给学生--电路与电子学复习大纲课件

=+I2I3I1R2R3R1ISUS+-(a)原电路原电路R2R3R1ISUS=0(b)IS单独作用电路单独作用电路R2R3R1IS=0US+-(c)US单独作用电路单独作用电路解：解：（1）画出原电路及各个电源单独作用的画出原电路及各个电源单独作用的电路，并标出各支路电流的参考方向。电路，并标出各支路电流的参考方向。1.3.2应用举例应用举例例例如如图图示示,已已知知US=9V，IS=6A，R1=6，R2=4，R3=3。试用叠加原理求各支路中的电流。试用叠加原理求各支路中的电流。=+I2I3I1R2R3R1ISUS+(a)原电路R2R31US单独作用单独作用：R2R3R1IS=0US+-US单独作用电路单独作用电路IS单独作用单独作用：R2R3R1ISUS=0IS单独作用电路单独作用电路（2）计算各电源单独作用时的，各支路的电流。计算各电源单独作用时的，各支路的电流。US单独作用：R2R3R1IS=0US+US单独作用电路2（3）叠加求出原电路中各支路电流。）叠加求出原电路中各支路电流。=+I2I3I1R2R3R1ISUS+-(a)原电路原电路R2R3R1ISUS=0(b)IS单独作用电路单独作用电路R2R3R1IS=0US+-(c)US单独作用电路单独作用电路（3）叠加求出原电路中各支路电流。=+I2I3I1R2R33设设：则则：3.3.电容电路电容电路(1)(1)基本关系基本关系uiC设：则：3.电容电路(1)基本关系uiC4(2)(2)电压与电流的关系电压与电流的关系相位关系：相位关系：i 超前超前 u 90有效值关系有效值关系：容抗：容抗：单位：单位：X C C（）f（Hz）C（F）相量图相量图相量关系相量关系：或或(2)电压与电流的关系相位关系：i 超前 u 90 5(3)(3)容容抗抗f=0时时，XC=（开路开路）电容对直流视为开路电容对直流视为开路f0时时，XC（通路通路）电容对交流视为电容对交流视为通路通路fXC IfXC I 其中：其中：容抗容抗 反映了电容对电流的反抗作用反映了电容对电流的反抗作用电容隔直通交电容隔直通交电容通高频阻低频电容通高频阻低频fIXCo频率特性频率特性(3)容抗f=0时，XC=（开路）电容对直流视6谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用非常广泛。电路中应用非常广泛。谐振：谐振：谐振：谐振：L C 电路电路中中u、i同相同相1.1.串联谐振串联谐振谐振电路谐振电路uRLCi（1）串联谐振的条件）串联谐振的条件谐振的条件：谐振的条件：谐振频率：谐振频率：I&谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多电路7（2）串联谐振的特点）串联谐振的特点U、I同相同相阻抗最小、电流最大阻抗最小、电流最大若若则则串联谐振时，部分电压有可能很大于串联谐振时，部分电压有可能很大于电源电压，故称为电源电压，故称为电压谐振电压谐振。（2）串联谐振的特点U、I 同相阻抗最小、电流最大若则8电路谐振电路谐振解：解：在电力系统中要防止发生串联谐振在电力系统中要防止发生串联谐振例例RLC串联电路，已知：串联电路，已知：R=50，XL=XC=5000。计算：感抗和容抗上的电压计算：感抗和容抗上的电压uRLCi电路谐振解：在电力系统中要防止发生串联谐振例RLC串联电路，9 例例 电路如图（电路如图（a)a)所示，换路前电路处于稳所示，换路前电路处于稳定状态。定状态。t t=0=0时刻开关断开，求时刻开关断开，求t t 00的电容电压和的电容电压和电容电流。电容电流。图图79 例例74 解：换路前开关闭合，电路处于稳定状态，电容解：换路前开关闭合，电路处于稳定状态，电容电流为零，电容电压等于电流为零，电容电压等于200200电阻的电压，由此电阻的电压，由此得到得到 图（图（a)a)例 电路如图（a)所示，换路前电路处于稳定状态。10时间常数：时间常数：按式（按式（2-18）写出电容电压的零输入响应）写出电容电压的零输入响应时间常数：按式（2-18）写出电容电压的零输入响应11计算电容电流计算电容电流计算电容电流121.9 1.9 节点电位分析法节点电位分析法选择电路中某一选择电路中某一选择电路中某一选择电路中某一节节节节点为电位参考点，其他各点为电位参考点，其他各点为电位参考点，其他各点为电位参考点，其他各节节节节点点点点的电位称为节点电位。又称为的电位称为节点电位。又称为的电位称为节点电位。又称为的电位称为节点电位。又称为节节节节点电压。点电压。点电压。点电压。节节节节点电压的参考方向是从该点电压的参考方向是从该点电压的参考方向是从该点电压的参考方向是从该节节节节点指向参考点指向参考点指向参考点指向参考节节节节点。点。点。点。如果求出了节点电位，就可以由节点电位求出如果求出了节点电位，就可以由节点电位求出各支路的电压以及其他的响应，所以可以用节点各支路的电压以及其他的响应，所以可以用节点电位为变量列方程求解电路。电位为变量列方程求解电路。节节节节点电位分析法也称为节点电压分析法，简点电位分析法也称为节点电压分析法，简点电位分析法也称为节点电压分析法，简点电位分析法也称为节点电压分析法，简称节点法，是以称节点法，是以称节点法，是以称节点法，是以节节节节点电位为变量，列方程求解。点电位为变量，列方程求解。点电位为变量，列方程求解。点电位为变量，列方程求解。变量的数量等于独立节点数。下面用具体的变量的数量等于独立节点数。下面用具体的例子说明节点电位分析法。例子说明节点电位分析法。1.9 节点电位分析法 选择电路中某一节点为电13V Vb bV Va aI I2 2I I3 3I I1 1R R1 1R R2 2I IS SR R3 3R R4 4U US SI I4 4 图中电路有图中电路有3个节点，选择下面节点为参考个节点，选择下面节点为参考节点，上面节点，上面2个为独立节点，分别记为个为独立节点，分别记为 a a 和和和和 b b。用节点电位表示出个支路电流：用节点电位表示出个支路电流：VbVaI2I3I1R1R2ISR3R4USI4 14V Vb bV Va aI I2 2I I3 3I I1 1R R1 1R R2 2I IS SR R3 3R R4 4U US SI I4 4对个独立节点列出对个独立节点列出“流出电流之和为零流出电流之和为零”I1+I2+I3=0I3+I4IS=0将前面式代入这将前面式代入这式中并整理，得到式中并整理，得到由这个方程解出节点电位由这个方程解出节点电位 Va 和和Vb。VbVaI2I3I1R1R2ISR3R4USI4对个独15 叠加原理：叠加原理：叠加原理：叠加原理：在在在在线性电路中线性电路中线性电路中线性电路中有多个电源共同作用时，有多个电源共同作用时，有多个电源共同作用时，有多个电源共同作用时，电路中任何一条支路的电流（或电压）电路中任何一条支路的电流（或电压）电路中任何一条支路的电流（或电压）电路中任何一条支路的电流（或电压）,都等于电都等于电都等于电都等于电路中各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电路中各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电路中各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电路中各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流（或电压）的代数和。流（或电压）的代数和。流（或电压）的代数和。流（或电压）的代数和。原电路原电路原电路原电路+U US SR R1 1R R2 2(a)(a)I IS SI I1 1I I2 2I IS S单独作用单独作用单独作用单独作用R R1 1R R2 2(c)(c)I I1 1 I I2 2+I IS SU US S单独作用单独作用单独作用单独作用=+U US SR R1 1R R2 2(b)(b)I I1 1 I I2 2 1.10 叠加原理叠加原理 叠加原理：在线性电路中有多个电源共同作用时，电路中任何16由图由图由图由图(c)(c)，当，当，当，当 I ISS单独作用时单独作用时单独作用时单独作用时由图由图由图由图(b)(b)，当，当，当，当U US S 单独作用时单独作用时单独作用时单独作用时根据叠加原理根据叠加原理根据叠加原理根据叠加原理原电路原电路原电路原电路+U US SR R1 1R R2 2(a)(a)I IS SI I1 1I I2 2I IS S单独作用单独作用单独作用单独作用R R1 1R R2 2(c)(c)I I1 1 I I2 2+I IS SU US S单独作用单独作用单独作用单独作用=+U US SR R1 1R R2 2(b)(b)I I1 1 I I2 2 由图(c)，当 IS 单独作用时由图(b)，当US 单17 叠加原理只适用于线性电路。叠加原理只适用于线性电路。叠加原理只适用于线性电路。叠加原理只适用于线性电路。不作用电源不作用电源不作用电源不作用电源的处理的处理的处理的处理电压源不作用，即电压源不作用，即电压源不作用，即电压源不作用，即 U US S =0=0，相当于，相当于，相当于，相当于 短路线；短路线；短路线；短路线；电流源不作用，即电流源不作用，即电流源不作用，即电流源不作用，即 I Is s=0=0，相当于断，相当于断，相当于断，相当于断路路路路。线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，但功率但功率但功率但功率P P不能用叠加原理计算。不能用叠加原理计算。不能用叠加原理计算。不能用叠加原理计算。注意事项注意事项注意事项注意事项 叠加原理只适用于线性电路。不作用电源的处理 线性电18 例例例例：电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知 U US S=10V10V、I IS S=1A=1A，R R1 1=1010 ，R R2 2=R=R3 3=5 5 ，试用叠加原理求电流，试用叠加原理求电流，试用叠加原理求电流，试用叠加原理求电流 I I2 2。(b)(b)U US S单独作用单独作用单独作用单独作用将将将将 I IS S 断掉断掉断掉断掉(c)(c)I IS S单独作单独作单独作单独作用用用用将将将将 U US S 换成换成换成换成短路线短路线短路线短路线解：由图解：由图解：由图解：由图(b)(b)(a)(a)+U US SR R3 3R R2 2R R1 1I IS SI I2 2+U US SR R3 3R R2 2R R1 1I I2 2 R R3 3R R2 2R R1 1I IS SI I2 2 例：电路如图，已知 US=10V、IS19 解：由图解：由图解：由图解：由图(c)(c)(b)(b)U US S单独作用单独作用单独作用单独作用将将将将 I IS S 断开断开断开断开(a)(a)+U US SR R3 3R R2 2R R1 1I IS SI I2 2+U US SR R3 3R R2 2R R1 1I I2 2 R R3 3R R2 2R R1 1I IS SI I2 2 注意注意I I22 与原电路中与原电路中与原电路中与原电路中I I2 2 方向相同，方向相同，方向相同，方向相同，I I22 与原与原与原与原电路中电路中电路中电路中I I2 2 方向相反，得方向相反，得方向相反，得方向相反，得(c)(c)I IS S单独作单独作单独作单独作用用用用将将将将 U US S 换成换成换成换成短路线短路线短路线短路线 解：由图(c)(b)US单独作用(a)+USR3R2R20用戴维南定理求用戴维南定理求I2例例0.9I1baI3I2I1R2R3R1US+-6V6 4 40(1)求开路电压：求开路电压：b0.9I1aUOI1R3R1US+-6V6 4 用戴维南定理求I2例0.9I1ba I3I2I1R221(2)求短路电流：求短路电流：b0.9I1aISI1R3R1US+-6V6 4(3)求等效内阻：求等效内阻：(4)求电流求电流I2：baI2R2ROUO+-6V60 40(2)求短路电流：b0.9I1aISI1R3R1U22给学生-电路与电子学复习大纲课件23给学生-电路与电子学复习大纲课件24给学生-电路与电子学复习大纲课件25给学生-电路与电子学复习大纲课件26电子学部分1 二极管的 单向导电性 阳极电位高于阴极时导通 其它不导通2 三极管电流分配关系 3 基本共射极放大电路 4 分压式偏置放大电路5 反相比例电路 P332 9-2 9-4a电子学部分1 二极管的 单向导电性 阳极电位高于阴极时导通 274.1.4二极管的应用二极管的应用1.1.限幅电路限幅电路 限幅器的功能就是限制输出电压的幅度限幅器的功能就是限制输出电压的幅度 例例电路如图。已知电路如图。已知ui=10sint（V），且），且E=5V，试分析工作原理，并作出输出电压试分析工作原理，并作出输出电压uo的波形。的波形。5V10Votui（b）o5Vtuo解：图解：图(a)uiE，D截止，截止，uR=0，输出输出uo=uiEuiRD（a）uo电路为正限幅电路电路为正限幅电路uiE，D导通，导通，uD=0，输出输出uo=E4.1.4 二极管的应用1.限幅电路 限幅器的功能就是限制28 晶体管的电流分配关系晶体管的电流分配关系 mA AmAIETRBIBECEBICRC+共发射极放大实验电路共发射极放大实验电路IB(A)020406080100IC(mA)0.0050.992.083.174.265.40IE(mA)0.0051.012.123.234.345.50晶体管电流测试数据晶体管电流测试数据 晶体管的电流分配关系 mAAmAIETRBIBECEB29IC、IEIB，IC与与IB之比称为直流之比称为直流(静态静态)电流放大系数电流放大系数由由KCL得：得：IE=IC+IB结论：结论：IC、IEIB，IC与与IB之比称为之比称为交流交流(动态动态)电流放大倍数电流放大倍数IC、IEIB，IC与IB之比称为直流(静态)电流放305.4.2分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路可见可见IC与温度无关与温度无关1.1.稳定原理稳定原理 RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBEI1IBI25.4.2 分压式偏置放大电路可见IC与温度无关1.稳定原31例例例例1:1:在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V,RC=6k,RE1=300，RE2=2.7k，RB1=60k，RB2=20kRL=6k，晶体管，晶体管=50，UBE=0.6V,试求试求:(1)静态工作点静态工作点IB、IC及及UCE；(2)画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3)输入电阻输入电阻ri、ro及及Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2例1:在图示放大电路中，已知UCC=12V,R32解解解解:(1)(1)由直流通路求静态工作点。由直流通路求静态工作点。由直流通路求静态工作点。由直流通路求静态工作点。直流通路直流通路直流通路直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB解:(1)由直流通路求静态工作点。直流通路RB1RCRB2R33(2)由微变等效电路求由微变等效电路求Au、ri、ro。微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路r rbebeR RB BR RC CR RL LE EB BC C+-+-+-R RS SR RE E(2)由微变等效电路求Au、ri、ro。微变等效电路346.3集成运放的线性应用集成运放的线性应用6.3.1理想运放线性应用的分析依据理想运放线性应用的分析依据uo_+u+uii+1.净输入端的电流近似为零净输入端的电流近似为零由由ridi=i+=0入端电流为零入端电流为零“虚断虚断”2.净输入端的电位近似相等净输入端的电位近似相等由由Aodu=u+入端电位相等入端电位相等“虚短虚短”6.3 集成运放的线性应用6.3.1 理想运放线性应用356.3.2比例运算电路比例运算电路1.反相比例运算器反相比例运算器i1iF_+RFR1R2uiuou+u-6.3.2 比例运算电路1.反相比例运算器i1iF_+36输入电阻：输入电阻：反馈类型：反馈类型：电压并联负反馈电压并联负反馈平衡电阻：平衡电阻：R2=R1/RF_+RFR1R2uiuou+u-共模电压：共模电压：输入电阻：反馈类型：电压并联负反馈平衡电阻：R2=R1/R37给学生-电路与电子学复习大纲课件38给学生-电路与电子学复习大纲课件39给学生-电路与电子学复习大纲课件40