用结点分析法求图示电路各支路电压
1. 用结点分析法求图示电路各支路电压。
1. 图3所示电路，用节点电压法求电压U 0。
V 501=n U
0401401501801801n3n2n1=-??
? ??+++-U U U 75.0401200180014018001n3n2n1=??? ??+++--
U U U
图3
50A 6A 25)S 3S 6S 1()S 6()S 1(A 12A 18)S 6()S 6S 3S 2()S 2(A 18A 6)S 1()S 2()S 1S 2S 2(321321321-=+++---=-+++--=--++u u u u u u u u u V 3V 2V 1321==-=u u u V
1
V 3 V 4236215134=-=-=-==-=u u u u u u u u u
V 2.53;V 34n3n2==U U
=-=130n n U U U 3.2V
2．求图示电路中各电阻支路电流。
5A
1S
5A 10A 1S
最简用节点电压法
节点a 方程：(11)15a b U U +-=
节点b 方程：(12)10a b U U -++=-
解方程得:1a U V = 3b U V =-
1231,4,6I A I A I A ===-
1. 用回路电流法求解图3所示中5Ω电阻中的电流i 。
3Ω题 3—10 图
题解 图3
将右方电阻混联后看为Ω+++?)
35(8)35(8，即4Ω电阻 ???=+-=-48
136061212111211i i i i A i i 4.22
8.4212=== 4用回路法求解题图9所示电路中x I 以及CCVS 的功率。
30V
???=-+-++=-++-0
)5(20)(1010300)(101050x x x x x I I I I I I I A I A I x 3,5==
05=-=i I cs
故CCVS 的功率为零
3电路如图所示，试列写该电路的结点电压方程（不用求解）
4列出图示电路的网孔方程
45221413141214524121214112111121-=++++-+=+-
++i u u u u n n n n )()()()(12
1
1n u i =323213S 23131)()(ri i R R i R u i R i R R -=++-=-+213i i i -=
2.用网孔分析法求题图电路中的网孔电流和电压U。
电路复习题库计算分析题
计算分析题 （共60分） 1． 如图所示电路，求i ，1i 和电压ad u 。 5’ +_ 10V 2． 如图所示电路，求i ，u 及支路ab 发出的功率。 6’ 4V Ω 1 3． 如图所示电路，求电流i 及2A 电流源发出的功率。 5’ _4． 图（a ）所示电路，已知电流)(t i 的曲线如图（b ）所示。 9’ （1） 求电压)(t u 的曲线，并写出)(t u 的函数表达式； （2） 求s t 3=时的磁场能量)3(s W ； （3） 求电感元件吸收的功率)(t P 。
L 2H i(t)u(t)(a) + _ (b) 03212 4 i/A t/s 5. 如图（a ）所示电路，已知)(t u 的曲线如图（b ）所示。 9’ （1）求)(t i 的表达式，并画出)(t i 的曲线； （2）求s t 5=时的电场能量)5(s W ； （3）求电容元件吸收的功率)(t P 。 C 0.5F i(t) u(t)(a) (b) 03214 4u/V t/s +_ 56 6．如图（a ），（b ）所示电路，求端口上的伏安方程，即u 与i 的关系方程。 6’ Ω 6Ω 31 i u i 2 i +_+ + _ _ 5A 9V 24V 1A (a) Ω 61 i u i ++ _ _ 5A 12V Ω 3Ω1 7．如图所示电路中的N 为任意含有电阻与电源的电路，试判断电路N 是吸收功率还是发出功率，功率的值是多少？ 6’
8．如图所示电路，求R 的值。 8’ 9．已知电压与电流的相量图如图所示，图中U=380V ，I 1=8A ，I 2=15A ，试分别用三角函数式和相量式（代数式和极坐标式）表示。 6’ 10．已知负载的电压与电流相量为： 10’ （1）j50V 6.86U +=? ，j5A 8.66I +=? ； （2）V 60200U ο ∠=? ，A 305I ο∠=? 。 求负载的等值复阻抗、电阻、电抗、复导纳、电导、电纳；负载的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。 11．如图所示电路，求端口输入电阻0R 。 6’ 3Ω5Ω 1 i 21 i 0 R 12．求如图所示电路中的电压ab u 。 8’ Ω 4Ω 24Ω 5Ω6Ω 10+ - 5A ab u a b Ω 10
电压比较器原理介绍
一、电压比较器原理 电压比较器是集成运放非线性应用电路，常用于各种电子设备中，那么什么是电压比较器呢？ 它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。 图1所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，加在运放的同相的输入端，输入电压ui加在反相的输入端。 图1电压比较器原理图(a)及传输特性(b) (a)电路图 (b)传输特性当ui＜U R时，运放输出高电平，稳压管Dz反向稳压工作。输出端电位被其箝位在稳压管的稳定电压U Z，即 u O＝U Z 当ui＞U R时，运放输出低电平，DZ正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降U D，即 uo＝－U D 因此，以U R为界，当输入电压ui变化时，输出端反映出两种状态，高电位和低电位。 表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线，称为传输特性。图1(b)为(a)图比较器的传输特性。 常用的电压比较器有过零电压比较器、具有滞回特性的过零比较器、滞回电压比较器，窗口（双限）电压比较器。 二、集成电压比较器简介 作用：可将模拟信号转换成二值信号，即只有高电平和低电平两种状态的离散信号。应用：作为模拟电路和数字电路的接口电路。 特点：比集成运放的开环增益低，失调电压大，共模抑制比小；但其响应速度快，传输延迟时间短，而且不需外加限幅电路就可直接驱动TTL、CMOS和ECL等集成数字电路；有些芯片带负载能力很强，还可直接驱动继电器和指示灯（例如LM311）。 三、电压比较器的应用 电压比较器(以下简称比较器)是一种常用的集成电路。它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术，也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。本文主要介绍其基本概念、工作原理及典型工作电路，并介绍一些常用的电压比较器。 电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图1所示。图1(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+”端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压V A，反相端输入V B。V A和V B的变化如图1(b)所示。
常见电压比较器分析比较
常见电压比较器分析比较 电压比较器通常由集成运放构成，与普通运放电路不同的是，比较器中的集成运放大多处于开环或正反馈的状态。只要在两个输入端加一个很小的信号，运放就会进入非线性区，属于集成运放的非线性应用范围。在分析比较器时，虚断路原则仍成立，虚短及虚地等概念仅在判断临界情况时才适应。 一、零电平比较器(过零比较器) 电压比较器是将一个模拟输入信号ui与一个固定的参考电压UR进行比较和鉴别的电路。 参考电压为零的比较器称为零电平比较器。按输入方式的不同可分为反相输入和同相输入两种零电位比较器，如图1(a)、(b)所示
图1 过零比较器 (a)反相输入；(b)同相输入 通常用阈值电压和传输特性来描述比较器的工作特性。 阈值电压(又称门槛电平)是使比较器输出电压发生跳变时的输入电压值，简称为阈值，用符号UTH表示。 估算阈值主要应抓住输入信号使输出电压发生跳变时的临界条件。这个临界条件是集成运放两个输入端的电位相等(两个输入端的电流也视为零)，即U+=U–。对于图1(a)电路，U–=Ui, U+=0, UTH=0。 传输特性是比较器的输出电压uo与输入电压ui在平面直角坐标上的关系。 画传输特性的一般步骤是：先求阈值，再根据电压比较器的具体电路，分析在输入电压由最低变到最高(正向过程)和输入电压由最高到最低(负向过程)两种情况下，输出电压的变化规律，然后画出传输特性。 二、任意电平比较器(俘零比较器) 将零电平比较器中的接地端改接为一个参考电压UR(设为直流电
压)，由于UR的大小和极性均可调整，电路成为任意电平比较器或称俘零比较器。 图2 任意电平比较器及传输特性 (a)任意电平比较器；(b)传输特性
电路_第二章练习
第二章 一般分析法 练习 一、选择题 1. 自动满足基尔霍夫电流定律的电路一般分析法是（ ） A 、支路电流法 B 、网孔电流法 C 、节点电压法 2. 自动满足基尔霍夫电压定律的电路一般分析法是（ ） A 、支路电压法 B 、网孔电流法 C 、节点电压法 3. 必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是（ ） A 、支路电流法 B 、网孔电流法 C 、节点电压法 4. 图示电路中节点a 的节点电压方程为（ ） 。 A. 8U a －2U b =2 B. 1.7U a －0.5U b =2 C. 1.7U a ＋0.5U b =2 D. 1.7U a －0.5U b =－2 5. 图示电路中网孔1的网孔电流方程为（ ） 。 A. 11I m1－3I m2＝5 B. 11I m1＋3I m2＝5 C. 11I m1＋3I m2＝－5 D. 11I m1－3I m2＝－5 6. 图示电路中a 点电位为（ ） 。 A. －2V B. 4V C. －4V D. －8V 二、填空题 1. 平面图的回路内再无任何支路的闭合回路称为 。 2. 当复杂电路的支路数较多、网孔数较少时，应用 法可以适当减少方程式数目。 这种解题方法中，是以 的 电流为未知量，直接应用 定律求解电路的方法。 3. 在网孔分析法中，若在非公共支路有已知电流源，可作为 。 ＋ 15V － 5Ω 1A b 4Ω 1Ω 2Ω a 5V 6V + _ + _ 8Ω 6Ω 3Ω I m1 I m2
4. 在节点分析法中，若已知电压源接地，可作为 。 5. 在分析理想运算放大器时，认为输入电阻为无穷大，则运放输入端电流等于 ， 称为 。 6. 当理想运算放大器工作在线性区，由于电压增益为无穷大，则输入端电压等 于 ，称为 。 7. 当复杂电路的支路数较多、节点数较少时，应用 法可以适当减少方程式数目。 这种解题方法中，是以 的 电压为未知量，直接应用 定律和 定律求解电路的方法。 8. 列网孔方程时，当 时，互电阻符号取 号，反之， 取 号，而节点分析时，互电导符号总取 号。 9. 理想运放在线性运用时，同相端电压u +与反相端电压u -，可认为是 ；而同相 端电流i +与反相端电流i -，可认为是 。 10. 图中运放电路的输出u o 与输入u s 的关系为 。 11. 图示电路，最为简便的分析方法是 。 三、计算题 1. 如下图，求I ＝？ 2. 分别计算S 打开与闭合时电路中A 、B 两点的电位。 U 0 U B －
电压比较器原理分析(学年论文)
电压比较器原理分析 目录 第一章绪论 (2) 第二章电压比较器原理图 (2) 第三章电压比较器工作原理及应用 (3) 3.1 什么是电压比较器 (3) 3.2 电压比较器的工作原理 (5) 3.3 比较器与运放的差别 (5) 第四章比较器典型应用电路分析 (6) 4.1 散热风扇自动控制电路 (6) 4.2窗口比较器 (9) 参考文献 (11)
第一章绪论 电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路，在测量和控制中有着相当广泛的应用。本文主要讲述各种电压比较器及其对应的应用电路，讲述各种电压比较器的特点及其电压传输特性，同时阐述电压比较器的组成特点和分析方法。 电压比较器是集成运放非线性应用电路，他常用于各种电子设备中，那么什么是电压比较器呢？下面我给大家介绍一下，它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。 图1 图1所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，加在运放的同相的输入端，输入电压UI加在反相的输入端。 第二章电压比较器原理图 电压比较器可将模拟信号转换成二值信号，即只有高电平和低电平两种状态的离散信号。因此，可用电压比较器作为模拟电路和数字电路的接口电路。集成电压比较器虽然比集成运放的开环增益低，失调电压大，共模抑制比小，但其响应速度快，传输延迟时间短，而且一般不需要加限幅电路就可以直接驱动TTL、CMOS和ECL等集成数字电路；有些芯片带负载能力强，还可以直接驱动继电器和指示灯。 按一个器件上所含有电压比较器的个数，可分为单、双和四电压比较器；按功能，可分为通用性高速型低功耗型低电压型和高精度型电压比较器；按输出方式，可分为普通集电极（或漏极）开路输出或互补输出三种情况。集电极（或漏极）开路输出电压必须在输出端接一个电阻至电源，若一个为高电平，则另一个必为低电平。 此外，还有的集成电压比较器带有选通断，用来控制电路是处于工作状态，还是处于禁止状态。所谓工作状态，是指点乱编电压传输特性工作；所谓禁止状态，是指电路不按电压传输特性工作，从输出端看进去相当于开路，即处于高阻状态。 下面是对具体电压比较器的功能电路分析：(A)电路图1传输特性当UI＜UR时，运放输出高电平，稳压管DZ反向稳压工作。输出端电位被其箝位在稳压管的稳定电压UZ，即UO＝UZ
电压比较器电路图
电压比较器电路图 单限比较器电路 OH。图1B为其传输特性。 图3为某仪器中过热检测保护电路。它用单电源供电，1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压，它的值取决于R1于R2。UR=R2/（R1+R2）*UCC。同相端的电压就等于热敏元件RT的电压降。当机内温度为设定值以下时，“+”端电压大于“-”端电压，UO为
高电位。当温度上升为设定值以上时，“-”端电压大于“+”端，比较器反转，UO输出为零电位，使保护电路动作，调节R1的值可以改变门限电压，既设定温度值的大小。 图3 迟滞比较器 图1 不难看出，当输出状态一旦转换后，只要在跳变电压值附近的干扰不超过ΔU之值，输出电压的值就将是稳定的。但随之而来的是分辨率降低。因为对迟滞比较器来说，它不能分辨差别小于ΔU的两个输入电压值。迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度，这是它的一个优点。除此之外，由于迟滞比较器加的正反馈很强，远比电路中的寄生耦合强得多，故迟滞比较器还可免除由于电路寄生耦合而产生的自激振荡。 图2 图3为某电磁炉电路中电网过电压检测电路部分。电网电压正常时，1/4LM339的U4<，U5=，输出开路，过电压保护电路不工作，作为正反馈的射极跟随器BG1是导通
的。当电网电压大于242V时，U4>，比较器翻转，输出为0V，BG1截止，U5的电压就完全决定于R1与R2的分压值，为，促使U4更大于U5，这就使翻转后的状态极为稳定，避免了过压点附近由于电网电压很小的波动而引起的不稳定的现象。由于制造了一定的回差（迟滞），在过电压保护后，电网电压要降到242-5=237V时，U4 电压比较器工作原理及应用实例 时间：2011-11-24来源：作者：方佩敏 来源：https://www.wendangku.net/doc/b117223163.html, 本文主要介绍电压比较器基本概念、工作原理及典型工作电路，并介绍一些常用的电压比较器。 电压比较器(以下简称比较器)是一种常用的集成电路。它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术，也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。 什么是电压比较器 简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图1所示。图1(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+”端)及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压VA，反相端输入VB。VA和VB的变化如图1(b)所示。在时间0～t1时，VA>VB；在t1～t2时，VB>VA；在t2～t3时，VA>VB。在这种情况下，Vout 的输出如图1(c)所示：VA>VB时，Vout输出高电平(饱和输出)；VB>VA时，Vout 输出低电平。根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。 如果把VA输入到反相端，VB输入到同相端，VA及VB的电压变化仍然如图1(b)所示，则Vout输出如图1(d)所示。与图1(c)比较，其输出电平倒了一下。输出电平变化与VA、VB的输入端有关。 图2(a)是双电源(正负电源)供电的比较器。如果它的VA、VB输入电压如图 1(b)那样，它的输出特性如图2(b)所示。VB>VA时，Vout输出饱和负电压。 如果输入电压VA与某一个固定不变的电压VB相比较，如图3(a)所示。此VB称为参考电压、基准电压或阈值电压。如果这参考电压是0V(地电平)，如图3(b)所示，它一般用作过零检测。 比较器的工作原理 比较器是由运算放大器发展而来的，比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。由于比较器电路应用较为广泛，所以开发出了专门的比较器集成电路。 图4(a)由运算放大器组成的差分放大器电路，输入电压VA经分压器R2、R3分压后接在同相端，VB通过输入电阻R1接在反相端，RF为反馈电阻，若不考虑输入失调电压，则其输出电压Vout与VA、VB及4个电阻的关系式为： Vout=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2，R3=RF，则 Vout=RF/R1(VA-VB)，RF/R1为放大器的增益。当R1=R2=0(相当于R1、R2短路)，R3=RF=∞(相当于R3、RF开路)时，Vout=∞。增益成为无穷大，其电路图就形成图4(b)的样子，差分放大器处于开环状态，它就是比较器电路。实际上，运放处于开环状态时，其增益并非无穷大，而Vout输出是饱和电压，它小于正负电源电压，也不可能是无穷大。 比较器原理，比较器的工作原理 电压比较器(以下简称比较器)是一种常用的集成电路。它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术，也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。本文主要介绍其基本概念、工作原理及典型工作电路，并介绍一些常用的电压比较器。 什么是电压比较器以其原理 简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图1所示。图1(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+”端)及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压VA，反相端输入VB。VA和VB的变化如图1(b)所示。在时间0～t1时，VA>VB；在t1～t2时，VB>VA；在t2～t3时，VA>VB。在这种情况下，Vout的输出如图1(c)所示：VA>VB时，Vout输出高电平(饱和输出)；VB>VA时，Vout输出低电平。根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。 比较器原理：对两个或多个数据项进行比较，以确定它们是否相等，或确定它们之间的大小关系及排列顺序称为比较。能够实现这种比较功能的电路或装置称为比较器。比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。比较器的两路输入为模拟信号，输出则为二进制信号，当输入电压的差值增大或减小时，其输出保持恒定。 比较器两大类别 1.模拟比较器 将模拟量与一标准值进行比较,当高于该值时,输出高(或低)电平.反之,则输出低(或高)电平.例如,将一温度信号接于运放的同相端,反相端接一电压基准(代表某一温度),当温度高于基准值时,运放输出高电平,控制加热器关闭,反之当温度信号低于基准值时,运放输出低电平,将加热器接通.这一运放就是一个简单的比较器,因为输入与输出同相,称为同相比较器..有的模拟比较器具有迟滞回线,称为迟滞比较器,用这种比较器,有助于消除寄生在信号上的干扰. 2.数字比较器 用来比较二组二进制数是否相同,相同时输出(或低)高电平,反之,则输出相反的电平. 最简单的数字比较器是一位二进制数比较器,是一个异或门(或同或门). 比较器的工作原理 比较器是由运算放大器发展而来的，比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。由于比较器电路应用较为广泛，所以开发出了专门的比较器集成电路。 图4(a)由运算放大器组成的差分放大器电路，输入电压VA经分压器R2、R3分压后接在同相端，VB通过输入电阻R1接在反相端，RF为反馈电阻，若不考虑输入失调电压，则其输出电压Vout与VA、VB及4个电阻的关系式为：Vout= (1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2，R3=RF，则Vout=RF/R1(VA-VB)，RF/R1为放大器的增益。当R1=R2=0(相当于R1、R2短路)，R3=RF=∞(相当于R3、R F开路)时，Vout=∞。增益成为无穷大，其电路图就形成图4(b)的样子，差分放大器处于开环状态，它就是比较器电路。实际上，运放处于开环状态时，其增益并非无穷大，而Vout输出是饱和电压，它小于正负电源电压，也不可能是无穷大。 第五章 含有运算放大器的电阻电路 运算放大器是电路理论中一个重要的多端器件。在电路分析中常把实际运算放大器理想化，认为其（1）输入电阻∞→in R ；（2）输出电阻00=R ；（3）电压放大倍数∞→A 。在分析时用理想运算放大器代替实际运算放大器所引起的误差并不严重，但使分析过程大大简化。 由理想化的条件，可以得出理想运放的两条规则： （1）侧向端和非倒向端的输入电流均为零，即，0==+-i i （称为“虚断路”）； （2）对于公共端（地），倒向输入端电压u -与非倒向输入端的电压+u 相等，即+-=u u （成为“虚短路”）。 以上两条规则是分析含有理想运放电路依据，合理的应用这两条规则，并与结点电压法结合起来加以运用，是分析含有理想运放电路的有效方法。 5－1 设要求图示电路的输出o u 为 212.03u u u o +=- 已知Ω=k R 103，求1R 和2R 。 解：题5－1图所示电路中的运放为理想运放，应用其两条规则，有 解法一：由规则1，0=-i ，得21i i i +=，故 2 2113R u u R u u R u u o - ---+ -=-- 根据规则2，得0==+-u u ，代入上式中，可得 ）（2 2 113 2 2 113R u R u R u R u R u R u o o +=-+=- 代入已知条件，得21 3113212.03u R R u R R u u +=+ 故，Ω==Ω==k R R k R R 502 .0 ; 33.333231 解法二：对结点○ 1列出结点电压方程，并注意到规则1，0=-i ，可得 2 21133211)111( R u R u u R u R R R o +=-++- 应用规则2，得0=-u ，所以 )(2 21133 2 113R u R u R u R u R u R u o o +=-+=- 后面求解过程和结果同解法一。 注：对含有理想运放电路的分析，需要紧紧抓住理想运放的两条规则：○ 1“虚断”——倒向端和非倒向端的输入电流均为零；○2“虚短”——对于公共端（地），倒向端的电压与非倒向输入端的电压相等。 5－2 图示电路起减法作用，求输出电压o u 和输入电压1u ，2u 之间的关系。 解：图示电路可用下述两种方法求解。 解法一：由规则1，0==+-i i ，得2413,i i i i == 故 (2) (1) 22 12 112u R R R u R u u R u u o += -=--+- - 应用规则2且注意到式（2），得 22 12 u R R R u u += =+- 四电压比较器LM339的8个典型应用例子 LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是：1）失调电压小，典型值为2mV；2）电源电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；3）对比较信号源的内阻限制较宽；4）共模范围很大，为0~（Ucc-1.5V）Vo；5）差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；6）输出端电位可灵活方便地选用。 LM339集成块采用C-14型封装，图1为外型及管脚排列图。由于LM339使用灵活，应用广泛，所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器，如IR2339、ANI339、SF339等，它们的参数基本一致，可互换使用。 LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压（也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点），另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态，因此，把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻，选3-15K）。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外，各比较器的输出端允许连接在一起使用。 单限比较器电路 图2a给出了一个基本单限比较器。输入信号Uin，即待比较电压，它加到同相输入端，在反相输入端接一个参考电压（门限电平）Ur。当输入电压Uin>Ur时，输出为高电平UOH。图2b为其传输特性。 一.计算题 1．图示电路，求图中所示电压、电流未知量，然后求图中各元件吸收或发出的功率，并验证功率平衡。 2图示电路，试求： （1）当开关K 打开时，开关两端的电压U ab （2当开关K 闭合时, 流过开关的电流ab 3 4、写出电路的节点电压法方程组。仅要求列写方程组，不需求解。 。 ，总电流表 、如图所示电路，已知总电压表读数为5V ，第一个电压表读数为4V ，第 ，试用相量图分析并计算第三个电压表的读数为多少？1题图 11、把某线圈接在电压为20V 的直流电源上，测得流过线圈的电流为1A ；当把它改接到频率为50H Z ，电压有效值为120V 的正弦交流电源时，测得流过线圈的电流为0.3A 。求线圈的直流电阻R 和电感量L 各等于多少？（10分） 12、某R －L 串联电路接在100V 、50H Z 的正弦交流电源中，实测得电流I ＝2A ，有功功率P ＝120W ，求电路的电阻R 和电感量L 各为多少？（10分） 13、某三相对称感性负载连成Y 形，接到线电压为380V 的三相对称电源上，电路的有功功率为P ＝5.28KW ，功率因数cos ?＝0.8，试求负载的相电流及电路的线电流。若将负载改接成?形,电源线电压仍为380V ，试求此时的相电流、线电流和有功功率。（10分） 2?＋ － 2? － ? ＋15V － 题一图 6? 2A 10V ＋ 35V － 题1图 3? 6? 4A b 14、对称线电压为380V 的三相四相制电路中，对称星形联接负载，每相阻抗Ω+=8060j Z 。求： 1)各相电流、线电流及中线电流的相量； 2)作相电压与相电流的相量图； 3)如去掉中线，各相负载的电压和电流为多少？（10分） 15、用三表法测感性负载的参数，在工频电压作用下测得电压表、电流表、功率表的读数分别为：U=220V 、I=2A 、P=40W ，试求： 1)感性负载的参数的等效参数R 、L ； 2)画出实验电路接线图。（10分） 16、RL 串联电路，接在非正弦电压u 上，已知mH L R 10,20=Ω=， () 0301000sin 24050++=t u V ，求电路电流i ；I U 和；电路的平均功率P 。（10分） 17、已知周期性非正弦交流电路如图，已知：R ＝8?，C ＝400?F ，f ＝50Hz ， ()() V t t u 030sin 26020++=ω，求?电路总电流的有效值；?整个电路的有功功率。（10分） 18．电路如图所示，t<0 时电路处于稳态， t=0 时开关合上，求t ≥0时的u C 和i C ；并画出u C 和i C 的波形图。（10分） 20、电路如图所示，已知电压表读数为 2A ， 求PV1的读数，电路参数R 、L 、C 21二个电压表读数为9V 22、图示并联电路中，电压V U 00220∠＝ 试求：1224、对称三相电路中，电源线电压V U l 380＝，负载阻抗Ω+=3040j Z 。求 1）星型联接负载时的线电流及吸收的总有功功率； 2）三角形联接负载时的相电流、线电流及吸收的总有功功率； 3）比较1）与2）的结果能得到什么结论？ 26、功率为2.4KW 、功率因数为0.6的对称三相感性负载，接于线电压有效值为380V 的对称电源上，如图：（1）负载为星形联接时的线电流和每相阻抗 Z Y ； （2）负载为三角形联接时的线电流和每相阻抗Z ?。 实验十电压比较器的安装与测试 一．实验目的 1．了解电压比较器的工作原理。 2．安装和测试四种典型的比较器电路：过零比较器、电平检测器、滞回比较器和窗口比较器。 二．预习要求 1．预习过零比较器、电平检测器、滞回比较器和窗口比较器的工作原理。 2．预习使用示波器测量信号波形和电压传输特性的方法。 三．实验原理 电压比较器的基本功能是能对两个输入电压的大小进行比较，判断出其中那一个比较大。比较的结果用输出电压的高和低来表示。电压比较器可以采用专用的集成比较器，也可以采用运算放大器组成。由集成运算放大器组成的比较器，其输出电平在最大输出电压的正极限值和负极限值之间摆动，当要和数字电路相连接时，必须增添附加电路，对它的输出电压采取箝位措施，使它的高低输出电平，满足数字电路逻辑电平的要求。 下面讨论几种常见的比较器电路。 基本过零比较器（零电平比较器） 过零比较器主要用来将输入信号与零电位进行比较，+15V 以决定输出电压的极性。电路如图1所示：u i 2 7 放大器接成开环形式，信号u i从反向端输入，同μA7416u o 相端接地。当输入信号u i< 0时，输出电压u o为正极限34 值U OM；由于理想运放的电压增益A u→∞，故当输-15V 入信号由小到大，达到u i = 0 时，即u -= u + 的时刻， 输出电压u o 由正极限值U OM 翻转到负极限值-U OM。图 1 反向输入过零比较器 当u i >0时输出u o为负极限值-U OM。因此，输出翻转的临界条件是u + = u - = 0。 即：+U OM u i< 0 u o = （1） -U OM u i >0 其传输特性如图2（a）所示。所以通过该电路输出的电压值，就可以鉴别输入信号电压u i是大于零还是小于零，即可用做信号电压过零的检测器。 电压比较器电路。 电压比较器是比较两个电压和开关输出或高或低的状态，取决于电压较高的电路。一个基于运放电压比较器上显示。图1显示了一个电压比较器的反相模式图显示了在非反相模式下的电压比较。 电压比较器 非反相比较 在非反相比较器的参考电压施加到反相输入电压进行比较适用于非反相输入。每当进行比较的电压(Vin)以上的参考电压进入运放的输出摆幅积极饱和度(V+)，和副反之亦然。实际上发生了什么是VIN和Vref(VIN-VREF)之间的差异，将是一个积极的价值和由运放放大到无穷大。由于没有反馈电阻Rf，运放是在开环模式，所以电压增益(AV)将接近无穷。+所以最大的可能值，即输出电压摆幅，V。请记住公式AV=1+(Rf/R1)。当VIN低于VREF，反向发生。 反相比较 在相比较的情况下，参考电压施加到非反相输入和电压进行比较适用于反相输入。每当输入电压(Vin)高于VREF，运放的输出摆幅负饱和。倒在这里，两个电压(VIN-VREF)之间的差异和由运放放大到无穷大。记住公式AV=-Rf/R1。在反相模式下的电压增益的计算公式是AV=-Rf/R1.Since没有反馈电阻，增益将接近无穷，输出电压将尽可能即负，V-。 实际电压比较器电路 一种实用的非基于UA741运放的反相比较器如下所示。这里使用R1和R2组成的分压器网络设置参考电压。该方程是VREF=(五+/(R1+R2)的)×R2的。代入这个方程电路图值，VREF=6V。当VIN高于6V，输出摆幅?+12V直流，反之亦然。从A+/-12V 直流双电源供电电路。 电压比较器的使用741 一些其他的运放，你可能会感兴趣的相关电路 1求和放大器：总结放大器可以用来找到一个信号给定数量的代数和。 2。集成使用运放：对于一个集成的电路，输出信号将输入信号的积分。例如，一个集成的正弦波使余弦波，方波一体化为三角波等。 3。反相放大器：在一个反相放大器，输出信号将输入信号的倒版，是由某些因素放大。 4，仪表放大器：这是一个类型的差分放大器输入额外的缓冲阶段。输入阻抗高，易于匹配结果。仪表放大器具有更好的稳定性，高共模抑制比(CMRR)，低失调电压和高增益。 1-4． 电路如图所示,试求支路电流I . I Ω12 解：在上结点列KCL 方程： A I I I I I 6.30 12 42543-==+-+ +解之得： 1-8．求图示电路中电压源发出的功率及电压 x U 。 53U 解：由KVL 方程：V U U U 5.2,53111=-=-得 由欧姆定律，A I I U 5.0,5111-=-=得 所以是电源）（电压源的功率：,05.251123)52(151<-=-?-===?+=W I P V I U V X 1-10．并说明是发出还是消耗源功率试求图示电路两独立电,。 10A 解：列KVL 方程：A I I I I 5.0010)4(11101111==++?+?+-，得 电路两独立电源功率： ，发出）（，发出。 W I P W I P A V 38411051014110-=??+-= -=?-= 2-6如图电路：R1=1Ω ，R2=2Ω，R3=4Ω，求输入电阻Rab=？ 解：含受控源输入电阻的求法，有外施电压法。设端口电流I ，求端口电压U 。 Ω ====+-=+=+=9945)(21131211211I U R I U I I I R I I R I I I R I IR U ab 所以，得， 2-7应用等效变换方法求电流I 。 解：其等效变化的过程为， 根据KVL 方程， A I I I I 31 ,08242-==+++ 3—8．用节点分析法求电路中的 x I 和 x U . 6A 3Ω V 解：结点法： A I V U U I U U U U U U U U U U U U U U U U U X X X n n n n X n n n n n n n n n 5.16.72432242)212141(21411321)212111(214234121)4121(3121321321321==-?=--==+=+++--=-+++--=--+，解之得： ，，补充方程： 网孔法：网孔电流和绕行方向如图所示： 模拟电子技术自主设计实验 姓名：林启震班级：04101 学号1120410121 实验日期：5.27 台号：教师签字： 电压比较器 一、实验目的 1、掌握电压比较器的分析及其计算 2、学习测试比较器的方法 二、实验仪器 1、双踪示波器 2、信号发生器 3、数字万用表 4、直流电源。 三、实验原理及测量方法 电压比较器（通常称为比较器）的功能是比较两个电压的大小。例如，将一个信号电压Ui和另一个参考电压Ur进行比较，在Ui>Ur和Ui (a )电路图 (b )电压传输特性曲线 图2 反向滞回电压比较器 电压比较器的特性可以用电路的传输特性来描述，它是指输出电压与输入电压的关系曲线，如图1(b )为过零比较器的电压传输特性曲线。 可以看出，当输入电压从低逐渐升高或从高逐渐降低经过0电压时，Uo 会从一个电平跳变为另一个电平，称0为过零比较器的阈值。阈值定义为当比较器的输出电平从一个电平跳变到另一个电平时对应的输入电压值。 滞回电压比较器的电压传输特性曲线如图2(b )所示。 曲线表明，当输入电压由低向高变化，经过阈值1TH U 时，输出电平由高电平(Uz )跳变为低电平(-Uz )。 2123z TH R U U R R = + 当输入电压由高向低变化，经过阈值2TH U 时，输出电平由低电平(-Uz)跳变为高电平(Uz)。 2123z TH R U U R R -= + 3、电压比较器的测试 测试过零比较器时，可以用一个低频的正弦信号输入至比较器中，直接用双踪示波器监看输出和输入波形，当输入信号幅度适中时，可以发现输入电压大于零、小于零时，输出的高、低电平变化波形，即将正弦波变换为方波。 滞回电压比较器测试时也可由用同样的方法，但在示波器上读取上、下阈值时，误差较大。采用直流输入信号的方案较好，调节输入信号变化，测出输出电平跳变时对应的输入电压值即为阈值。 四、实验内容 1、 过零比较器 （1）连接图1（a ）实验电路，检查无误后，接通12V ±直流电源 （2）测量当Ui 悬空时，Uo 的值 （3）调节信号源，使输出频率为100Hz ，有效值为1V 的正弦波信号，并输入至Ui 端，用示波器观察比较器的输入Ui 与输出Uo 波形并记录 （4）改变信号发生器的输出电压Ui 幅值，用示波器观察Uo 变化，测出电压传 实验十集成运放基本应用之三——电压比较电路 姓名：班级：学号：实验时间： 一、实验目的 1、掌握比较器的电路构成及特点 2、学会测试比较器的方法 二、实验原理 1、图1所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，输入电压Ui加在反相输入端。图1（b）为（a）图比较器的传输特性。 (a) 图1 电压比较器(b) 当Ui u1<0时，u0=+（Uz+U） (a) 图2 过零比较器(b) (2)、图3为滞回比较器。 过零比较器在实际工作时，如果Ui恰好在过零值附近，则由于零点漂移的存在，Uo将不断由一个极限值转换到另一个极限值，这在控制系统中，对执行机构将是很不利的。为此就需要输出特性具有滞回现象。如图3所示： (a) (b) 图3 滞回比较器 从输出端引入一个电阻分压支路到同相输入端，若Uo 改变状态，U点也随着改变点位，使过零点离开原来位置。当Uo 为正（记作U ）U R/（R+ R）]* U，则当UD> U后,Uo 再度回升到UD，于是出现图（b）中所示的滞回特性。- U与 U的差别称为回差。改变R2 的数值可以改变回差的大小。 三、实验设备与器件 1、±12V直流电源 2、直流电压表 3、函数信号发生器 4、交流毫伏表 5、双踪示波器 6、运算放大器μA741×2 十六电压比较电路 一、电压比较器的基本概念： 电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路，在测量和控制中有着相当广泛的应用。 电压比较器的功能是对两个输入电压的大小进行比较，并根据比较结果输出高、低两个电平。此外，由于高电平相当于逻辑“1”，低电平相当逻辑“0”，所以比较器可作为摸拟与数字电路之间的接口电路. 由于比较器输出只有两个状态，因此，用作比较器的运放将工作在开环或正反馈的非线性状态。 电压比较器的电路符号 二、电压比较器的基本特性： 1. 输出高电平(U oH )和低电平(U oL ) 用运放构成的比较器，其输出的高电平U OH 和低电平U OL 可分别接近于正电源电压(U CC )和负电源电压(-U CC )。 2. 鉴别灵敏度 理想的电压比较器，在高、低电平转换的门限U T 处具有阶跃的传输特性。 这就要求运放： 实际运放的A Ud 不为无穷大。在U T 附近存在着一个比较的不灵敏区。在该区域内输出既非U OH ，也非U OL ，故无法对输入电平大小进行判别。 显然，A Ud 越大，则不灵敏区就越小，称比较器的鉴别灵敏度越高。 3.转换速度 作为比较器的另一个重要特性就是转换速度，即比较器输出状态发生转换所需要的时间。 ud A =∞ u u EE u -u + 通常要求转换时间尽可能短，以便实现高速比较。为此可对比较器施加正反馈，以提高转换速度。 理想集成运放非线性应用时的特点 非线性应用的条件：运放开环或施加正反馈。 非线性应用特点： 反相电压比较器电路如图所示，输入信号U i 加在反相端，参考电压U r 加在同相端。 ＜u r ， u o =u OH ＞ u r ， u o =u OL 当该电路的参考电压为零时，则为反相过零比较器。 0o CC oL o CC oH i i u u u U U u u u U U +--+-+ ==>≈-=<≈+= 第一章电路模型和电路定律 （1）重点： 1）电压电流的参考方向 2）元件的特性 3）基尔霍夫定律 （2）难点： 1）电压电流的实际方向与参考方向的联系和差别 2）理想电路元件与实际电路器件的联系和差别 3）独立电源与受控电源的联系和差别 重点例题： 例1－1：求电流i、功率P (t)和储能W (t)。 解：u (t)的函数表示式为: S 解得电流： 功率： 能量： 例1-2：求图示电路中的开路电压U。 解：由左边回路解得电流I2 根据KVL： 根据KCL： 例1-3 求图示电路中各方框所代表的元件消耗或产生的功率。已知：U 1=1V, U 2 = －3V, U 3=8V, U 4 =－4V, U 5 =7V, U 6 =－3V，I 1 =2A, I 2 =1A, I 3 =－1A 解: W P P P W P P P P P 19 ) (19 ) ( 6 3 5 4 2 1 = + = = + + + = 消耗 发出 本题的计算说明：对一完整的电路，发出的功率＝消耗的功率第二章电阻电路分析 （1）重点： 1）电路等效的概念 2）电阻的串联和并联 3）实际电源的两种模型及其等效变换 （2）难点： 1) 等效变换的条件和等效变换的目的 2）含有受控源的一端口电阻网络的输入电阻的求解 重点例题分析： 1．等效电阻的求解 纯电阻电路：电阻的串并联法则 含受控源的电阻电路：外加电源法或开路短路法 例2－1：求图示电路的等效电阻: R ab 。 解：应用电阻串并联等效，最后得：R ab ＝70Ω 例2-1图a 例2-1图b 例2-1图c 例2-1图d 例2－2：计算图示含有受控源的一端口电路的输入电阻。 解：因为电路中有受控源，求输入电阻时，先把独立源置零，然后在端口外加电压源，如图示， 由KCL 和KVL 得： 输入电阻为端口电压和电流的比值： 60Ω 100Ω 50Ω 10Ω b a 40Ω 80Ω 20Ω a 60Ω 100Ω 60Ω b 120Ω 20Ω 100Ω 60Ω b a 40Ω 20Ω 100Ω 100Ω b a 20Ω电压比较器工作原理及应用实例
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