最常用单元电路分析

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电工基础单元3

电工基础单元3
SC
3.4 等效电源定理及其应用
2.等效电源定理的应用 在应用等效电源定理分析电路步骤如下: 1)先将待求支路断开,电路变为一个有源二端网络, 2)求出有源二端网络的开口电压Uoc(诺顿定理求出短路电流 ISC), 3)求出有源二端网络除源后的等效电阻 ;该电阻的求解方法 可以采用以下三种方法:直接根据电阻的串并联求总电阻; 含源网络开口电压与短路电流的比 ;将网络除源后,外 加电压源或电流源,测(试验方法)或求出电压源的电流或电 U 流源的电压,则: ;或 R Us 。 R
3.1 等效网络及其变换
(2)理想电流源的连接 a )并联: 当 n 个理想电流源并联时,由 KCL 可知,可以 用一个理想电流源来等效,如图所示,这个等效的电流 源的电流等于各并联的电流源的代数和。 即:
is is1 is 2 ... isn isk
k 1
n
这个常用,要 牢记奥!
4)并联可以分流。图3-5a所示电路中各电阻的电流分别为
I1 G1 I Geq
I2
G2 I Geq
I3
G3 I Geq
3.1 等效网络及其变换
例题
Rg
2 K
如图所示,要将一个满刻度偏转电流为50μA,电阻 为 的表头制成量程为的直流电流表,应并联多大的分 流电阻?
I =10mA I1 =50 μ A Rg R2 I2 R1 I I1 R2 I2
3.2 线性网络一般分析方法
例题1
如图所示电路中,已知IS1=4A,IS2=2A,IS3=4A,US=4V, R1=3Ω,R2=1Ω,R3=2Ω,用节点分析法求R1、R2、R3各支路电流。
IS2 1 IS1 I1 R1 I2 R2
2 I3 US R3 3 IS3

电路及分析方法

电路及分析方法

电路的状态与参数
总结词
电路的状态包括开路、短路、断路和通路四种,电路 的主要参数包括电流、电压、电阻、电感和电容等。
详细描述
开路是指电路中无电流通过的状态,短路是指电流不经 过负载直接由电源正负极流过的状态,断路是指电流无 法形成闭合回路的状况,通路是指电流能够正常流通的 状态。电流是指单位时间内通过导体的电荷量,电压是 指电场中两点之间的电势差,电阻是指导体对电流的阻 碍作用,电感是指电流变化时产生感应电动势的能力, 电容是指储存电荷的能力。这些参数对于理解和分析电 路的工作原理具有重要意义。
PART 03
交流电路分析
REPORTING
WENKU DESIGN
正弦交流电的基本概念
正弦交流电
相位和初相
正弦交流电是一种随时间按正弦规律 变化的电压或电流,是自然界中普遍 存在的电能形式。
相位表示交流电某一时刻所处的状态, 初相是正弦交流电开始计时时的相位。
周期、频率和角频率
正弦交流电的周期是表示交流电变化 一周所需的时间,频率是单位时间内 交流电变化的周数,角频率是正弦交 流电的相位变化率。
应用
小信号分析法广泛应用于通信、雷达、音频等领域中的非线性电路 分析。
优点
该方法能够得到较为精确的解,适用于对精度要求较高的场合。
PART 05
电路仿真与分析软件
REPORTING
WENKU DESIGN
Multisim软件介绍
交互式界面
用户界面直观易用,方便用户进行电路设 计和仿真分析。
A 电路设计与仿真
PSpice软件介绍
电路模拟与仿真
PSpice是一款强大的电路模拟与仿真软件, 能够模拟和分析各种电路的性能。

电路单元知识点总结

电路单元知识点总结

电路单元知识点总结一、电路基础知识1. 电流、电压、电阻的概念及关系2. 串联电路和并联电路的特点及区别3. 电路的基本元件:电源、导线、电阻、电容、电感4. 安全用电知识:绝缘、漏电保护、过载保护等二、电阻电路1. 电阻的基本性质及分类2. 串联电阻、并联电阻的计算方法3. 电阻的等效电路4. 电阻的功率计算三、电容电路1. 电容的基本性质及分类2. 电容的充放电规律3. 电容的串联和并联4. 电容的能量计算四、电感电路1. 电感的基本性质及分类2. 电感的串联和并联3. 电感的能量存储4. 交流电路中的电感五、交流电路1. 交流电的基本概念2. 交流电的参数:频率、周期、有效值3. 交流电的基本电路:电容电路、电感电路、RLC电路4. 交流电的复数分析六、二极管和晶体管1. 二极管的基本特性2. 二极管的工作原理3. 晶体管的基本特性4. 晶体管的工作原理七、运算放大器1. 运算放大器的基本原理2. 运算放大器的输入输出特性3. 运算放大器的基本电路:放大电路、求和电路、积分电路4. 运算放大器的应用八、数字电路1. 逻辑门电路的基本概念2. 逻辑门电路的基本元件与符号3. 逻辑门电路的基本特性4. 组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本原理以上是电路单元的基本知识点总结,下面我将详细展开一些典型的知识点进行解释和说明。

首先我们来谈一谈电路基础知识。

在电路中,电流、电压、电阻是最基础且最重要的概念。

电流是电荷的流动,一般用符号“I”表示,单位是安培(A);电压是电场的作用力,一般用符号“U”表示,单位是伏特(V);电阻是阻碍电流流动的物理量,一般用符号“R”表示,单位是欧姆(Ω)。

它们之间有一个很重要的关系:欧姆定律。

根据欧姆定律,电压等于电流乘以电阻,即U=IR。

这是电路中最基本的公式之一,也是很多问题的起点。

电路单元中,最常见的电路分类是串联电路和并联电路。

串联电路是指电流只有一条路径,通过各个电阻、电容、电感等元件,而并联电路是指电流有多条路径,并行通过各个元件。

《电路分析》第单元精讲

《电路分析》第单元精讲

t 0.5s,t 4s u( t ) u( t ) 1 t idξ t C 0.5s t 1s 如 : 0.5s t 1s t 1s t 2s uc ( t ) uc ( 0.5 ) 2 10d 0.5 2s t 4s U 20t - 10 电压波形如图4-3(c)所示 15
线性电容的q~u 特性是过原点的直线 C= q/u
8
第四章 动态电路
2、线性电容的电压、电流关系: u, i 取关联参考方向 i + u – + – C
t u( t ) 1 i( ξ )dξ C
22:37:56
dq du i C dt dt
微分形式
积分形式
通常假设 t = t0 为计时起始时刻,上式可写为:
10A i ( t ) - 2.5A 0
0.5s t 1s 2s t 4s 其它
14
第四章 动态电路
10
is /A
10+U
22:37:56
uc /V
-2.5 0 1
2
3
4
U
2 0 1 ( c)
3
(b)
t/s
4 t/s
由积分形式的伏安关系可求得各时段的电压
U U 20t - 10 uc ( t ) U 10 U 20 - 5t
第四章 动态电路
3. 电容的储能
22:37:56
du p ui u C dt t t du 1 2 1 2 1 2 WC Cu dξ Cu (ξ ) Cu ( t ) Cu ( ) dξ 2 2 2 若u ( ) 0 1 2 1 2 Cu ( t ) q (t ) 0 2 2C

模拟集成电路基本单元

模拟集成电路基本单元

频率稳定性分析
分析电路在不同频率下的 稳定性,确保电路在不同 频率下都能正常工作。
04
CHAPTER
基本单元设计
设计流程
电路原理图设计
根据设计目标,选择合适的电路 拓扑和元件,设计电路原理图。
参数提取与仿真验证
根据电路原理图,提取元件参数, 建立数学模型,进行仿真验证, 确保电路性能满足设计目标。
THANKS
谢谢
版图绘制与优化
将电路原理图转化为版图,进行 布局和布线优化,提高电路的可 制造性和可靠性。
确定设计目标
明确电路的功能、性能指标和限 制条件,如功耗、尺寸、成本等。
可靠性分析
对版图进行可靠性分析,如工艺 角分析、噪声容限分析等,确保 电路在实际应用中的稳定性。
设计方法
手工设计
混合方法
根据经验和理论知识,手动选择和设 计电路元件和拓扑结构。
比较器
总结词
比较器是模拟集成电路中的基本单元之一,用于比较两个输 入信号的大小。
详细描述
比较器具有高灵敏度、低失调电压和低功耗等特点,能够快 速准确地比较两个输入信号的大小关系,输出相应的逻辑状 态,广泛应用于阈值检测、脉冲整形等电路中。
滤波器
总结词
滤波器是模拟集成电路中的基本单元之一,用于提取信号中的特定频率成分。
技术挑战
由于模拟电路元件的多样性和复杂性,模拟集成电路设计面临诸多 技术挑战,需要不断探索和创新。
模拟集成电路的发展历程
01
早期发展
20世纪50年代,模拟集成电路开始出现,主要用于简单的放大和滤波
功能。
02
快速发展
20世纪60年代至70年代,随着半导体工艺的进步和集成电路设计技术

最常用单元电路分析

最常用单元电路分析

-电源电路单元前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。

一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。

其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。

好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。

同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。

因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。

按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。

下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。

让我们从电源电路开始。

一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。

电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。

常见的家用电器中多数要用到直流电源。

直流电源的最简单的供电方法是用电池。

但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。

电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。

有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。

因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。

其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。

二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。

( 1 )半波整流半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。

在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电( 2 )全波整流全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图2 ( b )。

第五章 X线机主机单元电路分析--2

第五章 X线机主机单元电路分析--2

2
一、管电压调节

Jining Medical University


X线的质是由管电压的大小决定的,调节管电压 就能有效地控制X线的质。由于人体各组织部位 密度、厚度的差异很大,要求机器必须有一个调 节范围很宽的电压调节系统。 在实际电路中,通常是通过调整自耦变压器的输 出电压,以调整高压变压器初级电压,进而调整 高压变压器次级电压,最终实现管电压的调整。 中小功率诊断X线机管电压的调节范围为30~90KV( 调节比为3);大功率诊断X线机管电压的调节范围 为30~150KV(调节比为5)。
25
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我国卫生部规定,管电压精度为7%,mAs值精度为
20%。实验表明,X线管管电压比正常值高10%时, X线胶片感光量将增加60%~70%;管电压比正常值 低10%时,X线胶片感光量减弱40%~50%。可见管 电压的变化对成像的对比度和密度影响都很大, 需准确测量和指示。
(三)初、次级配合控制与三极X线管控制


初、次级配合控制工作原理:在高压初级电路上 串接高压预上闸接触器的控制接点,在高压次级 的正、负端各串接一只高压调整管。在曝光手闸 按下时,高压预上闸接触器先工作,由高压变压 器及高压整流器产生直流高压,但因栅控电路的 作用,高压调整管处于阻断状态,高压次级电路 不通,只有当调整管的栅控电位到达失控电位时 ,高压才能加到X线管两端,产生X线。 优点:完全避免了高压初级电路的电弧放电。高 压调整管除具有开关管的作用外,还具有使kV波 形平稳的稳压调整作用。
用预示的方法,即在X线管未加负载时,预先将本 次曝光X线管两端可能加的实际管电压指示出来, 称管电压的预示。
27

第五章 X线机主机单元电路分析--1

第五章 X线机主机单元电路分析--1
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第五章 X线机主电路单元电路分析
1
主要内容

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电源电路 X线管灯丝加热电路 高压初、次级电路 限时电路 自动曝光控制电路 旋转阳极启动、延时与保护电路 X线管安全保护电路、X线机操作控制电路
12
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电源开关和电 源电压补偿调节器
保险丝
电源插座
13
二、可变输入电压的电源电路

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可变输入电压指提供给X线机的电源电压,即可采 用220V,又可采用380V。 实线:380V电压(火线间相电压) 虚线:220V电压(火线与相线间线电压) JC0位电源接触器;AN1、AN2分别为电源的“通” 、“断”按钮;碳轮10为电源电压补偿调节碳轮 。输出电路中的V/kV表通常是指示摄影kV值,当 需要指示电源电压值时,将AN3按钮按下。
42
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在500mA时, 管电压的变 化可引起管 电流100mA 左右的变化 量。
43
(二)非线性补偿
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大型X线机对空间电荷进行线性补偿
线性补偿范围窄 44
XHD150B-10型X线机的空间补偿电路

Ua↑→
→Ia不变

空间电荷补偿形式:线性补偿、非线性补偿
38
(一)线性补偿

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通常采用空间电荷补偿变压器进行线性补偿 外形和电路图:

单元二 单元电路分析

单元二  单元电路分析

一、信号机显示
1.设置原则 (1)设置于列车运行方向右侧 (2)不得侵入设备限界 Nhomakorabea、信号机显示
2.正线信号机 (1)防护信号机 在道岔的岔前和岔后适当地点设置防护信号机 (2)阻挡信号机 在线路尽头处设置阻挡信号机,指示列车停车位置。阻
挡信号机只有一个红灯显示。 (3)进、出站信号机 车站可根据需要设置进、出站信号机,或仅设置出站信
1.驱动电路 联锁设备通过驱动电路控制的继电器包括:DDJ、LXJ、
ZXJ、YXJ。 2.采集电路 联锁设备通过采集电路获得DDJ、LXJ、ZXJ、YXJ、DJ、
2DJ的状态,使操作终端信号复示器正确表示信号机的显 示状态。
课题2:转辙机控制电路
城市轨道交通正线一般使用9号或12号道岔,车辆段 (停车场)使用7号道岔。
后YXJ↑,显示引导信号;YXJ↓后,引导信号关闭。 ⑤DJ:灯丝继电器,用于监督红灯或绿灯点灯状态,
亮灯时,DJ↑;灭灯时,DJ↓。 ⑥2DJ:二灯丝继电器,用于监督开放引导信号后黄
灯点灯状态,亮灯时,2DJ↑;灭灯时,2DJ↓。
二、防护信号机电路
2.电路分析 (2)点灯电路分析 以图2-2防护信号机为例,分析信号机点灯电路原理。 DDJ↑时,信号机处于灭灯状态;DDJ↓时,信号机点
号机。
一、信号机显示
(4)发车表示器(倒计时发车牌) 车站可在正向出站方向站台一侧,列车停车位置前
方适当地点设置发车表示器。 (5)通过信号机 采用ATC系统的城市轨道交通,自动闭塞通过信号机
已经失去主体信号的作用,一般在区间不设置通过 信号机。
一、信号机显示
(6)预告信号机 预告信号机设置与进站信号机前方,起到预告的作

吉尔伯特单元混频电路

吉尔伯特单元混频电路

吉尔伯特单元混频电路一、引言吉尔伯特单元混频电路是一种常用的电子电路,用于将两个不同频率的信号进行混合。

混频电路在通信领域中具有重要的应用,常用于无线电调制解调、频率合成等方面。

本文将详细介绍吉尔伯特单元混频电路的原理、结构和性能。

二、原理和结构2.1 原理吉尔伯特单元混频电路是一种基于集成运放的电路,利用非线性元件(二极管)实现频率混合。

其原理如下:1.输入信号:吉尔伯特单元混频电路有两个输入端,分别为射频输入端(RF)和本振输入端(LO)。

射频输入端输入高频信号,本振输入端输入低频信号。

2.差分放大器:电路的核心是一个差分放大器,由两个输入级和一个共射输出级组成。

差分放大器的作用是将射频信号和本振信号进行差分放大,并输出混频信号。

3.非线性元件:差分放大器的输出信号通过非线性元件(二极管)进行整流。

非线性元件具有非线性特性,可以将输入信号的频率组合产生新的频率。

4.滤波器:整流后的信号需要通过滤波器进行滤波,去除不需要的频率成分,得到所需的混频信号。

2.2 结构吉尔伯特单元混频电路的结构如下:1.差分放大器:由两个共射放大器和一个共集放大器组成。

共射放大器用于放大射频信号和本振信号,共集放大器用于输出混频信号。

2.非线性元件:通常使用二极管作为非线性元件,其具有整流作用。

3.滤波器:用于滤除不需要的频率成分,保留混频信号。

4.电源:为电路提供所需的电源电压。

三、性能分析3.1 频率转换增益频率转换增益是吉尔伯特单元混频电路的重要性能指标,表示输入信号和输出信号之间的增益关系。

频率转换增益的计算公式如下:A=f IF f RF其中,A为频率转换增益,f IF为混频信号的中频,f RF为射频信号的频率。

3.2 带宽带宽是指吉尔伯特单元混频电路能够处理的频率范围。

带宽的大小决定了电路的应用范围。

带宽的计算公式如下:B=f IF_max−f IF_min其中,B为带宽,f IF_max和f IF_min分别为混频信号的最大频率和最小频率。

电路分析基础课件(第1章)

电路分析基础课件(第1章)

§1-1 电路及集总电路模型 (c)分布参数元件与集总参数元件 集总参数元件:理想电阻、理想电感、理想电 容、理想电源等。 集总参数电路:由集总参数元件构成的电路, 简称集总电路。
21
§1-1 电路及集总电路模型
一个电路应该作为集总参数电路,还是作为分 布参数电路,或者说,要不要考虑参数的分布 性,取决于其本身的线性尺寸与表征其内部电 磁过程的电压、电流的波长之间的关系。 一个实际电路器件,在不同条件下可以有不 同的电路模型。
a b
+
+
元件
41
u 2V
§1-2 电路变量 电流、电压及功率 参考极性不一定就是电压的真实极性。 当电压为正值时,该电压的真实极性与参考 极性相同。 当电压为负值时,该电压的真实极性与参考 极性相反。
a b
元件
a
b
元件
+
-
-
+
42
u 2V
u= - 2V
§1-2 电路变量 电流、电压及功率
19
§1-1 电路及集总电路模型 (b)分布概念 参数的分布性指,当实际电路的尺寸可以与电 路工作时电磁波的波长相比拟(即高频)时, 电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相 同。这样的元件称为分布元件,而这样的电路 参数叫做分布参数。
这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时 20 间的函数外,还是空间坐标的函数。
9
§1-1 电路及集总电路模型
例如
理想化
理想电阻元件 (模型)
理想化、抽象化即模型化的过程。
电阻器包含有电阻、电感、电容性质,但 电感、电容很小,可忽略不计,可用一个 电阻元件作为它的模型。
同样,请例举3个以上其他,模型的例子....

常见基本经典电路详解1——电源部分

常见基本经典电路详解1——电源部分

常见基本经典电路详解一、电源电路单元一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。

其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。

好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。

同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。

因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。

按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。

下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。

让我们从电源电路开始。

1、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。

电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。

常见的家用电器中多数要用到直流电源。

直流电源的最简单的供电方法是用电池。

但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。

电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从220V市电变换成直流电,应该先把 220V交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。

有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。

因此整流电源的组成一般有四大部分,见图1,其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。

图1整流电源电路2、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。

(1)半波整流半波整流电路只需一个二极管,见图2(a)。

在交流电正半周时D导通,负半周时D截止,负载 RL 上得到的是脉动的直流电。

图2(a)半波整流电路的电路及电压波形(2)全波整流全波整流电路,可以看作是由两个半波整流电路组合成的。

电路原理电路分析

电路原理电路分析

电路原理电路分析电路是电子技术中的基础概念,广泛应用于各个领域。

电路原理和电路分析是电子工程师必备的基本知识,它们可以帮助我们理解电路的工作原理和性能表现,进而设计和优化电路。

一、电路原理电路原理是研究电流、电压和电阻等基本概念以及它们之间的关系的学科。

在电路原理中,我们需要了解以下几个重要概念:1. 电压:指电路中两点之间存在的电位差,用符号"V"表示,单位是伏特(V)。

2. 电流:指电荷在单位时间内通过导体的数量,用符号"I"表示,单位是安培(A)。

3. 电阻:指电路中对电流流动的阻碍程度,用符号"R"表示,单位是欧姆(Ω)。

基于这些概念,我们可以通过欧姆定律来描述电路中电压、电流和电阻之间的关系:U = I * R。

其中,U代表电压,I代表电流,R代表电阻。

电路原理的研究还包括了电流的方向、电路中的电源、开关等内容。

通过学习电路原理,我们可以深入理解电路的特性和性能。

二、电路分析电路分析是通过建立电路模型和应用各种分析方法来研究电路的性能和行为。

在进行电路分析时,我们需要掌握以下几个重要的分析方法:1. 基尔霍夫定律:基尔霍夫定律包括了电流定律和电压定律。

电流定律指出,在任意一个节点上,流入该节点的电流等于流出该节点的电流的代数和。

电压定律指出,沿着闭合回路的电压总和等于零。

2. 罗尔定理:罗尔定理可以帮助我们分析复杂的电路中的电流和电压关系。

这个定理是基于电流的连续性维持的基础上,通过解线性方程组来求解电路中的未知电流和电压。

3. 戴维南定理:戴维南定理可以将复杂的电路分解为更简单的几个小电路,从而进行更容易的分析。

戴维南定理利用超节点或超网分析法,将电路通过源合并和分解电压源等方法拆解成简单的等效电路。

通过以上的分析方法,我们可以计算和预测电路各个节点的电压和电流分布,从而指导我们的电路设计和优化。

三、示例分析为了更好地理解电路分析的应用,让我们来看一个简单的示例。

数字电路最基本的电路单元

数字电路最基本的电路单元

数字电路最基本的电路单元数字电路是由数字信号处理的电路系统,是现代电子设备的重要组成部分。

在数字电路中,最基本的电路单元是逻辑门。

逻辑门是一种用于处理逻辑运算的电路,能够实现逻辑与、逻辑或、逻辑非等操作。

常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。

与门是实现逻辑与运算的基本电路单元。

当输入的所有信号都为高电平时,输出才为高电平;否则输出为低电平。

逻辑与操作符表示为“∧”。

与门的逻辑符号是一个带有两个输入端和一个输出端的符号。

或门是实现逻辑或运算的基本电路单元。

当输入的信号中有一个或多个为高电平时,输出就为高电平;只有当所有输入信号为低电平时,输出才为低电平。

逻辑或操作符表示为“∨”。

或门的逻辑符号是一个带有两个输入端和一个输出端的符号。

非门是实现逻辑非运算的基本电路单元。

非门的作用是将输入信号取反,即高电平变为低电平,低电平变为高电平。

逻辑非操作符表示为“¬”。

非门的逻辑符号是一个带有一个输入端和一个输出端的符号。

异或门是实现异或运算的基本电路单元。

异或运算是指当输入信号相同时输出为低电平,当输入信号不同时输出为高电平。

异或操作符表示为“⊕”。

异或门的逻辑符号是一个带有两个输入端和一个输出端的符号。

除了这些基本的逻辑门外,数字电路中还有许多其他类型的逻辑门,如与非门、或非门、异或非门等。

这些逻辑门可以通过组合和连接来实现各种复杂的逻辑运算,从而构建出功能更加强大的数字电路系统。

数字电路中的逻辑门不仅可以用于实现逻辑运算,还可以用于存储信息和控制信号的传输。

例如,通过连接多个逻辑门可以构建出各种类型的寄存器、计数器、存储器等功能单元,实现数字信号的存储和处理。

逻辑门还可以用于控制数字电路系统的各种操作,如时序控制、数据传输、信号调制等。

总的来说,数字电路中的逻辑门是实现数字信号处理的基本电路单元,是构建数字电路系统的基础。

通过学习和理解各种逻辑门的工作原理和应用方法,可以更好地设计和实现数字电路系统,提高电子设备的性能和功能。

第七章 模拟集成电路中常用的单元电路

第七章 模拟集成电路中常用的单元电路
Ir M2 Io1 M3
Io2
16
HMEC
集成电路设计原理
微电子中心
7.1.3 MOS型恒流源电路 Ir 1. 基本电流镜恒流源(续2)
Io1 M2
Io2 M3
电流源输出电阻(MOS管饱 和导通电阻): -1 1 X rds= I = Ids V d) (L DS DS
M1
Vcc
因此,沟道长度选大一 些,还有利于提高输出电阻 。M1 另外,小电流工作时输出阻 抗更高。
18
M1
M2
Ir
HMEC
集成电路设计原理
微电子中心
7.1.3 MOS型恒流源电路 3. Wilson(威尔逊)恒流源
Ir
Io M3 M1
M1
M2
Ir
MOS管均工作在饱和区。 Vcc 该电流源的输出阻抗较高 (与级联结构相似)。 M2 该电流源具有负反馈作 用,使Io 的变化能得到补偿, M3 提高了输出电流的稳定性。 增加M3的W/L可以增强 Io 对输出电流变化的调节能力。
Io
T1 T2
因此:Ir= Ic1+ Ib1+Ib2 则:Ir =Io (AE1/AE2+AE1/AE2+1)/
Ib1 Ib2
因为: >>1, AE1/AE2值较小
所以:Ir IoAE1/AE2 即: Io / Ir = AE2/AE1
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HMEC
集成电路设计原理
微电子中心
7.1.1 npn恒流源电路 3. 电阻比恒流源
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HMEC
集成电路设计原理
微电子中心
7.1.3 MOS型恒流源电路 4. 改进的Wilson(威尔逊)恒流源

电路原理图详解

电路原理图详解

电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。

作为从事此项工作的同志,首先要有过硬的基本功,要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解,能进行划分功能模块,找出信号流向,确定元件作用。

若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。

如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。

电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。

要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。

会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。

要掌握分析常用电路的几种方法,熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。

1.交流等效电路分析法首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即:电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等。

2.直流等效电路分析法画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。

分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。

例如:三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等。

3.频率特性分析法主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。

粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如:各种滤波、陷波、谐振、选频等电路。

4.时间常数分析法主要分析由R、L、C及二极管组成的电路、性质。

时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。

若时间常数不同,尽管它的形式和接法相似,但所起的作用还是不同,常见的有耦合电路、微分电路、积分电路、退耦电路、峰值检波电路等。

最后,将实际电路与基本原理对照,根据元件在电路中的作用,按以上的方法一步步分析,就不难看懂。

当然要真正融会贯通还需要坚持不懈地学习。

最新教科版四年级下册科学2《电路》单元整理教学设计

最新教科版四年级下册科学2《电路》单元整理教学设计

9.《电路》单元整理【教材分析】电是广泛运用于生产、生活中的重要能源之一,是学生非常熟悉的一种能量。

《电路》这一单元借助导线、灯泡、电池、开关等电器元件和丰富有趣的探究活动,帮助学生建立“电可以在特定的物质中流动”、“电是我们生活中重要能源”等观念,同时促进学生对科学探究的理解和探究能力的发展,并学会安全用电。

本单元《电路》分八课展开,第1课“电与我们的生活”提出关于电的问题,帮助学生初步建立电学概念。

接下来的四课“点亮小灯泡”、“简易电路”、“电路出故障了”和“里面是怎样连接的”以使用电线和电池令小灯泡发光为线索,引导学生参与活动,层层深入,提出具挑战性的任务,引导学生寻找电路故障,自制“电路检测器”并探索黑盒,检测“导体与绝缘体”,进一步认识电路,形成关于电的一些重要概念。

最后一课“模拟安装照明电路”通过设计实践,促进学生认识科学与技术的密切联系。

【学情分析】四年级的学生,能用开关控制家里、教室里的照明电路,使用部分家用电器,但碍于用电安全的考虑,学生平时对电的研究又是比较有限的。

因此在本单元学习中,学生对研究电路的知识、模拟安装电路充满好奇,有强烈的探究欲望。

通过整个单元的学习,学生认识了电路、电流、开关、电路检测器、导体、绝缘体,形成初步的安全用电意识。

然而从整体上看,学生的知识脉络仍然比较模糊,获得的知识比较零碎和片面化。

通过单元整理课,需要化零为整,形成良好的知识架构。

【教学目标】科学观念:通过电路单元知识梳理活动,建立电路、电流、开关、电路检测器、导体、绝缘体、模拟安装电路各学习内容的联系,形成对电路单元知识的整体认识。

科学思维:通过分析和归纳,将本单元的学习内容化零为整,形成良好的知识架构。

探究实践:复习电路单元之后,能用图片和文字绘制本单元思维导图,能表达自己对单元知识的理解。

态度责任:学生通过展示思维导图,乐于与他人进行沟通交流,多角度、多方式认识电路单元的知识;知道安全用电的方法,树立安全用电意识。

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-电源电路单元前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。

一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。

其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。

好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。

同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。

因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。

按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。

下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。

让我们从电源电路开始。

一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。

电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。

常见的家用电器中多数要用到直流电源。

直流电源的最简单的供电方法是用电池。

但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。

电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。

有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。

因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。

其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。

二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。

( 1 )半波整流半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。

在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电( 2 )全波整流全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图2 ( b )。

负载 R L 上得到的是脉动的全波整流电流,输出电压比半波整流电路高。

( 3 )全波桥式整流用 4 个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器,见图 2 ( c )。

负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。

( 4 )倍压整流用多个二极管和电容器可以获得较高的直流电压。

图 2 ( d )是一个二倍压整流电路。

当 U2 为负半周时 VD1 导通, C1 被充电, C1 上最高电压可接近 1.4U2 ;当 U2 正半周时 VD2 导通, C1 上的电压和 U2 叠加在一起对 C2 充电,使 C2 上电压接近 2.8U2 ,是C1 上电压的 2 倍,所以叫倍压整流电路。

三、滤波电路整流后得到的是脉动直流电,如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分,就可得到平滑的直流电。

( 1 )电容滤波把电容器和负载并联,如图 3 ( a ),正半周时电容被充电,负半周时电容放电,就可使负载上得到平滑的直流电。

( 2 )电感滤波把电感和负载串联起来,如图 3 ( b ),也能滤除脉动电流中的交流成分。

( 3 ) L 、 C 滤波用 1 个电感和 1 个电容组成的滤波电路因为象一个倒写的字母“ L ”,被称为 L 型,见图 3 ( c )。

用 1 个电感和 2 个电容的滤波电路因为象字母“ π ”,被称为π 型,见图 3 ( d ),这是滤波效果较好的电路。

( 4 ) RC 滤波电感器的成本高、体积大,所以在电流不太大的电子电路中常用电阻器取代电感器而组成 RC 滤波电路。

同样,它也有 L 型,见图 3 ( e );π 型,见图 3 ( f )。

四、稳压电路交流电网电压的波动和负载电流的变化都会使整流电源的输出电压和电流随之变动,因此要求较高的电子电路必须使用稳压电源。

(1 )稳压管并联稳压电路用一个稳压管和负载并联的电路是最简单的稳压电路,见图 4 ( a )。

图中 R 是限流电阻。

这个电路的输出电流很小,它的输出电压等于稳压管的稳定电压值 V Z 。

(2 )串联型稳压电路有放大和负反馈作用的串联型稳压电路是最常用的稳压电路。

它的电路和框图见图4 ( b )、( c )。

它是从取样电路( R3 、 R4 )中检测出输出电压的变动,与基准电压( V Z )比较并经放大器( VT2 )放大后加到调整管( VT1 )上,使调整管两端的电压随着变化。

如果输出电压下降,就使调整管管压降也降低,于是输出电压被提升;如果输出电压上升,就使调整管管压降也上升,于是输出电压被压低,结果就使输出电压基本不变。

在这个电路的基础上发展成很多变型电路或增加一些辅助电路,如用复合管作调整管,输出电压可调的电路,用运算放大器作比较放大的电路,以及增加辅助电源和过流保护电路等。

( 3 )开关型稳压电路近年来广泛应用的新型稳压电源是开关型稳压电源。

它的调整管工作在开关状态,本身功耗很小,所以有效率高、体积小等优点,但电路比较复杂。

开关稳压电源从原理上分有很多种。

它的基本原理框图见图 4 ( d )。

图中电感 L 和电容 C 是储能和滤波元件,二极管 VD 是调整管在关断状态时为 L 、 C 滤波器提供电流通路的续流二极管。

开关稳压电源的开关频率都很高,一般为几~几十千赫,所以电感器的体积不很大,输出电压中的高次谐波也不多。

它的基本工作原理是 : 从取样电路( R3 、 R4 )中检测出取样电压经比较放大后去控制一个矩形波发生器。

矩形波发生器的输出脉冲是控制调整管( VT )的导通和截止时间的。

如果输出电压 U 0 因为电网电压或负载电流的变动而降低,就会使矩形波发生器的输出脉冲变宽,于是调整管导通时间增大,使 L 、 C 储能电路得到更多的能量,结果是使输出电压 U 0 被提升,达到了稳定输出电压的目的。

( 4 )集成化稳压电路近年来已有大量集成稳压器产品问世,品种很多,结构也各不相同。

目前用得较多的有三端集成稳压器,有输出正电压的 CW7800 系列和输出负电压的 CW7900 系列等产品。

输出电流从 0.1A ~ 3A ,输出电压有 5V 、 6V 、 9V 、 12V 、 15V 、 18V 、 24V 等多种。

这种集成稳压器只有三个端子,稳压电路的所有部分包括大功率调整管以及保护电路等都已集成在芯片内。

使用时只要加上散热片后接到整流滤波电路后面就行了。

外围元件少,稳压精度高,工作可靠,一般不需调试。

图 4 ( e )是一个三端稳压器电路。

图中 C 是主滤波电容, C1 、 C2 是消除寄生振荡的电容 ,VD 是为防止输入短路烧坏集成块而使用的保护二极管。

五、电源电路读图要点和举例电源电路是电子电路中比较简单然而却是应用最广的电路。

拿到一张电源电路图时,应该:① 先按“整流—滤波—稳压”的次序把整个电源电路分解开来,逐级细细分析。

② 逐级分析时要分清主电路和辅助电路、主要元件和次要元件,弄清它们的作用和参数要求等。

例如开关稳压电源中,电感电容和续流二极管就是它的关键元件。

③ 因为晶体管有 NPN 和 PNP 型两类,某些集成电路要求双电源供电,所以一个电源电路往往包括有不同极性不同电压值和好几组输出。

读图时必须分清各组输出电压的数值和极性。

在组装和维修时也要仔细分清晶体管和电解电容的极性,防止出错。

④ 熟悉某些习惯画法和简化画法。

⑤ 最后把整个电源电路从前到后全面综合贯通起来。

这张电源电路图也就读懂了。

例 1 电热毯控温电路图 5 是一个电热毯电路。

开关在“ 1 ”的位置是低温档。

220 伏市电经二极管后接到电热毯,因为是半波整流,电热毯两端所加的是约 100 伏的脉动直流电,发热不高,所以是保温或低温状态。

开关扳到“ 2 ”的位置, 220 伏市电直接接到电热毯上,所以是高温档。

例 2 高压电子灭蚊蝇器图 6 是利用倍压整流原理得到小电流直流高压电的灭蚊蝇器。

220 伏交流经过四倍压整流后输出电压可达 1100 伏,把这个直流高压加到平行的金属丝网上。

网下放诱饵,当苍蝇停在网上时造成短路,电容器上的高压通过苍蝇身体放电把蝇击毙。

苍蝇尸体落下后,电容器又被充电,电网又恢复高压。

这个高压电网电流很小,因此对人无害。

由于昆虫夜间有趋光性,因此如在这电网后面放一个 3 瓦荧光灯或小型黑光灯,就可以诱杀蚊虫和有害昆虫。

例 3 实用稳压电源图 7 是一个实用的稳压电源。

输出电压 3 ~ 9 伏可调,输出电流最大100 毫安。

这个电路就是串联型稳压电源电路。

要注意的是:① 整流桥的画法和图 2 ( c )不同,实际上它就是桥式整流电路。

② 这个电路使用 PNP 型锗管,所以输出是负电压,正极接地。

③ 用两个普通二极管代替稳压管。

任何二极管的正向压降都是基本不变的,因此可用二极管代替稳压管。

2AP 型二极管的正向压降约是 0.3 伏, 2CP 型约是 0.7 伏, 2CZ 型约是 1 伏。

图中用了两个 2CZ 二极管作基准电压。

④ 取样电阻是一个电位器,所以输出电压是可调的。

能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。

例如助听器里的关键部件就是一个放大器。

放大电路的用途和组成放大器有交流放大器和直流放大器。

交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频;接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。

此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。

它是电子电路中最复杂多变的电路。

但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。

读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。

首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开,然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。

放大电路有它本身的特点:一是有静态和动态两种工作状态,所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析;二是电路往往加有负反馈,这种反馈有时在本级内,有时是从后级反馈到前级,所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。

在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。

下面我们介绍几种常见的放大电路。

低频电压放大器低频电压放大器是指工作频率在 20 赫~ 20 千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。

( 1 )共发射极放大电路图 1 ( a )是共发射极放大电路。

C1 是输入电容, C2 是输出电容,三极管 VT 就是起放大作用的器件, RB 是基极偏置电阻 ,RC 是集电极负载电阻。

1 、 3 端是输入, 2 、 3 端是输出。

3 端是公共点,通常是接地的,也称“地”端。

静态时的直流通路见图 1 ( b ),动态时交流通路见图 1 ( c )。

电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多,输出电压的相位和输入电压是相反的,性能不够稳定,可用于一般场合。

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