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基本电路

包括电路模型的元素被称为理想的电路元件。一个理想的电路元件是一个实际的电气元件的数学模型，就像一个电池或一个灯泡。重要的是为理想电路元件在电路模型用来表示实际的电气元件的行为可接受程度的准确性。电路分析，本单位的重点，这些工具，然后应用电路。电路分析基础上的数学方法，是用来预测行为的电路模型和其理想的电路元件。一个所期望的行为之间的比较，从设计规范，和预测的行为，形成电路分析，可能会导致电路模型的改进和理想的电路元件。一旦期望和预测的行为是一致的，可以构建物理原型。

物理原型是一个实际的电气系统，修建从实际电器元件。测量技术是用来确定实际的物理系统，定量的行为。实际的行为相比，从设计规范的行为，从电路分析预测的行为。比较可能会导致在物理样机，电路模型，或两者的改进。最终，这个反复的过程，模型，组件和系统的不断完善，可能会产生较准确地符合设计规范的设计，从而满足需要。

从这样的描述，它是明确的，在设计过程中，电路分析中起着一个非常重要的作用。由于电路分析应用电路模型，执业的工程师尝试使用成熟的电路模型，使设计满足在第一次迭代的设计规范。在这个单元，我们使用20至100年已测试通过机型，你可以认为他们是成熟的。能力模型与实际电力系统理想的电路元件，使电路理论的工程师非常有用的。

说理想电路元件的互连可用于定量预测系统的行为，意味着我们可以用数学方程描述的互连。对于数学方程是有用的，我们必须写他们在衡量的数量方面。在电路的情况下，这些数量是电压和电流。电路分析的研究，包括了解其电压和电流和理解上的电压施加的限制，目前互连的理想元素的每一个理想的电路元件的行为电路分析基础上的电压和电流的变量。电压是每单位电荷，电荷分离所造成的断电和SI单位伏V = DW / DQ。电流是电荷的流动速度和具有的安培SI单位（I= DQ/ DT）。理想的基本电路元件是两个终端组成部分，不能细分，也可以在其终端电压和电流的数学描述。被动签署公约涉及元素，当电流通过元素的参考方向是整个元素的参考电压降的方向端子的电压和电流的表达式使用一个积极的迹象。

功率是单位时间内的能量和平等的端电压和电流的乘积;瓦SI单位。权力的代数符号解释如下：

如果P> 0，电源被传递到电路或电路元件。

如果p<0，权力正在从电路或电路元件中提取。

在这一章中介绍的电路元素是电压源，电流源和电阻器。理想电压源保持一个规定的电压，不论当前的设备。理想电流源保持规定的电流不管了整个设备的电压。电压和电流源是独立的，也就是说，不是任何其他电路的电流或电压的影响;或依赖，就是由一些电路中的电流或电压。一个电阻制约了它的电压和电流成正比彼此。有关的比例常数电压和一个电阻值称为其电阻和欧姆测量。

欧姆定律建立相称的电压和电流的电阻。具体来说，V = IR电阻的电流流动，如果在它两端的电压下降，或V=_IR方向，如果在该电阻的电流流是在它两端的电压上升方向。

通过结合对权力的方程，P = VI，欧姆定律，我们可以判断一个电阻吸收的功率：P = I2R= U2/ R

电路节点和封闭路径。节点是一个点，两个或两个以上的电路元件加入。当只有两个元素连接，形成一个节点，他们表示将在系列。一个闭合的路径是通过连接元件追溯到一个循环，起点和终点在同一节点，只有一次每遇到中间节点。

电路是说，要解决时，两端的电压，并在每个元素的电流已经确定。欧姆定律是一个重要的方程，得出这样的解决方案。

在简单的电路结构，欧姆定律是足以解决两端的电压，目前在每一个元素。然而，对于更复杂的互连，我们需要使用两个更为重要的代数关系，被称为基尔霍夫定律，来解决所有的电压和电流。

基尔霍夫电流定律是：

在电路中的任何一个节点电流的代数和等于零。

基尔霍夫电压定律是：

电路中的任何封闭路径上的电压的代数和等于零。

1.2电路分析技术

到目前为止，我们已经分析应用结合欧姆定律基尔霍夫定律电阻电路相对简单。所有的电路，我们可以使用这种方法，但因为他们而变得结构更为复杂，涉及到越来越多的元素，这种直接的方法很快成为累赘。在这一课中，我们介绍两个电路分析的强大的技术援助：在复杂的电路结构的分析节点电压的方法，并网电流的方

法。这些技术给我们的描述与联立方程的最低数量的电路系统的方法。

在这节课的最后主题认为，以确保源提供一个阻性负载的功率最大化的必要条件。其中等效电路用于在建立的最大功率传输条件。

1.2.1节点电压法

我们介绍使用电路的重要节点，节点电压法。第一步是使一个布局规整的电路，所以没有分行的跨越，并作出明确的重要节点电路图。如果电路有N个重要节点，因此，我们需要（N - 1个）节点电压方程来描述电路。下一步是选择ñ必要的节点作为参考节点之一。虽然理论上的选择是任意的，几乎为参考节点的选择往往是显而易见的的。例如，与大多数分支的节点通常是一个不错的选择。您已经积累了一些经验，使用这种方法后，将成为明显的参考节点的最佳选择。选择参考节点之后，我们定义的节点电压节点电压电路图..节点电压被定义为从节点到nonreference节点的参考电压上升。

当一个电压源是两个重要节点之间的唯一元素，节点电压法是简化。作为一个例子，看看电路如图1.1.1。有四个重要节点，在这条赛道，这意味着需要三个联立方程。由这四个重要节点，已经选择了一个参考节点和其他三个节点都被贴上了。

但是，36 V源约束节点1和节点2至36V之间的电压。这意味着，目前的流动从节点1到节点2将被添加到方程。我们现在已经准备好生成的节点电压方程。

（1 / 2+1/ 4）U1-1/2U3=1-30/2

（1 / 3+1/ 4）U2-1/3U3=-I

（1 / 2+1/ 3）U3-1/2U1*1/3U2=2+30/ 2

U1 - U2=36

一般来说，当一个电压源是两个重要节点之间的唯一元素，节点电压法需要一些额外的操作。

1.2.2网电流的方法简介

在这节课中指出，网电流的电路分析方法使我们描述一个电路。一个网孔电流是当前存在，只有在一个网状的周长..电路上的图，它显示为一个封闭的实线或一个几乎封闭的实线，遵循适当的网格周边..上实线箭头表示网孔电流的参考方向。请注意，根据定义，网格电流自动满足基尔霍夫电流定律。也就是说，在一个给定的网格进入和离开节点的电流在电路中，任何节点。

当一个分支包括一个电流源，网格目前的方法需要一些额外的操作。如图1.1.2所示的电路描述了问题的本质。

现在，我们可以生成网格电流方程。

（4+4）IA-4IB=-36

IB=-2

（3+4）IC-3IB=50+36

在一般情况下，当您使用网电流的方法来解决，有一个分支，包括一个电流源电路，方程的数量减少..

第二单元

模拟电路

模拟电路工作电流和电压随时间连续变化和水平之间有没有突然转变。一般来说，模拟电路与数字电路，功能虽然只在一个离散水平存在的电流或电压的对比，水平之间的所有过渡被忽略。由于大多数物理量，例如，速度和温度，连续变化，如音频，模拟电路提供了代表他们的最佳手段。然而，数字电路往往是首选，因为其输出可以由计算机操纵的缓解，因为数字信号更健壮，不易受传输错误。有特殊的模拟- 数字和数字- 模拟电路从一个类型的信号转换到其他。

在本单位的电路使用的IC，集成电路，组件。这些组件实际上是相互关联的构成部分的半导体材料的单晶圆制造网络。可在一个非常低的的成本提供多种预先设计的功能的集成电路，学生，业余爱好者和专业电路设计人员都受益。大多数集成电路提供相同的功能，“离散”半导体电路在更高级别的可靠性和成本的一小部分。通常情况下，分立元件电路施工青睐，只有当功耗水平过高集成电路处理。

也许最通用和最重要的学生掌握模拟集成电路运算放大器，运算放大器。本质上没有什么比一个具有非常高的电压增益差分放大器，运算放大器是模拟设计界的主力。通过巧妙地运用一个或多个输入的运算放大器的输出反馈，各种各样的行为，可从这个单一设备。运算放大器的许多不同的型号可供选择以较低的成本，但在本单位所描述的电路将纳入一般只运放模型。

2.1基本的模拟电路

电阻：

电阻可以被定义为反对通过自身的电流流动的媒介特点。如图1.2.1所示，电阻的单位是欧姆，这是由希腊字母Ω（欧米茄）表示。与耐药相关的功率值是量化为电阻可以作为热消散无过热本身的发电量。

通过电阻R的电流I定义为：

I = V/ R