電路原理 清華大學(xué)版 第2章 簡單電阻電路分析

1、第第2章章 簡單電阻電路分析簡單電阻電路分析2. 1 2. 1 電阻電阻2. 2 2. 2 電源電源2. 3 MOSFET2. 3 MOSFET管管2. 4 2. 4 基爾霍夫定律基爾霍夫定律2. 6 2. 6 運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器2. 5 2. 5 電路的等效變換電路的等效變換2. 7 2. 7 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò)電路模型電路模型電路分析方電路分析方法法應(yīng)用應(yīng)用特殊的四端網(wǎng)絡(luò)特殊的四端網(wǎng)絡(luò)2. 1 2. 1 電阻電阻電阻元件的定義電阻元件的定義 若一個(gè)二端元件在任意時(shí)刻，其上電壓和電流之間的關(guān)系若一個(gè)二端元件在任意時(shí)刻，其上電壓和電流之間的關(guān)系(Voltage Current Relati

2、on，縮寫為，縮寫為VCR)，能用，能用ui平面上的一平面上的一條過原點(diǎn)的曲線表示，條過原點(diǎn)的曲線表示， 則此二端元件稱為則此二端元件稱為電阻元件電阻元件。曲線是線性的曲線是線性的線性電阻線性電阻曲線是非線性的曲線是非線性的非線性電阻非線性電阻ui0線性電阻線性電阻VCRiu非線性電阻非線性電阻VCR電阻不隨時(shí)間變化電阻不隨時(shí)間變化非時(shí)變電阻非時(shí)變電阻電阻隨時(shí)間變化電阻隨時(shí)間變化時(shí)變電阻時(shí)變電阻書中涉及的電阻為線性非時(shí)變電阻！書中涉及的電阻為線性非時(shí)變電阻！線性非時(shí)變電阻線性非時(shí)變電阻VCR：Riu R電阻元件阻值。反映了電阻對電流阻礙作電阻元件阻值。反映了電阻對電流阻礙作 用的大小，電阻越大

3、，電流越小。用的大小，電阻越大，電流越小。單位：單位： (Ohm)輔助單位：輔助單位：K 、M 滿足歐姆定律滿足歐姆定律電阻模型及符號電阻模型及符號R ui 關(guān)系關(guān)系GuRui Riu 導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體的電阻SLR 2.1.1 2.1.1 電路中的電阻模型電路中的電阻模型G電導(dǎo)。反映電阻通過電流能力的大小，電導(dǎo)越大，電導(dǎo)。反映電阻通過電流能力的大小，電導(dǎo)越大，通過電流能力越強(qiáng)。通過電流能力越強(qiáng)。單位：單位：S (Siemens) u、i關(guān)聯(lián)參考方向：關(guān)聯(lián)參考方向：電導(dǎo)率電導(dǎo)率ui0 taniuR 如電阻上的電壓與電流為非關(guān)聯(lián)參考方向，如電阻上的電壓與電流為非關(guān)聯(lián)參考方向，公式中應(yīng)冠以負(fù)號；公式中

4、應(yīng)冠以負(fù)號；說明線性電阻是無記憶、雙向性的元件。說明線性電阻是無記憶、雙向性的元件。歐姆定律歐姆定律只適用于線性電阻只適用于線性電阻( R 為常數(shù)）；為常數(shù)）；則歐姆定律寫為：則歐姆定律寫為： u R i i G u公式和參考方向必須配套使用！公式和參考方向必須配套使用！注意注意Rui-+Riu+iui0ui0l =900開路開路0 0 iu Gor R 0l =0短路短路0 0 iu0 Gor Ru+兩種特殊情況兩種特殊情況: =00和和=900理想導(dǎo)線理想導(dǎo)線電阻元件在任何時(shí)刻總是消耗功率的！電阻元件在任何時(shí)刻總是消耗功率的！p發(fā)發(fā) u i (-R i) i -i2 R -u2/ R0功率

5、功率Rui+-表明表明Rui-+-uii / mAu / VVCR0)1(eS THUUIi非線性電阻非線性電阻UTH常數(shù)（常數(shù)（26mV）IS二極管反向飽和電流二極管反向飽和電流2.1.2 2.1.2 分立與集成電路中的電阻元件分立與集成電路中的電阻元件分立電路中的電阻元件分立電路中的電阻元件電阻器電阻器電阻器參數(shù)：電阻器參數(shù)：標(biāo)稱值標(biāo)稱值電阻器上標(biāo)注的電阻值。電阻器上標(biāo)注的電阻值。誤差誤差實(shí)際阻值與標(biāo)稱值之間的誤差。實(shí)際阻值與標(biāo)稱值之間的誤差。溫度系數(shù)溫度系數(shù)反映電阻隨溫度變化的關(guān)系。反映電阻隨溫度變化的關(guān)系。額定功率額定功率長期工作時(shí)所能承受的最大功率。長期工作時(shí)所能承受的最大功率。SL

6、R 電阻器電阻電阻器電阻電阻率電阻率R與溫度和材料有關(guān)系與溫度和材料有關(guān)系!與溫度的關(guān)系：與溫度的關(guān)系：)1(0TT T T、0 0：溫度為：溫度為T0C和和00C時(shí)的電阻率；時(shí)的電阻率；：溫度系數(shù)。：溫度系數(shù)。銀銀銅銅鋁鋁鎢鎢鐵鐵碳碳鎳鉻鎳鉻合金合金鎳銅鎳銅合金合金01.510-81.610-82.510-85.510-88.710-8350010-811010-85010-84.010-34.310-34.710-34.610-35.010-3-5.010-41.610-44.010-5 相同尺寸下：相同尺寸下：銀、銅、鋁電阻率小，阻值?。汇y、銅、鋁電阻率小，阻值??； 鐵、碳、鎳鉻合金、鎳

7、銅合金電阻率大，阻值大；鐵、碳、鎳鉻合金、鎳銅合金電阻率大，阻值大； 一般用銀、銅、鋁制造導(dǎo)線，用鐵、碳、鎳鉻合金制一般用銀、銅、鋁制造導(dǎo)線，用鐵、碳、鎳鉻合金制造電阻絲。造電阻絲。銀銀銅銅鋁鋁鎢鎢鐵鐵碳碳鎳鉻鎳鉻合金合金鎳銅鎳銅合金合金01.510-81.610-82.510-85.510-88.710-8350010-811010-85010-84.010-34.310-34.710-34.610-35.010-3-5.010-41.610-44.010-5 鎳鉻合金、鎳銅合金鎳鉻合金、鎳銅合金溫度系數(shù)低溫度系數(shù)低適宜制造溫度穩(wěn)適宜制造溫度穩(wěn)定性高的電阻；定性高的電阻； 碳具有負(fù)溫度系數(shù)。

8、碳具有負(fù)溫度系數(shù)。 某些材料構(gòu)成的電阻器的溫度降到一定值后，其阻值某些材料構(gòu)成的電阻器的溫度降到一定值后，其阻值迅速降至迅速降至0（短路）（短路）超導(dǎo)狀態(tài)。超導(dǎo)狀態(tài)。集成電路中的電阻元件集成電路中的電阻元件MOSFET2. 2 2. 2 電源電源2.2.1 2.2.1 獨(dú)立電源獨(dú)立電源獨(dú)立電源獨(dú)立電源 其上電壓或電流僅由內(nèi)部性質(zhì)決定，與外接的元件或電其上電壓或電流僅由內(nèi)部性質(zhì)決定，與外接的元件或電路無關(guān)。路無關(guān)。獨(dú)立電源獨(dú)立電源獨(dú)立電壓源：端電壓保持獨(dú)立。如干電池獨(dú)立電壓源：端電壓保持獨(dú)立。如干電池獨(dú)立電流源：電流保持獨(dú)立。如光電池獨(dú)立電流源：電流保持獨(dú)立。如光電池1.1.理想電壓源理想電壓源

9、定義定義其兩端電壓總能保持定值或一定的時(shí)間其兩端電壓總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)，其值與流過它的電流函數(shù)，其值與流過它的電流i無關(guān)的元件無關(guān)的元件叫理想電壓源。叫理想電壓源。電路符號電路符號iSu+_us理想電壓源端電壓，是唯一的參數(shù)。理想電壓源端電壓，是唯一的參數(shù)。us不隨時(shí)間變化不隨時(shí)間變化直流電壓源，直流電壓源，u=Usus隨時(shí)間變化隨時(shí)間變化交流電壓源，交流電壓源，u=us理想電壓源的電壓、電流的關(guān)系理想電壓源的電壓、電流的關(guān)系端電壓由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電端電壓由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流方向、大小無關(guān)。流方向、大小無關(guān)。通過電壓源的電流由電源及外電

10、路共同決定。通過電壓源的電流由電源及外電路共同決定。例例Ri- -+Su外電路外電路RuiS )( 0 Ri)0( Ri電壓源不允許短路！電壓源不允許短路！uius0電壓電壓us=0=0的理想電壓源可等效為短路！的理想電壓源可等效為短路！電路符號電路符號2.2.理想電流源理想電流源定義定義其輸出電流總能保持定值或一定的時(shí)間函其輸出電流總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)，與它兩端電壓數(shù)，與它兩端電壓u無關(guān)的元件叫理想電流無關(guān)的元件叫理想電流源。源。uSi+ +_ _is理想電流源電流，是唯一的參數(shù)。理想電流源電流，是唯一的參數(shù)。注意：理想電流源兩端有電壓！注意：理想電流源兩端有電壓！is不隨時(shí)間變化不

11、隨時(shí)間變化直流電流源，直流電流源，i=Isis隨時(shí)間變化隨時(shí)間變化交流電流源，交流電流源，i=is理想電流源的電壓、電流關(guān)系理想電流源的電壓、電流關(guān)系電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無關(guān)。它兩端電壓方向、大小無關(guān)。ui0is電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定。電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定。例例Ru- -+ +Si外電路外電路SRiu )0( 0 Ru)( Ru電流源不允許開路！電流源不允許開路！電流電流is=0=0的理想電流源可等效為開路！的理想電流源可等效為開路！例）例）計(jì)算圖示電路各元件的功率

12、。計(jì)算圖示電路各元件的功率。解：解：A2 SiiV5 uW10)25(A2 SuiP發(fā)發(fā)W10-)25V5 (iuPS發(fā)發(fā)發(fā)出發(fā)出吸收吸收滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）（吸）uis=2Ai+ +_ _5V- -+ +2.2.2 受控電源（非獨(dú)立源）受控電源（非獨(dú)立源）1.1.定義定義電壓或電流不受外接電路的影響，而是受電壓或電流不受外接電路的影響，而是受電路中某個(gè)地方的電壓電路中某個(gè)地方的電壓( (或電流或電流) )控制的電控制的電源，稱受控源。源，稱受控源。電路符號電路符號+ +受控電壓源受控電壓源- -受控電流源受控電流源電流控制的電流源電流控制的電流源 ( CCCS )b: : 電流放

13、大倍數(shù)電流放大倍數(shù)（轉(zhuǎn)移電流比）（轉(zhuǎn)移電流比）, ,無量綱無量綱 根據(jù)控制量和被控制量是電壓根據(jù)控制量和被控制量是電壓u或電流或電流i，受控源可分四種，受控源可分四種類型：類型： 當(dāng)被控制量是電壓時(shí)，用受控電壓源表示；當(dāng)被控制量是電壓時(shí)，用受控電壓源表示； 當(dāng)被控制量是電流時(shí)，用受控電流源表示。當(dāng)被控制量是電流時(shí)，用受控電流源表示。2.分類分類12 iib b 輸出：受控部分輸出：受控部分輸入：控制部分輸入：控制部分i1+ +_ _u2i2_ _u1i1+ +g: 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)，量綱：轉(zhuǎn)移電導(dǎo)，量綱：S 電壓控制的電流源電壓控制的電流源 ( VCCS )12gui 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源

14、 ( VCVS )12 uu : 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)（轉(zhuǎn)移電壓比），無量綱（轉(zhuǎn)移電壓比），無量綱 gu1+ +_ _u2i2_ _u1i1+ +u1+ +_ _u2i2_ _u1i1+ + +_ _電流控制的電壓源電流控制的電壓源 ( CCVS )12riu r: 轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 ，量綱：，量綱：ri1+ +_ _u2i2_ _u1i1+ + +_ _受控源與獨(dú)立源的區(qū)別：受控源與獨(dú)立源的區(qū)別： (1)(1)獨(dú)立源電壓獨(dú)立源電壓( (或電流或電流) )由電源本身決定，而受控源由電源本身決定，而受控源電壓電壓( (或電流或電流) )直接由控制量決定。直接由控制量決定。 (2)(2)獨(dú)立源

15、作為電路中獨(dú)立源作為電路中“激勵(lì)激勵(lì)”，在電路中產(chǎn)生電壓、，在電路中產(chǎn)生電壓、電流，而受控源在電路中不能作為電流，而受控源在電路中不能作為“激勵(lì)激勵(lì)”。例）例）求：受控電壓源源電壓求：受控電壓源源電壓u2。解解A2361 iV1025512 iuu2=5i1+ +_ _u3_ _i1+ + +- -3 u1=6V2.3 金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（MOSFET） 一個(gè)受控電流源的例子一個(gè)受控電流源的例子SGD 金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（Metal-Oxide-Semiconductor-Fied-Effect-Transistor），簡稱），簡

16、稱MOS管。是一種應(yīng)用廣泛的電管。是一種應(yīng)用廣泛的電子元件。子元件。 電路符號電路符號 三個(gè)電極三個(gè)電極G:柵極柵極D:漏極漏極S:源極源極三端元件三端元件有兩個(gè)端口：有兩個(gè)端口：G、S：輸入端口：輸入端口D、S：輸出端口：輸出端口GDSSiDS/mAuDS /V0恒流區(qū)恒流區(qū) 可變可變電阻區(qū)電阻區(qū)TUu GSTUu GSMOS管特性管特性 1.輸入端特性輸入端特性輸入端特性：輸入端特性：uGS=f(iG) MOS管輸入端特性：管輸入端特性：iG=0輸入端相當(dāng)于開路輸入端相當(dāng)于開路2.輸出端特性輸出端特性輸出端特性：輸出端特性：iDS=f(uDS) GDSSGiGSuDSuDSiMOSUT:開

17、啟電壓（閾值電壓）開啟電壓（閾值電壓）uGSUT，iDS0，D、S之間形成通路；之間形成通路；TGSDSUuu 預(yù)夾斷軌跡預(yù)夾斷軌跡iDS/mAuDS /V0恒流區(qū)恒流區(qū) 可變可變電阻區(qū)電阻區(qū)TUu GSTUu GSuGSUT的特性曲線可分為兩個(gè)區(qū)域：的特性曲線可分為兩個(gè)區(qū)域：1）斜線區(qū)域）斜線區(qū)域特點(diǎn)：特點(diǎn)：a.iDS隨隨uDS線性變化線性變化電阻電阻特性特性b.iDS隨隨uDS線性變化的速率（電阻倒數(shù)，線性變化的速率（電阻倒數(shù)，即電導(dǎo)）與即電導(dǎo)）與uGS有關(guān)：有關(guān)：uGS越大，電導(dǎo)越大，電阻越小。越大，電導(dǎo)越大，電阻越小。該區(qū)域相當(dāng)于一個(gè)受該區(qū)域相當(dāng)于一個(gè)受uGS控制的可變控制的可變電阻電

18、阻可變電阻區(qū)可變電阻區(qū)iDS/mAuDS /V0恒流區(qū)恒流區(qū) 可變可變電阻區(qū)電阻區(qū)TUu GSTUu GS2）近似水平區(qū)域）近似水平區(qū)域特點(diǎn)：特點(diǎn)：a.iDS不隨不隨uDS變化變化恒流恒流特性特性 具有電流源特性具有電流源特性;b.iDS受受uGS控制控制受控受控特性特性 具有受控源特性。具有受控源特性。 控制關(guān)系：控制關(guān)系：2)-(2TGSDSUuKi 該區(qū)域相當(dāng)于一個(gè)受電壓控制的電流源該區(qū)域相當(dāng)于一個(gè)受電壓控制的電流源VCCSMOS管的電路模型管的電路模型可變電阻區(qū)模型可變電阻區(qū)模型開關(guān)開關(guān)-電阻模型電阻模型恒流區(qū)模型恒流區(qū)模型開關(guān)開關(guān)-電流源模型電流源模型iDS2.4 基爾霍夫定律基爾霍

19、夫定律 基爾霍夫定律是電路分析的基本定律，包括基爾霍基爾霍夫定律是電路分析的基本定律，包括基爾霍夫電流定律（夫電流定律（KCL）和基爾霍夫電壓定律（）和基爾霍夫電壓定律（KVL）。它）。它反映了電路中所有支路電流和電壓所遵循的基本規(guī)律，反映了電路中所有支路電流和電壓所遵循的基本規(guī)律，是分析集總參數(shù)電路的基本定律?；鶢柣舴蚨膳c元件是分析集總參數(shù)電路的基本定律?；鶢柣舴蚨膳c元件特性構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。特性構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。1.幾個(gè)名詞幾個(gè)名詞電路中通過同一電流的分支。電路中通過同一電流的分支。元件的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。元件的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。b=3an=4b+_R1uS1+_uS2R2R3支路

20、支路電路中每一個(gè)兩端元件就叫一條支路。電路中每一個(gè)兩端元件就叫一條支路。i3i2i1結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)b=5或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)?；蛉龡l以上支路的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。n=2注意注意 兩種定義分兩種定義分別用在不同的場合。別用在不同的場合。由支路組成的閉合路徑。由支路組成的閉合路徑。兩結(jié)點(diǎn)間的一條通路。由支路構(gòu)成兩結(jié)點(diǎn)間的一條通路。由支路構(gòu)成對平面電路（無交叉支路，反之，稱為對平面電路（無交叉支路，反之，稱為非平面電路或立體電路），其內(nèi)部不含非平面電路或立體電路），其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。任何支路的回路稱網(wǎng)孔。m=2l=3123路徑路徑回路回路網(wǎng)孔網(wǎng)孔網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。網(wǎng)孔是回

21、路，但回路不一定是網(wǎng)孔。+_R1uS1+_uS2R2R3注意注意2.4.1基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律 （KCL）令流出為令流出為“+”，有：，有：例例 在集總參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，對任意結(jié)點(diǎn)流出（或流在集總參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，對任意結(jié)點(diǎn)流出（或流入）該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零。入）該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零。mti1b0)( 出出入入iior 流進(jìn)的流進(jìn)的電流等電流等于流出于流出的電流的電流1i5i4i3i2i054321 iiiii54321iiiii 0641 iii例例0542 iii0653 iii三式相加得：三式相加得：0321 iiiKCL可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個(gè)結(jié)點(diǎn)的任一可

22、推廣應(yīng)用于電路中包圍多個(gè)結(jié)點(diǎn)的任一閉合面。閉合面。1 3 25i6i4i1i3i2i表明表明KCL是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任意結(jié)是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任意結(jié)點(diǎn)處的反映；點(diǎn)處的反映；KCL是對結(jié)點(diǎn)處支路電流加的約束，與支路上接的是對結(jié)點(diǎn)處支路電流加的約束，與支路上接的是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；KCL方程是按電流參考方向列寫的，與電流實(shí)際方程是按電流參考方向列寫的，與電流實(shí)際方向無關(guān)。方向無關(guān)。明確2.4.2基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律 （KVL）mtu1b0)( 升升降降uuor U3U1U2U4標(biāo)定各元件電

23、壓參考標(biāo)定各元件電壓參考方向方向 選定回路繞行方向，順選定回路繞行方向，順時(shí)針或逆時(shí)針時(shí)針或逆時(shí)針.I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_ 在在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，沿任一回路，所有元件沿任一回路，所有元件電壓的代數(shù)和恒等于零電壓的代數(shù)和恒等于零。U1US1+U2+U3+U4+US4= 0U2+U3+U4+US4=U1+US1 或：或：R1I1+R2I2R3I3+R4I4=US1US4KVL也適用于電路中任一假想的回路。也適用于電路中任一假想的回路。注意U3U1U2U4I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_+_+_+_+_例例SbaUU

24、UU 21KVL的實(shí)質(zhì)反映了電路遵從能量守恒定律的實(shí)質(zhì)反映了電路遵從能量守恒定律;KVL是對回路中的支路電壓加的約束，與回路各支路上是對回路中的支路電壓加的約束，與回路各支路上接的是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；接的是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；KVL方程是按電壓參考方向列寫，與電壓實(shí)際方向無關(guān)。方程是按電壓參考方向列寫，與電壓實(shí)際方向無關(guān)。明確aUsb_- -+U2U14. KCL、KVL小結(jié)：小結(jié)： KCL是對支路電流的線性約束，是對支路電流的線性約束，KVL是對是對回回路電壓路電壓的線性約束。的線性約束。 KCL、KVL與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。與組成支路

25、的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。 KCL表明在每一節(jié)點(diǎn)上電荷是守恒的；表明在每一節(jié)點(diǎn)上電荷是守恒的；KVL是是能量守能量守恒恒的具體體現(xiàn)的具體體現(xiàn)(電壓與路徑無關(guān)電壓與路徑無關(guān))。 KCL、KVL只適用于集總參數(shù)的電路。只適用于集總參數(shù)的電路。i1=i2?UA =UB?思考I = 01.？AB+_13V+_2V2.i111111i22.4.3用用KCL、KVL和元件約束求解電路和元件約束求解電路KCL為聯(lián)接在同一結(jié)點(diǎn)的各支路電流施加了一個(gè)約束；為聯(lián)接在同一結(jié)點(diǎn)的各支路電流施加了一個(gè)約束；KVL為聯(lián)接在同一回路的各元件電壓施加了一個(gè)約束。為聯(lián)接在同一回路的各元件電壓施加了一個(gè)約束。拓?fù)浼s束拓?fù)浼s束（只與電

26、路結(jié)構(gòu)有關(guān)，與元件性質(zhì)無關(guān)）（只與電路結(jié)構(gòu)有關(guān)，與元件性質(zhì)無關(guān)）元件的伏安特性為元件上電壓、電流施加了一個(gè)約束。元件的伏安特性為元件上電壓、電流施加了一個(gè)約束。元件約束元件約束（只與元件性質(zhì)有關(guān)，與電路結(jié)構(gòu)無關(guān)）（只與元件性質(zhì)有關(guān)，與電路結(jié)構(gòu)無關(guān)）拓?fù)浼s束拓?fù)浼s束元件約束元件約束兩類約束兩類約束分析電路的基本依據(jù)分析電路的基本依據(jù)例例1：求圖示電路電壓：求圖示電路電壓U1、U2和電流和電流I1、I2，求每個(gè)元件吸收的，求每個(gè)元件吸收的功率。功率。I1= -2AI2=2AU2=5I2=52=10V-U1+ U2-2=0 U1=U2-2=10-2=8V電流源吸收功率電流源吸收功率P1=-U12=-

27、16W（發(fā)出功率）（發(fā)出功率）電壓源吸收功率電壓源吸收功率P2 =2I1=-4W （發(fā)出功率）（發(fā)出功率）5電阻吸收功率電阻吸收功率P3 =U2I2=20W （吸收功率）（吸收功率）P發(fā)出發(fā)出 = P吸收吸收滿足功率守恒（可用來驗(yàn)證結(jié)果）滿足功率守恒（可用來驗(yàn)證結(jié)果）解：解：例例2：求圖示電路電壓：求圖示電路電壓U1、U2和電流和電流I1、I2以及每個(gè)元件吸收的以及每個(gè)元件吸收的功率。功率。U1= -2VU2=2VI2=-U2/5=-2/5=-0.4A結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)a: I1= I2+2=-0.4+2=1.6A2A電流源吸收功率電流源吸收功率P1=U12=(-2)2=-4W（發(fā)出功率）（發(fā)出功率）2

28、V電壓源吸收功率電壓源吸收功率P2 =2I1=21.6=3.2W（吸收功率）（吸收功率）5電阻吸收功率電阻吸收功率P3 =-U2I2=-2(-0.4)=0.8W（吸收功率）（吸收功率）P發(fā)出發(fā)出 = P吸收吸收滿足功率守恒（驗(yàn)證結(jié)果正確）滿足功率守恒（驗(yàn)證結(jié)果正確）解：解：例例3：求圖示電路中電流：求圖示電路中電流I1。對閉合面應(yīng)用對閉合面應(yīng)用KCL：解：解：063122 III對回路應(yīng)用對回路應(yīng)用KVL：02621 II聯(lián)立求解方程聯(lián)立求解方程 02606321122IIIII A1A821II解：解：LimLoRugRiu 例例4：求圖示電路中電壓放大倍數(shù)：求圖示電路中電壓放大倍數(shù) 。ui

29、為輸入信號，為輸入信號，uo為輸出信號，為輸出信號，gm為常數(shù)。為常數(shù)。iouuk LmioRguuk 解：解：cbicbcoRRuRiRiu b b b b 例例5：求圖示電路中電壓放大倍數(shù)：求圖示電路中電壓放大倍數(shù) 。ui為輸入信號，為輸入信號，uo為輸出信號，為輸出信號，為常數(shù)。為常數(shù)。iouuk bcioRRuukb b 2.5電路的等效變換電路的等效變換 當(dāng)我們研究的對象僅僅是電路中某一條支路當(dāng)我們研究的對象僅僅是電路中某一條支路時(shí)，沒有必要求出所有支路上的電壓大和電流，時(shí)，沒有必要求出所有支路上的電壓大和電流，此時(shí)可利用等效的概念，將被研究支路以外的電此時(shí)可利用等效的概念，將被研究

30、支路以外的電路進(jìn)行簡化，用一個(gè)簡單的電路等效替代，從而路進(jìn)行簡化，用一個(gè)簡單的電路等效替代，從而簡化電路。簡化電路。B+-ui等效等效對對A電路中的電流、電壓和功率而言，滿足：電路中的電流、電壓和功率而言，滿足：BACA 兩個(gè)二端電路，端口具有相同的電壓、電流關(guān)系，則兩個(gè)二端電路，端口具有相同的電壓、電流關(guān)系，則稱它們是等效的。稱它們是等效的。C+-ui等效的概念等效的概念電路等效變換的條件：電路等效變換的條件：電路等效變換的對象：電路等效變換的對象：電路等效變換的目的：電路等效變換的目的：兩電路具有相同的兩電路具有相同的VCR；未變化的外電路未變化的外電路A中的電壓、電流和功率；（即對中的電

31、壓、電流和功率；（即對外等效，對內(nèi)不等效）外等效，對內(nèi)不等效）化簡電路，方便計(jì)算。化簡電路，方便計(jì)算。明確明確2.5.1 電阻網(wǎng)絡(luò)的等效變換電阻網(wǎng)絡(luò)的等效變換iRequPiuiuR eq電阻網(wǎng)絡(luò)電阻網(wǎng)絡(luò)只含電阻，不含電源的網(wǎng)絡(luò)。只含電阻，不含電源的網(wǎng)絡(luò)。等效電阻（入端電阻）等效電阻（入端電阻）1. 電阻元件的串聯(lián)電阻元件的串聯(lián)電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)(a) 各電阻順序連接，流過同一電流各電阻順序連接，流過同一電流 (KCL)；(b) 總電壓等于各串聯(lián)電阻的電壓之和總電壓等于各串聯(lián)電阻的電壓之和 (KVL)。nkuuuu 1+_R1R n+_u ki+_u1+_unuRk 由歐姆定律由歐姆定律等效等效串

32、聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和。串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和。 等效電阻等效電阻iRiRRiRiRiRueqnnK )(11k1knk1eqRRRRRiuRnk 結(jié)論結(jié)論u+_Re qi+_R1R n+_u ki+_u1+_unuRk串聯(lián)電阻的分壓串聯(lián)電阻的分壓電壓與電阻成正比，因此串聯(lián)電阻電路可作分電壓與電阻成正比，因此串聯(lián)電阻電路可作分壓電路。壓電路。uuRRRuRiRueqkeqkkk 例）例）兩個(gè)電阻的分壓：兩個(gè)電阻的分壓：uRRRu2111 uRRRu2122 表明表明+_uR1R2+- -u1+- -u2i+_R1R n+_u ki+_u1+_unuRk2. 電阻元件的并聯(lián)電阻

33、元件的并聯(lián)電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)(a)各電阻兩端為同一電壓（各電阻兩端為同一電壓（KVL)；(b)總電流等于流過各并聯(lián)電阻的電流之和總電流等于流過各并聯(lián)電阻的電流之和(KCL)。i = i1+ i2+ + ik+ +ininR1R2RkRni+ui1i2ik_由由KCL:i = i1+ i2+ + ik+ +in=u/R1 +u/R2 + +u/Rn=u(1/R1+1/R2+1/Rn)=uGeq等效電阻等效電阻knkkneqGGGGGuiG 121等效等效+ +u_ _iReqinR1R2RkRni+ui1i2ik_等效電導(dǎo)等于并聯(lián)的各電導(dǎo)之和。等效電導(dǎo)等于并聯(lián)的各電導(dǎo)之和。keqn21eqeq 1

34、111RRRRRGR 即即結(jié)論結(jié)論并聯(lián)電阻的分流并聯(lián)電阻的分流eqeqGGR/uR/uiikkk iGGikkeq 電流分配與電電流分配與電導(dǎo)成正比導(dǎo)成正比inR1R2RkRni+ui1i2ik_例例) )兩電阻的并聯(lián)：兩電阻的并聯(lián)：R1R2i1i2i212121211111RRRRRRRRReq 2122111111RRiRiRRRi 2112122111RRiRiRRRi 電阻的串并聯(lián)電阻的串并聯(lián)例例1 電路中既有電阻的串聯(lián)，又有電阻的并聯(lián)電路中既有電阻的串聯(lián)，又有電阻的并聯(lián)串并聯(lián)。串并聯(lián)。計(jì)算圖示電路中各支路的電壓和電流計(jì)算圖示電路中各支路的電壓和電流i1+-i2i3i4i518 6 5

35、 4 12 165Vi1+-i2i318 9 5 165V6 A15111651 iV90156612 iu+ +- -u2A518902 iA105153 iV60106633 iuV30334 iuA574304.i A5257105.i i1+-i2i3i4i518 6 5 4 12 165V 求解電阻串并聯(lián)電路關(guān)鍵在于識別各電阻的串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)求解電阻串并聯(lián)電路關(guān)鍵在于識別各電阻的串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系！系！ 流過同一電流流過同一電流串聯(lián)串聯(lián) 承受同一個(gè)電壓承受同一個(gè)電壓并聯(lián)（找出等電位點(diǎn)）并聯(lián)（找出等電位點(diǎn)）+ +- -u2+ +- -u3+ +- -u4例例2求求: Rab Rab70 60

36、 100 50 10 ba40 80 20 60 100 60 ba120 20 40 100 60 ba20 100 100 ba20 例例3求求Rab Rab10 縮短無縮短無電阻支路電阻支路15 20 ba5 6 6 7 15 20 ba5 6 6 7 15 ba4 3 7 15 ba4 10 3. 平衡電橋平衡電橋s212AuRRRu s434BuRRRu 根據(jù)分壓公式根據(jù)分壓公式若若R1R4=R2R3，則，則uA=uB電橋平衡電橋平衡42414232421432BARRRRRRRRRRRRRRuu ）（）（1R su2R3R4RABA、B等電位，等電位，uAB=0A、B間可視為短路；

37、間可視為短路；A、B間接任意支路，其上的電流為間接任意支路，其上的電流為0，不影響電路。，不影響電路。I=0利用電橋平衡的特點(diǎn)可以方便地求解電橋電路。利用電橋平衡的特點(diǎn)可以方便地求解電橋電路。例如例如P42例例2.4.9（1） 電阻的電阻的Y 、 形連接形連接 形形網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) R12R31R23123Y形形網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)R1R2R31234. 電阻的電阻的Y-等效變換等效變換 i1 =i1Y ，i2 =i2Y ，i3 =i3Y 時(shí)，時(shí)， u12 =u12Y ，u23 =u23Y ，u31 =u31Y （2） Y 變換的等效條件變換的等效條件等效條件：等效條件：u23 i3 i2 i1 +u12 u31

38、 R12R31R23123i1Yi2Yi3Y+u12Yu23Yu31YR1R2R3123 接法端扭電壓電流關(guān)系接法端扭電壓電流關(guān)系:u12 = i12 R12u23 = i23 R23u31 = i31 R31u23 i3 i2 i1 +u12 u31 R12R31R23123i12i23i31等效變換關(guān)系：等效變換關(guān)系：i12 與與i1 、i2 的關(guān)系？的關(guān)系？i23 與與i2 、i3 的關(guān)系？的關(guān)系？i31 與與i1 、i3 的關(guān)系？的關(guān)系？下面僅分析下面僅分析i12 與與i1 、i2 的關(guān)系？其他可按同樣的方法分析！的關(guān)系？其他可按同樣的方法分析！u12 = i12 R12u23 i3

39、i2 i1 +u12 u31 R12R31R23123i12i23i31 i12R12+ i23R23 +i31R31=0 i12R12= - -i23R23 - -i31R31而而i23= i2+ i12 i31= i12- i1 i12R12= - -(i2+i12) R23(i12- -i1)R31(R12+R23+R31) i12=i1R31- -i2R2323123122313123123112-iRRRRiRRRRi 2312312231213123123112121212-iRRRRRiRRRRRiRu 同理：同理：u23 i3 i2 i1 +u12 u31 R12R31R231

40、23i12i23i31331231231232312312231223-iRRRRRiRRRRRu 331231212312312312312331-iRRRRRiRRRRRu i1Yi2Yi3Y+u12Yu23Yu31YR1R2R3123Y接法端扭電壓電流關(guān)系：接法端扭電壓電流關(guān)系：u12Y=R1i1YR2i2Y u31Y=R3i3Y R1i1Y u23Y=R2i2Y R3i3Y i1Yi2Yi3Y+u12Yu23Yu31YR1R2R3123兩種接法端扭電壓電流關(guān)系比較：兩種接法端扭電壓電流關(guān)系比較：u12Y=R1i1YR2i2Y u31Y=R3i3Y R1i1Y u23Y=R2i2Y R3

41、i3Y u23 i3 i2 i1 +u12 u31 R12R31R23123i12i23i31231231223121312312311212-iRRRRRiRRRRRu 331231231232312312231223-iRRRRRiRRRRRu 331231212312312312312331-iRRRRRiRRRRRu 在在i1Y=i1，i2Y=i2，i3Y=i3相等的情況下，欲保證相等的情況下，欲保證 u12Y=u12，u23Y=u23，u31Y=u31，則則312312312333123122312231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR u12Y=R1i1YR2

42、i2Y u31Y=R3i3Y R1i1Y u23Y=R2i2Y R3i3Y 231231223121312312311212-iRRRRRiRRRRRu 331231231232312312231223-iRRRRRiRRRRRu 331231212312312312312331-iRRRRRiRRRRRu i1Yi2Yi3Y+u12Yu23Yu31YR1R2R3123u23 i3 i2 i1 +u12 u31 R12R31R23123i12i23i31312312312333123122312231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR 電阻之和電阻之和中兩電阻之積中兩電阻之

43、積與之相鄰的與之相鄰的 YR記憶方法記憶方法i1Yi2Yi3Y+u12Yu23Yu31YR1R2R3123u23 i3 i2 i1 +u12 u31 R12R31R23123i12i23i313123123123122312312312312312312133221)(RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR ）（?312312312333123122312231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR 213322131113322123313322112RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR 中電阻中電阻與之相對的與之相對的中兩兩電阻乘積之和中兩兩電阻乘積之和YY

44、R 特例：若三個(gè)電阻相等特例：若三個(gè)電阻相等(對稱對稱)，則有，則有 R = 3RYR31R23R12R3R2R1外大內(nèi)小外大內(nèi)小橋橋 T 電路電路例例1）1k 1k 1k 1k RE- -+1/3k 1/3k 1k RE1/3k +- -1k 3k 3k RE3k +- -利用電阻的利用電阻的Y等效變換可以化簡電路。等效變換可以化簡電路。5. 含電阻和受控源二端網(wǎng)絡(luò)的含電阻和受控源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻等效電阻 含受控源的電阻電路，若無獨(dú)立源，可視為無源網(wǎng)絡(luò)，含受控源的電阻電路，若無獨(dú)立源，可視為無源網(wǎng)絡(luò)，可以等效成一個(gè)電阻，該等效電阻可用可以等效成一個(gè)電阻，該等效電阻可用外施電源法外施電源法確

45、定。確定。無無源源+i外施電源法外施電源法-u+-usiuRs eqsiuR eq無無源源+-u+-isu加壓求流法：加壓求流法：加流求壓法：加流求壓法：外加電壓源外加電壓源1115163i.iii 111936iiius 651911ab i.iiuRs例例1） 求圖示電路從求圖示電路從ab端看進(jìn)去的端看進(jìn)去的等效電阻。等效電阻。3 i16 +6i1abus+_3 i16 +6i1iab加壓求流加壓求流外加電壓源外加電壓源besbbes)1()(iRuiiRuib bb b 例例2） 求圖示二端網(wǎng)絡(luò)的求圖示二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。等效電阻。加壓求流加壓求流esRu0)(sbbeb uirRbeb

46、sbrRui b bb bb b 1)1()(bebsesbebsesbbesrRuRurRuRuiiRuib bb b 11111bebebebeseqrR/RrRRiuRb b 1bebsesrRuRui2.5.2電源等效變換電源等效變換1.理想獨(dú)立源的串聯(lián)理想獨(dú)立源的串聯(lián)（1 1）理想電流源的串聯(lián)）理想電流源的串聯(lián) 電流相同的理想電流源才能串聯(lián)。電流相同的理想電流源才能串聯(lián)。21ssiii iiS2iS1注意（2 2）理想電流源與任意二端元件或子網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)）理想電流源與任意二端元件或子網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)iS等效電路等效電路對外等效！對外等效！iS任意任意元件元件u_+R（3 3）理想電壓源的串聯(lián)）理

47、想電壓源的串聯(lián) ksn2s1ssuuuuu等效電路等效電路注意參考方向注意參考方向uSn+_+_uS1+_u+_u2.理想獨(dú)立源的并聯(lián)理想獨(dú)立源的并聯(lián) sksnssiiiii21iS1iS2iSni等效電路等效電路i（1）理想電流源的并聯(lián)）理想電流源的并聯(lián)注意參考方向注意參考方向21ssuuu 電壓相同的理想電壓源才能并聯(lián)。電壓相同的理想電壓源才能并聯(lián)。+_uuS1+_+_iuS2+_u等效電路等效電路（2）理想電壓源的并聯(lián)）理想電壓源的并聯(lián)注意 uS+_i任意任意元件元件u+_uS+_iu+_（3）理想電壓源與任意元件或支路的并聯(lián)）理想電壓源與任意元件或支路的并聯(lián)對外等效！對外等效！例例1）

48、求圖示電路的最簡等效電路）求圖示電路的最簡等效電路3.實(shí)際獨(dú)立源模型及其等效變換實(shí)際獨(dú)立源模型及其等效變換 （1） 實(shí)際電壓源實(shí)際電壓源 實(shí)際電壓源也不允許短路。因其內(nèi)阻小，若短路，實(shí)際電壓源也不允許短路。因其內(nèi)阻小，若短路，電流很大，可能燒毀電源。電流很大，可能燒毀電源?？紤]內(nèi)阻考慮內(nèi)阻伏安特性：伏安特性：iRuuSS 一個(gè)好的電壓源要求一個(gè)好的電壓源要求0SRi+_u+_SuSR注意注意usui0SSRuiRS 實(shí)際電流源也不允許開路。因其內(nèi)阻大，若實(shí)際電流源也不允許開路。因其內(nèi)阻大，若開路，電壓很高，可能燒毀電源。開路，電壓很高，可能燒毀電源。（2） 實(shí)際電實(shí)際電流流源源考慮內(nèi)阻考慮內(nèi)阻

49、伏安特性：伏安特性：gSRuii 一個(gè)好的電流源要求一個(gè)好的電流源要求 gR注意注意SigRui+_isui0RgisgRu（3）實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源的等效變換）實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源的等效變換 實(shí)際電壓源、實(shí)際電流源兩種模型可以進(jìn)行等效變換，實(shí)際電壓源、實(shí)際電流源兩種模型可以進(jìn)行等效變換，所謂的等效是指端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過程中保持不變。所謂的等效是指端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過程中保持不變。u=uS RS ii =iS u/Rgi = uS/RS u/RS iS=uS /RS Rg=RS實(shí)際電實(shí)際電壓源壓源實(shí)際電實(shí)際電流源流源端口特性端口特性i+_uSRS+u_iRg+u_iS比較比較可可

50、得等效條件得等效條件電壓源變換為電流源：電壓源變換為電流源：轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換電流源變換為電壓源：電流源變換為電壓源：i+_uSRS+u_轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換i+_uSRS+u_小結(jié)小結(jié)iRg+u_iSiRg+u_iSiRg+u_iS等效是對外部電路等效，對內(nèi)部電路是不等效的。等效是對外部電路等效，對內(nèi)部電路是不等效的。電流源開路，電流源開路， Rg上有電流流過。上有電流流過。電流源短路電流源短路, Rg上無電流。上無電流。 電壓源短路，電壓源短路， RS上有電流；上有電流； 電壓源開路，電壓源開路， RS上無電流流過上無電流流過iS理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。變換關(guān)系變

51、換關(guān)系 iS i表表現(xiàn)現(xiàn)在在注意注意i+_uSRS+u_方向：電流源電流方向與電壓源電壓方向相反。方向：電流源電流方向與電壓源電壓方向相反。數(shù)值關(guān)系數(shù)值關(guān)系1.5A3 4 7 2AI？利用電源轉(zhuǎn)換簡化電路，計(jì)算未知量。利用電源轉(zhuǎn)換簡化電路，計(jì)算未知量。例例2）I=0.5AU=20V+15V_+8V7 7 6A+_U=？5 5 10V10V+_2.+_U2.5 2A6A4.最大功率傳輸最大功率傳輸一個(gè)含源線性一端口電路，當(dāng)所接負(fù)載不同時(shí)，一端一個(gè)含源線性一端口電路，當(dāng)所接負(fù)載不同時(shí)，一端口電路傳輸給負(fù)載的功率就不同。討論負(fù)載為何值時(shí)能從口電路傳輸給負(fù)載的功率就不同。討論負(fù)載為何值時(shí)能從電路獲取最

52、大功率，及最大功率的值是多少的問題是有工電路獲取最大功率，及最大功率的值是多少的問題是有工程意義的。程意義的。i+uA負(fù)負(fù)載載等效變換等效變換iUs+RsRL2LssL RRURPRL P0Pmax0)()(2)( 4LsLsL2Ls2S RRRRRRRUPsL RR s2smax4 RUP 最大功率匹配條件最大功率匹配條件對對P求導(dǎo)：求導(dǎo)：iUs+RsRL例例 受控源和獨(dú)立源一受控源和獨(dú)立源一樣可以進(jìn)行電源變換；變換樣可以進(jìn)行電源變換；變換過程中注意不要丟失控制量。過程中注意不要丟失控制量。求電流求電流 i1。32321RRRRRR SURriRRRi 31321/)/(3321/)/(Rr

53、RRRUiS 注意注意+_US+_R3R2R1i1ri1US+_R1i1R2/R3ri1/R3US+_Ri1+_(R2/R3)ri1/R35.受控源的等效變換受控源的等效變換 運(yùn)算放大器是一種有著十分廣泛用途的電子器件。最運(yùn)算放大器是一種有著十分廣泛用途的電子器件。最早開始應(yīng)用于早開始應(yīng)用于1940年，年，1960年后，隨著集成電路技術(shù)的發(fā)年后，隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)算放大器逐步集成化，大大降低了成本，獲得了越展，運(yùn)算放大器逐步集成化，大大降低了成本，獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。來越廣泛的應(yīng)用。2.6 運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器應(yīng)用應(yīng)用信號的運(yùn)算信號的運(yùn)算比例、加、減、對數(shù)、指數(shù)、積分、比例、加、減

54、、對數(shù)、指數(shù)、積分、微分等運(yùn)算。微分等運(yùn)算。產(chǎn)生方波、鋸齒波等波形。產(chǎn)生方波、鋸齒波等波形。信號的處理信號的處理信號的發(fā)生信號的發(fā)生有源濾波器、精密整流電路、電壓比有源濾波器、精密整流電路、電壓比較器、采樣較器、采樣保持電路。保持電路。集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器8個(gè)引腳：個(gè)引腳：2：反相輸入端：反相輸入端3：同相輸入端：同相輸入端4、7：電源端：電源端6：輸出端：輸出端1、5：外接調(diào)零電位器：外接調(diào)零電位器8：空腳：空腳電路符號電路符號a：反相：反相輸入端，輸入電壓輸入端，輸入電壓ub：同相：同相輸入端，輸入電壓輸入端，輸入電壓u+o：輸出端：輸出端, 輸出電壓輸出電壓 uo在電路符號圖中一

55、般不畫出直流電源端，在電路符號圖中一般不畫出直流電源端，而只有而只有a,b,o三端和接地端。三端和接地端。 圖中參考方向表示每一點(diǎn)對地的電壓，在接地端未圖中參考方向表示每一點(diǎn)對地的電壓，在接地端未畫出時(shí)尤須注意。畫出時(shí)尤須注意。A：開環(huán)電壓放大倍數(shù)，可達(dá)：開環(huán)電壓放大倍數(shù)，可達(dá)十幾萬倍。十幾萬倍。: 公共端公共端(接地端接地端)注意注意+_+u+ +u- -+_uoao+_udb_+A+ 在在 a、b 間加一電壓間加一電壓 ud =u+-u-時(shí)：時(shí)： 輸出電壓輸出電壓 uo=Aud=A (u+-u-)2. 6.1運(yùn)算放大器的特性運(yùn)算放大器的特性au+u-uoo+_ud_+A+b運(yùn)算放大器的放大

56、作用運(yùn)算放大器的放大作用分三個(gè)區(qū)域：分三個(gè)區(qū)域：- -Uds +Uds線性工作區(qū)線性工作區(qū)uo=Aud udUds正向飽和區(qū)正向飽和區(qū)uo= Usat（正向飽和電壓）（正向飽和電壓）Uds是一個(gè)數(shù)值很小的電壓，例如是一個(gè)數(shù)值很小的電壓，例如Usat=13V, A =105，則，則Uds= 0.13mV線性區(qū)很窄線性區(qū)很窄注意 ud0，即即u+ +u- -時(shí)：時(shí)： uo o=+Usat u+ +- -u- -0，即即u+ +uref時(shí)，時(shí)，uo o= +Usatui iuref時(shí)，時(shí)，uo o= - -Usatui i=uref時(shí)，時(shí)，uo o翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)根據(jù)輸出端狀態(tài)可以判斷根據(jù)輸出端狀態(tài)可以判斷

57、ui和和uref的大小。的大小。Usatuo/Vui i/V0- -Usaturef傳輸特性傳輸特性uiurefuo_+Usatuo/Vui i/V0- -UsaturefRf引入正反饋引入正反饋正反饋正反饋放大倍數(shù)放大倍數(shù)A工作在非線性區(qū)！工作在非線性區(qū)！具有非線性區(qū)特點(diǎn)！具有非線性區(qū)特點(diǎn)！2.含正反饋理想運(yùn)算放大器的電路含正反饋理想運(yùn)算放大器的電路+ +_ _uo+ +_ _uiR1Rf+ +- -+Rf引入正反饋引入正反饋工作在非線性區(qū)！工作在非線性區(qū)！3.滯回比較器滯回比較器uouiR1Rf+ +- -+u+of11uRRRu 當(dāng)當(dāng)uo=+Usat時(shí)，時(shí)，satf111URRRuu 當(dāng)

58、當(dāng)uo= - -Usat時(shí)，時(shí)，satf112-URRRuu 根據(jù)虛斷，有：根據(jù)虛斷，有：u- -=ui設(shè)設(shè)ui很小很小ui u+uo=+Usat u+= u1+，若，若ui，則，則uo=+Usat 不變；不變；當(dāng)當(dāng)uiui u1+ uo= - -Usat u+= u2+，若，若ui，則，則uo= - -Usat 不變；不變；當(dāng)當(dāng)uiuiu2+ uo= + +Usat u+= u1+，重復(fù)上述過程。，重復(fù)上述過程。Usatuo/Vui i/V0- -Usatsatf11URRR satf11-URRR 滯回比較器優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)。滯回比較器優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)。2.7 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò)在工

59、程實(shí)際中，研究信號及能量的傳輸和信號變在工程實(shí)際中，研究信號及能量的傳輸和信號變換時(shí)，經(jīng)常碰到如下兩端口電路。換時(shí)，經(jīng)常碰到如下兩端口電路。濾波器濾波器RCC反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)放大器放大器三極管三極管傳輸線傳輸線變壓器變壓器n:1n:1共同的特點(diǎn)：共同的特點(diǎn)：具有具有4個(gè)端鈕，個(gè)端鈕，2個(gè)端口個(gè)端口二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò)1. 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò)端口由一對端鈕構(gòu)成，且滿端口由一對端鈕構(gòu)成，且滿足如下端口條件：從一個(gè)端足如下端口條件：從一個(gè)端鈕流入的電流等于從另一個(gè)鈕流入的電流等于從另一個(gè)端鈕流出的電流。端鈕流出的電流。N+ u1i1i1二端口二端口 當(dāng)一個(gè)電路與外部電路通過兩個(gè)端口連接時(shí)稱此電路當(dāng)

60、一個(gè)電路與外部電路通過兩個(gè)端口連接時(shí)稱此電路為二端口網(wǎng)絡(luò)。為二端口網(wǎng)絡(luò)。N+ u1i1i1i2i2+ u2二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)端口條件端口條件2.7.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和方程二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和方程端口端口二端口網(wǎng)絡(luò)與四端網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別二端口網(wǎng)絡(luò)與四端網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別二端口二端口四端網(wǎng)絡(luò)四端網(wǎng)絡(luò) Ni i1 1i i2 2i i3 3i i4 4注意注意N+ u1i1i1i2i2+ u2 二端口的兩個(gè)端口間若有外部連接，則會(huì)破壞原二端二端口的兩個(gè)端口間若有外部連接，則會(huì)破壞原二端口的端口條件?？诘亩丝跅l件。222111iiiiiiii 1-1 2-2是二端口是二端口3-3 4-4不是二端口，是四端網(wǎng)絡(luò)不是二