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电路理论(第五章)-3

电路理论(第五章)-3
电路理论(第五章)-3

经典运放电路分析

从虚断,虚短分析基本运放电路 运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位看完后有所斩获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出及输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出 Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了! 今天,教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入

端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。 好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。 1)反向放大器: 图1 图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,

电路原理讲解分析

电源电路 一、电源电路的功能和组成: 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把 220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 ( 1 )半波整流 半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电

( 2 )全波整流 全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图 2 ( b )。负载 R L 上得到的是脉动的全波整流电流,输出电压比半波整流电路高。 ( 3 )全波桥式整流 用 4 个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器,见图2 ( c )。负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。 ( 4 )倍压整流 用多个二极管和电容器可以获得较高的直流电压。图 2 ( d )是一个二倍压整流电路。当 U2 为负半周时 VD1 导通, C1 被充电, C1 上最高电压可接近1.4U2 ;当 U2 正半周时 VD2 导通, C1 上的电压和 U2 叠加在一起对 C2 充电,使 C2 上电压接近 2.8U2 ,是 C1 上电压的 2 倍,所以叫倍压整流电路。 三、滤波电路 整流后得到的是脉动直流电,如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分,就可得到平滑的直流电。 ( 1 )电容滤波

《电路理论基础》(第三版 陈希有)习题答案第一章

答案1.1 解:图示电路电流的参考方向是从a 指向b 。当时间t <2s 时电流从a 流向b,与参考方向相同,电流为正值;当t >2s 时电流从b 流向a ,与参考方向相反,电流为负值。所以电流i 的数学表达式为 2A 2s -3A 2s t i t ? 答案1.2 解:当0=t 时 0(0)(59e )V 4V u =-=-<0 其真实极性与参考方向相反,即b 为高电位端,a 为低电位端; 当∞→t 时 ()(59e )V 5V u -∞∞=-=>0 其真实极性与参考方向相同, 即a 为高电位端,b 为低电位端。 答案1.3 解:(a)元件A 电压和电流为关联参考方向。元件A 消耗的功率为 A A A p u i = 则 A A A 10W 5V 2A p u i === 真实方向与参考方向相同。 (b) 元件B 电压和电流为关联参考方向。元件B 消耗的功率为 B B B p u i = 则 B B B 10W 1A 10V p i u -===- 真实方向与参考方向相反。 (c) 元件C 电压和电流为非关联参考方向。元件C 发出的功率为 C C C p u i = 则 C C C 10W 10V 1A p u i -===-

真实方向与参考方向相反。 答案1.4 解:对节点列KCL 方程 节点③: 42A 3A 0i --=,得42A 3A=5A i =+ 节点④: 348A 0i i --+=,得348A 3A i i =-+= 节点①: 231A 0i i -++=,得231A 4A i i =+= 节点⑤: 123A 8A 0i i -++-=,得123A 8A 1A i i =+-=- 若只求2i ,可做闭合面如图(b)所示,对其列KCL 方程,得 28A-3A+1A-2A 0i -+= 解得 28A 3A 1A 2A 4A i =-+-= 答案1.5 解:如下图所示 (1)由KCL 方程得 节点①: 12A 1A 3A i =--=- 节点②: 411A 2A i i =+=- 节点③: 341A 1A i i =+=- 节点④: 231A 0i i =--= 若已知电流减少一个,不能求出全部未知电流。 (2)由KVL 方程得

PFC电路原理与分析

引言 追求高品质的电力供需,一直是全球各国所想要达到的目标,然而,大量的兴建电厂,并非解决问题的唯一途径,一方面提高电力供给的能量,一方面提高电气产品的功率因数(Power factor)或效率,才能有效解决问题。有很多电气产品,因其内部阻抗的特性,使得其功率因数非常低,为提高电气产品的功率因数,必须在电源输入端加装功率因数修正电路(Power factor correction circuit),但是加装电路势必增加制造成本,这些费用到最后一定会转嫁给消费者,因此厂商在节省成本的考量之下,通常会以低价为重而不愿意让客户多花这些环保金,大多数的消费者,也因为不了解功率因数修正电路的重要性,只以为兴建电厂才是解决电力不足问题的唯一方案,这是大多数发展中国家电力供应的一大问题所在。 功率因数的意义 电力公司经由输配电系统送至用户端的电力(市电)是电压100-110V/60Hz或200-240V/50Hz的交流电,而电气产品的负载阻抗有三种状况,包括电阻性、电容性、和电感性等,其中只有电阻性负载会消耗功率而产生光或热等能源转换,而容性或感性负载只会储存能量,并不会造成能量的消耗。在纯阻性负载状况下,其电压和电流是同相位的,而在电容性负载下,电流的相位是超前电压的,在电感性负载下电压又是超前电流相位的。这超前或滞后的相位角度直接影响了负载对能量的消耗和储存状况,因此定义了实功功率的计算公式: P=VICosθ θ为V和I和夹角,Cosθ的值介于0-1之间,此值直接影响了电流对负载作实功的状况,称之为功率因数(Power Factor,简称PF)。 为了满足消费者的需要,电力公司必须提供S=VI的功率,而消费者实际上只使用了P的功率值,有一部分能量做了虚功,消耗在无功功率上。PF值越大,则消耗的无功功率越小,电力公司需要提供的S值也越小,将可以少建很多电厂。 功率因数修正器的结构 功率因数修正器的主要作用是让电压与电流的相位相同且使负载近似于电阻性,因此在电路设计上有很多种方法。其中依使用元件来分类,可分为被动式和主动式功因修正器两种。被动式功因修正器在最好状况下PF值也只能达到70%,在严格的功因要求规范下并不适用。若要在全电压范围内(90V~265Vac)且轻重载情况下都能达到80%以上PF值,则主动式功因修正器是必要的选择。主动式功因修正器多为升压式电路结构(Boost Topology), 如图一所示,图二为电感作用波形,输入电压要求为90V~265Vac,在Vd点则为127V~375V直流电压,由升压电路把输出电压V o升到400V的直流,其工作过程如下:

电路理论基础第三版 答案 陈希有

答案2.1 解:本题练习分流、分压公式。设电压、电流参考方向如图所示。 (a) 由分流公式得: 23A 2A 23 I R Ω?==Ω+ 解得 75R =Ω (b) 由分压公式得: 3V 2V 23 R U R ?==Ω+ 解得 47 R =Ω

答案2.2 解:电路等效如图(b)所示。 20k Ω 1U + - 20k Ω + _ U 图中等效电阻 (13)520 (13)k //5k k k 1359 R +?=+ΩΩ=Ω=Ω++ 由分流公式得: 220mA 2mA 20k R I R =? =+Ω 电压 220k 40V U I =Ω?= 再对图(a)使用分压公式得: 13==30V 1+3 U U ?

答案2.3 解:设2R 与5k Ω的并联等效电阻为 2 325k 5k R R R ?Ω =+Ω (1) 由已知条件得如下联立方程: 32 1 13130.05(2)40k (3)eq R U U R R R R R ?==?+??=+=Ω? 由方程(2)、(3)解得 138k R =Ω 32k R =Ω 再将3R 代入(1)式得 210k 3 R =Ω

答案2.4 解:由并联电路分流公式,得 1 8 20mA8mA (128) I Ω =?= +Ω 2 6 20mA12mA (46) I Ω =?= +Ω 由节点①的KCL得 128mA12mA4mA I I I =-=-=-

答案2.5 解:首先将电路化简成图(b)。 图 题2.5 120Ω 图中 1(140100)240R =+Ω=Ω 2(200160)120270360(200160)120R ??+?=+Ω=Ω??++?? 由并联电路分流公式得 2 112 10A 6A R I R R =?=+ 及 21104A I I =-= 再由图(a)得 32120 1A 360120 I I =? =+ 由KVL 得, 3131200100400V U U U I I =-=-=-

模拟电路第五章课后习题答案演示教学

模拟电路第五章课后 习题答案

第五章 习题与思考题 ◆◆ 习题 5-1 图P5-1是集成运放BG303偏置电路的示意图,已知V CC =V EE =15V ,偏置电阻R=1M Ω(需外接)。设各三极管的β均足够大,试估算基准电流I REF 以及输入级放大管的电流I C1、I C2。 解:V T4、VT3、R 组成镜像电流源,流过R 的基准电流IREF 为: A A R U V V I BE EE CC REF μμ3.291 7.01515=-+=-+= A I I I I REF C REF C μβ β3.29211 33=≈???→?+=足够大 VT1、VT2为差分对管,则有: A A I I I C C C μμ7.1423.2921321≈≈= = 本题的意图是理解镜像电流源的工作原理和估算方法。 ◆◆ 习题 5-2 图P5-2是集成比较器BG307偏置电路的示意图。已知V EE =6V ,R 5=85Ω,R 6=68Ω,R 7=1.7k Ω。设三极管的β足够大,试问V T1、V T2的静态电流I C1、I C2为多大? 解: VT5、VT6为核心组成比例电流源,其基准电流IR7为: mA A R R V U I EE BE R 6.21700 6867.020)(20767≈++?-=+---=

mA mA I R R I R R I R C C 08.2)6.285 68(7566565=?=≈= VT1、VT2为差分对管,则有: mA mA I I I C C C 04.108.22 121521=?=== 本题的意图是理解比例电流源的工作原理和估算方法。 ◆◆ 习题 5-3 图P5-3是集成运放BG305偏置电路的示意图。假设V CC =V EE =15V ,外接电阻R =100k Ω,其他的阻值为R 1=R 2=R 3=1k Ω,R 4=2k Ω。设三极管β足够大,试估算基准电流I REF 以及各路偏置电流I C13、I C15和I C16。 解: 此电路为多路比例电流源,其基准电流IREF 为: A mA mA R R U V V I BE EE CC REF μ29029.01 1007.015152=≈+-+=+-+= 各路电流源电流值为: A I I I R R I I REF C C C C μ29014142 11513=≈=== A A I R R I R R I REF C C μμ1452902 142144216=?=≈= 本题的意图是练习多路比例电流源的估算方法。

电路分析典型习题与解答

中南民族大学电子信息工程学院电路分析典型习题与解答

目录 第一章:集总参数电路中电压、电流的约束关系 (1) 1.1、本章主要内容: (1) 1.2、注意: (1) 1.3、典型例题: (2) 第二章网孔分析与节点分析 (3) 2.1、本章主要内容: (3) 2.2、注意: (3) 2.3、典型例题: (4) 第三章叠加方法与网络函数 (7) 3.1、本章主要内容: (7) 3.2、注意: (7) 3.3、典型例题: (7) 第四章分解方法与单口网络 (9) 4.1、本章主要内容: (9) 4.2、注意: (10) 4.3、典型例题: (10) 第五章电容元件与电感元件 (12) 5.1、本章主要内容: (12) 5.2、注意: (12) 5.3、典型例题: (12) 第六章一阶电路 (14) 6.1、本章主要内容: (14) 6.2、注意: (14)

6.3、典型例题: (15) 第七章二阶电路 (19) 7.1、本章主要内容: (19) 7.2、注意: (19) 7.3、典型例题: (20) 第八章阻抗与导纳 (21) 8.1、本章主要内容: (21) 8.2、注意: (21) 8.3、典型例题: (21) 附录:常系数微分方程的求解方法 (24) 说明 (25)

第一章:集总参数电路中电压、电流的约束关系 1.1、本章主要内容: 本章主要讲解电路集总假设的条件,描述电路的变量及其参考方向,基尔霍夫定律、电路元件的性质以及支路电流法。 1.2、注意: 1、复杂电路中,电压和电流的真实方向往往很难确定,电路中只标出参考 方向,KCL,KVL均是对参考方向列方程,根据求解方程的结果的正负与 参考方向比较来确定实际方向. 2、若元件的电压参考方向和电流参考方向一致,为关联的参考方向, 此时元件的吸收功率P吸=UI,或P发=-UI 若元件的电压参考方向和电流参考方向不一致,为非关联的参考方向, 此时元件的吸收功率P吸=-UI,或P发=UI 3、独立电压源的端电压是给定的函数,端电流由外电路确定(一般不为0) 独立电流源的端电流是给定的函数,端电压由外电路确定(一般不为0) 4、受控源本质上不是电源,往往是一个元件或者一个电路的抽象化模型, 不关心如何控制,只关心控制关系,在求解电路时,把受控源当成独立 源去列方程,带入控制关系即可. 5、支路电流法是以电路中b条支路电流为变量,对n-1个独立节点列KCL 方程,由元件的VCR,用支路电流表示支路电压再对m(b-n+1)个网 孔列KVL方程的分析方法.(特点:b个方程,变量多,解方程麻烦)

电路原理图详解

电子电路图原理分析 电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。作为从事此项工作的同志,首先要有过硬的基本功,要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解,能进行划分功能模块,找出信号流向,确定元件作用。若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。 要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。 要掌握分析常用电路的几种方法,熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。 1.交流等效电路分析法 首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即:电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等。 2.直流等效电路分析法 画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如:三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等。 3.频率特性分析法 主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如:各种滤波、陷波、谐振、选频等电路。 4.时间常数分析法 主要分析由R、L、C及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。若时间常数不同,尽管它的形式和接法相似,但所起的作用还是不同,常见的有耦合电路、微分电路、积分电路、退耦电路、峰值检波电路等。 最后,将实际电路与基本原理对照,根据元件在电路中的作用,按以上的方法一步步分析,就不难看懂。当然要真正融会贯通还需要坚持不懈地学习。 电子设备中有各种各样的图。能够说明它们工作原理的是电原理图,简称电路图。 电路图有两种 一种是说明模拟电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物,用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。这种图长期以来就一直被叫做电路图。 另一种是说明数字电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件,用线条把它们按逻辑关系连接起来,它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。为了和模拟电路的电路图区别开来,就把这种图叫做逻辑电路图,简称逻辑图。 除了这两种图外,常用的还有方框图。它用一个框表示电路的一部分,它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。 一张电路图就好象是一篇文章,各种单元电路就好比是句子,而各种元器件就是组成句子的单词。所以要想看懂电路图,还得从认识单词——元器件开始。有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容可以点击本文相关文章下的各个链接,本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍,希望初学者熟悉它们,并记住不忘。 电阻器与电位器(什么是电位器) 符号详见图 1 所示,其中( a )表示一般的阻值固定的电阻器,( b )表示半可调或微调电阻器;( c )表示电位器;( d )表示带开关的电位器。电阻器的文字符号是“ R ”,电位器是“ RP ”,即在 R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。

电机学课后习题答案第五章感应电机的稳态分析

第五章 感应电机的稳态分析 5-3 三相感应电机的转速变化时,转子所生磁动势在空间的转速是否改变为什 么 答:不变。设气隙磁场旋转速度为1n ,转子的转速为n ,转差率为11n n n s -=,则转子感应电动势和电流的频率为12sf f =,由此电流产生的磁动势相对于转子的速度为1126060sn P f s P f n === ?,则相对于定子的转速为1n n n =+?,与转子转速无关。即转速变化时,转子产生的磁动势在空间的转速不变。 5-6 感应电动机等效电路中的'21R s s -代表什么能否不用电阻而用一个电抗去代替为什么 答:'21R s s -代表与转子所产生的机械功率对应的等效电阻,消耗在该电阻上的功率代表总的机械功率。它不能由电抗代替,因为电抗上损耗的是滞后的无功功率,不能代替转换成机械功率的有功功率。 5-11 试写出感应电动机电磁转矩的三种表达形式:(1)用电磁功率表达;(2)用总 机械功率表达;(3)用主磁通,转子电流和转子的内功率因数表达。 答:(1)用电磁功率表达1 Ω=em em P T (2)用总机械功率表达Ω =ΩP T em (3)用主磁通,转子电流和转子的内功率因数表达22 1cos ?φI C T T em '= 5-14 有一台Y 联结,380V ,50Hz ,额定转速为1444r/min 的三相绕线型感应电 动机,其参数为1R =Ω,'2R =Ω,σ1X ='2σX =1Ω,m X =40Ω,m R 略去不计, 定,转子的电压比为4。试求:(1)额定负载时的转差率;(2)额定负载时的定,转子电流;(3)额定负载时转子的频 率和每相电动势值。 解:(1)额定转差率 0373.01500 14441500=-=-=s N s N n n n s (2)T 形等效电路图如右

《电路理论基础》(第三版 陈希有)习题答案第十章

答案10.1 解:0t 时,求等效电阻的电路如图(b)所示。 等效电阻 Ω=++-==5)36(4i i i i i u R 时间常数

s 1.0i ==C R τ 0>t 后电路为零输入响应,故电容电压为: V e 6.0e )0()(10/t t C C u t u --+==τ Ω6电阻电压为: V e 72.0)d d (66)(101t C t u C i t u -=-?Ω-=?Ω-=)0(>t 答案10.4 解:0t 后电路为零输入响应,故电感电流为 A e 3e )0()(2/t t L L i t i --+==τ)0(≥t 电感电压 V e 24d d )(21t L t i L t u --==)0(>t Ω3电阻电流为 A e 236321 33t L u i u i --=Ω +?Ω=Ω= Ω3电阻消耗的能量为: W 3]e 25.0[121230 40 40 2 3 3=-==Ω=∞-∞ -∞ Ω??t t dt e dt i W 答案10.5 解:由换路定律得0)0()0(==-+L L i i ,达到稳态时电感处于短路,故 A 54/20)(==∞L i 求等效电阻的电路如图(b)所示。

《电路理论基础》(第三版 陈希有)习题答案第七章

答案 解:设星形联接电源电路如图(a)所示,对称星形联接的三相电源线电压有效值 倍,相位上超前前序相电压30?。即 AB 3030)V=538.67cos()V u t t ωω=-?+? BC 538.67cos(120)V u t ω=-? CA 538.67cos(240)V u t ω=-? 各相电压和线电压的相量图可表达如图(b)所示。 A B C N (a) BC U BN U U (b) CN U -AN BN U - 答案 解:题给三个相电压虽相位彼此相差120,但幅值不同,属于非对称三相电压,须按KVL 计算线电压。设 AN 127V U = BN 127240V=(-63.5-j110)V U =∠? CN 135120V=(-67.5+j116.9)V U =∠? 则 AB AN BN BC BN CN CA CN AN (190.5j 110)V 22030V (4j226.9)V 226.989V (194.5j 116.9)V 226.9149V U U U U U U U U U =-=+=∠?=-=-=∠-?=-=-+=∠? 即线电压有效值分别为220V ,226.9V ,226.9V 。 答案 设负载线电流分别为A B C i i i 、、,由KCL 可得A B C 0I I I =++。又A B C 10A I I I ===,则A B C i i i 、、的相位彼此相差120?,符合电流对称条件,即线电流是对称的。 但相电流不一定对称。例如,若在三角形负载回路内存在环流0I (例如,按三角形联接的三相变压器),则负载相电流不再对称,因为 CA CA 0 BC BC 0 AB AB ',','I I I I I I I I I +=+=+= 不满足对称条件。而该环流对线电流却无影响,因为每个线电流都是两个相

振荡电路工作原理详细分析

振荡电路工作原理详细分析注:这只是我个人的理解,仅供参考,如不正确,请原谅! 1、电路图和波形图 2、工作原理:晶体管工作于共发射极方式。集电极电压通过变压器反馈回基级,而变压器绕组的接法实现正反馈。其工作过程根据三极管的工作状态分为三个阶段:t1、t2、t3(如上图): 说明:此分析过程是在电路稳定震荡后,以一个完整波形周期为例进行分析,即起始Uce=12v。而对于电路刚接通时,工作原理完全相同,只是做波形图时,起始电压Uce=0v。 1)、电路接通后,进入t1阶段(晶体管为饱和状态)。 在t1的初始阶段,电路接通,流过初级线圈的电流不能突变,使得集电极电压Uce急速减小,由于时间很短,在波形中表现为下降沿很陡。而经过线圈耦合,会使基极电压Ube急速增大。此时,三极

管工作在饱和状态(Ube>=Uce)。基极电流ib失去对集电极电流ic 的控制。之后,随着时间增加,Uce会逐渐增加,Ube通过基极与发射机之间的放电而逐渐减少。基极电压Ube下降使得ib减小。 2)、当ib减小到ic /β时, 晶体管又进入放大状态,即t2阶段。 于是,ib的减小引起ic的减小,造成变压器绕组上感应电动势方向的改变,这一改变的趋势进一步引起ib的减小。如此又开始强烈的循环,直到晶体管迅速改变为截止状态。这一过程也很快,对应于脉冲的下降沿。在此过程中,电流强烈的变化趋势使得感应线圈上出现一个很大的感应电动势,Ube变成一个很大的负值。 3)、当晶体管截止后(t3阶段),ic=0,Uce经初级线圈逐渐上升到12v(变压器线圈中储存有少量能量,逐渐释放)。此时,直流12v电源通过27欧电阻和反馈线圈对基极电压充电,Ube逐渐上升,当Ube上升到0.7v左右时,晶体管重新开始导通(硅管完全导通的电压大约是0.7v)。于是下一个周期开始,重复上述各个阶段。其震荡周期T=t1+t2+t3;

《电路理论基础》(第三版--陈希有)习题答案第三章

答案3.1 解:应用置换定理,将电阻R 支路用0.5A I =电流源代替,电路如图(b)所示。 I 2 对电路列节点电压方程: 1212(1)0.5A 44n n I U U +Ω?-=-ΩΩ 12116V (1)3 4.5 4.5n n U U -+Ω++?= ΩΩΩ 0.5A I = 解得 11V n U = 则 12n U R I ==Ω 答案3.2 解: (a ) 本题考虑到电桥平衡,再利用叠加定理,计算非常简单。 (1)3V 电压源单独作用,如图(a-1)、(a-2)所示。 (a-1)(a-2) 由图(a-2)可得 '3V 1A 148348 I ==?Ω+Ω+ 由分流公式得: ''182 A 483 I I Ω=-?=-Ω+Ω (2)1A 电流源单独作用,如图(a-3)所示。

(a-3) 考虑到电桥平衡, "0I =, 在由分流公式得: "113 1A A 134I =-?=-+ (3)叠加: '"1A I I I =+= '"11117/12A I I I =+=- 2 111 2.007W P I Ω=?= (b ) (1)4V 电压源单独作用,如图(b-1)所示。 '2 I ' (b-1) 由图(b-1)可得, '24V 2V (2+2)U Ω?= =Ω '136A I U =-=- ''21'5A I I I =+=- (2)2A 电流源单独作用,如图(b-2)所示。

(b-2) ''22 2A=2V 22U ?= Ω?+ "'' 2311A 2 I I =?= 对节点②列KCL 方程得, """1132A 4A I U I +== 对节点③列KCL 方程得, "" "230I I U ++= 解得 "5A I = (3) 叠加 '"1116A 4A=10A I I I =+=--- '"5A 5A=10A I I I =+=--- 2111 100W P I Ω=?Ω= 答案3.3 解 :利用叠加定理,含源电阻网络中的电源分为一组,其作用为' I ,如图(b)所示。S I 为一组,其单独作用的结果I '' 与S I 成比例,即: "S I kI =,如图(c)所示。 I I s kI (a) (b) (c) + '"'S I I I I kI =+=+ (1) 将已知条件代入(1)式得 ' ' 04A 1A 2A I k I k ?=+???-=+???

电路分析答案解析第五章

第五章 习题 5.1 如题5.1图所示电路,0t < 始值(0)C u +和(0)C i +。 解:根据电容电压不能突变,有: 4 (0)6424 C u V -=? =+ S 打开时有: (0)(0)4C C u u V +-== 可得: 1 (0)(0)0.814 C C i u A ++=-? =-+ 5.2 如题5.2图所示电路,0t <始值(0)L u +、(0)C i +和(0)i +。 解:0t <时处于稳态,有: 12 (0)148 L i A -= =+ (0)(0)88C L u i V --=?= 根据电容电压、电感电流不能突变,当开关S 闭合有: 12(0)12(0) (0)144 C C C u u i A +-+--= == (0)(0)4(0)(0)8148184L C C L u i u i V ++++=?+-?=?+-?= (0)(0)(0)112C L i i i A +++=+=+=

5.3 如题5.3图所示电路,0t < (0)L i +和(0)L di dt +。 解:0t <时,A V i L 144)0(= Ω = - 有: A i i L L 1)0()0(==-+ 5.4 如题5.4图所示电路,电压表的内阻10V R k =Ω,量程为100V 。开关S 在0t =时打开,问开关打开时,电压表是否会损坏? 解:当开关闭合时,有: 24 = =6(0)4 L L i A i -= 当开关打开时,有: (0)(0)6L L i i A +-== 所产生的电压为: (0)61060V L V u i R k kV +=?=?Ω=

经典运放电路分析经典修订稿

经典运放电路分析经典 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

从虚断,虚短分析基本运放电路 运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花了乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时,倘没有抓住核心,往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位看完后有所斩获。 遍观所有模拟电子技术的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出 ()1o f i V R V =+,那是一个反向放大器,然后得出o f i V R V =-*……,最后学生往往得出这样 一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了! 今天,教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB 以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V ~14 V 。因此运放的差模输入端电压不足1 mV ,两输入端近似等电位,相当于 “短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端当成真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1M Ω以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA ,远小于输入端外电路的电流。故 通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性 称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端当成真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东西只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当成理想放大器来分析也不会有问题)。 好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。 1)反向放大器:

《电路理论基础》(第三版陈希有)习题答案第十章

答案 解:0t 时,求等效电阻的电路如图(b)所示。 等效电阻 Ω=++-==5)36(4i i i i i u R

时间常数 s 1.0i ==C R τ 0>t 后电路为零输入响应,故电容电压为: V e 6.0e )0()(10/t t C C u t u --+==τ Ω6电阻电压为: V e 72.0)d d (66)(101t C t u C i t u -=-?Ω-=?Ω-=)0(>t 答案 解:0t 后电路为零输入响应,故电感电流为 A e 3e )0()(2/t t L L i t i --+==τ)0(≥t 电感电压 V e 24d d )(21t L t i L t u --==)0(>t Ω3电阻电流为 A e 236321 33t L u i u i --=Ω +?Ω=Ω= Ω3电阻消耗的能量为: W 3]e 25.0[12123040 40 2 3 3=-==Ω=∞-∞ -∞ Ω??t t dt e dt i W 答案 解:由换路定律得0)0()0(==-+L L i i ,达到稳态时电感处于短路,故 A 54/20)(==∞L i 求等效电阻的电路如图(b)所示。

十一种经典运放电路分析

十一种经典运放电路分析 从虚断,虚短分析基本运放电路 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。

1)反向放大器: 传输文件进行[薄膜开关] 打样 图1 图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。 流过R1的电流:I1 = (Vi - V-)/R1 ………a 流过R2的电流:I2 = (V- - Vout)/R2 ……b V- = V+ = 0 ………………c I1 = I2 ……………………d

中国传媒大学电路分析第五章知识点及典型例题讲解

第五章知识点及典型题讲解 一、知识点及重点 1、电容、电感元件的电压电流关系(即V AR ) 2、电容电压及电感电流的连续性定理 3、(),()c L u i ∞∞求解方法 4、电容、电感元件的储能 二、要求 熟练掌握和运用知识点并会求解 三、典型例题 1. 图1所示电路中求)(∞L i 解:当t =∞时的等效电路中电感元件相当于短路,所以电感的大小对等效电路没有影响,其等效电路如图1(a )所示。 由 图1(a )可得 36126A 2(6//12)612 L i ∞=?=++() (其中6//12ΩΩ表示两个电阻并联) 2. 图2所示电路中求()c u ∞ 解:当t =∞时的等效电路中电容元件相当于开路,所以电容大小对等效电路没有影响,其等效电路如图2(a )所示。 在 图2(a )中由分压公式可得 63010V 612 c u ∞=?=+() (其中6//12ΩΩ表示两个电阻并联)

3. 0.5H 的电感的电流为4sin10t V ,求电感两的端电压L ()u t 及其平均储能L W 。 解:根据电感元件的V AR 可得 L ()()0.54sin1020cos10(V)L di t d u t L t t dt dt === 根据电感元件的平均储能公式可得 2 211(0.5)2(J) 22L W LI === 其中I 为电感电流的有效值 4. 0.1F 的电容端电压为5sin 20 V t ,求电容的电流C ()i t 及其平均储能C W 。 解:根据电容元件的V AR 可得 C ()()0.15sin 2010cos 20(V)C du t d i t C t t dt dt === 根据电容元件的平均储能公式可得 2211255(0.1)(J) 22408 C W CU ==== 其中U 为电容电压的有效值

确定版的50个典型经典应用电路实例分析

电路1简单电感量测量装置 在电子制作和设计,经常会用到不同参数的电感线圈,这些线圈的电感量不像电阻那么容易测量,有些数字万用表虽有电感测量挡,但测量范围很有限。该电路以谐振方法测量电感值,测量下限可达10nH,测量范围很宽,能满足正常情况下的电感量测量,电路结构简单,工作可靠稳定,适合于爱好者制作。 一、电路工作原理 电路原理如图1(a)所示。 图1简单电感测量装置电路图 该电路的核心器件是集成压控振荡器芯片MC1648,利用其压控特性在输出3脚产生频 值,测量精度极高。 率信号,可间接测量待测电感L X BB809是变容二极管,图中电位器VR1对+15V进行分压,调节该电位器可获得不同的电压输出,该电压通过R1加到变容二极管BB809上可获得不同的电容量。测量被测电感L X 时,只需将L X接到图中A、B两点中,然后调节电位器VR1使电路谐振,在MC1648的3脚会输出一定频率的振荡信号,用频率计测量C点的频率值,就可通过计算得出L 值。 X 电路谐振频率:f0=1/2π所以L X=1/4π2f02C LxC 式中谐振频率f0即为MC1648的3脚输出频率值,C是电位器VR1调定的变容二极管的电容值,可见要计算L X的值还需先知道C值。为此需要对电位器VR1刻度与变容二极管的对应值作出校准。 为了校准变容二极管与电位器之间的电容量,我们要再自制一个标准的方形RF(射频)电感线圈L0。如图6—7(b)所示,该标准线圈电感量为0.44μH。校准时,将RF线圈L0接在图(a)的A、B两端,调节电位器VR1至不同的刻度位置,在C点可测量出相对应的测量值,再根据上面谐振公式可算出变容二极管在电位器VR1刻度盘不同刻度的电容量。附表给出了实测取样对应关系。 附表振荡频率(MHz)98766253433834

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