电子信息导论第四讲电路分析基础.ppt

1、1、绪论主要内容为：1)课程定位2 )发展过程回顾3 )电路理论的应用，11 )课程定位，“电路”课程是高等学校电子情报和电气信息类专业的重要基础课，是所有弱电专业和强电专业的必修课。 本课程是电子情报类专业的专业基础核心课程和中坚课程，对学生分析电路的基础知识、基本能力和综合素质的培养具有其他电类课程不可替代的重要作用。 是云同步电气类各专业的考试科目之一。 111电路理论的主要内容，本课程是电路理论的基础课程，以电路分析为主，探讨电路的基本概念、基本规律和定理，探讨各种修正方法。 本课程系统地介绍了电路的基本理论、线性电阻电路的分析方法、正弦交流电路的稳态分析方法、电路的瞬态分析方法、二端

2、口网络、网状图论的基本知识、非线性电阻电路和电路实验的基本原理、实验方法等。 掌握112重要性说明和先修课、电路的基本理论知识、基本分析方法和基本实验技能。 学习电子情报、电力工程、自动化、计算机等专业课程所需的理论打底子。 为培养厚基础、大口径的“复合型”高级工程技术人员提供坚实的打底子。 本课程的先修课程一般是物理学电磁部分高等数学。 113电路课程有助于培养想象力和创新能力，电路课程逻辑强，许多章节显示科研方法，假设、论证、推论、归纳、结论，都使学生接受科研训练，对培养学生的想象力和创新能力具有重要意义。 114“电路”课程必修技术基础课程专业： (1)电子信息工程。 (2)自动化。 (

3、三)计算机科学和技术。 (四)电子科学和技术。 (5)通讯工序。 (六)电力工程及其自动化。 (7)生物医药工程科学。 (8)机械工程和自动化*。 (9)信息工程*。 回顾12发展过程，直到120世纪50年代末，电路理论在学术体系上基本完善，这一发展阶段被称为古典电路理论级阶段。 2、在随后的十年中，电路理论在深度和广度方面也有了很大的发展。 因此，六零年代以后的电路理论也被称为近代电路理论。 现代电路理论的主要特征是：1)吉尔曼将网状图理论引入电路理论。 为使用计算机进行电路解析、IC集成电路配线和基板设置修订等研究提供有利的工具。 2 )中出现了使用低电压的MOS电路而排除电感量元件的电路

4、、以及排除电阻的开关电容器电路等新的电路元件、有源解老虎钳。 现在，有源电路的综合建设修订正在急速发展。 3 )在电路分析和设定纠正中应用了计算机之后，使电路的优化设定纠正和故障诊断成为可能，大大提高了电子产品品质，降低了成本。 13电路理论的应用131是后续课程的理论基础，(1)模拟计程仪电子技术(2)数字电子技术(3)信号与系统(4)通讯电路(5)电视的原理(6)IC集成电路的设定修订(7)自动控制(8)微波技术等课程均用于电路理论。 132作用于科学技术的发展，电路理论与许多学科相互影响，相互促进。 例如，电路理论被应用于电力线路，产生了一门名为电力线路分析的学科，建立了电力线路运行分析

5、的理论体系。 现代电子技术从电子管、半导体晶体管、IC集成电路到大规模IC集成电路，电路理论的支撑及其发展是不可或缺的。 当然，电子技术的发展也促进了电路理论的发展。 例如新电子元器件的出现，促进了电路模型的多样化和建模理论的发展。 1.1.3在工程技术实际和生活实际中，电路理论有着非常广泛的应用。从简单的照明电路到复杂的电力系统从单一的大哥大、广播、电视到卫星通信网、计算机网际网络，与电路理论有一定的联系。 在与电能的产生、传输、使用相关的地方，可以说有电路理论的应用。 另一方面，信息发生、信息传递、信息处理的大部分情况下，可以看到电路理论的应用例。 电路理论已经和我们的生活息息相关了。 1

6、 )电路模型2 )电路的分类3 )电路的构成4 )电路的元件5 )电路法则以下分别介绍： 2电路的基本概念，元件和法则，2.1电路模型，2，1，1电路模型的意思，所谓电路(Circuit )模型，简称电路。 复杂的电路也称为网络。 当然，网络的意义比较广泛，在电路基础课中，所谓的网络都是指电网络。 2、2电路的分类如下： (1)总残奥仪表电路和分布残奥仪表电路(2)线性电路和非线性电路(3)时变电路和时变电路(4)电子电路和功率电路(5)简单电路和复杂电路，2、3电路的组合，实际电路为负载：电功耗装置，统称为负载， 将电源供给的电力转换为其他形式的能量的中间环节：连接电源和负载中间部分的电路，

7、2.4电路零配件，2.4.1，实际零配件和理想零配件：电路中，各零配件通过端子的两个物理量反映一个确定的电磁性质。 组件的两个端子的电路物理量之间的代数函数关系也称为组件的外部(或端子)特性(也称为组件特性)。 在制作实际电路模型时，需要对实际的零配件进行理想化处理，即，需要强调零配件的主要特性，忽略下面的要特性，这样的零配件成为理想零配件，2、4、2总残奥仪表零配件和分布残奥仪表，实际的电路部件的运用，一般是功耗现象和电， 与磁性能的储藏现象有关，它们交织在一起在整体上发生的所谓“理想化”，是假设能够分别研究这些个的现象，强调其主要特性，忽略接下来需要的特性。 1 )集中残奥圈套组件：并且，

8、这些个的电磁过程分别集中在各组件内部进行的这种元件(电阻、电容器、电感量)称为集中残奥仪表元件，简称为集中元件。 由集成元件构成的电路称为集成残奥仪表电路。 在集合残奥仪表电路模型中近似描述实际电路是有条件的，要求实际电路的大小(长度)远远小于电路工作时的电磁波的波长，即l，2 )分布残奥仪表元件，所谓分布残奥仪表元件是指在电路的任意点包含电阻、电容、电感量元件，不能集中的显示的残奥元圈套 分布残奥仪表元件的出现条件是实际电路的尺寸(长度)比电路工作时的电磁波的波长小得多，即L 0.1 ,2、2、2、4、3被动元件，1 )电阻元件电阻元件是从实际的电阻器抽象的模型，电力转换具有被称为其他能量的

9、特性，不反转。 2 )电容元件电容器是能够积蓄电荷或者能够积蓄电场能量的零配件3 )电感量元件电感量元件是积蓄磁性能量的元件，在工序中广泛应用合十礼绕线的线圈来实现，2、4、4有源器件，1 )理想电压源不管外部电路如何，其两端电压总是也称为恒压源。 2 )将无论理想电流源外部电路如何，其输出电流始终保持一定值或一定时间函数的电源定义为理想电流源。3 )控制源即控制源，是通过电路内的其他场所的电压和电流控制大的方向的电源，(1)VCVS； (2)CCVS (3)VCCS (4)CCCS，2.5电路基本定律，1 )欧姆定律：留心其适用范围为线性电阻电路；2 )基尔霍夫法则：包括两个定律；(1) K

10、Cl；(2) kvl，这些个两个定律的适用范围： a )线性和非线性电路；b )直流电路和交流电路；c )集中残奥3、电路变量1 )电流：电荷有规则的取向运动，形成传导电流。 注意电流的实际方向和参考方向的关系。 2 )电压2点间的电位差为2点间的电压。 应注意电压的实际方向与参考方向的关系3 )将功率的每单位时间的功大小称为功率，或将功速称为功率，应注意功率的正、负符号的物理意义。 4、电路的等效；1 )如果等效定义b和c具有相同的电压电流关系即相同的VAR，则b和c相互等效。 这是电路等效的一般定义，2 )等效条件电路等效变换的条件是相互置换的2个电路具有相同的VAR。 即，等价于变化电路

11、的外部，并且不总是等价于内部电路。 3 )等效对象电路等效的对象是a (即电路不变化的部分)的电流电压功率。 5，电路的基本分析方法，1 )分支电流法，该方法将KCL和KVL 2)网格分析法应用于云同步：应用KVL，KCL 3)节点电位法：引用KCL，抑制KVL，6，常用电路定理，6，1；1 )重日式榻榻米定理和齐次定理2 )替换定理(替换定理) 在具有唯一解的电路中，如果某支路k的电压为Uk，电流为Ik，且该支路与电路中的其他支路不耦合，则无论该支路由怎样的元件构成，都能够表现为能够用以下任一元件置换的(2)电流相等的理想电流源Ik (3)电阻值为该分支3 )大卫南定理和诺顿定理，大卫南定理

12、：对于二端有源网络等同于理想电压源和内阻的串联模型。 其理想电压源的数值是有源二端子电路n的两个端子间的开路电压，串联的内部电阻是n内部的全部独立源等于0 (理想电压源短路，理想电流源开路)、控制源保留时的两端子间的等效电阻。 4 )、诺顿定理、诺顿定理(Nortons Theorem )可以表现为包括独立电源、线性控制源和线性电阻的二端子电路n，对于两端子来说，等同于理想电流源和内部电阻并联的模型。 其理想的电流源的数值是有源二端子电路n的两端子短路时的电流，并联的内部电阻等于n内部的所有独立源为零时的电路两端子间的等效电阻，7，单相及三相正弦交流电路，7，1单相正弦交流电路1 )正弦量的表

13、示法2 )单一残奥仪表的正弦交流电路3 )阻抗和导纳4 也就是说，3个交流电压大小相等，频率相同，相位各相差120度的正弦交流电电源。 8、互感电动势电路、互感电动势是电磁耦合现象，工程上使用它来传递能量和电信号。 例如，变压器、电流互感器、电流互感器等利用互感电动势现象进行动作。 另外，互感电动势现象也会引起不希望的寄生现象结合而干扰作用。 有必要极力防止这个。 9、系统函数、现代电路理论日益重视与系统科学的融合。 系统的概念非常广泛，从电路的角度来看，系统是一个复杂巨大的电路，经常被称为网络。实际上很难用表象来区分电气线路和系统。 两者的区别主要在于观点和处理问题的方法。 电路理论的观点是研究元件和支路的电流、电压和电力，从系统科学重点研究输入与输出的关系。 该输出和输入量的关系成为系统函数。 10，双通讯端口网络，1 )基本含义：追溯到1921年，布里奇不追究网络内部的情况，提出了从输入通讯端口和输出通讯端口的电流、电压方面讨论网络特性的“黑匣子”理论。 2 )问题分类：网络分析网络综合、11、现代电路理论中的新解老虎钳、经典电路理论以r、l、c及电源为电路的基本要素进行了分析研究。 随着半导体IC集成