第卷总第打期。7当代电大教学A匕`}第期日
频率响应和非正弦交流电路的分析
中央电大李立群
一、电路的频率响应
一电路的频率响应及其意义
在正弦交流电路的稳态分析中,有两类问
题。一类是单一频率正弦交流电路电流、电压和
功率的分析计算,这时电路中的电流电压即响
应是与激励同频率的正弦量。另一类是同一电
路中不同频率正弦激励响应的分析,这时响应
是激励频率的函数,故称为频率响应。电路的这
种性质,又称为频率特性。
利用电路的频率特性,得到滤波、移相、选
频和振荡等重要技术,在天线电通讯、自动控制
技术和信号检测等各科学技术领域中得到极为
广泛的应用。因此,它具有十分重要的意义。
(二)电路的频率响应与网络函数
电路的频率响应,是对含有储能元件(乙、
c)的电路指定输入和输出的频率响应。因此,
电路频率响应的研究是通过无源二端网络的正
弦稳态的网络函数来进行的。网络函数描述了
电路在不同频率正弦激励下,指定端口上响应
(即输出)和激励(即输入)之间的关系。网络函
数的定义为:响应相量与激励相量之比。如图一
(。)所示单口网络,有两种网络函数,即策动点阻抗:
乙z一丁
2策动点导纳:
IY=:,二U如图一(b)所示双口
网络,有四种网络函
数,即
3转移电压比:翻{“{
图一单日网络秒丈丈川冈络
转移电流比:
5转移阻抗:
z,一才
6转移导纳:
y7一合
以上六种网络函数,都是激励频率。的函
数,一般以入(抑)表示,它一般情况下都是复
数即
N(j。)一夕(扣)I,0(。)(1)
53l
式中,}万(j。)I是灭(j。)的模,它等于响应相量
与激励相量的幅值之比,是频率的函数,称为“幅频特性”。以角频率。为横坐标,以}一勺。l)
为纵坐标作出的特性曲线称为“幅频特性曲线”。0(。)是八’(少。)的幅角,它等于响应相量的
相位与激励相量相位之差,也是频率的函数,故
称为’`相频特性”。以。(动为纵坐标,以。为横
坐标作出特性曲线,称为“相频特性曲线”。
由此可见,电路正弦激励下的频率响应研
究的内容,就是给定电路指定端口对之间的网
第３３卷第１１期 ２０１４年１１月 绵阳师范学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉａｎｖａｎ￣Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉ Ｖｏ１．３３ Ｎｏ．１１
ＭＡＴＬＡＢ仿真在运算放大电路频率响应分析中的应用
梁英波，张利红，范培东
（周口师范学院物理与机电工程学院，河南周口４６６００１）
摘要：针对运算放大电路频率响应分析复杂、现象不直观等问题，提出借助于ＭＡＴＬＡＢ仿真处理，得到直观
的频率响应图形，加深了学生对运算放大电路频率响应分析的理解，激发学生的学习兴趣，取得了良好的教学效
果． 关键词：ＭＡＴＬＡＢ；放大电路；自激现象
中图分类号：Ｇ６４２．４２３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２－６１２ｘ（２０１４）１１－０１５８－０２
运算放大器能把输入信号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件
组成．广泛应用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中．运算放大器如图１所示，分析放大器开环
增益和频率响应对整个电路闭环频率响应的影响，并绘出曲线…．
１放大器分析
设Ａ是运算放大器的开环增益 ，它是与频率有关函数，则在图示的方法下连接，闭环输出电压与输
入电压之比为：
日＝ｖ．ｙ＿ｏ＝一 — 一 （１）Ｕ １ １－Ｉ－／Ｚ／Ａ ～ ＋（ ｚ２ １）
如果增益 很大，上式分母可近似等于１，进而得到理想运放的闭环传递函数：
）＝ ＝ （２）
通过分析，要考虑Ａ＝Ａ（∞）对Ｈ（∞）的影响，则计算繁
琐 Ｊ，通过给出的数据，可以用Ｍａｔｌａｂ简单解决．
一般情况下，运算放大器的开环传递函数中包括３个
实极点 Ｊ，即：
．，、 Ａ０ Ａ Ｌ Ｊ 丁丽
Ａｏ∞１∞２∞３ ｂ （ｓ＋ １）（ｓ＋∞２）（ｓ＋∞３）一０（ｓ） （３）
其中ｔＯ１＜ ２＜ ３，ＡＯ为直流增益，Ａｏ＝２×１０ ， １＝
５００Ｈｚ， ２＝２×１０ Ｈｚ，并设Ｚ１：２ＫＯ，Ｚ２分别取２０ＫＯ，
１００Ｋ￣，５００ＫＯ，求其Ｈ（∞）的曲线．
实验十 电位、电压的测定及电路电位图的绘制
一．实验目的
1．学会测量电路中各点电位和电压的方法，理解电位的相对性和电压的绝对性。
2．学会电路电位图的测量、绘制方法。
3．掌握使用直流稳压电源、直流电压表的使用方法。
二．实验原理
在一个确定的闭合电路中，各点电位的大小视所选的电位参考点的不同而异，但任意两点之间的电压（即两点之间的电位差）则是不变的，这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。
若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻或电源）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位图，每一段直线段即表示该两点电位的变化情况。而且，任意两点的电位变化，即为该两点之间的电压。
在电路中，电位参考点可任意选定，对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同，但其各点电位变化的规律却是一样的。
三．实验设备
1．直流电压、电流表；
2．电压源（双路0～30V可调）；
3．MEEL－06组件。
四．实验内容
实验电路如图10－1所示，图中的电源US1用恒压源I路0～＋30V可调电源输出端，并将输出电压调到＋6V，US2用II路0～＋30V可调电源输出端，并将输出电压调到＋12V。
测量电路中各点电位
以图10－1中的A点作为电位参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位。
用电压表的黑笔端插入A点，红笔端分别插入B、C、D、E、F各点进行测量，数据记入表10－1中。
以D点作为电位参考点，重复上述步骤，测得数据记入表10－1中。
F
510 510
A
C 1k
B
D E I 1 I 2 I 3 S 1
VD S 3
330 510 6.0 S 2
R 4 R 5 R 3 R 2 R 1
2．测量电路中相邻两点之间的电压值
在图10－1中，测量电压UAB：将电压表的红笔端插入A点，黑笔端插入B点，读电压表读数，记入表10－1中。按同样方法测量UBC、UCD、UDE、UEF及UFA，测量数据记入表10－1中。
附件5
2021年全国硕士研究生招生考试自命题科目考试大纲
科目代码： 815 考试科目： 电路分析基础
一、考试性质
硕士研究生招生初试自命题科目考试
二、考查目标
主要考察考生是否掌握电路模型和电路定律、电阻电路的等效
变换、常用电路定理、电阻电路的一般分析、三要素法、相量法及
正弦稳态电路分析、RLC谐振电路、二端口网络等专业基础知识；
是否具备利用电路定律、电路定理及常用分析方法对电阻电路、一
阶电路和二阶电路、含有耦合电感电路、三相电路进行分析和求解
的能力。
三、适用范围
本大纲适用于桂林电子科技大学电气工程专业(080800)的硕士
研究生入学考试。
四、考试形式和试卷结构
（一）试卷满分及考试时间
考试形式为闭卷，试卷满分为150分，考试时间为3小时。
（二）试卷内容结构
1.电路模型和电路定律、电路定理和电阻电路的一般分析、最
大传输功率定理占30%-50%；
2.一阶电路、二阶电路和分析占20%-30%；
3.正弦稳态电路、三相电路分析和电路的频率响应占30%-
40%。
注：该比例分布为本课程必须掌握的理论知识比例，每道试题
可能包含多个知识点的综合运用，具体分值视题目难易程度在相应
比例范围内取值，最终的比例总和为100%。
（三）试卷题型结构及分值比例
试题题型均为计算题，共8题，每题约15-20分，具体分值根
据题目难易程度调整。
五、考查内容
（一）电路模型和电路定律
1.参考方向；2.电阻元件、独立源和受控源；3.基尔荷夫定律。
掌握电流、电压和电位的定义及功率和能量的计算；理解电流、
电压参考方向的含义及引入参考方向的必要性；熟练掌握电阻元件、
独立电源和受控电源的特性；理解基尔霍夫定律的含义，并能熟练
列出基尔霍夫定律方程。
（二）电阻电路的等效变换
1.电路的等效变换、电阻的串联和并联、Y-△形联接；2.电源
的串并联；3.实际电源的两种模型及其等效变换、输入电阻。
理解电路等效变换的含义；掌握电阻电路等效变换的方法；掌
握电压源和电流源等效变换的条件和方法；理解输入电阻的含义，
