第3部分效变换与等效电路

1、1第第3章章 等效变换与等效电路等效变换与等效电路l建立电路的等效变换的基本概念建立电路的等效变换的基本概念l应用电源的等效变换化简电路应用电源的等效变换化简电路l含受控源等效电路的分析方法含受控源等效电路的分析方法l晶体管小信号等效电路及其计算晶体管小信号等效电路及其计算l应用应用等效变换和电桥电路分析电路等效变换和电桥电路分析电路l运用理想运放的特性分析运算放大器电路运用理想运放的特性分析运算放大器电路电电 路路分分 析析2 3.1 电源等效变换电源等效变换实际电压源实际电压源( (非理想电压源非理想电压源) ) susriuui0iruuss伏安关系伏安关系rs 越小，直线越平，越接近理

2、想电压源越小，直线越平，越接近理想电压源电电 路路分分 析析3实际电流源实际电流源( (非理想电流源非理想电流源) ) ui0iriruugiiss000或伏安关系伏安关系g0 越小，越小，r0越大，直线越垂直，越接近理想电流源越大，直线越垂直，越接近理想电流源si0riu 3.1 电源等效变换电源等效变换电电 路路分分 析析4两种实际电源的等效变换两种实际电源的等效变换si0riususriu两个电路等效，即两个电路的伏安关系式相同，两个电路等效，即两个电路的伏安关系式相同，比较以上两式，有比较以上两式，有irirus00iruussssiru00rrsssiru00rrssssrui sr

3、r 0454550v5 10a5 可见：两个电路中的可见：两个电路中的u=45v，当然电流，当然电流i=1a。但是，两个电路但是，两个电路5 中的电流则不相同。这说明：所中的电流则不相同。这说明：所谓谓“等效等效”是指所接负载是指所接负载(外电路外电路)的等效。的等效。 电电 路路分分 析析5注注 意：意：等效变换时应注意电路中电源的方向；等效变换时应注意电路中电源的方向；理想电压源理想电压源( (内阻为内阻为0)0)和理想电流源和理想电流源( (内阻为内阻为)之之间不可变换；间不可变换；所谓等效是对外部特性而言的，而内部并不等效。所谓等效是对外部特性而言的，而内部并不等效。两个网络等效是要求

4、两网络的伏安关系曲线完全重两个网络等效是要求两网络的伏安关系曲线完全重合。即两网络接同一负载其负载端的电压和电流相合。即两网络接同一负载其负载端的电压和电流相同，但并不能说明两网络等效。如：同，但并不能说明两网络等效。如：电电 路路分分 析析6举举 例例412v+u_iu=12- -4i512035ui15v+u_i3837u= 5- -i7878v381282881247878uv385878517878u 电电 路路分分 析析7446v332a662a22i11例例 3-23-2用电源等效变换的方法计算图示电路中的电流用电源等效变换的方法计算图示电路中的电流 i。2 2a33224 4a2

5、28 8v224 4v884 4va94948i电电 路路分分 析析8图示电路中的图示电路中的u1 =_v， u2 =_v, 电流电流 i = _a。例例 3-33-31u2uia1a221v31u2uv121v3v41ia2211431iv32111uv04222u30a1i11i电电 路路分分 析析9电源及其串并联电源及其串并联电压源串联和并联电压源串联和并联 并联条件：并联条件：(1)us1 =us2，(2)极性一致极性一致1su2su21ssuu1su2su21ssuu电电 路路分分 析析10电源及其串并联电源及其串并联电流源串联和并联电流源串联和并联 串联条件：串联条件：(1)is1

6、 =is2，(2)方向一致方向一致1si2si21ssii1si2si21ssii电电 路路分分 析析11电源及其串并联电源及其串并联电压源与其它元件并联电压源与其它元件并联susux电电 路路分分 析析12i=1a2a20 + - -2v50 电压源与其它元件并联举例电压源与其它元件并联举例10v10 5 10v10 i=1a3a电电 路路分分 析析13电源及其串并联电源及其串并联电流源与其它元件串联电流源与其它元件串联sixsi电电 路路分分 析析14u=30v电流源与其它元件串联举例电流源与其它元件串联举例10 3a10 u=30v3a+- -20 + - -2v2a+ - -2v50

7、u=30v10 电电 路路分分 析析15例例 3-43-4试将图示电路变成关于试将图示电路变成关于a、b的电流源模型的电流源模型。6 12 2a 1a+- -1v1a2a+- -2vab6 12 2a1a+- -1v1a2a+- -2vab6 12 +- -+- -1a3a1v2vab4a4 ab电电 路路分分 析析163.2 含受控源的等效电路含受控源的等效电路例例3-63-6：求图示电路的等效电路。：求图示电路的等效电路。 u =5 +3i - - 4u，u = 0.6 i + 1根据伏安关系式可画出等效电路。根据伏安关系式可画出等效电路。2 2u1 ui5v4u2 v16 . 0ui电电

8、 路路分分 析析173.2 含受控源的等效电路含受控源的等效电路例例3-63-6：求图示电路的等效电路。：求图示电路的等效电路。 u =3i - - 4u，u = 0.6 i 根据伏安关系式可画出等效电路。根据伏安关系式可画出等效电路。2 2u1 ui3v4u2 6 . 0ui电电 路路分分 析析18几条规律几条规律l受控源和独立源一样可进行电源等效变受控源和独立源一样可进行电源等效变换，变换后仍为受控源。换，变换后仍为受控源。l在化简过程中，应保留控制量。在化简过程中，应保留控制量。l若电路中无独立源，则电路等效为一个若电路中无独立源，则电路等效为一个电阻。电阻。 l电路化简为最简形式后，应

9、尽力找出伏电路化简为最简形式后，应尽力找出伏安关系式。安关系式。电电 路路分分 析析19例例 1l 在端口加电压和电流；在端口加电压和电流；+ u1 -224u1ab+-+u-il 列伏安关系：列伏安关系：31326242;11iuruuuuuiuuab求图示电路的等效电阻求图示电路的等效电阻rab。电电 路路分分 析析20例例 2l 在端口加电压和电流；在端口加电压和电流；+u- -il 列伏安关系：列伏安关系：33163101 . 2;63101 . 22101111iuruuiuuuuuiab故- - u1 +10 53 2u1ab求图示电路的等效电阻求图示电路的等效电阻rab。电电 路

10、路分分 析析21例例 3l 在端口加电压和电流；在端口加电压和电流；+u- -il 列伏安关系：列伏安关系：445 . 45 . 05 . 0)10(5 . 01111iuriuiiiiiiiuab故由于求图示电路的等效电阻求图示电路的等效电阻rab。0.5 ab0.5 i110i1电电 路路分分 析析22课堂练习课堂练习l 自测题自测题3-5l 自测题自测题3-6电电 路路分分 析析23课堂小结课堂小结l 本节课的重点与难点本节课的重点与难点u等效变换与等效电路的概念。等效变换与等效电路的概念。u电源等效变换。电源等效变换。电压源模型和电流源模型的等效变换。电压源模型和电流源模型的等效变换。电压源、电流源的串联和并联。电压源、电流源的串联和并联。电压源与电压源与x元件的并联，电流源与元件的并联，电流源与x元件的串联。元件的串联。u含受控源电路的等效电路含受控源电路的等效电路受控源与独立源一样可进行电源等效变换。受控源与独立源一样可进行电源等效变换。无独立源的受控源电路可等效为电阻。无独立源的受控源电路