2019-北邮电路分析与信号系统课件第一章-文档资料
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参考方向
R4
R5
分析电路时，首先应假设 电流的一个参考方向，以 此对电路进行分析、计算。 由得出的电流正负值，可 判断出实际的电流方向。
二、电压（voltage)及其参考方向（极性）(reference direction)
电压（Uab）：单位正电荷从a点移动到b点所获得或失去 的能量，称为ab两点的电位差。
通俗说，就是电流所通过的路径。它是由 电路元、器件按一定方式组合而成的。我 们习惯认为：电路是由若干电气元器件相 互有机联接完成特定功能的整体。
汽车电路
车灯未关报警、 速度报警、安全气囊….
空调控制、动力窗控制 里程表、数字式速度表、 出租车用仪表…. 收音机、汽车电话
掌握电路分析 的基本概念、 理论和一些基 本分析方法， 培养分析和解 决问题的能力。
什么是信号？
信号（Signal）：指消息的表现 形式与传送载体。 消息（Message）：在通信系统 中，一般将语言、文字、图像或 数据统称为消息。
注意：消息与信息的区别！
信号种类很多，如声、光、电信号都很常见，而作为通
信领域最为广泛出现的则是电信号。电流、电压、电荷、磁链 等都是电信号。
什么是电路？
自我介绍
张轶 北京邮电大学电子工程学院教师 联系方式： 电话：62282118 办公室：教四楼440室 电子邮箱：epic_zhang73163
前言
电路与信号分析(基础）
Fundamentals of Electric Circuit and Signal Analysis
课程内容
这三个核”系统“和”电路“、”信号“整本书围绕着 心展开讨论和分析。
集总参数电路：由集总参数元件组成的电路。
！电路理论分析的对象是电路模型而不是实际电路。
电路采用集总参数概念的条件：
元件的尺寸 l « 正常工作频率对应的波长 λ
其中：λ=c/f c3 18m 0/s
例1：无线电调频接收机接受100MHz的频率的信号， λ=3m， 接收天线与接收机间的传输线即使只1m长，也不能作集总 参数对待。 例2：我国民用电，频率为50Hz，波长为6000km，对以此频率 工作的实验设备可按集总电路处理，但对远距离的电力传输线 则要考虑电场、磁场沿电线的分布情况。
较复杂的电路我们一般也称其为电系统。
什么是系统？ 系统：具有特定功能的总体，可以看 作信号的变换器、处理器。
举例
重点研究: 线性时不变系统的基本特性
综上所述
电路部分：学习电路的基本概念、规律 、定理和分析方法，能够独立分析较复 杂的电路问题。 信号与系统部分：掌握常用确定性信号 的基本概念、性质和信号作用于线性时 不变系统的基本分析方法。
2、电路综合：给出输入输出的传输特性（即：输入与输出 之间的关系），求电路的结构和参数。
§1-1 电路及集总电路模型
电路定义： 就是电流所通过的路径。它是由电路元、器件 按一定方式组合而成的。
例如：手电筒是日常生活中最简单的一个电路例子。
开关
电 池
灯 泡
I
Rs
+ _ Us
+
RL U
_
理想电路模型
理想电路元件模型：在一定条件下，突出其在电路中的主要性能， （理想元件、元件） 忽略次要因素，将实际电路元件理想化（模
电流的参考方向由电压参考极性的正极指向负极。
U
+ U
I 关联参考方向
I 非关联参考方向
小结
(1) 分析电路前必须选定电压或电流的参考方向。 (2) 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 (包括方向
和符号），在计算过程中不得任意改变。
(3) 参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进 行，不考虑实际方向。
型化）。 三种理想电路元件模型和符号：
R 电阻元件
（resistor）
消耗电能并转化为 非电能（热效应）
图片
L 电感元件
(inductor）
图片
存储或释放磁场能量 存储或释放电场能量
集总参数元件(lumped parameter element)：
C 电容元件
（capacitor)
图片
指无体积大小， 特性集总在空间一点上的理想元件模型。
参考书
《简明电路分析基础》 李瀚荪著 高等教育出版社 《电路分析》霍锡真等 北邮出版社 《电路》 邱关源 西安交通大学 《信号与系统》郑君里等 清华大学出版社
学习方法
听（笔记）、读、想、练
• 以上课教师的讲述为主！ • 教材作为主要参考书！
第一章 电路基础知识
电路理论的两大分支：
1、电路分析：给定电路结构与元件参数，求输入（激励） 与输出（响应）的关系；
四、电路元件的（吸收）功率 (power)
pdwdwdqu(t)i(t) dt dqdt
功率单位：瓦（特） 符号（W） 能量单位：焦（耳) 符号（J） 将能量的传输（流动）方向定为功率的正方向。
关联参考方向下： p = u*i （W，瓦） 非关联参考方向下： p =- u*i （W，瓦）
P 为正值，吸收功率；反之，供出功率。
+
i 例 1: (a) U = 5V， I = - 1A
P= UI = 5(-1) = -5 W
u
P< 0
实际供出5W
–
+
i u –
(b) U = 5V， I = - 1A
uab
(t)
def
d Wab dq
单位名称：伏(特) 符号：V（Volt）
实际方向
+
U
（参考方向）
U> 0
实际方向
+
UHale Waihona Puke Baidu
（参考方向）
U<0
与电流一样，有了电压的参考方向和电压的正负值， 可判断实际电位。
三、关联参考方向(associated reference direction)
单位名称：安（培） Direct Current, 符号：A （Ampere） Alternating Current
实际电流方向：正电荷运动的方向。
参考方向：任意选定的一个方向作为电流的参考方向。
i
参考方向
例
I1
I1 = ＋1A 10V
I1
10
10V
I1 = -1A 10
R2
R3
Us
R6
R1
本课程的电路基本定律、定理的前提是：集总假设
下面首先讨论由电阻和电源组成的电阻电路（resistive circuit)
§1-2 电路的基本变量 电流、电压和功率
一、电流（current)及其参考方向(reference direction)
def Δq dq i(t)lim
Δt0Δt dt
R4
R5
分析电路时，首先应假设 电流的一个参考方向，以 此对电路进行分析、计算。 由得出的电流正负值，可 判断出实际的电流方向。
二、电压（voltage)及其参考方向（极性）(reference direction)
电压（Uab）：单位正电荷从a点移动到b点所获得或失去 的能量，称为ab两点的电位差。
通俗说，就是电流所通过的路径。它是由 电路元、器件按一定方式组合而成的。我 们习惯认为：电路是由若干电气元器件相 互有机联接完成特定功能的整体。
汽车电路
车灯未关报警、 速度报警、安全气囊….
空调控制、动力窗控制 里程表、数字式速度表、 出租车用仪表…. 收音机、汽车电话
掌握电路分析 的基本概念、 理论和一些基 本分析方法， 培养分析和解 决问题的能力。
什么是信号？
信号（Signal）：指消息的表现 形式与传送载体。 消息（Message）：在通信系统 中，一般将语言、文字、图像或 数据统称为消息。
注意：消息与信息的区别！
信号种类很多，如声、光、电信号都很常见，而作为通
信领域最为广泛出现的则是电信号。电流、电压、电荷、磁链 等都是电信号。
什么是电路？
自我介绍
张轶 北京邮电大学电子工程学院教师 联系方式： 电话：62282118 办公室：教四楼440室 电子邮箱：epic_zhang73163
前言
电路与信号分析(基础）
Fundamentals of Electric Circuit and Signal Analysis
课程内容
这三个核”系统“和”电路“、”信号“整本书围绕着 心展开讨论和分析。
集总参数电路：由集总参数元件组成的电路。
！电路理论分析的对象是电路模型而不是实际电路。
电路采用集总参数概念的条件：
元件的尺寸 l « 正常工作频率对应的波长 λ
其中：λ=c/f c3 18m 0/s
例1：无线电调频接收机接受100MHz的频率的信号， λ=3m， 接收天线与接收机间的传输线即使只1m长，也不能作集总 参数对待。 例2：我国民用电，频率为50Hz，波长为6000km，对以此频率 工作的实验设备可按集总电路处理，但对远距离的电力传输线 则要考虑电场、磁场沿电线的分布情况。
较复杂的电路我们一般也称其为电系统。
什么是系统？ 系统：具有特定功能的总体，可以看 作信号的变换器、处理器。
举例
重点研究: 线性时不变系统的基本特性
综上所述
电路部分：学习电路的基本概念、规律 、定理和分析方法，能够独立分析较复 杂的电路问题。 信号与系统部分：掌握常用确定性信号 的基本概念、性质和信号作用于线性时 不变系统的基本分析方法。
2、电路综合：给出输入输出的传输特性（即：输入与输出 之间的关系），求电路的结构和参数。
§1-1 电路及集总电路模型
电路定义： 就是电流所通过的路径。它是由电路元、器件 按一定方式组合而成的。
例如：手电筒是日常生活中最简单的一个电路例子。
开关
电 池
灯 泡
I
Rs
+ _ Us
+
RL U
_
理想电路模型
理想电路元件模型：在一定条件下，突出其在电路中的主要性能， （理想元件、元件） 忽略次要因素，将实际电路元件理想化（模
电流的参考方向由电压参考极性的正极指向负极。
U
+ U
I 关联参考方向
I 非关联参考方向
小结
(1) 分析电路前必须选定电压或电流的参考方向。 (2) 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 (包括方向
和符号），在计算过程中不得任意改变。
(3) 参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进 行，不考虑实际方向。
型化）。 三种理想电路元件模型和符号：
R 电阻元件
（resistor）
消耗电能并转化为 非电能（热效应）
图片
L 电感元件
(inductor）
图片
存储或释放磁场能量 存储或释放电场能量
集总参数元件(lumped parameter element)：
C 电容元件
（capacitor)
图片
指无体积大小， 特性集总在空间一点上的理想元件模型。
参考书
《简明电路分析基础》 李瀚荪著 高等教育出版社 《电路分析》霍锡真等 北邮出版社 《电路》 邱关源 西安交通大学 《信号与系统》郑君里等 清华大学出版社
学习方法
听（笔记）、读、想、练
• 以上课教师的讲述为主！ • 教材作为主要参考书！
第一章 电路基础知识
电路理论的两大分支：
1、电路分析：给定电路结构与元件参数，求输入（激励） 与输出（响应）的关系；
四、电路元件的（吸收）功率 (power)
pdwdwdqu(t)i(t) dt dqdt
功率单位：瓦（特） 符号（W） 能量单位：焦（耳) 符号（J） 将能量的传输（流动）方向定为功率的正方向。
关联参考方向下： p = u*i （W，瓦） 非关联参考方向下： p =- u*i （W，瓦）
P 为正值，吸收功率；反之，供出功率。
+
i 例 1: (a) U = 5V， I = - 1A
P= UI = 5(-1) = -5 W
u
P< 0
实际供出5W
–
+
i u –
(b) U = 5V， I = - 1A
uab
(t)
def
d Wab dq
单位名称：伏(特) 符号：V（Volt）
实际方向
+
U
（参考方向）
U> 0
实际方向
+
UHale Waihona Puke Baidu
（参考方向）
U<0
与电流一样，有了电压的参考方向和电压的正负值， 可判断实际电位。
三、关联参考方向(associated reference direction)
单位名称：安（培） Direct Current, 符号：A （Ampere） Alternating Current
实际电流方向：正电荷运动的方向。
参考方向：任意选定的一个方向作为电流的参考方向。
i
参考方向
例
I1
I1 = ＋1A 10V
I1
10
10V
I1 = -1A 10
R2
R3
Us
R6
R1
本课程的电路基本定律、定理的前提是：集总假设
下面首先讨论由电阻和电源组成的电阻电路（resistive circuit)
§1-2 电路的基本变量 电流、电压和功率
一、电流（current)及其参考方向(reference direction)
def Δq dq i(t)lim
Δt0Δt dt