电子电路第2章

1、 第2章 电路基本分析方法 2.2 电路的网络定理分析法 2.3 电路分析方法的应用 学习要求重点：（1）深刻理解叠加定理和戴维南定理的内容；（2）掌握定理在电路分析中的应用；难点： （1）除源处理及单电源电路的确定 （2）戴维南等效电路的获取2.2 电路的网络定理分析法2.2.1 叠加定理2.2.2 戴维南定理2.2.1 叠加定理(1)定理的基本内容 在线性电路(线性电阻、线性受控源及独立电源组成的电路)中有几个独立源共同作用时，各支路的电流（或电压）等于各独立源单独作用时在该支路产生的电流（或电压）的代数和（叠加）。 使用叠加定理时，应注意以下两点： 1）在计算某一独立电源单独作用所产生的

2、电流（或电压）时，应将电路中其它独立电压源用短路线代替（即令Us = 0），其它独立电流源以开路代替（即令Is = 0）。 2）功率不是电压或电流的一次函数，故不能用叠加定理来计算功率。 当电压源不作用时应用短路线代替I=I+IIR1+R2ISUS=I R1+R2US I R1R2ISUS+(2)叠加定理解题思路当电流源不作用时则应以开路代替用叠加定理解决电路问题的实质，就是把含有多个电源的复杂电路分解为多个简单电路的叠加。注意一当某电源单独作用时，其它电源的处理方法；二叠加时各分量的方向问题。+ IS I R RS US +_电流源相当于开路I R RS IS电压源相当于短路内阻保留原电路电

3、压源单独作用时电流源单独作用时IRRSUS+_根据叠加定理(3)叠加定理解题方法(4)叠加定理应用举例+-I4A20V101010用叠加定理求：I= ?4A电流源单独作用时：解I 4A 10 10 1020V电压源单独作用时： + - I 20V 10 10 10I = I+ I= 2+（1）=1A根据叠加定理可得电流I讨论：P53 2-23，2-242.2.2 戴维南定理(1)二个概念二端网络：当电路中的某个部分，由一个或多个元件组成，但只有两个端点(钮)与电路中的其他部分(外电路)相连接时，则称该电路部分为一个二端网络。分为有源二端网络和无源二端网络。等效：当一个二端网络与另一个二端网络端

4、点的伏安关系完全相同时，则称这两个二端网络在电路分析中对于外电路的作用是相同的，称等效，对外电路而言可以互相代替。(2)定理内容 任何一个线性有源二端网络，就端口特性而言，可以等效为一个电压源和一个电阻相串联的结构 图（a）。电压源的电压等于有源二端网络端口处的开路电压Uoc ；串联电阻Ro等于二端网络中所有独立源作用为零时的等效电阻图（b）。(3)定理的应用简化线性有源二端网络，进而使电路分析变得简便。求解复杂电路中的某一条支路电流或电压。注意：当电压源为零时，将其等效为短路，即用导线代替；当电流源为零值时，将其等效为开路，即用断开代替。(4)开路电压、等效电阻的计算方法开路电压Uoc 的计

5、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，所得无源二端网络的输入电阻。常用电阻的串并联及外加电源法(加电压求电流或加电流求电压，自学)方法计算。等效电阻的计算 戴维南等效电路中电压源电压等于将外电路断开时的开路电压Uoc，电压源方向与所求开路电压方向有关。计算Uoc的方法视电路形式选择欧姆定律、基尔霍夫定律、叠加定理等方法。 【例】 求图（a）所示有源二端网络的戴维南等效电路。解: 1)首先求有源二端网络的开路电压Uoc。 2)再求等效电阻Ro。图（a）中所有电压源用短路线代替，电流源开路，如图（b）所示3)戴维南等效电路如图（d）所示。(5)用戴维南定理分析

6、电路中某一支路电流或电压的一般步骤 （a）把待求支路从电路中断开，电路的其余部分便是一个（或几个）有源二端网络。（b）求有源二端网络的戴维南等效电路，即求Uoc和Ro 。（c）用戴维南等效电路代替原电路中的有源二端网络，求出待求支路的电流或电压。例1: 用戴维南定理计算图示电路(a)中的电压U。解: (1)将(a)图a、b两端开路，由(b)图求开路电压Uoc，得 Uoc= -2 10+3=-17v1042A3v+U36ab(a)电路图+2A+4103vUoc(b)求Uoc电路ab (2)将3v电压源等效为短路，将2A电流源等效为开路，得图(c)电路，则Ro=4+10=14 (3)由图(d)戴维

7、南等效电路求待求电压U： U= -17 /(14+3+6) 6= -4.4v1042A3v+U36ab(a)电路图104Roab(c)求Ro电路+Uoc= -17vURo=1436ab(d)等效电路 例2: 电桥电路如图（a）所示，当R = 2和R = 20时，求通过电阻R的电流I。 解： 该电路可以用前面学过的支路电流法列方程联立求解来分析，但当电阻R改变时，需要重新列出方程。而用戴维南定理分析，就比较方便。将图（a）电路中待求支路断开，得到图（b）所示有源二端网络。求这个有源二端网络的戴维南等效电路。Uoc = Uab = 8 I1 - 2 I2 = 83 - 26 = 12 V求等效电阻

8、Ro 电压源用短路线代替，如图(c)所示。将图（b）所示的有源二端网络用戴维南等效电路代替，接上电阻R，如图（d）所示，可求出电流I。R = 2时：R = 20时：开路电压等效电阻(1)+18V869V3+-+ -2Vab+10V10ab戴维南等效电路R0=8+(3/6)=10 讨论：求ab两端的戴维南等效电路。I(2)(1) 求开路电压Uoc(2) 求等效电阻R0下 页上 页1010+20V+Uocab+10V515VabR0Uoc+-应用戴维南定理返 回(3)P53 2-18(诺顿不要求)2.3 电路分析方法的应用一、最大功率传输 在测量、电子和信息工程的电子设备设计中，常常遇到负载如何从

9、电路获得最大功率的问题。这类问题可以抽象为图（a）所示的电路模型来分析，N即为有源二端网络的戴维南等效电路。利用数学知识，可以得知：当负载电阻RL与有源二端网络的等效电阻Ro相等时，RL能获得最大功率。满足RL = Ro条件时，称为最大功率匹配，此时负载电阻RL获得的最大功率为例: 电路如图（a）所示。试求：（1）RL为何值时获得最大功率；（2）RL获得的最大功率。 解：（1）断开负载RL ，求得二端网络N的戴维南等效电路参数为如图所示，由此可知当 RL = Ro = 1时可获得最大功率。 （2）RL获得的最大功率为讨论：P55 2-28例1：计算电路的IB、IC、UCE。VCC=12V，RC=3k，RB=280k， =50，UBE=0.7V，IC=bIB解：+VCCRBRCT+UBEUCEICIBIC=IB=500.04=2mAUCE=VCC-IC RC =12 - 23=6V二、放大电路的分析例2：计算