电路分析基础期末总结ppt课件

总复习 第一章集总参数电路中电压 电流的约束关系 一 参考方向及对应的VCR 功率公式 参考方向 关联参考方向 电压降和电流方向一致 非关联参考方向 电阻 u iR 元件功率 P吸收 ui P提供 P吸收 ui 电阻 u iR 元件功率 P吸收 ui P提供 P吸收 ui 对应习题 1 3 电压降和电流方向相反 二 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫电流定律 KCL 依据 电荷守恒 1 能够运用kcl和kvl求解各支路电流和电压 对应习题 1 6 7 8 9 202 求出电流 电压值后 能结合功率公式求各元件提供或吸收的功率 对应习题 1 21 基尔霍夫电压定律 KVL 依据 能量守恒 i入 i出或 i 0 u 0 广义节点 推论 UAB 沿l1 UAB 沿l2 三 受控源 1 能够识别四种受控源 并求出控制量和受控量的值 对应习题 1 2324 四 分压公式和分流公式 串联电路 分压公式 电压与电阻成正比 两个电阻时 并联电路 分流公式 电流与电导成正比 两个电阻时 掌握电位的概念 某点相对于参考点的电压降等于该点电位 能熟练应用两个电阻的分压和分流公式1 27 29较为复杂的串并联电路中求等效电阻 ppt中例1 例2 五 支路法 求解的一般步骤 标定各支路电流 电压 的参考方向 对选定的回路标出回路循行方向 2 选定 n 1 个独立节点 列写其KCL方程 3 选定b n 1 个独立回路 列写其KVL方程 根据元件特性写出VCR方程 代入KVL方程 4 求解上述方程 得到b个支路电流 5 进一步计算支路电压和进行其它分析 1 3233 网孔分析法 以网孔电流为自变量列写方程的电路分析方法 也叫做网孔电流法 网孔电流 一种沿着网孔边界流动的假想电流 第二章网孔分析和节点分析 一 网孔电流法 解题思路 以网孔电流为自变量 因自动满足kcl方程 只需列写kvl方程 方程个数等于网孔个数 解题方法 对于简单的电路 比如两个网孔 可以直接以网孔电流为变量列写kvl方程 对于比较复杂的电路 直接利用标准模式比较方便 要求理解自阻Rii 正数 互阻Rij 选相同的网孔绕行方向时为负值 和该网孔电源电压升之和usmi的含义及计算方法 复杂的方程组可以利用克莱姆法则求解 其中D是方程矩阵行列式 Dj是用常数项替换D中第j列后得到的行列式值 网孔分析法解题步骤 确定网孔和网孔电流 在图中标出网孔电流变量和绕行方向 所有网孔选择相同绕行方向 比如顺时针 判断是否有受控源 若有 先将其看作独立电源 然后用网孔电流表示控制变量 例如u2 i2R2习题2 5 2 6书例题2 4判断电路中是否有电流源 若有电流源支路为某网孔独有 将该网孔电流用电流源电流值表示 本网孔不必再列方程 习题2 3书例题2 2若有电流源支路为两网孔共有 引入一个中间变量u 表示电流源两端的电压 同时用两个网孔电流来表示电流源的值 例如i1 i2 is 书例题2 34 求每个网孔的自阻 网孔电阻之和 互阻 和相邻网孔的共有电阻的负数 和电源的电压升之和 包括电压源和电流源引入的中间变量u 书例题2 1为每个网孔列写形如R11i1 R12i2 R13i3 us11的网孔方程 联立网孔方程 受控源引入方程 电流源引入方程 求解 用网孔分析法计算图示电路中的网孔电流 解题思路 以节点电压为自变量 因自动满足kvl方程 只需列写kcl方程 方程个数等于独立节点个数n 1 二 节点电压法 解题方法 对于简单的电路 比如一个独立节点 可以直接以节点电压为变量列写kcl方程 对于比较复杂的电路 直接利用标准模式比较方便 1 要求理解自导Gii 正数 互导Gij和流入该节点的电源电流之和isni的含义及计算方法 这里电源电流包括电流源和等效以后的电压源电流 2 能够求解用节点电压代替电压源的简化图 习题2 122 14 节点电压法解题步骤 确定参考节点和独立节点序号 并在图中标出 判断是否有受控源 若有 先将其看作独立电源 然后用节点电压表示控制变量 例如u u2 u1习题2 17 19判断电路中是否有电压源 若电压源的一端为参考节点 将该节点电压用电压源表示 例u1 us1 本节点不必再列方程 书例题2 9若电压源的两端均不是参考节点 引入一个中间变量i 表示电压源流出的电流 同时用两个节点电压来表示电压源的值 例如u1 u2 us 书例题2 10小技巧 可以将电压源和电阻串联看作一条支路 该支路电导不变 电压源等效为is Gus的电流源 习题2 194 求每个节点的自导 与本节点相连的电导之和 互导 和相邻节点共有电导的负数 和电源的流入电流之和 包括电流源和电压源引入的中间变量i 注意 与电流源串联的电阻不计入自导和互导 书例题2 8为每个节点列写形如G11u1 G12u2 G13u3 is11的节点方程 联立节点方程 受控源引入方程 电压源引入方程 求解 用节点电压法计算图示电路中的节点电压 三 含运放的电路分析 输入电阻 输出电阻 电路模型 输入电阻 输出电阻 在线性放大区 将运放电路作如下的理想化处理 A uo为有限值 则ud 0 即u u 两个输入端之间相当于短路 虚短路 Ri 理想运算放大器 i 0 i 0 即从输入端看进去 元件相当于开路 虚断路 1 理解理想运放虚短和虚断的特性 都是相对于外电路来说的 在运放内部存在极小压差和电流 2 利用虚短u u 和虚断i i 0的特点 与节点电压法相结合来求解输出与输入的关系 主要包括三种情况 1 书例题2 12一个输入端接地 则u u 0 流入运放电流为0 直接利用节点方程 1个方程 可以求出输出输入电压之比 2 书例题2 13两个输入端均不接地 则u u 流入运放电流为0 直接利用节点方程 2个方程 可以求出输出输入电压之比 3 书例题2 14输出端直接与一个输入端相连 则uo u u 因输出电压等于输入电压 且流入运放电流为0 所以在电路中起到隔离的作用 习题2 21 若要使图示电路的闭环增益等于5 则Rf a b a 网孔电流法 2 电路中有电压控制电流源 控制变量为uR1 用网孔电流表示控制变量为uR1 R1 i2 i1 然后受控源看作是独立电流源 设网孔电流分别为i1 i2和i3 绕行方向均为顺时针 如图所示 3 该电路有两个电流源 其中is为网孔1所独有 因此网孔电流i1可以用is表示 i1 is 这就是网孔1的方程 另一个电流源是受控源 为网孔2 3所共有 因此假设受控源两端电压为u 因为引入一个变量 需要根据电流源的值增加一个方程 i3 i2 5uR1 u i1 is R1i1 R1 R3 i2 us u 4 求自阻 互阻和电压升之和 因为网孔1方程已知 只需求网孔2和3 网孔2 R22 R1 R3 互阻R21 R1 R23 0 电压升usm2 us u 网孔3 R33 R2 R4 互阻R31 R2 R32 0 电压升usm3 u R2i1 R2 R4 i3 u i3 i2 5uR1 uR1 R1 i2 i1 5 列写方程 5个未知数 5个独立方程 可以求解 节点电压法 2 电路中有电压控制电流源 控制变量为uR1 用节点电压表示控制变量为uR1 u1 u2然后受控源看作是独立电流源 电路共有5个节点 在图中标出序号 选择电源负极也就是节点4为0参考点 对独立节点1 2 3 5列写节点方程 3 电路中有一个电压源 且电源负极为参考点 所以u1 us为已知 不必再为1电列写方程 4 求节点2 3 5的自导 互导和流入该节点的电流源电流之和 节点2 G22 G1 G2 G21 G1 G23 G2 is22 5uR1节点3 G33 G2 G4 G32 G2 G35 G4 is33 is节点5 G55 G3 G4 G53 G4 is55 5uR1 5 列写方程 u1 us G1u1 G1 G2 u2 G2u3 5uR1 G2u2 G2 G4 u3 G4u5 is G4u3 G3 G4 u5 5uR1 uR1 u1 u2 5个未知数 5个独立方程 可以求解 第三章叠加方法和网络函数 一 网络函数 单一激励的线性 时不变电路中指定的响应对激励之比 利用分压关系求解网络函数 书例题3 1对于梯形网络 假设输出为1 书例题3 2依次求电流和电压值 网络函数的求解办法 二 叠加定理 线性电路中 各支路上的响应等于各个独立源单独作用所产生的响应之和 注意 1 不作用的电源置零 电流源断路 电压源短路 2 只适用于计算电压和电流 不适于计算功率 习题3 12 153 受控源的不能单独作用 要始终保留 书例题3 4 要求 1 能利用分压公式或假设输出为1的方法求网络函数习题3 22 利用叠加原理求支路中的响应习题3 6 73 利用叠加原理和网络函数求包含未知网络的支路响应书例题3 6习题3 1 10 试用叠加定理求解图2 5 3所示电路中的电流I 第四章分解方法及单口网络 一 单口网络的伏安关系求解的三种方法 支路电流法 外加电流源 求入端电压 外加电压源 求入端电流b 习题4 1 习题4 3 书例题4 1 二 置换定理 用电流值等于端口电流的电流源或电压值等于端口电压的电压源替代一个子网络 不影响另一子网络中支路电流或电压的求解 求解步骤 1 分解网络为N1 N2 2 求N1和N2端口VCR 3 联立 求端口u i 4 用电流源或电压源置换N1 求N2注意 1 替换前后端口电流电压方向不能改变 2 置换定理适用于线性和非线性 3 置换是基于工作点的等效 求解特定外接电路有效 书例题4 5 习题4 4 5 三 单口网络的等效 等效是指对两子网络有相同的端口VCR 对任意的外电路均等效 求解步骤 1 分解网络为N1 N2 2 求N1的端口VCR 3 根据VCR求等效电路 4 用等效电路替代N1 求N2 要求 1 能在伏安特性曲线 VCR方程和等效电路之间转换 注意方向 习题4 192 能够计算含受控源单口网络的输入电阻 书例题4 10习题4 93 能利用简单的规律和公式识别多余元件 进行等效 习题4 13 144 能利用等效条件iS uS R G 1 R实现实际电压源 串联电阻 和实际电流源 并联电阻 间的转换 化简电路 书例题4 11ppt例2 3 四 戴维南定理 含源端口非关联参考方向时 对应VCR u uoc Roiuoc为端口开路电压 Ro为网络内部电源全部置0 电压源短路 电流源开路 后的端口等效电阻 求开路电压uoc 网孔法 节点法 叠加定理 书例题4 15 分压法 书例题4 13 习题4 16 求输出电阻Ro 短路电流法 加压求流法 串并联 ppt例3 习题4 24 c d c d 五 诺顿定理 含源端口非关联参考方向时 对应VCR i isc