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高等电路课件第八次

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《电工学下》PPT课件 第八章 触发器和时序逻辑电路

《电工学下》PPT课件 第八章 触发器和时序逻辑电路

.
当时钟由 1变 0 后 触发器状态不定
& G1
1 1 SD 01
& G3
Q 1 Q=1
. 若先翻
& G2 1
01 RD 1
& G4
S1
1 CP
0
R1
CP高电平时触发器状态由R、S确定
同步RS触发器状态表
逻辑符号 QQ
SR 00
Qn+1 Qn
01
0
10
1
1 1 不定
SD S CP R RD
｛ 特性方程:
低 电
11
Qn 保持
平
0 0 同时变 1后不确定
SD RD
有 效
由真值表得出特性方程 Qn 触发器原来的状态
｛Qn1 SD RDQn SD R D 1(约束条件 )
Q n1 时钟到来后触发器 接收信号后新状态
(二) 同步 RS 触发器
Q
. （也称可控RS 触发器）
& G1
基本R-S触发器
SD
特性方程: Qn1 JQ n KQn
SD J CP K RD
CP下降沿触发翻转
SD 、 RD为直接置 1、置 0 端，不受时钟控制，低 电平有效，触发器工作时SD 、 RD应接高电平。
例：JK 触发器工作波形
下降沿触发翻转
CP J
K Q
三、D 触发器
Q
基本R-S触发器
& G1
SD
导引电路
反 & G3 馈 线
Q
F从
CP高电平时F主状态
S CP R
由J、K决定，F从状
态不变。
SD
CP

数电课件第八次课 无关项卡诺图化简法、门电路2

数电课件第八次课 无关项卡诺图化简法、门电路2

AB
CD 00
1 0 0 0
00 01 11 10
结论： F = G
18
第三章
§3.1 概述
门电路
§3.2 二极管及其构成的与、或门电路 §3.3 三极管及其构成的非门电路 §3.4 TTL门电路 §3.5 CMOS门电路
19
§3.1 概述
一、门电路的概念：
算的电子电路，叫逻辑门电路。实 实现基本和常用逻辑运 实现基本和常用逻辑运算的电子电路，叫逻辑门电路。实 现与运算的叫与门，实现或运算的叫或门，实现非运算的叫非 门，也叫做反相器，等等。 门电路主要有： 与门 、或门 、与非 门，也叫做反相器，等等。门电路主要有： 门电路主要有：与门 与门、 或门、 、异或门 等。 门、或非门 或非门、 异或门等。
∑
11 0 × 0 0
10 1 0 0 0
Y = B′C ′ + A′ B′D′
Y = B′(C ′ + D′) ( A′ + C ′ )
12
⎧ Y= m(1,2,8,9) ⎪ 【例 2】 试化简逻辑函数 ⎨ 为最简与或式、 ⎪ ⎩ A′ C ′D′ + A′BCD = 0
∑
或与式和与或非式。 CD 00 AB 00 × 01 11 10 × 0 1
01 0 0 0 0 11 0 0 1 0 10 0 0 0 0
AB
CD 00
1 0 0 0
00 01 11 10
16
G = ( A′ B + B′C + C ′D + D′A)′
G ′ = A′B + B′C + C ′D + D′A
A′B =
∑ C ′D = m(1,5,9,13) ∑

电路第八章(高教第五版)

电路第八章(高教第五版)

02
CATALOGUE
线性动态电路的分析
一阶电路的全响应
零输入响应和零状态响应 的叠加。
无初始储能时，外部激励 引起的响应。
无外部激励时，电路的初 始储能产生的响应。
零状态响应 零输入响应
全响应
二阶电路的全响应
固有频率和阻尼系数
决定二阶电路振荡特性的参数。
欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态
描述二阶电路在不同阻尼系数下的响应特性。
将三个端子分别连接到一个公共节点上，每个端子与另外两个端子之间的电压 降即为该电阻的电压降。三角形联结的特点是总电阻的倒数为三个支路电阻的 倒数之和。
电源的等效变换
电压源的等效变换
将电压源与内阻串联等效为一个新的电压源，等效后内阻上的电压降等于原电压源的电 压。
电流源的等效变换
将电流源与内阻并联等效为一个新的电流源，等效后内阻上的电流等于原电流源的电流 。
解。
非线性电阻电路的几个问题
非线性电阻的伏安特性
描述非线性电阻的电压-电流关系，包括其静态特性和动态特性。
非线性电阻电路的分析方法
介绍适用于非线性电阻电路的分析方法，如图解法、增量法等。
非线性电阻电路的稳定性
研究非线性电阻电路的稳定性问题，分析电路在何种条件下会变得 不稳定。
非线性动态电路的几个问题
无功功率
表示电路中交换的功率，用于维持电压和电流之间的 相位关系。
视在功率
表示电路中总功率，等于有功功率和无功功率的平方 和的平方根。
05
CATALOGUE
耦合电感和理想变压器
耦合电感的电压和电流关系
电压和电流的相位关系
当电流通过耦合电感时，电压和电流之间存在一定的相位差，这取决于耦合电感的类型和匝数比。

高频电子线路(第八章 角度调制与解调)PPT课件

高频电子线路(第八章 角度调制与解调)PPT课件
8
例题8.1
已知一个信c号 o2s表 [1达 00 (式 t022为 t)]
2 求其瞬时相率 位。 和瞬时频
解 :瞬时 (t) 2 相 10 位 (t2 0 2 t) 0 2
(t) d(t) 2 10 (2 t0 2 ) 0 40 (t 0 1 )0 dt
注意这是一个加的速矢转,量 波 动形示意图为
式中（3） PM波瞬时频偏：
(t)kp
dv(t) dt
（4）最大频偏: kp| ddv(tt)|max
16
调频与调相的关系
t
a F(M t)A 0co0 ts k [f 0v ()d]
a P( M t)A 0co0 ts k [p v (t)]
比较二式 :如会 果发 我 h(t现 )们 0tv 对 ()d这个信号
第八章 角度调制与解调
(包括调频与调相)
1
本章结构
§8.1 概述 §8.2 调角波的性质
调制信号vΩ为标准余弦时调频调相的表达式 调制指数、最大频偏的概念和计算 频带宽度的计算
§8.3 调频方法概述 §8.4 直接调频电路简介 §8.5 调频信号的解调
2
§8.1 概述
任意余弦波信号： v 0 ( t) V 0 m c o s (0 t 0 ) V 0 m c o s( t)
(t)t0
但是如果矢量的旋转速度“时快时慢”， 那么如何求瞬时相位呢？
7
瞬时频率（续）
我们定义，矢量在任意时刻旋转的速度
(t) 为这个旋转矢量的瞬时角频率，简
称瞬时频率
则瞬时相位 (t)0t()d0
两边t求 同导 时 d(t)得 对 (t)
dt
即 : 瞬 时 频 率 是 瞬 时 相 位 函 数 的 的 导 函 数

清华电工课件第8讲 电路的过渡过程之二

清华电工课件第8讲 电路的过渡过程之二

(1)
uC1 uC2 E
(2)
将(2)代入(1)得:
������������������ ������������
+
������������
������������������������ ������������
=
������
− ������������������ ������������
相似，否则将产生失真。
������������ ������������+������������
>
������������ ������������+������������
，即������������������������
>
������������������������时
������������ ������������+������������
第8讲 电路的过渡过程之二
知识点8.1 微分电路、积分电路与脉冲激励下 的RC电路
知识点8.2 含有多个储能元件的一阶电路 知识点8.3 二阶电路的过渡过程
知识点8.1 微分电路、积分电路与脉冲激励下 的RC电路
脉冲激励下的RC电路
E+
ui
-
ui
E
Tt
C
? R uo
ui
E
T
R
ui
t
? C uo
脉冲激励下的RC电路
微分电路
C
ui
条件：τ<< T
ui
uC (0 ) 0 V
R uo
E
t
uo
T
+
t=0 ~ T + E -

第八 高频电子电路PPT学习教案

第八 高频电子电路PPT学习教案

所以，AGC电路是输入信号电平变化时，用改变增益的方法维持输出信号 电平基本不变的一种反馈控制系统。
第2页/共47页
根据输入信号的类型、特点以及对控制的要求,AGC 电路主要有以下几种类型。
1）．简单AGC 在简单AGC电路里,参考电平Ur＝0。这样,只要输入 信号振幅Ui增加,AGC的作用就会使增益Kv减小,从而使输 出信号振幅Uo减小。图为简单AGC的特性曲线。
R1
Fvd（(pt)） vc( t )R2F( vpc)（vd (tt）) C
无源比例积分 滤波器
R2
R1
-
vd （ t ）
+
C vc（t）
有源比例积 分滤波器
vc( t )
vd ( t )
vc ( t ) F( p )vd ( t )
第18页/共47页
3、压控振荡器（VCO） 压控振荡器数学模型如右图所示。
t ) it
(t )
0t 0 (
t)
i
(
t)
( 0
i
0tv0 o)(t)i
(t ) /θo(t)
vd(t) /θe(t)
e 正弦特性，三角波特性，锯齿波特 性 等 ， 其 中 最基本 的是正 弦波特 性， 它 可 用 一 个 模拟乘 法器与 低通滤 波 器串接而成。
(
t
为 输 入 信 号 的瞬时 相位差 。
－
至信号 检波
＋
VCC VD
延迟 电压
C1
R AGC电压 C
R1
图延迟AGC电路
第5页/共47页
自动增益控制电路的主要要求：控制范围要宽，信号
失真要小，要有适当的响应时间。
在给定输出电平变化范围内，允许输入电平的变化范围愈大，

电路课件-ch8

(1)振幅(幅值 、最大值)Im
正弦量的振荡幅度
i
T
Im 正弦波
T/2
峰-峰值：
imax- imin=2Im
0
π 2π
ωt
(2)角频率(角速度)ω
t+i称为相位(角)
相位角变化的速度，反映正弦量变化快慢。
2πf 2πT
2019/10/11 2019/10/11
单位： rad/s ，弧度/秒
4
i
o
0
t ωt
u i
1 2
j12
jui>0
5 π
4(1) i1(t)1c0o1s0 π (t0 3π4)
i2(t)1c0o1s0 π (t0 π2)
2019/10/11
18
2019/10/11
18
3. 同频正弦量的相位差
特殊相位关系
j ＝ 0， 同相
j = (180o ) ，反相
设 u(t)=Umcos( t+u), i(t)=Imcos( t+i)
相位差 ：j ui = ( t+u)- ( t+i)= u-i
u, i u
i
j12
规定： |j | (180°)
o
u i
i 0
1 2
与计时零ω点t无关
t
j12
(1) i1(t)1c0o1s0 π (t0 3π4)
2019/10/11
21
2019/10/11
21
4. 周0 T 期c量o 的2(有 s效t值I) dt T 10 T0 T 1I m 2cco o2 22 ((s stt ))d d tt
1T 1
tT 20 2

电路分析教程高等教育出版社第8章动态电路的瞬态分析.ppt


US,
a 1 RC
R t=0 US
(a)
i
US
uC
C uC
uR
0 0 0 0 0 0
t
(b)
图8-10
利用公式
t
uC (t) e RC
t 0
1 RC
USe RC d
t
US USe RC
t
US (1 e RC )
(t 0)
i(t) C duC
US
t
e RC
dt R
t
uR (t) Ri USe RC
dt
从0 到t积分上式，有
即
eat y(t) t t f ( )ea d
0
0
eat y(t) y(0 )
t f ( )ea d
0
设激励f( t )在t = 0加入，它不可能在t = 0以前引起响应，故
y( 0 ) = 0，从而得零状态响应
y(t) eat t f ( )ea d 0
(t 0)
iL (0 )
1 L
0 u( )d
0-
按换路定律，有
0+起始值
uC( 0+ ) = uC( 0 ) iL( 0+ ) = iL( 0 )
初始状态
一般取电路发生换路的时刻为t=0，把换路前一瞬间记为 t=0-，而把换路后一瞬间记为t= 0+ 。换路定律告诉我们：
➢换路前后电容电压和电感电流不会发生跃变。同时一定注 意，电路中的其它电压和电流都可能发生跃变（包括电容 电流和电感电压）。
例 如图8-9(a)所示电路，已知电容电压uC(0)=6 V。t=0闭 合开关，求t > 0的电容电压和电容电流。

电路第八次1


独立结点及独立回路的选择方法
独立结点:去掉 个结点中的一个 其余结点都是独立的. 个结点中的一个, 独立结点:去掉n个结点中的一个,其余结点都是独立的. 独立回路: 独立回路: 1.基本回路(单连支回路)法:首先选择一种树,确定单连 基本回路(单连支回路) 基本回路 首先选择一种树, 支回路, 个单连支回路是独立的. 支回路,则 [b-(n-1)]个单连支回路是独立的. 个单连支回路是独立的 2.网孔选择法:选择每个网孔作独立回路,网孔数=b-(n-1). 网孔选择法:选择每个网孔作独立回路,网孔数 网孔选择法 .
u1
+
i1
i2
i3
Ⅰ
R2
Ⅱ
u2 -
+
R3
联立求解
问题: 可由其他两个未知量表示. 问题: i2= -i3-i1 ,即 i2 可由其他两个未知量表示. 又分别可由假想的网孔电流( 可由假想 而 i1 和 i3又分别可由假想的网孔电流(im1和 im2)来表示 . 即 im1 = -i1 im2= i3
i1 R1
im1
i2 R2
R4 i4 c i5 im2 b R5 R3 i3 d
im3
R6 i6 + uS
又因为网孔电流与支路电流的关系为: 又因为网孔电流与支路电流的关系为: i1 = im1; i2 = im3im1; i3 = im3im2 ; i4 = im2 ; i5 = im1im2;i6 = im3 ; 代入上述方程组. 代入上述方程组.
支路电流法综述
优点:未知变量可直接标定,具有物理直观性. 优点:未知变量可直接标定,具有物理直观性. 缺点:独立方程的数目等于电路的支路数, 缺点:独立方程的数目等于电路的支路数,对较复杂电 路来说,计算量太大. 路来说,计算量太大. 问题:不管描述一个电路的未知变量数量如何, 问题:不管描述一个电路的未知变量数量如何,选择的 变量应当具有完备性和独立性. 变量应当具有完备性和独立性. 完备性

电路课件-ch8

a | F | cos
b |F|

b| F | sin

②三角形式
o
F |F |(co js s i)n
F a +1
③指数形式
F|F|ej
④极坐标形式 F|F|
F |F |e j |F |(c j s oi ) s n a j b
2019/7/17
3. 同频正弦量的相位差
jui >0， u超前i ，或i 滞后 u, (u 先达到最大值) j ui<0，i 超前 u ，或u 滞后 i （ i 先达到最大值）
u, i u
i j12 3 相π 位差的相对性
4
i
o
0
t ωt
u i
1 2
j12
jui>0
5 π
4(1) i1(t)1c0o1s0 π (t0 3π4)
2. 相量法的理论基础
电路方程是微分方程：
二阶非齐次微分方程
+ Ri us
-
L+
uC
-
C
di 1
LdtCidtRius(t)
(1)同频正弦量
i 的特解即稳态响应 若 u s(t)2 U sco ts (u)
则
i(t)2Ico ts(i)
2019/7/17
25
2019/7/17
jC
2021091/i79和//177/1u7 s的关系可通过复数方程来表示
27 27
正弦量
复数
3. 正弦量的相量表示
变换的思想
i(t) 2Icost ()
Iej I I
i(t)2Icost() II
正弦量的有效值为相量的模 正弦量的初相位为相量的幅角
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1
2
设输出变量为
u R 1 , u L , i1 , i 2 , iC 1
根据电路的基本约束关系
u R1 uC1 u s
i1 1 R1 us 1 R1 uC1
u L uC1 uC2
iC1 i1 iL 1 R1 us 1 R1 uC1 iL
i2
1 R2
练习
试列出该
① Ⅰ
②
电路的状态方程。
u 解： 因iL、 C 、uC 都是独立的，故可选作状态变量。
1
2
对结点①列KCL方程 对结点②列KCL方程 对回路I列KVL方程 其中
i1 u R1 R1
C1
duC dt duC
1
i1 i L
C2
2
L
dt diL
i L is i 2
uC 2
0 u R1 0 0 u L i 1 0 i2 i C1 1
1 1 1 R1 0 1 R1

0 C 1 0 iL u 1 C1 u R2 C 2 0
如以电容电荷和电感磁链为状态变量，则状态方程为
L uC uC 1 2 dt duC us 1 1 C1 iL uC 1 dt R1 R1 duC 1 2 C2 iL uC is dt R2 2 diL
①
②
d dt dq1 dt dq2 dt
L2
1 C uc 0 iL1 i L2 R2 L2
dt
u c R 2 ( iL 2 iS )
0 1 L1 0 0 u S 0 iS R2 L2
1 0 1 R1 0 1 R1
0 0 0 u s is 0 0
D
y1 u R 1
y y1 y2
y2 u L
y3 y4
y 3 i1
y5
T
y 4 i2
uL
dt
u s uC1 R1
uC uC
1
2
i2
uC
2
R2
iL uC uC 1 2 dt L L duC us 1 1 1 uC iL uC 1 1 dt C1 R1C1 R1C1 duC 1 1 1 2 uC iL uC is 2 2 dt C2 R2C2 C2 diL 1 1
的辅助变量，建立关于状态变量与输入量的一阶微分方
程组（状态方程）和输出变量与状态变量、输入量的方 程和方程组（输出方程），通过求解状态方程和输出方 程求得状态变量和输出变量。
§2-3 线性常态电路状态方程的建立
一、用观察法编写状态方程（直观列写法） 所谓用观察法编写状态方程是指对电路选择一个特定
的树，列写基本割集的KCL方程和基本回路的KVL方程，
uC
R1 R 2 R 2 R 3 R1 R 2 R 3
iL
uS
C
uS

uc
为状态变量列方程，有
C duc dt iL

L
d iL dt
u S R iL u c
duc 1 0 iL 0 dt C di 1 R 1 L uc iL uS L L L dt
duc dt diL dt
矩阵形式为
0 i L 1 uC1 C1 u C2 1 C2 1 L 1 R1C1 0 L 0 1 R2C2 1 0 i L 1 uC1 R1C1 u C2 0 0 0 1 C2 us i s

duc dt
, x2
diL dt
0 A 1 L
1 0 C B 1 R L L
若令
x x1



x2 , x x1

T
x2 ,v uS
T
则有 x Ax Bv 状态方程的标准形式
u n 2 ( iL 2 iS ) R 2
un1 1 un 2 0
0 uc 0 R2 iL 2 0
0 uS R2 iS
y Cx Dv
动态电路的分析，可分为输入输出法与状态变量法。 输入输出法:经典的时域分析法、运算电路法都属于输 入输出法。输入输出法着眼于建立输出变量（响应）与 输入量（激励）的关系，并由此关系解出输出变量。 状态变量法:状态变量分析法借助于一组称为状态变量
状态变量。 纯电感割集(inductor-only cut set)：
仅由电感元件或仅由电感元件和独立电流源构成的 割集称为纯电感割集。
非独立的电感电流（或电感的磁通链）不能作为电
路的状态变量。
常态电路： 既无纯电容回路又无纯电感割集的电路称为常态电路。 在常态电路中，各电感电流和电容电压都是独立的， 都可作为电路的状态变量。这时，状态变量数即等于电 路中电容元件和电感元件的总数。 非常态电路：
主要内容
状态和状态变量 状态方程和输出方程 线性常态电路状态方程的建立 状态方程和输出方程的解法
§2-1 状态和状态变量
状态(state)： 在某给定时刻电路必须具备的最少量的信息，它们 和从该时刻开始的任意输入一起就足以完全确定今后 该电路在任何时刻的性状。 状态变量(state variable)： 电路的一组独立的动态变量，它们在任何时刻的值
uS
+
-
uC
+ -
iS
R3
uR1也为非状态变量，而uR1支路为树支，对应的基本割 集的KCL方程为：
uR1 R1 is iR 3 0
uR2支路为树支，对应的基本割集的KCL方程为：
uR 2 R2 iL iR 3 0
联立上述方程，可解出：
uR 2
iR 3
R2 R1 R2 R3
具有纯电容回路或纯电感割集(或二者兼而有之)的
电路，称为非常态电路。
在非常态电路中，电路的状态变量数小于电路中电
容元件和电感元件的总数。
§ 2-2 状态方程和输出方程 一、状态方程 对状态变量列出的一阶微分方程。 在状态方程中，只含有状态变量和激励函数，不能含有 非状态变量。
t t0
R
iL
L
以电容电压 uc 和电感电流 i L
1 R1 R2 R3
(uC R2iL us R1is ) R2iL
(uC R2iL us R1is )
上两式代入（1）（2）式得
C du C dt L di L dt 1 R1 R 2 R 3 R2 R1 R 2 R 3 uC R2 R1 R 2 R 3 iL 1 R1 R 2 R 3 R2 R1 R 2 R 3 us R 2 R3 R1 R 2 R 3 R1 R 2 R1 R 2 R 3 iS iS
解：（1）以uC、iL为状态变量。 割集的KCL方程为：
（2）选右图所示的常态树。 (1)
电感连支对应的基本回路的KVL方程为：
L diL dt uR 2 0
(2)
R2
（4）消去非状态变量为iR3和uR2
R1
iL
L
iR3支路为连支，对应的KVL方程为： C
R3iR3 us uC uR1 uR 2 0
y 5 iC 1
i1 i2 iC 1
T
u R1
y C x D
对例2-1的电路，以结
R1
iL1
L1
①
L2
iL 2
②
iS
R2
点电压为输出变量，写
出输出方程。 解：以iL1 , iL2 uc为状态变量 结点3为参考结点

uS
C
I

uc
II

③
un1 uc
C1 C 2 us 1 q1 L R1C1 R1 1 q2 i s L R2C 2 q1 q2
二、输出方程(output equation) 表示输出变量、状态变量与激励函数之间关系的一 组代数方程。
u 选iL、 C 、uC 作状态变量。
L1 L2
1
1
2

uS
C
Hale Waihona Puke iSCI
uc
II

R2
对回路I和回路II列KVL方程
L1 diL1 dt d iL 2 uc R1iL1 uS
dt
iL1 iL 2
③ 解：以iL1 , iL2 uc为状态变量
duc dt diL1 dt di L2 dt 0 1 L1 1 L2 1 C R1 L1 0
第二章 状态方程
动态电路分析方法 设：激励为u(t) ，响应为i(t)，则总有：
u an d i dt
n n
a n 1
d
n 1
i
dt
n 1
a1
di dt
a0i
(t 0 )
时域分析法：经典法解微分方程
复频域分析法：拉普拉斯变换法
状态变量法：将高阶微分方程变为一阶微分方程组