电路分析的电子教案

AD 、DA 数字电路分析（完整电子教案）10.1 DA 转换器由于数字电子技术的迅速发展，尤其是计算机在控制、检测以及许多其他领域中的广泛应用，用数字电路处理模拟信号的情况非常普遍。

这就需要将模拟量转换为数字量，这种转换称为模数转换，用AD 表示（Analog to Digital ）；而将数字信号变换为模拟信号叫做数模转换，用DA 表示（Digital to Analog ）。

带有模数和数模转换电路的测控系统大致可用图10.2所示的框图表示。

传感器放大器功率放大器执行部件A/D 转换器D/A 转换器数 字电 路图10.2 一般测控系统框图图中模拟信号由传感器转换为电信号，经放大送入AD 转换器转换为数字量，由数字电路进行处理，再由DA 转换器还原为模拟量，去驱动执行部件。

图中将模拟量转换为数字量的装置称为AD 转换器，简写为ADC （Analog to Digital Converter ）；把实现数模转换的电路称为DA 转换器，简写为DAC （Digital to Analog Converter ）。

为了保证数据处理结果的准确性，AD 转换器和DA 转换器必须有足够的转换精度。

同时，为了适应快速过程的控制和检测的需要，AD 转换器和DA 转换器还必须有足够快的转换速度。

因此，转换精度和转换速度乃是衡量AD 转换器和DA 转换器性能优劣的主要标志。

【项目任务】测试电路如下所示，调试电路，分析该电路功能。

U11VDAC8D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7OutputVref+Vref-VCC 5VVCC5VVCC 5V U174LS161D QA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U274LS161DQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2模拟输出波形U O图10.3数模转换电路(multisim)【信息单】DA 转换器是利用电阻网络和模拟开关，将多位二进制数D 转换为与之成比例的模拟量的一种转换电路，因此，输入应是一个n 位的二进制数，它可以按二进制数转换为十进制数的通式展开为：00112n 2n 1n 1n n 2222⨯+⨯++⨯+⨯=----d d d d D而输出应当是与输入的数字量成比例的模拟量AA =KD n =K (00112n 2n 1n 1n 2222⨯+⨯++⨯+⨯----d d d d )式中的K 为转换系数。

第2章 电路的分析方法本章要求：1. 掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法。

2. 理解实际电源的两种模型及其等效变换。

3. 了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、动态电阻的概念，以及简单非线性电阻电路的图解分析法。

重点：1． 支路电流法；2． 叠加原理；3．戴维宁定理。

难点：1． 电流源模型；2． 结点电压公式；3． 戴维宁定理。

2.1 电阻串并联联接的等效变换1．电阻的串联特点：1)各电阻一个接一个地顺序相联；2)各电阻中通过同一电流；3)等效电阻等于各电阻之和；4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。

两电阻串联时的分压公式：2．电阻的并联特点:1)各电阻联接在两个公共的结点之间；2)各电阻两端的电压相同；3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。

U R R R U 2111+=U R R R U 2122+=两电阻并联时的分流公式：2.3 电源的两种模型及其等效变换1．电压源电压源是由电动势 E 和内阻 R 0 串联的电源的电路模型。

若 R 0 = 0，称为理想电压源。

特点：(1) 内阻R 0 = 0；(2) 输出电压是一定值，恒等于电动势（对直流电压，有 U ≡ E ），与恒压源并联的电路电压恒定；(3) 恒压源中的电流由外电路决定。

2．电流源电流源是由电流 I S 和内阻 R 0 并联的电源的电路模型。

若 R 0 = ∞，称为理想电流源。

特点：(1) 内阻R 0 = ∞ ；(2) 输出电流是一定值，恒等于电流 I S ，与恒流源串联的电路电流恒定；(3) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。

3．电压源与电流源的等效变换等效变换条件： E = I S R 0 0R E I =S 注意：① 电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，对电源内部则是不等效的。

② 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。

③ 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。

淄博职业学院《电路分析》课教学方案图3-5复数几何作图运算法二、正弦量的相量表示1、正弦量的相量式表示（55分钟）在正弦稳态线性电路中，各电压、电流都是与激励同频率的正弦量，因此，只需两个要素，即 幅值和初相就可以确定各个正弦量。

有向线段正好具备这两个要素，而有向线段可用复数来表示。

至此，我们可以用复数来表示正弦稳态电路中的正弦量。

相量的符号：用大写字母上面再加一个圆点来表示。

相量也有最大值相量和有效值相量之分，如I ， l m 且I m 21。

具体做法是:4、复数A 也可以用三角形式来表示:+jA 2=-3+i4——41i I 1-3 -2 -1 O(a)上式中，r 称为复数A 的模, ...... .A 1^3^+j ^3+1jsin )图3-4 复数的表示称为复数 A 的幅角。

由欧拉公式:e Jcos j sin5、所以复数A 也可以写成指数形式:Are6、为书写简便，通常把上式写成极坐标形式: A r e J（二） 复数的四则运算（20分钟）一般，在加减运算中，取直角坐标形式较方便，而在乘除运算时，取极坐标形式较方便。

（三）复数的几何作图运算 （30分钟） 如欲求A=A +A ,可用平行四边形法或多边形法。

多边形法：即把表示各复数的矢量首尾相接，然后以第一个矢量的首为起点，最后一个矢如欲求A A 1 A 2 A 1 （ A 2），只要先作出（A 2）矢量再相加即可。

正弦交流电既可用表达式来表示，也可以用图形来描述，但是在用表达式或图形进行。

电工电子技术及应用教案（1）【课题编号】1-01-01【课题名称】电路【教学目标】知识传授目标：1．了解电路的基本组成及各部分的作用；2．理解电动势、电位、电功率的概念；3．掌握电压、电流的概念；理解电压、电流的参考方向；能力培养目标：培养学生的观察能力和理论联系实际的能力【教学重点】重点：电压、电流和电功率的定义、方向的理解和掌握【难点分析】难点：电流和电压的参考方向【学情分析】电路的组成比较简单，学生在实际生产和生活中接触较多，选择实际画面进行多媒体投影讲解，但电压和电动势的形成、方向等比较抽象，单纯从理论上讲解学生不易理解，从实验入手，以多媒体动画进行模拟，能降低其理论难度，增强学生的视觉感受，从而解决其关键点，突破教学难点。

【教学方法】讲授法、对比法、实验法、讨论法【教具资源】多媒体课件、直流电源、电阻、开关、导线若干【课时安排】2学时（90分钟）【教学过程】一、导入新课联系生活实际引导同学们说出电路的组成，利用多媒体课件投影实际电路的画面，激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力。

二、讲授新课教学环节1：电路的基本结构（一）电路的组成和功能教师活动：引导学生联系实际说出实际生活中的电路例子，多媒体演示实际电路；学生活动：联系实际总结一般电路的组成及各部分的作用；能力培养：锻炼学生的观察能力和综合概括能力。

（二）电路的状态和电路图教师活动：实验演示照明电路的各种状态后多媒体动画分析；学生活动：联系实际和实验总结电路的三种状态，练习画简单的电路图；教学环节2：电路的基本物理量（一）电流教师活动：实验演示，辅助投影多媒体动画，引导学生分析；学生活动：分组讨论电流的形成和参考方向，总结电流参考方向的意义。

（二）电压教师活动：实验演示，辅助投影多媒体动画，引导学生分析；学生活动：启发学生采用类比法对比电流，分组讨论、总结电压定义和参考方向的意义。

（三）电动势教师活动：多媒体动画演示电源的作用本质，引出电动势的概念；学生活动：参考多媒体演示分析、总结电动势的定义、公式和方向。

教案授课题目（章、节）第1章电路模型和电路定律1-1 电路及电路模型；1-2电流、电压的参考方向；1-3电功率和能量授课方式理论课授课时间学时 2教学目标掌握集总参数电路模型、电压和电流参考方向及关联参考方向等概念。

深刻理解电压、电流、功率、能量等物理量的意义相互之间的关系。

教学方法重点和难点重点：1.电路与电路模型；2.电流和电压的参考方向；3.吸收功率与输出功率难点：1.电流和电压的参考方向；2.关联参考方向；3.吸收功率与输出功率的判断教学内容1.课程介绍：（1）电路分析基础课的地位与作用；（2）课程性质特点，学习方法2.授课内容与学时分配：理论（48学时）3.考核项目：考勤、作业、考试4.考核方式：平时成绩（30分），考试成绩（70分）第一章电路模型和电路定律§1-1 电路和电路模型一、实际电路1.定义:为了某种需要，由电路部件（例如：电阻器、蓄电池等）和电路器件（例如：晶体管、集成电路等）相互连接而成的电流通路装置。

2．实际电路举例3.实际电路的主要作用：（1）电能的传输、分配与转换（2）传递和处理信号教学内容4.基本概念：（1）激励：电源或信号源产生的电压或电流，也称为输入。

（2）响应：由激励在电路各部分产生的电压和电流，也称为输出。

（3）电路分析：在已知电路结构和元件参数的条件下，讨论电路激励和响应之间的关系。

（4）电路理论：研究电路中发生的电磁现象，并用电流、电荷、电压、磁通等物理量描述其过程。

注意：电路理论主要是计算电路中各部件、器件的端子电流和端子间的电压，一般不涉及内部发生的物理过程。

本书讨论的电路不是实际电路，而是其电路模型。

（因为实际电路形式多样而且复杂，为了便于分析和计算常把实际电路抽象成电路模型）二、电路模型1.概念：实际电路的电路模型是由理想电路元件相互连接而成的电路。

2.理想电路元件：有某种确定的电磁性能的假想元件，具有精确的数学定义。

3.5种理想电路元件主要有：（1）电阻元件R：表示消耗电能的元件。