什么?支路约束 指的是什么? 答:结构约束指的是KCL和KVL对支路电流和支路电压的约束;支路约束指的是构成该支路的电路元件对支路电流和该支路电压之间

的约束。 5.在方程法分析中,何谓支路电流法、节点电位法与网孔电 流法? 答:节点电位法指的是在电路分析中,选取适当的节点为参考节点,以其余的节点电位作为未知电路变量,把电路中的支路电流用节点电位来表述,依据KCL列出足够的独立方程,求解出节点电位,最终求解出待求的支路电流或支路电压等的一种方法。网孔电流法:以假想的相互独立的网孔电流为未知变量,依据KVL列出网孔的电压方程,求解出网孔电流;依据各条支路与网孔电流的关联关系解算出支路电流,进而解算整个电路。 6.什么是电路等效? 两部分电路互为等效的条件是什么? 电路等效的对象是什么? 答:电路等效指的是当两部分电路互换时对这两部分电路以外的电路不会有任何影响;两部分电路互为等效的条件是:具有相 同的端口伏安关系VAR; 电路等效的对象是:该两部分电路以 外的电路中的电流、电压和功率等。 7.什么是0+等效电路? 什么是换路与换路定律? 答:0+等效电路是指换路后的电路结构;电路中的电路变量是指0+时刻的量值;电路中的动态元件L用大小为i L(0+)的电流源 替换,电路中的动态元件C用大小u C(0+)为的电压源替换所得 的电路。换路与换路定律:电路的接通或断开,电路参数或 电源的变化等,所有这些能引起电路过渡过程的电路变化

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