電路分析基礎期末總結

1、總復習總復習第一章 集總參數(shù)電路中 電壓、電流的約束關系一、參考方向及對應的VCR 、功率公式參考方向關聯(lián)參考方向(電壓降和電流方向一致)非關聯(lián)參考方向電阻：u=iR元件功率：P吸收=uiP提供=-P吸收=-ui電阻：u=-iR元件功率：P吸收=-uiP提供=-P吸收=ui對應習題：1-3(電壓降和電流方向相反)二、基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律（KCL）(依據(jù)：電荷守恒)1.能夠運用kcl和kvl求解各支路電流和電壓。 對應習題：1-6,7,8,9，202.求出電流、電壓值后，能結合功率公式求各元件提 供或吸收的功率。對應習題： 1-21基爾霍夫電壓定律（KVL）(依據(jù)：能量守恒)

2、或或: : i i= 0= 0 u u = 0= 0廣義節(jié)點廣義節(jié)點UAB (沿l1)=UAB (沿l2）ABl1l2三、受控源1.能夠識別四種受控源，并求出控制量和受控量的值。 對應習題：1-23 24四、分壓公式和分流公式 串聯(lián)電路： 分壓公式（電壓與電阻成正比）（電壓與電阻成正比）兩個電阻時： 并聯(lián)電路： 分流公式（電流與電導成正比）（電流與電導成正比）兩個電阻時：1. 掌握電位的概念：某點相對于參考點的電壓降等于該點電位。2. 能熟練應用兩個電阻的分壓和分流公式 1-27,291-27,293. 較為復雜的串并聯(lián)電路中求等效電阻。pptppt中例中例1 1，例，例2 2五、支路法求解的

3、一般步驟：求解的一般步驟：(1) 標定各支路電流（電壓）的參考方向，標定各支路電流（電壓）的參考方向，對選定對選定 的回路標出回路循行方向的回路標出回路循行方向；(2) 選定選定(n1)個個獨立獨立節(jié)點節(jié)點，列寫其，列寫其KCL方程方程；(3) 選定選定b(n1)個獨立回路個獨立回路，列寫其，列寫其KVL方程；根據(jù)元方程；根據(jù)元 件件 特性寫出特性寫出VCR方程，代入方程，代入KVL方程；方程；(4) 求解上述方程，得到求解上述方程，得到b個個支路電流；支路電流；(5) 進一步計算支路電壓和進行其它分析。進一步計算支路電壓和進行其它分析。1-32 33網(wǎng)孔分析法：網(wǎng)孔分析法：以網(wǎng)孔電流為自變量

4、列寫方程的電以網(wǎng)孔電流為自變量列寫方程的電 路分析方法，也叫做網(wǎng)孔電流法。路分析方法，也叫做網(wǎng)孔電流法。網(wǎng)孔電流：網(wǎng)孔電流：一種沿著網(wǎng)孔邊界流動的假想電流。一種沿著網(wǎng)孔邊界流動的假想電流。I1I2I3第第二二章章 網(wǎng)孔分析和節(jié)點分析網(wǎng)孔分析和節(jié)點分析一、網(wǎng)孔電流法一、網(wǎng)孔電流法解題思路：解題思路：以網(wǎng)孔電流為自變量、因自動滿足以網(wǎng)孔電流為自變量、因自動滿足kclkcl方程，方程，只需列寫只需列寫kvlkvl方程（方程個數(shù)等于網(wǎng)孔個數(shù)）方程（方程個數(shù)等于網(wǎng)孔個數(shù)）解題方法：解題方法：對于簡單的電路（比如兩個網(wǎng)孔），可以直接以對于簡單的電路（比如兩個網(wǎng)孔），可以直接以網(wǎng)孔電流為變量列寫網(wǎng)孔電流為變

5、量列寫kvlkvl方程。對于比較復雜的電路，直接利用方程。對于比較復雜的電路，直接利用標準模式比較方便：標準模式比較方便：R11iM1+R12iM1+ +R1M iMM=uSM1 R21iM1+R22iM2+ +R2M iMM=uSM2RM1iM1+RM2iM2+ +RMM iMM=uSMM 要求理解自阻要求理解自阻R Riiii（正數(shù)）、互阻（正數(shù)）、互阻R Rijij（選相同的網(wǎng)孔繞行方向時為負（選相同的網(wǎng)孔繞行方向時為負值）和該網(wǎng)孔電源電壓升之和值）和該網(wǎng)孔電源電壓升之和u usmismi的含義及計算方法。的含義及計算方法。復雜的方程組可以利用克萊姆法則求解：復雜的方程組可以利用克萊姆法

6、則求解： 其中其中D D是方程矩陣行列式，是方程矩陣行列式，D Dj j 是用常數(shù)項是用常數(shù)項替換替換D D中第中第j j列后得到的行列式值。列后得到的行列式值。網(wǎng)孔分析法解題步驟網(wǎng)孔分析法解題步驟1.1. 確定網(wǎng)孔和網(wǎng)孔電流，在圖中標出網(wǎng)孔電流變量和繞確定網(wǎng)孔和網(wǎng)孔電流，在圖中標出網(wǎng)孔電流變量和繞 行方向行方向（所有網(wǎng)孔選擇相同繞行方向，比如順時針所有網(wǎng)孔選擇相同繞行方向，比如順時針）。）。2.2. 判斷是否有受控源，若有，判斷是否有受控源，若有，先將其看作獨立電源，然后用網(wǎng)孔先將其看作獨立電源，然后用網(wǎng)孔電流表示控制變量。例如電流表示控制變量。例如u u2 2=i=i2 2R R2 2 習

7、題習題2-5,2-62-5,2-6書例題書例題2-42-43.3. 判斷電路中是否有電流源：判斷電路中是否有電流源： 若有電流源支路為某網(wǎng)孔獨有：若有電流源支路為某網(wǎng)孔獨有：將該網(wǎng)孔電流用電流源電將該網(wǎng)孔電流用電流源電流值表示，本網(wǎng)孔不必再列方程。流值表示，本網(wǎng)孔不必再列方程。習題習題2-3 2-3 書例題書例題2-22-2 若有電流源支路為兩網(wǎng)孔共有：若有電流源支路為兩網(wǎng)孔共有：引入一個中間變量引入一個中間變量u,u,表示表示電流源兩端的電壓。同時用兩個網(wǎng)孔電流來表示電流源的值，電流源兩端的電壓。同時用兩個網(wǎng)孔電流來表示電流源的值，例如例如i i1 1-i-i2 2=i=is s。書例題書例

8、題2-32-34. 4. 求每個網(wǎng)孔的自阻（網(wǎng)孔電阻之和）、互阻（和相鄰網(wǎng)孔的求每個網(wǎng)孔的自阻（網(wǎng)孔電阻之和）、互阻（和相鄰網(wǎng)孔的共有電阻的共有電阻的負數(shù)負數(shù)）和電源的電壓升之和（包括電壓源和電流源）和電源的電壓升之和（包括電壓源和電流源引入的中間變量引入的中間變量u u）。）。書例題書例題2-12-15.5. 為每個網(wǎng)孔列寫形如為每個網(wǎng)孔列寫形如R R1111i i1+1+R R1212i i2+2+R R1313i i3 3=u=us11s11的網(wǎng)孔方程的網(wǎng)孔方程. .6.6. 聯(lián)立網(wǎng)孔方程、受控源引入方程、電流源引入方程，求解。聯(lián)立網(wǎng)孔方程、受控源引入方程、電流源引入方程，求解。 用網(wǎng)孔

9、分析法計算圖示電路中的網(wǎng)孔電流解題思路：解題思路：以節(jié)點電壓為自變量、因自動滿足以節(jié)點電壓為自變量、因自動滿足kvlkvl方程，方程，只需列寫只需列寫kclkcl方程（方程個數(shù)等于獨立節(jié)點個數(shù)方程（方程個數(shù)等于獨立節(jié)點個數(shù)n-1n-1）二、節(jié)點電壓法二、節(jié)點電壓法解題方法：解題方法：對于簡單的電路（比如一個獨立節(jié)點），可以直對于簡單的電路（比如一個獨立節(jié)點），可以直接以節(jié)點電壓為變量列寫接以節(jié)點電壓為變量列寫kclkcl方程。對于比較復雜的電路，直接方程。對于比較復雜的電路，直接利用標準模式比較方便：利用標準模式比較方便：1. 1. 要求理解自導要求理解自導G Giiii（正數(shù)）、互導（正數(shù)）

10、、互導G Gijij 和流入該節(jié)點的電源電流之和和流入該節(jié)點的電源電流之和i isnisni的含義及計算方法。的含義及計算方法。這里電源電流包括電流源和等效以后的電壓源這里電源電流包括電流源和等效以后的電壓源電流。電流。G11un1+G12un2+G1,n- -1un,n- -1=iSn1G21un1+G22un2+G2,n-1un,n-1=iSn2 Gn- -1,1un1+Gn- -1,2un2+Gn-1,nun,n- -1=iSn,n- -12. 2. 能夠求解用節(jié)點電壓代替電壓源的簡化圖。能夠求解用節(jié)點電壓代替電壓源的簡化圖。習題習題2-12 2-142-12 2-14節(jié)點電壓法解題步驟

11、節(jié)點電壓法解題步驟1.1. 確定參考節(jié)點和獨立節(jié)點序號，并在圖中標出。確定參考節(jié)點和獨立節(jié)點序號，并在圖中標出。2.2. 判斷是否有受控源，若有，判斷是否有受控源，若有，先將其看作獨立電源，然后用節(jié)先將其看作獨立電源，然后用節(jié)點電壓表示控制變量。例如點電壓表示控制變量。例如u=uu=u2 2-u-u1 1 習題習題2-172-17， 19193.3. 判斷電路中是否有電壓源：判斷電路中是否有電壓源： 若電壓源的一端為參考節(jié)點：若電壓源的一端為參考節(jié)點：將該節(jié)點電壓用電壓源表將該節(jié)點電壓用電壓源表示，例示，例u u1 1=u=us1s1, ,本節(jié)點不必再列方程。本節(jié)點不必再列方程。書例題書例題2

12、-92-9 若電壓源的兩端均不是參考節(jié)點：若電壓源的兩端均不是參考節(jié)點：引入一個中間變量引入一個中間變量i,i,表示電壓源流出的電流。同時用兩個節(jié)點電壓來表示電壓源表示電壓源流出的電流。同時用兩個節(jié)點電壓來表示電壓源的值，例如的值，例如u u1 1-u-u2 2=u=us s。書例題書例題2-102-10 小技巧：可以將電壓源和電阻串聯(lián)看作一條支路，該支路電導不變，小技巧：可以將電壓源和電阻串聯(lián)看作一條支路，該支路電導不變，電壓源等效為電壓源等效為i is s=Gu=Gus s的電流源。的電流源。習題習題2-192-194. 4. 求每個節(jié)點的自導（與本節(jié)點相連的電導之和）、互導求每個節(jié)點的自

13、導（與本節(jié)點相連的電導之和）、互導（和相鄰節(jié)點共有電導的（和相鄰節(jié)點共有電導的負數(shù)負數(shù)）和電源的流入電流之和（包）和電源的流入電流之和（包括電流源和電壓源引入的中間變量括電流源和電壓源引入的中間變量i i） ，注意：與電流源串注意：與電流源串聯(lián)的電阻不計入自導和互導聯(lián)的電阻不計入自導和互導。書例題書例題2-82-85.5. 為每個節(jié)點列寫形如為每個節(jié)點列寫形如G G1111u u1+1+G G1212u u2+2+G G1313u u3 3=i=is11s11的節(jié)點方程的節(jié)點方程. .6.6. 聯(lián)立節(jié)點方程、受控源引入方程、電壓源引入方程，求解。聯(lián)立節(jié)點方程、受控源引入方程、電壓源引入方程，求

14、解。 用節(jié)點電壓法計算圖示電路中的節(jié)點電壓三、含運放的電路分析三、含運放的電路分析輸入電阻輸入電阻輸出電阻輸出電阻+_A(u+- -u- -)RoRiu+u- -uoau+u-uoo+_ud_+A+b 電路模型電路模型輸入電阻輸入電阻輸出電阻輸出電阻 在線性放大區(qū)，將運放電在線性放大區(qū)，將運放電路作如下的理想化處理：路作如下的理想化處理： A uo為有限值，則為有限值，則ud=0 , ,即即u+=u-，兩個，兩個輸入端之間相當于短路輸入端之間相當于短路( (虛短路虛短路) ) Ri 理想運算放大器理想運算放大器i+=0 , i=0。 即從輸入端看進去，即從輸入端看進去，元件相當于開路元件相當于

15、開路( (虛斷路虛斷路) )。+_A(u+- -u- -)RoRiu+u- -uo1.理解理想運放理解理想運放虛短虛短和和虛斷虛斷的特性（都是相對于外電路的特性（都是相對于外電路來說的，在運放內(nèi)部存在極小壓差和電流）來說的，在運放內(nèi)部存在極小壓差和電流）2. 利用利用虛短虛短u+=u-和和虛斷虛斷i+=i-=0的特點，與節(jié)點電壓法的特點，與節(jié)點電壓法相結合來求解輸出與輸入的關系。主要包括三種情況：相結合來求解輸出與輸入的關系。主要包括三種情況：1）書例題書例題2-12 2-12 一個輸入端接地，則一個輸入端接地，則u+=u-=0，流入運放電流為，流入運放電流為0， 直接利用節(jié)點方程（直接利用節(jié)

16、點方程（1個方程）可以求出輸出輸入電壓之比。個方程）可以求出輸出輸入電壓之比。2）書例題書例題2-13 2-13 兩兩個輸入端均不接地，則個輸入端均不接地，則u+=u-，流入運放電流為，流入運放電流為0， 直接利用節(jié)點方程（直接利用節(jié)點方程（2個方程）可以求出輸出輸入電壓之比。個方程）可以求出輸出輸入電壓之比。3）書例題書例題2-14 2-14 輸出端直接與一個輸入端相連，則輸出端直接與一個輸入端相連，則uo=u+=u-， 因輸出電壓等于輸入電壓，且流入運放電流為因輸出電壓等于輸入電壓，且流入運放電流為0，所以在電路中，所以在電路中 起到隔離的作用。起到隔離的作用。習題習題2-212-211U

17、2UfR1k 若要使圖示電路的閉環(huán)增益等于5,則Rf=？-R1R2uOui1ui2aba5i1_+_usisR1R2R3R45uR1+uR1i2i31234網(wǎng)孔電流法網(wǎng)孔電流法2. 2. 電路中有電壓控制電流源，控制變電路中有電壓控制電流源，控制變量為量為 uR1，用網(wǎng)孔電流表示控制變量為用網(wǎng)孔電流表示控制變量為uR1 = = R1（ i2 - i1 ） 然后受控源看作是獨然后受控源看作是獨立電流源。立電流源。1.1.設網(wǎng)孔電流分別為設網(wǎng)孔電流分別為i1, i2 和和i3。 繞行方向均為順時針，如圖所示。繞行方向均為順時針，如圖所示。3. 3. 該電路有兩個電流源，其中該電路有兩個電流源，其中

18、is為網(wǎng)孔為網(wǎng)孔1 1所獨有，因此網(wǎng)孔電流所獨有，因此網(wǎng)孔電流i1可以用可以用is表表示：示：i1= -is , ,這就是網(wǎng)孔這就是網(wǎng)孔1 1的方程。的方程。另一個電流源是受控源，為網(wǎng)孔另一個電流源是受控源，為網(wǎng)孔2,32,3所共有，因此假設受控源兩端電壓為所共有，因此假設受控源兩端電壓為u,u,因為引入一個變量，需要根據(jù)電流源的值增加一個方程：因為引入一個變量，需要根據(jù)電流源的值增加一個方程： i3 i2 = 5uR1 +_u i1= -is -R1 i1 + (R1+R3) i2 =us-u 4. 4. 求自阻、互阻和電壓升之和。因為網(wǎng)孔求自阻、互阻和電壓升之和。因為網(wǎng)孔1 1方程已知，只

19、需求網(wǎng)孔方程已知，只需求網(wǎng)孔2 2和和3.3. 網(wǎng)孔網(wǎng)孔2：R22 =R1+R3, 互阻互阻R21 =-R1 , R23 =0, 電壓升電壓升usm2=us-u; 網(wǎng)孔網(wǎng)孔3：R33 =R2+R4, 互阻互阻R31 =-R2 , R32 =0，電壓升，電壓升usm3=u; -R2 i1 + (R2+R4) i3 =u i3 i2 = 5uR1 uR1 = = R1（ i2 - i1 ）5. 5. 列寫方程：列寫方程： 5 5個未知數(shù)，個未知數(shù)，5 5個獨立方程，個獨立方程，可以求解可以求解5_+_usisR1R2R3R45uR1+uR11234節(jié)點電壓法節(jié)點電壓法2. 2. 電路中有電壓控制電

20、流源，控制變電路中有電壓控制電流源，控制變量為量為 uR1，用節(jié)點電壓表示控制變量為用節(jié)點電壓表示控制變量為uR1 = = u1 - u2 然后受控源看作是獨立電流源。然后受控源看作是獨立電流源。1.1.電路共有電路共有5 5個節(jié)點，在圖中標出序號，個節(jié)點，在圖中標出序號，選擇電源負極也就是節(jié)點選擇電源負極也就是節(jié)點4 4為為0 0參考點參考點, ,對獨對獨立節(jié)點立節(jié)點1,2,3,51,2,3,5列寫節(jié)點方程。列寫節(jié)點方程。3. 3. 電路中有一個電壓源，且電源負極為電路中有一個電壓源，且電源負極為參考點，所以參考點，所以u1 = = us 為已知，不必再為為已知，不必再為1 1電列寫方程。電

21、列寫方程。4. 4. 求節(jié)點求節(jié)點2,3,52,3,5的自導、互導和流入該節(jié)點的電流源電流之和。的自導、互導和流入該節(jié)點的電流源電流之和。 節(jié)點節(jié)點2 2： G G22 = = (G G1+G+G2), G G21 = = -G G1, G G23 = = -G G2, is22= 5uR1 節(jié)點節(jié)點3 3： G G33 = = (G G2+G+G4), G G32 = = -G G2, G G35 = = -G G4, is33= -is 節(jié)點節(jié)點5 5： G G55 = = (G G3+G+G4), G G53 = = -G G4, is55= -5uR15. 5. 列寫方程：列寫方程：

22、u1 = = us -G G1 u1 + (G G1+G+G2) u2 G G2 u3 = 5uR1 -G G2 u2 + (G G2+G+G4) u3 G G4 u5 = -is -G G4 u3 + (G G3+G+G4) u5 =- 5uR1uR1 = = u1 - u2 5 5個未知數(shù)，個未知數(shù)，5 5個獨立個獨立方程，可以求解方程，可以求解第三章第三章 疊加方法和網(wǎng)絡函數(shù)疊加方法和網(wǎng)絡函數(shù)激勵響應H一、網(wǎng)絡函數(shù)一、網(wǎng)絡函數(shù)單一激勵的線性、時不變電路中指定的響應對激勵之比單一激勵的線性、時不變電路中指定的響應對激勵之比利用分壓關系求解網(wǎng)絡函數(shù)。利用分壓關系求解網(wǎng)絡函數(shù)。書例題書例題3-

23、13-1對于梯形網(wǎng)絡，假設輸出為對于梯形網(wǎng)絡，假設輸出為1 1，書例題書例題3-2 3-2 依次求電流和電壓值。依次求電流和電壓值。網(wǎng)絡函數(shù)的求解辦法網(wǎng)絡函數(shù)的求解辦法abcd25333333二、疊加定理二、疊加定理線性電路中，各支路上的響應等于各個線性電路中，各支路上的響應等于各個獨立源獨立源單獨作用所產(chǎn)生的響應之和。單獨作用所產(chǎn)生的響應之和。注意：注意：1.1.不作用的電源置零，電流源斷路，電壓源短路。不作用的電源置零，電流源斷路，電壓源短路。 2. 2.只適用于計算電壓和電流，不適于計算功率。只適用于計算電壓和電流，不適于計算功率。習題習題3-123-12，1515 3. 3. 受控源的

24、不能單獨作用，要始終保留。受控源的不能單獨作用，要始終保留。書例題書例題3-43-4要求：要求：1.1.能利用分壓公式或假設輸出為能利用分壓公式或假設輸出為1 1的方法求網(wǎng)絡函數(shù)的方法求網(wǎng)絡函數(shù)習題習題3-23-2 2. 2.利用疊加原理求支路中的響應利用疊加原理求支路中的響應 習題習題3-6,7 3-6,7 3. 3.利用疊加原理和網(wǎng)絡函數(shù)求包含未知網(wǎng)絡的支路響應利用疊加原理和網(wǎng)絡函數(shù)求包含未知網(wǎng)絡的支路響應書例題書例題3-63-6 習題習題3-1,10 3-1,10 試用疊加定理求解圖2.5.3所示電路中的電流I。第四章第四章 分解方法及單口網(wǎng)絡分解方法及單口網(wǎng)絡一、單口網(wǎng)絡的伏安關系求解

25、的三種方法一、單口網(wǎng)絡的伏安關系求解的三種方法支路電流法外加電流源，求入端電壓外加電壓源，求入端電流b 習題習題 4-1習題習題 4-3書例題書例題4-1二、置換定理二、置換定理用電流值等于端口電流的電流源或電壓值等于端口電壓的電壓源替代一個子網(wǎng)絡，不影響另一子網(wǎng)絡中支路電流或電壓的求解。求解步驟： 1.分解網(wǎng)絡為分解網(wǎng)絡為N1,N2 ； 2.求求N1和和N2端口端口VCR ； 3.聯(lián)立，求端口聯(lián)立，求端口u、i ；4.用電流源或電壓源置換用電流源或電壓源置換N1,求求N2注意：注意：1.替換前后端口電流電壓方向不能改變。替換前后端口電流電壓方向不能改變。 2. 置換定理適用于線性和非線性。置

26、換定理適用于線性和非線性。 3. 置換是基于工作點的等效，求解特定外接電路有效。置換是基于工作點的等效，求解特定外接電路有效。書例題書例題4-5習題習題 4-4, 5三、單口網(wǎng)絡的等效三、單口網(wǎng)絡的等效等效是指對兩子網(wǎng)絡有等效是指對兩子網(wǎng)絡有相同的端口相同的端口VCR，對任意的外電路均等效。，對任意的外電路均等效。求解步驟： 1.分解網(wǎng)絡為分解網(wǎng)絡為N1,N2 ； 2.求求N1的端口的端口VCR ； 3.根據(jù)根據(jù)VCR求等效電路；求等效電路；4.用等效電路替代用等效電路替代N1，求，求N2 要求：要求：1. 能在伏安特性曲線，能在伏安特性曲線，VCR方程和等效電路之間轉換（注意方程和等效電路之

27、間轉換（注意 方向）。方向）。習題習題4-19 4-19 2. 能夠計算含受控源單口網(wǎng)絡的輸入電阻。能夠計算含受控源單口網(wǎng)絡的輸入電阻。書例題書例題4-10 4-10 習題習題4-94-9 3. 能利用簡單的規(guī)律和公式能利用簡單的規(guī)律和公式識別多余元件識別多余元件，進行等效。，進行等效。習題習題4-13,144-13,14 4. 能利用等效條件能利用等效條件iS=uS/R , G=1/R實現(xiàn)實際電壓源（串聯(lián)電阻）和實現(xiàn)實際電壓源（串聯(lián)電阻）和 實際電流源（并聯(lián)電阻）間的轉換，化簡電路。實際電流源（并聯(lián)電阻）間的轉換，化簡電路。書例題書例題4-11 ppt4-11 ppt例例2,3 2,3 四、戴維南