基本电路理论目录

第一章电路基本定律和简单电阻电路

1-L简介

1-1-2欧姆定律

1-3基尔霍夫定律

基尔霍夫定律是由德国物理学家基尔霍夫提出的。基尔霍夫定律是电路理论中最基本、最重要的定律之一。总结了电路中电流和电压分别遵循的基本规律。它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路中电压和电流遵循的基本定律,是分析和计算更复杂电路的基础。是德国物理学家G.R .基尔霍夫(1824 ~ 1887)在1845年提出的。它可用于分析DC电路、交流电路和含有电子元件的非线性电路。用基尔霍夫定律分析电路时,只与电路的连接方式有关,与组成电路的元件的性质无关。基尔霍夫定律包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。前者应用于电路中的节点,后者应用于电路中的环路。

基尔霍夫定律是求解复杂电路的基本电学定律。从65438年到20世纪40年代,由于电子技术的飞速发展,电路变得越来越复杂。有些电路呈现网络状,网络中有三个或三个以上分支形成的一些交叉点(节点)。这个复杂的电路不是用串并联电路的公式就能解决的。刚刚从德国柯尼希斯堡大学毕业,年仅21岁的基尔霍夫在他的1论文中提出了两个适合于这种网络电路计算的定律,即著名的基尔霍夫定律。该定律可以快速求解任何复杂电路,从而成功解决了这一阻碍电气技术发展的难题。基尔霍夫定律是以电荷守恒定律、欧姆定律和电压回路定理为基础,在电流稳定的条件下严格成立的。当基尔霍夫第一方程和第二方程一起使用时,可以正确快速地计算出电路中各支路的电流值。由于准稳电流(低频交流电)的电磁波远大于电路的尺度,所以它在电路中每一时刻的电流和电压都能足够好地满足基尔霍夫定律。因此,基尔霍夫定律的应用范围也可以推广到交流电路。

1-4电阻和电源的组合

1-5用△-Y变换简化电路

1-6电源改造

1-7电压和电流分布

运用

第二章电阻电路的一般分析

2-l节点分析

节点分析法的基本指导思想是用未知的节点电压代替未知的支路电压建立电路方程,从而减少联立方程的数量。节点电压是指独立节点对非独立节点的电压。应用基尔霍夫电流定律建立节点电流方程,然后用节点电压表示支路电流。最后,求解节点电压的方法称为节点分析法。

1,选择参考节点(节点③)和各支路电流的参考方向,

分别应用基尔霍夫电流定律,列出了独立节点(节点①和节点②)的电流方程。

2.根据基尔霍夫电压定律和欧姆定律,由节点电压和已知支路电阻建立表格。

表示支路电流的支路方程。

3.将支路方程与节点方程结合,消去节点方程中的支路电流变量,代之以节点电压变量,移项后得到以两个节点电压为变量的节点方程。

2-2网格分析

根据基尔霍夫定律,能提供一个独立的KVL方程的电路数是b-n+1。

Mesh只是其中一组。

网格流:沿着每个网格的边界独自流动的闭合的假想流。一般来说,对于m个网格,自电阻×网格电流+∑ (+-)互电阻×邻接。

该网格中的网格电流+∑电压上升。

1,选择网格电流为变量,标注变量方向(始终顺时针)。

2.根据该定律,用观察法建立了网格方程。

3、网格电流解

4.从网格电流中计算要求解的其他量。

2-3钱叠加

2-4戴维宁定理和诺顿定理

戴维宁定理:单端口网络n,一个独立供电的线性电阻,在端口特性上可以等效为一个电压源和一个电阻串联的单端口网络。电压源的电压等于电压uoc负载开路时的单口网络;电阻R0是单口网络中所有独立电源为零时单口网络N0的等效电阻。

戴维南定理(又译戴维南定理),又称等效电压源定律,是法国科学家L·C·戴维南在1883年提出的一个电学定理。早在1853年,亥姆霍兹也提出了这个定理,所以也叫亥姆霍兹-戴维南定理。内容是:含有独立电压源、独立电流源和电阻的线性网络的两端,可以通过独立电压源V和松驰二端网络的串联电阻组合实现电等效。在单频交流系统中,这个定理不仅适用于电阻,也适用于广义阻抗。

对于具有独立源、线性电阻和线性受控源的单口网络(二端网络),可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络(二端网络)。这个电压源的电压就是这个单口网络(二端网络)的开路电压,这个串联电阻就是从这个单口网络(二端网络)两端看,网络中所有独立源都置零时的等效电阻。

Uoc称为开路电压。Ro称为戴维宁等效电阻。在电子电路中,当把单口网络看作电源时,这个电阻常称为输出电阻,常以Ro表示;当把单口网络看作负载时,称为输入电阻,常表示为Ri。电压源uoc和电阻Ro的串联单口网络通常称为戴维宁等效电路。

当单口网络的端口电压和电流采用相关参考方向时,端口电压-电流关系的方程可以表示为:U=R0i+uoc。

2-5 DC条件下的最大功率传输

最大功率传输(定理1)是电源具有线性阻抗的单口网络向可变电阻负载传输最大功率的条件。当定理满足时,称为最大功率匹配。此时负载电阻(元件)RL获得的最大功率为:PMAX = UOC 2/4R0。

最大功率传输是负载与电源匹配时能获得最大功率的定理。该定理分为DC电路和交流电路两部分,内容如下。工作在正弦稳态的单口网络给负载供电ZL=RL+jXL。如果单口网络可以用戴维宁(也叫戴维宁)等效电路(其中ZO = RO+JXO,RO >;0),当负载阻抗等于包含源一端口网络输出阻抗的* * *轭复数(即电阻分量相等,电抗分量仅大小相等,符号相反)时,可得到最大平均功率pmax = UOC 2/4r0。这种匹配叫做* * *轭匹配。在通信和电子设备的设计中,经常要求满足* * *轭匹配,以使负载获得最大功率。

满足最大功率匹配条件(rl = ro >;0),Ro的吸收功率等于RL的吸收功率,对于电压源uoc,功率传输效率为h=50%。对于单端口网络N中的独立源,效率可能更低。电力系统要求尽可能提高效率,以充分利用能量,不能采用功率匹配条件。然而,在测量、电子和信息工程中,我们往往专注于从微弱信号中获得最大功率,而不关注效率。

运用

第三章带运算放大器的电阻电路

3-1运算放大器

运算放大器(简称“运放”)是一种放大倍数很高的电路单元。在实际电路中,它通常与反馈网络一起构成一个功能模块。因其早期应用于模拟计算机实现数学运算,故命名为“运算放大器”。运算放大器是从功能角度命名的电路单元,可以用分立器件实现,也可以用半导体芯片实现。随着半导体技术的发展,大多数运算放大器都以单片的形式存在。运算放大器有很多种,广泛应用于电子行业。

运算放大器设计的第一个目的是将模拟电压转换成数字进行加减乘除,它也成为模拟计算机的基本组成部分。而理想运算放大器在电路系统设计中的应用,远远超过了加减乘除的计算。现在的运算放大器,无论是使用晶体管还是真空管,分立元件还是集成电路,都已经逐渐接近理想运算放大器的要求。早期的运算放大器是用真空管设计的,现在大多是集成电路元件。然而,如果系统中对放大器的需求超过了对集成电路放大器的需求,则通常使用分立元件来实现这些特殊的运算放大器。

20世纪60年代末,飞兆半导体推出了第一款广泛使用的集成电路运算放大器,型号为μA709,由Bob Widlar设计。但709很快被新品μA741取代,性能更好,更稳定,更易用。741运算放大器已经成为微电子工业发展史上一个独特的标志。经过几十年的演变,一直没有被取代。很多集成电路厂商还在生产741。直到现在,μA741仍然是高校电子工程系讲解运算放大器原理的典型教材。

带运算放大器电阻的3-2电路

3-3电压跟随器(隔离器)

3-4模拟加法和减法

运用

第四章电感和电容

4路电感

4-2电容器

413电感和电容的组合

4-4 *二元性

4-5简单电容运算放大器电路

运用

第五章一阶电路

5-l单位阶跃激励功能

5-2无源RL电路

5-3无源Rc电路

5-4主动RL电路

5-5有源RC电路

运用

第六章二阶电路

6-L无源RLC并联电路

6-2无源RLC串联电路

6-3 RLC电路的全响应

运用

第七章正弦和相量

7-1-正弦量的特征M

7-2正弦激励函数的强迫响应小。

7-3电流和电压的有效值

7-4复合激励功能

7-5相量

6r、l和c元件上的7相量关系

7-7阻抗

7-8导纳

运用

第八章正弦电路的稳态分析

8-L节点、网格和回路分析

8-2叠加定理、幂变换和戴维宁定理

8-3相量图

运用

第9章功率和功率因数

9-1瞬时功率

9-2平均功率

9-3视在功率和功率因数

9-4复数幂

9-5交流条件下的最大功率传输

运用

第10章频率响应

10-I并联谐振

10-2系列谐波净化

10-3其他谐振电路

运用

第十一章磁耦合电路

11-1互感

11-2线性变压器

LL-3理想变压器

运用

第十二章三相电路

12-L三相电压

12-2 Y-Y- Y三相电路连接

12-3三角形(三角形)连接

12-4功率表的使用

12-5三相系统的功率测量

运用

第十三章双口网络

13-1导纳参数

13-2二端口等效网络

13-3阻抗参数

13-1混合参数

13-5传输参数

13-6双口网络的连接

13-7 *回转器

13-8 *负阻抗转换器(NIC)

运用

第十四章傅立叶波形分析方法

14-L傅立叶三角级数

14-2傅立叶级数的指数形式

波形的对称性应该被拒绝。

14-4线谱

14-5波形合成

14-6有效值和平均功率

14-7傅里叶级数在电路分析中的应用

14-8傅立叶变换的定义

运用

第十五章拉普拉斯变换法

15-l拉普拉斯变换定义

15-2单位脉冲函数

15-3 *时域卷积与电路的时域响应

一些简单时间函数的拉普拉斯变换

15-5中拉普拉斯变换的几个基本定理

15-6部分分数法

65438+

15-8传递函数(网络函数)H(s)

15-9复频率平面

运用

第十六章网络图论

16-1定义和符号

16-2关联矩阵与基尔霍夫电流定律

16-3回路矩阵与基尔霍夫电压定律

16-4图矩阵之间的关系

16-5特勒根定理

运用

第十七章网络矩阵方程

17-1直接分析法

17-2节点分析法

17-3回路分析法

17-4受控电源网络分析

17-5状态变量和标准状态方程

17-6标准状态方程的列写

运用

第十八章简单非线性电路

18-1非线性元件

18-2简单非线性电阻电路

18-3小信号分析方法

18-4将电路分解为线性部分和非线性部分。

18-5的伏安特性组合

牛顿-拉夫逊法

18-7一般非线性电阻电路

态空位的分析:相平面

18-9相迹特征!

运用

第19章*电路设计

19-I设计流程

19-2简单的无源和有源低通滤波器

19-3带通电路

第二十章*开关电容电路

20-1 MOS开关

20-2模拟操作

20-3一阶滤波器

第21章分布参数电路

2l-1简介

21-2输电线路分布参数电路的交流稳态运行

21-3无损分布参数电路

21-4有损传输线的两种特殊情况

21-5有限长传输线分布参数电路

21-6有限长无损传输线

21-7端接任意阻抗的无损传输线

运用

附录部分练习答案

文献学

注:标有星号(*)的章节可以在教学中选择。