電路分析基礎(chǔ)期末總結(jié)ppt課件

總復(fù)習(xí) 第一章集總參數(shù)電路中電壓 電流的約束關(guān)系 一 參考方向及對(duì)應(yīng)的VCR 功率公式 參考方向 關(guān)聯(lián)參考方向 電壓降和電流方向一致 非關(guān)聯(lián)參考方向 電阻 u iR 元件功率 P吸收 ui P提供 P吸收 ui 電阻 u iR 元件功率 P吸收 ui P提供 P吸收 ui 對(duì)應(yīng)習(xí)題 1 3 電壓降和電流方向相反 二 基爾霍夫定律 基爾霍夫定律 基爾霍夫電流定律 KCL 依據(jù) 電荷守恒 1 能夠運(yùn)用kcl和kvl求解各支路電流和電壓 對(duì)應(yīng)習(xí)題 1 6 7 8 9 202 求出電流 電壓值后 能結(jié)合功率公式求各元件提供或吸收的功率 對(duì)應(yīng)習(xí)題 1 21 基爾霍夫電壓定律 KVL 依據(jù) 能量守恒 i入 i出或 i 0 u 0 廣義節(jié)點(diǎn) 推論 UAB 沿l1 UAB 沿l2 三 受控源 1 能夠識(shí)別四種受控源 并求出控制量和受控量的值 對(duì)應(yīng)習(xí)題 1 2324 四 分壓公式和分流公式 串聯(lián)電路 分壓公式 電壓與電阻成正比 兩個(gè)電阻時(shí) 并聯(lián)電路 分流公式 電流與電導(dǎo)成正比 兩個(gè)電阻時(shí) 掌握電位的概念 某點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的電壓降等于該點(diǎn)電位 能熟練應(yīng)用兩個(gè)電阻的分壓和分流公式1 27 29較為復(fù)雜的串并聯(lián)電路中求等效電阻 ppt中例1 例2 五 支路法 求解的一般步驟 標(biāo)定各支路電流 電壓 的參考方向 對(duì)選定的回路標(biāo)出回路循行方向 2 選定 n 1 個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn) 列寫(xiě)其KCL方程 3 選定b n 1 個(gè)獨(dú)立回路 列寫(xiě)其KVL方程 根據(jù)元件特性寫(xiě)出VCR方程 代入KVL方程 4 求解上述方程 得到b個(gè)支路電流 5 進(jìn)一步計(jì)算支路電壓和進(jìn)行其它分析 1 3233 網(wǎng)孔分析法 以網(wǎng)孔電流為自變量列寫(xiě)方程的電路分析方法 也叫做網(wǎng)孔電流法 網(wǎng)孔電流 一種沿著網(wǎng)孔邊界流動(dòng)的假想電流 第二章網(wǎng)孔分析和節(jié)點(diǎn)分析 一 網(wǎng)孔電流法 解題思路 以網(wǎng)孔電流為自變量 因自動(dòng)滿足kcl方程 只需列寫(xiě)kvl方程 方程個(gè)數(shù)等于網(wǎng)孔個(gè)數(shù) 解題方法 對(duì)于簡(jiǎn)單的電路 比如兩個(gè)網(wǎng)孔 可以直接以網(wǎng)孔電流為變量列寫(xiě)kvl方程 對(duì)于比較復(fù)雜的電路 直接利用標(biāo)準(zhǔn)模式比較方便 要求理解自阻Rii 正數(shù) 互阻Rij 選相同的網(wǎng)孔繞行方向時(shí)為負(fù)值 和該網(wǎng)孔電源電壓升之和usmi的含義及計(jì)算方法 復(fù)雜的方程組可以利用克萊姆法則求解 其中D是方程矩陣行列式 Dj是用常數(shù)項(xiàng)替換D中第j列后得到的行列式值 網(wǎng)孔分析法解題步驟 確定網(wǎng)孔和網(wǎng)孔電流 在圖中標(biāo)出網(wǎng)孔電流變量和繞行方向 所有網(wǎng)孔選擇相同繞行方向 比如順時(shí)針 判斷是否有受控源 若有 先將其看作獨(dú)立電源 然后用網(wǎng)孔電流表示控制變量 例如u2 i2R2習(xí)題2 5 2 6書(shū)例題2 4判斷電路中是否有電流源 若有電流源支路為某網(wǎng)孔獨(dú)有 將該網(wǎng)孔電流用電流源電流值表示 本網(wǎng)孔不必再列方程 習(xí)題2 3書(shū)例題2 2若有電流源支路為兩網(wǎng)孔共有 引入一個(gè)中間變量u 表示電流源兩端的電壓 同時(shí)用兩個(gè)網(wǎng)孔電流來(lái)表示電流源的值 例如i1 i2 is 書(shū)例題2 34 求每個(gè)網(wǎng)孔的自阻 網(wǎng)孔電阻之和 互阻 和相鄰網(wǎng)孔的共有電阻的負(fù)數(shù) 和電源的電壓升之和 包括電壓源和電流源引入的中間變量u 書(shū)例題2 1為每個(gè)網(wǎng)孔列寫(xiě)形如R11i1 R12i2 R13i3 us11的網(wǎng)孔方程 聯(lián)立網(wǎng)孔方程 受控源引入方程 電流源引入方程 求解 用網(wǎng)孔分析法計(jì)算圖示電路中的網(wǎng)孔電流 解題思路 以節(jié)點(diǎn)電壓為自變量 因自動(dòng)滿足kvl方程 只需列寫(xiě)kcl方程 方程個(gè)數(shù)等于獨(dú)立節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)n 1 二 節(jié)點(diǎn)電壓法 解題方法 對(duì)于簡(jiǎn)單的電路 比如一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn) 可以直接以節(jié)點(diǎn)電壓為變量列寫(xiě)kcl方程 對(duì)于比較復(fù)雜的電路 直接利用標(biāo)準(zhǔn)模式比較方便 1 要求理解自導(dǎo)Gii 正數(shù) 互導(dǎo)Gij和流入該節(jié)點(diǎn)的電源電流之和isni的含義及計(jì)算方法 這里電源電流包括電流源和等效以后的電壓源電流 2 能夠求解用節(jié)點(diǎn)電壓代替電壓源的簡(jiǎn)化圖 習(xí)題2 122 14 節(jié)點(diǎn)電壓法解題步驟 確定參考節(jié)點(diǎn)和獨(dú)立節(jié)點(diǎn)序號(hào) 并在圖中標(biāo)出 判斷是否有受控源 若有 先將其看作獨(dú)立電源 然后用節(jié)點(diǎn)電壓表示控制變量 例如u u2 u1習(xí)題2 17 19判斷電路中是否有電壓源 若電壓源的一端為參考節(jié)點(diǎn) 將該節(jié)點(diǎn)電壓用電壓源表示 例u1 us1 本節(jié)點(diǎn)不必再列方程 書(shū)例題2 9若電壓源的兩端均不是參考節(jié)點(diǎn) 引入一個(gè)中間變量i 表示電壓源流出的電流 同時(shí)用兩個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓來(lái)表示電壓源的值 例如u1 u2 us 書(shū)例題2 10小技巧 可以將電壓源和電阻串聯(lián)看作一條支路 該支路電導(dǎo)不變 電壓源等效為is Gus的電流源 習(xí)題2 194 求每個(gè)節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo) 與本節(jié)點(diǎn)相連的電導(dǎo)之和 互導(dǎo) 和相鄰節(jié)點(diǎn)共有電導(dǎo)的負(fù)數(shù) 和電源的流入電流之和 包括電流源和電壓源引入的中間變量i 注意 與電流源串聯(lián)的電阻不計(jì)入自導(dǎo)和互導(dǎo) 書(shū)例題2 8為每個(gè)節(jié)點(diǎn)列寫(xiě)形如G11u1 G12u2 G13u3 is11的節(jié)點(diǎn)方程 聯(lián)立節(jié)點(diǎn)方程 受控源引入方程 電壓源引入方程 求解 用節(jié)點(diǎn)電壓法計(jì)算圖示電路中的節(jié)點(diǎn)電壓 三 含運(yùn)放的電路分析 輸入電阻 輸出電阻 電路模型 輸入電阻 輸出電阻 在線性放大區(qū) 將運(yùn)放電路作如下的理想化處理 A uo為有限值 則ud 0 即u u 兩個(gè)輸入端之間相當(dāng)于短路 虛短路 Ri 理想運(yùn)算放大器 i 0 i 0 即從輸入端看進(jìn)去 元件相當(dāng)于開(kāi)路 虛斷路 1 理解理想運(yùn)放虛短和虛斷的特性 都是相對(duì)于外電路來(lái)說(shuō)的 在運(yùn)放內(nèi)部存在極小壓差和電流 2 利用虛短u u 和虛斷i i 0的特點(diǎn) 與節(jié)點(diǎn)電壓法相結(jié)合來(lái)求解輸出與輸入的關(guān)系 主要包括三種情況 1 書(shū)例題2 12一個(gè)輸入端接地 則u u 0 流入運(yùn)放電流為0 直接利用節(jié)點(diǎn)方程 1個(gè)方程 可以求出輸出輸入電壓之比 2 書(shū)例題2 13兩個(gè)輸入端均不接地 則u u 流入運(yùn)放電流為0 直接利用節(jié)點(diǎn)方程 2個(gè)方程 可以求出輸出輸入電壓之比 3 書(shū)例題2 14輸出端直接與一個(gè)輸入端相連 則uo u u 因輸出電壓等于輸入電壓 且流入運(yùn)放電流為0 所以在電路中起到隔離的作用 習(xí)題2 21 若要使圖示電路的閉環(huán)增益等于5 則Rf a b a 網(wǎng)孔電流法 2 電路中有電壓控制電流源 控制變量為uR1 用網(wǎng)孔電流表示控制變量為uR1 R1 i2 i1 然后受控源看作是獨(dú)立電流源 設(shè)網(wǎng)孔電流分別為i1 i2和i3 繞行方向均為順時(shí)針 如圖所示 3 該電路有兩個(gè)電流源 其中is為網(wǎng)孔1所獨(dú)有 因此網(wǎng)孔電流i1可以用is表示 i1 is 這就是網(wǎng)孔1的方程 另一個(gè)電流源是受控源 為網(wǎng)孔2 3所共有 因此假設(shè)受控源兩端電壓為u 因?yàn)橐胍粋€(gè)變量 需要根據(jù)電流源的值增加一個(gè)方程 i3 i2 5uR1 u i1 is R1i1 R1 R3 i2 us u 4 求自阻 互阻和電壓升之和 因?yàn)榫W(wǎng)孔1方程已知 只需求網(wǎng)孔2和3 網(wǎng)孔2 R22 R1 R3 互阻R21 R1 R23 0 電壓升usm2 us u 網(wǎng)孔3 R33 R2 R4 互阻R31 R2 R32 0 電壓升usm3 u R2i1 R2 R4 i3 u i3 i2 5uR1 uR1 R1 i2 i1 5 列寫(xiě)方程 5個(gè)未知數(shù) 5個(gè)獨(dú)立方程 可以求解 節(jié)點(diǎn)電壓法 2 電路中有電壓控制電流源 控制變量為uR1 用節(jié)點(diǎn)電壓表示控制變量為uR1 u1 u2然后受控源看作是獨(dú)立電流源 電路共有5個(gè)節(jié)點(diǎn) 在圖中標(biāo)出序號(hào) 選擇電源負(fù)極也就是節(jié)點(diǎn)4為0參考點(diǎn) 對(duì)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)1 2 3 5列寫(xiě)節(jié)點(diǎn)方程 3 電路中有一個(gè)電壓源 且電源負(fù)極為參考點(diǎn) 所以u(píng)1 us為已知 不必再為1電列寫(xiě)方程 4 求節(jié)點(diǎn)2 3 5的自導(dǎo) 互導(dǎo)和流入該節(jié)點(diǎn)的電流源電流之和 節(jié)點(diǎn)2 G22 G1 G2 G21 G1 G23 G2 is22 5uR1節(jié)點(diǎn)3 G33 G2 G4 G32 G2 G35 G4 is33 is節(jié)點(diǎn)5 G55 G3 G4 G53 G4 is55 5uR1 5 列寫(xiě)方程 u1 us G1u1 G1 G2 u2 G2u3 5uR1 G2u2 G2 G4 u3 G4u5 is G4u3 G3 G4 u5 5uR1 uR1 u1 u2 5個(gè)未知數(shù) 5個(gè)獨(dú)立方程 可以求解 第三章疊加方法和網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 一 網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 單一激勵(lì)的線性 時(shí)不變電路中指定的響應(yīng)對(duì)激勵(lì)之比 利用分壓關(guān)系求解網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 書(shū)例題3 1對(duì)于梯形網(wǎng)絡(luò) 假設(shè)輸出為1 書(shū)例題3 2依次求電流和電壓值 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的求解辦法 二 疊加定理 線性電路中 各支路上的響應(yīng)等于各個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用所產(chǎn)生的響應(yīng)之和 注意 1 不作用的電源置零 電流源斷路 電壓源短路 2 只適用于計(jì)算電壓和電流 不適于計(jì)算功率 習(xí)題3 12 153 受控源的不能單獨(dú)作用 要始終保留 書(shū)例題3 4 要求 1 能利用分壓公式或假設(shè)輸出為1的方法求網(wǎng)絡(luò)函數(shù)習(xí)題3 22 利用疊加原理求支路中的響應(yīng)習(xí)題3 6 73 利用疊加原理和網(wǎng)絡(luò)函數(shù)求包含未知網(wǎng)絡(luò)的支路響應(yīng)書(shū)例題3 6習(xí)題3 1 10 試用疊加定理求解圖2 5 3所示電路中的電流I 第四章分解方法及單口網(wǎng)絡(luò) 一 單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系求解的三種方法 支路電流法 外加電流源 求入端電壓 外加電壓源 求入端電流b 習(xí)題4 1 習(xí)題4 3 書(shū)例題4 1 二 置換定理 用電流值等于端口電流的電流源或電壓值等于端口電壓的電壓源替代一個(gè)子網(wǎng)絡(luò) 不影響另一子網(wǎng)絡(luò)中支路電流或電壓的求解 求解步驟 1 分解網(wǎng)絡(luò)為N1 N2 2 求N1和N2端口VCR 3 聯(lián)立 求端口u i 4 用電流源或電壓源置換N1 求N2注意 1 替換前后端口電流電壓方向不能改變 2 置換定理適用于線性和非線性 3 置換是基于工作點(diǎn)的等效 求解特定外接電路有效 書(shū)例題4 5 習(xí)題4 4 5 三 單口網(wǎng)絡(luò)的等效 等效是指對(duì)兩子網(wǎng)絡(luò)有相同的端口VCR 對(duì)任意的外電路均等效 求解步驟 1 分解網(wǎng)絡(luò)為N1 N2 2 求N1的端口VCR 3 根據(jù)VCR求等效電路 4 用等效電路替代N1 求N2 要求 1 能在伏安特性曲線 VCR方程和等效電路之間轉(zhuǎn)換 注意方向 習(xí)題4 192 能夠計(jì)算含受控源單口網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻 書(shū)例題4 10習(xí)題4 93 能利用簡(jiǎn)單的規(guī)律和公式識(shí)別多余元件 進(jìn)行等效 習(xí)題4 13 144 能利用等效條件iS uS R G 1 R實(shí)現(xiàn)實(shí)際電壓源 串聯(lián)電阻 和實(shí)際電流源 并聯(lián)電阻 間的轉(zhuǎn)換 化簡(jiǎn)電路 書(shū)例題4 11ppt例2 3 四 戴維南定理 含源端口非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí) 對(duì)應(yīng)VCR u uoc Roiuoc為端口開(kāi)路電壓 Ro為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電源全部置0 電壓源短路 電流源開(kāi)路 后的端口等效電阻 求開(kāi)路電壓uoc 網(wǎng)孔法 節(jié)點(diǎn)法 疊加定理 書(shū)例題4 15 分壓法 書(shū)例題4 13 習(xí)題4 16 求輸出電阻Ro 短路電流法 加壓求流法 串并聯(lián) ppt例3 習(xí)題4 24 c d c d 五 諾頓定理 含源端口非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí) 對(duì)應(yīng)VCR i isc