计算机电路基础(2).ppt

计算机电路基础,执教者谢婷,概念,电路由若干个电路元件按一定的方式相互连接而成的联接体。电路分析（唯一性）是在已知电路结构及参数的条件下，求解电路中待求电量的过程。电路设计（多样性）是在设定输入信号或功率（能量）的条件下，欲在输出端中产生给定的信号或功率（能量），而求解电路应有的结构及参数的过程。,概念,支路每一个二端元件构成一条支路。或者流过同一个电流的几个“串联”元件的组合称为支路。节点电路中元件支路的连接点。回路电路中由若干条支路组成的闭合路径。,电路中的物理量,电流（矢量）定义在单位时间内通过导体截面的电通量或电荷量。大小电流的强度，简称电流单位安培（A）。参考方向对任意假定的电流方向。真实方向i2Ai-2A,,电路中的物理量,电压／电压差／电压降（矢量）定义在电路中，单位正电荷经任意路径由Ａ点运动到Ｂ点电场力做的功。单位伏特（Ｖ）。参考极性电路中对A、B两点任意标定的电压极性称为电压的参考极性。真实极性U2V,U-2V电位如果把电路中的某点，例如B点选作为参考点，则A点对于B点电压，又叫做A点的电位，用UA表示。,0电位,例子，试分别指出图中各电压的真实极性方框泛指电路中的一般元件。,解各电压真实极性为（Aa点为电压的高端，即uaub；所标参考极性与真实极性一致。（Ba点为电压的低端，即ua0吸收能量,消耗功率,电容元件,电容CF是电容元件（电容器）的简称，以储存电荷为其特征，具有储存电场能量的功能。单位法拉F电容器主要用于交流电路及脉冲电路中，在直流电路中电容器一般起隔断直流电流的作用。（通交流隔直流）电容两端电压不能突变,,,,,,,电感元件,电感ＬH是实际电感器的理想化模型，它具有储存磁场能量的功电能。单位亨利（Ｈ）电感上的电流不会突变。,电压源/恒压源Us,电压Us为恒定值电流由Us和外电路共同决定,电流源/恒流源Is,电流Is为恒定值电压由Is和外电路共同决定,受控源,控制支路受控支路1、电压控制电压源（VCVS）U2μU1（2）、电流控制电压源（CCVS）U2ｒI1（3）、电压控制电流源（VCCS）I2ｇU1（4）、电流控制电流源（CCCS）I2ａI1,基尔霍夫定律,基尔霍夫定律仅与电路结构有关，而与具体电路元件本身具有何种伏安关系无关。基尔霍夫电流定律KCL基尔霍夫电压定律KVL,基尔霍夫电流定律KCL,在电路中的任何一个节点，在任何时刻，流入（或流出）该节点的电流代数和为零，即∑I0∑I流入∑I流出i1i2i3-i4-i50i1i2i3i4i5,基尔霍夫电压定律KVL,在电路中的任何一个回路，在任何时刻，沿该回路绕行一周，该回路上所有支路的电压降的代数和为零。即∑U0∑U升∑U降U13V,U2-4V,U3-2V求Ux和Uy方框代表元件-U1U2Ux0U2UxU3Uy0,二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）与电路中的其他电路部分（外电路）相连接时，则称该电路部分为一个二端网络。,两个二端口网络的端点的伏安关系完全相同,则对外电路的作用是相同的。串联同一电路中，某些元件上流过电流相同Ｒ＝Ｒ1R2R3并联同一电路中，某些元件（二端元件）两端加相同电压。1/R1/R11/R21/R3RR1*R2/R1R2分压（串联）U支U总R支/R总分流（关联）I支I总G支/G总（R1//R2）i1R2I总/R1R2,例Us12V,R15.1KΩ,R2680Ω,求U1,U2is-500mA,R15.1KΩ,R2310Ω,求i1,i2,U1R1*Us/R1R210.59VU2R2*Us/R1R21.41Vi1R2*is/R1R2-28.65mAi2R1*is/R1R2-471.35mA,例1如图示求I1,I2,I3,U1,U2,U3,aI12A1AcI22A3AbI3I1I2abcaU14V-5V0cbocU2-3V-4V0aboa-U35V3V0,例2如图示,求Ua,Ub,Uco,UabUac*Rab/Rac50VUboUac*Rbo/Rac10VUocUac*Roc/Rac30VUo0UcUco-Uoc-30VUbUbo10VUaUaoUabUbo60V,戴维南定理,戴维南定理一个由电压源、电流源（不包括受控源）及电阻构成的二端网络，可以用一个电压源U0C和一个电阻R0的串联等效电路来等效。UOC等于该二端网络开路时的开路电压；R0称为戴维南等效电阻，其值是从二端网络的端口看进去，该网络中所有电压源及电流源为零值时的等效电阻。注意当电压源为零值时，将其等效为短路；当电流源为零值时，将其等效为开路。,例1用戴维南定理求电流I3,,例2用戴维南定理求图中电压U,,叠加原理,叠加原理当电路由电阻、电压源及电流源组成时，电路中任何一个支路的电压（或电流）是电路中各个电源单独作用时，在该支路上产生的电压（或电流）之和。,例1用叠加原理求图中U,U’3*6/104360.78VI-2*1010436-5.22VU”6*I-5.22VUU’U”-4.4V,简单RC电路的过度过程,K（b）UC0。K（b拨向a）C“充电”，UC增加（按e指数规律），过渡过程（暂态）；UCUS，IC0，该过渡过程结束，稳态K（a拨回b），C放电，UC减小，过渡过程（暂态）IC0、UC0，该过渡过程结束，稳态电路中过渡过程产生的原因当电路的结构或参数发生变化时，引起电路中的储能元件（电容C）处于累积或释放电场能量的状态。当简单RC电路处于过渡过程时，其电容电压UC（t）的表达式UctUc∞[Uc∞-Uc0]e-t/RC常数τRC,充电过程,,放电过程,,本章小结,概念回路、支路、节点、参考方向、参考极性、关联参考方向伏安关系电阻、电容、电感计算方法分压、分流公式；串、并联等效；KVL、KCL；戴维南定理，叠加定理；过程简单RC电路的过渡过程,作业,P364、8、11、12典型例题P171.4.2P231.5.3P271.5.8P281.5.10,