Chapter1電路模型和定律_第1頁(yè)
Chapter1電路模型和定律_第2頁(yè)
Chapter1電路模型和定律_第3頁(yè)
Chapter1電路模型和定律_第4頁(yè)
Chapter1電路模型和定律_第5頁(yè)
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電路理論基礎(chǔ)南航金城學(xué)院信息系張朋81719076(小靈通)83794078(住宅)seuzp@辦公室:A1S-40987190049

新學(xué)期贈(zèng)言

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------配套:電路習(xí)題解析,王仲英,西安交大出版社電路分析基礎(chǔ),張永瑞,西安電子科技大出版社------配套:實(shí)驗(yàn)與題解,張永瑞

電路學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題精解,潘雙來(lái)等,清華大學(xué)出版社1.電壓、電流的參考方向3.基爾霍夫定律

重點(diǎn):(circuitmodel&circuitlaws

)2.電路元件特性第一章電路基本概念和定律1.1電路和電路模型1.2電流和電壓的參考方向1.3電功率和能量1.4電阻元件1.5電容元件1.6電感元件1.7

電壓源和電流源1.8受控電源1.10基爾霍夫定律1.9運(yùn)算放大器一、電路:電工設(shè)備構(gòu)成的整體,它為電流的流通提供路徑。電路主要由電源、負(fù)載、連接導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。電源(source):提供能量或信號(hào)。比如發(fā)電機(jī)、電池、電信號(hào)發(fā)生器等。負(fù)載(load):用電設(shè)備。將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量,或?qū)π盘?hào)進(jìn)行處理.導(dǎo)線(line)、開(kāi)關(guān)(switch)等:將電源與負(fù)載接成通路.1.1電路和電路模型(circuit&model)*在電源作用下,電路中會(huì)產(chǎn)生電壓、電流。故電源又稱激勵(lì)源。電壓、電流稱響應(yīng)。二、電路模型

(circuitmodel)1.理想電路元件:根據(jù)實(shí)際電路元件所具備的電磁性質(zhì)所設(shè)想的具有某種單一電磁性質(zhì)的元件,其u,i關(guān)系可用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)式子嚴(yán)格表示。幾種基本的電路元件:電阻元件:表示消耗電能的元件電感元件:表示各種電感線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),儲(chǔ)存磁能的作用電容元件:表示各種電容器產(chǎn)生電場(chǎng),儲(chǔ)存電能的作用電源元件:表示各種將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件2.

電路模型電路模型:將實(shí)際電路中的元件由元件的模型(理想元件及其組合)來(lái)代替,就可得到實(shí)際電路的電路模型。簡(jiǎn)稱電路。*電路模型是由理想電路元件構(gòu)成的。導(dǎo)線電池開(kāi)關(guān)燈泡例.實(shí)際電路元件的模型:將實(shí)際電路元件由理想元件及其組合來(lái)模擬,使得與實(shí)際元件具有基本相同的電磁性質(zhì)。實(shí)際電路電路模型(電路)三.集總參數(shù)元件與集總參數(shù)電路集總參數(shù)元件:即元件的特性一般可以由兩端的電壓和電流間的關(guān)系來(lái)確定。且這種關(guān)系可以用參數(shù)來(lái)描述。集總參數(shù)電路:由集總參數(shù)元件構(gòu)成的電路。一個(gè)實(shí)際電路要能用集總參數(shù)電路模擬,要滿足如下條件:即實(shí)際電路的尺寸必須遠(yuǎn)小于電路工作頻率下的電磁波的波長(zhǎng)。*與分布參數(shù)電路相對(duì)。本課程主要針對(duì)集中參數(shù)電路。已知電磁波的傳播速度與光速相同,即v=3×105km/s(千米/秒)(1)

若電路的工作頻率為f=50Hz,則周期T=1/f=1/50=0.02s

波長(zhǎng)=3×1050.02=6000km一般電路尺寸遠(yuǎn)小于。能用集總參數(shù)電路模擬。(2)

若電路的工作頻率為f=50MHz,則周期T=1/f=0.0210–6s

波長(zhǎng)=3×1050.0210–6=6m一般電路尺寸均與可比。不能視為集總參數(shù)電路。(referencedirection)一、電路中的主要物理量主要有電壓、電流、電荷、磁通(磁鏈)等,相應(yīng)的符號(hào)是U(u)、I(i)、Q(q)、()。1.電流

(current):帶電質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形成電流。電流的大小用電流強(qiáng)度表示:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面的電量。單位:A(安)(Ampere,安培)1.2電流和電壓的參考方向當(dāng)數(shù)值過(guò)大或過(guò)小時(shí),常用十進(jìn)制的倍數(shù)表示。國(guó)際單位制(SI)中,一些常用的十進(jìn)制倍數(shù)的表示法如下:符號(hào)TGMkcmnp中文太吉兆千厘毫微納皮數(shù)量101210910610310–210–310–610–910–122.電壓

(voltage):電場(chǎng)中某兩點(diǎn)A、B間的電壓(降)UAB

等于將點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)移至B點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功WAB與該點(diǎn)電荷q的比值,即單位:V(伏)

(Volt,伏特)當(dāng)把點(diǎn)電荷q由B移至A時(shí),需外力克服電場(chǎng)力做同樣的功WAB=WBA,此時(shí)可等效視為電場(chǎng)力做了負(fù)功–WAB,則B到A的電壓為3.電位:電路中為分析的方便,常在電路中選某一點(diǎn)為參考點(diǎn),把任一點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓稱為該點(diǎn)的電位。參考點(diǎn)的電位一般選為零,所以,參考點(diǎn)也稱為零電位點(diǎn)。電位用表示,單位與電壓相同,也是V(伏)。abcd設(shè)c點(diǎn)為電位參考點(diǎn),則c=0a=Uac,b=Ubc,d=Udc兩點(diǎn)間電壓與電位的關(guān)系:abcd仍設(shè)c點(diǎn)為電位參考點(diǎn),c=0Uac

=a

,Udc=dUad=Uac–Udc=a–d前例結(jié)論:電路中任意兩點(diǎn)間的電壓等于該兩點(diǎn)間的電位之差。例1.1.

abc1.5V1.5V已知Uab=1.5V,Ubc=1.5V(1)以a點(diǎn)為參考點(diǎn),a=0Uab=a–bb=

a–Uab=–1.5VUbc=b–cc=b–Ubc=–1.5–1.5=–3VUac=a–c=

0

–(–3)=3V(2)以b點(diǎn)為參考點(diǎn),b=0Uab=

a–ba=

a+Uab=1.5VUbc=b–cc=b–Ubc=–1.5VUac=a–c=1.5

–(–1.5)=3V結(jié)論:電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇;當(dāng)選擇不同的電位參考時(shí),電路中各點(diǎn)電位均不同,但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變。4.電動(dòng)勢(shì)(eletromotiveforce):局外力克服電場(chǎng)力把單位正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極所作的功稱為電源的電動(dòng)勢(shì),即e的單位與電壓相同,也是V(伏)

*根據(jù)能量守恒:eBA=UAB

。電壓表示電位降,電動(dòng)勢(shì)表示電位升,即從A到B的電壓,數(shù)值上等于從B到A的電動(dòng)勢(shì)。因?yàn)殡妶?chǎng)力把單位正電荷從A移到B所做的功(對(duì)應(yīng)UAB),與外力克服電場(chǎng)力把相同的單位正電荷從B經(jīng)電源內(nèi)部移向A所做的功(對(duì)應(yīng)eBA)是相同的,所以eBA=UAB。BA*eBA=-UBA

。二、電壓、電流的參考方向

(referencedirection)為什么要引入?yún)⒖挤较颍?b)電路中有些電壓、電流是交變的,無(wú)法標(biāo)出實(shí)際方向。標(biāo)出參考方向,再加上與之配合的表達(dá)式,才能表示出電流的大小和實(shí)際方向。(a)電路中電壓、電流實(shí)際方向往往事先無(wú)法確定。為分析方便,只能先任意標(biāo)一方向(參考方向),根據(jù)計(jì)算結(jié)果,才能確定電壓、電流的實(shí)際方向。不正確1.電流的參考方向+10V10k電流為1mA因?yàn)殡娏饔写笮?,又有方向元?導(dǎo)線)中電流流動(dòng)的實(shí)際方向有兩種可能:實(shí)際方向?qū)嶋H方向參考方向:任意選定一個(gè)方向即為電流的參考方向。i

參考方向大小(絕對(duì)值)方向(正、負(fù)號(hào))這時(shí),代數(shù)量可以表示電流AB電流參考方向的兩種表示:用箭頭表示:箭頭的指向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较?。用雙下標(biāo)表示:如iAB,電流的參考方向由A指向B。i

參考方向i

參考方向i>0i<0實(shí)際方向?qū)嶋H方向電流的參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系:2.電壓(降)的參考方向U<0+實(shí)際方向U>0+實(shí)際方向參考方向U+–參考方向U+–可以任意選定一個(gè)方向作為電壓的參考方向。電壓參考方向的三種表示方式:(1)用箭頭表示:箭頭指向?yàn)殡妷海ń担┑膮⒖挤较?2)用正負(fù)極性表示:由正極指向負(fù)極的方向?yàn)殡妷?/p>

(降低)的參考方向(3)用雙下標(biāo)表示:如UAB,由A指向B的方向?yàn)殡妷?/p>

(降)的參考方向UU+ABUAB小結(jié):(1)

電壓和電流的參考方向是任意假定的。分析電路前必須標(biāo)明。(2)參考方向一經(jīng)假定,必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注(包括方向和符號(hào)),在計(jì)算過(guò)程中不得任意改變。參考方向不同時(shí),其表達(dá)式符號(hào)也不同,但實(shí)際方向不變。+–Riuu=Ri+–Riuu=–Ri(4)

參考方向也稱為假定方向、正方向,以后討論均在參考方向下進(jìn)行。(3)元件或支路的u,i通常采用相同的參考方向,以減少公式中負(fù)號(hào),稱之為關(guān)聯(lián)參考方向。反之,稱為非關(guān)聯(lián)參考方向。+–iu+–iu一、電功率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力所做的功,即功率的單位:W(瓦)(Watt,瓦特)當(dāng)u,i的參考方向一致時(shí),p表示元件吸收的功率;能量的單位:J(焦)(Joule,焦耳)當(dāng)u,i的參考方向相反時(shí),p表示元件發(fā)出的功率。1.3電功率和能量二、功率的計(jì)算和判斷1.u,i

關(guān)聯(lián)參考方向P吸

=ui

表示元件吸收的功率P吸>0吸收正功率(吸收)P吸<0吸收負(fù)功率(發(fā)出)+–iuP發(fā)

=ui

表示元件發(fā)出的功率P發(fā)>0發(fā)出正功率(發(fā)出)P發(fā)<0發(fā)出負(fù)功率(吸收)+–iu2.u,i

非關(guān)聯(lián)參考方向上述功率計(jì)算不僅適用于元件,也適用于任意二端網(wǎng)絡(luò)。電阻元件在電路中總是消耗(吸收)功率,而電源在電路中可能吸收,也可能發(fā)出功率。+–5IURU1U2例

U1=10V,U2=5V。分別求電源、電阻的功率。I=UR/5=(U1–U2)/5=(10–5)/5=1APR吸=URI=51=5WPU1發(fā)=U1I=101=10WPU2吸=U2I=51=5WP發(fā)=10W,P吸=5+5=10WP發(fā)=P吸

(功率守恒)一.線性定常電阻元件:任何時(shí)刻端電壓與其電流成正比的電阻元件。是二端元件。1.

符號(hào)R(1)電壓與電流的參考方向設(shè)定為一致的方向Riu+2.

歐姆定律(Ohm’sLaw)1.4電阻元件(resistor)

伏安特性曲線:u

Ri

Rtg

線性電阻R是一個(gè)與電壓和電流無(wú)關(guān)的常數(shù)。令G

1/RR稱為電阻G稱為電導(dǎo)則歐姆定律表示為

iGu.電阻的單位:

(歐)(Ohm,歐姆)電導(dǎo)的單位:S(西)(Siemens,西門子)uiO(2)電阻的電壓和電流的參考方向相反則歐姆定律寫為u

–Ri

或i

–Gu

公式必須和參考方向配套使用!Riu+3.功率和能量*一般情況電阻元件總是消耗功率的。但有的電阻性端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻是負(fù)值,此時(shí)發(fā)出功率(見(jiàn)2.7)。Riu+Riu+p吸

–ui–(–Ri)ii2R

–u(–u/R)

u2/Rp吸

uii2Ru2/R功率:能量:可用功率表示。從t到t0電阻消耗的能量:Riu+–4.開(kāi)路與短路(1)當(dāng)R=0,視其為短路。

i為有限值時(shí),u=0。(2)當(dāng)R=,視其為開(kāi)路。

u為有限值時(shí),i=0。*理想導(dǎo)線的電阻值為零。二.線性時(shí)變電阻元件時(shí)變電阻:電阻Rt是時(shí)間t的函數(shù)。電壓電流的約束關(guān)系:

ut=Rtitit=gtutRtitut+壓敏電阻碳膜電阻貼片電阻熱敏電阻

水泥電阻滑線電阻電位器一、線性定常電容元件:任何時(shí)刻,電容元件極板上的電荷q與電壓u成正比。是二端元件。電路符號(hào)電容器++++––––+q–qC1.5電容元件(capacitor)對(duì)于線性電容,極板上的電荷q與電壓u成正比,即:

q=Cu

1.元件特性C

稱為電容器的電容電容C的單位:F(法)(Farad,法拉)F=C/V=A?s/V=s/常用F,nF,pF等表示。Ciu+–+–或者線性電容的q~u

特性是過(guò)原點(diǎn)的直線C=q/utgquO線性電容的電壓、電流關(guān)系:u,i

取關(guān)聯(lián)參考方向Ciu+–+–或電容充放電形成電流:(1)

u>0,du/dt>0,則i>0,q,正向充電(電流由參考-極流向參考+極);(2)

u>0,du/dt<0,則i<0,q,正向放電(電流由參考+極流向參考-極);(3)

u<0,du/dt<0,則i<0,q,反向充電(電流由參考+極流向參考-極);(4)

u<0,du/dt>0,則i>0,q,反向放電(電流由參考-極流向參考+極)Ciu+–+–例:如圖(a)電路,u(t)波形如圖(b),求電流ic的波形。Cu(t)+–2Fic(a)(b)u(t)Vt(s)012340.5-0.5(b)u(t)Vt(s)012340.5-0.5(c)i(t)At(s)012341-1解:例:如圖(a)電路,uc(0)=-1V,C=0.5F,is(t)波形如圖(b),t=0時(shí)電流源開(kāi)始對(duì)電容充電,求電容電壓uc(t)~t波形。ic0.5Fuc(t)+-is(t)(a)is(t)(A)t(s)00.5-1123(b)uc(t)(V)t(s)123-1-2(c)(4)t>3s時(shí):uc(t)=-2V討論:(1)i的大小取決與u

的變化率,與u的大小無(wú)關(guān);

(微分形式)(2)電容元件是一種記憶元件;(積分形式)(3)當(dāng)u為常數(shù)(直流)時(shí),du/dt

=0i=0。電容在直流電路中相當(dāng)于開(kāi)路,電容有隔直作用;(4)表達(dá)式前的正、負(fù)號(hào)與u,i的參考方向有關(guān)。當(dāng)u,i為關(guān)聯(lián)方向時(shí),i=Cdu/dt;

u,i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí),i=–Cdu/dt

。2.電容的儲(chǔ)能由此可以看出,電容是無(wú)源元件,它本身不消耗能量。從t0到t

電容儲(chǔ)能的變化量:二.時(shí)變電容c(t):c(t)iu+–+–電解電容鉭電容與電感有關(guān)兩個(gè)變量:L,對(duì)于線性電感,有:

=Li

i+–u–+e一、線性定常電感元件:任何時(shí)刻,電感元件的磁鏈

與電流i成正比。uLi+–電路符號(hào)1.元件特性1.6電感元件(inductor)線性電感的

~i

特性是過(guò)原點(diǎn)的直線L=

/itg=N為電感線圈的磁鏈L

稱為自感系數(shù)電感L的單位:H(亨)(Henry,亨利)H=Wb/A=V?s/A=?siO線性電感電壓、電流關(guān)系:u,i

取關(guān)聯(lián)參考方向,u參考方向與呈右螺旋關(guān)系。則根據(jù)電磁感應(yīng)定律與楞次定律Liu+–e+–或i+–u–+e討論:(1)u的大小取決與i

的變化率,與i的大小無(wú)關(guān);

(微分形式)(2)電感元件是一種記憶元件;(積分形式)(3)當(dāng)i為常數(shù)(直流)時(shí),di/dt

=0u=0。電感在直流電路中相當(dāng)于短路;(4)表達(dá)式前的正、負(fù)號(hào)與u,i的參考方向有關(guān)。當(dāng)u,i為關(guān)聯(lián)方向時(shí),u=Ldi/dt;

u,i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí),u=–Ldi/dt

。2.電感的儲(chǔ)能由此可以看出,電感是無(wú)源元件,它本身不消耗能量。從t0

到t

電感儲(chǔ)能的變化量:二、時(shí)變電感L(t)L(t)iu+–e+–電容元件與電感元件的比較:結(jié)論:(1)元件方程是同一類型;(2)若把u-i,q-,C-L,

i-u互換,可由電容元件的方程得到電感元件的方程;(3)C和L稱為對(duì)偶元件,、q等稱為對(duì)偶元素。*顯然,R、G也是一對(duì)對(duì)偶元素:I=U/R

U=I/GU=RII=GU電容C電感L變量電流i磁鏈關(guān)系式電壓u

電荷q

(VoltageSource&CurrentSource)一、理想電壓源:電源兩端電壓為uS,其值與流過(guò)它的電流i

無(wú)關(guān)。1.特點(diǎn):(a)電源兩端電壓由電源本身決定,與外電路無(wú)關(guān);(b)通過(guò)它的電流是任意的,由外電路決定。直流:uS為常數(shù)交流:uS是確定的時(shí)間函數(shù),如uS=Umsint電路符號(hào)uS+_1.7電壓源和電流源2.伏安特性US(1)若uS

=US

,即直流電源,則其伏安特性為平行于電流軸的直線,反映電壓與電源中的電流無(wú)關(guān)。(2)若uS為變化的電源,則某一時(shí)刻的伏安關(guān)系也是這樣。電壓為零的電壓源,伏安曲線與i軸重合,相當(dāng)于短路元件。uS+_iu+_uiO電壓源的電壓電流一般取非關(guān)聯(lián)參考方向3.理想電壓源的開(kāi)路與短路uS+_iu+_R(1)開(kāi)路:R,i=0,u=uS。(2)短路:R=0,i

,理想電源出現(xiàn)病態(tài),因此理想電壓源不允許短路。*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。US+_iu+_rUsuiOu=US–ri實(shí)際電壓源4.功率:或p吸=uSip發(fā)=–uSi

(i,uS關(guān)聯(lián)參考方向)電場(chǎng)力做功,吸收功率。電流(正電荷)由低電位向高電位移動(dòng)外力克服電場(chǎng)力作功發(fā)出功率

p發(fā)=uSi

(i,us非關(guān)聯(lián)參考方向)物理意義:uS+_iu+_uS+_iu+_二、理想電流源:電源輸出電流為iS,其值與此電源的端電壓u

無(wú)關(guān)。1.特點(diǎn):(a)電源電流由電源本身決定,與外電路無(wú)關(guān);(b)電源兩端電壓是任意的,由外電路決定。直流:iS為常數(shù)交流:iS是確定的時(shí)間函數(shù),如iS=Imsint電路符號(hào)iS2.伏安特性IS(1)若iS=IS

,即直流電源,則其伏安特性為平行于電壓軸的直線,反映電流與端電壓無(wú)關(guān)。(2)若iS為變化的電源,則某一時(shí)刻的伏安關(guān)系也是這樣電流為零的電流源,伏安曲線與u軸重合,相當(dāng)于開(kāi)路元件uiOiSiu+_電流源的電壓電流一般取非關(guān)聯(lián)參考方向3.理想電流源的短路與開(kāi)路R(2)開(kāi)路:R,i=iS

,u。若強(qiáng)迫斷開(kāi)電流源回路,電路模型為病態(tài),理想電流源不允許開(kāi)路。(1)短路:R=0,i=iS

,u=0

,電流源被短路。iSiu+_4.實(shí)際電流源的產(chǎn)生:可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生,有些電子器件輸出具備電流源特性,如晶體管的集電極電流與負(fù)載無(wú)關(guān);光電池在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等。一個(gè)高電壓、高內(nèi)阻的電壓源,在外部負(fù)載電阻較小,且負(fù)載變化范圍不大時(shí),可將其等效為電流源。RUS+_iu+_rr=1000,US=1000V,R=1~2時(shí)當(dāng)R=1

時(shí),u=0.999V當(dāng)R=2

時(shí),u=1.999VR1Aiu+_將其等效為1A的電流源:當(dāng)R=1

時(shí),u=1V當(dāng)R=2

時(shí),u=2V與上述結(jié)果誤差均很小。5.功率iSiu+_iSiu+_p發(fā)=uisp吸=–uis(i,us非關(guān)聯(lián)參考方向)p吸=uis

p發(fā)=–uis(i,us關(guān)聯(lián)參考方向)(controlledsourceor

dependentsource)1.定義:電壓源電壓或電流源電流不是給定的時(shí)間函數(shù),而是受電路中某個(gè)支路的電壓(或電流)的控制。電路符號(hào)+–受控電壓源受控電流源1.8受控電源(非獨(dú)立源)(a)電流控制的電流源

(CurrentControlledCurrentSource):電流放大倍數(shù)r:轉(zhuǎn)移電阻i2=bi1u2=ri1CCCSooi2=bi1i12.分類:根據(jù)控制量和被控制量是電壓u或電流i

,受控源可分為四種類型:當(dāng)被控制量是電壓時(shí),用受控電壓源表示;當(dāng)被控制量是電流時(shí),用受控電流源表示。ooo+i1u2=ri1CCVS+_(b)電流控制的電壓源

(CurrentControlledVoltageSource)oooo+_u1u2=i1VCVS+_g:轉(zhuǎn)移電導(dǎo):電壓放大倍數(shù)VCCSooi2=gu1oo+_u1(c)電壓控制的電流源

(VoltageControlledCurrentSource)(d)電壓控制的電壓源

(VoltageControlledCurrentSource)u2=u1i2=gu1*本課程只討論線性受控源例:ic=bib用以前講過(guò)的元件無(wú)法表示此電流關(guān)系。為此可以用新的電路模型——電流控制的電流源.一個(gè)三極管可以用CCCS模型來(lái)表示.CCCS可以用一個(gè)三極管來(lái)實(shí)現(xiàn).ibbib控制部分受控部分RcibRbic受控源是一個(gè)四端元件:輸入端口是控制支路,輸出端口是受控支路.3.受控源與獨(dú)立源的比較(1)獨(dú)立源電壓(或電流)由電源本身決定,與電路中其它電壓、電流無(wú)關(guān),而受控源電壓(或電流)直接由控制量決定。(2)獨(dú)立源作為電路中“激勵(lì)”,在電路中產(chǎn)生電壓、電流,而受控源只是反映輸出端與輸入端的關(guān)系,在電路中不能作為“激勵(lì)”。

1.9運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器的作用是把輸入電壓放大后再送出去。圖中兩個(gè)輸入端(左邊)用“-”、“+”號(hào)標(biāo)注,分別稱為反向輸入端和同向輸入端。此外,還有一個(gè)輸出端(右邊)用

“+”標(biāo)注和接地端(公共端)。i-和i+分別表示反向輸入端和同向輸入端進(jìn)入運(yùn)算放大器的電流。u-、u+和uo

分別表示反向輸入端、同向輸入端和輸出端對(duì)地的電壓。實(shí)際運(yùn)算放大器的A高達(dá)104~108

。差動(dòng)輸入電壓開(kāi)環(huán)電壓增益圖1-14運(yùn)算放大器圖1-15電壓跟隨器作為理想運(yùn)算放大器模型,具有以下條件:

1.即從輸入端看進(jìn)去元件相當(dāng)于開(kāi)路,稱為“虛斷”。

2.開(kāi)環(huán)電壓增益A=∞(模型中的A改為∞)因?yàn)?且有限,所以,即兩輸入端之間相當(dāng)于“短路”,稱為“虛短”。“短路”、“虛短”是分析含理想運(yùn)算放大器電路的基本依據(jù)。

(Kirchhoff’sLaws)基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律(Kirchhoff’sCurrentLaw—KCL

)和基爾霍夫電壓定律(Kirchhoff’sVoltageLaw—KVL

)。它反映了電路中所有支路電壓和電流的約束關(guān)系,是分析集總參數(shù)電路的基本定律。基爾霍夫定律與元件特性構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。1.10基爾霍夫定律一、幾個(gè)名詞:1.支路(branch):電路中通過(guò)同一電流的每個(gè)分支。(b)2.節(jié)點(diǎn)(node):三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。(n)4.回路(loop):由支路組成的閉合路徑。(l)b=33.路徑(path):兩節(jié)點(diǎn)間的一條通路。路徑由支路構(gòu)成。5.網(wǎng)孔(mesh):對(duì)平面電路,每個(gè)網(wǎng)眼即為網(wǎng)孔。網(wǎng)孔是回路,但回路不一定是網(wǎng)孔。+_R1uS1+_uS2R2R3123abl=3n=2二、基爾霍夫電流定律(KCL):在任何集總參數(shù)電路中,在任一時(shí)刻,流出(流入)任一節(jié)點(diǎn)的各支路電流的代數(shù)和為零。即物理基礎(chǔ):電荷恒定,電流連續(xù)性。i1i4i2i3?令流出為“+”(支路電流背離節(jié)點(diǎn))–i1+i2–i3+i4=0??7A4Ai110A

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