电路与模拟电子学-第3章-动态电路分析
一阶动态电路课程设计
一阶动态电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握一阶动态电路的基本概念，如时间常数、稳态响应和暂态响应；2. 使学生了解一阶动态电路的数学模型及其应用，如RC电路和RL电路；3. 帮助学生理解一阶动态电路的阶跃响应、冲击响应和频率响应特性。
技能目标：1. 培养学生运用欧姆定律、基尔霍夫定律分析一阶动态电路的能力；2. 培养学生根据电路特点选择合适的方法求解一阶动态电路响应的能力；3. 提高学生通过实验和仿真软件观察、分析一阶动态电路现象的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电路学科的热爱，激发学习兴趣和探究欲望；2. 培养学生具备团队协作精神，学会与他人共同分析、解决问题；3. 增强学生的实际操作能力，使其体会理论联系实际的重要性。
课程性质分析：本课程为电子技术基础课程，侧重于让学生掌握一阶动态电路的基本原理和分析方法，为后续相关课程打下基础。
学生特点分析：学生为高中年级学生，具备一定的物理和数学基础，但对电路分析尚处于初级阶段，需要通过具体实例和实际操作来加深理解。
教学要求：结合学生特点，采用理论教学与实验相结合的方式，注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 一阶动态电路基本概念：时间常数、稳态响应、暂态响应；2. 一阶动态电路数学模型：RC电路、RL电路的电压和电流关系；3. 一阶动态电路分析方法：欧姆定律、基尔霍夫定律的应用；4. 一阶动态电路响应特性：阶跃响应、冲击响应、频率响应；5. 实验与仿真：观察和分析一阶动态电路的响应过程。
教学大纲安排：第一周：介绍一阶动态电路基本概念，分析RC电路和RL电路的数学模型；第二周：讲解一阶动态电路分析方法，举例说明欧姆定律和基尔霍夫定律的应用；第三周：探讨一阶动态电路的阶跃响应和冲击响应特性，引导学生通过实验观察现象；第四周：研究一阶动态电路的频率响应特性，结合仿真软件进行分析；第五周：总结本章节内容，进行复习和巩固。
第3章电子技术基础_模拟部分
•3.1.5 温度对BJT参数及特性的影响
•1. 温度对BJT参数的影响
•(1) 温度对ICBO的影响 •温度每升高10℃，ICBO约增加一倍。
•(2) 温度对 的影响 •温度每升高1℃， 值约增大0.5%~1%。
•(3) 温度对反向击穿电压V(BR)CBO、V(BR)CEO的影响 •温度升高时，V(BR)CBO和V(BR)CEO都会有所提高。
•iB=f(vBE) vCE=const •iC=f(vCE) iB=const •可以写成：
•在小信号情况下，对上两式取全微分得
•BJT双口b+ hrevce
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•ic= hfeib+ hoevce 第3章电子技术基础_模拟部分
•1. BJT的H参数及小信号模型
部载流子传输体现出来的。
外部条件：发射结正偏 集电结反偏
• 由于三极管内有两种载流子(自 由电子和空穴)参与导电，故称为双 极型三极管或BJT (Bipolar Junction Transistor)。
1. 内部载流子的传输过程
发射区：发射载流子
集电区：收集载流子
基区：传送和控制载流子
（以NPN为例）
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第3章电子技术基础_模拟部分
•3.1.1 BJT的结构简介
•(a) 小功率管 (b) 小功率管 (c) 大功率管 (d) 中功率管
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第3章电子技术基础_模拟部分
•3.1.1 BJT的结构简介
半导体三极管的结 构示意图如图所示。 它有两种类型:NPN型 和PNP型。
(a) NPN型管结构示意图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号
Proteus教程—电子线路设计、制版与仿真(第3版)第3章 Proteus 虚拟仿真工具
第3 章
Proteus 虚拟仿真工具
(6) 在图3-10中双击，出现如图3-11所示的图表设置对话框。把其中的 “Stop time”改为6(秒)。 (7) 单击工具箱中的“Terminals Mode”按钮 ，在对象选择器中将出现 各种终端，如图3-12所示。选择“DEFAULT”缺省项，然后放置到原理图编
Fall time constant(Secs)：下降沿持续时
间。 (2) 在图3-8中的“Generator Name”中 输入指数脉冲发生器的名称，并在相应的 项目中输入合适的值。 (3) 设置完成后，单击“OK”按钮。
第3 章
Graph”按钮
Proteus 虚拟仿真工具
(4) 用仿真图表观测输出波形。单击工具箱中的仿真图表“Simulation
下面我们结合电路分析实例，对Proteus VSM下的虚拟仿真仪器和工具逐
一介绍。
第3 章
Proteus 虚拟仿真工具
3.1 激 励 源
激励源为电路提供输入信号。Proteus ISIS 为用户提供了如表3-1所示的
各种类型的激励源，允许对其参数进行设置。
名 Байду номын сангаас DC 符 号 意 义 直流信号发生器
口出现直流信号发生器的符号，如右图 所示。 (3) 在编辑窗口双击，则直流信号发生器 被放置到原理图编辑界面中。可使用镜像、翻 转工具调整直流信号发生器在原理图中的位置。
第3 章
Proteus 虚拟仿真工具
(1) 在原理图编辑区中，用 鼠标左键双击直流信号发生器
符号，出现如图3-2所示的属性
设置对话框。 (2) 默认为直流电压源，可 以在右侧设置电压源的大小。 (3) 如果需要直流电流源， 则 在 图 3-2 中 选 中 左 侧 下 面 的 “ Current Source ”，右侧自动
模拟电子线路 课件第三章第5-8节——共C和共B电路、多级放大器
模拟电子线路 课件第三章第5-8节——共C 和共B 电路、多级放大器主 题：课件第三章第5-8节——共C 和共B 电路、多级放大器 学习时间：2016年4月18日－4月24日内 容：我们这周主要学习课件第三章半导体三极管及放大电路基础第5-8节共C 和共B 电路、多级放大器的相关内容。
请同学带着以下问题学习：如何分析共C 组态放大电路及多级放大器？一、学习要求掌握共C 组态放大电路的静、动态分析方法；能用小信号等效电路法求指标；掌握多级放大器的静、动态分析和电压放大倍数的计算。
重点：共C 组态放大电路的分析方法；多级放大器的参数计算方法 难点：多级放大器的静、动态分析二、主要内容1．共C 和共B 电路（1）共集电极放大电路（射极输出器）输入信号加在基极和集电极之间，输出信号由发射极和集电极之间取出，集电极是输入、输出回路的共同端。
共集电极电路又称为射极输出器、电压跟随器。
①静态工作点分析CC BEB b e =(1)V U I R R β++－C B I I β=CE CC e E =U V R I －+-u o +-R S u②动态分析电压放大倍数 'o L u 'i e L (1+)==1(1+)b U R A U r R ββ≈+其中，'L e L R R R =∥输入电阻 'i b be L [(1+)]r =R r R β+∥ 输出电阻 s b beo e 1+R R r r R β+=∥∥共集电极放大电路的特点：● 电压增益小于而接近于1，输出电压与输入电压同相； ● 输入阻抗高，输出阻抗小。
射极输出器的应用：● 放在多级放大器的输入端，提高整个放大器的输入电阻。
● 放在多级放大器的输出端，减小整个放大器的输出电阻。
● 放在两级之间，起缓冲作用。
2.共基极电路输入信号加在发射极和基极之间，输出信号由集电极和基极之间取出，基极是输入、输出回路的共同端。
模拟电子技术基础学习指导与习题解答（谢红主编）第三章思考题与习题解答
模拟电⼦技术基础学习指导与习题解答（谢红主编）第三章思考题与习题解答第三章思考题与习题解答3-1 选择填空(只填a 、b 、c 、d)(1)直接耦合放⼤电路能放⼤，阻容耦合放⼤电路能放⼤。
(a.直流信号，b.交流信号，c.交、直流信号)(2)阻容耦合与直接耦合的多级放⼤电路之间的主要不同点是。
(a.所放⼤的信号不同，b.交流通路不同，c.直流通路不同)(3)因为阻容耦合电路 (a1.各级Q 点互相独⽴，b1.Q 点互相影响，c1.各级Au 互不影响，d1.Au 互相影响)，所以这类电路 (a2.温漂⼩,b2.能放⼤直流信号，c2.放⼤倍数稳定)，但是 (a3.温漂⼤，b3.不能放⼤直流信号，c3.放⼤倍数不稳定)。
⽬的复习概念。
解 (1)a 、b 、c ，b 。
(2)a 、c 。
(3)a1，a2，b3。
3-2 如图题3-2所⽰两级阻容耦合放⼤电路中，三极管的β均为100，be1 5.3k Ωr =，be26k Ωr =,S 20k ΩR =,b 1.5M ΩR =,e17.5k ΩR =，b2130k ΩR =，b2291k ΩR =，e2 5.1k ΩR =,c212k ΩR =,1310µF C C ==，230µF C =，e 50µF C =，C C V =12 V 。
图题3-2(a)放⼤电路；(b)等效电路(答案)(1)求i r 和o r ;(2)分别求出当L R =∞和L 3.6k ΩR =时的S u A 。
⽬的练习画两级放⼤电路的微变等效电路，并利⽤等效电路求电路的交流参数。
分析第⼀级是共集电路，第⼆级是分压供偏式⼯作点稳定的典型电路，1V 、2V 均为NPN 管。
解 (1)求交流参数之前先画出两级放⼤电路的微变等效电路如图题3-2(b)所⽰。
注意图中各级电流⽅向及电压极性均为实际。
第⼀级中b1I 的⽅向受输⼊信号i U 极性的控制，⽽与1V 的导电类型(NPN 还是PNP)⽆关，i U 上正下负，因此b1I 向⾥流，输出电压o1U 与i U 极性相同；第⼆级中b 2I 的⽅向受o1U 极性的控制，o1U 上正下负，因此b 2I 向⾥流，也与2V 的导电类型⽆关，或者根据c1I 的⽅向(由1c 流向1e )也能确定b 2I 的⽅向是向⾥流。
电路与模拟电子技术-正弦稳态电路分析
有效值相量为：
深
解刻 理
1.相量的模值对应正弦交流电的有效值或最大值，幅角对应 正弦量的初相。因正弦交流电路各电量都是同频率的，所以 频率这一要素在计算中可不考虑。
2. 引入相量的目的，是为了解决正弦交流电路的三角解析式 给解题带来的不便。相量是正弦交流电路解题的数学工具， 相量不等于正弦量，但正弦量可以用相量表示。
理想电感元件不耗能。但实际的电感线圈是由漆包线绕制而成，因 此必定存在铜耗电阻。电路理论中的电感元件均指理想电感元件。
XL=2πf L，即电感元件的感抗与频率成正比。低频下感抗较小，低 频电流容易通过；频率较高时感抗较大，电流受限。直流电路的频 率为零，电感元件相当短接线；高频下可把电感线圈用作扼流圈。
i
：
韦伯 [Wb]
Ψ
安[A]
L是自感系数，其数值大小表征了电感线圈储存
磁场能量的本领。线性电感的L是常数。
把自感系数代入感应电动势公式中，可得：
负号说明感应电动势与引起它的电流方向非关联
9/3/2020
i
2. 电感元件上的电压、电流关系
++
u eL L 显然，L上u、i 关系为微分的动态关系，因此L 是动态元件。
正弦稳态电路的分析及功率因数的提高
Zhengxuanwentaidianludefenxijigonglvyinshudetigao
正弦稳态电路的谐振
Zhengxuanwentaidianludexiezhe n
三相交流电路
sanxiangjiaoliudianlu
1
学习要点
了解正弦量的三要素并熟悉各要素的意义；理解正弦 交流电的基本概念；掌握正弦交流电路中的电阻和电 抗、正确区分有功功率和无功功率的不同含义，牢固 掌握单一参数上电压、电流关系及功率关系。
第3章 电路、信号与系统相互关系及分析方法概述
VAR : f(u, i) 0 KCL : i 0 KVL : u 0
（3-2-1）
此式中的方程相互独立，即不同类型约束的方程之间相互独立，同一类型约束的方程之 间也相互独立。若电路的支路数为 b ，节点数为 n ，则变量总数为 2b 。这样，方程总数为 2b ， 其中独立的 VAR 方程数为 b ，独立 KCL 方程数为 n 1 ，独立的 KVL 方程数为 b ( n 1) 。 显然，基本分析法的方程数较多，求解较为繁琐。这可以通过改变待求量减少方程数， 从而达到简化计算的目的。为此，通过改变待求量，基于式（3-2-1）可得其它变种分析法， 如支路电流法、支路电压法、节点电压法、回路电流法等。 3.2.1.2 支路电流法 支路电流法是以支路电流作为待求量的分析方法， 其数学模型如式 （3-2-2） 所示， 其中 f u () 函数实现由支路电流表示支路电压。与式（3-2-1）相比，减少了 VAR 方程，将其融入到 KVL 方程中。
t
t0
（3-2-8）
式中 y (0 ) 、 y ( ) 、 等分别为初始值、终值、时间常数。按此式求取电路中任一响应 的方法称为三要素法。采用三要素法求取直流一阶电路响应，回避了建立微分方程、解方程、 确定待定系数等繁琐的演算过程。 3.2.3.2 时域卷积分析法 电路时域卷积分析法是利用时域卷积积分求解电路零状态响应的一种分析法，即
3.2.4 相量法
相量法与动态电路复频域分析法类似。相量法用于分析正弦稳态电路，其基本思想是首 先将电路的时域模型转换为相量模型，求取电压或电流的相量解，然后得相应的时域解。此 方法回避了直接采用时域分析时三解函数的相加、相减、微分、积分等运算。 可以采用 3.2.1 节和 3.2.2 节所介绍的方法求取电路相量模型中电压或电流的相量解，只 不过是采用这些分析方法的相量形式。由于相量形式的两类约束与时域中的两类约束在形式 上相似，故各种分析法的相量形式和时域形式亦相似。
动态电路的分析与计算
2023
《动态电路的分析与计算》
CATALOGUE
目录
动态电路概述动态电路分析方法动态电路计算技巧动态电路的应用动态电路的仿真与实验
01
动态电路概述
动态电路的定义
动态电路在时间上具有非线性特性，即电路的行为随时间变化而变化。
动态电路在时间上具有记忆效应，即过去的状态会影响未来的行为。
动态电路是指具有储能元件（如电容、电感）的电路，其动态过程由电荷和能量转移来决定。
通过在复频域中进行运算，可简化电路的分析过程。
拉普拉斯变换法通常用于分析具有连续时间变量的电路。
傅里叶变换法
基于傅里叶变换的一种频域分析方法，可将时域函数转换为频域函数。
可用于分析线性时不变和时变电路，以及单频率和多频率信号的情况。
通过在频域中进行运算，可简化电路的分析过程。
傅里叶变换法通常用于分析具有离散时间变量的电路。
使用Multisim进行动态电路实验的步骤包括建立电路图、连接实验仪器、运行实验和结果测量。
电路图的建立
在Multisim中，可以使用提供的元件库和连接工具，方便地建立动态电路的电路图。
连接实验仪器
根据实验需要，将实验仪器连接到电路中，如电源、电阻、电容等。
运行实验
通过Multisim的实验运行功能，进行动态电路的实验运行，观察实验现象。
RC电路
RL电路
LC电路
动态电路的分类
动态电路具有能量储存功能，可以在没有外部激励的情况下保持状态。
动态电路的特点
动态电路在工程、电子、通信等领域具有广泛的应用。
动态电路的行为可以通过微分方程或差分方程来描述，这使得动态电路的分析与计算相对复杂。
02
动态电路分析方法
模拟电子技术基础知识点总结
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。
6.杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路);若V阳<V阴( 反偏)，二极管截止(开路)。
1）图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路);若V阳<V阴( 反偏)，二极管截止(开路)。
*三种模型微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。
初三物理动态电路总结归纳
初三物理动态电路总结归纳动态电路是物理学中的重要知识点，涉及到电流、电压、电阻等基本概念和电路的运作原理。
初三学生在学习这一内容时，往往存在一定的困惑和难点。
本文将对初三物理动态电路进行总结归纳，旨在帮助同学们更好地理解和掌握该知识点。
一、动态电路的基本概念动态电路是指电路中有电流流动的状态，和静态电路相对。
在动态电路中，电流随时间的变化而变化，涉及到充电、放电等过程。
动态电路中的主要元件包括电源、电阻、电容和开关等。
二、串联电路和并联电路在动态电路中，有两种常见的电路连接方式，即串联电路和并联电路。
串联电路中，电流只有一条路径可走，电流大小相同，而电压可以分担；并联电路中，电流可以分流，电流大小不同，而电压相同。
串联电路和并联电路的特点及应用需要同学们深入理解。
三、电容器的充放电过程电容器是动态电路中常见的元件，充放电过程是电容器的重要特性。
当电容器接入电路后，电路会通过电容器将电荷积累起来，形成电荷差异，此过程称为充电；而当电容器上的电荷被释放，回到初始状态时，称为放电。
电容器的充放电过程和电容器的性质密切相关，掌握这一知识点对于解决电路问题至关重要。
四、欧姆定律和功率计算欧姆定律是动态电路分析中的基本定律，表达了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律，我们可以计算电路中的电流大小，进而推导出电路中其他要素的数值。
同时，我们还可以利用欧姆定律计算电路的功率，了解电路的能量转化情况，为电路设计和实际应用提供参考。
五、实际电路的应用动态电路的学习并不仅仅限于理论知识，它在生活中的应用也非常广泛。
无论是电灯、电子设备还是汽车等，都涉及到动态电路的运作。
同学们可以从实际生活中的例子出发，加深对动态电路的理解，将所学知识应用于实际问题解决中。
六、解决动态电路问题的方法在学习动态电路时，同学们可能会遇到一些问题和难题。
解决这些问题的关键在于细致观察电路画法，运用所学知识对电路进行分析，并带入相关公式进行计算。
模拟电子技术基础 3.3差分放大电路PPT课件
ic2 = ic1
而（对镜像源）：
二、双端变单端的转换电路
对共模信号：
ic4 = ic3 ≈ ic1
iL = ic4 – ic2 = 0
uoc = 0
ic2 = ic1
而
具有双端输出的效果！
3.3.4 差分放大电路的差模传输特性
O
ui
iC
iC1
iC2
I0
UT
-UT
4UT
采用 V3 管代替 R
4 FET管电流源
I0 = IREF
2、有源负载
以电流源取代电阻作放大电路的负载。
优点：既提高了电压放大倍数，又设置了合适的工作点。
一、电流源与有源负载
二、具有电流源的差分放大电路
二、具有电流源的差分放大电路
CMOS差分放大电路
V1、V2构成差放， V3、V4构成电流源作有源负载， V5、V6 、V7构成电流源提供偏置。
第3章 放大电路基础
3.1 放大电路的基础知识 3.2 基本组态放大电路 3.3 差分放大电路 3.4 互补对称功率放大电路 3.5 多级放大器
3.3 差分放大电路
3.3.1 基本差分放大电路
3.3.2 电流源与具有电流源的差分放大电路
3.3.3 差分放大电路的输入、输出方式
差分放大电路又称差动放大电路，简称差放，具有输出电压近似与两个输入电压之差成正比的特性，是集成运放中重要的基本单元电路。
3.3.3 差分放大电路的差模传输特性及应用
一、电路组成及静态分析
一般
3.3.1 基本差分放大电路
结构特点： 1 两个输入端，两个输出端； 2 电路结构和元件参数对称； 3 双电源供电； 4 RE是公共发射极电阻。
动态电路的分析与计算
动态电路的分析与计算动态电路是指根据电压和电流的变化情况，进行分析和计算的电路。
在动态电路中，电压和电流是随时间变化的，因此需要进行动态分析，即考虑电路中的时间响应。
动态电路有许多应用，如信号处理、通信系统、数据传输以及计算机等。
动态电路的分析方法主要有微分方程法和拉普拉斯变换法。
微分方程法以电路中的基本元件为基础，根据基尔霍夫定律和基本电路方程建立微分方程组，通过求解微分方程组来获得电路的时间响应。
拉普拉斯变换法则是将时间域的电路方程转化为复频域的代数方程，通过频域分析来求解电路的输出响应，最后再进行反变换得到时间响应。
对于动态电路的计算，通常需要计算电路的传输函数、单位冲激响应或者零输入响应等。
电路的传输函数是指输出与输入之间的关系，可以用于计算输出的频率响应和稳态响应。
单位冲激响应是指当输入是单位冲激信号时，电路的输出响应。
零输入响应是指当输入为零时，电路的输出响应。
在进行动态电路分析和计算时，需要考虑电路中的各种元器件的动态特性和非线性特性。
例如，电容和电感有时会引起频率依赖的阻抗，这需要在计算中进行考虑。
此外，对于非线性元件，可以使用小信号模型或者通过数值方法进行求解。
动态电路的分析和计算通常使用电路模拟软件或者数值分析软件进行。
这些软件可以提供丰富的模型和工具，使得电路的分析和计算更加方便和准确。
例如，SPICE软件可以模拟电路的动态响应，并给出电路的各种性能参数和波形图。
总的来说，动态电路的分析和计算是电路理论和实验的重要组成部分。
通过合理使用分析方法和计算工具，可以获得电路的时间响应和频率响应等信息，为电路设计和优化提供依据。
电子技术基础——电路与模拟电子(第3章)
du(t ) p(t ) = u (t )i (t ) = Cu(t ) dt
(3―6)
对上式从-∞到 进行积分 可得t时刻电容上的储能为 进行积分， 对上式从 到t进行积分，可得 时刻电容上的储能为 计算过程中认为u(-∞)=0。 。 计算过程中认为
ωC (t ) = ∫
t
−∞
p (ξ )d ξ
（3-7）
1 1 1 = + C C1 C2
或写为
C1C2 C= C1 + C2
(3―18)
上式中C为电容 相串联时的等效电容。由式(3―17)画出 上式中 为电容C1与C2相串联时的等效电容。由式 为电容 画出 其等效电路如图3.6(b)所示。同理可得，若有 个电容 k(k=1,2,…,n) 所示。同理可得，若有n个电容 个电容C 其等效电路如图 所示 相串联， 相串联，其等效电容为
第3章 动态电路分析
电容元件及电容电流波形分别如图3.2（ ）、 例3-1 电容元件及电容电流波形分别如图 （a）、 （b）所示，已知 ）所示，已知u(0)=0，试求 ，试求t=1s、t=2s、t=4s时的电 、 、 时的电 容电压u以及 以及t=2s时电容的储能。 时电容的储能。 容电压 以及 时电容的储能
第3章 动态电路分析
电感串并联： 电感串并联：
是电感L 相串联的电路， 图 3.8(a)是电感 1 与 L2 相串联的电路 ， 流过两电感的电流是同一电 是电感 的微分形式和KVL，有 流i。根据电感 。根据电感VAR的微分形式和 的微分形式和 ，
L = L1 + L2
(3―25)
称为电感L1与 L2串联时的等效 称为电感 与 串联时的等效 电感。 由式(3―26)画出相应的等效 电感 。 由式 画出相应的等效 电路如图3.8(b)所示 。 同理 ， 若有 所示。 同理， 若有n 电路如图 所示 个 电感 Lk(k=1,2,…,n) 相 串联 ， 可 推 导其等效电感为
闭合电路欧姆定律之动态电路分析课件
THANKS
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掌握动态电路分析的方法和技 巧对于电子工程师和电气工程 师来说至关重要。
学习目标
01
02
03
04
理解动态电路的基本概念、分 类及特点。
掌握动态电路的分析方法，包 括时域分析和频域分析。
熟悉常见的动态电路元件及其 特性。
能够运用所学知识解决实际工 程问题。
02
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闭合电路欧姆定律基础
闭合电路欧姆定 律之动态电路分 析课件
目录
• 引言 • 闭合电路欧姆定律基础 • 动态电路分析 • 动态电路的响应 • 实例分析 • 实验与实践 • 总结与展望
01
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引言
课程背景
电路分析是电子工程和电气工 程学科的基础，而动态电路分 析是其中的重要组成部分。
随着科技的发展，动态电路的 应用越来越广泛，如电力系统 、通信系统、自动控制系统等 。
CATALOGUE
动态电路分析
一阶线性电路
01
02
03
一阶线性电路
指电路中只有一个动态元 件（如电容或电感）的简 单电路。
动态元件
具有储能特性的元件，如 电容和电感。
动态元件的特性
在电路中，当电压或电流 发生变化时，动态元件会 吸收或释放能量。
初始状态和稳态
初始状态
在电路刚接通时，电容或电感中 的电荷或磁场强度。
建议学习者关注闭合电路欧姆定 律在电子工程和物理学领域的新
发展和应用。
未来发展
随着电子技术和信息技术的不断发展 ，闭合电路欧姆定律在能源转换、智 能电网等领域的应用将更加广泛。
随着人工智能和大数据技术的不断发 展，闭合电路欧姆定律在智能控制和 系统优化等领域的应用将更加深入。
电路与模拟电子技术基础（第2版）第3章正弦稳态电路的分析习题解答..
第3章 正弦稳态电路的分析习题解答3.1 已知正弦电压，当时，。
求出有效值、频率、()V 314sin 10θ-=t u 0=t V 5=u 周期和初相，并画波形图。
解 有效值为 V07.7210==U ；Hz 502314==πf s 02.01==f T 将 , 代入，有 ，求得初相。
波形图如下0=t V 5=u )sin(105θ-=︒-=30θ3.2 正弦电流的波形如图3.1所示，写出瞬时值表达式。
i图3.1 习题3.2波形图解 从波形见，电流的最大值是，设的瞬时值表达式为i A 20i A π2sin 20⎪⎭⎫ ⎝⎛+=θt T i 当 时，，所以 ，求得或 。
0=t A =10i θsin 2010=︒=30θ6π=θ当 时，，所以 ，求得 。
s 2=t A =20i ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=6π2π2sin 2020Ts 12=T 所以 。
A ⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+=306πsin 20t i 3.3正弦电流，。
求相位差，说明超前滞()A 120 3cos 51︒-=t i A )45 3sin(2︒+=t i 后关系。
解 若令参考正弦量初相位为零，则的初相位，而初相位1i ︒-=︒-︒=30120901θ2i，其相位差 ， 所以滞后于 角，或︒=452θ︒-=︒-︒-=-=75453021θθϕ1i 2i ︒75超前 角。
2i 1i ︒753.4 正弦电流和电压分别为（1）V)60 4sin(23o 1+=t u （2）V)75 4cos(52︒-=t u （3）A)90 4sin(2o 1+-=t i (4) V)45 4cos(252︒+-=t i 写出有效值相量，画出相量图。
解 (1) ，相量图如图（1）V 6031︒∠=∙U (2) V)15 4sin(5)75 4cos(52︒+=︒-=t t u 有效值相量为 ，相量图如图（2）V 15252︒∠=∙U (3) ()()A90 4sin 290 4sin 21︒-=︒+-=t t i 有效值相量为 ，相量图如图（3）A 9021︒-∠=∙I (4) ()()A45 4sin 2545 4cos 252︒-=︒+-=t t i 有效值相量为 ，相量图如图（4）A 4552︒-∠=∙I3.5 图3.2中，已知，，求。
模拟电子技术教程第3章习题答案
第3章 习题1. 概念题：（1）在放大电路中，三极管或场效应管起的作用就是 将一种形式的电量转换为另一种形式的电量 。
（2）电源的作用是 为能量转换提供能源 ，如果离开电源，放大器可以工作吗（ 不能 ）（3）单管放大器的讲解从电容耦合形式开始，这是因为 阻容耦合放大器设计和计算相对来说要简单点 ，如果信号和负载直接接入，其 工作点 的计算将要复杂的多。
（4）在共射放大器的发射极串接一个小电阻，还能认为是共射放大器吗（ 能 ）在共集放大器的集电极串接一个小电阻，还能认为是共集放大器吗（ 能 ）（5）在模电中下列一些说法是等同的，（A 、C 、F ）另一些说法也是等同的。
（B 、D 、E ）A. 直流分析B. 交流分析C. 静态分析D. 动态分析E. 小信号分析F. 工作点分析（6）PN 结具有单向导电性，信号电压和电流的方向是随时间变化的，而交流信号却能在放大电路中通过并获得放大，这是因为 放大器输出端获取的交流信号其实就是电流或电压的相对变化量 。
（7） β大的三极管输入阻抗 也大 ，小功率三极管的基本输入阻抗可表示为EQTbb'be I U )1(r r β++≈。
（8）画直流通路比画交流通路复杂吗（不）在画交流通路时直流电压源可认为 短路 ，直流电流源可认为 开路 ，二极管和稳压管只考虑其 动态内阻 即可。
（9）求输出阻抗时负载R L 必须 断开 ，单管放大器输出阻抗最难求的是共 集电极 放大器，其次是共 源 放大器。
（10）对晶体管来说，直流电阻指 晶体管对所加电源呈现的等效电阻 ，交流电阻指 在一定偏置下晶体管对所通过的信号呈现的等效电阻 ，对纯电阻元件有这两种电阻之区分吗（ 无 ）（11）在共射级放大器或共源放大器中，电阻R C 或R D 的作用是 把电流I C 或I D 的变化转换为电压的变化 。
（12）放大电路的非线性失真包括 饱和 失真和 截止 失真，引起非线性失真的主要原因是 放大器工作点偏离放大区 。
第章一阶动态电路分析共106页文档
T
uo
T1
E
t (a)
uC1 2E /3
E/3
t
0
t1 t2
t3
(b)
5）试验电容C1对输出信号周期的影响
将电容器C1由10 μF替换为20μF，再次测试步骤3）与4） 中测试到的波形，并记录周期T与脉冲宽度T1。在这一步骤 中我们可以发现，波形的形状基本没有改变，但波形的周期 与脉冲宽度却变大了。
电流流过电感时，在电感元件中储存有磁场能，Em
1 2
LiL2
。
当换路时，电感中储存的磁场能不能跃变，反映在电路中是
电感元件的电流iL不能跃变。
电容两端电压不能突变，流过电感的电流不能突变，是
分析过渡过程的重要定则。
2． RC电路产生过渡过程的起因
上述电路中产生暂态的起因，是电路中的开关动作。实际 上， 只要电路条件发生突然变更，诸如开关动作、电路故障、 电路参数变化及改变电源等，都会引起电路发生过渡过程。 因此我们把产生过渡过程的起因称为换路, 把出现暂态过程的 瞬间称为初始瞬间，此刻电路的状态就是初始状态，例如电 容电压的初始状态为uC（0），电感电流的初始状态为iL（0）， 从电路方程来看，这就是初始条件。
从上述实验中可见：在RC放电过程中， 电容电压从某一电 压值， 即某一稳态值开始逐渐衰减，最后变为零， 达到另一 稳态值。 两个稳态值中间的变化过程就是电路的过渡过程，当 改变电容电压的初始值、电容值及电阻值时，电容的放电情况 会发生改变。在分析RC放电过程时，我们要从理论上解决上面 实验中反映的如下问题：
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符号和特性曲线：
q
斜率为C
i(t)+ q(t) + u(t) -
u
线性时不变电容的特性
线性电容——特性曲线是通过坐标 原点一条直线，否则为非线性电容。 时不变——特性曲线不随时间变化， 否则为时变电容元件。
线性非时变电容元件的数学表达式：
q(t)C(ut)
系数 C 为常量，为直线的斜率，称 为电容，表征积聚电荷的能力。 单位是法[拉],用F表示。
某时刻电感的储能取决于该时刻电感的电
流值，与电压值无关。电流的绝对值增大
时，储能增加；减小时，储能减少。
3.1 动态电路的基本概念
1. 动态电路
含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。
特点
当动态电路状态发生改变时（换路）需要 经历一个变化过程才能达到新的稳定状态。这 个变化过程称为电路的过渡过程。
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“稳态”与 “暂态”的概念:
SR
R
+
U
_
uC C
+
_U
uC
电路处于一种稳态
uc =0
电路处于另一稳态
uc =U
过渡过程 : 一种稳态
另一种新稳态
过渡过程中 uc(t) =？
称暂态分析
产生暂态过程的必要条件：
(1) 电路中含有储能元件 (内因)
换电路(2路):电接电路通路发、状生切态换断的路、改(变短外。路因如、) ：电压改变则或若i参C u数cd改发du生变tC 突变，
电容元件的电压电流关系
i(t)dqd(C)uCdu
dt dt
dt
1. 电容是动态元件
电容的电流与其电压对时间的变化率 成正比。假如电容的电压保持不变， 则电容的电流为零,电容元件相当于开 路(i=0)。
4 .电容是储能元件
电压电流参考方向关联时，电容吸收功率
p(t)u(t)i(t)u(t)Cdu dt
第三章 动态电路分析
本章的学习目的和要求
了解“暂态”与“稳态”之间的区 别与联系；熟悉“换路”这一名词的含 义；牢固掌握换路定律；理解暂态分析 中的“零输入响应”、“零状态响 应”“全响应”及“阶跃响应”等概念； 充分理解一阶电路中暂态过程的规律； 熟练掌握一阶电路暂态分析的三要素法； 了解二阶电路自由振荡的过程。
iUS /R2 iU S (R 1R 2)
t 0
过渡期为零
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电容电路
(t = 0) R i
(t →) R i
+
+
+
+
Us
k
-
uC C Us
–
-
uC C –
k未动k接作通前U电，S 源电后路u很处c 长于时稳间定，状电态US容：充i 电=新完的0 稳毕, 定，u状C电态=路0
? 达到新的稳R 定状态：
重点 1.动态电路方程的建立及初始条件的确定； 2.一阶的零输入响应、零状态响应和全响应
的概念及求解；
3.一阶的阶跃响应概念及求解。
电容元件和电感元件
电容元件
定义：如果一个二端元件在任一时 刻，其电荷与电压之间的关系由q-u 平面上一条曲线所确定，则称此二 端元件为电容元件。
代表积聚电荷、储存电场能的元件
产生暂态过程的原因：
一般电路不可能！
由于物体所具有的能量不能跃变而造成
在换路瞬间储能元件的能量也不能跃变
∵
C
储能：WC
1 2
C
u
2 C
∵ L储能： W L
1 2
L
i
2 L
\ uC 不能突变 \iL不能突变
电路暂态分析的内容
(1) 暂态过程中电压、电流随时间变化的规律。 (2) 影响暂态过程快慢的电路的时间常数。 研究暂态过程的实际意义
i = 0 ,i u有C=一U过s 渡期
前一个稳定状态
0
t1
过渡状态
t
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电感电路
(t = 0) R i
+
+
Us
k
uL
-
–
+
L Us -
(t →) R i
+ uL –
k未动k作接前通U，电S 电源路后i处很于长时稳间定状，U电态S/路：R 达i 到新= 的新0 稳的, 定稳u状L定态= 0
电感元件的电压电流关系
u(t)dd(L)iLdi
dt dt
dt
1. 电感是动态元件
电感的电压与其电流对时间的变化率 成正比。假如电感的电流保持不变， 则电感的电压为零,电感元件相当于短 路(u=0)。
4 .电感是储能元件
电压电流参考方向关联时，电感吸收功率
p(t)u(t)i(t)i(t)Ldi(t) dt
p 可正可负。当 p > 0 时，电容吸收 功率（吞），储存电场能量增加；当p
< 0时，电容发出功率（吐），电容放 出存储的能量。
任意时刻t得到的总能量为
wC(t)
t p()d
tuC()iC()d
C
tuC()
d
uC() d
d
C
uuCC((t))uC()duC()
w12CC([tu)C2(t12)CuuC2C2((t))]
p 可正可负。当 p > 0 时，电感吸 收功率(吞)，储存磁场能量增加；当p
< 0时，电感发出功率(吐)，放出存储 的磁场能量。
任意时刻t电感的总能量为
wL(t)
t p()d
tu()iL()d
L
tiL()
diL() d
d
L
iL (t) iL ()
iL()diL()
12wt))]
1. 利用电路暂态过程产生特定波形的电信号 如锯齿波、三角波、尖脉冲等，应用于电子电路。
2. 控制、预防可能产生的危害 暂态过程开始的瞬间可能产生过电压、过电流使 电气设备或元件损坏。 直流电路、交流电路都存在暂态过程, 我们讲课的
重点是直流电路的暂态过程。
例 电阻电路
+ i R1
us
-
R2
（t = 0） i
i(t) L (t)
+ u (t) -
i
线性非时变电感的特性
线性电感——特性曲线是通过坐标 原点一条直线，否则为非线性；非时 变——特性曲线不随时间变化，否 则为时变电感元件。
线性非时变电感元件的数学表达式：
(t)L(it) 系数L为常量，直线的斜率，称为 电感，表征产生磁链的能力。 单位是亨[利],用H表示。
某时刻电容的储能取决于该时刻电容的电
压值，与电流值无关。电压的绝对值增大
时，储能增加；减小时，储能减少。
电感元件
定义：如果一个二端元件在任一时刻， 其磁链与电流之间的关系由 (t)i(t)平 面上一条曲线所确定，则称此二端 元件 为电感元件。
代表建立磁场、储存磁场能的元件
符号和特性曲线：
斜率为L
? 状态，电感视为短路： uL= 0u,L i=有Us一/R过渡期
前一个稳定状态
0
t1
过渡状态
t
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(t →0) R i
+
+
Us
uL
-
–
(t →) R i