电子电路理论
电路的基本理论
06
CATALOGUE
非线性电路
非线性元件
描述
非线性元件是指其电气特性不能用线性方程表示 的元件,即电流与电压不成正比关系。
常见类型
如二极管、晶体管、开关等。
特性
非线性元件在电路中会产生非线性电压-电流特性 ,使得电路分析复杂化。
非线性电路的分析方法
解析法
通过建立非线性方程来求解电路的稳态或瞬态响应,但求解过程 可能复杂且不唯一。
功率
功率表示电路在单位时间内所做的功或消耗的能量,分为有功功率 、无功功率和视在功率。
功率因数
功率因数是衡量电路效率的一个重要参数,通过提高功率因数可以 提高电能利用率。
三相交流电
1 2
三相交流电
三相交流电是由三个相位差为120度的单相交流 电组合而成,是目前工业和民用领域广泛应用的 一种电源形式。
电路的基本理论
目 录
• 电路的基本元件 • 电路的基本定律 • 电路的分析方法 • 交流电路 • 电路的暂态分析 • 非线性电路
01
CATALOGUE
电路的基本元件
电阻
01
02
03
定义
电阻是电路中用于限制电 流的元件,其阻值由电阻 器的材料和几何尺寸决定 。
作用
电阻在电路中主要起分压 和限流的作用,是电子电 路中最基本的元件之一。
圈的几何形状决定。
作用
电感在电路中主要起滤波、振荡、 延迟和陷波等作用,是电子电路中 重要的元件之一。
符号
通常用字母L表示,单位是亨利(H )。
电源
定义
电源是电路中提供电能和电压的 元件,可以分为直流电源和交流
电源种类型。
作用
电源为电路提供稳定的电压和电 流,是电子设备正常工作的基础
电工电子知识点总结
电工电子知识点总结电工电子是一门研究电力工程与电器产品技术的学科,它涵盖了广泛的领域,包括电路理论、电机原理、电力系统以及电子器件等等。
下面将对电工电子中的一些重要知识点进行总结。
一、电路理论1. 电流和电压电流是电荷在单位时间内通过导体的量,单位为安培(A)。
而电压则是电荷单位正电荷所具有的能量,单位为伏特(V)。
2. 电阻与电导电阻是导体对电流的阻碍程度,用来衡量导体对电流的阻碍程度,单位为欧姆(Ω)。
电导则是导体通过电流的能力,单位为西门子(S)。
3. Ohm's Law(欧姆定律)欧姆定律指出,电路中的电压与电流和电阻之间存在线性关系。
公式为V = IR,其中V代表电压,I代表电流,R代表电阻。
4. 串联与并联串联电路中,电流只能沿同一个路径流动,电阻则相加。
而并联电路中,电流可以沿多条路径流动,电阻则根据电导的规律相加。
二、电机原理1. 直流电机直流电机是利用直流电源产生的磁场与电枢产生的磁场之间的相互作用来产生转矩,从而驱动电机转动。
2. 交流电机交流电机根据不同的工作原理分为感应电机和同步电机。
感应电机利用感应电流在转子和定子之间产生的磁场作用来产生转矩。
同步电机则是通过匹配转子和定子磁场的频率和相位来保持同步转动。
三、电力系统1. 发电机发电机是将机械能转化为电能的设备。
最常见的发电机是旋转磁场发电机,通过转子和定子之间的磁场相互作用来产生电压输出。
2. 变压器变压器用于改变交流电的电压。
通过一定的线圈比例和铁芯的磁场作用,可以将高压电转变为低压电或者低压电转变为高压电。
四、电子器件1. 二极管二极管是一种具有两个电极的电子器件。
它可以实现电流在一个方向上的导通,而在反方向上则会产生很高的电阻,从而起到整流作用。
2. 可控硅可控硅是一种能够在特定条件下控制电流通断的器件。
通过施加控制信号,可以实现对电流的控制和调节。
3. 晶体管晶体管是一种在电子设备中广泛应用的器件。
它可以实现电流的放大和开关控制,是现代电子器件中不可或缺的元件之一。
电子电路基础入门
电子电路基础入门电子电路是现代科技的基石,涉及到我们生活中的各个方面,从手机到电视,从汽车到家电。
学习电子电路的基础知识可以帮助我们更好地理解和应用这些电子设备。
在本文中,我将介绍一些基础的电子电路知识以及学习电子电路的步骤。
一、电子电路的基本概念和分类1.1 电子电路的基本概念电子电路由电子器件组成,通过电流和电压的相互作用来实现信息的传输和处理。
1.2 电子电路的分类电子电路可分为模拟电路和数字电路两类。
模拟电路处理连续信号,数字电路处理离散信号。
二、学习电子电路的步骤学习电子电路需要系统地掌握一系列的理论知识,并通过实践加深理解。
下面是学习电子电路的基本步骤:2.1 掌握基本的电路理论基础了解电流、电压、电阻、电感和电容等基本概念,掌握欧姆定律、基尔霍夫定律、瞬态分析和频率响应等基本理论。
2.2 学习电子器件的基本原理和特性学习并理解二极管、晶体管、场效应管等常见电子器件的原理、特性以及应用。
2.3 学习电路分析和设计的方法学习基本的电路分析方法,包括节点分析法、支路电压法和基尔霍夫定律等。
同时,学习电路设计的基本流程,包括需求分析、电路拓扑设计、元器件选型和电路仿真等。
2.4 进行电路实验实践通过搭建实际电路并进行实验验证,加深对理论知识的理解,并培养动手能力和解决问题的技巧。
2.5 学习电路设计工具的使用学习使用相关的电路设计工具,如仿真软件、布局设计软件和印制电路板制作软件等,提高电路设计和制作的效率。
2.6 深入学习特定领域的电子电路知识根据个人兴趣和需求,进一步学习特定领域的电子电路知识,如信号处理、功率电子和微电子等。
三、学习电子电路的注意事项学习电子电路需要一定的耐心和细心,在学习过程中需要注意以下几点:3.1 多做习题和实验通过多做习题和实验,巩固所学知识,并培养解决问题的能力。
3.2 注意实际应用场景学习电子电路时,要结合实际应用场景来理解知识,增强实际应用的能力。
3.3 多与他人交流和研讨与他人交流和研讨可以帮助我们更好地理解和应用电子电路知识,同时也可以了解到不同的思路和技巧。
电子工程中的电路理论
电子工程中的电路理论电子工程是科技进步的重要领域之一,而电路理论则是电子工程中最基础,也是最重要的一门学科。
电路理论主要研究电路的运作原理、基本性质、设计与分析等,对于电子工程的发展和实际应用都具有重要意义。
电路是指由电子元器件、导体、绝缘体等构成的电子系统。
电路理论主要研究电子元器件的特性和电路的组成、特性及功能。
电子元器件是电路中的关键组成部分,其特性和性能表现了电路的特性和功能。
在电路理论中,元器件的特性参数是非常重要的,如电阻、电容、电感、晶体管的放大系数等,只有掌握了这些参数,才能更好的设计、分析和认识电子电路。
在电路理论中最为常见的是电阻、电流、电压的关系,这就是欧姆定律。
欧姆定律规定,电路中通过导体的电流与导体两端的电势差成正比,与导体阻抗成反比。
这一定律的发现为电路理论的发展奠定了坚实的基础,可以应用于各种电子电路的设计、分析和测试中。
此外,电子元器件还具有频率特性,电路的频率特性是电路理论中的重点之一。
频率特性主要是指电子元器件和电路在变化频率下的响应情况。
比如说,电容器在高频下的电阻值很小,而电感在高频下的电阻值会比较大。
掌握了元器件的频率特性,就能够更好的进行电子电路的设计、测试和分析。
电子电路中还有一个非常重要的概念,就是信号的增益。
在电子电路中,为了实现信号的放大、滤波以及调节等功能,往往需要利用一定的元器件。
这些元器件可以将电子信号进行放大,这就是增益。
放大器的种类有很多,如实验室里常用的运算放大器、放大强度较大的功率放大器等等。
掌握增益的概念,就能够更好的进行信号的处理和运用。
最后,电子电路中还有一个重要的概念就是功率。
功率是电路所能承载的电化学能量与时间的比值。
电子电路中常见的功率有直流功率、交流功率以及平均功率等。
在电子电路中,功率的概念被广泛应用,它关系到电子电路的功率传输、电能转换和设备的安全及维护等方面。
总之,电路理论是电子工程中非常基础、重要的一门学科,它不仅关系到电路的运作原理、基本性质、设计与分析等方面,也对电子工程的发展和实际应用都具有重要意义。
电工电子基础知识总结
电工电子基础知识总结电工电子是一门关于电路的基础知识学科,涵盖了电路基本理论、电路元件、电工设备等方面的知识。
下面将对电工电子的基础知识进行总结。
一、电路基本理论1. 电流、电压和电阻:电流是电子在导体中的流动,单位为安培;电压是电流的推动力,单位为伏特;电阻是物质对电流的阻碍程度,单位为欧姆。
2. 电功和功率:电功是电流通过电路元件所做的功率,单位为焦耳;功率是单位时间内所做的电功,单位为瓦特。
3. 基尔霍夫定律:包括基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律,用于描述电流和电压在电路中的分布和变化。
4. 电路拓扑:描述电路中元件之间的连接关系,包括串联、并联和混联等形式。
二、电路元件1. 电源:提供电路运行所需的电能,常见的电源有直流电源和交流电源。
2. 电阻器:用于限制电流流动的元件,通常用于调节电路中的电阻值。
3. 电容器:由两个带电平板和介质组成,用于储存电荷和电能,在电路中具有存储和释放电荷的作用。
4. 电感器:由线圈组成,具有储存和释放磁能的作用,在电路中常用于滤波和产生电磁感应等。
5. 二极管:由P型和N型半导体组成,具有单向导电特性,常用于整流和开关等应用。
6. 晶体管:由三层半导体构成,具有放大和开关功能,是现代电子器件的核心元件。
三、电工设备1. 电机:将电能转换为机械能的设备,分为直流电机和交流电机,应用广泛于各种电动机械设备中。
2. 变压器:用于改变交流电压的设备,分为升压变压器和降压变压器,常用于电力传输和电子设备供电等领域。
3. 电力电子器件:包括开关电源、逆变器、整流器等,用于处理和控制电能的变换和传输。
4. 电工工具:包括电流表、电压表、万用表等,用于测量电流、电压和阻抗等参数。
四、常见电路1. 直流电路:电流方向恒定,电压稳定的电路,常用于电池供电等。
2. 交流电路:电流方向和电压频率变化的电路,常用于家庭电源和工业电网等。
3. 放大电路:利用晶体管等放大器件将小信号放大的电路,常用于音频放大器、功放等设备。
电路基础理论及分析方法
电路基础理论及分析方法电路理论是电子工程学的基础,它研究电流、电压和电阻之间的相互作用,以及如何应用于电路设计和分析。
本文将介绍电路基础理论和常用的分析方法,以帮助读者更好地理解和运用电路知识。
一、基本电路理论1. 电荷与电流电荷是物质中的基本粒子,带有正电荷的粒子被称为正电荷,带有负电荷的粒子被称为负电荷。
电荷之间的相互作用形成了电流。
电流表示单位时间内通过导体的电荷量,用字母 "I" 表示,单位是安培(A)。
2. 电压与电势差电势差是指电荷在电场中宏观移动的能力。
当电荷沿着电场方向移动时,它会受到静电力的作用,产生电势差。
电势差用字母"V" 表示,单位是伏特(V)。
3. 电阻与电阻率电阻是指阻碍电流通过的性质。
导体的电阻公式为R = ρ * (L / A),其中 R 表示电阻,ρ 表示电阻率,L 表示导体的长度,A 表示导体的横截面积。
二、电路分析方法1. 欧姆定律欧姆定律是描述电阻电路中电压、电流和电阻之间关系的基本定律。
根据欧姆定律,电阻两端的电压与通过该电阻的电流成正比。
欧姆定律的公式为 V = I * R,其中 V 表示电压,I 表示电流,R 表示电阻。
2. 基尔霍夫电压定律(KVL)基尔霍夫电压定律是基于能量守恒原理,描述了电压在闭合回路中的分布情况。
根据基尔霍夫电压定律,一个闭合回路中的所有电压之和等于零。
3. 基尔霍夫电流定律(KCL)基尔霍夫电流定律是基于电荷守恒原理,描述了电流在节点(连接电路元件的交点)之间的分配情况。
根据基尔霍夫电流定律,一个节点的进入电流之和等于出去电流之和。
4. 罗尔电阻定律罗尔电阻定律是用来计算电阻器电阻的公式。
根据罗尔电阻定律,电阻器的电阻等于电阻材料的电阻率乘以长度,再除以电阻材料的横截面积。
5. 串联电路分析串联电路是指多个电阻依次连接的电路。
串联电路中的电流相同,电压按照电阻大小分配。
串联电路的总电阻等于各个电阻之和。
电路基本理论与分析方法
电路基本理论与分析方法1. 引言电路是电子设备中最基本的组成部分之一,用于传输和控制电流与电压。
了解电路的基本理论和分析方法,对于电子工程师和电路设计人员来说至关重要。
本文将介绍电路的基本理论以及常用的分析方法。
2. 电路元件2.1 电阻电阻是电路中最基本的元件之一,用于对电流进行控制和调节。
电阻的特性由其电阻值、功率和温度系数等参数决定。
2.2 电容电容用于存储电荷,并且在电路中具有存储和放电的功能。
电容的特性由其电容值、耐压和损耗角等参数决定。
2.3 电感电感储存和释放电能,用于控制电流的变化速率。
电感的特性由其感值、质量因数和饱和电流等参数决定。
3. 电路分析方法3.1 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中应用广泛的方法之一,包括基尔霍夫的电流定律和基尔霍夫的电压定律。
基尔霍夫的电流定律指出,在电路中,流入交点的总电流等于流出交点的总电流。
基尔霍夫的电压定律指出,在闭合回路中,所有电压之和等于零。
3.2 网孔分析法网孔分析法是用于分析复杂电路中电流的分布和各个支路电压之间的关系的方法。
通过在电路中建立网孔,并使用基尔霍夫定律解方程,可以计算出电路中各个支路的电流和电压。
3.3 等效电路法等效电路法是将复杂的电路简化为简单的等效电路,以便于分析和设计。
通过将电路元件替换为等效电阻、电容或电感,可以简化复杂电路的分析过程。
4. 电路实例分析通过以上介绍的电路分析方法,我们可以应用这些方法分析和解决各种不同类型的电路问题。
例如,我们可以分析串联电路和并联电路中电流和电压的分布情况,计算电阻网络中的总电阻和功耗等。
5. 结论电路的基本理论和分析方法对于电子工程师和电路设计人员来说至关重要。
本文介绍了电路元件的基本特性,以及常用的电路分析方法,包括基尔霍夫定律、网孔分析法和等效电路法。
通过对电路的分析,可以解决各种不同类型的电路问题,为电子设备的设计和应用提供基础支持。
电路理论知识点总结
电路理论知识点总结电路理论是电子信息类专业的基础课程之一,它是电子科学与技术的基础,是电气工程技术学科的重要基础课程之一。
电路理论是研究电路中电流、电压及其它电学量之间的关系的科学,它是电气工程技术学科中理论研究和应用开发的基础。
电路理论主要涉及电流、电压、电阻、电流的分析、电压的分析等相关的知识,具有一定的复杂性,同时又涵盖了多个学科的知识。
下面就电路理论知识点进行总结。
一、电路基本概念1. 电路的定义和分类电路是指由电源、电器件和电线组成的闭合通路。
根据电路所用的信号性质,电路分为直流电路和交流电路,根据电路中电源的种类,电路分为独立电源电路和非独立电源电路;根据电路的性质,电路还可以分为线性电路和非线性电路。
2. 电压、电流、电阻和功率的概念电压指电路中两点间的电势差,通常用符号U表示,单位是伏特(V);电流指电荷在单位时间内通过导体的数量,通常用符号I表示,单位是安培(A);电阻是导体对电流的阻碍程度的物理量,通常用符号R表示,单位是欧姆(Ω);功率指单位时间内的能量消耗或转化速率,通常用符号P表示,单位是瓦特(W)。
二、基本电路分析方法1. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中的基本定律之一,它有两个:基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电流定律是说在电路中,所有流入一个交点的电流总和等于所有流出该交点的电流总和;基尔霍夫电压定律是说在电路中,沿着闭合回路一周,电压升降的代数和等于零。
2. 节点电压法和戴维南定理节点电压法是一种求解电路中节点电压的方法,它是基于基尔霍夫电流定律的,通过引入未知的节点电压来求解电路中的各个支路的电流;戴维南定理是说电路中的任意一个支路,可以根据电压源和电流源的等效电路等效为电压源和串联电阻,从而简化电路。
3. 网孟定理和戈壁定理网孟定理是说在电路中,任意一个网孟可以用一个电压源和串联电阻等效;戈壁定理是说在电路中,任意一个戈壁可以用一个电流源和并联电导等效。
电路基本理论及分析方法
电路基本理论及分析方法电路基本理论及分析方法是电子工程领域中的重要基础知识,它涉及到电路的组成、特性以及分析方法。
本文将简要介绍电路基本理论和几种常用的分析方法。
一、电路基本理论1. 电路的概念和组成电路是指由电源、导线、电阻、电容、电感等元件组成的路径,用于传导电流和电能的系统。
电源提供电流,导线将电流传输,而元件则用于调整电流和电压。
2. 电流、电压和电阻电流是指电荷在单位时间内通过导体的数量,单位为安培(A)。
电压是指单位电荷所具有的能量,单位为伏特(V)。
电阻是指电流流过导体时所遇到的阻碍,单位为欧姆(Ω)。
3. 欧姆定律和功率定律欧姆定律描述了电路中电流、电压和电阻之间的关系,即电流等于电压除以电阻。
功率定律则描述了功率与电流和电压之间的关系,功率等于电流乘以电压。
二、电路分析方法1. KVL和KCL分析法KVL(Kirchhoff's Voltage Law)和KCL(Kirchhoff's Current Law)是电路分析中常用的方法。
KVL基于能量守恒原理,要求环路中各电压降之和等于零;而KCL基于电荷守恒原理,要求节点中进出电流之和等于零。
2. 等效电路分析法等效电路分析法将复杂的电路简化为等效电路,简化后的电路可以更方便地进行分析。
常用的等效电路有电阻、电压源和电流源等。
3. 超节点和超网分析法超节点和超网分析法是对复杂电路的有效分析手段。
通过将电路中的节点或支路集合成一个整体,可以简化分析过程,提高效率。
4. 直流偏置分析法在直流分析中,直流偏置分析法常用于分析具有直流偏置的放大电路。
该方法将交流信号和直流偏置信号分开处理,通过简化电路,分析其静态和动态特性。
5. 交流等效分析法交流等效分析法将交流电路中各元件以其交流等效模型代替,通过对等效模型的分析,可以更方便地研究电路的频率响应特性和稳定性。
三、总结电路基本理论及分析方法是电子工程师必须掌握的基础知识。
电子电工学上知识点总结
电子电工学上知识点总结电子电工学是电子工程的一个重要分支,主要研究电子元器件、电路及系统的设计、制造和应用方面的基础理论和技术。
在电子电工学中,涉及到了电子器件、电路、信号处理、系统集成等多个方面的知识,是电子工程师必须掌握的基础知识。
本文将从电子电工学的基本理论、器件和电路设计、信号处理和系统集成等方面展开讨论,对电子电工学的知识点进行总结。
一、电子电工学的基本理论1. 电子电路理论电子电路理论是电子电工学的基础理论之一,主要研究电子器件和电路的基本性质和行为。
在电子电路理论中,包括了电路分析的基本方法、电路的稳态和暂态分析、电路的频率响应等内容。
学习电子电路理论是电子工程学生的第一步,通过学习电子电路理论,可以掌握电路分析的基本方法和技巧,为更深入的学习和研究提供基础。
2. 电子器件理论电子器件理论是电子电工学的另一个基础理论,主要研究了半导体器件、电子管、固态器件等电子器件的原理、结构和性能等方面的知识。
在电子器件理论中,包括了半导体物理、PN结和MOS结的基本原理、二极管、晶体管、场效应管等器件的原理和特性等内容。
电子器件理论的学习对于理解和应用电子器件具有重要意义,可以为电路设计和系统集成提供必要的基础知识。
3. 信号与系统理论信号与系统理论是电子电工学中的另一个重要理论基础,主要研究信号的特性、处理方法和系统的分析与设计等方面的知识。
在信号与系统理论中,包括了信号的表示与分析、线性时不变系统的性质与响应、频域分析与滤波等内容。
学习信号与系统理论可以帮助理解信号的特性与处理方法,为信号处理和系统设计提供必要的理论基础。
二、电子电工学中的器件和电路设计1. 半导体器件设计半导体器件设计是电子电工学中的一个重要方面,主要研究半导体器件的结构、工作原理和性能等方面的知识。
在半导体器件设计中,包括了半导体材料的特性与制备、半导体器件的结构与工艺、半导体器件的特性与参数等内容。
学习半导体器件设计可以帮助理解半导体器件的工作原理和性能特点,为电子器件的设计和应用提供必要的基础知识。
电子电路的基本原理与设计
电子电路的基本原理与设计电子电路是现代电子技术的基础,广泛应用于通信、计算机、自动控制等领域。
本文将介绍电子电路的基本原理和设计步骤,详细阐述电路的组成、特性以及常见的设计方法。
一、电子电路的基本原理1. 电流、电压和电阻电流是电子在电路中的流动,用安培(A)表示;电压是电子在电路中的压力差,用伏特(V)表示;电阻是电路中阻碍电子流动的元件,用欧姆(Ω)表示。
2. 电路的基本组成电路由电源、负载和导线组成。
电源提供电流和电压,负载消耗电力,导线连接电源与负载。
3. 电路的特性电路具有电流功率、电压和电阻等特性。
电流功率代表电流和电压的综合表现;电压等于电流乘以电阻;电阻是过载中电流和电压之间的关系。
二、电子电路的设计步骤1. 确定设计要求根据电路使用的条件和功能要求,确定电路的输入、输出端口、工作范围以及性能指标等。
2. 选择电路拓扑结构根据设计要求选择合适的电路拓扑结构,如放大器、滤波器、稳压器等,以达到对输入信号进行处理或对输出信号实现控制的目的。
3. 选择合适的元器件根据电路的功能和特性要求,选择合适的电源、传感器、放大器、电阻、电容和电感等元器件。
4. 进行电路分析利用基本电路原理,对电路进行分析,计算电路中的电流、电压和功率等参数,确定电路的工作状态。
5. 进行电路仿真使用电路仿真软件,对设计的电路进行模拟,验证电路的性能和稳定性。
6. 进行实际电路构建根据仿真结果,选取合适的元器件进行实际电路的构建,包括布线、焊接等步骤。
7. 进行电路测试和调试对实际构建的电路进行测试和调试,验证电路的性能和稳定性,并对可能出现的问题进行排除和修复。
8. 进行电路性能评估通过测量和分析电路的输出结果,对电路的性能进行评估,评估参数包括增益、频率响应、失真度等。
9. 进行电路优化和改进根据性能评估结果,对电路进行优化和改进,提高电路的性能和可靠性。
三、常见的电子电路设计方法1. 基于经验公式设计根据经验公式和规则,选择合适的元器件,设计电路的参数,如放大器的增益、滤波器的截止频率等。
电工电子技术基础第1章 电路的基本理论及基本分析方法
-
电流源模型
实际电源可用一个电流为IS的理想电流源与电阻并 联的电路作为实际电源的电路模型,称为电流源模型。
其中
IS
U0 R0
称为短路电流
实际电源内阻R0越大,越接近于理想电流源。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
3.实际电源模型的等效变换
R0 + US -
等效电压源模型
IS
US R0
US R0IS
2.理想电流源:理想电流源是从实际电流源抽象出来的 理想二端元件,流过它的电流总保持恒定,与其端电压 无关。理想电流源简称电流源。 电流源的两个基本性质
①电流是给定值或给定的时间函数,与电压无关;
②电压是与相连的外电路共同决定的。
IS或iS
+ U或i
-
电流源的图形符号
电流源的伏安关系
i IS
o
u
直流电流源伏安特性
uR( i 关联u ) R( 或 i 非关联)
电阻参数R:表示电阻元件特性的参数。 线性非时变电阻:R为常数;简称为线性电阻。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
应当注意,非线性电阻不满足欧姆定律。
单位:SI单位是欧[姆](Ω)。计量大电阻时,以千欧 (KΩ)、兆欧(MΩ)为单位。
电阻的参数也可以用电导表示,其SI单位是西[门 子](S)。线性电阻用电导表示时,伏安关系为
②箭头,如图(a) i。
参考方向的意义:若电流的参考方向和实际方向一致, 则电流取正值,反之则取负值。如图(a)、(b)所示。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
二、电压、电位、电动势及其参考方向
1. 电压、电位、电动势
⑴电压
电路基本理论及基本元件
电路基本理论及基本元件1. 介绍电路基本理论电路是由电子元件通过导线连接形成的电流传输路径。
了解电路基本理论对于学习和应用电子技术至关重要。
电路基本理论主要包括电压、电流、电阻和功率等概念。
1.1 电压电压是电子元件前后的电势差,单位是伏特(V)。
它代表了一定位置上电子的电势能。
1.2 电流电流是电子在电路中的流动,单位是安培(A)。
电流的大小取决于电荷的数量和流动的速度。
1.3 电阻电阻是电子在电路中流动时遇到的阻碍,单位是欧姆(Ω)。
电阻决定了电流的大小,符号为R。
1.4 功率功率是电路中能量转换速率的衡量,单位是瓦特(W)。
功率可以用来表示电压和电流之间的关系,符号为P。
2. 介绍电路基本元件电路中的元件是构成电路的基本组成部分,常见的电路基本元件有电源、电阻、电容和电感。
2.1 电源电源是提供电路所需电能的装置。
常见的电源有直流电源和交流电源。
直流电源提供稳定的电压和电流,交流电源提供周期性变化的电压和电流。
2.2 电阻电阻是电路中用来控制电流大小的元件。
电阻可以分为固定电阻和变阻器两种类型。
固定电阻的电阻值是固定的,变阻器的电阻值可以调节。
2.3 电容电容是存储电荷能力的元件。
它由两个导体(通常是金属板)和介质组成,介质可以是空气或者是电介质材料。
电容的单位是法拉(F)。
2.4 电感电感是电路中储存磁场能量的元件。
它由线圈或者线圈的组合构成,当电流发生变化时,会在电感中产生电动势。
电感的单位是亨利(H)。
3. 电路基本原理电路基本原理描述了电子元件在电路中的工作规律和相互作用关系。
3.1 欧姆定律欧姆定律规定了电压、电流和电阻之间的关系。
它可以表示为 V =I * R,其中V是电压,I是电流,R是电阻。
3.2 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是用来分析复杂电路的公式。
基尔霍夫定律包括基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。
3.2.1 基尔霍夫第一定律基尔霍夫第一定律也被称为“电流守恒定律”,它规定了电流在节点上的守恒性质。
电路理论与分析
电路理论与分析电路理论是电子学基础的重要组成部分,通过对电路中元件与信号的分析与认识,我们可以深入理解电子设备的工作原理,为电子技术的应用和创新奠定基础。
本文将从电路理论与分析的角度,探讨电子电路的基本概念、分析方法以及其在实际应用中的重要性。
一、电路的基本概念电路是由电子元件(如电阻、电容、电感)和信号源(如电压源、电流源)连接而成的路径,用于传输和控制电子信号。
在电路中,元件承担着不同的作用,电流和电压信号则在电路中相互流动和传递。
电路可以分为直流电路和交流电路,其中直流电路中的电流和电压保持不变,而交流电路中则存在周期性变化。
二、电路分析基础1. 正负极性与电流方向在电路分析中,我们需要明确电子元件的正负极性以及电流的方向。
电子元件上通常标有正负号用以区分极性,而电路中的电流一般规定为从正极流向负极。
清楚正负极性和电流方向对于正确和准确地分析电路至关重要。
2. 电压与电流关系根据欧姆定律,电压与电流之间存在线性关系,即U=IR,其中U为电压,I为电流,R为电阻。
这个基本的关系方程在电路分析中经常被使用。
通过对电阻、电流和电压的关系进行分析,我们可以得到电子元件中的电流和电压值。
3. 串并联电路在电路中,元件可以串联或并联连接。
串联连接意味着电流经过每个元件后保持不变,而电压则会分配在各个元件上。
并联连接意味着电压在各个元件上保持不变,而电流会根据元件的不同而分配。
了解串并联电路的特点对于分析复杂电路有重要意义。
三、电路分析方法1. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中常用的方法之一,包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电流定律指出,在任意一个电路节点处,进入该节点的电流之和等于离开该节点的电流之和。
基尔霍夫电压定律则指出,在电路中的任意一个闭合回路中,电压源与电子元件所产生的电压之和等于零。
2. 等效电路分析在实际电路中,常常需要将复杂的电路简化为等效电路,以便更好地进行分析。
电路基础原理欧姆定律和基尔霍夫定律
电路基础原理欧姆定律和基尔霍夫定律电路基础原理:欧姆定律和基尔霍夫定律电路是现代社会中使用最为普遍的技术之一,我们的生活中到处都有电路的存在。
而要理解电路的工作原理和解决电路中的问题,首先要熟悉两个基本定律:欧姆定律和基尔霍夫定律。
欧姆定律是电学基础中最为基本的定律之一,它建立了电流和电压之间的关系。
根据欧姆定律,电流(I)正比于电压(V),反比于电阻(R)。
数学表达式为I = V/R。
欧姆定律告诉我们,当电压给定时,电流与电阻成反比;当电阻给定时,电流与电压成正比。
这个定律的发现和应用,为电路设计和分析提供了基础。
基尔霍夫定律是电路分析中另一个重要的定律。
基尔霍夫定律包括两个定理:基尔霍夫第一定理(电流定律)和基尔霍夫第二定理(电压定律)。
基尔霍夫第一定理,也被称为电流定律,是应用于串联电路的定理。
它指出,在一个串联电路中,电流的总和等于输入电流的总和。
简而言之,电流在一个闭合回路中是守恒的。
通过这一定理,我们可以计算串联电路中的电阻和电压分布情况。
基尔霍夫第二定律,也被称为电压定律,是应用于并联电路的定理。
它指出,在一个并联电路中,电压的总和等于输入电压的总和。
换句话说,电压在一个闭合回路中是守恒的。
通过这一定理,我们可以计算并联电路中的电阻和电流分布情况。
这两个基尔霍夫定律为我们解决复杂电路的分析提供了重要的工具。
在实际应用中,电路常常由多个串并联元件组成,通过利用欧姆定律和基尔霍夫定律,我们可以用更加简单清晰的方式来分析电路中的电流、电压和功率。
除了欧姆定律和基尔霍夫定律之外,理解电路中的其他基本理论也是重要的。
例如,电阻、电容和电感等元件的特性和使用;交流和直流电路的分析方法;以及二极管和晶体管等电子元件的工作原理等。
这些基础知识将为我们解决更加复杂的电路问题奠定坚实的基础。
总而言之,电路基础原理中的欧姆定律和基尔霍夫定律是理解和分析电路的关键。
通过对这两个定律的研究和应用,我们可以更好地理解电路的工作原理和规律。
电路理论基础概述
电路理论基础概述电路是电子技术领域中最重要的基础概念之一。
它涉及电流、电压、电阻等关键概念的理解和应用。
本文将简要介绍电路理论的基础知识,帮助读者建立对电路的基本认识。
一、电路的基本概念1. 电路定义电路是由电子元件和导线组成的路径,通过该路径可以传输电荷或电流。
2. 电流电流是指电荷在单位时间内通过导线的数量。
用字母“I”表示,单位为安培(A)。
3. 电压电压是指电流在电路中的驱动力或能量源。
用字母“V”表示,单位为伏特(V)。
4. 电阻电阻是电路元件对电流流动的阻碍程度。
用字母“R”表示,单位为欧姆(Ω)。
二、基本电路类型电路可以分为串联电路和并联电路。
这两种电路有不同的特点和应用。
1. 串联电路串联电路是将多个电阻或电子元件依次连接在一起,电流经过每个元件时都通过相同的路径。
串联电路的总电阻等于各个电阻的总和。
2. 并联电路并联电路是将多个电阻或电子元件同时连接在一起,各个元件之间的电流可以分流。
并联电路的总电阻可以通过求倒数并相加来计算。
三、基本定律和公式电路理论基于一些基本定律和公式,用于解决电路问题和计算电路参数。
1. 欧姆定律欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的定量关系:V = IR。
其中,V是电压,I是电流,R是电阻。
2. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是用于解决复杂电路中电流和电压的分布问题的重要工具。
它包括两个定律:- 基尔霍夫第一定律:电流在一个节点进入和离开的代数和为零。
- 基尔霍夫第二定律:闭合回路中电压代数和为零。
3. 等效电阻串联电路和并联电路中可以使用等效电阻来简化计算。
对于串联电路,等效电阻等于各个电阻之和;对于并联电路,等效电阻等于各个电阻之间的倒数之和的倒数。
四、电路分析方法在解决电路问题时,有几种常见的电路分析方法可供选择。
1. 零电流法零电流法是基于串联电路中,电流在每个元件中保持恒定的原理。
通过列出每个元件上的电流方程,并解这些方程组,可以计算电路中的各个参数。
电路理论与分析
电路理论与分析电路理论与分析是电子工程学科中的一门重要课程。
通过学习电路理论与分析,我们可以了解电子电路中的基本概念、性质和原理,掌握电路分析和设计的方法,培养解决实际电路问题的能力。
本文将从电路的基本概念入手,介绍电路的分析方法和常见电路类型,并探讨电路分析中的一些实际应用。
一、电路基本概念1. 电路的定义与分类电路是由电器元件和连接线构成的导电路径。
根据电流的流动方式,电路可以分为直流电路和交流电路。
直流电路中电流的方向始终保持不变,而交流电路中电流的方向会随时间变化。
2. 电路元件电路中常见的元件有电阻、电容和电感。
电阻用来限制电流的流动,电容用来存储电荷,电感用来储存电能。
3. 电路参数电路参数包括电压、电流和功率。
电压是单位电荷所具有的能量,电流是电荷的流动,功率是单位时间内所转化的能量。
二、电路分析方法1. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中的重要方法之一。
基尔霍夫定律分为节点电流定律和回路电压定律。
节点电流定律指出,在一个节点上,流入和流出的电流之和为零。
回路电压定律指出,沿着任意闭合回路,所有电压之和为零。
2. 罗尔定理罗尔定理是电路分析中的另一个重要方法。
它指出,在电路中的任意两点之间置入一个电压源,并将电压源的电压设为零,可以分析出两点之间的电流和电压关系。
3. 网孔法网孔法是一种简化电路分析的方法。
通过将电路划分为多个网孔,利用网孔电流方程和基尔霍夫定律求解电流和电压。
三、常见电路类型1. 串联电路串联电路是将多个电阻、电容或电感连接在同一导线上的电路。
在串联电路中,电流在每个元件中保持不变,而总电压等于各个元件电压之和。
2. 并联电路并联电路是将多个电阻、电容或电感拼接在一起的电路。
在并联电路中,电压在每个元件中保持不变,而总电流等于各个元件电流之和。
3. 交流电路交流电路是由交流电源供电的电路。
在交流电路中,电流的方向和大小会随时间变化。
交流电路的分析需要用到复数和复数运算。
解读大学物理中的电路理论
解读大学物理中的电路理论一、简介在大学物理课程中,电路理论是电学的重要组成部分之一。
电路理论研究的是电流在电路中的传输和转换规律,旨在揭示电子在电路中运动的原理和行为。
本文将从基本原理、元件和电路分析方法三个方面对大学物理中的电路理论进行解读。
二、基本原理1. 电荷与电流:电路中的基本粒子是电子,它们带有负电荷。
当电子在导体内移动时,形成电流。
电流的大小等于单位时间内通过某一点的电荷量。
2. 电势差与电压:电路中的电势差是指两个电荷之间的电势能差,也可以理解为电荷在电场中的能量转移。
电势差的单位是伏特(V),常用符号为V。
电压则是电势差在电路中的表现形式。
3. 电阻与电导:电阻是指电流通过导体时遇到的阻碍程度,单位是欧姆(Ω),常用符号为R。
电导是电阻的倒数,表示导体对电流的导通能力,单位是西门(S),常用符号为G。
4. 欧姆定律:欧姆定律是电路理论中的基本关系之一,它表明电流与电压和电阻之间存在线性关系。
欧姆定律可以用公式I=V/R表示,其中I为电流,V为电压,R为电阻。
三、元件1. 电源:电路中的电源是提供稳定的电势差,推动电流在电路中流动的装置。
常见的电源包括电池和发电机。
2. 电阻器:电阻器是控制电路中电流大小的元件。
通过改变电阻器的阻值,可以调节电路中的电流强度。
3. 电容器:电容器是储存电荷和能量的元件。
电容器由两块导体(通常为金属板)和介质组成,当电容器两端施加电压时,电荷会在导体间储存,形成电场能量。
4. 电感器:电感器是利用自感现象来储存能量的元件。
电感器通过使电流通过线圈产生磁场,形成电磁感应,进而储存能量。
四、电路分析方法1. 罗氏定律:罗氏定律是电路分析中的重要定律之一,它表明一个电路中的电压与电流之间满足节点电流定律和电压分压定律。
罗氏定律可以用来解决电路中的各种电流与电压关系问题。
2. 特性方程法:特性方程法是用来求解电路中的电流和电压的方法之一。
它将电路的元件抽象成电压和电流关系的数学方程,通过求解方程可以得到电路中各个元件的电流和电压。
电路理论知识点汇总总结
电路理论知识点汇总总结一、基本概念1. 电路的基本概念电路是由电路元件和连接它们的导线所组成的,其中电路元件主要包括电阻、电容、电感和电源等。
按照电路的连接方式,电路可以分为串联电路、并联电路和混合电路等类型。
2. 电压、电流和电阻电压是电路中电子运动的推动力,通常用符号V表示,单位是伏特(V)。
电流是电子在电路中流动的数量,通常用符号I表示,单位是安培(A)。
电阻是电路中阻碍电流流动的元件,通常用符号R表示,单位是欧姆(Ω)。
3. 电路的分析方法电路的分析可以采用基尔霍夫定律、欧姆定律、节点分析法、单元分析法、示波器法等方法。
4. 电路的频率响应电路对不同频率的电压信号有不同的响应特性,可以通过频率响应曲线来描述。
5. 电压、电流、功率关系电路中的电压、电流和功率之间存在一定的关系,可以通过欧姆定律、功率公式等来描述。
二、电源和电路元件1. 电源电源是提供电压或电流的设备,可以分为直流电源和交流电源。
2. 电阻电阻是电路中的一个基本元件,能够产生电阻,通常用来限制电流的大小。
3. 电容电容是电路中的一个基本元件,能够储存电荷,通常用来储存和释放电能。
4. 电感电感是电路中的一个基本元件,能够产生感抗,通常用来储存和释放磁场能量。
5. 半导体器件半导体器件包括二极管、晶体管、场效应管等,它们在电子器件中起着重要的作用。
三、基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中的重要定律,主要包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
1. 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律是电路中的电流守恒定律,它表明流入节点的电流等于流出节点的电流之和。
2. 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律是电路中的电压守恒定律,它表明沿着闭合回路的电压之和等于零。
四、欧姆定律欧姆定律是电路分析中的重要定律,它描述了电压、电流和电阻之间的关系。
1. 欧姆定律的表达式欧姆定律的表达式为V=IR,其中V表示电压,I表示电流,R表示电阻。
2. 欧姆定律的应用欧姆定律可以用来分析电路中的电压、电流和电阻之间的关系,帮助我们计算电路中的各种参数。
电子与电气工程的基础原理
电子与电气工程的基础原理电子与电气工程是现代科技领域中至关重要的学科之一,它涉及到电力的生成、传输、分配和控制等多个方面。
本文将探讨电子与电气工程的基础原理,包括电路理论、电磁场理论和电力系统等。
一、电路理论电路理论是电子与电气工程的基础,它研究电流、电压和电阻等基本电学量之间的关系。
在电路中,电流是电子的流动,而电压则是电子在电路中受到的推动力。
根据欧姆定律,电流与电压之间的关系可以用以下公式表示:I = V/R,其中I代表电流,V代表电压,R代表电阻。
电路理论还包括了电路元件的使用和分析。
电路元件主要包括电阻、电容和电感等。
电阻用于限制电流的流动,电容则可以储存电荷,而电感则可以储存电流。
通过合理地选择和组合这些电路元件,我们可以设计出各种各样的电路,满足不同的需求。
二、电磁场理论电磁场理论是电子与电气工程中另一个重要的基础原理。
它研究电荷和电流所产生的电场和磁场之间的相互作用。
根据麦克斯韦方程组,电场和磁场之间的关系可以用以下公式表示:1) 麦克斯韦第一和第二方程:∇·E = ρ/ε0,∇·B = 0其中,∇表示向量梯度运算符,E表示电场强度,B表示磁感应强度,ρ表示电荷密度,ε0表示真空介电常数。
2) 麦克斯韦第三和第四方程:∇×E = -∂B/∂t,∇×B = μ0J + μ0ε0∂E/∂t其中,∂/∂t表示对时间的偏导数,J表示电流密度,μ0表示真空磁导率。
电磁场理论的应用非常广泛,例如在通信领域中,我们可以利用电磁场的传播来实现无线通信;在电机和变压器中,我们可以利用电磁场的相互作用来实现能量的转换和传输。
三、电力系统电力系统是电子与电气工程中的另一个重要领域,它涉及到电力的生成、传输、分配和控制等方面。
电力系统主要包括发电厂、输电线路、变电站和配电网等。
发电厂是电力系统的起点,它将各种能源(如化石燃料、水力、核能等)转化为电能。
输电线路用于将发电厂产生的电能传输到不同地区的用户。
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• 0-100MHz放大电路输入电阻为1M,如何设计?
R1
Rf
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高频时容抗不可认为是∞
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• 0-100MHz放大电路输入电阻为1M,如何设计?
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电子电路理论
电子科学与工程学院 杨恒新
yanghx@
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目录
1.如何使稳压管工作在额定电压 2.如何设计高输入电阻放大电路 3.多级放大电路的频响 4.VFB& CFB运放 5.运放指标 6.运放选型步骤 7.运放单电源工作设计 8.运放应用特例 9.放大器设计实例
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ui
Ri
Rs 0.1Ri
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5. 运放指标
•输入阻抗
•带宽
•失调电压
•偏置电流
•输入电压范围
•噪声特性
•输出电压范围
•压摆率
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5. 运放指标-带宽 ➢电流反馈型(CFB):如OPA691
注:不同增益下的带宽近似相同
➢电压反馈型(VFB):如OPA830
注:不同增益下的带宽通常不同
• 电流反馈型(CFB):如OPA691
• 电压反馈型(VFB):如OPA830
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5. 运放指标-输入阻抗
• 例如信源内阻为10K欧姆,则需要选择100K以上的输入 阻抗才能达到10%的误差,要达到1%的误差则要选择 1M以上的输入阻抗。
Rs ui
Ri
us
us ui Rs 0.1
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1.如何使稳压管工作在额定电压 2.如何设计高输入电阻放大电路 3.多级放大电路的频响 4.VFB& CFB运放 5.运放指标 6.运放选型步骤 7.运放单电源工作设计 8.运放应用特例 9.放大器设计实例
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5. 运放指标
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•输入端口相关的指标 - 输入阻抗 - 带宽 BW - 失调电压 offset voltage - 偏置电流 bias current - 输入电压范围 - 噪声特性
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1.如何使稳压管工作在额定电压 2.如何设计高输入电阻放大电路 3.多级放大电路的频响 4.VFB& CFB运放 5.运放指标 6.运放选型步骤 7.运放单电源工作设计 8.运放应用特例 9.放大器设计实例
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1.如何使稳压管工作在额定电压 2.如何设计高输入电阻放大电路 3.多级放大电路的频响 4.VFB& CFB运放 5.运放指标 6.运放选型步骤 7.运放单电源工作设计 8.运放应用特例 9.放大器设计实例
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1.如何使稳压管工作在额定电压
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5. 运放指标-带宽
➢-3dB带宽/单位增益带宽/全功率带宽
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-3dB带宽/单位增益带宽 小信号时带宽
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Full Power 3dB Bandwidth Corner
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Unity Gain Bandwidth
全功率带宽 大信号时带宽
a)满程输出时能达到的带宽 b)与压摆率密切相关
•输出端口相关的指标 - 输出的驱动能力 - 输出电压范围 - 压摆率 slew rate
•供电相关指标 - 供电电压范围 - 静态电流
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5. 运放指标
•输入阻抗
•带宽
•失调电压
•偏置电流
•输入电压范围
•噪声特性
•输出电压范围
•压摆率
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5. 运放指标-输入阻抗
➢选择运放输入阻抗时要考虑被放大对象(信源)的内阻。 运放的输入阻抗要远远大于信源内阻。
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5. 运放指标-带宽
➢增益带宽积 (Gain Bandwidth Product, GBP) • VFB 类型:Gain * Bandwidth = 常数
带宽为1MHz GBP的运放 在100倍增益时只有10KHz带宽
• CFB类型:Gain * Bandwidth 不固定
2020/
RL Uo
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目录
1.如何使稳压管工作在额定电压 2.如何设计高输入电阻放大电路 3.多级放大电路的频响 4.VFB& CFB运放 5.运放指标 6.运放选型步骤 7.运放单电源工作设计 8.运放应用特例 9.放大器设计实例
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1 fH
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1.如何使稳压管工作在额定电压 2.如何设计高输入电阻放大电路 3.多级放大电路的频响 4.VFB& CFB运放 5.运放指标 6.运放选型步骤 7.运放单电源工作设计 8.运放应用特例 9.放大器设计实例
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2.如何设计高输入电阻放大电路
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4. VFB& CFB运放
➢1)电压反馈运放(Voltage FeedBack, VFB) •误差信号用电压模型 •输入端均为高输入阻抗 •反馈使用电压模型
负反馈最终使 误差电压为0
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➢2)电流反馈运放(Current FeedBack, VCB)
•误差信号用电流模型 •运放正端具有高输入阻抗,而负端输入阻抗低 •反馈使用电流模型
负反馈最终使 误差电流为0
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➢ 3) VFB& CFB选择 • Gain <=3 : 通常选择VFB
Gain =>4 : 通常选择CFB
• Frequency <= 10MHz : 通常选择VFB Frequency > 10MHz : 通常选择CFB
CFB直流精度差
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5. 运放指标-带宽
➢ OPA820的带宽
单位增益带宽
大信号带宽
增益带宽积
注:对高速放大器,由于寄生电容的影响,单位增益带宽常常 大于其增益带宽积;对精密放大器,两者相等。
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5. 运放指标-带宽
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Vo
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Ve gm j2πfCc
Vi
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Vo
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