電路分析的讀書報(bào)告

電路分析的讀書報(bào)告一、主要內(nèi)容本課程主要講述近現(xiàn)代電路理論的基礎(chǔ)知識(shí)和電路分析的基本方法。內(nèi)容分為三大部分，第一部分為電阻電路分析，包括直流電阻電路分析、簡(jiǎn)單非線性電路分析。第二部分為動(dòng)態(tài)電路分析，包括動(dòng)態(tài)元件和線性動(dòng)態(tài)電路分析。第三部分為正弦穩(wěn)態(tài)分析，包括正弦穩(wěn)態(tài)交流電路分析，非正弦周期性電路分析，含耦合電感和理想變壓器的電路分析，以及二端口網(wǎng)絡(luò)分析。下面分別簡(jiǎn)述：1）集總電路中電壓、電流的約束關(guān)系講述電路模型的概念，電壓、電流參考方向的概念，吸收、發(fā)出功率的表達(dá)式和計(jì)算方法，以及電阻、獨(dú)立源和受控源等電路元件的主要特性。同時(shí)講述電路的拓?fù)浼s束——基爾霍夫定律，包括電流定律和電壓定律，基爾霍夫定律是集總參數(shù)電路的基本定律，是分析各種集總參數(shù)電路的基本依據(jù)。還進(jìn)一步闡明線性集總參數(shù)電路的基本屬性——疊加性質(zhì)。2）運(yùn)用獨(dú)立電流、電壓變量的分析方法講述線性電阻電路方程的建立方法，主要方法有：網(wǎng)孔電流法，節(jié)點(diǎn)電壓法，電路圖論的初步概念，回路電流法。運(yùn)算放大器是電路中一個(gè)重要的多端器件，應(yīng)用日益廣泛。還講述運(yùn)算放大器的電路模型，運(yùn)算放大器在理想化條件下的外部特性，以及含有運(yùn)算放大器的電阻電路的分析。3）大規(guī)模電路分析方法概要在圖論的基本概念的基礎(chǔ)上，講述電路方程的幾個(gè)重要矩陣：關(guān)聯(lián)矩陣、回路矩陣和割集矩陣，并導(dǎo)出用這些矩陣表示的KCL、KVL方程，然后介紹回路電流方程、節(jié)點(diǎn)電壓方程、割集電壓方程矩陣形式的分析?？勺鳛檫x讀內(nèi)容。4）分解方法及單口網(wǎng)絡(luò)電路定理運(yùn)用分解的概念來處理電路問題是一種重要的分析方法，為今后所常用。講述電路等效變換的概念以及常用的幾種等效變換方式，包括：電阻和電源的串、并聯(lián)，實(shí)際電源的等效變換、單口網(wǎng)絡(luò)輸入電阻的計(jì)算。還講述一些重要的電路定理，包括置換定理、戴維南定理、諾頓定理、最大功率傳遞定理。最后一節(jié)從求單口網(wǎng)絡(luò)等效電路的角度上介紹т-п變換。5）簡(jiǎn)單非線性電阻電路講述簡(jiǎn)單非線性電路的分析，非線性電路元件及非線性電路方程的建立方法，并簡(jiǎn)要介紹一些常用方法，如圖解法、解析法。還講述含理想二極管的電路分析，為學(xué)習(xí)電子電路提供基礎(chǔ)。6）電容、電感元件講述電容、電感元件的定義、伏安關(guān)系及性質(zhì)，并引入記憶、狀態(tài)等概念。還扼要地介紹了對(duì)偶原理的基本概念。為動(dòng)態(tài)電路的分析奠定基礎(chǔ)。7）一階電路首先介紹一階微分方程的經(jīng)典法，講述了RC電路和RL電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)，以及一階電路時(shí)間常數(shù)、固有頻率的概念。在線性動(dòng)態(tài)電路疊加的基礎(chǔ)上推出一階電路的全響應(yīng)及三要素法，以及暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)的概念。進(jìn)而介紹階躍函數(shù)和階躍響應(yīng)。8）二階電路在一階電路的基礎(chǔ)上，用經(jīng)典法分析二階電路的過渡過程，闡明RLC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)。扼要地介紹GCL并聯(lián)電路分析。10）沖激函數(shù)在動(dòng)態(tài)電路分析中的應(yīng)用首先介紹沖激函數(shù)極其性質(zhì)。然后討論它的兩個(gè)應(yīng)用；一是用于解決電容電壓、電感電流躍變時(shí)的初始值問題；另一是用以引入電路沖激響應(yīng)的概念?？勺鳛檫x讀內(nèi)容。11）交流動(dòng)態(tài)電路講述交流電路、正弦量、正弦穩(wěn)態(tài)的概念，復(fù)數(shù)極其運(yùn)算，相量和相量圖表示法及與正弦量的相互轉(zhuǎn)換，其次介紹正弦激勵(lì)時(shí)如何用相量法求特解。12）阻抗與導(dǎo)納講述如何用相量法分析線性電路的正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。首先引入阻抗、導(dǎo)納的概念，其次介紹歐姆定律和基爾霍夫定律的相量形式。相量法是線性正弦穩(wěn)態(tài)電路分析的一種簡(jiǎn)便而又有效的方法，講述在相量模型的基礎(chǔ)上，用相量解析法和相量圖法分析正弦穩(wěn)態(tài)電路。13）正弦穩(wěn)態(tài)電路功率和能量三相電路在12)的基礎(chǔ)上，此點(diǎn)講述正弦穩(wěn)態(tài)電路的瞬時(shí)功率、平均功率、無功功率、視在功率和復(fù)功率，功率因數(shù)的提高，以及最大功率傳輸?shù)膯栴}。還講述三相電源和三相電路的組成，對(duì)稱三相電路化為一相的計(jì)算方法，電壓和電流變量的相、線值之間的關(guān)系，以及三相電路的功率計(jì)算。14）電路的頻率響應(yīng)主要講述網(wǎng)絡(luò)函數(shù)及其在電路分析中的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與頻率響應(yīng)的概念，并討論低通、高通電路的頻率響應(yīng)。介紹電路的諧振現(xiàn)象，分析諧振特點(diǎn)和諧振電路的頻率特性，引入濾波器的概念。還講述分析非正弦周期電流電路的諧波分析法，主要內(nèi)容有：周期函數(shù)分解為傅里葉級(jí)數(shù)，周期量的有效值、平均功率的計(jì)算，重點(diǎn)講解不同諧波對(duì)相同電路穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的分析方法。15）耦合電感和理想變壓器主要講述耦合電感中的磁耦合現(xiàn)象、互感和耦合因數(shù)、耦合電感的同名端和耦合電感的伏安關(guān)系，以及理想變壓器伏安關(guān)系，同時(shí)介紹含有耦合電感電路的分析計(jì)算方法及含有理想變壓器電路的分析計(jì)算方法。16）雙口網(wǎng)絡(luò)講述二端口（網(wǎng)絡(luò)）及其方程，包括二端口網(wǎng)絡(luò)的Z、Y、H、T等參數(shù)矩陣以及它們之間的相互關(guān)系，以及Z、Y、H、T參數(shù)的求解。還介紹互易定理，最后介紹端接雙口網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算。二、課程在所學(xué)專業(yè)的中的作用和地位電路分析課程是電子信息類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)核心課程，授課對(duì)象包括電子信息工程、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、應(yīng)用電子、物理學(xué)等專業(yè)。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生“電工”的基礎(chǔ)知識(shí)、基本能力和綜合素質(zhì)具有其他任何電類課程不能替代的重要作用，對(duì)實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)具有承上啟下的關(guān)鍵作用，其教學(xué)質(zhì)量和水平的高低將直接對(duì)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和人才培養(yǎng)質(zhì)量產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路的基本知識(shí)、電路分析計(jì)算的基本方法、電路實(shí)驗(yàn)的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和分析、解決工程實(shí)際電路問題的基本能力和素質(zhì)，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。三、學(xué)習(xí)該課程的體會(huì)和收獲學(xué)習(xí)完這門課，最大的收獲是學(xué)會(huì)了MNA節(jié)點(diǎn)分析法這個(gè)看家本領(lǐng)。對(duì)于任何一個(gè)電路，無論是時(shí)域分析還是頻域分析，只要是由基本元件組成的，都可以通過修正節(jié)點(diǎn)分析的各種模板來列寫方程，并且通過數(shù)值分析來得到數(shù)值解。MNA的最大好處就是，針對(duì)每一個(gè)元件對(duì)應(yīng)的模板，來列寫方程，計(jì)算機(jī)整個(gè)電路網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算是圖論的運(yùn)用，運(yùn)算非常復(fù)雜，但是引入MNA之后，電路分析從整個(gè)電路網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變到了每一個(gè)基本元件，根據(jù)MNA列寫方程只與電路元件本身有關(guān)，大大縮減了計(jì)算機(jī)的工作量。對(duì)于我們，如果利用節(jié)點(diǎn)電壓法、支路電流法來列寫方程，對(duì)于比較復(fù)雜的電路比較容易出錯(cuò)，列寫方程的復(fù)雜度與解題的經(jīng)驗(yàn)相關(guān)，最后的方程組形式不統(tǒng)一，不利于求解。而通過MNA來列寫方程，可以通過每一個(gè)元件來檢驗(yàn)方程是否正確，所列出的矩陣方程，利用Matlab軟件可以比較方便的求解。通過這門課，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)會(huì)了Matlab的基本使用方法。Matlab是一款功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算軟件，在本課程中運(yùn)用主要在計(jì)算與作圖兩個(gè)方面，是課程中不可缺少的重要工具。在專題研究和作業(yè)習(xí)題中，我自學(xué)了Pspice軟件的使用方法，Pspice可以直接通過繪制電路圖來生成所求節(jié)點(diǎn)、支路的電壓、電流圖像，對(duì)于檢驗(yàn)Matlab所生成的圖像是否正確，起了很大的作用。專題研究是本課程中比較精彩的一個(gè)環(huán)節(jié)。用專題研究來替代考試是本課程的一個(gè)改革，也是對(duì)于美國(guó)大學(xué)課程評(píng)價(jià)體系的借鑒。通過專題研究，我認(rèn)真地看懂了一篇陳老師提供的英文文獻(xiàn)，通過教科書與所給資料提供的信息，我對(duì)于沖擊響應(yīng)的矩與網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的關(guān)系進(jìn)行了研究，利用C與L的對(duì)偶關(guān)系，從用電流源等效替代電容推廣到用電壓源等效替代電感。在重復(fù)了書中的一個(gè)電路的解題