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3.3图解分析法

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电路原理第3.3节网孔分析法

电路原理第3.3节网孔分析法
3.3-12
电路 分析
第一式和第三式相加消去u，再和余下的两式联立，即
求解这一联立方程组，得网孔电流 i1=9A, i2=2.5A, i3=2A。
3.3-13
电路
分析
例 本例是含有受控源的情况。如图3-19所示电路，利 用网孔分析法求电压u。
图3-19
解 本例中含有受控源(VCCS)，处理方法是:先将受控
3.3-3
电路 分析
可得到以各网孔非公共支路电流为未知量的三个独立的 KVL方程为：
(R4 + R5) i1 – R4 i2 + R5 i3 = uS1 (R2 + R4)i2 – R4i1 = uS2 (R3 + R5) i3 + R5！设想电路中每个网孔
有网孔电流（即非公共支路电流）环流，由此可列写独立 的电压方程。联立这些网孔电压方程，则电路可解。
3.3-4
电路 分析
结论：
设平面电路有b条支路n个节点，则网孔数l = b – n +
1。利用网孔电流的概念，可以列出l个以网孔电流为变量 的网孔方程。根据式（1）的规律，以三个网孔为例，设 网孔电流为il1、il2、il3，则可以写出各网孔KVL方程的一 般形式为
电路 分析
3.3 网孔分析法
概念：
以电路中假设的网孔电流为求解变量，列独立的 KVL方程分析电路的方法。
引例：
图3-15
3.3-1
电路 分析
在图3-15(b)中，除节点d外，可列出三个互相独立的 KCL方程为：
节点a： 节点b：
– i1 + i2 + i4 = 0 i2 – i3 – i6 = 0
源看成独立电源。如图中所标网孔方向，可知i1=0.1u, i3 =4A，对网孔2列方程为 26i2-2i1-20i3=12

第3.3节 用矢量方程图解法作运动分析

第3.3节 用矢量方程图解法作运动分析

c
速度多边形的用途 由两点的速度求构件上任意点的速度 C A 例如，求BC中间点E的速度VE 时，bc上 中间点e为E点的影像，连接pe就是VE a p ω E B
e b
c
2、同一构件上两点加速度之间的关系 设已知角速度ω ，A点加速度,求B点的加速度 A B两点间加速度之间的关系有： A
BA
C ω B aB
2 2 2
方向：顺时针
+ω +ω +ω
4 4 4
＝ μ aa’b’ ＝ μ a a’c’ ＝ μ a b’c’ A p’ ω α aA C
B
aB
得：a’b’/ lAB＝b’c’/ lBC＝ a’ c’/ lCA
∴△a’b’c’∽△ABC
p’a’b’c’－加速度多边形（或速度 图解）， p’－极点 加速度多边形的特性： ①联接p’点和任一点的向量代表该 点在机构图中同名点的绝对加速 度，指向为p’→该点。
VB B
2
VB B
2
1
1
VB
2
2
B（B1，B2）
vB2 vB1 vB2B1
VB
1
1
A
ω1
VB B
2
VB B
2
1
1
VB
：
aB2 aB1 a k B2B1 a r B2B1
2
2
B（B1，B2）
VB
aB1 a n B1 a t B1
等速
1
1
A
ω1
④极点p’代表机构中所有加速度为零的点。 用途：根据相似性原理由两点的加速度求任 意点的加速度。 例如，求BC中间点E的加速度aE 时，b’c’上中间

模拟电子技术基础第6讲《模拟电子技术基础》3233共射极放大电路及图解分析法-文档资料

模拟电子技术基础第6讲《模拟电子技术基础》3233共射极放大电路及图解分析法-文档资料

IB
VCC Rb
12V 100k
120uA
IC IB 80 120uA 9.6mA
VCE VCC Rc IC 12V - 2k 9.6mA 7.2V
VCE不可能为负值，
其最小值也只能为0，即IC的最大电流为：
ICM
VCC
VCES Rc
12V 2k
6mA
此时，Q（120uA，6mA，0V）， 由于 IB ICM 所以BJT工作在饱和区。
3.3.2 动态工作情况分析
3. 交流通路及交流负载线
iC
由交流通路得纯交流负载线： VCC
Rvc'eL== -RicL ∥(RRc /c/，RL是)
Rc
交流负载电阻。
ICQ
斜率
1
Rc// RL
斜率 - 1
Q
IBQ
Rc
则交可流求负出交载流线负是载有线交：流输 入信号时Q点的运动轨迹。
VC EQ
VCC vCE
和压降）
解：（1）
IB
VCC VBE Rb
12V 300k
40uA
共射极放大电路
IC IB 80 40uA 3.2mA
VCE VCC Rc IC 12V - 2k 3.2mA 5.6V
静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。
（2）当Rb=100k时，
截止区特点：iB=0， iC= ICEO。当工作点进入饱和区或截止区时，将产生 非线性失真。
放大区特点：BJT输出特性比较平坦，接近于恒流特性，在这个区域符合
iB=βiC的规律，是放大器的工作部分。
判断三极管工作状态的依据：
饱和区: 发射结正偏，集电结正偏

3.3 图解分析法

3.3 图解分析法

VCC VBE IB Rb
+
-
IC β IB
VCE VCC I C Rc
直流通路 共射极放大电路
一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。
3.3.1 静态工作情况分析
2. 用图解分析法确定静态工作点
采用该方法分析静态工作点，必须已知三极 管的输入输出特性曲线。
IB + VBE 共射极放大电路
iB =40uA Q2 0 vCE/V
截止区
iC /mA iC /mA Q`
交流负载线
截止失真
由于放大电路动态工作 时的工作点到达了三极 管的截止区Q2 而引起 的非线性失真。
# 进入失真后,输出波形如何?
60uA
Q ICQ t
40uA
Q`` 20uA vC E/V vC E/V
VCEQ t
3.3.2 动态工作情况分析
iC /mA 饱和区
200uA 160uA Q1
②放大电路的动态范围
放大区 Q
120uA 80uA
放大电路获得最大的 不失真输出幅度：
截止区
iB =40uA Q2 0 vCE/V
• 工作点Q要设置在 输出特性曲线放大区
iC /mA
iC /mA
交流负载线
的中间部位；
• 要有合适的交流负 载线
ICQ t
截止区特点：iB=0， iC= ICEO 。
当动态工作中进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。
3.3.2 动态工作情况分析
iC /mA 饱和区
200uA 160uA Q1
① 波形失真
放大区 Q
120uA 80uA
饱和失真
由于放大电路动态工作时 的工作点到达了三极管的 饱和区Q1 而引起的非线性 失真。

3.3.3-4数据图表的分析与挖掘

3.3.3-4数据图表的分析与挖掘
Hale Waihona Puke 讨 论 学 习探究学习
主题活动
探究学习
数据挖掘的三个步骤：数据挖掘是从大量数据中寻找其规律 的技术，主要有数据准备、规律寻找和规律表示三个步骤。
数据准备是从各种数据源中选取和集成用于数据挖掘的数据，规律寻找是用某种 方法将数据中的规律找出来，规律表示是用尽可能符合用户习惯的方式（如可视 化的数据图表）将找出的规律表示出来。 结果评价：对寻找出的规律进行评估。
3.3.3-4 数据图表的分析与挖掘
1 图表分析
目的：数据统计与制作图表的最终目的是为了帮助我们在纷 繁复杂的数据中找到具有规律的有用信息。
2 数据挖掘
数据挖掘：是目前最先进的数据资源开发利用技术。
对庞大的、看似无用的数据资源进行深入分析和统计，发现其背后所蕴藏的规律， 并加以开发利用，是一件非常有价值的工作。

33 图解分析法

33 图解分析法
3.3 图解分析法
3.3.1 静态工作情况分析
• 用近似估算法求静态工作点 • 用图解分析法确定静态工作点
3.3.2 动态工作情况分析
• 交流通路及交流负载线 • 输入交流信号时的图解分析 • BJT的三个工作区 • 输出功率和功率三角形
3.3.1 静态工作情况分析
1. 用近似估算法求静态工作点
采用该方法，必须已知三极管的 值。
根据直流通路可知：
IB
VCC VBE Rb
IC β IB
VCE VCC IC Rc
+ -
直流通路 共射极放大电路
一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。
3.3.1 静态工作情况分析
2. 用图解分析法确定静态工作点 采用该方法分析静态工作点，必须已知三极
管的输入输出特性曲线。
共射极放大电路
# 进入失真后,输出波形如何?
iC/mA 饱和区
Q1
放大区
Q
截止区
200uA
160uA 120uA
80uA
iB =40uA Q2 0
vCE/V
iC/mA
iC/mA 交流负载线
Q`
60uA
Q
40uA
ICQ
Q`` 20uA
t
vC E/V
vC E/V
VC EQ t
3.3.2 动态工作情况分析
iC/mA 饱和区
• C1可能短路， VBE=0， IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。
• 可否是RC支路短路?为什么?
end
思考与习题
思考题： P.92-3.3.1、 3.3.2 习题： P.142-3.3.5 、 3.3.6 、 3.3.8

《学前儿童行为观察与分析》—3.3图表法

长方形图形方式 来现场记录或量化统计观察结果。 该方法主要用于比较观察记录幼 儿完成某一项活动或任务的能力。
5. 线形图
线形图是用直线段将各数据点连接起来而组成的图形。
二、图表法的优缺点
图表法的优点
1
一． 快捷、方便、直观、简单、易懂，可以直接使用。
二． 可以在一段时间内重复使用，每次使用时记录日期。
三． 易于阅读和理解，便于分析并采取适宜的跟进措施。
四． 记录个体、小组或较大的群体均可以有效使用。
图表法的缺点
2
一． 收集的是封闭式数据，仅能记录结果，而不能记录事件过程，即记录了幼儿做了什么，
不能记录是如何做的，怎样完成任务的。
二． 受图表所局限，记录的数据和收集的信息有限。
点燃思考
一．什么是图表法？其作用是什么？图表呈现的形式与优点有哪些？ 二．请用行踪追踪法观察记录一名大班幼儿在区域游戏中的选择情况与游戏时间。 三．请用饼形图说明某一日每个区域的游戏人数，并进行客观表述。 四．请用直方图说明一组幼儿一周中独立入园的情况。
使用社交图形法，从图表中能够清晰地看
02
出某个幼儿在某时间段内和谁在一起玩， 进行了多少次社会性接触，一目了然。
2.社交图形法
3.饼状图
饼状图是一种较为直观且记录迅速的观察记录法，在观察过程中按照时间顺序 制作饼形图，或观察后运用饼状图进行统计分析观察结果，必要时所以用白描
的方法补充记录信息以帮助教师更好地回顾、分析幼儿行为。
一、图表法的分类
一．行动追踪法
行动追踪法以幼儿的行动路线为线索，以图示的方式展示其行动和活动的轨迹，能够 更清晰、直观地记录幼儿的行动路径与活动时长，避免在冗长的文字中提取信息。
社交图形法记录的是幼儿与他人的社会性

3.3 层次分析法


是说物体之间的重要性程度满足一致性要求。一般 地，若正互反矩阵 A 满足
aij a jk aik
i, j,， k 1,2,, n
(3.3.4)则称
为完全一致性矩阵，简称为一致性矩阵或一致阵。 A
显然，对于一致性矩阵 A 而言，每列元素对应成比例 ，因而 A 的秩为1。又因为主对角线上的元素均为1 ，因而 A 有唯一的非零特征根为
对于（3.3.2）式中的矩阵 A，计算得到 m ax 5.206， 归一化的特征向量为 w (0.461,0.195,0.091,0.194,0.059)T 。由式（3.3.6）得到 CI 0.0515 ，再在表3.3.2中查出
RI 1.12 ，然后由式（3.3.7）计算
CR 0.0515 1.12 0.0460 0.1 ，故矩阵
断矩阵的随机一致性指标值。
表3.3.2
随机一致性指标值
当 n 1或2时，矩阵 A为一致性矩阵；当 标 RI 作比值，即
n 3时
，将 A 的一致性指标 CI 与它的同阶随机一致性指
CR CI RI .
（3.3.7）
CR称为一致性比率。 CR的值越小，说明判断矩阵 A
的一致性就越好。一般地，当 CR 0.1时，可以认 为 A的不一致性在容许的范围之内，此时 A具有满 意的一致性，利用 A的最大特征值对应的特征向量 对因素进行排序。若 C R 0 .1 ，则需要对判断矩阵 A 进行修正，或者重新构造矩阵 A 。
假设要比较层次结构中某一层 n个因素 C 1 , C 2 , , C n对 上一层次因素O 的影响，对因素 C i 和 C j 进行对比 ，并用 a ij 来表示因素 C i 相对于因素 C j 来说对因素

机械原理_运动分析

大小： 大小： ？ ω1 1 A
2 C 3 4 D
υC1 = ω1lAC
υC2 =υC1 +υC2C1
√
? 方向： 方向： CD ⊥AC ∥AB ⊥
c2(c3)
(3)画速度图 画速度图 µυ =υC1 / pc1 ，(m/ s)/ mm
p c1
υC2 = pc2 iµv ω3 =υC3 / lCD (顺时针)
2 C 3 4 D
●依据原理 构件2的运动可以认为是随同构件1 构件2的运动可以认为是随同构件1的牵连运动 和构件2相对于构件1的相对运动的合成。 和构件2相对于构件1的相对运动的合成。
1.速度分析 【解】1.速度分析
B
C点为构件1、2、3的重合点 点为构件1 (1)求已知速度 求已知速度 (2)列方程 列方程
3.3 机构运动分析的矢量方程图解法
所依据的基本原理: ●所依据的基本原理: 运动合成原理
一构件上任一点（ 一构件上任一点（C）的运动υC ，可以看作是随同该构 件上另一点（ 的平动(牵连运动) 和绕该点的转动( 件上另一点（B）的平动(牵连运动)υB和绕该点的转动(相 对运动) 的合成。 对运动)υCB的合成。
ω1
A
υB ac
【解】 1.速度分析 速度分析 (1)求已知速度 求已知速度
E B 1 2 4 A 3 C
υB = ω1lAB
(2)列方程 列方程 方向 大小 (3)画速度图 画速度图
ω1
υB a c
υC =
？
υB + υCB
⊥ CB
？ p c √
水 平 ⊥ AB
p ─ 速度极点。 速度极点。 µυ =υB / pb ，(m/ s) / mm

模拟电路三极管放大电路讲解


结构特点：
• 发射区的掺杂浓度最高； • 集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大； • 基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且
掺杂浓度最低。
管芯结构剖面图
3.1.2 BJT的电流分配与放大原理
三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通 过载流子传输体现出来的。
外部条件：发射结正偏，集电结反偏。
1. 内部载流子的传输过程
3.1.1 BJT的结构简介
发射极，用半E导或体e三极管的结构示意集图电如极图，03用.1C.0或1所c 示。它有 表示（E两mi种tte类r）型；:NPN型和P集NP电型区表。示（Collector）。
发射区
基区 基发极射，结用(BJe或) b表示集（电Ba结se(）Jc)
三极管符号
两种类型的三极管
– O
iC
O iB
O vi O
vCE tO
vo tO
t
C b1
A
+
+ Rb
t
vi
300k VB B
O – 12V
iC
+
iB
c
+b
T e
vBE
vBE iE
–
–
t
C b2
+
B
+
RL
4k
vo VCC 12V
– O
Vi=0
Vi=Vsint
电容的阻抗：设Cb1=10uF，f=1kHz。
1
1
1
Z C b1 j C b1 2fb C 1 2 13 0 1 0 1 6 0 1 6
1
根据 且令
IE=IB+ IC
IC= InC+ ICBO
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1. 试分析下列问题： （1）增大Rc时，负载线将如 何变化？Q点怎样变化？
（2）增大Rb时，负载线将如 何变化？Q点怎样变化？ （3）减小VCC时，负载线将 如何变化？Q点怎样变化？ （4）减小RL时，负载线将如 何变化？Q点怎样变化？ (自己回答)
共射极放大电路
iC
VCC
VVRCCcCC
RRcc ICQ
截止区特点：iB=0， iC= ICEO 。 当动态工作中进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。
3.3.2 动态工作情况分析
① 波形失真 饱和失真
由于放大电路动态工作时 的工作点到达了三极管的 饱和区Q1 而引起的非线性 失真。
截止失真
由于放大电路动态工作 时的工作点到达了三极 管的截止区Q2 而引起 的非线性失真。
3.3.2 动态工作情况分析
3. BJT的三个工作区与Q点的确定
iC/mA 饱和区
Q1
放大区
Q
截止区
200uA
160uA 120uA 80uA
iB =40uA Q2 0
vCE/V
饱和区特点： iC不再随iB的增加而线性增加，即 iC iB 此时 iB iC vCE= VCES ，典型值为0.3V 。
根据直流通路可知：
IB
VCC VBE Rb
IC β IB
VCE VCC IC Rc
+ -
直流通路BE=0.2V。
3.3.1 静态工作情况分析
2. 用图解分析法确定静态工作点 采用该方法分析静态工作点，必须已知三极
管的输入输出特性曲线。
共射极放大电路
200uA
②放大电路的动态范围
放大电路获得最大的 不失真输出幅度：
• 工作点Q要设置在 输出特性曲线放大区
iC/mA
的中间部位； • 要有合适的交流负 载线
160uA
Q1
放大区
120uA 80uA
Q
iB =40uA
Q2 0
截止区
vCE/V
iC/mA 交流负载线
Q`
60uA
Q
40uA
ICQ
Q`` 20uA
ic= iC - ICQ
同时，交令流R负L =载Rc线//R是L 则有交交流流负输载入线为信号时
vQC点E -的V运CE动Q=轨-(迹iC -。ICQ ) RL
iC VCC Rc
ICQ
斜率
1
Rc// RL
斜率 - 1
Q
IBQ
Rc
VC EQ
VCC vCE
共射极放大电路
过输出特ic 性曲线上
的1/RQL点直做线一，v+条该-ce 直斜线率即为为-
• C1可能短路， VBE=0， IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。
• 可否是RC支路短路?为什么?
end
思考与习题
思考题： P.92-3.3.1、 3.3.2 习题： P.142-3.3.5 、 3.3.6 、 3.3.8
3.3 图解分析法
3.3.1 静态工作情况分析
• 用近似估算法求静态工作点 • 用图解分析法确定静态工作点
3.3.2 动态工作情况分析
• 交流通路及交流负载线 • 输入交流信号时的图解分析 • BJT的三个工作区 • 输出功率和功率三角形
3.3.1 静态工作情况分析
1. 用近似估算法求静态工作点
采用该方法，必须已知三极管的 值。
• 在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCC－ICRc， 与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ。
3.3.2 动态工作情况分析
1. 交流通路及交流负载线
由交流通路得纯交流负载线：
vce= -ic (Rc //RL) 因R为'L交= 流RL负∥载R线c，必过是Q点， 即交v流ce=负vC载E -电VC阻EQ。
4. 可以确定最大不失真输出幅度。
iB/uA
iB/uA
60 40
20 IBQ t
Q` Q Q``
vBE/V vBE/V
iC/mA
iC/mA 交流负载线
Q`
60uA
Q
40uA
ICQ
Q`` 20uA
t
vC E/V
vC E/V
VBEQ t
共射极放大电路
VC EQ t
# 动态工作时， iB、 iC的实际电流方向是否改变，vCE的实 际电压极性是否改变？
交流负载线。
即 iC = (-1/RL) vCE + (1/RL) VCEQ+ ICQ 交流通路
3.3.2 动态工作情况分析
2. 输入交流信号 时的图解分析
通过图解分析，可得如下结论：
1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. vo与vi相位相反； 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数；
# 进入失真后,输出波形如何?
iC/mA 饱和区
Q1
放大区
Q
截止区
200uA
160uA 120uA
80uA
iB =40uA Q2 0
vCE/V
iC/mA
iC/mA 交流负载线
Q`
60uA
Q
40uA
ICQ
Q`` 20uA
t
vC E/V
vC E/V
VC EQ t
3.3.2 动态工作情况分析
iC/mA 饱和区
Q
IICCQQ
QQ
Q
Q
斜斜率 - 1
IIBIBQBQQ
Rcc
VCEQ VCEQVCEQVVCCCEQ
VCC vCCEE
3.3
2. 放大电路如图所示。当测得 BJT的VCE 接近VCC的值时，问 管子处于什么工作状态？可能 的故障原因有哪些？
答： 截止状态
共射极放大电路
故障原因可能有：
• Rb支路可能开路，IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。
t
vC E/V
vC E/V
VC EQ t
3.3.2 动态工作情况分析
4. 输出功率和功率三角形
放大电路向电阻性负载提供的输出功率
Po
Vom 2
Iom 2
1 2
Vom
I
om
在输出特性曲线上，正 好是三角形ABQ的面积，这 一三角形称为功率三角形。
（思考题）
要想PO大，就要使功率三角形的 功率三角形 面积大，即必须使Vom 和Iom 都要大。
• 首先，画出直流通路
IB
+ VBE-
I+C V-CE
直流通路
iC
• 列输入回路方程： VCC
VBE =VCC－IBRRc b
• 列输出回路方程（直流IC负Q 载线）：Q
VCE=VCC－ICRc
VC EQ
IBI斜 QB率V+-BE-R1 c
IC + VCE -
VCC 直vCE流通路
• 在输入特性曲线上，作出直线 VBE =VCC－IBRb，两 线的交点即是Q点，得到IBQ。