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文檔簡介

1、 作 業(yè)4-164-22(提示:各響應為各獨立源的線性組合) 4.3 戴維南定理和諾頓定理 求:電路中的RL為多大時,它吸收的功率最大,并求此最大功率。_+36 u42u1+_1.5u1 i4.3 戴維南定理和諾頓定理 對于任意一個線性含源二端網(wǎng)絡N,就其端口而言,可以用一條最簡單的有源支路對外進行等效: 用一條實際電壓源支路對外部進行等效,N0abReqNab+_uOC 其串聯(lián)電阻等于該含源二端網(wǎng)絡中所有獨立源置零時,由端鈕看進去的等效電阻Req。此即為戴維南定理。 其中電壓源的電壓等于該含源二端網(wǎng)絡在端鈕處的開路電壓uOC;uS=uOCRS=Req+_uSRSab+_ab戴維南等效電路4.

2、3 戴維南定理和諾頓定理諾頓定理 對于任意一個線性含源二端網(wǎng)絡NS,就其兩個端鈕a、b而言,都可以用一條實際電流源支路對外部進行等效,其中電流源的電流等于該含源二端網(wǎng)絡在端鈕處的短路電流iSC,其并聯(lián)電阻等于該含源二端網(wǎng)絡中所有獨立源置零時,由端鈕看進去的等效電阻Req。N0abReqNSabiSCiS=iSCRS=ReqabNSabiSC4.3 戴維南定理和諾頓定理 注意:u與i的方向向內(nèi)部關聯(lián) 求等效電阻的一般方法 外加激勵法(原二端網(wǎng)絡中獨立源全為零值) N0iu+_N0iu+_i4.3 戴維南定理和諾頓定理 注意:uoc與isc的方向在斷路與短路支路上關聯(lián) 求等效電阻的一般方法 開路短

3、路法Nuoc+_.iscN4.3 戴維南定理和諾頓定理 最 大 功 率 傳 輸+_uOCReqabRLI+_U4.4 特勒根定理且各支路電壓電流為關聯(lián)參考方向,則:即擬功率守恒:定理二、有網(wǎng)絡N和網(wǎng)絡 ,若它們具有相同的關聯(lián)矩陣,并設支路電壓向量與支路電流向量分別為:4.4 特勒根定理 若網(wǎng)絡N0為線性電阻無源網(wǎng)絡時,僅需對其端口的 兩條(或多條)外支路可直接利用特勒根定理分析. 在使用定理的過程中,一定要注意對應支路的電壓、 電流的參考方向要關聯(lián).第4章 電路定理4.1 疊加定理4.2 替代定理4.3 戴維南定理和諾頓定理4.4 特勒根定理4.5 互易定理4.6 對偶定理目 錄4.5 互易定

4、理 互易定理適用的條件: 線性電阻網(wǎng)絡. 互 易 定 理 僅有一個獨立源作用. 對于單一激勵的不含受控源的線性電阻電路,存在 三種互易性質(zhì). 4.5 互易定理 互 易 定 理 定理1:在圖a與圖b所示電路中,N0為僅由電阻組成的線性 電阻電路:圖ai2N0us1_+1122.us2+_圖bi11122N0.4.5 互易定理 互 易 定 理 定理2:在圖a與圖b所示電路中,N0為僅由電阻組成的線性 電阻電路: u2N0is1圖a1122.+._is2圖bu11122N0.+_.4.5 互易定理 互 易 定 理 定理3:在圖a與圖b所示電路中,N0為僅由電阻組成的線性 電阻電路: 2圖au2.N0

5、us1112.+._+_is2圖bi11122N0.N1122_uS1+i2N1122_uS2+i1N1122iS1i2+_u2N1122i1i2+_u1iS2i2N1122i1iS21、2、4.5 互易定理N112_uS1+_u23、24.5 互易定理 例:電路如圖所示,試求電流I 412228V+_I.4.5 互易定理 解:原電路為一不平衡橋式電路,但為僅有一個獨立源單 獨作用的線性電阻電路,可使用互易定理進行分析。互易 后的電路如圖b所示。此時應注意互易前后對應支路上的電 壓電流的參考方向必須同時關聯(lián).412228V+_I.11.22圖a.412228V+_I.圖b.2112.4.5 互

6、易定理 在圖b中可求得:.412228V+_I.圖b.2112.I3I2I1根據(jù)分流公式:由KCL得:, 故原電路中所求電流 注:此例也可用戴維南定理求解4.5 互易定理 例:已知圖中N0為線性電阻無源網(wǎng)絡,圖a中,us=24V時, I1=8A, I2=6A, 問在圖b中Us=12V時, I3= ?N0Us_+I2圖aI1Us+_圖bI3N064.5 互易定理 解:對圖b采用諾頓定理求I312V+_圖cIscN0I2N024V_+圖aI1 當將6支路短路求短路電流Isc時,如圖c所示,由互易定理 和齊性原理有:4.5 互易定理 當求6電阻兩端向右看的諾頓等效電阻時,可利用圖a 電路,則:I2N

7、024V_+圖aI1Us+_圖bI3N064.5 互易定理 則諾頓等效電路如下圖所示:3A.36I3I3= 1A 圖中N0為線性純電阻網(wǎng)絡,圖(a)中IS1=4A, IS2=8A,圖(b)所示中,當U1=16V, U2=12V ,圖(c)所示中,電流源IS2發(fā)出的功率為240W,求(a)圖中N0所吸收的功率。N01122(a)IS1IS2+_U1+_U2N01122(b)+_U2IS1+_U1N01122(c)IS2+_U1 +_U2 N01122(a)IS1IS2+_U1+_U2N01122(b)+_U2IS1+_U1N01122(c)IS2+_U1 +_U2 分別對ac、bc、ac列方程:

8、4-17_+I2N01122I1US1_+US2_+U2_+U1R1R3R2+_U34-17_+I2N01122I1US1_+US2_+U2_+U1R3R2+_U3R1_+I2N01122I1US1_+US2_+U2_+U1R1R3R2+_U3例:如圖所示電路中,在R=10時,有U=5V, U2=3V,在R=40時,有U=8V, U2=6V, 試問:當R=?時, R可獲最大功率,并求此功率值;當R=?時, R2可獲最小功率,并求此功率值;R1R3R2R4_+U2_+_+UIsabR(1) (2) 4-29: NSV21A21A123 1:3V;2:18V。 課 堂 練 習第5章 運算放大器5.

9、1 運算放大器概述5.2 運算放大器構(gòu)成的比例器5.3 運算放大器典型電路分析目 錄5.1 運算放大器概述 運算放大器(運放)是一種多端集成電路,它的電壓放大 倍數(shù)(電壓增益)很高。運放通常由數(shù)十個晶體管和一些 電阻構(gòu)成。早期,運放用來完成模擬信號的求和、微分和 積分等運算,故稱為運算放大器。 現(xiàn)在已有上千種不同型號的集成運放。運放是一種價格低 廉、用途廣泛的電子器件。它的應用已遠遠超過運算的范 圍。它在通信、控制和測量等設備中得到了廣泛應用。如 用于各種測量電路、音響電路、有源濾波器、電壓比較器、 恒流源、加(減)法器、橋式傳感器放大電路等等。 運放器件的電氣圖形符號如圖(a)所示。運放在正

10、常工作時,需將一個直流正電源和一個直流負電源與運放的電源端E+和E-相連圖(b)。兩個電源的公共端構(gòu)成運放的外部接地端。 運 放 簡 介5.1 運算放大器概述 運放與外部電路連接的端鈕只有四個:兩個輸入端、一個輸出端和一個接地端,這樣,運放可看為是一個四端元件。u-、u+和uo分別表示反相輸入端、同相輸入端和輸出端相對接地端的電壓。ud=u+-u-稱為差模輸入電壓。 5.1 運算放大器概述+_A_a.boE+E-+_ubua+uo+_ a端:反相輸入端:在o端輸出時相位相反. 電 路 符 號 b端:同相輸入端:在o端輸出時相位相同. o端:輸出端. A:電壓放大倍數(shù),也稱作“電壓增益”.5.1

11、 運算放大器概述 Ri :輸入電阻很大 電 路 模 型 A很大 Ro:輸出電阻很小,.RiA(ub- ua).Roabo+_uo+_.ub+_ua+_理想運放理想化條件:5.1 運算放大器概述 理想狀態(tài)下, “虛斷”, 電流可以為0,但不能 把支路從電路里斷開. , “虛短”, 但不能在電路中將a、b 兩點短接. “虛斷”和“虛短”的概念,是分析含理想運放電路的基礎.RiA(ub- ua).Roabo+_uo+_.ub+_ua+_iaib5.1 運算放大器概述 常 用 接 法 “虛地”:可把a點電位用0代入,但不能直接作接地處理. 理想化:+_Aa.bo5.1 運算放大器概述(1)反相放大器

12、利用理想運放輸入端口的“虛斷”、“虛短”特性分析: 解得 5.2 運算放大器構(gòu)成的比例器+_.RfR1+_+_uiuoabi1i2 當RfR1時,輸出電壓的幅度比輸入電壓幅度大,該電路是一個電壓放大器。式中的負號表示輸出電壓與輸入電壓極性相反,故稱為反相放大器。 例如, R1=1k, Rf=10k, ui(t)=8V時,輸出電壓為 5.2 運算放大器構(gòu)成的比例器(2)同相放大器利用理想運放的“虛短”、“虛斷”特性分析: 解得 5.2 運算放大器構(gòu)成的比例器+_.RfR1+_+_uiuoabi1i2 由于輸出電壓的幅度比輸入電壓的幅度大,而且極性相同,故稱為同相放大器。 例如R1=1k, Rf=10k, ui(t)=8V時,輸出電壓為: 5.2 運算放大器構(gòu)成的比例器 幾種常用運放電路分析(1)電壓跟隨器 圖示為電壓跟隨器,是一種最簡單的運放電路. 顯然,該電路的輸出電壓uo將跟隨輸入電壓ui的變化,故稱為電壓跟隨器。 5.3 運算放大器典型電路分析+_a.bo+_uiUo+_ 由于該電路的輸入電阻Ri為無限大和輸出電阻Ro為零,將它插入兩個雙口網(wǎng)絡之間時,既不會影響網(wǎng)絡的轉(zhuǎn)移特性,又能對網(wǎng)絡起隔離作用,故又稱為緩沖器. 5.3 運算放大器典型電路分析(2)緩沖器 (3) 加法運算電

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