電路教案第1章

電路基礎(chǔ)fundamentalsofelectriccircuits

主講：呂曉洲Email:xzlu@lxz@西安電子科技大學(xué)1.班長及課代表；2.作業(yè)及平時成績；3.考試（期中、期末）課前溝通：1.為什么學(xué)習(xí)？2.學(xué)習(xí)什么？3.怎樣學(xué)習(xí)？課前思考：第一章電路的基本規(guī)律（電路、電流、電壓、電源、電阻；吉爾霍夫；電路的等效和串并聯(lián)）；第二章電阻電路分析（回路法與節(jié)點法、齊次定理與疊加定理、替代定理、等效電源定理、特勒根定理與互易定理）；第三章動態(tài)電路（動態(tài)元件：電容和電感；電路方程及其響應(yīng)；一階電路三要素法、二階短路響應(yīng)）期中考試課程構(gòu)架：第四章正弦穩(wěn)態(tài)分析（相量法、阻抗與導(dǎo)納、互感耦合、變壓器）第五章電路頻率響應(yīng)和諧振現(xiàn)象第六章二端口電路期末考試課程構(gòu)架：下一頁前一頁第1-6

頁退出本章1.1引言

一、電路模型二、電路的分類1.2電路變量

一、電流二、電壓三、功率1.3基爾霍夫定律

一、電路圖二、基爾霍夫電流定律三、基爾霍夫電壓定律1.4電阻元件

一、電阻元件與歐姆定律二、電阻元件吸收的功率三、舉例四、分立電阻與集成電阻

1.5電源

一、電壓源二、電流源三、受控源

1.6不含獨立源電路的等效

一、電路等效的概念二、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)等效三、電阻的Y形電路與△形電路的等效變換四、等效電阻

1.7含獨立源電路的等效

一、獨立源的串聯(lián)與并聯(lián)二、實際電源兩種模型及其等效三、電源的等效轉(zhuǎn)移1.8運算放大器

一、運放的外部特性和電路模型二、理想運放三、含運放的電路分析第一章電路的基本規(guī)律點擊目錄，進入相關(guān)章節(jié)

由電器件相互連接所構(gòu)成的電流通路稱為電路。2、實際電路的組成①提供電能的能源,簡稱電源；電源、負(fù)載、導(dǎo)線是任何實際電路都不可缺少的三個組成部分。一、電路模型(circuitmodel)1.1引言②用電裝置，統(tǒng)稱其為負(fù)載。

它將電源提供的能量轉(zhuǎn)換為其他形式的能量；③連接電源與負(fù)載而傳輸電能的金屬導(dǎo)線，簡稱導(dǎo)線。下一頁前一頁第1-7

頁返回本章目錄1、何謂電路(circuit)?手電筒電路開關(guān)①②③實際電路種類繁多，功能各異。電路的主要作用可概括為兩個方面：

①進行能量的傳輸與轉(zhuǎn)換；如電力系統(tǒng)的發(fā)電、傳輸?shù)取＂趯崿F(xiàn)信號的傳遞與處理。如電視機、通信電路等。一、電路模型1.1引言下一頁前一頁第1-8

頁返回本章目錄3、實際電路的功能發(fā)電機輸電線變電站

實際電路在運行過程中的表現(xiàn)相當(dāng)復(fù)雜，如：制作一個電阻器是要利用它對電流呈現(xiàn)阻力的性質(zhì)，然而當(dāng)電流通過時還會產(chǎn)生磁場。要在數(shù)學(xué)上精確描述這些現(xiàn)象相當(dāng)困難。為了用數(shù)學(xué)的方法從理論上判斷電路的主要性能，必須對實際器件在一定條件下，忽略其次要性質(zhì)，按其主要性質(zhì)加以理想化，從而得到一系列理想化元件。這種理想化的元件稱為實際器件的“器件模型”。一、電路模型1.1引言下一頁前一頁第1-9

頁返回本章目錄4、為什么要引入電路模型①理想電阻元件：只消耗電能，如電阻器、燈泡、電爐等，可以用理想電阻來反映其消耗電能的這一主要特征；②理想電容元件：只儲存電能，如各種電容器，可以用理想電容來反映其儲存電能的特征；③理想電感元件：只儲存磁能，如各種電感線圈，可以用理想電感來反映其儲存磁能的特征；一、電路模型1.1引言下一頁前一頁第1-10

頁返回本章目錄5、幾種常見的理想化元件（器件模型）電路模型是由若干理想化元件組成的；將實際電路中各個器件用其模型符號表示，這樣畫出的圖稱為稱為實際電路的電路模型圖，常簡稱為電路圖。一、電路模型1.1引言下一頁前一頁第1-11

頁返回本章目錄6、電路模型和電路圖一、電路模型②實際器件在不同的應(yīng)用條件下，其模型可以有不同的形式；①不同的實際器件只要有相同的主要電氣特性，在一定的條件下可用相同的模型表示。如燈泡、電爐等在低頻電路中都可用理想電阻表示。說明如：電感線圈的電路模型直流低頻高精高頻下一頁前一頁第1-12

頁返回本章目錄二、電路分類1.1引言

如果實際電路的幾何尺寸l遠(yuǎn)小于其工作時電磁波的波長λ，可以認(rèn)為傳送到電路各處的電磁能量是同時到達的，這時整個電路可以看成電磁空間的一個點。

電路幾何尺寸l遠(yuǎn)小于其工作時電磁波波長λ的電路稱為集中參數(shù)電路，否則稱為分布參數(shù)電路。

因此可以認(rèn)為，交織在器件內(nèi)部的電磁現(xiàn)象可以分開考慮；耗能都集中于電阻元件，電能只集中于電容元件，磁能只集中于電感元件。下一頁前一頁第1-13

頁返回本章目錄1、集中參數(shù)電路與分布參數(shù)電路

(lumpedcircuit&distributedcircuit)二、電路分類

（1）電力輸電線，其工作頻率為50Hz，相應(yīng)波長(λ=C/f)為6000km。故30km長的輸電線，可以看作是集中參數(shù)電路。

（2）而對于電視天線及其傳輸線來說，其工作頻率為108Hz的數(shù)量級，如10頻道，其工作頻率約為200MHz，相應(yīng)工作波長為1.5m。此時0.2m長的傳輸線也是分布參數(shù)電路。例：下一頁前一頁第1-14

頁返回本章目錄二、電路分類1.1引言

若描述電路特性的所有方程都是線性代數(shù)或微積分方程，則稱這類電路是線性電路；否則為非線性電路。

非線性電路在工程中應(yīng)用更為普遍，線性電路常常僅是非線性電路的近似模型。但線性電路理論是分析非線性電路的基礎(chǔ)。下一頁前一頁第1-15

頁返回本章目錄2、線性電路與非線性電路

(linearcircuit&nonlinearcircuit)

時不變電路指電路中元件的參數(shù)值不隨時間變化的電路；描述它的電路方程是常系數(shù)的代數(shù)或微積分方程。反之，由變系數(shù)方程描述的電路稱為時變電路。

時不變電路是最基本的電路模型，是研究時變電路的基礎(chǔ)。

本書主要討論集中參數(shù)電路中的線性時不變電路。二、電路分類1.1引言下一頁前一頁第1-16

頁返回本章目錄3、時不變電路與時變電路

(time-invariantcircuit&time-varyingcircuit)

為了定量地描述電路的性能，電路中引入一些物理量作為電路變量；通常分為兩類：基本變量和復(fù)合變量。電流、電壓由于易測量而常被選為基本變量。復(fù)合變量包括功率和能量等。一般它們都是時間t的函數(shù)。

1.2電路變量下一頁前一頁第1-17

頁返回本章目錄1,2電路變量

在電場力作用下，電荷有規(guī)則的定向移動形成電流，用i

(t)或i表示。單位：安[培]（A）。

一、電流(current)2、電流的大小---電流強度，簡稱電流式中dq

為通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，電荷的單位：庫[侖]（C）。若dq/dt即單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為常數(shù)，這種電流叫做恒定電流，簡稱直流電流，常用大寫字母I表示。E自由電子s下一頁前一頁第1-18

頁返回本章目錄1、電流的形成一、電流(current)規(guī)定：正電荷的運動方向為電流的實際方向。

1,2電路變量下一頁前一頁第1-19

頁返回本章目錄3、電流的方向

對于復(fù)雜電路或電路中的電流隨時間變化時，電流的實際方向往往很難事先判斷。問題如：判斷R3上電流I3的方向？下一頁前一頁第1-20

頁返回本章目錄參考方向

大小方向(正負(fù)）電流(代數(shù)量)任意假定一個正電荷運動的方向即為電流的參考方向。i>0i<0實際方向?qū)嶋H方向電流的參考方向與實際方向的關(guān)系：i

參考方向ABi

參考方向ABi

參考方向AB一、電流(current)1、原則上可任意設(shè)定；2、習(xí)慣上：

A、凡是一眼可看出電流方向的，將此方向為參考方向；

B、對于看不出方向的，可任意設(shè)定。參考方向假設(shè)說明兩點：一、電流(current)1,2電路變量下一頁前一頁第1-21

頁返回本章目錄1、今后，電路圖上只標(biāo)參考方向。電流的參考方向是任意指定的，一般用箭頭在電路圖中標(biāo)出，也可以用雙下標(biāo)表示；如iAB表示電流的參考方向是由A到B。2、電流是個既具有大小又有方向的代數(shù)量。在沒有設(shè)定參考方向的情況下，討論電流的正負(fù)毫無意義。一、電流(current)1,2電路變量下一頁前一頁第1-22

頁返回本章目錄4、電流總結(jié)iABABiAB二、電壓(voltage)電路中，電場力將單位正電荷從某點a移到另一點b所做的功，稱為兩點間的電壓。功（能量）的單位：焦[耳](J);電壓的單位：伏[特](V)。2、電壓的極性（方向）實際極性：規(guī)定兩點間電壓的高電位端為“+”極，低電位端為“-”極。兩點電位降低的方向也稱為電壓的方向。參考極性：假設(shè)的電壓“+”極和“-”極。

若參考極性與實際極性一致，電壓為正值，反之，電壓為負(fù)值。1.2電路變量下一頁前一頁第1-23

頁返回本章目錄1、電壓的定義

電流和電壓的參考方向可任意假定，而且二者是相互獨立的。

若選取電流i的參考方向從電壓u的“+”極經(jīng)過元件A本身流向“-”極，則稱電壓u與電流i對該元件取關(guān)聯(lián)參考方向。否則，稱u與i對A是非關(guān)聯(lián)的。二、電壓(voltage)uA與iA關(guān)聯(lián)uB與iB非關(guān)聯(lián)u與i對元件2關(guān)聯(lián)u與i對元件1非關(guān)聯(lián)1.2電路變量下一頁前一頁第1-24

頁返回本章目錄3、關(guān)聯(lián)參考方向

1、今后，電路圖中只標(biāo)電壓的參考極性。在沒有標(biāo)參考極性的情況下，電壓的正、負(fù)無意義。

3、電路圖中不標(biāo)示電壓/電流參考方向時，說明電壓/電流參考方向與電流/電壓關(guān)聯(lián)。

2、電壓的參考極性可任意指定，一般用“+”、“-”號在電路圖中標(biāo)出，有時也用雙下標(biāo)表示，如uab表示a端為“+”極，b端為“-”極。

4、大小和方向均不隨時間變化的電流和電壓稱為直流電流和直流電壓，可用大寫字母I和U表示。二、電壓(voltage)1.2電路變量下一頁前一頁第1-25

頁返回本章目錄4、電壓說明

三、功率(power)與能量(enerage)2、功率與電壓u、電流i的關(guān)系

單位時間電場力所做的功稱為電功率，即：簡稱功率，單位是瓦[特]（W）。

如圖(a)所示電路N的u和i取關(guān)聯(lián)方向,由于i=dq/dt，u=dw/dq，故電路消耗的功率為P消(t)=u(t)i(t)

對于圖(b)，由于對N而言u和i非關(guān)聯(lián)，則N消耗的功率為p消(t)=-

u(t)i(t)1.2電路變量下一頁前一頁第1-26

頁返回本章目錄1、功率的定義

三、功率(power)與能量(enerage)

利用前面兩式計算電路N消耗的功率時，①若p>0，則表示電路N確實消耗（吸收）功率；②若p<0，則表示電路N吸收的功率為負(fù)值，實質(zhì)上它將產(chǎn)生（提供或發(fā)出）功率。當(dāng)電路N的u和i非關(guān)聯(lián)（如圖b），則N產(chǎn)生功率的公式為由此容易得出，當(dāng)電路N的u和i關(guān)聯(lián)（如圖a），N產(chǎn)生功率的公式為P產(chǎn)(t)=-u(t)i(t)p產(chǎn)(t)=u(t)i(t)1.2電路變量下一頁前一頁第1-27

頁返回本章目錄3、功率的計算

對于一個二端元件（或電路），如果w(t)≥0，則稱該元件（或電路）是無源的或是耗能元件（或電路）。

根據(jù)功率的定義，兩邊從-∞到t積分，并考慮w(-∞)=0，得（設(shè)u和i關(guān)聯(lián)）

三、功率(power)與能量(enerage)1.2電路變量下一頁前一頁第1-28

頁返回本章目錄4、能量的計算

前面介紹的電流、電壓、功率和能量的基本單位分別是安（A)、伏（V)、瓦（W)、焦耳（J)，有時嫌單位太大（無線電接收），有時又嫌單位太?。娏ο到y(tǒng)），使用不便。我們便在這些單位前加上國際單位制（SI）詞頭用以表示這些單位被一個以10為底的正次冪或負(fù)次冪相乘后所得的SI單位的倍數(shù)單位。因數(shù)原文名稱（法）中文名稱符號109giga吉G106mega兆M103kilo千k10-3milli毫m10-6micro微μ10-9nano納n10-12pico皮p

三、功率(power)與能量(enerage)1.2電路變量下一頁前一頁第1-29

頁返回本章目錄5、常用國際單位制（SI）詞頭

1847年，德國物理學(xué)家基爾霍夫(G.R.Kirchhoff)對于集中參數(shù)提出兩個定律：基爾霍夫電流定律(Kirchhoff’sCurrentLaw,簡記KCL)和基爾霍夫電壓定律(Kirchhoff’sVoltageLaw,簡記KVL)。它只與電路的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與構(gòu)成電路的元件性質(zhì)無關(guān)。為了敘述方便，先介紹電路圖中有關(guān)的幾個名詞術(shù)語。

1.3基爾霍夫定律一、電路圖的有關(guān)術(shù)語1、支路：①每個電路元件可稱為一條支路；②每個電路的分支也可稱為一條支路。2、節(jié)點（結(jié)點）：支路的連接點。3、回路：由支路組成的任何一個閉合路徑。注：①若將每個電路元件作為一個支路；則圖中有6條支路，4個節(jié)點(a、b、c、d)，注意：由于a點與a’點是用理想導(dǎo)線相連，從電氣角度看，它們是同一節(jié)點，可以合并為一點。b點與b’點也一樣。②若將每個電路分支作為一個支路；則圖中只有4條支路，2個節(jié)點(a和b)。下一頁前一頁第1-30

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KCL描述了電路中與節(jié)點相連各支路電流之間的相互關(guān)系，它是電荷守恒在集中參數(shù)電路中的體現(xiàn)。二、基爾霍夫電流定律KCL

對于集中參數(shù)電路中的任一節(jié)點，在任一時刻，流入該節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和。1.3基氏定律例：對右圖所示電路a節(jié)點，利用KCL得KCL方程為：

i2

+i3

=i1+i4或流入節(jié)點a電流的代數(shù)和為零，即：

-

i1+i2+i3-

i4=0

或流出節(jié)點a電流的代數(shù)和為零即：

i1-

i2-

i3+i4=0下一頁前一頁第1-31

頁返回本章目錄1、KCL內(nèi)容①

不僅適用于節(jié)點，而且適用于任何一個封閉曲面。二、基爾霍夫電流定律1.3基氏定律例：對圖(a)有

i1+

i2

-

i3

=0，對圖(b)有

i=0，對圖(c)有

i1

=i2。下一頁前一頁第1-32

頁返回本章目錄2、對KCL的說明②

應(yīng)用KCL列寫節(jié)點或閉合曲面方程時，首先要設(shè)出每一支路電流的參考方向，然后根據(jù)參考方向取符號：選流出節(jié)點的電流取正號則流入電流取負(fù)號或選流入節(jié)點的電流取正號則流出電流取負(fù)號均可以，但在列寫的同一個KCL方程中取號規(guī)則應(yīng)一致。2、對KCL的說明③應(yīng)將KCL代數(shù)方程中各項前的正負(fù)號與電流本身數(shù)值的正負(fù)號區(qū)別開來。④

KCL實質(zhì)上是電荷守恒原理在集中電路中的體現(xiàn)。即，到達任何節(jié)點的電荷既不可能增生，也不可能消失，電流必須連續(xù)流動。二、基爾霍夫電流定律1.3基氏定律下一頁前一頁第1-33

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KVL描述了回路中各支路（元件）電壓之間的關(guān)系，它是能量守恒在集中參數(shù)電路中的體現(xiàn)。三、基爾霍夫電壓定律KVL

對于集中參數(shù)電路，在任一時刻，沿任一回路巡行一周，各支路（元件）電壓降的代數(shù)和為零。1.3基氏定律列寫KVL方程具體步驟為：（1）首先設(shè)定各支路的電壓參考方向；（2）標(biāo)出回路的巡行方向（3）凡支路電壓方向（支路電壓“+”極到“-”極的方向）與巡行方向相同者取“+”，反之取“-”。下一頁前一頁第1-34

頁返回本章目錄1、KVL內(nèi)容三、基爾霍夫電壓定律KVL1.3基氏定律

右圖為某電路中一回路，從a點開始按順時針方向(也可按逆時針方向）繞行一周，有：3、說明:

①KVL推廣形式：在假設(shè)回路中，同樣滿足KVL方程。在a、d之間設(shè)有一假想支路6，其上電壓記為u6。則對回路a-d-e有

u6+u4

–u2

=0→

u6=u2

–u4則對回路a-b-c-d有

u1–

u3+u5

–

u6=0→

u6=u1-u3+u5

故有a、d兩點之間的電壓

uad=u6=u2

–u4=

u1–

u3+u5求a點到d點的電壓：uad=自a點始沿任一路徑，巡行至d點，沿途各支路電壓降的代數(shù)和。u1–

u3+u5+u4

–u2

=0當(dāng)繞行方向與電壓參考方向一致（從正極到負(fù)極），電壓為正，反之為負(fù)。下一頁前一頁第1-35

頁返回本章目錄2、舉例②對回路中各支路電壓要規(guī)定參考方向；并設(shè)定回路的巡行方向，選順時針巡行和逆時針巡行均可。巡行中，遇到與巡行方向相反的電壓取負(fù)號；3、說明:③應(yīng)將KVL代數(shù)方程中各項前的正負(fù)號與電壓本身數(shù)值的正負(fù)號區(qū)別開來。④

KVL實質(zhì)上是能量守恒原理在集中電路中的體現(xiàn)。因為在任何回路中，電壓的代數(shù)和為零，實際上是從某一點出發(fā)又回到該點時，電壓的升高等于電壓的降低。三、基爾霍夫電壓定律KVL1.3基氏定律下一頁前一頁第1-36

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1.4電阻（resistor)元件

電路中最簡單、最常用的元件是二端電阻元件，它是實際二端電阻器件的理想模型。一、電阻元件與歐姆定律

若一個二端元件在任意時刻，其上電壓和電流之間的關(guān)系(VoltageCurrentRelation，縮寫為VCR)，能用u~i平面上的一條曲線表示，即有代數(shù)關(guān)系

f(u，i)=0則此二端元件稱為電阻元件。

元件上的電壓電流關(guān)系VCR也常稱為伏安關(guān)系(VAR)或伏安特性下一頁前一頁第1-37

頁返回本章目錄1、電阻元件的定義一、電阻元件與歐姆定律1.4電阻元件

①如果電阻元件的VCR在任意時刻都是通過u~i平面坐標(biāo)原點的一條直線，如圖(a)所示，則稱該電阻為線性時不變電阻，其電阻值為常量，用R表示。

②若直線的斜率隨時間變化(如圖(b)所示)，則稱為線性時變電阻。

③若電阻元件的VCR不是線性的(如圖(c)所示)，則稱此電阻是非線性電阻。

本書重點討論線性時不變電阻，簡稱為電阻。下一頁前一頁第1-38

頁返回本章目錄2、電阻的分類

對于（線性時不變）電阻而言，其VCR由著名的歐姆定律(Ohm’sLaw)確定。電阻的單位為：歐[姆](Ω)。電阻的倒數(shù)稱為電導(dǎo)(conductance)，用G表示，即G=1/R,電導(dǎo)的單位是：西[門子](S)。應(yīng)用OL時注意：①歐姆定律只適用于線性電阻，非線性電阻不適用；②電阻上電壓電流參考方向的關(guān)聯(lián)性。一、電阻元件與歐姆定律1.4電阻元件下一頁前一頁第1-39

頁返回本章目錄3、歐姆定律①開路(Opencircuit)：R=∞，G=0，伏安特性②短路(Shortcircuit)：R=0，G=∞，伏安特性二、R吸收的功率對于正電阻R來說，吸收的功率總是大于或等于零。一、電阻元件與歐姆定律1.4電阻元件下一頁前一頁第1-40

頁返回本章目錄4、兩種特殊情況三、舉例1.4電阻元件例1

阻值為2Ω的電阻上的電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)，已知電阻上電壓u(t)=4cost(V)，求其上電流i(t)和消耗的功率p(t)。解：

因電阻上電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)，由OL得其上電流

i(t)=u(t)/R=4cost/2=2cost(A)消耗的功率

p(t)=R

i2(t)=8cos2t(W)。例2

如圖所示部分電路，求電流i和18Ω電阻消耗的功率。解：在b點列KCL有i1=i+12，在c點列KCL有i2=i1+6=i+18，在回路abc中，由KVL和OL有

18i+12i1+6i2=0即18i+12(i+12)+6(i+18)=0解得i=-7(A)，PR=i2×18=882(W)下一頁前一頁第1-41

頁返回本章目錄下一頁前一頁第1-42

頁返回本章目錄四、分立電阻與集成電阻

任何材料都有電阻。導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體三者的區(qū)別是由材料的電阻率ρ而定。通常ρ<10－4Ω·m的材料稱為導(dǎo)體，ρ>104Ω·m的材料稱為絕緣體，半導(dǎo)體的ρ介于導(dǎo)體和絕緣體之間。一段長度為L、截面積為S、電阻率為ρ的材料，其電阻值為

下一頁前一頁第1-43

頁返回本章目錄1.分立電阻器的主要參數(shù)

電子電路中單個使用的具有電阻特性的元件，稱為分立電阻器。電阻元件和電阻器這兩個概念是有區(qū)別的。電阻元件的參數(shù)只有一個電阻值，而電阻器的元件參數(shù)包括：標(biāo)稱值、容差、額定功率、溫度系數(shù)等。

標(biāo)稱值(標(biāo)準(zhǔn)電阻值)是指標(biāo)志在電阻器上的電阻值。標(biāo)稱阻值是有規(guī)定的。電阻標(biāo)稱值可以是：1.0Ω，1.1Ω，1.2Ω，1.3Ω，1.5Ω，1.6Ω，1.8Ω，2.0Ω，2.2Ω，2.4Ω，2.7Ω，3.0Ω，3.3Ω，3.6Ω，3.9Ω，4.3Ω，4.7Ω，5.1Ω，5.6Ω，6.2Ω，6.8Ω，7.5Ω，8.2Ω，9.1Ω等以及乘10次冪的阻值。不同系列的電阻器，其標(biāo)稱阻值會有所不同。下一頁前一頁第1-44

頁返回本章目錄下一頁前一頁第1-45

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批量生產(chǎn)的電阻器很難具有完全一樣的阻值。

電阻器的實際阻值與標(biāo)稱值之間的相對誤差稱為電阻的誤差，即誤差=[(實際阻值－標(biāo)稱值)/標(biāo)稱值]×100%

阻值的誤差容限稱為電阻器的容差，記為ε。容差大小一般分三級：ε=±5%為Ⅰ級，ε=±10%為Ⅱ級，ε=±20%為Ⅲ級。對于精密電阻，容差等級有±0.05%、±0.2%、±0.5%、±1%等。

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電阻器所允許消耗的最大功率稱為電阻器的額定功率。當(dāng)電阻器的額定功率是實際承受功率的1.5~2倍以上時才能保證電阻器可靠工作。

實際中，常用色碼標(biāo)注這些參數(shù)。

此外，隨著溫度變化，材料的電阻率也發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電阻器的阻值變化。某些材料構(gòu)成的電阻器的溫度降到一定值后，其阻值可能迅速減至零，此時稱該電阻器進入了超導(dǎo)狀態(tài)。下一頁前一頁第1-47

頁返回本章目錄2.集成電阻(又稱擴散電阻、薄層電阻)

1960年之前，組成電路的都是一些分立元件。在1959年發(fā)現(xiàn)了將固體工藝和制造印刷電路板中所用的光刻技術(shù)結(jié)合起來，可以在一塊半導(dǎo)體硅片上同時制作很多元件，并且可以在硅片上淀積金屬薄膜而將它們互連成電路。這樣的電路稱為集成電路。在集成電路中，除了以PN結(jié)作為電阻外，還有多種與晶體管工藝兼容方式制作的集成電阻。最常用的是擴散電阻。下一頁前一頁第1-48

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通過復(fù)雜的擴散工藝在硅片上生成一定尺寸的薄層而制成的電阻，稱為擴散電阻。材料的電阻率ρ和擴散電阻的擴散厚度x由集成電路生產(chǎn)線的工藝所決定。通常ρ/x為固定值。下一頁前一頁第1-49

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集成電路設(shè)計中將ρ/x定義為方塊電阻(也稱薄層電阻)，記為R□，單位為Ω/□(每方歐姆)。

利用方塊電阻的概念就把版圖幾何平面尺寸和工藝縱向參數(shù)分開了，設(shè)計人員根據(jù)生產(chǎn)線工藝所提供的方塊電阻值，通過改變擴散電阻的長和寬就可改變其阻值?？梢姡瑢Υ笞柚档碾娮鑼加煤芏嘈酒娣e。一般來說，擴散電阻的容差為±20%，并且不可能修整的更精確。由于電路中所有電阻是同時擴散成的，所以阻值誤差一般是同符號的。

無論是分立電阻器，還是集成電阻，分析它們時都抽象為電阻元件。所以在電路分析中是一樣的。

1.5電源電源獨立電源獨立電壓源，簡稱電壓源(VoltageSource)獨立電流源，簡稱電流源(CurrentSource)非獨立電源，常稱為受控源(ControlledSource)下一頁前一頁第1-50

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電源是有源的電路元件，它是各種電能量（電功率）產(chǎn)生器的理想化模型。一、電壓源1.5電源

若一個二端元件接到任何電路后，該元件兩端電壓總能保持給定的時間函數(shù)uS(t)，與通過它的電流大小無關(guān)，則此二端元件稱為電壓源。u(t)=uS(t)，任何ti(t)任意R=6

Ω，u=6V，i=1AR=3Ω，u=6V，i=2AR=0Ω，u=6V，i=∞下一頁前一頁第1-51

頁返回本章目錄1、電壓源定義一、電壓源1.5電源從定義可看出它有兩個基本性質(zhì):①其端電壓是定值或是一定的時間函數(shù)，與流過的電流無關(guān)，當(dāng)uS=0，電壓源相當(dāng)于短路。②電壓源的電壓是由它本身決定的，流過它的電流則是任意的，由電壓源與外電路共同決定。①

理想電壓源在現(xiàn)實中是不存在的；②實際電壓源不能隨意短路。3、需注意的問題下一頁前一頁第1-52

頁返回本章目錄2、電壓源的性質(zhì)二、電流源1.5電源

若一個二端元件接到任何電路后，該元件上的電流總能保持給定的時間函數(shù)iS(t)，與其兩端的電壓的大小無關(guān)，則此二端元件稱為電流源。i(t)=iS(t)，任何tu(t)任意R=0

Ω，i=2A，u=0VR=3Ω，

i=2A，u=6VR=6Ω，

i=2A，u=12V下一頁前一頁第1-53

頁返回本章目錄1、電流源定義二、電流源1.5電源從定義可看出它有兩個基本性質(zhì):①其上電流是定值或是一定的時間函數(shù)，與它兩端的電壓無關(guān)。當(dāng)iS=0，電流源相當(dāng)于開路。②電流源的電流是由它本身決定的，其上的電壓則是任意的，由電流源與外電路共同決定。①理想電流源在現(xiàn)實中是不存在的；②實際電流源不能隨意開路。3、需注意的問題下一頁前一頁第1-54

頁返回本章目錄2、電流源的性質(zhì)例1

如圖電路，已知i2=1A，試求電流i1、電壓u、電阻R和兩電源產(chǎn)生的功率。解：由KCLi1=iS

–

i2=1A故電壓u=3i1+uS=3+5=8(V)電阻R=u/

i2=8/1=8ΩiS產(chǎn)生的功率P1=u

iS=8×2=16(W)uS產(chǎn)生的功率P2=-

uS

i1=-

5×1=-5(W)可見，獨立電源可能產(chǎn)生功率，也可能吸收功率。二、電流源1.5電源下一頁前一頁第1-55

頁返回本章目錄4、舉例4、舉例例2

如圖電路，求電流i和電壓uAB。解：由KVL從A點出發(fā)按順時針巡行一周有

1×i+10+4

×i–5+1×i+4

×i=0解得i=-0.5(A)uAB應(yīng)是從A到B任一條路徑上各元件的電壓降的代數(shù)和，即uAB=1×i+10=-0.5+10=9.5(V)或uAB=-

4

×i–1×i+5-

4

×i=9.5(V)二、電流源1.5電源下一頁前一頁第1-56

頁返回本章目錄三、電路中的參考點--零電位點1.5電源

在電力系統(tǒng)中，常選大地為參考點；而在電子線路中，常規(guī)定一條公共導(dǎo)線作為參考點，這條公共導(dǎo)線常是眾多元件的匯集點。參考點用接地符號⊥表示。

如圖(a)，選d為參考點，b點的節(jié)點電壓實際上即為b點至參考點d的電壓降ubd，可記為ub。顯然參考點的電壓ud=udd=0，故參考點又稱為“零電位點”。

根據(jù)以上特點，電子線路中常用一種簡化的習(xí)慣畫法—極性數(shù)值法，來簡畫有一端接地的電壓源，如圖(b)所示。下一頁前一頁第1-57

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在電路分析中，常常指定電路中的某節(jié)點為參考點—零電位點，計算或測量其它各節(jié)點對參考點的電位差，稱為各節(jié)點的電位，或各節(jié)點的電壓。三、電路中的參考點--零電位點1.5電源

強調(diào)指出：電路中某點的電位隨參考點選取位置的不同而改變；電壓是兩點之間的電位差，與參考點的選取無關(guān)。例

如圖電路，求節(jié)點電壓Ua。解：

在回路abc，由KVL和OL列方程得

3i1–5+2i1=0，故i1=1(A)顯然有i2=0，因此Ua=3i1+6i2–5=

3–5=-2(V)下一頁前一頁第1-58

頁返回本章目錄四、受控源1.5電源

為了描述一些電子器件內(nèi)部的一種受控現(xiàn)象，在電路模型中常包含另一類電源—受控源。

所謂受控源是指大小方向受電路中其它地方的電壓或電流控制的電源。2、四種受控源受控電壓源受控電流源電壓控制電壓源(VoltageControlledVoltageSource，簡記VCVS)電流控制電壓源(CurrentControlledVoltageSource，簡記CCVS)電壓控制電流源(VoltageControlledCurrentSource，簡記VCCS)電流控制電流源(CurrentControlledCurrentSource，簡記CCCS)下一頁前一頁第1-59

頁返回本章目錄1、受控源的定義四、受控源1.5電源

其中，控制系數(shù)μ、α無量剛，r的單位是Ω，g的單位為S。下一頁前一頁第1-60

頁返回本章目錄3、四種線性受控源的電路模型①獨立源與受控源是兩個本質(zhì)不同的物理概念。獨立源在電路中起著“激勵”的作用，它是實際電路中能量“源泉”的理想化模型；而受控源是為了描述電子器件中一種受控的物理現(xiàn)象而引入的理想化模型，它不是激勵源。②對包含受控源電路進行分析時，首先把它看作獨立源處理。例

如圖電路，求電壓U。解：

由KCL，得I1=8I+I=9I在回路A利用KVL列方程為

2I+U

-20=0利用OL，有

U=2I1=18I解上兩式得，U=18V四、受控源1.5電源下一頁前一頁第1-61

頁返回本章目錄4、說明

1.6不含獨立源電路的等效一、電路等效的概念電路理論中，等效的概念極其重要。利用它可以簡化電路分析。

設(shè)有兩個二端電路N1和N2，如圖(a)(b)所示，若N1與N2的外部端口處(u，i)具有相同的電壓電流關(guān)系(VCR），則稱N1與N2的相互等效，而不管N1與N2內(nèi)部的結(jié)構(gòu)如何。例如圖(c)和(d)兩個結(jié)構(gòu)并不相同的電路，但對于外部a、b端口而言，兩電路的等效電阻均為5Ω，因而端口處的VCR相同，故兩者是互相等效的。下一頁前一頁第1-62

頁返回本章目錄1、電路等效的定義一、等效的概念1.6不含獨立源的等效AB(a)AC(b)用C代B

對任何電路A，如果用C代B后，能做到A中的電流、電壓、功率不變，則稱C與B等效。

或者說，若C與B等效，則用(b)圖求A中的電流、電壓、功率與用(a)圖求A中的電流、電壓、功率的效果完全一樣。

可見，等效是對兩端子之外的電流、電壓、功率，而不是指B，C中的電流、電壓等效。下一頁前一頁第1-63

頁返回本章目錄2、等效的含義i1

-++-u1

N1

2V

2Ω

圖（a）

2Ω

i2

-+u2

N2

1A

圖（b）

下圖所示電路問N1和N2是否等效？u1=2Vi1=1Au2

=2Vi2=1A可求得：因為，N1為理想電壓源，N1的VAR為：u1=2v，i1可為任意值；N2為理想電流源，N2的VAR為：i2=1A，u2可為任意值。所以，N1和N2不等效！等效是指兩電路端口的VCR完全相同，即，這兩個電路外接任何相同電路時，端口上的電流電壓均對應(yīng)相等。一、等效的概念1.6不含獨立源的等效下一頁前一頁第1-64

頁返回本章目錄思考：

如圖(a)電路，求電流i和i1。

解：首先求電流i。3Ω與6Ω等效為R=3//6=2Ω,如圖(b)所示。故電流i=9/(1+R)=3(A)

u=Ri=2×3=6(V)再回到圖(a)，得i1=u/6=1(A)一、等效的概念1.6不含獨立源的等效下一頁前一頁第1-65

頁返回本章目錄3、舉例1.6不含獨立源的等效二、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)等效電阻串聯(lián)的特征：流過各電阻的電流是同一電流。對N1,根據(jù)KVL和OL,其端口伏安特性：對N2，其端口伏安特性為：

根據(jù)等效定義，N1與N2的伏安特性完全相同，從而得：Req=R1+R2+……+Rn①串聯(lián)電阻等效公式：②串聯(lián)電阻分壓公式：，k=1,2,…,n下一頁前一頁第1-66

頁返回本章目錄1、電阻的串聯(lián)等效二、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)等效1.6不含獨立源的等效1、電阻的串聯(lián)等效例：如圖所示兩個電阻R1

、R2串聯(lián)的電路。各自分得的電壓u1、u2分別為：電阻R1

、R2的功率為：PR1=R1

i2，PR2=R2

i2故有

可見，對電阻串聯(lián)，電阻值越大者分得的電壓大，吸收的功率也大。下一頁前一頁第1-67

頁返回本章目錄對N1,根據(jù)KCL和OL,其端口伏安特性：對N2，其端口伏安特性為：

根據(jù)等效定義，N1與N2的伏安特性完全相同，從而得：Geq=G1+G2+……+Gn①并聯(lián)電導(dǎo)等效公式：②并聯(lián)電阻分流公式：，k=1,2,…,n電阻并聯(lián)的特征：各電阻兩端的電壓是同一電壓。二、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)等效1.6不含獨立源的等效下一頁前一頁第1-68

頁返回本章目錄2、電阻的并聯(lián)等效2、電阻的并聯(lián)等效例：如圖所示兩個電阻R1

、R2并聯(lián)的電路。等效電阻電阻R1

、R2分得的電流i1、i2分別為：電阻R1

、R2的功率為：PR1=G1

u2，PR1=G2

u2故有

可見，對電阻并聯(lián)，電阻值越大者分得的電流小，吸收的功率也小。二、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)等效1.6不含獨立源的等效下一頁前一頁第1-69

頁返回本章目錄既有電阻串聯(lián)又有并聯(lián)的電路稱為電阻混聯(lián)電路。分析混聯(lián)電路的關(guān)鍵問題是如何判斷串并聯(lián)。下面介紹判別方法：①看電路的結(jié)構(gòu)特點。若兩電阻是首尾相聯(lián)且中間又無分岔，就是串聯(lián)；若兩電阻是首首尾尾相聯(lián)，就是并聯(lián)。②看電壓、電流關(guān)系。若流經(jīng)兩電阻的電流是同一個電流，就是串聯(lián)；若施加到兩電阻的是同一電壓，該兩電阻就是并聯(lián)。③在保持電路連接關(guān)系不變的情況下，對電路作變形等效。即對電路作扭動變形，如對短路線進行任意壓縮與伸長等。例：如圖電路，求ab的等效電阻Req。cde合1Rab=1.5Ω二、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)等效1.6不含獨立源的等效下一頁前一頁第1-70

頁返回本章目錄3、混聯(lián)等效1.6不含獨立源的等效三、電阻的Y形與△電路等效

如圖(a)電路，各電阻之間既不是串聯(lián)又不是并聯(lián)，如何求a、b端的等效電阻？。電路(a)中，三個電阻R12、R13、R23的連接結(jié)構(gòu)常稱為△(或π)形電路；而電路(b)中，三個電阻R1、R2、R3的連接結(jié)構(gòu)常稱為Y(或T)形電路。若能將電路(a)中虛線圍起來的B電路等效替換為電路(b)中虛線圍起來的C電路，則由圖(b)用電阻串并聯(lián)公式很容易求得ab端的等效電阻。下一頁前一頁第1-71

頁返回本章目錄1、問題提出1.6不含獨立源的等效三、電阻的Y形與△電路等效對圖(a)(b)電路，由KCL、KVL可知

i3=i1+i2

u12=u13–u23顯然，圖中3個電流和3個電壓中各有兩個是相互獨立的。由圖(a)，根據(jù)KVL，有

u13=R1i1+R3i3=(R1+R3)i1+R3

i2(1)

u23=R2i2+R3i3=R3

i1+(R2+R3)i2(2)由圖(b)，根據(jù)OL和KCL，有

i1=u13/R13+u12/R12=(1/R13+1/R12)u13–(1/R23)u23(3)

i2=u23/R23–u12/R12=–(1/R12)u13–(1/R23+1/R12)u23(4)

聯(lián)立求解式(3)(4)得

u13=[R13(R12+R23)/(R12+R13+R23)]i1+[R13R23/(R12+R13+R23)]i2(5)

u23=[R13R23/(R12+R13+R23)]i1+[R23(R12+R13)/(R12+R13+R23)]i2(6)式(5)(6)與式(1)(2)分別相等時，可以得到兩個電路的等效公式。下一頁前一頁第1-72

頁返回本章目錄2、△形與Y形三端電路的等效①已知△形連接的三個電阻來確定等效Y形連接的三個電阻的公式為：②已知Y形連接的三個電阻來確定等效三角形連接的三個電阻的公式為：③若Y形電路的三個電阻相等，即R1=R2=R3=RY，則其等效Δ電路的電阻也相等，即R12=R23=R13=RΔ。其關(guān)系為1.6不含獨立源的等效三、電阻的Y形與△電路等效下一頁前一頁第1-73

頁返回本章目錄3、△形與Y形電路互換公式1.6不含獨立源的等效四、等效電阻

若N中只含含電阻，可以利用電阻的串并聯(lián)公式以及Y、△等效互換公式求端口的等效電阻。若N中除電阻外，還包括受控源，常用端口加電源的辦法（稱為外施電源法）來求等效電阻：加電壓源u，求電流i；或加電流源i，求電壓u(注意：必須設(shè)其端口電壓u與電流i為關(guān)聯(lián)參考方向)，則定義電路N的等效電阻為

圖示電路N不含獨立電源。則它總可以等效一個電阻。下一頁前一頁第1-74

頁返回本章目錄1.6不含獨立源的等效四、等效電阻例求圖示電路ab端的等效電阻Rab。解端口外施電流源I求端口的伏安特性。

在c點，根據(jù)KCL，有i2=i1-βi1由于

i=i1

，故i2=（1-β）i由KVL，有

u=R1i1+R2i2=R1i+R2(1-β)i=[R1+R2(1-β)]I故Rab=u/i=R1+R2(1-β)若R1=R2=10Ω，β=2，則Rab=0Ω若R1=R2=10Ω，β=4，則Rab=-20Ω若R1=R2=10Ω，β=1，則Rab=10Ω注意：含受控源電路N的等效電阻可以為正值、負(fù)值或零。下一頁前一頁第1-75

頁返回本章目錄下一頁前一頁第1-76

頁返回本章目錄五、器件電路模型的建立

上面討論的都是理想化元件。實際元器件都可以利用這些理想化元件建立其電路模型。下面以在數(shù)字電路和存儲器電路中廣泛應(yīng)用的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET，MetalOxideSemiconductorFieldEffectTranssistor)為例討論器件的建模過程。

下一頁前一頁第1-77

頁返回本章目錄圖中給出一個N溝道增強型MOSFET的電路符號，它有3個端子，分別稱為柵極(G)端，源極(S)端和漏極(D)端。根據(jù)MOSFET的特點，柵極電流始終為零，因此可以將D-S之間看作一個二端元件，其伏安關(guān)系如圖(b)所示。從圖中可看出，柵源之間的電壓uGS控制了D-S之間的通、斷。下一頁前一頁第1-78

頁返回本章目錄直流電路模型(1)當(dāng)uGS<UT(UT為MOSFET的導(dǎo)通閾值，典型值為1V。)時，uDS≈0，MOSFET工作在截止區(qū)，D-S間等效為開路.(2)當(dāng)uGS>UT

時，D-S間可近似地分為2個區(qū)域：斜線區(qū)(非飽和區(qū))和水平區(qū)(飽和區(qū))。當(dāng)uDS<uGS－UT

時，MOSFET工作在斜線區(qū)，D-S間可等效為一個電阻RM(阻值約為幾百歐)。因此，也常用MOSFET工作在斜線區(qū)來實現(xiàn)電阻。下一頁前一頁第1-79

頁返回本章目錄當(dāng)uDS>uGS－UT

時，MOSFET工作在水平區(qū)，D-S間可等效為一個非線性的壓控電流源，其值為式中，K為常數(shù)，典型值為0.5mA/V2。分析含MOSFET電路時，首先判斷MOSFET工作的區(qū)域，然后用相應(yīng)的電路模型去等效，最后用電路的分析方法進行分析。下一頁前一頁第1-80

頁返回本章目錄例如圖是邏輯反相器(非門)電路，其中RL=10kΩ，RM=200Ω。驗證：當(dāng)輸入Ui為0V(邏輯0)時，輸出Uo為5V(邏輯1)；輸入Ui為5V(邏輯1)時，輸出Uo接近0V(邏輯0)。解

(1)當(dāng)Ui=0V時，MOSFET位于截止區(qū)，圖(a)的等效電路如圖(b)所示。顯然，Uo=5V。因此，實現(xiàn)了輸入為邏輯0時輸出為邏輯1。下一頁前一頁第1-81

頁返回本章目錄(2)當(dāng)Ui=5V時，UGS=Ui=5V>1V=UT，因此，MOSFET非截止。假設(shè)MOSFET工作于飽和區(qū)，則有(A)(A)實現(xiàn)了輸入為邏輯1時輸出為邏輯0。所以UDS=5－RLIDS=5－10×103×8×10－3=－75(V)顯然，不滿足UDS>UGS－UT的條件，因此假設(shè)不成立。所以，MOSFET一定工作于非飽和區(qū)，圖(a)的等效電路如圖(c)所示。根據(jù)分壓公式，得一、獨立源的串聯(lián)與并聯(lián)

1.7含獨立源電路的等效

若干個電壓源相串聯(lián)的二端電路,可等效成一個電壓源，其值為幾個電壓源電壓值的代數(shù)和。Us2+++Us3Us1___abUs+_abUS=US1-US2+US3

注意：只有電流值相等且方向一致的電流源才允許串聯(lián)。否則違背KCL下一頁前一頁第1-82

頁返回本章目錄1、電壓源的串聯(lián)等效1.7含獨立源的等效一、獨立源的串聯(lián)與并聯(lián)

若干個電流源并聯(lián)，可以等效為一個電流源，其值為各電流源電流值的代數(shù)和。iS=

iS1+

iS2-iS3注意：只有電壓值相等且方向一致的電壓源才允許并聯(lián)。否則違背KVL。下一頁前一頁第1-83

頁返回本章目錄2、電流源的并聯(lián)等效①電流源與電壓源或電阻串聯(lián)②電壓源與電流源或電阻并聯(lián)1.7含獨立源的等效一、獨立源的串聯(lián)與并聯(lián)下一頁前一頁第1-84

頁返回本章目錄3、其他1.7含獨立源的等效二、實際電源的模型及其互換等效

理想電源實際上并不存在。當(dāng)實際電源接入負(fù)載(load)后，其端口上的電壓電流通常與負(fù)載的變化有關(guān)，這是因為實際電源存在內(nèi)阻。實際電源的模型是什么呢？

首先測試一個實際電源端口上電壓電流的關(guān)系VCR（也稱為外特性）。圖(a)是對實際直流電源測試外特性的電路。當(dāng)每改變一次負(fù)載電阻R的數(shù)值時，可以測得端口上的一對電壓值u和電流值i。當(dāng)R=∞(開路)時，i=0，u=US(端口開路電壓);…；當(dāng)R=0(短路)時，u=0，i=IS(端口短路電流)。將這些對組(u，i)值畫在u~i平面上并用曲線擬合即可得到實際電源外特性曲線，如圖(b)所示。下一頁前一頁第1-85

頁返回本章目錄1、實際電源的模型1.7含獨立源的等效二、實際電源的模型及其互換等效可見，實際電源的外特性為直線，其斜率為–Us/Is，令US/IS=RS，因此，可寫出其解析表達式(即直線方程)為

u=US

-

RS

i(1)根據(jù)上式(1)畫出相應(yīng)的電路模型，如圖(1)所示。這就得到實際電源的一種模型，它用電壓為US的電壓源串聯(lián)一個內(nèi)阻RS來表示。稱這種模型形式為實際電源的電壓源模型。若將式(1)寫成下列由u表示i的形式

i=IS

-

u/RS(2)根據(jù)式(2)畫出相應(yīng)的電路模型，如圖(2)所示。它用電流為IS的電流源并聯(lián)一個內(nèi)阻RS來表示。稱這種模型形式為實際電源的電流源模型。下一頁前一頁第1-86

頁返回本章目錄1.7含獨立源的等效二、實際電源的模型及其互換等效

由于電壓源模型與電流源模型具有相同VCR，所以實際電源的這兩種模型電路是相互等效的。uS=RS

iS注意，互換時電壓源電壓的極性與電流源電流的方向的關(guān)系下一頁前一頁第1-87

頁返回本章目錄2、電壓源模型與電流源模型的互換等效例1

如圖(a)電路，求電流i。由(d)，利用KVL和OL可得(3+2)i+i–12=0解得i=2(A)1.7含獨立源的等效二、實際電源的模型及其互換等效下一頁前一頁第1-88

頁返回本章目錄3、舉例3、舉例例2

如圖(a)電路，設(shè)二端電路N1和電路N2的VCR特性(外特性)如圖示，求電壓u。解（1）由外特性曲線寫出N1、N2的外特性為

i1=-5+0.5ui2=2-0.5u由此分別畫出N1、N2的等效電路，如圖(b)。（2）將2V電壓源與電阻串聯(lián)組合等效為電流源與電阻并聯(lián)，如圖(c)。（3）再等效得圖(d)，故u=4.5V1.7含獨立源的等效二、實際電源的模型及其互換等效下一頁前一頁第1-89

頁返回本章目錄1.7含獨立源的等效三、電源的等效轉(zhuǎn)移例i=0.4A下一頁前一頁第1-90

頁返回本章目錄1、電壓源轉(zhuǎn)移等效1.7含獨立源的等效三、電源的等效轉(zhuǎn)移下一頁前一頁第1-91

頁返回本章目錄2、電流源轉(zhuǎn)移等效

1.8運算放大器下一頁前一頁第1-92

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運算放大器(operationalamplifier，簡稱運放OA)是一種電壓放大倍數(shù)和輸入電阻極高、輸出電阻極低的集成電路。

最初使用運算放大器是作為模擬計算機中的模塊，之所以稱為“運算”是因為可用它實現(xiàn)加、減、微分、積分、平方、開方等運算功能。由于其性能優(yōu)良、體積小、價格低廉，目前，運放的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過運算的范疇，在通信、控制、測試等各種電子系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。已成為一個基本的電路元件。

目前有許多品種的運放可供選用，常見的運放型號有LM324，μA741，LMV321等。作為一個電路元件，在電路分析中通常只關(guān)心該元件的外部特性——輸入輸出特性。

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頁返回本章目錄一、運放的外部特性與電路模型運算放大器是一種多端子有源元件，其電路符號如圖所示。反相輸入端

正相輸入端

電源端

輸出端

電源端的電源電壓±UCC是為了保證運放內(nèi)