1、電力線路=強電電路電與 電路電：現(xiàn)代文明的血液 有效地攜帶大量能量和大量信息 與力/熱/聲/光/化等現(xiàn)象相互轉(zhuǎn)換在人為限定的通運行 電路對象：電能 應(yīng)用：電能的產(chǎn)生/傳遞/使用：電纜、變壓器，發(fā)電機和電器研究：轉(zhuǎn)換效率、傳遞效率、安全性課程：電機、電工、電氣、控制電路分為兩類：電力線路和電子線路電路課程的范疇功能安全性擴展性狀態(tài)邏輯兼容性先進(jìn)性工藝接口成本穩(wěn)定性輻射尺寸復(fù)雜度適用性重量功耗電路分析：對已有的電路進(jìn)行分析電路設(shè)計：根據(jù)需求設(shè)計新電路分析和設(shè)計是相輔相承的設(shè)計電路時：不斷分析已有的電路分析電路時：借助于設(shè)計時的經(jīng)驗印刷電路板 (Pr ed Circuit Board)原理圖（sch

2、ematic）一般電子線路的結(jié)構(gòu)：PCB元器件元器件：具備一定功能和特性 種類：分立元器件、集成電路、模塊 PCB：連接元器件的金屬圖樣照相印刷過孔和焊盤：用于層間連接和固定元件圖塊： 指示元器件及其管腳連線： 指示元器件管腳之間的連接關(guān)系CAD：用計算機輔助設(shè)計和分析CAD仿真： 用計算機模擬真實電路的運行模擬真實的程度，取決于模型和算法1前言基本定理伏安特性元器件疊加原理前言基本定理伏安特性元器件疊加原理前言基本定理伏安特性元器件疊加原理前言元器件前言元器件基本定理伏安特性疊加原理基本定理伏安特性疊加原理電子線路=弱電電路對象：電信號應(yīng)用：電信號的產(chǎn)生/傳遞/處理/變換.：用導(dǎo)線連接各種的

3、電路元器件.研究：功能、信息容量、計算力、準(zhǔn)確性.課程：電分、模電、數(shù)電、集成電路前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理電信號的測量：常用儀器萬用表：測量電流、電壓、電阻等.示波器：電路試驗/實驗最重要的儀器 觀測電壓時間的函數(shù)波形 同時觀察多個信號之間的關(guān)系OSC 其他：頻率計/功率計/頻譜儀/虛擬儀器.2前言基本定理 伏安特性 元器件 疊加原理基本定理（2） ：II 之間1I1I2I323I4I5I6456電流定理（KCL）：任意節(jié)點流出和流入的電流總和相等一致參考方向條件下：Ii=0獨立方程數(shù)：節(jié)點數(shù)1來自電磁場理論的依據(jù)：電荷守恒前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理 I4 I5 I6

4、 = 0I2 + I3 + I5 = 0I1 I3 + I6 = 0I1 + I2 + I4 = 0基本定理（1）：VV 之間V1 12V4 4V5 5V6 6電壓定理（KVL）： 任意閉合回路電壓升降變化總和為零 一致參考方向條件下：Vi=0 獨立方程數(shù)：支路數(shù)節(jié)點數(shù)1來自電磁場理論的依據(jù)：勢場無旋前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理V3 3V2 V1 + V3 + V2 =0V4 V2 V5 =0V5 V3 V6 =0V1 V6 + V4 =0V1+V3V5+V4=0電路的要素：電信號、元器件、網(wǎng)絡(luò)V1I1VAV2各種GNDVC元件I2VBI3V3元器件：用端口上電信號間關(guān)系來描述元器件

5、端口上V和I服從：伏安特性細(xì)分：輸入特性、輸出特性、轉(zhuǎn)移特性導(dǎo)線網(wǎng)絡(luò)：用“圖”來表示：支路和節(jié)點網(wǎng)絡(luò)中的V和I服從：電路基本定理前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理電信號的功率：瞬時和平均功率IV ?功率表達(dá)式的推導(dǎo)：注意V極性和I方向正功率的意義：表示元器件在消耗電能負(fù)功率的意義：表示元器件在產(chǎn)生電能普適性：功率的定義可應(yīng)用于所有電路任何時刻封閉電路的能量守恒：Pi=0前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理平均功率： P 1 T VI dtT 0瞬時功率： P(t) V(t) I(t)P dW d(VQ) V dQ VIdtdtdt電信號的形式：電壓和電流IV ?電路理論：研究電路中各處V

6、和I的關(guān)系 電壓V：電場中兩點間的電勢差 參考極性：標(biāo)定正負(fù)后，用實數(shù)表示電流I：電流場中某橫截面的電荷通過率 參考方向：標(biāo)定方向后，用實數(shù)表示前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理電流場DjI j d D sD電場ABGVAB VA VB E dlLE電阻：線性靜態(tài)無源器件IVIV伏安特性： VI平面通過原點的直線I=V/R 斜率為1/R 稱為“電導(dǎo)“恒參/變參：固定電阻/變阻器串、并聯(lián)： 等效電阻的計算串聯(lián)為電阻求和；并聯(lián)為電導(dǎo)求和電感：線性動態(tài)無源器件VVI伏安特性： VI平面通過原點的直線 V=LdI/dt=LI動態(tài)特性： 可以電能、電能恒參/變參：固定電感/可調(diào)電感串、并聯(lián)： 串聯(lián)L

7、求和，并聯(lián)L-1求和3前言基本定理 伏安特性 元器件 疊加原理前言基本定理 伏安特性 元器件 疊加原理理想電壓源V0IVV0伏安特性：垂直于V軸的直線 V = V0“停電了的”理想電壓源：等效于短路對比實際源：V= V0+ Ir實際源可等效為理想電壓源和電阻串聯(lián)前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理實際源的等效形式V0r電源：線性靜態(tài)有源器件IVIV伏安特性：VI平面不通過原點的直線 表述方法1： I=V/r I0 表述方法2： V=Ir + V0 V軸截距V0：開路電壓I軸截距-I0：短路電流前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理I電容：線性動態(tài)無源器件IVIV伏安特性： VI平面通過原點的

8、直線 I=dQ/dt=d(CV)/dt=CV動態(tài)特性： 可以電能、電能恒參/變參：固定電容/可調(diào)電容串、并聯(lián)： 并聯(lián)C求和，串聯(lián)C-1求和前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理伏案特性：VI 之間IIVV ?元件的伏安特性和曲線：f(V,I)=0 例如：電阻的歐姆定律：伏安特性的特例等效元件：伏安特性相同的元件/組等效原理：等效元件之間可以相互替換注意：伏安特性和參考方向有關(guān)前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理二極管：非線性無源元件IVVI伏安特性：指數(shù)模型+擊穿特性I=ISexp(V/VT)1 .簡化：常采用3段或2段折線等效電容效應(yīng)：不能忽略時，算是動態(tài)元件等效電路：按一定模型等效為阻容

9、電路運算放大器：多端有源器件VoV+V-V+ V-Vo五個以上管腳：二入一出電源和地轉(zhuǎn)移特性：差分放大：VoA(V+V) 線性區(qū)和飽和區(qū)同相放大 & 反相放大應(yīng)用方法和結(jié)構(gòu)：在后面的介紹4前言基本定理伏安特性元器件疊加原理前言基本定理 伏安特性 元器件 疊加原理理想線性受控源壓壓 控控電ViaVVi電VigmVi壓 流源源流 流 控控電IirmIi電IiaIIi壓 流源源一共有四種組合壓控電壓源：電壓增益，Ri=；Ro=0壓控電流源：跨導(dǎo)增益，Ri=；Ro=流控電壓源：跨阻增益，Ri=0；Ro=0流控電流源：電流增益，Ri=0；Ro=前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理受控源：線性四端有源器

10、件某種Iy物理Vx4機制V輸輸x3入出Vx2端端Vx1Vy圖中x和y分別可以是電流或電壓 輸出端信號y受輸入端信號x的控制 相對而言，前文所說的源稱為“獨立源”轉(zhuǎn)移特性：帶參數(shù)的曲線族圖中示例為理想壓控電流源前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理受控源y=f(x)控制信號 xBJT：多端有源器件ICCIB2BIB1EVCE描述方法1：帶參數(shù)的伏安函數(shù)曲線族圖中所示為輸出特性(VCEICE)曲線族第三端(B極)控制了C、E極間的特性不同的IB對應(yīng)于不同的CE間伏安特性描述方法2：引入受控源的概念前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理理想電流源I0IVI0伏安特性：垂直于I軸的直線 I = I0“

11、停電了的”理想電流源：等效于斷路對比實際源：I=I0 +V/r實際源可等效為理想電流源和電阻并聯(lián)前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理實際源的等效形式I0r 線性電路的概念激勵 X1激勵 X2響應(yīng)Y1響應(yīng)Y2如果電路系統(tǒng)AX1AY1則X XY Y1212激勵和響應(yīng)：V或I，可以是時間的函數(shù) 線性電路是滿足線性條件的電路 僅含阻、容、感、 線性源的電路 非線性元件工作于線性區(qū)內(nèi)時可近似滿足線性電路是最容易分析的電路5前言基本定理 伏安特性 元器件 疊加原理疊加原理的應(yīng)用和技巧Vt把電路中的源拆開后逐個分析，再求和拆分方法：幅度上 按比例分成多份 拆分方法：頻率上 直流 + 交流拆分方法：時間上

12、不的脈沖群實際中怎么拆分 具體問題具體分析前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理線性系統(tǒng)中的疊加原理原理：多個獨立源一起激勵所得響應(yīng)， 是各源分別激勵所得響應(yīng)的總和理由：線性系統(tǒng)的可加性是定義的延伸使用條件：獨立源線性電路網(wǎng)絡(luò)注意：每個源獨立激勵時，其他源需置零前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理線性電路網(wǎng)絡(luò)的研究方法基本方法：KCLKVL伏安特性雖然土，但是是必殺技時域方法：瞬態(tài)分析 分析電路瞬間變化頻域方法：穩(wěn)態(tài)分析 用正弦波激勵電路疊加原理：利用線性電路的特性前言基本定理 伏安特性元器件 疊加原理線性網(wǎng)絡(luò)：n節(jié)點b支路KCL：n1個獨立方程KVL：b-n+1個獨立方程伏安特性：b個獨立方程BJT：工作于線性區(qū)時的等效電路BCCIbBrb Ib rc EreE最簡單的BJT等效電路：引入流控電流源輸入阻