高等电路课件第9次

电阻电路与正弦电流电路的分析比较
电阻电路：
KCL : i 0
KVL
:

u

0
元件约束关系：
u Ri或i Gu
正弦电路相量分析：
KCL
:


I

0
KVL
:

U

0
元件约束关系：



U Z I或I YU
结论
1.引入相量法，电阻电路和正弦电流电路依据 的电路定律是相似的。
分流公式
k 1
k 1

Ii

Yi

I
Y
两个阻抗Z1、Z2的并联等效阻抗为
Z Z1Z2 Z1 Z2
5. RLC串联电路
R
L
+ + uR - + uL - +
u
C uC
-
i
-
R j L
+

U
-
+ -
UR

I
+

UL
-

UC
+1 - jC
Z ZR ZL ZC
R jL j 1 C
③根据结点上的KCL方程，用相量平移求和法则， 画出结点上各支路电流相量组成的多边形。
注意
1. 只有同频率的正弦量才能表示在同一个相量图中
2. 相量平移求和过程与次序无关
3. 可假设参考相量初相位为零，画出相量图后，再根据 参考相量的实际相位将整个图形旋转相应角度
例 移相桥电路。当R由0时，U ab 如何变化
G jC j 1 L
G j(C 1 ) G jB L

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《 电工电子技术基础》 赵承荻、周玲主编 高等教育出版社
三、“非”门电路
2．“非”门电路 能实现“非”逻辑功能的门电路称 “非”门电路，简称“非”门。由三极管 组成的“非”门电路及逻辑符号如图所示。
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《 电工电子技术基础》 赵承荻、周玲主编 高等教育出版社
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1.十进制数（Decimal）、 十进制数有0～9共10个数码，计数“基数”为10。 数的组成自左向右由高位到低位排列，计数时， “逢十 进一， 借一当十”。数码在不同的位置代表的数值不同， 称之为“位权”或简称为“权”。 例如， 十进制数616 可表示为
脉冲信号 正脉冲：脉冲跃变后的值比初始值高 负脉冲：脉冲跃变后的值比初始值低
如： +3V
0
0 -3V
正脉冲
+3V
0
0
-3V
负脉冲
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第一节 数 制与编码
一、数制
数制是计数进位制的简称。在日常生 活和生产中，人们习惯用十进制数，而在 数字电路和计算机中， 只能识别“0”和 “1”构成的数码，所以经常采用的是二 进制数、八进制数和十六进制数。
“与”门电路工作原理
结论:只有当输入端A、B同时为高电平 时，输出才是高电平；A、B中只要有一个 是低电平，输出即为低电平。可见L和A、 B之间是“与”逻辑关系。“与”逻辑的逻 辑表达式为：L=A·B
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电阻电路与正弦电流电路的分析比较：
电阻电路 : KCL : i 0 KVL : u 0 元件约束关系: u Ri 或 i Gu
可见，二者依据的电路定律是相似的。只要作出正弦 电流电路的相量模型，便可将电阻电路的分析方法推广应 用于正弦稳态的相量分析中。
IL IR 1 j L jω C
.
.
.
IC
. . . . . . 1 . U j C U 由KCL： I I R I L I C G U j L . . . 1 (G j jC ) U [G j( B B ) U (G jB ) U L C L
注
UL=8.42>U=5，分电压大于总电压。
相量图
I
3. 导纳
正弦激励下
+ U -
I
无源 线性

I
+ U Y
定义导纳 Y
I Y U
I

| Y | φ
U
导纳模 导纳角 单位：S
i u
对同一二端网络:
1 1 Z ,Y Y Z
I
+ U C
当无源网络内为单个元件时有：
I
+ U R
1 I Y G U R
I Y U j C jBC
I
+ U L
I Y 1 / j L jB L U
Y可以是实数，也可以是虚数
4. RLC并联电路
i + u R
.
I
iL
L
iL
C
iC
+
U R .
R XC

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2.奇模激励 (odd-mode excitation):
由大小相等、方向相反的电流对耦合线两带状导体产生的激励，奇模激励 时中间对称面为电壁。
奇模激励的场结构
单根带状导体对地的分布电容为奇模电容
等效电容网络
Co C11 2C12 C22 2C12
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求解Z 0a , e
采用保角变换法可精确求解零厚度导体带空气微带线的特性阻抗：
Z 0a 60
k为模数，K‘、K分别为第一类全椭圆积分和第一类余全椭圆积分，它们均是超越函数， 不便于应用，才有数值方法作曲线拟合可得如下近似公式：
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零厚度导体带特性阻抗和有效介电常数 P115（4.2-7）
60 2 其中：B Z0 r
应用以上设计公式可得到特性阻抗、有效介电常数与宽高比之间的关系曲线； 也可得到微带线特性阻抗数据表。
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三、微带线衰减常数
导体损耗 c ：截面较小，导体损耗大
介质损耗 ----热损耗 ：介质分子交替极化和晶格来回碰撞 d
辐射损耗：由半开放性所引起，截面小则不均匀点较大,故微 带线常放在金属屏蔽盒中—可避免辐射损耗 无辐射损耗时
微带线最大特点就是易于系统化和集成化，可以成批量生产：
微带线工艺过程如下：
基片
打孔
蒸发
光刻
腐蚀
电镀
由于实际微带线具有介质分界面，因此不可能存在纯TEM波，致使微带分析更加困 难和复杂，本节采用准静态法分析微带的准TEM波特性及其一些实用简化结果。
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二、微带线中准TEM波特性