模拟电路课件(计算机专业)2-电子电路-12.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,蔡竟业,jycai,第,2,章 电阻电路,教学内容和要求,掌握电阻分压电路和分流电路,掌握叠加定理,掌握电阻单口网络,掌握戴维宁定理和诺顿定理,掌握无源电阻双口网络,1,、电阻分压电路,2.1,电阻分压电路和分流,电路（电分,2.1,）,单回路电路,所有支路电流相同,电阻分压电路,若干个电阻和一个电压源构成的单回路电路,两个电阻和一个电压源构成的电阻分压电路,n,个电阻和一个电压源构成的电阻分压电路,2,、电阻分流电路,单独立结点路电路,所有支路电压相同,电阻分流电路,若干个电阻和一个电流源构成的单独立结点电路,两个电阻和一个电流源构成的电阻分流电路,n,个电阻和一个电流源构成的电阻分流电路,例,1,，求图示电桥电路中的,U,ab,8V,+,2,6,3,5,a,b,2.2,叠加定理（电分,4.1),1,、叠加定理,叠加定理,线性电路中,m,个独立电压源和,n,个独立电流源共同作用所产生的任一电压或电流，等于每一个独立电源单独作用所产生的相应电压或电流分量的代数和,每一个独立电源单独作用所产生的相应电压或电流分量取相同参考方向条件下,某一个独立电源单独作用相当于将线性电路中其它独立电源置零,电压源短路，电流源开路,关于叠加定理,不存在受控电源单独作用所产生的电压或电流分量,不适用于功率,2,、叠加定理的应用,线性电路中若干独立电源共同作用所产生的任一电压或电流,各个独立电源单独作用所产生的相应电压或电流分量,叠加,例,4-4,，求图示电路的,u(t),+,R,1,R,2,R,3,R,4,i,s,(t),u,s,(t),u,(t),+,+,R,1,R,2,R,3,R,4,u,s,(t),u,1,(t),+,u,s,(t),单独作用所产生的电压分量,u,1,(t),电路中,i,s,(t),置零（开路）,i,s,(t),单独作用所产生的电压分量,u,2,(t),电路中,u,s,(t),置零（短路）,R,1,R,2,R,3,R,4,i,s,(t),u,2,(t),+,R,2,R,4,R,1,R,3,i,s,(t),u,2,(t),+,叠加,例,1,，求图示电路的,I,+,6V,3,3,3A,3I,1,I,I,1,6V,电压源单独作用所产生的电流分量,I,电路中,3A,电流源置零（开路）,+,6V,3,3,3I,1,I,I,1,3A,电流源单独作用所产生的电流分量,I,电路中,6V,电压源置零（短路）,3,3,3A,3I,1,I,I,1,叠加,作业,(P84),：,2-1,、,(P157),：,4-3,、,4-5,2.3,电阻单口,网络（电分,2.2,）,1,、网络等效的概念,二端元件二端网络单口网络,电阻单口网络的端口特性由端口,VCR,表征,电阻单口网络等效,两个电阻单口网络的端口,VCR,相同,关于电阻单口网络等效,两个等效的电阻单口网络其内部结构参数可能完全不同，但对外电路具有完全相同的作用,2,、无源电阻单口网络,无源电阻单口网络,电阻构成的电阻单口网络,无源电阻单口网络的等效电路,结构最简单的无源电阻单口网络,电阻,等效电阻,无源电阻单口网络等效电阻的求取,外接电源法,端口外接电流源求端口电压或端口外接电压源求端口电流,例,1,，求串联电阻单口网络的等效电阻,R,1,R,2,R,n,例,2,，求并联电阻单口网络的等效电阻,G,1,G,2,G,n,例,2-4,，求图示电路,ab,端和,cd,端的等效电阻,a,b,c,d,a,b,c,d,例,3,，求图示电阻单口网络的等效电阻,6,12,3i,1,i,1,3,、含源电阻单口网络,含源电阻单口网络,独立电源和电阻构成的电阻单口网络,含源电阻单口网络的等效电路,结构最简单的含源电阻单口网络,2.4,戴维宁定理和诺顿,定理（电分,4.2,、,4.3,）,1,、戴维宁定理,戴维宁定理,任一线性含源电阻单口网络,N,的端口特性等效为电压源和电阻的串联，其中电压源,u,oc,(t),是,N,的端口开路电压,，电阻,R,0,是,N,内全,部独立,电,源置零,所对应无源电阻单口网络,N,0,的,等效电阻（戴维宁等效电阻）,N,u(t),i(t),+,电压源和电阻的串联,戴维宁等效电路,戴维宁等效电路的端口,VCRu(t)=u,oc,(t)+R,0,i(t),+,R,0,u,oc,(t),+,i(t),u(t),关于戴维宁定理,明确了任一线性含源电阻单口网络等效为电压源和电阻的串联,提供了化简含源电阻单口网络的普遍适用方法,2,、诺顿定理,诺顿定理,任一线性含源电阻单口网络,N,的端口特性等效为电流源和电阻的并联，其中电流源,i,sc,(t),是,N,的端口,短,路电,流，电阻,R,0,是,N,内全,部独立,电,源置零,所对应无源电阻单口网络,N,0,的,等效电阻（诺顿等效电阻）,N,u(t),i(t),+,电流源和电阻的并联,诺顿等效电路,诺顿等效电路的端口,VCR,+,R,0,i,sc,(t),i(t),u(t),关于诺顿定理,明确了任一线性含源电阻单口网络等效为电流源和电阻的并联,提供了化简含源电阻单口网络的普遍适用方法,3,、戴维宁定理和诺顿定理的应用,含源电阻单口网络的等效电路,两个要素,N,的端口开路电压,u,oc,(t),或,N,的端口短路电流,i,sc,(t),N,所对应,N,0,的等效电阻,R,0,例,4-7,，求图示含源电阻单口网络的戴维宁等效电路,6,12,3I,I,18V,+,+,U,求端口开路电压,U,oc,时,I=03I=0,6,12,I=0,18V,+,+,U,oc,求戴维宁等效电阻,R,0,时,18V,电压源置零,6,12,3I,I,+,U,4,3I,I,+,U,加,I,求,U,6,12,3I,I,18V,+,+,U,-8,I,12V,+,+,U,例,4-12,，求图示含源电阻单口网络的诺顿等效电路,5,2I,1,I,10V,+,+,U,I,1,求端口短路电流,I,sc,时,U=0,5,2I,1,I,sc,10V,+,U=0,I,1,求诺顿等效电阻,R,0,时,10V,电压源置零,5,2I,1,I,+,U,I,1,加,U,求,I,5,2I,1,I,10V,+,+,U,I,1,+,4A,I,U,作业,(P85-87),：,2-8,、,2-14,、,(P157-159),：,4-8,、,4-16,u,oc,(t),、,i,sc,(t),及,R,0,间的关系,戴维宁等效电路和诺顿等效电路的互换,R,0,的另一种求法,戴维宁等效电路的端口,VCRu(t),=R,0,i(t),+u,oc,(t),诺顿等效电路的端口,VCR,如果一个线性含源电阻单口网络既能等效为戴维宁等效电路，又能等效为诺顿等效电路,关于戴维宁等效电路和诺顿等效电路的互换,R,0,取值相同，但连接方式不同,u,oc,(t),的方向与,i,sc,(t),的方向相反,R,0,=0,或，不能进行等效变换,R,0,的另一种求法,不必将,N,内全部,独立,电,源置零，求得,u,oc,(t),、,i,sc,(t),后,，两者之比即为,R,0,例,1,，化简图示含源电阻单口网络,+,3V,2U,2,1,U,+,I,求端口开路电压,U,oc,时,I=0,+,3V,2U,oc,2,1,U,oc,+,I=0,求端口短路电流,I,sc,时,U=02U=0,+,3V,2,1,U=0,+,I,sc,+,3V,2U,2,1,U,+,I,+,+,U,I,0.6,0.6V,1A,+,U,I,0.6,求电阻电路某支路变量,待求支路之外的电阻电路作为含源电阻单口网络戴维宁等效电路或诺顿等效电路电阻分压电路或分流电路分压公式或分流公式求支路电压或电流,例,4-8,，求图示电桥的电流,i(t),，如要求,i(t)=0,（电桥平衡），桥臂电阻间应满足什么关系？,R,1,u,s,(t),i(t),R,3,R,2,R,4,R,L,+,R,L,以外的含源电阻单口网络,求端口开路电压,u,oc,(t),时,i(t)=0,R,1,u,s,(t),i(t)=0,R,3,R,2,R,4,+,a,b,求戴维宁等效电阻,R,0,时,u,s,(t),置零,R,1,R,3,R,2,R,4,a,b,i(t),R,1,R,2,R,3,R,4,a,b,i(t),电阻分压电路,+,a,b,R,L,R,o,u,oc,(t),i(t),例,2,，求图示电路的,I,2,U,5,10,U,I,9A,2,U,5,10,U,I,9A,2,U,oc,10,9A,U,oc,I=0,求端口开路电压,U,oc,时,I=0,5,电阻以外的含源电阻单口网络,10,9A,U=0,I,sc,U,求端口短路电流,I,sc,时,U=02U=0,-9A,-0.5,5,I,电阻分流电路,作业,(P157-159),：,4-9,、,4-15,、,4-20,、,4-24,2.5,无源电阻双口,网络（电分,6.1,、,6.4,）,1,、无源电阻双口网络,三端网络或两对端纽均满足端口条件的四端网络双口网络,无源电阻双口网络,电阻构成的电阻双口网络,无源电阻双口网络的端口特性由端口,VCR,表征,无源电阻双口网络的四个变量,i,1,(t),、,i,2,(t),、,u,1,(t),和,u,2,(t),，任取其中两个作自变量，其余两个作因变量,六种不同组合的端口,VCR,2,、端口,VCR,i,1,(t),、,i,2,(t),作自变量，,u,1,(t),、,u,2,(t),作因变量,电阻方程（,r,方程）,其中,r,11,为开路输入电阻、,r,21,和,r,12,为开路转移电阻、,r,22,为开路输出电阻,r,11,、,r,21,i,2,(t)=0,（输出端开路）条件下加,i,1,(t),分别求,u,1,(t),、,u,2,(t),r,12,、,r,22,i,1,(t)=0,（输入端开路）条件下加,i,2,(t),分别求,u,1,(t),、,u,2,(t),u,1,(t),、,u,2,(t),作自变量，,i,1,(t),、,i,2,(t),作因变量,电导方程（,g,方程）,其中,g,11,为短路输入电导、,g,21,和,g,12,为短路转移电导、,g,22,为短路输出电导,g,11,、,g,21,u,2,(t)=0,（输出端短路）条件下加,u,1,(t),分别求,i,1,(t),、,i,2,(t),g,12,、,g,22,u,1,(t)=0,（输入端短路）条件下加,u,2,(t),分别求,i,1,(t),、,i,2,(t),i,1,(t),、,u,2,(t),作自变量，,u,1,(t),、,i,2,(t),作因变量,混合方程,1,（,h,方程）,其中,h,11,为短路输入电阻、,h,21,为短路电流传输比、,h,12,为开路电压传输比、,h,22,为开路输出电导,h,11,、,h,21,u,2,(t)=0,（输出端短路）条件下加,i,1,(t),分别求,u,1,(t),、,i,2,(t),h,12,、,h,22,i,1,(t)=0,（输入端开路）条件下加,u,2,(t),分别求,u,1,(t),、,i,2,(t),u,1,(t),、,i,2,(t),作自变量，,i,1,(t),、,u,2,(t),作因变量,混合方程,2,（,h,方程）,其中,h,11,为开路输入电导、,h,21,为开路电压传输比、,h,12,为短路电流传输比、,h,22,为短路输出电阻,h,11,、,h,21,i,2,(t)=0,（输出端开路）条件下加,u,1,(t),分别求,i,1,(t),、,u,2,(t),h,12,、,h,22,u,1,(t)=0,（输入端短路）条件下加,i,2,(t),分别求,i,1,(t),、,u,2,(t),3,、等效电路,电阻方程（,r,方程）的等效电路,电导方程（,g,方程）的等效电路,混合方程,1,（,h,方程）的等效电路,混合方程,2,（,h,方程）的等效电路,例,6-4,，求图示无源电阻双口网络的混合方程,1,的等效电路,1,u,1,(t),u,2,(t),i,1,(t),i,2,(t),3u,2,(t),h,11,、,h,21,u,2,(t)=03u,2,(t)=0,条件下加,i,1,(t),分别求,u,1,(t),、,i,2,(t),1,u,1,(t),u,2,(t)=0,i,1,(t),i,2,(t),h,12,、,h,22,i,1,(t)=0,（输入端开路）条件下加,u,2,(t),分别求,u,1,(t),、,i,2,(t),1,u,1,(t),u,2,(t),i,1,(t)=0,i,2,(t),3u,2,(t),作业,(P211-213),：,6-1(,并求等效电路,),、,6-9,