电路基础电子教案第9章 二端口网络
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1 本章重点:
1. 两端口的参数和方程
2. 两端口的等效电路
3. 两端口的转移函数
16.1 二端口网络
在工程实际中,研究信号及能量的传输和信号变换时,经常碰到如下两端口电路——三极管、传输线、变压器、放大器、滤波器,如图。
1. 端口(前面已介绍概念的复习)
端口由一对端钮构成,且满足如下端口条件:从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流。
2. 二端口
当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称此电路为二端口网络。(如上图例)
注意强调:二端口网络与四端网络的关系——都为四个引脚,但两端口网络每两个引出端表现为成对特性,电流方向相反、大小相等;四端网络则四个引出端的电流可以是完全不同的,无论大小还是方向。
二端口的两个端口间若有外部连接,则会破坏原二端口的端口条件。
如上图放大器,最外端的四个端口构成一个二端口网络,而内部部分的四个引脚表现的特性是四端网络。
3. 研究二端口网络的意义
两端口的分析方法易推广应用于n端口网络;
大网络可以分割成许多子网络(两端口)进行分析;
仅研究端口特性时,可以用二端口网络的电路模型进行研究。
4. 分析方法
分析前提:讨论初始条件为零的线性无源二端口网络;
找出两个端口的电压、电流关系的独立网络方程,这些方程通过一些参数来表示。
16.2 二端口的方程和参数
在本章讨论仅限于如下内容:
1. 讨论范围:线性 R、L、C、M与线性受控源,不含独立源。
2. 端口电压、电流的参考方向如图。
2 针对上图,可以看到:
端口物理量4个:i1、i2、u1、u2
端口电压电流有六种不同的方程来表示,即可用六套(三组)参数描述二端口网络。
2121uuii;
2211iuiu;
2121uiiu;
1. Y 参数和方程
Y参数方程(Y → 短路导纳参数)
采用相量形式(正弦稳态)。将两个端口各施加一电压源,则端口电流可视为电压源单独作用时产生的电流之和。即:
1、什么是中断和中断系统?其主要功能是什么?
答:当CPU正在处理某件事情的时候,外部发生的某一件事件请求CPU迅速去处理,于是,CPU暂时中止当前的工作,转去处理所发生的事件,中断服务处理完该事件以后,再回到原来被终止的地方,继续原来的工作。这种过程称为中断,实现这种功能的部件称为中断系统。功能:
(1) 使计算机具有实时处理能力,能对外界异步发生的事件作出及时的处理
(2) 完全消除了CPU在查询方式中的等待现象,大大提高了CPU的工作效率
(3) 实现实时控制
2、试编写一段对中断系统初始化的程序,使之允许INT0,INT1,TO,串行口中断,且使T0中断为高优先级中断。
解:MOV IE,#097H
MOV IP,#02H
3、在单片机中,中断能实现哪些功能?
答:有三种功能:分时操作,实时处理,故障处理
4、89C51共有哪些中断源?对其中端请求如何进行控制?
答:(1)89C51有如下中断源
① :外部中断0请求,低电平有效
② :外部中断1请求,低电平有效
③T0:定时器、计数器0溢出中断请求
④T1:定时器、计数器1溢出中断请求
⑤TX/RX:串行接口中断请求
(2)通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、IP的各位进行置位或复位等操作,可实现各种中断控制功能
5、什么是中断优先级?中断优先处理的原则是什么?
答:中断优先级是CPU相应中断的先后顺序。原则:
(1) 先响应优先级高的中断请求,再响应优先级低的
(2) 如果一个中断请求已经被响应,同级的其它中断请求将被禁止
(3) 如果同级的多个请求同时出现,则CPU通过内部硬件查询电路,按查询顺序确定应该响应哪个中断请求
查询顺序:外部中断0→定时器0中断→外部中断1→定时器1中断→串行接口中断
6、说明外部中断请求的查询和响应过程。
答:当CPU执行主程序第K条指令,外设向CPU发出中断请求,CPU接到中断请求信号并在本条指令执行完后,中断主程序的执行并保存断点地址,然后转去响应中断。CPU在每个S5P2期间顺序采样每个中断源,CPU在下一个机器周期S6期间按优先级顺序查询中断标志,如果查询到某个中断标志为1,将在接下来的机器周期S1期间按优先级进行中断处理,中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC,以便进入相应的中断服务程序。中断服务完毕后,CPU返回到主程序第K+1条指令继续执行。
课 题 第6章 串行口通信技术
学 时 4学时
教学目标
与要求 1.了解8051单片机串行口系统结构
2.掌握8051单片机串行口控制
3.掌握8051单片机串行口应用编程
重 点 1.8051单片机串行口系统结构
2.8051单片机串行口控制
3.串行通信方式
4.串行口应用程序设计
难 点 1.串行口控制
2.串行口工作方式
3.串行口应用程序设计
教学方法
与手段 1. 多媒体教学为主,强调编程基础
2. 传统黑板教学为辅,突出重点
3. 采用Keil 和Proteus联机仿真,突出单片机高级语言编程的优点,有效地调动学生的学习积极性,促进学生的积极思考,激发学生的潜能。
参考资料
1.徐爱钧,《单片机原理与应用-基于Proteus虚拟仿真技术》,机械工业出版社
2.何立民,《MCS-51单片机原理、接口、设计》,北航出版社
电路基础原理概述二端口网络的特性和参数
电路是现代科技中必不可少的基础,其中二端口网络是其中一种常见的电路类型。在电路中,二端口网络是由两个输入端和两个输出端组成的电路元件,它能够传输和转换电信号。本文将概述二端口网络的特性和参数。
一、传输特性
二端口网络的传输特性是指输入电压与输出电压之间的相互关系。传输特性可以通过观察输入和输出之间的电流和电压变化来确定。通常,二端口网络的传输特性可以表示为一个线性的数学方程组。这个方程组可以用来描述二端口网络的传输函数,即输入和输出之间的关系,通常表示为Vout = H Vin。其中,H 表示传输函数,Vin 表示输入电压,Vout 表示输出电压。
二、阻抗特性
阻抗是描述二端口网络响应外部电路的能力的参数。一个二端口网络的输入阻抗和输出阻抗是反映网络与外部电路相互连接时的特性。输入阻抗反映了二端口网络对外部电路输入信号的响应,输出阻抗反映了二端口网络对外部电路输出信号的响应。阻抗特性的数学表示为
Zin = Vin / Iin 和 Zout = Vout / Iout,其中 Zin 表示输入阻抗,Vin 表示输入电压,Iin 表示输入电流,Zout 表示输出阻抗,Vout 表示输出电压,Iout 表示输出电流。
三、特性曲线 特性曲线是描述二端口网络输入和输出关系的图形,可以通过实验或者计算得到。在特性曲线上,通常会有一些重要的特性点,例如截止点、饱和点等。这些特性点可以用来判断二端口网络的工作状态和性能。特性曲线可以帮助工程师了解二端口网络的行为和特点,进而进行电路设计和优化。
四、常见参数
二端口网络有一些常见的参数,例如增益、带宽、相位等。增益是指输出电压与输入电压之间的比例关系。带宽是指在特定增益范围内的频率范围。相位是指输入信号和输出信号之间的相对时间差。这些参数可以帮助我们了解二端口网络的性能和应用范围。
总结:
二端口网络在电路中有广泛的应用,它的特性和参数对于电路设计和分析非常重要。通过了解二端口网络的传输特性、阻抗特性、特性曲线和常见参数,可以更好地理解电路的行为和性能,从而进行电路设计和优化。通过深入学习和实践,我们可以不断提高对二端口网络的理解和应用能力,为电路技术的发展做出贡献。