合肥工业大学电路分析111
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合肥工业大学电路分析课件(刘健版)第7章
L L1 L2 2 M
2
1 L L1 L2 2 M 0 M ( L1 L2 )
互感不大于两个自感的算术平均值。
i + + u – –
R1
u1 – + u2 R2
* L1 M L2 *
I
+
U
U1
Z1
–
U2
Z2
U 1 R1 I jL1 I jM I R1 I j( L1 M ) I
I 3 I1 I 2
Zeq
2 Z1Z 2 Z M U I3 Z1 Z 2 2Z M
Z2
时域 u, i 的关系：
di1 di 2 u L1 M dt dt di 2 di1 u L2 M dt dt
忽略两个电感的电阻
R1 R2 0
Leq异 ( L1 L2 M 2 ) 0 L1 L2 2 M
自感磁链 Ψ11
11 =N1 11
11 21
i1
N1
N2 – + u21 –
21 =N2 21
施感电流
+
11 i1 21
u11
互感磁链 Ψ21
L1
11
i1
i1
， 称L1为自感系数，单位亨 ( H)。
， 称线圈 1对线圈 2的互感系数，单位亨（ H）。
M 21
( L1 L2 M 2 ) Leq同 0 L1 L2 2 M
i3 = i1 +i2
2. 同名端在异侧 i3 + u – i1 * L1 R1 M i2 L2 * R2
合肥工业大学电路分析章PPT学习教案
非 独 立 的 初 始条件 ：电容 电流iC、 电感 电压uL、 电 阻 的 电 流 和电 压等。
第10页/共59页
二.换路定则
A. 线性电 容和线 性电感 的uC ( 0+) 和 iL (0+) 的确 定 1)、 线 性 电 容 ：
i
+
uc
-C
若 (0– ～ 0+)流 过 电容的 电流iC (t)为有 限值 ， 则有
t=0+时 的 等 效 电路的 作法： 电容用 电压为 uC(0+)的 电压 源替代 ，电感 用电流 为iL(0+)的 电流 源替代 ，电路 中的独 立电源 取t = 0+时的值 。
（ 4） 根 据 t=0+时 的等效 电路求 其他变 量的初 始值。
第14页/共59页
补例1
(1) 由 0-电 路 求 uC(0-)或 iL(0-)
也 有 例 外 ： 参照习 题4－ 7
换 路 后 ， 描 述电路 的方程 是一阶 （常系 数）微 分方程 。～一 阶电路 定义。 当 电 路 中 仅含 有一个 电容和 一个电 阻或一 个电感 和一个 电阻时 ，称为 最简RC电 路 或RL电 路。如 果不是 最简， 则可以 把该动 态元件 以外的 电阻电 路用戴 维南定 理或诺 顿定理 进行等 效，从 而变换 为最简 RC电 路或RL电 路。
iL (t)
iL (t0 )
1 L
t
t0 uL ( )d
令 t0= 0–
， t = 0+
L (0 ) L (0 )
0 0
uL
(
)d
iL (0 )
iL (0 )
1 L
0 0
uL
(
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二.换路定则
A. 线性电 容和线 性电感 的uC ( 0+) 和 iL (0+) 的确 定 1)、 线 性 电 容 ：
i
+
uc
-C
若 (0– ～ 0+)流 过 电容的 电流iC (t)为有 限值 ， 则有
t=0+时 的 等 效 电路的 作法： 电容用 电压为 uC(0+)的 电压 源替代 ，电感 用电流 为iL(0+)的 电流 源替代 ，电路 中的独 立电源 取t = 0+时的值 。
（ 4） 根 据 t=0+时 的等效 电路求 其他变 量的初 始值。
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补例1
(1) 由 0-电 路 求 uC(0-)或 iL(0-)
也 有 例 外 ： 参照习 题4－ 7
换 路 后 ， 描 述电路 的方程 是一阶 （常系 数）微 分方程 。～一 阶电路 定义。 当 电 路 中 仅含 有一个 电容和 一个电 阻或一 个电感 和一个 电阻时 ，称为 最简RC电 路 或RL电 路。如 果不是 最简， 则可以 把该动 态元件 以外的 电阻电 路用戴 维南定 理或诺 顿定理 进行等 效，从 而变换 为最简 RC电 路或RL电 路。
iL (t)
iL (t0 )
1 L
t
t0 uL ( )d
令 t0= 0–
， t = 0+
L (0 ) L (0 )
0 0
uL
(
)d
iL (0 )
iL (0 )
1 L
0 0
uL
(
电路分析基础实验指导
电路分析基础实验指导合肥工业大学计算机与信息学院2010．9实验一 叠加原理一、实验目的1、学会使用直流稳压电源和万用表。
2、通过实验证明线性电路的叠加原理。
二、实验设备1、双路直流稳压电源一台2、指针万用表和数字万用表各一块3、实验电路板一块三、实验原理由叠加原理，在线性电路中，有多个电源同时作用时，在电路的任何部分产生的电流或电压，等于这些电源分别单独作用时在该部分产生的电流或电压的代数和。
为了验证叠加原理，实验电路如图1-1所示，当1E 和2E 同时作用时，在某一支路中所产生的电流I ，应为1E 单独作用在该支路中所产生的电流I '和2E 单独作用在该支路中所产生的电流I ''之和，即I ＝I '+I ''。
实验中可将电流表串联接入到所研究的支路中，分别测量出在1E 和2E 单独作用时，以及它们共同作用时的电流值，加以验证叠加原理。
1R 2R 3R 510Ω510Ω1k Ω6V12VE 2E 1S 2S 1I 1I 2I 3 11'2'2abc图1-1叠加原理实验电路四、实验内容及步骤1、直流稳压电源和万用表的使用参见本书的仪器仪表说明部分，掌握直流稳压电源和万用表的使用。
2、验证叠加原理实验电路如图1-1所示，1E 、2E 由直流稳压电源供给。
1E 、2E 两电源是否作用与电路，分别由开关1S 、2S 来控制。
实验前先检查电路，调节两路稳压电源使V 121=E 、V 62=E ，进行以下测试，并将数据填入表1-1中。
（1）1E 单独作用时（1S 置“1”处，2S 置“'2”处），测量各支路的电流。
（2）2E 单独作用时（1S 置“1'”处，2S 置“2”处），测量各支路的电流。
（3）1E 、2E 共同作用时(1S 置“1”处，2S 置“2”处)，测量各支路的电流。
表1-1 数据记录与计算1I （mA ） 2I (mA) 3I (mA)电源电压测量计算 误差测量 计算 误差 测量 计算 误差V 121=E V 62=E V E 6E V ,1221==五、预习要求1、认真阅读本书对稳压电源的介绍，掌握稳压电源的使用方法。
合肥工业大学电路分析课件(刘健版)第3章
时，U=80V；若US=-5 V，IS=4A时，U=0V。求当 US=6V，IS=10 A时，U为多少？
IS 解 由叠加定理可得
+ Us
–
N
U U
(1)
U
(2)
K1Us K2 Is
代入已知条件得
+ U –
80 5K1 12 K 2 0 5K1 4 K 2
解得：K1=4， K2=5
I
(2)
R2 4 Is 4 1.6 A R1 R2 64
I I (1) I (2) 1 (1.6) 0.6 A
讨论
(1)若R2处再串接一个4 V的电压源，如图(a) 所示，再重新 求支路电流 I。 I
+ –
R1
6Ω 10V
I(1) R1
+ – (a)
A
复杂
Rx
i
b
1.端口概念
(1) 端口( Port ) i
端口: 流入的电流一定等于从另一端钮
流出的电流。 a
A
i b
(2) 一端口网络 (Network) (亦称二端网络)
网络与外部电路只有一对端钮(或一个端口)联接。 (3) 含源(Active)与无源(Passive)一端口网络
网络内部含有独立电源的一端口网络称为含源一端口网络。 （用A表示） 网络内部不含有独立电源的一端口网络称为无源一端口网络。 （用P表示）
R2 4Ω
I(2)
R2
4Ω
R1
6Ω
US
IS
4A
+ –
6Ω 10V
R2
4Ω
US
IS 4A
4V
+ – (c)
IS 解 由叠加定理可得
+ Us
–
N
U U
(1)
U
(2)
K1Us K2 Is
代入已知条件得
+ U –
80 5K1 12 K 2 0 5K1 4 K 2
解得：K1=4， K2=5
I
(2)
R2 4 Is 4 1.6 A R1 R2 64
I I (1) I (2) 1 (1.6) 0.6 A
讨论
(1)若R2处再串接一个4 V的电压源，如图(a) 所示，再重新 求支路电流 I。 I
+ –
R1
6Ω 10V
I(1) R1
+ – (a)
A
复杂
Rx
i
b
1.端口概念
(1) 端口( Port ) i
端口: 流入的电流一定等于从另一端钮
流出的电流。 a
A
i b
(2) 一端口网络 (Network) (亦称二端网络)
网络与外部电路只有一对端钮(或一个端口)联接。 (3) 含源(Active)与无源(Passive)一端口网络
网络内部含有独立电源的一端口网络称为含源一端口网络。 （用A表示） 网络内部不含有独立电源的一端口网络称为无源一端口网络。 （用P表示）
R2 4Ω
I(2)
R2
4Ω
R1
6Ω
US
IS
4A
+ –
6Ω 10V
R2
4Ω
US
IS 4A
4V
+ – (c)
合肥工业大学 数电 第四章 组合逻辑电路
NMOS“非”门电路
负载管
CMOS“非”门电路
负载管 G S T2
+UDD
始终导通 T2
+UDD
驱动管
Y T1
A
D D
T1
Y
A
G 驱动管
S
33 MHz
第四章 组合逻辑电路
主要内容： • 组合逻辑电路的分析与设计 • 组合逻辑电路的竞争冒险 • 编码器 译码器 比较器 • 数据分配器与选择器 • 加法器和算术逻辑单元
33 MHz
= I 1 . I3 . I5 . I7
(4) 画出逻辑图
Y2
1
Y1
1
Y0
1
&
&
&
0
1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
I7
33 MHz
I6
I5
I3
I2
I1
4.3.2 优先编码器
当有两个或两个以上的信号同时输入编码电路， 电路只能对其中一个优先级别高的信号进行编码。 即允许几个信号同时有效，但电路只对其中 优先级别高的信号进行编码，而对其它优先级 别低的信号不予理睬。 优先级别的高低由设计者根据输入信号的轻重 缓急情况而定。如根据病情而设定优先权。
F AB A C AB A C BC
当B=C=1时，F=1，消除了冒险
• 加滤波电容，消除窄脉冲
33 MHz
4.3 编码器
把二进制码按一定规律编排，使每组代
码具有一特定的含义，称为编码。
具有编码功能的逻辑电路称为编码器。 n 位二进制代码有 2n 种组合，可以表 示 2n 个信息。 要表示N个信息所需的二进制代码应满
负载管
CMOS“非”门电路
负载管 G S T2
+UDD
始终导通 T2
+UDD
驱动管
Y T1
A
D D
T1
Y
A
G 驱动管
S
33 MHz
第四章 组合逻辑电路
主要内容： • 组合逻辑电路的分析与设计 • 组合逻辑电路的竞争冒险 • 编码器 译码器 比较器 • 数据分配器与选择器 • 加法器和算术逻辑单元
33 MHz
= I 1 . I3 . I5 . I7
(4) 画出逻辑图
Y2
1
Y1
1
Y0
1
&
&
&
0
1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
I7
33 MHz
I6
I5
I3
I2
I1
4.3.2 优先编码器
当有两个或两个以上的信号同时输入编码电路， 电路只能对其中一个优先级别高的信号进行编码。 即允许几个信号同时有效，但电路只对其中 优先级别高的信号进行编码，而对其它优先级 别低的信号不予理睬。 优先级别的高低由设计者根据输入信号的轻重 缓急情况而定。如根据病情而设定优先权。
F AB A C AB A C BC
当B=C=1时，F=1，消除了冒险
• 加滤波电容，消除窄脉冲
33 MHz
4.3 编码器
把二进制码按一定规律编排，使每组代
码具有一特定的含义，称为编码。
具有编码功能的逻辑电路称为编码器。 n 位二进制代码有 2n 种组合，可以表 示 2n 个信息。 要表示N个信息所需的二进制代码应满
合肥工业大学电力系统暂态分析第11次课
电力系统暂态分析 合肥工业大学 4
1各种不对称短路时故障处的短路电流和电压
四、正序等效定则
u
从以上三种不对称短路的分析结果可以看出，3种情况下短路电流正序分量 的计算式与三相短路电流在形式上相似，可综合表示为：
( n ) I f (1)
u u
(n)
U f 0
(n) z (1) z
u
对于Y/Y-12接线T，在正负零序情况下两侧电压和电流均为同相位。
电力系统暂态分析 合肥工业大学 16
2 非故障处的短路电流和电压
2、Y/Δ-11接线变压器两侧分量的相位关系
u
若待计算处与短路点间有Y/Δ连接的变压器，则从各序网求得的该处正负序 电流、电压必须分别转动不同的相位才是该处的实际各序分量。应用实际 的正负序电流和电压才能合成得到该处的各相电流和电压。
(n) z (1) z
电力系统暂态分析 合肥工业大学
6
1各种不对称短路时故障处的短路电流和电压 四、正序等效定则
u
正序等效定则及正序增广网络的参数可以用下表表示 短路类型f(n) 三相短路f(3) 单相短路f(1) 两相短路f(2)
(n) z
M (n)
1 3
0
Z (2) (Z (0) 3Z f ) Z (2) Z f Z (2) ( Z (0) 3Z g ) Z (2) Z (0) 3Z g
j0.1 j0.05 j0.1 If(2) Uf(2) j0.05 j0.025 j0.1
j0.1
j0.05
j0.2 j0.2 If(0) Uf(0)
j0.025
j0.2
负序网
零序网
第二步：参数计算（若参数已标出，则不用），并标于图中 第三步：网络化简，求故障点的入端阻抗（串、并、星.网变换）
1各种不对称短路时故障处的短路电流和电压
四、正序等效定则
u
从以上三种不对称短路的分析结果可以看出，3种情况下短路电流正序分量 的计算式与三相短路电流在形式上相似，可综合表示为：
( n ) I f (1)
u u
(n)
U f 0
(n) z (1) z
u
对于Y/Y-12接线T，在正负零序情况下两侧电压和电流均为同相位。
电力系统暂态分析 合肥工业大学 16
2 非故障处的短路电流和电压
2、Y/Δ-11接线变压器两侧分量的相位关系
u
若待计算处与短路点间有Y/Δ连接的变压器，则从各序网求得的该处正负序 电流、电压必须分别转动不同的相位才是该处的实际各序分量。应用实际 的正负序电流和电压才能合成得到该处的各相电流和电压。
(n) z (1) z
电力系统暂态分析 合肥工业大学
6
1各种不对称短路时故障处的短路电流和电压 四、正序等效定则
u
正序等效定则及正序增广网络的参数可以用下表表示 短路类型f(n) 三相短路f(3) 单相短路f(1) 两相短路f(2)
(n) z
M (n)
1 3
0
Z (2) (Z (0) 3Z f ) Z (2) Z f Z (2) ( Z (0) 3Z g ) Z (2) Z (0) 3Z g
j0.1 j0.05 j0.1 If(2) Uf(2) j0.05 j0.025 j0.1
j0.1
j0.05
j0.2 j0.2 If(0) Uf(0)
j0.025
j0.2
负序网
零序网
第二步：参数计算（若参数已标出，则不用），并标于图中 第三步：网络化简，求故障点的入端阻抗（串、并、星.网变换）
合肥工业大学学生课表(微电子学院)
翠七教206于春华
下
午
5
6
马克思主义基本原理概论Ⅰ0002班（1-8周）翠六教103刘金
离散数学0001班（1—8周）
翠六教205汪荣贵
大学英语（2）0067班（4-14双周）三号机房高扬，高扬
软件技术基础0001班（1-8周）翠五教102易茂祥，毛剑波
形势与政策A（2）0027班（9-15单周）翠三教204崔景明
7
8
离散数学0001班（1—8周）
翠六教205汪荣贵
模拟电子线路0001班（1-14周）翠四教312刘士兴，刘平
晚
9
10
模拟电子线路0001班（1-14周）翠四教312刘士兴，刘平
电路分析基础0002班（1-14周）翠六教408杞宁
合肥工业大学学生课表
2014—2015学年第二/三学期
级别：2014学院：微电子学院班级：2014级本硕班
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
星期六
星Байду номын сангаас日
上
午
1
2
大学英语（2）0067班（3-16周）翠六教110高扬，高扬
高等数学B（2）0001班（1-16周）
翠七教206于春华
线性代数0018班（1-16周）
翠一教201许莹
电路分析基础0002班（1-14周）翠六教408杞宁
3
4
大学体育基础（2）135班（1-12周）风雨操场柴业宏
软件技术基础0001班（1-8周）翠五教102易茂祥，毛剑波
线性代数0018班（13-16周）
翠五教404许莹
大学物理B（1）0028班（1-16周）翠八教209王春华
高等数学B（2）0001班（1-16周）
下
午
5
6
马克思主义基本原理概论Ⅰ0002班（1-8周）翠六教103刘金
离散数学0001班（1—8周）
翠六教205汪荣贵
大学英语（2）0067班（4-14双周）三号机房高扬，高扬
软件技术基础0001班（1-8周）翠五教102易茂祥，毛剑波
形势与政策A（2）0027班（9-15单周）翠三教204崔景明
7
8
离散数学0001班（1—8周）
翠六教205汪荣贵
模拟电子线路0001班（1-14周）翠四教312刘士兴，刘平
晚
9
10
模拟电子线路0001班（1-14周）翠四教312刘士兴，刘平
电路分析基础0002班（1-14周）翠六教408杞宁
合肥工业大学学生课表
2014—2015学年第二/三学期
级别：2014学院：微电子学院班级：2014级本硕班
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
星期六
星Байду номын сангаас日
上
午
1
2
大学英语（2）0067班（3-16周）翠六教110高扬，高扬
高等数学B（2）0001班（1-16周）
翠七教206于春华
线性代数0018班（1-16周）
翠一教201许莹
电路分析基础0002班（1-14周）翠六教408杞宁
3
4
大学体育基础（2）135班（1-12周）风雨操场柴业宏
软件技术基础0001班（1-8周）翠五教102易茂祥，毛剑波
线性代数0018班（13-16周）
翠五教404许莹
大学物理B（1）0028班（1-16周）翠八教209王春华
高等数学B（2）0001班（1-16周）
合肥工业大学电路分析课件(刘健版)第9章
,
Ku 0
0
1 RC
幅频特性曲线
1 ku 1 jRC
arctan( R C ) 相频特性
所以, φ(ω) ～ ω 曲线为：
0
45
90
1 RC
0 , 0
1 R C , 45 o
, 90 o
＋
转移电流比
I 2
U 1
－
jω
的 函 数！
N
（不含独立源）
转移导纳（函数）：
YT I2 U 1
例 电路如图
U
R
1
1 j C
U
2
(1) 求电压转移函数
U , Ku U 2 1
(2) 绘出幅频特性和相频特性曲线。
解 U 2
Ku
j (1 C ) U 1 分压 R j (1 C )
四种转移函数的定义如下：
＋ ＋
U 1
－
N
（不含独立源）
U 2
－
电压转移函数：
U Ku U 2 1
I 1
转移电压比
N
（不含独立源）
＋
U 2
－
转移阻抗（函数）：
I ZT U 2 1
I 1
N
（不含独立源）
I 2
这 些 函 数 均 是
电流转移函数：
I Ki I 2 1
U
1
1 j C
R
U
2
KU 1 0.707
O
ω0
ω
这种RC电路作多级信号放大器的级间 耦合电路，将前级放大器的输出信号 输送给下一级放大器，并隔离各级放 大器间的直流工作状态，又称这种电 容为耦合电容。
电路分析基础补考合肥工业大学
+
2 2
R L 吸收的最大功率等于（
）
3
5:1
6V
_
4
1）0W 2）6W 3）3W 4）12W
4
+
RL
i sc
6V
_
3、图示电路中电压 1）4V 2）-4V 3）6V 4）-6V
u 等于（
）
-
10V
+
7、图示单口网络的等效电阻等于（ 1）2Ω 2）4Ω 3）6Ω 4）-2Ω
）
4
a -
2 2 u
us
_
ZL
u s (t ) 10 cos(3t )V
7、4 电阻、1H 电感和 1F 电容串联二阶电路的零输入响应属于_______情况。 1）过阻尼 2）欠阻尼 3）临界阻尼 19、图示单口网络的等效电感为（） 1）1H 2）2H 3）3.5H 4）4H
1H a
8、RLC 并联正弦电流电路中， I R 3 A, I L 1A, I C 5 A 则总电流为_______A。 1） 8
考试形式:开卷 、闭卷
×
命题组
系（所或教研室）主任审批签名
）
+
单项选择题（在每个小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码填入提 5、图示电路中电阻 R 吸收的功率 P 等于（ 1）3W 2）4W 3）9W 4）12W
2
i
7A
3V
_
3A
R
1
4
2
1
6、图示电路中负载电阻 2、图示单口网络的短路电流 isc 等于（ 1）1A 2）1.5A 3）3A 4）-1A ）
20、图示谐振电路的品质因数为（） 1）0.01 2）1 3）10 4）100
2 2
R L 吸收的最大功率等于（
）
3
5:1
6V
_
4
1）0W 2）6W 3）3W 4）12W
4
+
RL
i sc
6V
_
3、图示电路中电压 1）4V 2）-4V 3）6V 4）-6V
u 等于（
）
-
10V
+
7、图示单口网络的等效电阻等于（ 1）2Ω 2）4Ω 3）6Ω 4）-2Ω
）
4
a -
2 2 u
us
_
ZL
u s (t ) 10 cos(3t )V
7、4 电阻、1H 电感和 1F 电容串联二阶电路的零输入响应属于_______情况。 1）过阻尼 2）欠阻尼 3）临界阻尼 19、图示单口网络的等效电感为（） 1）1H 2）2H 3）3.5H 4）4H
1H a
8、RLC 并联正弦电流电路中， I R 3 A, I L 1A, I C 5 A 则总电流为_______A。 1） 8
考试形式:开卷 、闭卷
×
命题组
系（所或教研室）主任审批签名
）
+
单项选择题（在每个小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码填入提 5、图示电路中电阻 R 吸收的功率 P 等于（ 1）3W 2）4W 3）9W 4）12W
2
i
7A
3V
_
3A
R
1
4
2
1
6、图示电路中负载电阻 2、图示单口网络的短路电流 isc 等于（ 1）1A 2）1.5A 3）3A 4）-1A ）
20、图示谐振电路的品质因数为（） 1）0.01 2）1 3）10 4）100
合肥工业大学电路分析13章
Q f 矩阵
基本割集矩阵
Qf
qkj
树支有关的 单位子阵
1 0 0 1t 0 1 0 0 0 1
其中各元素按如下规则确定
1 qkj 1 0 支路 j 与割集 k 关联 , 且方向相同 支路 j 与割集 k 关联 , 且方向相反 支路 j 与割集 k 无关联
Qf
C1 1 C2 0 C3 0
1
1
2
支路 3 4
0 1 0
3
0 0 1
1 1 0
5
6
0 1 1
5 6
1 0 1
割集
Q
C1 1 C2 0 C3 0
支路 2 4
0 0 1
0 1 0
1 1 0
0 1 1
1 0 1
3、Bf和Qf对电路的要求及*4、扩展矩阵
一般原则如下： （1）将独立电压源作为树枝，独立电流源作为连枝； （2）按树的规则完成一个树的选择； （3）先从独立电压源支路开始，完成对树枝的编号； （4）再对连枝进行编号，其中将电流源支路的编号放在最后 按照以上规则列写的矩阵称为扩展的矩阵并用下标“a”表示。 Aa Ba
T
为KCL和KVL的矩阵形式。
关联矩阵A－中的元素
设n为独立结点数，b为支路数，A为0-1矩阵，其中 有n行b列，A中各元素的取值按如下规则确定 出
1 akj 1 0
当支路j与结点k关联且方向离开结点k
当支路j与结点k关联且方向指向结点k
当支路j与结点k无关联
进
掌握A矩阵
1、A矩阵的正确与错误的判断以及A和An
Bf u 0
合肥工业大学电路分析(刘健版)第5章
例2
已知 I 5015o A, f 50Hz .
试写出电流的瞬时值表达式。 解： i 50 2cos(314 t 15o ) A
相量的图
I i (t ) 2 I cos(ω t i ) I i
U u(t ) 2U cos(w t u ) U u
初相位 φi
φi 是正弦量在 t =0 时刻的相位， 称为正弦量的初相位（初相角），简称初相，即
(w t i ) t 0 i
i
i(t)=Imcos(w t+φi)
Im
i
00
wt
φi
波形图
0
0 φi =
t
φi =
-900
φi φi =0
一般
| φi |
2. 同频率正弦量的相位差 (Phase Angle Difference) 设 u(t)=Umcos(w t + u) i(t)=Imcos(w t + i)
已知两正弦量的相位关 系： i1超前i2的角度为 , 4
则有两种方式描述： 1）令 i1为参考正弦量
i1 I m cos wt 则 i2 I m cos(wt
2）令 i2为参考正弦量
4
)
i2 I m cos wt 则 i1 I m cos(wt )
4
这两种描述并没有改变二者的相位差。
5.2.1 复数的表示形式及运算
1. 复数F表示形式：
Im b
F
Im b
F
|F|
0 a Re
0ajRe来自F a jb代数形式
F Fe
| F |
合工大模拟电路课程设计
合工大模拟电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握模拟电路的基本原理，包括放大器、滤波器、振荡器等关键组成部分的工作原理。
2. 学习并识别常见的模拟电路元件，如电阻、电容、二极管、晶体管等，并了解其特性及应用。
3. 掌握电路分析方法，能够进行简单的电路设计和分析，并解读模拟电路的原理图。
技能目标：1. 能够运用所学知识，使用适当的测试仪器和设备对模拟电路进行搭建、调试和故障排查。
2. 培养学生动手能力，通过课程设计项目，独立完成小型模拟电路的设计和实现。
3. 培养学生的问题解决能力，能够针对特定需求，设计并优化模拟电路解决方案。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对模拟电路及电子工程领域的兴趣，培养探索精神和创新意识。
2. 培养学生的团队合作精神，在课程设计和实验过程中学会相互协作、共同进步。
3. 引导学生树立正确的工程伦理观念，注重实践操作的安全性和环保意识。
课程性质分析：本课程为合肥工业大学模拟电路课程设计，旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式，帮助学生深入理解模拟电路原理，并能够应用于实际工程设计。
学生特点分析：考虑到学生处于高年级阶段，具备一定的电子工程基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力，课程设计将注重理论与实践相结合，提升学生的综合应用能力。
教学要求分析：在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探索、积极思考，同时强调实践环节，确保学生能够将理论知识转化为实际技能，满足未来职业发展的需求。
通过具体的学习成果分解，为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 模拟电路基础理论- 放大器原理及其分类- 滤波器、振荡器的工作原理- 模拟电路中常见的反馈类型及作用2. 模拟电路元件- 电阻、电容、电感的特性及应用- 二极管、晶体管的基本工作原理及参数- 运算放大器、比较器等集成电路的功能与应用3. 电路分析方法- 简单电路的搭建与测试- 交流、直流电路分析方法- 模拟电路的频率响应分析4. 课程设计项目- 小型放大器电路设计- 滤波器、振荡器电路设计- 模拟电路综合设计案例5. 教学大纲与进度安排- 第1周：模拟电路基础理论- 第2周：模拟电路元件及集成电路- 第3周：电路分析方法- 第4周：课程设计项目启动，分组讨论- 第5-7周：课程设计项目实施与调试- 第8周：课程设计项目验收与总结教学内容关联教材：《模拟电子技术基础》第1-3章，包括放大器、滤波器、振荡器等内容；《电子线路》第4-6章，涉及电路分析方法和模拟电路元件；《模拟电路课程设计指导书》作为课程设计项目参考。
合肥工业大学课件电路分析01章
8
1.1.2 电路模型及其意义
电路模型：
意义
电路模型
反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。
理想电路元件
有某种确定的电磁性能的理想 元件。
5 电路理论中涉及 种基本的理想电路元件：
9
5种基本的理想电路元件：
电阻元件：表示消耗电能的元件。
电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。
U1 － + 1
－
U4 4
－+ + U3 － I2
3
注意
U6 －
解
6
+
U5 5 －
I3
P 1 U 1 I1 1 2 W 2 W （ 发 ） 出 P 2 U 2 I 1 ( 3 ) 2 W 6 W （ 吸 收 ） P 3 U 3 I1 8 2 W 1W 6 （ 吸 ） 收
P 4 U 4 I 2 ( 4 ) 1 W 4 W （ 吸 收 ） P 5 U 5 I 3 7 ( 1 ) W 7 W （ 吸 收 ） P 6 U 6 I3 ( 3 ) ( 1 )W 3 W （ 吸 ）
1. 实现电能的传输、分配与转换
功
能
电
灯
池
泡
2.实现信号的传递、加工与处理
话筒
放 扬声器 大 器
5
电源: 提供 电能的装置
电
结
池
构
中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
灯 泡
负载: 取用 电能的装置
6
信号源: 提供信息
信号处理： 放大、检波等
或
话筒放 扬声器结来自大构直流电源: 提供能源
器
负载
直流电源
负载大小的概念: 负载增加指负载取用的电流和功率增加。
1.1.2 电路模型及其意义
电路模型：
意义
电路模型
反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。
理想电路元件
有某种确定的电磁性能的理想 元件。
5 电路理论中涉及 种基本的理想电路元件：
9
5种基本的理想电路元件：
电阻元件：表示消耗电能的元件。
电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。
U1 － + 1
－
U4 4
－+ + U3 － I2
3
注意
U6 －
解
6
+
U5 5 －
I3
P 1 U 1 I1 1 2 W 2 W （ 发 ） 出 P 2 U 2 I 1 ( 3 ) 2 W 6 W （ 吸 收 ） P 3 U 3 I1 8 2 W 1W 6 （ 吸 ） 收
P 4 U 4 I 2 ( 4 ) 1 W 4 W （ 吸 收 ） P 5 U 5 I 3 7 ( 1 ) W 7 W （ 吸 收 ） P 6 U 6 I3 ( 3 ) ( 1 )W 3 W （ 吸 ）
1. 实现电能的传输、分配与转换
功
能
电
灯
池
泡
2.实现信号的传递、加工与处理
话筒
放 扬声器 大 器
5
电源: 提供 电能的装置
电
结
池
构
中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
灯 泡
负载: 取用 电能的装置
6
信号源: 提供信息
信号处理： 放大、检波等
或
话筒放 扬声器结来自大构直流电源: 提供能源
器
负载
直流电源
负载大小的概念: 负载增加指负载取用的电流和功率增加。
合肥工业大学-课程设计-电子电路课程设计题目PPT课件
窄脉冲 窄脉冲
加可 逆
计
减
数 器
2020/3/25
可编辑
23
9. 停车场车位管理系统
主要要求及指标：
1.设计一个强制清空键。清空后, 显示停车场最大泊车位数(如 40) 。设两个手动调整键(个位,十位)， 方便调整现场实际 空余泊车位数,此键应去抖动。两位LED显示。
2.设计一个方向识别电路供加/减计数器使用，进车后空余的泊 车位数目减1, 出车后空余的泊车位数目加1 。
2020/3/25
可编辑
26
10. 触摸玩具控制器
1．设计一个玩具小狗控制电路，控制玩具小狗发声、发光、行走。 2．动作状态的循环为：静止—闪烁发光—发声—行走—静止。 3．任一动作的执行时间限制在10秒钟之内，若10秒钟内无下一次触摸，则 自动进入静止状态，为此需要设计一个及由触摸启动的时间控制电路，当定 时时间到时对状态锁存电路进行复位，使之进入静止状态。
电
路 CLK 预置计数器（加法） 秒脉冲
两位十进制计数器
倒计时结 束 判别
声响提示
2020/3/25
可编辑
28
12．医院病人紧急呼叫系统
主要要求及指标： 1. 一个病床有一个供病人呼叫的按键（至少四个病床）。呼
叫后状态存在一组锁存器内。设计优先编码电路对锁存器 内状态编码，根据病人病情设置优先级别，病情严重者优 先。 2. 当病人紧急呼叫时，产生声、光提示，并按优先级别显示 病人编号。 3. 设计呼叫清除电路（一个按键），当医生处理完当前（最 高优先级）显示的病号后，可将该呼叫清除，系统能自动 显示优先级病床呼叫信号。 4. (*)双音频声音。
2020/3/25
可编辑
5
合肥工业大学电路分析课件(刘健版)第2章
问题提出:
Req = ?
1
1
-Y 等效变换
R12
2
R31
R1 R2
2
R3
3
R23
3
A C D B Req C D
A
Req
B
—Y 变换的等效条件:
+ i1 u12 – i2 2 + R23 u23 3 – R12
1
– R31
u31 u12Y
+ i1Y
1– R1 u31Y R3 u23Y 3–
①、 ②结点间端电压为零可短路,
练习 求图示电路端口等效电阻Rab。
4Ω 1Ω
2Ω 2Ω
2Ω 2Ω
1Ω
解: 结构对称, 等电位法
2Ω 2Ω
a
b
1Ω 2Ω 2Ω 2Ω
1Ω
2Ω
a
U
b
Rab=2Ω
2.3 等效电路及等效电阻
2.3.1 等效电路及等效电阻的概念
若电路N中不含独立电源 (无源电路) ， 则端口等效电阻为：
R1 i2 i R1 R2
i1 G1 i G G ik Gk i Geq
1 2
3、 电阻的串并联 ( 混联/复联 )
40 例1 4 º 2 例2 º 40
Req
3 º 30 30
Req
º
6
Req = 2
Req= 30
小结:
等效的概念——等效前后端口的电压和电流不变。 思考与练习： 两个电导G1与G2串联后的等效电导G为多大？
2.1.2 独立源的串联和并联
一、 理想电压源的串联
+ uS1 _ º uS _ º +
º
Req = ?
1
1
-Y 等效变换
R12
2
R31
R1 R2
2
R3
3
R23
3
A C D B Req C D
A
Req
B
—Y 变换的等效条件:
+ i1 u12 – i2 2 + R23 u23 3 – R12
1
– R31
u31 u12Y
+ i1Y
1– R1 u31Y R3 u23Y 3–
①、 ②结点间端电压为零可短路,
练习 求图示电路端口等效电阻Rab。
4Ω 1Ω
2Ω 2Ω
2Ω 2Ω
1Ω
解: 结构对称, 等电位法
2Ω 2Ω
a
b
1Ω 2Ω 2Ω 2Ω
1Ω
2Ω
a
U
b
Rab=2Ω
2.3 等效电路及等效电阻
2.3.1 等效电路及等效电阻的概念
若电路N中不含独立电源 (无源电路) ， 则端口等效电阻为：
R1 i2 i R1 R2
i1 G1 i G G ik Gk i Geq
1 2
3、 电阻的串并联 ( 混联/复联 )
40 例1 4 º 2 例2 º 40
Req
3 º 30 30
Req
º
6
Req = 2
Req= 30
小结:
等效的概念——等效前后端口的电压和电流不变。 思考与练习： 两个电导G1与G2串联后的等效电导G为多大？
2.1.2 独立源的串联和并联
一、 理想电压源的串联
+ uS1 _ º uS _ º +
º
合肥工业大学电路分析课件(刘健版)第6章
依次被称为：A相、B相、C相。
2. 时域波形图
u
uA
uB
uC
3. 相量表示
O
U C
t
U0 U A U 120 2U U B A U 120 U U
C A
120°
120° 120°
U B
1120
4. 对称时
+
IA
a
Ia
Z Z n Z
–
UB
UC
A
IB
b Ib c Ic Y–Y
+
N
–
B
IC
+
C
对称的三相电路， 三相电流是对称的。 U an U A U IA ψ φ I a Z Z |Z | 计算电流
U bn U B U IB ψ φ 120o 2 I a Z Z |Z |
,I ,I 线电流：Y和接：I A B C
,I ,I 和接的I ,I ,I 相电流：Y接的I a b c ab bc ca
2. Y联接的线电流与相电流
X Y –
UA
+
显然： Z Z Z
IA
A Ia
B Ib C Ic
和相电流 线电流I I A a 是同一支路上的电流 ＝I （或I ＝I ) 即：I
例 已知Y联接对称三相电源的线电压 UAB 3800V
求各线电压和相电压,并作相量图。
X – – –
UA
2. 时域波形图
u
uA
uB
uC
3. 相量表示
O
U C
t
U0 U A U 120 2U U B A U 120 U U
C A
120°
120° 120°
U B
1120
4. 对称时
+
IA
a
Ia
Z Z n Z
–
UB
UC
A
IB
b Ib c Ic Y–Y
+
N
–
B
IC
+
C
对称的三相电路， 三相电流是对称的。 U an U A U IA ψ φ I a Z Z |Z | 计算电流
U bn U B U IB ψ φ 120o 2 I a Z Z |Z |
,I ,I 线电流：Y和接：I A B C
,I ,I 和接的I ,I ,I 相电流：Y接的I a b c ab bc ca
2. Y联接的线电流与相电流
X Y –
UA
+
显然： Z Z Z
IA
A Ia
B Ib C Ic
和相电流 线电流I I A a 是同一支路上的电流 ＝I （或I ＝I ) 即：I
例 已知Y联接对称三相电源的线电压 UAB 3800V
求各线电压和相电压,并作相量图。
X – – –
UA
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故
H11
U1 I1 U20
R1
H21
I2 I1 U20
＋ I1
I2
U1
R1
－
R2
U2
I1
求得
U1 0
I2
U2 R2
故
H1 2
U1 U2
I1 0
0
H22
I2 U2
I10
1 R2
R1 0
1
R
2
注：此题为模电中的 三极管H参数
2020/4/24
解法2： 原电路中含 I1 和U2 已知，可求得
章节内容
11.1 二端口网络 11.2 具有端接的二端口 11.3 二端口网络的连接 11.4 互易二端口 11.5 含源二端口网络 11.6 运算放大器电路 11.7 回转器和负阻抗变换器 11.8 应用
2020/4/24
11.1 二端口网络
端口条件： i1 i1 i2 i2
满足端口条件的为二端口网络，否则为四端网络。
自变量
自变量与因变量互换
2020/4/24
形式为H ' 混合参数方程 (略)
H 参数的4个值
＋
I&1 U&1 N
I&2
－
求h11 和h21 的电路
UI21hh2111I I11hh2122UU22
h11
U1 I1
U2 0
22‘ 端短路时11’
端的策动点阻抗；
h21
I2 I1 U2 0
22‘ 端短路时的正
N
方程
I1 y11U1 y12U2
U&
I2 y21U1 y22U2
2
II 12yy1 21 1 yy1 22 2U U 12YU U 12
因变量
自变量
2020/4/24
Y
y11
y2
1
y12 y22
——Y参数矩阵
Y 参数的4个值
I&1
I&2
I1 y11U1 y12U2 I2 y21U1 y22U2
向电流传输函数
＋
U&1 N
I&2
－
求h12 和h22 的电路
2020/4/24
U&h2 12
U1 U2
I1 0
11‘ 端开路时的反
向电压传输函数
h22
I2 U2
I1 0
11‘ 端开路时22’
端的策动点导纳。
H 参数特点
1、h11为策动点阻抗； h12为转移电压比；
h22为策动点导纳； h21为转移电流比。
I1、I2 ，即得Y参数方程。
2020/4/24
例11-3 如图所示的二端口网络又称为Π形电路，求其Y参数。
解： 按定义可求得该 网络的Y参数
y11
UI& &11 U&20
1 R
jC
y12
I&1 U&2 U&10
jC
y21
I&2 U&1 U&20
jC
y22
UI& & 22 U&10
jC 1 jL
2020/4/24
i1 + i2 + i3 + i4 = 0 本节研究由线性电阻、电 容、电感、互感及受控源组成 的且不含独立源及非零初始条 件的线性定常二端口网络。
11.1.1 网络参数与方程
本节介绍其中常用的四种。先采用正弦稳态电路相量 法分析二端口网络。 其实变量采用运算法也可以！
二端口网络的四个端口变量：I 1、 I 2及 U 1、 U 2。
第11章 二端口网络及多端元件
2020/4/24
Homework s!
11-1，11-2，11-3，11-4，11-6，11-7； 11-8，11-9，11-15，11-17，11-20。
2020/4/24
教学要点
二端口网络的Z参数、Y参数、H参数、T参数； 二端口网络的转移函数；二端口网络的联接；
口网络的传输参数方程。
假定输出口的电流从端口流出。为与前面的
符号一致将输出口流出的电流用 I2 表示。
＋ I1
－U1
No
I2 ＋ U2
－
注意参考 方向！
2020/4/24
T 参数方程
UI11CUU 22D((I I22))
＋
－U&1
I&1
N
U I& & 11C A D BU& I& 22TU& I& 22
U1 z11I1 z12I2
I&2
U2 z21I1 z22I2
方程变形
U U 1 2zz1 21 1 zz1 22 2II 1 2ZII 1 2
因变量
2020/4/24
Z
z11 z21
自变量
z12
z2
2
——Z参数矩阵
Z 参数的四个值
U1 z11I1 z12I2
•
z 11
U1
•
I1
•
全是转移函数。
（2）
A、C是在第二端口开路时求得（开路参数） B、D是在第二端口短路时求得（短路参数）
求电路的T参数也有两种方法：
一、由原电路直接写出T参数方程；
二、由第二端口路或短路电路根据定义式分别求得。
当然：由Z参数方程、Y参数方程或H参数 方程均可推导出传输I型方程。
2020/4/24
例如由Y参数方程
UU&&21
I&1 2 I&2
2
I& I&
由图中结点①可得 2I& I&2 I&，即 I& I&2 ，代入上式可得
UU&&12
I&1 I&2
2
I&2
即:
Z
1
0
2
1
该例中z12 z21。一般当电路中含有受控源时，z12 z21
2020/4/24
2. Y 参数
电路
I&
I&
1
2
U&1
参考方向取为下图所示方向：
I1
1
2
I2
+
+
U 1
N
U 2
_
_
1'
2'
其中N 表示无 独立源的线性 二端口网络。
可选其中二个变量为独立变量（自变量）。另外两个 作为因变量，根据不同的选法，共有六种不同形式的端口 方程及六套参数。
2020/4/24
1. Z参数及其方程
电路
＋
＋
I&1
U&1
N
U&2
－
－
描述方程
U 2 Z c I 2 Z （ b I 2 I 1 ） Z b I 1 （ Z b Z c ） I 2
于是，得：
ZZZba Zb
Zb ZbZc
思考：Z的计算，抓住电路方程是很好的计算方法！
2020/4/24
例11-2 求如图所示二端口网络的Z参数。
解：列写二端口网络 端口的伏安关系为
I&2 ＋
U&2 －
因变量
A B
自变量
T
C
D
T参数矩阵
若以 I1、U1 为独立变量，则得另一种类型的
传输方程和参数称为传输II型或反向传输型。
传输II型参数 T 用表示(略）。
2020/4/24
T参数的4个值
＋
I&1
－U&1
N
I&2 ＋
U&2 －
A
U1 U2
I2 0
——22‘ 端开路时的反向
该二端口网络有：y12 = y21。
例11-4 求如图所示耦合电感的Z 参数矩阵、Y参数矩阵。
解 ： 由耦合电感的伏安关系：
U&1 jL1I&1 jMI&2 U&2 jMI&1 jL2I&2
得Z参数矩阵
Z
jL1 jM
jM
jL2
以 U&1、 U&2为自变量，得
II& & 12(M(M 2jL22jM L1LL12L)2U)&1U& 1(M(M 2jM 2jLL11LL12L)2U& )2U&2
U&1
N
y11
I1 U1
U2 0
22‘ 端短路时11’
端的策动点导纳；
求 y11和y21 的电路
I&1
I&2
y21
I2 U1
U2 0
22‘ 端短路时的
正向转移导纳；
N
U&1
y12
I1 U2
U1 0
11‘ 端短路时的
反向转移导纳；
求 y12和y22 的电路
2020/4/24
y22
I2 U2
U1 0
I1 y11U1 y12U2 I2 y21U1 y22U2
可解得
U1
y11 y21
U2
1 y21
I2
I1 ( y12
I20
U2 z21I1 z22I2
——22'端开路时的输入阻抗
•
z 21
U2
•
I1
•
I20
——22'端开路时的转移阻抗
1
2
＋
＋
I&1 U&1