电路原理_skja_03
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第三章动态元件和动态电路导论引言1.什么叫动态元件?元件电压电流关系为微分,积分关系的元件叫动态元件。
2. 什么叫动态电路?含有动态元件的电路叫动态电路。
3. 为什么要研究动态电路?实际电路中需要利用电容器、电感器等,以完成某种功能,特引入理想的电容元件和电感元件作电路模型。
4. 动态电路的分析方法:动态电路分析的核心是列写动态电路的微分方程,求解微分方程得到待求变量,进而求解电路中的其他变量。
基本要求1. 掌握动态元件的VCR。
2. 掌握电路微分方程的列写及求解方法。
3.掌握阶跃函数,冲激函数及其在电路中的应用。
4. 掌握求解电路初始值的方法。
5. 深刻理解时间常数,零输入响应、零状态响应和全响应,自由分量和强制分量,稳态和暂态等概念。
§3-1电容元件电容量—反映电路储存电场能性质的电路参数。
简称电容。
线性电容用C表示。
电容元件—是电容器和其它储存电场能的实际部件抽象出的理想元件。
电容量是联系其电荷与电压关系的参数。
其电荷与电压的关系也分为线性与非线性,时变与非时变。
本章仅研究时不变线性电容。
一、电容元件的q - u关系元件如图所示q(t)=Cu(t) 或u(t)=C1q(t)C为常量,与电压u(t)和电荷q(t)无关的比例系数,对理想的电容器而言,由其结构、材料、介质等决定。
其q(t),u(t)曲线如右,是一条直线,与u(t)之间的夹角为ϕ,则有C = tgϕ。
二、电容元件电压电流关系(VCR)1、微分关系式设引线上的电流i(t)与u(t)为一致参考方向,则当端电压u(t)随时间而变化时,其储存的电荷q(t)也随之而变化,引线上即有传导电流通过,此电流等于q(t)对时间的变化率。
当t d ud>0时, i(t)>0时,电压增加,充电,电流实际方向与参考方向相同。
当t d ud<0时, i(t)<0时,电压减小,放电,电流实际方向与参考方向相反。
当t d ud=0时,有i(t)=0以上分析说明:电容电流的存在依赖于电压是否变化,而不是电压是否存在。
电路原理实验指导书电子信息与自动化学院电路原理实验须知一、实验目的和要求电路实验是电路原理课程的重要实践性环节,实验的目的不仅要巩固和加强理解所学的知识,更重要的是要训练实验技能,培养学生动手能力,学会独立进行实验,提高分析问题、解决问题的能力,同时树立工程实践观点和严谨的科学作风。
对学生实验技能训练的具体要求是:1.能正确使用常用的电工仪表、设备及常用的电子仪器。
2.能按电路图正确接线、查线、排除故障。
3.能准确读取实验数据,观察实验现象,测绘波形曲线。
4.能整理分析实验数据,独立写出内容完整、条理清楚、有归纳性的实验报告。
二、实验课前学生应做的准备工作1.认真阅读实验指导书,明确实验目的,理解有关原理,熟悉实验电路、实验步骤及实验中的注意事项。
2.完成实验指导书中有关预习要求的内容。
3.做好数据记录表格等准备工作。
三、实验报告的要求一律使用学校规定的实验报告纸认真书写,实验报告的具体内容为:1.实验目的。
2.实验原理电路及主要仪器设备的规格与型号。
3.课前完成的预习内容,包括指导书所要求的理论计算、记录表格等。
4.整理原始记录的实验数据,并按实验指导书要求加以处理。
5.完成指导书要求的总结、问题讨论及心得体会,需要时画出实验曲线。
6.记录实验中出现的问题、现象及故障的处理分析。
四、实验规则1.进实验室后,检查所用仪器设备是否齐全、完好。
2.严禁带电接线、拆线或改接线路,人体严禁接触线路中带电的金属部位。
3.接线完毕,要认真检查,确信无误并经指导教师检查后方可接通电源进行实验。
4.实验过程中如有异常,应立即切断主电源,保持现场,报告指导教师。
5.实验内容完成后,实验结果经指导教师认可方能拆除实验线路,并将实验器材整理好。
6.室内仪器设备不准擅自搬动调换,没有清楚仪器、仪表及设备的使用方法,不得贸然使用。
若损坏仪器设备,必须立即报告教师,属于责任事故要酌情赔偿。
实验一电路原理认识实验一、实验目的1.熟悉TH—DT3型电工电子实验装置中实验屏(包括各类测量仪表、各类电源)的布局及使用方法。
电路原理讲解
电路原理是指描述电流在电路中的流动规律的理论基础。
在电路中,电流是指电子在导体中的流动,而电子的流动又是由电压驱动的。
电路原理主要包括三个基本元素:电压源、电阻和导线。
电压源是电路中的能量提供者,它可以提供电流的驱动力。
常见的电压源有电池和整流器。
电压源通常用符号"V"表示,其单位是伏特(V)。
电阻是电路中的阻碍电流流动的元件。
电阻可以根据其阻力大小分为不同的类型,如固定电阻、可变电阻和短路等。
电阻通常用符号"R"表示,其单位是欧姆(Ω)。
导线是用来连接不同电路元件的材料,它具有低电阻的特性,可以让电流流通。
导线通常用直线表示。
在电路中,电压、电流和电阻之间存在一定的关系,可以用欧姆定律来描述。
欧姆定律表示为:"电流等于电压与电阻的比值",即I = V/R。
其中,I代表电流,V代表电压,R代表电阻。
此外,电路中还存在着串联和并联的概念。
串联是指将多个电阻依次连接在一起,形成一个路径,电流从一个电阻流过后再流向下一个电阻。
并联是指将多个电阻的一端连接在一起,另一端连接在一起,形成一个节点,电流在节点处分流。
通过对电路原理的理解,我们可以分析电路中的电流、电压和电阻之间的关系,从而设计出符合实际需求的电路。
为了确保电路的正常工作以及安全,我们需要合理选择电压源、电阻的大小和导线的质量,以及合理进行电路的连接。
简述晶体管继电器工作原理
晶体管继电器是一种利用晶体管作为控制器件的继电器,它通过改变晶体管的工作状态,实现对电路的开关控制。
其工作原理如下:
晶体管继电器由控制电路和输出电路两部分组成。
控制电路通常由低功率的电路组成,主要用于控制晶体管的导通与截止。
输出电路则是晶体管的集电极和发射极以及电源之间的部分,通过控制晶体管的导通与截止来连接或断开主电源与负载之间的路径。
当输入控制信号为高电平时,通过控制电路的信号放大和处理,使得晶体管的基极电压达到导通电压,晶体管呈现导通状态。
此时,晶体管的发射极与集电极之间产生一个较低的电压降,导电通路打开,使主电源的电流流向负载。
当输入控制信号为低电平时,通过控制电路的信号放大和处理,使得晶体管的基极电压低于截止电压,晶体管呈现截止状态。
此时,晶体管的发射极与集电极之间没有电流流过,导电通路断开,负载与主电源之间断开连接。
通过这种方式,晶体管继电器可以实现对电路的开关控制,具有快速响应、小型化、低功率消耗等优点,常被用于电子电路中的开关、实现信号放大和分配等应用。
3KVA 电源模块通信电路的原理分析摘要3KVA电源模块的通信电路主要实现对电源模块的通信、监测以及模块电压、电流的输出控制。
可以根据上位机指令实现远程对电源模块进行开机、关机控制,对电源模块输出电压以及电流进行给定,可以准确监测电源模块的工作状态信息,并将工作状态信息通过RS485串口输出。
电源模块的工作状态信息包括:电源模块工作电压、电源模块工作电流、电源模块告警信息(输出过压报警、输出欠压报警、温度报警、过流报警、限流报警)。
电源模块的通信电路包含DC-DC电路、AVR单片机、电压跟随电路、ADC电路以及RS485通信电路。
关键词:单片机、电压跟随、ADC、通信1 DC-DC电路DC-DC电路主要是通过集成电路L7805将+15VDC直流电压转换成+5VDC直流电压给单板上的各芯片供电,再通过集成电路ADR421将+5VDC直流电压转成+2.5VDC直流电压给到AVR单片机和ADC电路做ADC采集参考电压。
DC-DC电路原理如图2所示。
图2 DC-DC电路原理图集成电路L7805为常见的三端稳压集成电路,只有三个引脚分别为输入端、输出端和接地端。
ADR421为超精密、第二代外加离子注入场效应管(XFET)基准电压源,具有低噪声、高精度和出色的长期稳定特性。
利用温度漂移曲率校正专利技术和XFET 技术,可以使电压随温度变化的非线性度降至最小。
XFET架构能够为带隙基准电压源提供出色的精度和热滞性能。
与嵌入式齐纳二极管基准电压源相比,还能以更低的功耗和更小的电源裕量工作。
ADR421具有出色的噪声性能、稳定性和精度,非常适合光纤网络和医疗设备等精密转换应用。
此外还可利用其调整引脚,在±0.5%范围内调整输出电压,其它性能则不受影响。
由于ADR421的低噪声输出特性以及稳定性,该集成电路特别适合作为ADC采集电路的基准参考电压。
2电压跟随电路电压跟随电路主要是通过运算放大器LM2904来实现,通过电路的缓冲作用增大该路信号的带载能力,即无论电压跟随电路后续电路的负载如何变化均不会对该电压信号造成影响,本电路中主要是将电流采样信号、电压采样信号以及ADC电路输出的电压给定信号、电流给定信号通过电压跟随电路后可以更稳定地输出到后续电路,如图3所示。