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电子课件-《电子电路基础(第四版)》-A05-2999电子电路基础(第四版)第四章

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电子课件 电子电路基础(第四版)第四章

电子课件 电子电路基础(第四版)第四章
若将反相放大器中的反馈电阻 Rf 用电容C代替，便构成积分运算 电路，如图所示。
积分运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
设电容C上初始电压为零，当输入阶跃信号时输出电压波形如图 a所示，当输入方波信号时输出电压波形如b所示。
积分运算电路输入、输出波形
a)输入阶跃信号 b)输入方波信号 c)输入、输出信号实测波形
4. 共模抑制比KCMR 开环差模电压放大倍数与闭环共模电压放大倍数之比的绝对值。 因为集成运放的共模抑制比数值很大，故通常用分贝表示。即
5. 最大输出电压UOPP 集成运放在空载情况下，最大不失真输出电压的峰—峰值。 6. 最大差模输入电压UIDM 集成运放两个输入端之间所能承受的最大差模输入电压。
又因为理想集成运放输入电阻ri→∞,所以两个输入端输入电流也 均为零,即iP = iN = 0，这一特性称为“虚断”。
第四章 集成运算放大器的应用
四、集成运放组成的两种基本放大器
1. 反相放大器 (反相比例运算放大器)
反相放大器
第四章 集成运算放大器的应用
放大器的电压放大倍数为 式中，负号表示uo与ui反相，故称为反相放大器。又由于uo与ui 成 比例关系，故又称反相比例运算放大器。若取Rf = R1 = R，则比例系 数为–1，电路便成为反相器。
取决于电阻R和电容C乘积的大小(τ=RC称为时间常数)。
第四章 集成运算放大器的应用
电容两端的电压uC流过电容的电流iC之间存在积分的关系， 即 它反映了uC在输入脉冲宽度时间内的累积变化情况。
第四章 集成运算放大器的应用
积分电路及其波形
a)原理电路 b)输入、输出信号波形
第四章 集成运算放大器的应用
图中，同相输入端所接电阻R′ 必须满足平衡要求，取R′ =R1 ∥R2 ∥R3 ∥Rf。

《数字电子技术基础》(第四版)

《数字电子技术基础》(第四版)
CPLD结构特点
CPLD（复杂可编程逻辑器件）是一种基于乘积项的可编程逻辑器件，具有简单的结构和较快 的处理速度。它采用与或阵列（AND-OR Array）来实现逻辑功能，适用于中小规模的数字 电路设计。
FPGA与CPLD比较
FPGA和CPLD在结构、性能和适用场景上有所不同。FPGA具有更高的逻辑密度和更灵活 的可编程性，适用于大规模的数字电路设计和复杂的算法实现；而CPLD则具有更简单的 结构和更快的处理速度，适用于中小规模的数字电路设计和控制应用。
容量和提高存取速度
应用实例
如计算机的内存条就是采用RAM 存储器进行扩展的；而一些嵌入 式系统中则采用ROM存储器来
存储固件和程序代码等
发展趋势
随着科技的不断发展，存储器的 容量不断增大，存取速度不断提 高，功耗不断降低，未来存储器 将更加智能化、高效化和绿色化
05 可编程逻辑器件与EDA技 术
PLD可编程逻辑器件概述
要点一
PLD定义与分类
可编程逻辑器件（PLD）是一种通用集 成电路，用户可以通过编程来配置其逻 辑功能。根据结构和功能的不同，PLD 可分为PAL、GAL、CPLD、FPGA等类 型。
要点二
PLD基本结构
PLD的基本结构包括可编程逻辑单元 、可编程互连资源和可编程I/O单元 等。其中，可编程逻辑单元是实现逻 辑功能的基本单元，可编程互连资源 用于实现逻辑单元之间的连接，可编 程I/O单元则负责与外部电路的连接 。
逻辑代数法
利用逻辑代数化简和变换电路 表达式
图形化简法
利用卡诺图化简电路
பைடு நூலகம்
状态转换表
列出电路的状态转换过程，便 于分析和理解电路功能
状态转换图
以图形方式表示电路的状态转 换过程，直观易懂

电路分析基础(第四版)ppt(1)

电路分析基础(第四版)ppt(1)

用电导 G =1 / R 表示
Geq=G1+G2+…+Gk+…+Gn= Gk= 1/Rk 结论： 并联电路等效电导等于并联的各电导之和
4. 4（ 4. 5）单口网络的等效和等效规律
理想电压源的串并联
+ uS1 _
+ uS2 _
º +
uS _
º
I º
+
+
+
5V_ 5V_
5V _
º
º 串联: uS= uSk ( 注意参考方向)
3 U0 -
b
Uoc=9V
4.6 (4.7) 戴维南定理和诺顿定理
(2) 求等效电阻Ro 方法：短路电流法 3I＋6I=0 I=0
6 I1 +3I=9
6 I1 +
9V 3 –
– 6I + a
I
Isc
b
Isc=I1=9/6=1.5A Uoc=9V
Ro = Uoc / Isc =9/1.5=6
4.6 (4.7) 戴维南定理和诺顿定理
4.6 (4.7) 戴维南定理和诺顿定理
例：图示电路中已知N2的VCR为u =i+2,试用置换定理 , 求解i1 。
解：求左边部分的端口VCR
u 7.5(i1 i) 15 u
i1 5
u 7.5 u 7.5i 15 5
u 3i 6
u 3i 6
u i2
i 1A,u 3V
4. 3 单口网络的置换—置换定理
i 1A, u 3V
4. 4（ 4. 5）单口网络的等效和等效规律
总结：一个理想电压源与任何一条支路并联后，对外 等效为理想电压源。

电工基础第四版

电工基础第四版
动画
电路中任意两点之间旳电位差就等于这 两点之间旳电压，即Uab = Ua－Ub，故电压 又称电位差。
注意
电路中某点旳电位与参照点旳选择有关， 但两点间旳电位差与参照点旳选择无关。
3．电动势
电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正 极旳能力用电动势表达，电动势旳符号为E，单 位为V。
电动势旳方向要求为在电源内部由负极指向 正极。
多，就表达流过该导体旳电流越强。若在t时间内 经过导体横截面旳电荷量是Q ，则电流I可用下式 表达：
IQ t
式中，I、Q 、t旳单位分别为A、C、s。
4．电流旳测量 （1）对交、直流电流应分别使用交流电流表和直
流电流表测量。 （2） 电流表必串接到被测量旳电路中。 （3） 直流电流表表壳接线柱上标明旳“+”、
若无法估计，可先用电流表旳最大量程挡 测量，当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小 挡去测量，直到测得正确数值为止。
三、电压、电位和电动势
1．电压 电场力将单位正电荷从a点移到b点所做
旳功，称为a、b两点间旳电压，用Uab表达。 电压单位旳名称是伏特，简称伏，用V表达。 2 ．电位
电路中某一点与参照点之间旳电压即为 该点旳电位。
“－”记号，应和电路旳极性相一致，不能接错， 不然指针要反转，既影响正常测量，也轻易损坏电 流表。
动画
视频：万用表直流电流档旳使用
（4）要合理选择电流表旳量程。 每个电流表都有一定旳测量范围，称为电
流表旳量程。
一般被测电流旳数值在电流表量程旳二分 之一以上，读数较为精确。所以在测量之前应 先估计被测电流大小，以便选择合适量程旳电 流表。
为是不变旳常数。
假如不是直线，则称为非线性电阻。
二、 全电路欧姆定律

电路课件 第一章(第四版 邱关源 高等教育出版社)

电路课件 第一章(第四版 邱关源 高等教育出版社)

U
A
UAB
B
3. 关联参考方向
元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为关联参考 方向。反之，称为非关联参考方向。
i + U
关联参考方向
i +
U
非关联参考方向
例
i
＋
A U B
电压电流参考方向如图中所标，问：对A 、B两部分电路电压电流参考方向关联否？
答： A 电压、电流参考方向非关联；
B 电压、电流参考方向关联。
解得电流
t0 0 t 1s 1 t 2s t 2s t0 0 t 1s 1 t 2s t 2s
0 1
电源波形
i/A
1
2 t /s
-1
1
2 t /s
p( t ) u( t )i ( t ) 0 2t 2t 4 0 t0 0 t 1s 1 t 2s t 2s
0 -2
2
p/W
吸收功率
例
3. 集总参数电路
由集总元件构成的电路 集总元件 集总条件 假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行
d
1.2 电流和电压的参考方向
(reference direction)
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能 量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量 是电流、电压和功率。
t 若u ( ) 0
t

1 2 1 2 Cu ( t ) q (t ) 0 2 2C
从t0到 t 电容储能的变化量：
1 1 1 2 1 2 2 2 WC Cu ( t ) Cu ( t 0 ) q (t ) q (t 0 ) 2 2 2C 2C

《电路分析基础》第4版第十章.ppt

《电路分析基础》第4版第十章.ppt
解：画出相量模型，如图（b）所示。
10-2 再论阻抗和导纳
Zab ( j)
j j5(3 j2)
3
18
j12
52
3rad / s,
Zab ( j3)
j
10 j5 3 j4
2
j2 2
245
Z Um 2 Im
2
Z u i 45
110 2 cos(103t 10 36.9 )V
10 2 cos(103t 26.9 )V
(2) =104rad/s时
H (j104) U2 2 j10 0.102 89.8 U1 98 j20
10-3 正弦稳态网络函数
求得 u2 (t) | H ( j) |U1m cos[t 1 ()]
10-3 正弦稳态网络函数
P119 例10-3 RC低通电路 求图中所示RC电路的电压转移函
数 Hu U2 /U1 ，并绘出幅频特性曲线和相频特性曲线。若输
入电压 u1 2.5 2 cos(500t 30o )V ，试求输出电压u2，
已知τ=RC=10-3s。
R
解：Hu

U 2 U1
第十章 频率响应 多频正弦稳态电路
本章重点：
频率响应（幅频特性、相频特性） 正弦稳态网络函数 平均功率的叠加 RLC谐振 谐振频率
10-1 基本概念
多频正弦稳态电路
1）激励为非正弦周期波，可以分解成多个频率
成整数倍的正弦分量（傅立叶级数）。例如方波
f (t) 4A[sin(t) 1 sin(3t) 1 sin(5t) ]
0.102 10 2 cos(104t 10 89.8 )V 1.02 2 cos(104t 79.8 )V

《电子电路基础课程》课件


应用领域：遥控玩具、遥控开关等 电路组成：发射器、接收器、天线、电池等 工作原理：通过发射器发射无线电信号，接收器接收信号并控制设备 特点：操作简单、方便，不受距离限制，适用于远距离控制设备
智能小车概述：一种能够自 主导航、避障、行驶的智能
机器人
添加标题
电源部分：提供稳定的电源， 为小车提供动力
实验方法：按照实验指导书 进行操作
实验目的：验证电子电路理 论，提高实践能力
实验结果：记录实验数据， 分析实验现象
讨论：对实验结果进行讨论， 提出改进意见和优化方案
电子电路应用案例 分析
电路组成：LED、 电阻、电容、开关
工作原理：电容充 电、放电，控制 LED的亮灭
应用领域：照明、 指示灯、广告牌等
理论与实践相结合：通过实验和实 践操作，加深对理论知识的理解
注重创新能力培养：鼓励学生独立 思考、创新设计，提高解决问题的 能力
பைடு நூலகம்添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
内容全面：涵盖电子电路的基础知 识、基本原理、设计方法和应用技 术
实用性强：所学知识可以直接应用 于实际工作中，提高工作效率和效 果
PPT课件结构
戴维南定理：电压源与电流源等效互换
诺顿定理：电流源与电压源等效互换
叠加定理：线性电路中，各独立电源单独作用时产生的响应的 代数和等于电源共同作用时产生的响应 替代定理：线性电路中，一个电路元件可以用另一个电路元件 替代，只要它们具有相同的电压和电流关系
电路设计步骤：需求分析、方 案设计、详细设计、仿真验证、 实物制作
电子电路基础课程主要内容包括：电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等 课程重点在于理解电路原理、掌握电路分析方法、熟悉电子元器件特性及应用 课程难点在于电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等知识的综合应用 课程展望：未来电子电路技术将更加智能化、集成化，需要不断更新知识，提高实践能力。

电路分析基础(第四版)ppt

P5 U 5 I 3 7 (1) 7W
P6 U 6 I 3 (3) (1) 3W
P2 U 2 I1 (3) 2 6W
P3 U 3 I1 8 2 16W
注
对一完整的电路，总功率为零。
基尔霍夫定律( Kirchhoff’s Laws )
压单值性的具体体现(两点间电压与路径无关)
(2) KCL是对任一节点（或封闭面）的各支路电流的 线性约束 (3) KVL是对任一回路（或闭合节点序列）的各支路 电压的线性约束
(4) KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关
(5) KCL、KVL只适用于集总参数的电路
电阻元件 (resistor)
基尔霍夫定律
KCL的推广
A
i1 i2 i3 i A i B B
i1 i2 i3 0
两条支路电流大小相等， 一个流入，一个流出。
A
i
B
只有一条支路相连，则 i=0。
基尔霍夫定律
能量守恒，电荷守恒。
(u1 u2 u4 u6 )i1 (u2 u3 u5 )i3 0
u1 u2 u4 u6 0
u 2 u3 u5 0
p1 p2 p3 p4 p5 p6 0
i2 i3 i1
u1 u4 u6 u5 u3 0
u1i1 u2i2 u3i3 u4i1 u5i3 u6i1 0
电路和电路模型、集总假设
电容器
电池 晶体管 电阻器 运算放大器
线圈
电路和电路模型、集总假设
电路的基本组成
电路：电工设备构成的整体，它为电流的流通提供路径
电路组成：主要由电源、中间环节、负载构成

电路分析基础(第四版)ppt


响应 H= 激励
线性电路的比例性 网络函数
网络函数的具体形式
1）策动点函数 ）
U R= I
I G= U
I2 GT = U1
策动点电阻 策动点电导 转移电导 转移电阻 转移电压比 转移电流比
I U
2）转移函数(传递函数 ）转移函数 传递函数 传递函数) I1 U1 I2 U2
RT =
U2 I1
U2 Hu = U1
4 + 12V – 4 i 4 R 6 + 6V –
分别用： 分别用： 常规方法（支路法、网孔法、节点法） 常规方法（支路法、网孔法、节点法） 叠加方法
叠加原理
(1) 12V电压源单独作用： 电压源单独作用： 电压源单独作用
i' 4
(2) 6V电压源单独作用： 电压源单独作用： 电压源单独作用
Ch3 叠加方法与网络函数
3. 1 线性电路的比例性 网络函数 3. 2 叠加原理 3.3 叠加方法与功率计算 3.4 数模转换器的基本原理
重点： 重点： 叠加原理
线性电路的比例性 网络函数
）、响应 几个概念：线性电路、激励（输入）、响应（ 几个概念：线性电路、激励（输入）、响应（输出 ） 线性电路中，响应与激励之间存在着线性关系。 线性电路中，响应与激励之间存在着线性关系。 之间存在着线性关系 网络函数 定义： 单一激励的线性时不变电路 指定的响应 电路， 定义：对单一激励的线性时不变电路，指定的响应 对激励之比定义为网络函数 记为H， 之比定义为网络函数， 对激励之比定义为网络函数，记为 ， 即
+ Us' –
I1′′ =
4 × 4 = 1.6 4+6 6 U1′′ = × 4 × 4 = 9.6 4+6 U S " = 10 I1 "+ U1 " = 25.6

电工与电子技术基础(第四版) - 第三章 - 交流电

二、电感器
3—2 电容器和电感器
一、电容器
电容器的基本结构
1．电容器的结构和类型
电容器的基本结构如图所示，两个相互绝缘又靠得很近的金属片（导体）就组成了一个电容器。这两个金属片称为电容器的两个极板，中间的绝缘材料称为电容器的介质。
3—2 电容器和电感器
1．电容器的结构和类型
例如图所示纸介电容器，就是在两块铝箔（或锡箔）之间插入纸介质，卷绕成圆柱形而构成的。
学习目标
3—2 电容器和电感器
4.了解电感器的结构和类型，理解电感的概念。5．理解感抗的概念，掌握电感“通直流，阻交流，通低频，阻高频”的特性。电容器通常简称电容，电感器通常简称电感，它们都是储能元件，在电工和电子技术中有广泛的应用，而且经常一起配合使用。
学习目标
3—2 电容器和电感器
一、电容器
3—1 交流电的基本概念
一、交流电的产生
作为能源使用的交流电是由交流发电机提供的。图所示为单相交流发电机的结构示意图。
结构示意图
3—1 交流电的基本概念
一、交流电的产生
当线圈在匀强磁场中以角速度ω逆时针匀速转动时，由于导线切割磁感线，线圈将产生感应电动势。设磁感应强度为B，磁场中线圈的长度为L，则当线圈旋转至与中性面的夹角为α时，如图所示。
纯电容电路b)波形图 c)功率曲线图
3—3 单一参数交流电路
2．无功功率
由上图c所示功率曲线图可知，瞬时功率有正也有负。瞬时功率为正值，说明电容从电源吸收能量转换为电场能储存起来；瞬时功率为负值，说明电容又将电场能转换为电能返还给电源。也就是说，纯电容电路不消耗能量，电容也是一种储能元件。纯电容电路的无功功率为
3—4 RLC串联电路
一、电压与电流的关系
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第四章 集成运算放大器的应用
二、集成运放的理想化
（1）开环差模电压放大倍数 Aud→∞。
（2）开环差模输入电阻ri→∞。 （3）开环输出电阻ro→0。 （4）共模抑制比KCMR→∞。 （5）没有失调现象，即当输入信号为 零时，输出信号也为零。
集成运放等效电路
第四章 集成运算放大器的应用
三、理想集成运放工作于线性状态的特点
若将反相放大器中的反馈电阻 Rf 用电容C代替，便构成积分运算 电路，如图所示。
积分运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
设电容C上初始电压为零，当输入阶跃信号时输出电压波形如图 a所示，当输入方波信号时输出电压波形如b所示。
积分运算电路输入、输出波形ห้องสมุดไป่ตู้
a)输入阶跃信号 b)输入方波信号 c)输入、输出信号实测波形
减法运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
ui1与ui2共同作用时的输出电压为 当R1=R2，且Rf =R3时，上式可化简为
第四章 集成运算放大器的应用
三、积分运算电路
在图所示电路中，当输入脉冲电压上升时，电容C充电，输出电压 uo(即uC)随时间增大而逐渐增大，当电荷量充足后，输出电压便不会再 增大。但如果脉冲宽度较小，在输出达到稳定值之前，脉冲电压已变为 零，则电容转为放电，而最终电压也变为零。电容充放电速度的快慢，
又因为理想集成运放输入电阻ri→∞,所以两个输入端输入电流也 均为零,即iP = iN = 0，这一特性称为“虚断”。
第四章 集成运算放大器的应用
四、集成运放组成的两种基本放大器
1. 反相放大器 (反相比例运算放大器)
反相放大器
第四章 集成运算放大器的应用
放大器的电压放大倍数为 式中，负号表示uo与ui反相，故称为反相放大器。又由于uo与ui 成 比例关系，故又称反相比例运算放大器。若取Rf = R1 = R，则比例系 数为–1，电路便成为反相器。
第四章 集成运算放大器的应用
b)
微分电路及其波形
a)原理电路 b)输入、输出波形
第四章 集成运算放大器的应用
流过电容的电流iC与电容两端的电压uC之间存在微分关系， 即
第四章 集成运算放大器的应用
四、 微分运算电路
在如图所示电路中，当输入脉冲电压急剧上升时，这个瞬间的脉 冲电压几乎全部加在电阻R上。此后，随着电容C的充电，电阻两端 电压 (即uo) 逐渐下降。当电容充足后，充电电流为零，输出电压也 为零。当输入脉冲降为零时，电容放电。因为放电电流的方向与充电 时相反，所以输出波形反向。
由于理想集成运放的开环电压放大倍数趋于无穷大，因此电路中 必须引入负反馈才能保证集成运放工作于线性状态。这时输出电压与 输入电压满足线性放大关系，即
第四章 集成运算放大器的应用
式中，uo为有限值，而理想集成运放Aud→∞，因而净输入电压 uP–uN=0，即uP=uN。
这一特性称为“虚短”，如果有一输入端接地,则另一输入端也 非常接近地电位,称为“虚地”。
取决于电阻R和电容C乘积的大小(τ=RC称为时间常数)。
第四章 集成运算放大器的应用
电容两端的电压uC流过电容的电流iC之间存在积分的关系， 即 它反映了uC在输入脉冲宽度时间内的累积变化情况。
第四章 集成运算放大器的应用
积分电路及其波形
a)原理电路 b)输入、输出信号波形
第四章 集成运算放大器的应用
§4—1 集成运放的主要参数和工作特点 §4—2 信号运算电路 §4—3 集成运放的非线性应用 §4—4 使用集成运放应注意的问题 本章小结
§4—1集成运放的主要 参数和工作特点
第四章 集成运算放大器的应用
学习目标
1. 了解集成运放的主要参数。 2. 掌握理想集成运放工作于线性状态的特点。 3. 掌握理想集成运放两种基本放大器的组成和工作特点。 4. 能安装和调试用集成运放组成的比例运算电路。
图中，同相输入端所接电阻R′ 必须满足平衡要求，取R′ =R1 ∥R2 ∥R3 ∥Rf。
反相加法运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
当R1 =R2 =R3 =Rf 时，可得uo = –(ui1+ui2+ ui3)
第四章 集成运算放大器的应用
二、减法运算电路 (差分输入比例运算电路)
按外接电阻的平衡要求，应满足R1 ∥Rf =R2 ∥R3 。
第四章 集成运算放大器的应用
一、集成运放的主要参数
1. 开环差模电压放大倍数Aud 指集成运放在无反馈情况下的差模电压放大倍数。 2. 开环差模输入电阻ri 开环差模输入电阻指差模输入时，集成运放的开环输入电阻。 3. 开环输出电阻ro 开环输出电阻指集成运放无反馈情况下的输出电阻。
第四章 集成运算放大器的应用
第四章 集成运算放大器的应用
同相放大器
电压跟随器
§4—2 信号运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
学习目标
1. 掌握反相加法运算电路的组成和运算关系。 2. 掌握减法运算电路的组成和运算关系。 3. 了解积分运算、微分运算电路的组成和运算关系。
第四章 集成运算放大器的应用
一、反相加法运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
7. 最大共模输入电压UICM 集成运放两个输入端之间所能承受的最大共模输入电压。 8. 输入失调电压UIO 当输入信号为零时，为使输出电压为零，在输入端所加的补偿电 压值。它反映集成运放输入级差分放大部分参数的不对称程度，UIO 越小越好。 9. 静态功耗PD 集成运放在输入端短路、输出端开路时所消耗的功率。
4. 共模抑制比KCMR 开环差模电压放大倍数与闭环共模电压放大倍数之比的绝对值。 因为集成运放的共模抑制比数值很大，故通常用分贝表示。即
5. 最大输出电压UOPP 集成运放在空载情况下，最大不失真输出电压的峰—峰值。 6. 最大差模输入电压UIDM 集成运放两个输入端之间所能承受的最大差模输入电压。
第四章 集成运算放大器的应用
2.同相放大器 (同相比例运算放大器) 利用“虚短”特性 (注意: 同相输入时无“虚地”特性) 可得
又根据“虚断”特性，iN = 0，可得
第四章 集成运算放大器的应用
所以 uo 与ui同相，故称为同相放大器。又称同相比例运算放大器。若 令Rf=0，R1=∞(即开路状态)，如图所示，则比例系数为1，电路称为 电压跟随器。