电路原理第9章第1节
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电气与信息工程系教案第 3 次课授课时间 2017.9.4(教案续页)Z — 复阻抗;|Z| —复阻抗的模;z —阻抗角; R —电阻(阻抗的实部);X —电抗(阻抗的虚部)。
转换关系:阻抗三角形 3.导纳对同一二端网络:当无源网络内为单个元件时有:4. RLC 并联电路由KCL :zZ X j R C 1j L j R I U Z ϕ∠=+=ω-ω+== R X arctanφ X R |Z | z 22⎪⎩⎪⎨⎧=+=S φ|Y |UIY y ∠==定义导纳Z 1Y , Y 1Z ==GR 1U I Y === LB j L j 1U I Y =ω== CB jC j U I Y =ω==Y —复导纳;|Y| —复导纳的模;y —导纳角;G —电导(导纳的实部);B —电纳(导纳的虚部)转换关系:导纳三角形例题: 对RL 串联电路作如下两次测量:(1)端口加90V 直流电压()时,输入电流为3A ;(2)端口加的正弦电压90V 时,输入电流为1.8A 。
求R和L 的值。
C L R I I I I ++= U C j UL 1j U G ω+ω-= U )C j L 1j G ( ω+ω-=U )B B j(G [C L ++= U )B j G ( +=yY B j G L1j C j G U I Y ϕ∠=+=ω-ω+== G B arctanφ B G |Y | y 22⎪⎩⎪⎨⎧=+=0=ωHz f 50=题解8-13图解:由题意画电路如题解8-13图所示。
(1)当为90V 直流电压时,电感L 看作短路,则电阻(2)当为90V 交流电压时,设电流,根据相量法,有故根据,解得 例题:已知图示电路。
求和。
解:设为参考相量。
与同相位,超前s uΩ===30390i u R s su A I I 08.10∠=∠=8.18.130⨯+⨯=+=L L S jX I jX I R U 22308.190LS XU +⨯==Ω=-=4030)8.190(22L X L X L ω=Hf X X L L L127.0100402====ππωA I I 1021==I S U SU 1I S U 2I,相量图如题解8-16图所示。
- 43 -第9章 基本放大电路放大是模拟电路最重要的一种功能。
本章所要介绍的基本放大电路几乎是所有模拟集成电路的基本单元。
工程上的各类放大电路都是由若干基本放大电路组合而成的,其中第一级称为输入级,最后一级称为输出级,其余各级为中间级。
9.1 放大电路的工作原理放大电路或称为放大器,其作用是把微弱的电信号、电压、电流、功率放大到所需要的量级,而且输出信号的功率要比输入信号的功率大,输出信号的波形要与输入信号的波形相同。
现以晶体管共射极接法的电路为例来说明放大电路的工作原理。
输入信号按波形不同可分为直流信号与交流信号两种。
由于正弦信号是一种基本信号,在对电路进行性能分析与测试时,常以它作为输入信号。
因此,也以正弦信号作为输入信号来说明放大电路的工作原理。
在输入端与输出端分别接有电容C 1、C 2,它们起着传递信号,隔离直流的作用,电容C 1、C 2称为输入和输出耦合电容或隔直电容。
由于耦合作用要求电容的容抗值很小,一般为几微法至几百微法,因而需要采用有极性的电解电容器。
输入端未加输入信号时,放大电路的工作状态称为静态。
这时U CC 提供了直流偏置电流。
由于电容的隔直作用,输入端和输出端不会有电压与电流。
可见,静态时,除了输入端与输出端外,晶体管各极电压与电流都是直流,其波形如图9-1各波形中的虚线所示。
输入端加上输入信号时,放大电路的工作状态称为动态。
交流输入信号u i 通过C 1耦合到晶体管的发射结两端,使发射结电压u BE 以静态值U BE 为基准上下波动,但方向不变,即u BE 始终大于零,发射结保持正向偏置,晶体管始终处于放大状态。
这时的发射结电压u BE =U BE +u be 。
忽略C 1上的交流电压降,则u be =u i 。
发射结电压的变化会引起各极电流的相应变化,而且它们都会有一个静态直流分量和一个交流信号分量,其波形如图9-1所示。
i C 的变化引起R C i C 的相应变化。
168169新授课 )传感器(麦克风),将声音转换成相应的电压信号。
)放大器,将麦克风输出的微弱电压信号放大到所需要的值。
)再生器(扬声器),将放大后的电信号还原成声音。
)电源,提供放大器工作所需要的直流电压。
.什么是放大电路同时满足以下两个条件的电路:)输出信号的功率大于输入信号的功率。
)输出信号波形与输入信号波形相同(不失真)。
用框图表示:输入端:加入需要放大的信号。
输出端:得到放大的输出信号。
组成:一个放大电路必须含有晶体管(或电子管)这样的器件,同时还包含电阻、电感、变压器等元器件。
.放大器的分类)按放大器的频率高低分⎪⎩⎪⎨⎧高频放大器低频放大器直流放大器)按被放大信号的类型分⎪⎩⎪⎨⎧功率放大器电压放大器电流放大器170(a )双电源供电;(b )单电源供电;(c )是(b )图的习惯画法(不画出集电极电源)。
各元器件的作用: ① 晶体管V :工作在放大状态,起电流、电压放大作用。
② 基极偏置电阻b R :它使电源U E 给晶体管提供一个合适的基极电流B I (又称偏流),保证晶体管工作在合适的状态。
取值范围在几十千欧到几百千欧。
③ 集电极负载电阻c R :作用是把晶体管的电流放大转换为电压放大。
它的取值范围一般在几千到几十千欧。
④ 耦合电容1C 和2C :起隔直流通交流的作用。
交流信号从1C 输入经过放大从2C 输出,同时1C 把晶体管的输入端与信号源之间,2C 把输出端和负载之间的直流通路隔断。
一般选用电解电容,使用时注意极性的区分。
⑤ 集电极电源U E :作用一是给晶体管一个合适的工作状态(保证发射结正偏,集电结反偏),二是为放大电路提供能源。
2.静态工作点的建立171这时晶体管的直流电压:CE BE U U 、和对应的直流电流B I 、C I 统称为静态工作点CEQ Q BE U U 、、BQ I 、CQ I 。
如上图(b )所示是放大电路的直流通路,由于耦合电容的作用,直流只在直流通路内流动,所以将耦合电容1C 、2C 看作断路的部分去掉,剩下的即为直流通路。