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【转帖】分析电路的四大常用方法

【转帖】分析电路的四大常用方法
【转帖】分析电路的四大常用方法

电子电路图用来表示实际电子电路的组成、结构、元器件标称值等信息。通过电路图可以知道实际电路的情况。这样我们在分析电路时,就不必把实物翻来覆去地琢磨,而只要拿着一张图纸就可以了。在设计电路时,也可以从容地纸上或电脑上进行,确认完善后再进行实际安装,通过调试、改进,直至成功。我们更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计,甚至进行虚拟的电路实验,大大提高工作效率。

给大家总结了四大常用的分析电路的方法,以及每种方法适合的电路类型和分析步骤。

1、时间常数分析法

时间常数分析法主要用来分析R,L,C和半导体二极管组成电路的性质,时间常数是反映储能元件上能量积累快慢的一个参数,如果时间常数不同,尽管电路的形式及接法相似,但在电路中所起的作用是不同的。常见的有耦合电路,微分电路,积分电路,钳位电路和峰值检波电路等。

2、频率特性分析法

频率特性分析法主要用来分析电路本身具有的频率是否与它所处理信号的频率相适应。分析中应简单计算一下它的中心频率,上下限频率和频带宽度等。通过这种分析可知电路的性质,如滤波,陷波,谐振,选频电路等。

3、直流等效电路分析法

在分析电路原理时,要搞清楚电路中的直流通路和交流通路。直流通路是指在没有输入信号时,各半导体三极管、集成电路的静态偏置,也就是它们的静态工作点。交流电路是指交流信号传送的途径,即交流信号的来龙去脉。

在实际电路中,交流电路与直流电路共存于同一电路中,它们既相互联系,又互相区别。

直流等效分析法,就是对被分析的电路的直流系统进行单独分析的一种方法,在进行直流等效分析时,完全不考虑电路对输入交流信号的处理功能,只考虑由电源直流电压直接引起的静态直流电流、电压以及它们之间的相互关系。

直流等效分析时,首先应绘出直流等效电路图。绘制直流等效电路图时应遵循以下原则:电容器一律按开路处理,能忽略直流电阻的电感器应视为短路,不能忽略电阻成分的电感器可等效为电阻。取降压退耦后的电压作为等效电路的供电电压;把反偏状态的半导体二极管视为开路。

4、交流等效电路分析法

交流等效电路分析法,就是把电路中的交流系统从电路分分离出来,进行单独分析的一种方法。

交流等效分析时,首先应绘出交流等效电路图。绘制交流等效电路图应遵循以下原则:把电源视为短路,把交流旁路的电容器一律看面短路把隔直耦合器一律看成短路。

电路的基本分析方法

第2章电路的基本分析方法 电路的基本分析方法贯穿了整个教材,只是在激励和响应的形式不同时,电路基本分析方法的应用形式也不同而已。本章以欧姆定律和基尔霍夫定律为基础,寻求不同的电路分析方法,其中支路电流法是最基本的、直接应用基尔霍夫定律求解电路的方法;回路电流法和结点电压法是建立在欧姆定律和基尔霍夫定律之上的、根据电路结构特点总结出来的以减少方程式数目为目的的电路基本分析方法;叠加定理则阐明了线性电路的叠加性;戴维南定理在求解复杂网络中某一支路的电压或电流时则显得十分方便。这些都是求解复杂电路问题的系统化方法。 本章的学习重点: ●求解复杂电路的基本方法:支路电流法; ●为减少方程式数目而寻求的回路电流法和结点电压法; ●叠加定理及戴维南定理的理解和应用。 2.1 支路电流法 1、学习指导 支路电流法是以客观存在的支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出与未知量个数相同的方程式,再联立求解的方法,是应用基尔霍夫定律的一种最直接的求解电路响应的方法。学习支路电流法的关键是:要在理解独立结点和独立回路的基础上,在电路图中标示出各支路电流的参考方向及独立回路的绕行方向,正确应用KCL、KVL列写方程式联立求解。支路电流法适用于支路数目不多的复杂电路。 2、学习检验结果解析 (1)说说你对独立结点和独立回路的看法,你应用支路电流法求解电路时,根据什么原则选取独立结点和独立回路? 解析:不能由其它结点电流方程(或回路电压方程)导出的结点(或回路)就是所谓的独立结点(或独立回路)。应用支路电流法求解电路时,对于具有m条支路、n个结点的电路,独立结点较好选取,只需少取一个结点、即独立结点数是n-1个;独立回路选取的原则是其中至少有一条新的支路,独立回路数为m-n+1个,对平面电路图而言,其网孔数即等于独立回路数。 2.图2.2所示电路,有几个结点?几条支路?几个回路?几个网孔?若对该电路应用支

三极管放大电路及其分析方法

三极管电路放大电路及其分析方法 一、教学要求 1. 重点掌握的内容 (1)放大、静态与动态、直流通路与交流通路、静态工作点、负载线、放大倍数、输入电阻与输出电阻的概念; (2)用近似计算法估算共射放大电路的静态工作点; (3)用微变等效电路法分析计算共射电路、分压式工作点稳定电路的电压放大倍数A u和A us,输入电阻R i和输出电阻R0。 2. 一般掌握的内容 (1)放大电路的频率响应的一般概念; (2)图解法确定共射放大电路的静态工作点,定性分析波形失真,观察电路参数对静态工作点的影响,估算最大不失真输出的动态范围; (3)三种不同组态(共射、共集、共基)放大电路的特点; (4)多级放大电路三种耦合方式的特点,放大倍数的计算规律。 3. 一般了解的内容 (1)共射放大电路f L、f H与电路参数间的定性关系,波特图的一般知识<多级放大电路与共射放大电路频宽的定性分析; (2)用估算法估算场效应管放大电路静态工作点的方法。 二?内容提要 1. 共射接法的两个基本电路 共射放大电路和分压式工作点稳定电路是模拟电路中最基本的单元电路。学习这两种基本电路的分析方法是学习比较复杂的模拟电路的基础。 2. 两种基本分析方法——图解法和微变等效电路法 在“模拟电路”中,三极管是非线性元件,因此不能简单地采用“电路与磁路”课中线性电路地分析方法。图解法和微变等效电路法就是针对三极管非线性的特点而采用的分析方法。 3. 放大电路的三种组态——共射组态、共集组态和共基组态 由于放大电路输入、输出端取自三极管三个不同的电极,放大电路有三种组态——共射组态、共集组态和共基组态。由于组态的不同,其放大电路反映出的特性是不同的。在实际中,可根据要求选择相应组态的电路。 4. 两种放大元件组成的放大电路——双极型三极管放大电路和场效应管放大电路 一般来说,双极性三极管是一种电流控制元件,它通过基极电流i B的变化控制集电极电流I c的变化。而场效应管是一种电压控制元件,它通过改变栅源间的电压U GS来控制漏极电流i D的变化;其次,双极性三极管的输入电阻较小,而场效应管的输入电阻很高,静态时栅极几乎不取电流。由于它们性能和特点的不同,可根据要求选用不同元件组成的放大电路。 5. 多级放大电路的三种耪合方式一一阻容耦合、直接耦合和变压器耦合 将多级放大电辟连接起来的时候,就出现了级与级之间的耦合方式问题。通过电阻和电容将两级放大电路连接起来的方式称为阻容耦合。由于电容的作用,

第九章-复杂直流电路的分析与计算试题及答案 (2)word版本

基尔霍夫方程组 基尔霍夫方程组 (1)基尔霍夫第一方程组又称结点电流方程组,它指出,会于节点的各支路电流强度的代数和为零 即:∑I = 0 。 上式中可规定,凡流向节点的电流强度取负而从节点流出的电流强度取正(当然也可取相反的规定),若复杂电路共有n个节点,则共有n-1个独立方程。 基尔霍夫第一方程组是电流稳恒要求的结果,否则若流入与流出节点电流的代数和不为零,则节点附近的电荷分布必定会有变化,这样电流也不可能稳恒。 (2)基尔霍夫第二方程组又称回路电压方程组,它指出,沿回路环绕一周,电势降落的代数和为零 即:∑IR —∑ε= 0。 式中电流强度I的正、负,及电源电动势ε的正、负均与一段含源电路的欧姆定律中的约定一致。由此,基尔霍夫第二方程组也可表示为:∑IR = ∑ε 。 列出基尔霍夫第二方程组前,先应选定回路的绕行方向,然后按约定确定电流和电动势的正、负。 对每一个闭合回路都可列出基尔霍夫第二方程,但要注意其独立性,可行的方法是:从列第二个回路方程起,每一个方程都至少含有一条未被用过的支路,这样可保证所立的方程均为独立方程;另外为使有足够求解所需的方程数,每一个方程都至少含有一条已被用过的支路。 用基尔霍夫方程组解题的步骤: 1.任意地规定各支路电流的正方向。 2.数出节点数n,任取其中(n-1)个写出(n-1)个节点方程。 3.数出支路数p,选定m=p-n+1个独立回路,任意指定每个回路的绕行方向,列出m 个回路方程。 4.对所列的(n-1)+ (p-n+1)=p个方程联立求解。 5.根据所得电流值的正负判断各电流的实际方向。

第九章 复杂直流电路的分析与计算 一、填空题 1.所谓支路电流法就是以____ 为未知量,依据____ 列出方程式,然后解联立方程得 到____ 的数值。 2.用支路电流法解复杂直流电路时,应先列出____ 个独立节点电流方程,然后再列出 _____个回路电压方程(假设电路有n 条支路,m 各节点,且n>m )。 3.图2—29所示电路中,可列出____个独立节点方程,____个独立回路方程。 4.图2—30所示电路中,独立节点电流方程为_____,独立网孔方程为_______、______。 5.根据支路电流法解得的电流为正值时,说明电流的参考方向与实际方向____;电流为负 值时,说明电流的参考方向与实际方向____。 6. 某支路用支路电流法求解的数值方程组如下: 1020100202050 2321321=-+=--=++I I I I I I I 则该电路的节点数为____,网孔数为___。 7.以___ 为解变量的分析方法称为网孔电流法。 8.两个网孔之间公共支路上的电阻叫____ 。 9.网孔自身所有电阻的总和称为该网孔的_______。 图2—36 图2—37 图2—38 10.图2—36所示电路中,自电阻R 11=____,R 22=_____,互电阻R 12=___。 11.上题电路,若已知网孔电流分别为I Ⅰ、I Ⅱ,则各支路电流与网孔电流的关系式为: I 1=___、I 2=____、I 3=____。 12.以____ 为解变量的分析方法称为结点电压法。 13.与某个结点相连接的各支路电导之和,称为该结点的_____ 。 14.两个结点间各支路电导之和,称为这两个结点间的____ 。 15.图2—42所示电路中,G 11=_____ 、G 22=_____ 、G 12=_____ 。

第2章电路的基本分析方法

第2章电路的基本分析方法 一、填空题: 1. 有两个电阻,当它们串联起来的总电阻为10Q,当他们并联起来的总电阻为 2.4 Q 这两个电阻的阻值分别为_4Q _和__6Q — 2. 下图所示的电路,A B之间的等效电阻R= 1Q 电路的等效电阻R A B=60Q R CD 5. _______________________________________________________ 下图所示电 路中的A B两点间的等效电阻为12KQ _______________________________ 图中所示 的电流l=6mA则流经6K电阻的电流为2mA ;图中所示方向的电压U为12V 此 6K电阻消耗的功率为24mW 。 4. 3.下图所示的电路, 下图所示电路,每个电阻的阻值均为30 Q, B o B之间的等效电阻R A E=3Q O 6Q 3Q 2Q 2 Q 2 Q 2Q

鼻s Ik 10k皐 A Q T 1 L__JI 1_ () --------------------- 10kQ知 ]6k j L + B O ------ o

6. 下图所示电路中,ab 两端的等效电阻为12Q , cd 两端的等效电阻为4 Q 8.下图所示电路中,ab 两点间的电压U ab 为io V 。 + iov a 24V 已知U F 3V, I S = 3 A 时,支路电流I 才等于2A 。 10. 某二端网络为理想电压源和理想电流源并联电路, 则其等效电路为 理想电压 源。 11. 已知一个有源二端网络的 开路电压为20V,其短路电流为5A,则该有源二端 网络外接4 Q 电阻时,负载得到的功率最大, 最大功率为 25W 12. 应用叠加定理分析线性电路时, 对暂不起作用的电源的处理,电流源应看作 开路,电压 7?下图所示电路a 、 6 Q a i — 5 Li b 间的等效电阻Rab 为4" 9.下图所示电路中, d 15 Q b Hi BO

第二章电路的基本分析方法1

第二章电路的基本分析方法 一、填空题: 1. 有两个电阻,当它们串联起来的总电阻为10Ω,当他们并联起来的总电阻为 2.4Ω。这两个电阻的阻值分别为_ _4Ω ___和__6Ω。 = 1 Ω。 2. 下图所示的电路,A、B之间的等效电阻R AB = 3 Ω。 3. 下图所示的电路,A、B之间的等效电阻R AB A 2Ω B 4. 下图所示电路,每个电阻的阻值均为30Ω,电路的等效电阻R = 60 Ω。 AB 5.下图所示电路中的A、B两点间的等效电阻为___12KΩ________.若图中所示的电流I=6mA,则流经6K电阻的电流为__2mA _____;图中所示方向的电压 U为____12V____.此6K电阻消耗的功率为__24mW_________。 A U 6. 下图所示电路中,ab两端的等效电阻为 12Ω,cd两端的等效电阻

为 4Ω。 7.下图所示电路a、b间的等效电阻Rab为 4 Ω。 8. 下图所示电路中,ab两点间的电压ab U为 10 V。 9. 下图所示电路中,已知 U S =3V, I S = 3 A 时,支路电流I才等于2A。 Ω 1 3 10. 某二端网络为理想电压源和理想电流源并联电路,则其等效电路为理想电压源。 11.已知一个有源二端网络的开路电压为20V,其短路电流为5A,则该有源二端网络外接 4 Ω电阻时,负载得到的功率最大,最大功率为 25W 。12.应用叠加定理分析线性电路时,对暂不起作用的电源的处理,电流 源应看作开路,电压源应看作短路。 13.用叠加定理分析下图电路时,当电流源单独作用时的I 1 = 1A ,当 电压源单独作用时的I 1= 1A ,当电压源、电流源共同时的I 1 =

基本放大电路及其分析方法

二、基本放大电路及其分析方法 一个放大器一般是由多个单级放大电路所组成,着重讨论双极型半导体三极管放大电路的三种组态,即共发射极,共集电极和共基极三种基本放大电路。从共发射极电路入手,推及其他二种电路,其中将图解分析法和微变等效电路分析法,作为分析基础来介绍。分析的步骤,首先是电路的静态工作点,然后分析其动态技术指标。对于放大器来说,主要的动态技术指标有电压放大倍数、输入阻抗和输出阻抗。 2.1.共射极基本放大电路的组成及放大作用 在实践中,放大器的用途是非常广泛的,它能够利用三极管的电流控制作用把微弱的电信号增强到所要求的数值,为了了解放大器的工作原理,先从最基本的放大电路学习: 图2.1称为共射极放大电路,要保证发射结正偏,集电极反偏Ib=(V BB-V BE)/Rb,对于硅管V BE约为0.7V左右,锗管约为0.2V左右,I B=(V BB-0.7)/Rb这个电路的偏流I B决定于V BB 和Rb的大小,V BB和Rb一经确定后,偏流I B就固定了,所以这种电路称为固定偏流电路,Rb又称为基极偏置电阻,电容Cb1和Cb2为隔直电容或耦合电容,在电路中的作用是“传送交流,隔离直流”,放大作用的实质是利用三极管的基极对集电极的控制作用来实现的. 上图是共射极放大电路的简化图,它在实际中用得比较多的一种电路组态,放大电路的主要性能指标,常用的有放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、非线性失真、频率失真以及输出功率和效率等。对于不同的用途的电路,其指标各有侧重。 初步了解放大电路的组成及简单工作原理后,就可以对放大电路进行分析。主要方法有图解法和微变等效法。 2.2.图解分析法 2.2.1.静态工作情况分析 当放大电路没有输入信号时,电路中各处的电压,电流都是不变的直流,称为直流工作状态简称静态,在静态工作情况下,三极管各电极的直流电压和直流电流的数值,将在管子的特性曲线上确定一点,这点称为静态工作点,下面通过例题来说明怎样估算静态工作点。 解:Cb1与Cb2的隔直作用,对于静态下的直流通路,相当于开路,计算静态工作点时,只需考虑图中的Vcc、Rb、Rc及三极管所组成的直流通路就可以了,I B=(Vcc-0.7)/Rb (I C=βI B+I CEO ) I C=βI B,V CE=V CC-I C R C 如已知β,利用上式可近似估算放大电路的静态工作点。 2.2.2.用图解法确定静态工作点 在分析静态工作情况时,只需研究由V CC、R C、V BB、Rb及半导体三极管所组成的直

初中十种复杂电路分析方法实用

电路问题计算的先决条件是正确识别电路,搞清楚各部分之间的连接关系。对较复杂的电路应先将原电路简化为等效电路,以便分析和计算。识别电路的方法很多,现结合具体实例介绍十种方法。 一、特征识别法 串并联电路的特征是;串联电路中电流不分叉,各点电势逐次降低,并联电路中电流分叉,各支路两端分 别是等电势,两端之间等电压。根据串并联电路的特征识别电路是简化电路的一种最基本的方法。 例1 .试画出图1 所示的等效电路。 —b 各点电势逐次降低,两条支路的 和R4 并联后与R2 串联,再与R1 并联, 等效电路如图2 所示。 B 端流出。支路a—R1—b 和a—R2—R3(R4) a、b 两点之间电压相等,故知R3 、伸缩翻转法 无阻导线可以延长或缩 短,或将一 翻转时支路的两端保持不动; 但不 能越过元件。这样就提供了简化电路的一种方法,我们把这种方法称为伸缩翻转法。 解:设电流由 A 端流入,在a 点分叉,b 点汇合,由 在实验室接电路时常常可以这样操 作, 翻过来转过去, 支路翻到别处, 也可以 导线也可以从

解:先将连接a、c 节点的导线缩短,并把连接 R3—C —R4 支路外边去,如图4。 再把连接a、C 节点的导线缩成一点,把连接成一点,并把R5 连到节点的导线伸长线上( 图5) 。由此可看出联,接到电源上。 b、d 节点的导线伸长翻转到 b、d 节点的导线也缩 d R2、R3 与R4 并联,再与R1 和R5 串

三、电流走向法 电流是分析电路的核心。从电源正极出发 ( 无源电路可假设 电 流由一端流入另一端流出 ) 顺着电流 的走向,经各电阻绕外电路巡行一周至电源的负极, 凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联, 凡是电 流有分叉地分别流过的电阻均为并联。 例 3 .试画出图 6 所示的等效电路。 解:设想把 A 、 B 两点分别接到电源的正负极上进行分析, A 、 D 两点电势相等, B 、 C 两点电 势也相等,分别画成两条线段。电阻 R1 接在 A 、 C 两点,也即接在 A 、 B 两点; R2 接在 C 、 D 两点,也即接在 B 、 A 两点; R3 接在 D 、 B 两点,也即接在 A 、 B 两点, R4 也接在 A 、 B 两点,可见四个电阻都接在 A 、 B 两点之间均为并联 ( 图 9) 。所以, PAB =3 Ω。 解:电流从电源正极流出过 A 点分为三路 (AB 导线可缩为一点 D 点流 入电源负极。第一路经 R1 直达 D 点,第二路经 达 C 点,显然 R ) ,经外电路巡行 R2 到达 C 点,第三路经 R3 也到 2 和 R 3 接联在 点经 R4 到达 D 点,可知 联后与 R4 串联,再与 AC 两点之间为并联。二、三络电流同汇于 c R2、 R3 并 R1 并联,如图 7 所示。 四、等电势法(不讲) 在较复杂的电路中往往能找到电势相等的点, 为一点, 或画在一条线段 把所有电势相等的点归结 上。当两等势点之间有非电源元件时, 既无电源又无电流时, 取消这一支路。我们将这种简比电路的方法称为等电势法 可将之去掉不考虑; 当某条支路 法称 例 4 .如图 8 所示,已知 R1=R 2=R 3=R4=2Ω, 两点间的总电阻

基本放大电路的分析方法

3.2 基本放大电路的分析方法 3.2.1 放大电路的静态分析 放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。 (1)静态工作状态的计算分析法 根据直流通路可对放大电路的静态进行计算 (03.08) I C= I B (03.09) V CE=V CC-I C R c (03.10) I B、I C和V CE这些量代表的工作状态称为静态工作点,用Q表示。 在测试基本放大电路时,往往测量三个电极对地的电位V B、V E和V C即可确定三极管的工作状态。 (2)静态工作状态的图解分析法 放大电路静态工作状态的图解分析如图03.08所示。 图03.08 放大电路静态工作状态的图解分析 直流负载线的确定方法:

1. 由直流负载列出方程式V CE=V CC-I C R c 2. 在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点 V CC和V CC/R c,即可画出直流负载线。 3. 在输入回路列方程式V BE =V CC-I B R b 4. 在输入特性曲线上,作出输入负载线,两线的交点即是Q。 5. 得到Q点的参数I BQ、I CQ和V CEQ。 例3.1:测量三极管三个电极对地电位如图03.09所示,试判断三极管的工作状态。 图03.09 三极管工作状态判断 例3.2:用数字电压表测得V B=4.5V 、V E=3.8V 、V C=8V,试判断三极管的工作状态。 电路如图03.10所示 图03.10 例3.2电路图 3.2.2 放大电路的动态图解分析 (1) 交流负载线 交流负载线确定方法:

1.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线,其斜率为1/R L'。 2.R L'= R L∥R c,是交流负载电阻。 3.交流负载线是有交流输入信号时,工作点Q的运动轨迹。 4.交流负载线与直流负载线相交,通过Q点。 图03.11 放大电路的动态工作状态的图解分析 (2) 交流工作状态的图解分析 动画 图03.12 放大电路的动态图解分析(动画3-1)通过图03.12所示动态图解分析,可得出如下结论: 1. v i→↑ v BE→↑ i B→↑ i C→↑ v CE→↓ |-v o|↑; 2. v o与v i相位相反; 3.可以测量出放大电路的电压放大倍数; 4.可以确定最大不失真输出幅度。 (3) 最大不失真输出幅度 ①波形的失真

【转帖】分析电路的四大常用方法

电子电路图用来表示实际电子电路的组成、结构、元器件标称值等信息。通过电路图可以知道实际电路的情况。这样我们在分析电路时,就不必把实物翻来覆去地琢磨,而只要拿着一张图纸就可以了。在设计电路时,也可以从容地纸上或电脑上进行,确认完善后再进行实际安装,通过调试、改进,直至成功。我们更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计,甚至进行虚拟的电路实验,大大提高工作效率。 给大家总结了四大常用的分析电路的方法,以及每种方法适合的电路类型和分析步骤。 1、时间常数分析法 时间常数分析法主要用来分析R,L,C和半导体二极管组成电路的性质,时间常数是反映储能元件上能量积累快慢的一个参数,如果时间常数不同,尽管电路的形式及接法相似,但在电路中所起的作用是不同的。常见的有耦合电路,微分电路,积分电路,钳位电路和峰值检波电路等。 2、频率特性分析法 频率特性分析法主要用来分析电路本身具有的频率是否与它所处理信号的频率相适应。分析中应简单计算一下它的中心频率,上下限频率和频带宽度等。通过这种分析可知电路的性质,如滤波,陷波,谐振,选频电路等。 3、直流等效电路分析法 在分析电路原理时,要搞清楚电路中的直流通路和交流通路。直流通路是指在没有输入信号时,各半导体三极管、集成电路的静态偏置,也就是它们的静态工作点。交流电路是指交流信号传送的途径,即交流信号的来龙去脉。

在实际电路中,交流电路与直流电路共存于同一电路中,它们既相互联系,又互相区别。 直流等效分析法,就是对被分析的电路的直流系统进行单独分析的一种方法,在进行直流等效分析时,完全不考虑电路对输入交流信号的处理功能,只考虑由电源直流电压直接引起的静态直流电流、电压以及它们之间的相互关系。 直流等效分析时,首先应绘出直流等效电路图。绘制直流等效电路图时应遵循以下原则:电容器一律按开路处理,能忽略直流电阻的电感器应视为短路,不能忽略电阻成分的电感器可等效为电阻。取降压退耦后的电压作为等效电路的供电电压;把反偏状态的半导体二极管视为开路。 4、交流等效电路分析法 交流等效电路分析法,就是把电路中的交流系统从电路分分离出来,进行单独分析的一种方法。 交流等效分析时,首先应绘出交流等效电路图。绘制交流等效电路图应遵循以下原则:把电源视为短路,把交流旁路的电容器一律看面短路把隔直耦合器一律看成短路。

电路的几种分析方法

几种常见电路分析方法浅析 摘要:对电路进行分析的方法很多,如叠加定理、支路分析法、网孔分析法、结点分析法、戴维南和诺顿定理等。根据具体电路及相关条件灵活运用这些方法,对基本电路的分析有重要的意义。现就具体电路采用不同方法进行如下比较。 关键词:电路分析电流源支路电流法网孔电流法结点分析法叠加定理戴维宁定理与诺顿定理 Several Commonly Used Analytical Methods in Circuit Abstract: on the circuit analysis methods, such as superposition theorem, branch analysis method, mesh analysis method, nodal analysis method, Thevenin and Norton's theorem. According to the specific circuit and related conditions of flexibility in the use of these methods, the basic circuit analysis has important significance. The specific circuit using different methods are compared. Key words :Circuit Analysis of voltage source current source branch current method mesh current method nodal analysis method of superposition theorem and David theorem and Norton theorem in Nanjing. 引言:每种电路的分析方法,一般都有其适用范围。应用霍夫定律求解适用于求多支路的电流,但电路不能太复杂;电源法等效变换法适用于电源较多的电路;节点电位法适用于支路多、节点少的电路;网孔分析法使适用于支路多、节点多、但网孔少的电路;戴维宁定理和叠加定理适用于求某一支路的电流或某段电路两端电压。上面例题的电路比较简单,可选择任意一种方法求解,对于一些比较复杂但有一

初中物理电路分析方法以及典型例题(超级有用)

例5:如图所示,当接通开关S后,发现电流表指针偏转,电压表指针不 动,则故障可能是() A.L1的灯丝断了B.L2的灯丝断了 C.L1的接线短路D.L2的接线短路 初中物理电学综合问题难点突破 电学综合题历来是初中物理的难点,在近几年的中考题中屡屡出现,由于试题综合性强,设置障碍多,如果学生的学习基础不够扎实,往往会感到很难。在实际教学中,许多教师采用的是“题海战术”,无形加重了学生学习的课业负担。探索和改进电学综合问题教学,是一项很有价值的工作。 在长期的初中教学实践中,本人逐步探索了一套电学综合问题教学方案,对于学生突破电学综合问题中的障碍有一定效果。一、理清“短路”概念。

在教材中,只给出了“整体短路”的概念,“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫短路。”而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题,如果导线不经过其他用电器而将某个用电器(或某部分电路)首尾相连就形成局部短路。局部短路仅造成用电器不工作,并不损坏用电器,因此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。 局部短路概念抽象,学生难以理解。可用实验帮助学生突 破此难点。实验原理如图1,当开关 S闭合前,两灯均亮(较暗);闭合后, L1不亮,而L2仍发光(较亮)。 为了帮助初中生理解,可将L1比作 是电流需通过的“一座高山”而开关S 的短路通道则比作是“山里的一条隧 洞”。有了“隧洞”,电流只会“走隧洞”而不会去“爬山”。 二、识别串并联电路 电路图是电学的重要内容。许多电学题一开头就有一句“如图所示的电路中”如果把电路图辨认错了,电路中的电流强度、电压、电阻等物理量的计算也随之而错,造成“全军覆没”的局面,所以分析电路是解题的基础。初中电学一般只要求串联、并联两种基本的连接,不要求混联电路。区分串、并联电路是解电学综合题的又一个需要突破的难点。 识别串、并联有三种方法,⑴、电流法;⑵、等效电路法;⑶、去表法。 ⑴、电流法:即从电源正极出发,顺着电流的流向看电流的路径是否有分支,如果有,则所分的几个分支之间为并联,(分支前后有两个节点)如果电流的路径只有一条(无分支点),则各元件之间为串联。此方法学生容易接受。 ⑵、等效电路法:此方法实质上运用了“电位”的概念,在初中物

复杂电路的简化方法23270

复杂电路的简化方法 一 .“拆除法”突破短路障碍 短路往往是因开关闭合后,使用电器(或电阻)两端被导线直接连通而造成的,初学者难以识别。图1即为常见的短路模型。一根导线直接接在用电器的两端,电阻R被短路。既然电阻R上没有电流通过,故可将电阻从电路中“拆除”,拆除后的等效电路如图2所示。 图 1 图 2 二 .“分断法”突破滑动变阻器的障碍 较复杂的电路图中,常通过移动变阻器上的滑片来改变自身接入电路中的电阻值,从而改变电路中的电流和电压,从而影响我们对电路作出明确的判断。滑动变阻器的接入电路的一般情况如图3所示。若如图4示的接法,同学们就难以判断。此时可将滑动变阻器看作是在滑片P处“断开”,把其分成AP和PB两个部分,

即等效成图5的电路,其中PB部分被短路。当P从左至右滑动时,变阻器接入电路的电阻AP部分逐渐变大;反之,AP部分逐渐变小。

图 3 图 4 图 5 三 .突破电压表的障碍 1. “滑移法”确定测量对象 所谓“滑移法”就是把电压表正、负接线柱的两根引线顺着导线滑动至某用电器(或电阻)的两端,从而确定测量对象的方法,但是滑动引线时不可绕过用电器和电源(可绕电流表)。如图6,用“滑移法”将电压表的下端滑至电阻R1左端,不难确定,电压表测量的是R1和R2两端的总电压;将电压表的上端移至R3右端,也可确定电压表测量的是R3两端电压,同时也测的是电源电压。

2. “用拆除法”确定电流路径 因为电压表的理想内阻无穷大,通过它的电流为零,可将其从电路中“拆除”,即使电压表两端断开,来判断电流路径。如图6所示,用“拆除法”不难确定,R1和R2串联,再与R3并联。 图 6 四 .“去掉法”突破电流表的障碍 由于电流表的存在,对于弄清电流路径,简化电路存在障碍。因电流表的理想内阻为零,故可采用“去掉法”排除其障碍,即将电流表从电路中“去掉”,并将连接电流表的两个接线头连接起来。如图7,去掉电流表后得到的等效电路如图8所示。这样就可以很清楚地看清电路的结构了。

电路一般分析方法步骤汇总

线性电路主要分析方法步骤汇总 网孔电流法的一般步骤 步骤: 1)确定网孔,假定网孔电流的绕行方向; 2)列写KVL方程; 3)联立求解。 说明: 1)对于含有电流源的支路: a)若在单一网孔支路上,少列一个方程; b)若在两网孔公共支路上,要假定电压变量,多列一个方程,即:网孔电流与电流源电流关系的方程; 2)对于含有受控源的支路: a)列方程时,受控源视为独立源; b)如果控制量不是网孔电流,则要补充一个方程,即:网孔电流与控制量之间关系的方程。 结点电压法的一般步骤 步骤: 1)选参考结点; 2)列写独立结点电压方程; 3)联立求解。 说明: 1)对于含有纯电压源的支路: a)如果电压源接在独立结点和参考点之间,这个独立结点电压就等于电压源电压,可以少解一个方程; b)如果电压源接在两个独立结点之间,则要在电压源支路假定电流变量,多列一个方程,即:结点电压与电压源电压之间的关系方程; 2)对于含有受控源的支路: a)列方程时,受控源视为独立源; b)如果控制量不是结点电压,则要补充一个方程,即:结点电压与控制量之间的关系方程。

一端口网络的戴维宁等效电路 (1) 开路电压Uoc 的计算 戴维宁等效电路中的电压源电压即为一端口开路电压Uoc ,电压源的极性与所求开路电压极性相同。计算Uoc 的方法视电路形式而定(结点电压法、网孔电流法)。 (2)等效电阻的计算 等效电阻为将一端口网络内部独立电源全部置零(电压源短路,电流源开路)后,所得无源一端口网络的输入电阻。 常用下列方法计算: A 、当网络内部不含有受控源时可采用电阻串、并联和△-Y 互换的方法计算等效电阻; B 、外加电源法(加压求流或加流求压):eq u R i =(此时一端 口内部独立电源全部置零) C 、开路电压,短路电流法:oc eq sc u R i =(此时一端口内部独立电源全部保留) 一阶电路初始值的计算 如何判断一阶电路?电路含有一个独立的动态元件;有带开 关的直流激励、或已知初始储能和直流激励、或有阶跃函数激励。 求初始值的步骤: 1. 由换路前电路(一般为稳定状态)求u C (0-)和i L (0-); 2. 由换路定律得 u C (0+) 和 i L (0+); 3. 画0+等效电路。 在0+时刻等效电路中,电容用u C (0+)的电压源替代,电感用i L (0+)的电流源替代。 4. 由0+电路求所需各变量的值即为0+值 三要素法求解一阶电路的步骤 1、求响应量的初始值; 2、求响应量的稳态值; 画出t →∞时稳态电路,其中电容和电感分别用开路和短路置

放大电路及其分析方法

放大电路及其分析方法 2.1 放大电路的基本概念 三极管具有电流放大作用,如何使用三极管构成一个电路,实现对输入信号的放大?本节就来讨论这一问题。 基本放大电路是放大电路中最基本的结构,是构成复杂放大电路的基本单元。它利用双极型半导体三极管输入电流控制输出电流的特性,或场效应半导体三极管输入电压控制输出电流的特性,实现信号的放大。本章基本放大电路的知识是进一步学习电子技术的重要基础。本书中双极型半导体三极管简称三极管,场效应半导体三极管简称场效应管。 2.1.1 放大的概念 基本放大电路一般是指由一个三极管或场效应管组成的放大电路。从电路的角度来看,可以将基本放大电路看成一个双端口网络。放大的作用体现在如下方面: 1.放大电路主要利用三极管或场效应管的控制作用放大微弱信号,输出信号在电压或电流的幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。 2.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,只是经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。放大电路的结构示意图见图2-1-1。 图2-1-1 放大电路结构示意图 2.1.2 基本放大电路的组成及工作原理 一、共射组态基本放大电路的组成 共射组态基本放大电路如图2-1-2所示。在该电路中,输入信号加在加在基极和发射极之间,耦合电容器C1和Ce视为对交流信号短路。输出信号从集电极对地取出,经耦合电容器C2隔除直流量,仅将交流信号加到负载电阻RL之上。放大电路的共射组态实际上是指放大电路中的三极管是共射组态。 图2-1-2 共射组态交流基本放大电路 二、放大原理 在输入信号为零时,直流电源通过各偏置电阻为三极管提供直流的基极电流和直流集电极电流,并在三极管的三个极间形成一定的直流电压。由于耦合电容的隔直流作用,直流电压无法到达放大电路的输入端和输出端。

电路分析的基本方法及定理

§2-10 戴维南定理和诺顿定理 一、戴维南定理 二端网络也称为一端口网络,其中含有电源的二端网络称为有源一端口网络,不含电源的二端网络称为无源一端口网络,它们的符号分别如图2-10-1(a )(b )所示。 任一线性有源一端口网络(如图2-10-2(a )所示)对其余部分而言,可以等效为一个 电压源d U 和电阻d R 相串联的电路(如图2-10-2(b )所示),其中d U 的大小等于该有源一端口网络的开路电压,电压源的正极与开路端高电位点对应;d R 等于令该有源一端口网络内所有独立源为零(即电压源短接、电流源开路)后所构成的无源一端口网络的等效电阻。这就是戴维南定理,也称为等效电源定理;d U 与d R 串联的电路称为戴维南等效电路。 下面证明戴维南定理,如图2-10-2(a )所示,电阻R 上的电压、电流为确定值,利用替代定理,将图2-10-2(a )中的R 替代为电流源,如图2-10-2(c )所示。因为网络A 为线性有源一端口网络,因此,可利用叠加定理,将上述图(c )中的电压U 看作两组独立源分别作用产生的两个分量之和。第一个分量是由网络A 中的独立源作用所产生的,即令独立电流源为零,将11'端口断开后在11'端口产生的开路电压d U ,如图2-10-2(d )所示; 图 2-10-1 图2-10-2

第二个分量是由电流源I 单独作用所产生的,即令网络A 中所有独立源为零后在11'端口产生的电压U ',如图2-10-2(e )所示,这时有源网络A 即变为相应的网络P ,值得注意的是倘若A 中含受控源,受控源应依然保留在网络P 中。观察图(e ),设从11'端口向左看的入端等效电阻为d R ,即网络P 的入端等效电阻为Rd ,则有d U R I '=-,两个分量叠加得:d d d U U U U R I '=+=-。对照图2-10-2(b )可知,上述图(b )与图(a )具有相同的端口特性方程,由此可知图(b )就是图(a )的等效电路,戴维南定理得证。 要计算一个线性有源一端口网络的戴维南等效电路,其步骤和方法为: 1、计算d U :利有电路分析方法,计算相应端口的开路电压; 2、计算d R :当线性有源一端口网络A 中不含受控源时,令A 内所有独立电源为零后得到的无源一端口网络P 则为纯电阻网络,利用无源一端口网络的等效变换就可求出端口等效电阻;当线性一端口网络A 中含有受控源时,令A 内所有独立电源为零后得到的一端口网络P 中仍含有受控源,这时,可采用加压法和开路短路法求d R 。 (i )加压法:如图2-10-3(a )所示,令有源一端口网络A 内所有独立源为零后得到一端口网络P (注意受控源仍需保留),在网络P 的端口加上一个独立电压源U (或独立电流源I )计算出端口电流I (或端口电压U ),那么d U R I =。 (ii )开路短路法:图2-10-3(b )所示为戴维南等效电路,从中可知:短路电流d d d U I R = ,当然d d d U R I =。当求出有源线性一端口网络A 端口的开路电压d U 、短路电流d I 后,d R 也就求出来了(注意d d U I 、的参考方向)。 图2-10-3

教案__放大电路的基本分析方法

放大电路的基本分析方法(20分钟) 一、参考教材 第二章2.1.4 放大电路的基本分析方法 《模拟电子技术简明教程》张国平、曾高荣主编,电子工业出版社出版 二、教学内容 1.放大电路的直流通路和交流通路 2.估算法确定静态工作点 3.图解法确定静态工作点 三、教学目的 1.掌握放大电路的直流通路与交流通路的画法; 2.掌握估算法确定静态工作点 3.掌握图解法确定静态工作点 四、教学重点、难点 1.放大电路的直流通路与交流通路的画法 2.估算法和图解法确定静态工作点 3.分析静态工作点的意义 五、教学方法 采用课堂讲授加PPT展示的方法,通过例题讲解加深学生对教学内容的理解。 六、教学过程设计 1.旧课复习(3分钟),回顾上一节的知识点,如组成放大电路的基本原则、特 点、主要性能指标等。 2.新课内容(17分钟) 1)首先引入静态和动态两个概念,使学生理解放大电路的分析实际上为直流 通路和交流通路分析的叠加;并且在分析中要采用先静态后动态的分析顺序; 引出静态工作点的概念。 2)放大电路的直流通路和交流通路:详细介绍直流通路和交流通路的画法, 并通过实例分析来加深印象。可以让学生自己进行随堂练习以确保对这一知识 点的领会和掌握。在进行实例分析时,简单介绍放大电路的基本分类(共射、共基、共集)。 3) 通过电路实例分析,介绍如何通过估算法获得静态工作点。 4)图解法是放大电路常用的分析方法之一,简单介绍图解法与微变等效电路 分析法的区别,及适用范围。通过分步解析的方式,详细介绍图解法确定静态 工作点。 七、作业 复习题二(5);三(3);习题2.3, 2.4 八、教学后记

电路分析基本知识点

电路分析基本概念 仅供参考 1.电路分析研究的对象是什么? 电路分析研究的内容是什 么? 答:电路分析研究的对象是:实际电路的电路模型;电路分析研究的内容是:已知电路的结构和参数,求解给定激励条件下电 路中的响应。 2.一个实际电路可用集总参数电路模型来描述的条件是什 么?一个实际电路需要满足何种条件方可称为线性电路? 答:可用集总参数电路模型来描述的条件是该电路的几何尺寸D 远远小于工作信号最高频率f max对应的波长,即D<<3×108/f max; 一个实际电路既要满足可叠加性又要满足齐次性方可称为线 性电路。 3.什么是电压、电流的参考方向? 何谓电压、电流参考方向 的关联与非关联?如何正确理解电路变量的实际方向、参考方向、代数值三者之间的关系? 答:三者之间的关系是:当参考方向与实际方向一致时,代数值是正的,否则代数值是负的。 4.在集总参数电路分析中,结构约束指的是什么?支路约束 指的是什么? 答:结构约束指的是KCL和KVL对支路电流和支路电压的约束;支路约束指的是构成该支路的电路元件对支路电流和该支路电压之间

的约束。 5.在方程法分析中,何谓支路电流法、节点电位法与网孔电 流法? 答:节点电位法指的是在电路分析中,选取适当的节点为参考节点,以其余的节点电位作为未知电路变量,把电路中的支路电流用节点电位来表述,依据KCL列出足够的独立方程,求解出节点电位,最终求解出待求的支路电流或支路电压等的一种方法。网孔电流法:以假想的相互独立的网孔电流为未知变量,依据KVL列出网孔的电压方程,求解出网孔电流;依据各条支路与网孔电流的关联关系解算出支路电流,进而解算整个电路。 6.什么是电路等效? 两部分电路互为等效的条件是什么? 电路等效的对象是什么? 答:电路等效指的是当两部分电路互换时对这两部分电路以外的电路不会有任何影响;两部分电路互为等效的条件是:具有相 同的端口伏安关系VAR; 电路等效的对象是:该两部分电路以 外的电路中的电流、电压和功率等。 7.什么是0+等效电路? 什么是换路与换路定律? 答:0+等效电路是指换路后的电路结构;电路中的电路变量是指0+时刻的量值;电路中的动态元件L用大小为i L(0+)的电流源 替换,电路中的动态元件C用大小u C(0+)为的电压源替换所得 的电路。换路与换路定律:电路的接通或断开,电路参数或 电源的变化等,所有这些能引起电路过渡过程的电路变化

十种复杂电路分析方法

十种复杂电路分析方法 Jenny was compiled in January 2021

电路问题计算的先决条件是正确识别电路,搞清楚各部分之间的连接关系。对较复杂的电路应先将原电路简化为等效电路,以便分析和计算。识别电路的方法很多,现结合具体实 一、特征识别法 串并联电路的特征是;串联电路中电流不分叉,各点电势逐次降低,并联电路中电流分叉,各支路两端分别是等电势,两端之间等电压。根据串并联电路的特征识别电路是简化电路的一种最基本的方法。 例1.试画出图1所示的等效电路。 解:设电流由A端流入,在a点分叉,b点汇合,由B端流出。支路a—R1—b和a—R2—R3(R4)—b各点电势逐次降低,两条支路的a、b两点之间电压相等,故知R3和R4并联后与R2串联,再与R1并联,等效电路如图2所示。 二、伸缩翻转法 在实验室接电路时常常可以这样操作,无阻导线可以延长或缩短,也可以翻过来转过去,或将一支路翻到别处,翻转时支路的两端保持不动;导线也可以从其所在节点上沿其它导线滑动,但不能越过元件。这样就提供了简化电路的一种方法,我们把这种方法称为伸缩翻转法。 例2.画出图3的等效电路。 解:先将连接a、c节点的导线缩短,并把连接b、d节点的导线伸长翻转到R3—C—R4支路外边去,如图4。

再把连接a、C节点的导线缩成一点,把连接b、d节点的导线也缩成一点,并把R5连到节点d的导线伸长线上(图5)。由此可看出R2、R3与R4并联,再与R1和R5串联,接到电源上。 三、电流走向法 电流是分析电路的核心。从电源正极出发(无源电路可假设电流由一端流入另一端流出)顺着电流的走向,经各电阻绕外电路巡行一周至电源的负极,凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联,凡是电流有分叉地分别流过的电阻均为并联。 例3.试画出图6所示的等效电路。 解:电流从电源正极流出过A点分为三路(AB导线可缩为一点),经外电路巡行一周,由D 点流入电源负极。第一路经R1直达D点,第二路经R2到达C点,第三路经R3也到达C 点,显然R2和R3接联在AC两点之间为并联。二、三络电流同汇于c点经R4到达D点,可知R2、R3并联后与R4串联,再与R1并联,如图7所示。 四、等电势法(不讲) 在较复杂的电路中往往能找到电势相等的点,把所有电势相等的点归结为一点,或画在一条线段上。当两等势点之间有非电源元件时,可将之去掉不考虑;当某条支路既无电源又无电流时,可取消这一支路。我们将这种简比电路的方法称为等电势法。 例4.如图8所示,已知R1=R2=R3=R4=2Ω,求A、B两点间的总电阻。 解:设想把A、B两点分别接到电源的正负极上进行分析,A、D两点电势相等,B、C两点电势也相等,分别画成两条线段。电阻R1接在A、C两点,也即接在A、B两点;R2接在

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