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电子电路课堂练习讲解本讲稿第一页，共六十五页第第1 1章章 电路的基本概念及电路元件电路的基本概念及电路元件2.2.电压、电流的参考方向（电压、电流的参考方向（关联、非关联关联、非关联）1.1.电路的基本物理量（电路的基本物理量（电压，电流，功率电压，电流，功率）l 重点重点：3.3.无源电路元件和有源电路元件无源电路元件和有源电路元件受控源（第受控源（第2 2章）章）本讲稿第二页，共六十五页关联参考方向关联参考方向功率计算功率计算电压和电流取一致的参考方向电压和电流取一致的参考方向关联关联非关联非关联p=u ip=-u ip 0：表示元件：表示元件吸收吸收功率功率p 0：表示元件表示元件发出发出功率功率判断吸收判断吸收 or 发出？发出？本讲稿第三页，共六十五页 无源电路元件无源电路元件1.电阻电阻欧姆定律：欧姆定律：u=Ri 功率计算：功率计算：p=ui=Ri 2=G u 2（关联）（关联）2.电容电容库伏特性：库伏特性：q=CuVCR关系：关系：功率计算：功率计算：（关联）（关联）能量计算：能量计算：性质：隔断直流、电压不能突变性质：隔断直流、电压不能突变本讲稿第四页，共六十五页3.电感电感韦安特性：韦安特性：=LiVCR关系：关系：功率计算：功率计算：（关联）（关联）能量计算：能量计算：性质：直流时相当于短路、电流不能突变性质：直流时相当于短路、电流不能突变本讲稿第五页，共六十五页 有源电路元件有源电路元件两种实际电源模型的等效变换两种实际电源模型的等效变换电压源变换为电流源：电压源变换为电流源：转换转换电流源变换为电压源：电流源变换为电压源：i+_uSR0+u_转换转换i+_uSR0+u_iG0+u_iSiG0+u_iS本讲稿第六页，共六十五页4 4+-I2 3A4 U1.电路如图所示。问：电路如图所示。问：U=?I=?题题1 1图图I1I2解：解：本讲稿第七页，共六十五页2.图示电路，计算电压源和电流源发出的功率。图示电路，计算电压源和电流源发出的功率。12V3+-题题2 2图图解：解：本讲稿第八页，共六十五页第第2 2章章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换第第2 2章章 电路的基本定律和分析方法电路的基本定律和分析方法l 重点：重点：2.2.熟练掌握电路分析的方法：熟练掌握电路分析的方法：支路电流法支路电流法结点电压法结点电压法等效电源定理（戴维宁、诺顿）等效电源定理（戴维宁、诺顿）最大功率传输定理最大功率传输定理叠加定理叠加定理1.1.基尔霍夫定律基尔霍夫定律本讲稿第九页，共六十五页基尔霍夫定律基尔霍夫定律 1.1.基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律 (KCL)在在集集总总参参数数电电路路中中，任任意意时时刻刻，对对任任意意结结点点流流出出（或流入）该结点电流的代数和等于零。（或流入）该结点电流的代数和等于零。2 2.基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律 (KVL)在集总参数电路中，任一时刻，沿任一回路，所有支在集总参数电路中，任一时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。路电压的代数和恒等于零。本讲稿第十页，共六十五页等效电源定理等效电源定理戴维宁定理和诺顿定理戴维宁定理和诺顿定理1.1.戴维宁定理戴维宁定理abiu+-AiabReqUoc+-u+-（1 1）开路电压）开路电压Uoc 的计算的计算（2 2）等效电阻的计算）等效电阻的计算二步法：二步法：当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联的方当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联的方法计算等效电阻；法计算等效电阻；开路电压，短路电流法。开路电压，短路电流法。外加激励法（加电压求电流或加电流求电压）；外加激励法（加电压求电流或加电流求电压）；本讲稿第十一页，共六十五页2.2.诺顿定理诺顿定理一一般般情情况况，诺诺顿顿等等效效电电路路可可由由戴戴维维宁宁等等效效电路经电源等效变换得到。电路经电源等效变换得到。abiu+-AabReqIsc本讲稿第十二页，共六十五页最大功率传输定理最大功率传输定理最大功率匹配条件最大功率匹配条件i+uA负负载载应用戴维宁定理应用戴维宁定理iUoc+ReqRL本讲稿第十三页，共六十五页在在线线性性电电路路中中，任任一一支支路路的的电电流流(或或电电压压)可可以以看看成成是是电电路路中中每每一一个个独独立立电电源源单单独独作作用用于于电电路路时时，在在该该支支路路产生的电流产生的电流(或电压或电压)的代数和。的代数和。叠加定理叠加定理几点说明几点说明:叠加定理只适用于线性电路。叠加定理只适用于线性电路。一个电源作用，其余电源置零一个电源作用，其余电源置零电压源为零电压源为零 短路。短路。电流源为零电流源为零 开路。开路。u,i叠加时要注意各分量的参考方向。叠加时要注意各分量的参考方向。本讲稿第十四页，共六十五页结点电压法结点电压法 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-1Gii 自电导，总为正。自电导，总为正。iSni 流入结点流入结点i的所有电流源电流的代数和。的所有电流源电流的代数和。Gij=Gji 互互电电导导，结结点点i与与结结点点j之之间间所所有有支支路路电电导导之和，总为负。之和，总为负。结点法标准形式的方程：结点法标准形式的方程：本讲稿第十五页，共六十五页3.问：问：RX为何值时可获得最大功率，最大功率是多少？为何值时可获得最大功率，最大功率是多少？10 100V+-+-20 0.5U110+-120V+-U1UOC+-U2+-UOC=-120+U2U2=0.5U1U1=25VU2=12.5VUOC=-107.5 V10 RX100V+-+-20 0.5U110+-120V+-U1题题3 3图图解：解：本讲稿第十六页，共六十五页10+-20 0.5U110+-U1U+-IU=-0.5U1+U1=0.5U1当当RX=2.5 时可获得最大功率，最大时可获得最大功率，最大功率是功率是1155.6W本讲稿第十七页，共六十五页4.4.电路如图示。试用叠加定理求电路如图示。试用叠加定理求I I1 1 。2A+12V-3426ab+-8VI1题题4 4图图2A3426abI1(1)+12V-3426abI1(3)3426ab+-8VI1(2)本讲稿第十八页，共六十五页2A3426abI1(1)2A3426abI1(1)3426ab+-8VI1(2)本讲稿第十九页，共六十五页+12V-3426abI1(3)本讲稿第二十页，共六十五页+_4H4F1 1 1 1 5.电路如图所示。已知电路如图所示。已知 列出结点电压方程列出结点电压方程题题5 5图图结点电压方程结点电压方程与电流源串联的元件（电阻、电感或电与电流源串联的元件（电阻、电感或电容）不参与列结点电压方程容）不参与列结点电压方程解：解：本讲稿第二十一页，共六十五页第第3 3章章 正弦稳态电路正弦稳态电路5.5.正弦稳态电路的分析；正弦稳态电路的分析；l 重点重点4.4.阻抗和导纳；阻抗和导纳；2.2.正弦量的相量表示正弦量的相量表示1.1.正弦量的表示正弦量的表示(三要素三要素)3.3.正弦稳态正弦稳态电路的相量模型电路的相量模型6.6.串、并联谐振的概念串、并联谐振的概念 谐振角频率、谐振电流、品质因数谐振角频率、谐振电流、品质因数Q本讲稿第二十二页，共六十五页正弦量正弦量1.1.正弦量正弦量l瞬时值表达式瞬时值表达式(1)(1)幅值幅值 (振幅、最大值振幅、最大值)Im(2)(2)角频率角频率2.2.正弦量的三要素正弦量的三要素(3)(3)初相位初相位 有效值有效值 Il相量相量本讲稿第二十三页，共六十五页3.3.相量运算相量运算i1 i2=i34.4.相量图相量图本讲稿第二十四页，共六十五页正弦稳态电路的相量模型正弦稳态电路的相量模型1.电阻电阻R+-相量形式：相量形式：有效值关系：有效值关系：UR=RI相位关系相位关系 u=i (u,i 同相同相)相量关系：相量关系：2.电感电感相量形式：相量形式：j L+-有效值关系：有效值关系：U=L I相位关系：相位关系：u=i+90 (u 超前超前 i 90)相量关系：相量关系：本讲稿第二十五页，共六十五页3.电容电容相量形式：相量形式：有效值关系：有效值关系：IC=CU相位关系：相位关系：i=u+90 (i 超前超前 u 90)+-相量关系：相量关系：u=i u i相量图：相量图：本讲稿第二十六页，共六十五页4.4.基尔霍夫定律的相量形式基尔霍夫定律的相量形式基尔霍夫定律的相量形式基尔霍夫定律的相量形式 流入某一结点的所有正弦电流用相量表示时仍满足流入某一结点的所有正弦电流用相量表示时仍满足KCL；而任一回路所有支路正弦电压用相量表示时仍满足；而任一回路所有支路正弦电压用相量表示时仍满足KVL。表明阻抗和导纳阻抗和导纳n阻抗的串联、分压阻抗的串联、分压n阻抗的并联、分流阻抗的并联、分流本讲稿第二十七页，共六十五页电路的谐振电路的谐振 含含R、L、C的的一一端端口口电电路路，在在特特定定条条件件下下出出现现端端口口电电压压、电流同相位的现象时，称电路发生了谐振。电流同相位的现象时，称电路发生了谐振。1.1.串联谐振串联谐振谐振角频率谐振角频率谐振条件谐振条件Rj L+_品质因数品质因数本讲稿第二十八页，共六十五页串联谐振的特点串联谐振的特点1.1.端口电压电流同相位端口电压电流同相位2.2.入端阻抗为纯电阻，阻抗值入端阻抗为纯电阻，阻抗值|Z|最小。最小。电流最大电流最大。3.3.电感、电容上的电压大小相等，相位相反，串联电感、电容上的电压大小相等，相位相反，串联总电压为零总电压为零.Rj L+_本讲稿第二十九页，共六十五页2.2.并联谐振并联谐振 并联谐振的特点并联谐振的特点 n电路的阻抗最大，电流最小。电路的阻抗最大，电流最小。n电压与电流同相，电路呈现纯电阻性。电压与电流同相，电路呈现纯电阻性。n两支路电流远大于总电流，相位相反。两支路电流远大于总电流，相位相反。谐振角频率谐振角频率品质因数品质因数本讲稿第三十页，共六十五页RZeqSİ100Z6.题题6 6图图解：解：本讲稿第三十一页，共六十五页第第6 6章章 电路的暂态响应电路的暂态响应2.2.一阶电路的零输入响应、零状态响应和一阶电路的零输入响应、零状态响应和全全响应响应的概念及求解的概念及求解(三要素法三要素法)l 重点重点1.1.换路定律及初始条件的确定；换路定律及初始条件的确定；本讲稿第三十二页，共六十五页换路定理换路定理电容电流和电感电压为有限值是换路定律成电容电流和电感电压为有限值是换路定律成立的条件。立的条件。换路瞬间，若电感电压保持为有换路瞬间，若电感电压保持为有限值，则限值，则电感电流电感电流换路前后保持不换路前后保持不变。变。换路瞬间，若电容电流保持为换路瞬间，若电容电流保持为有限值，则有限值，则电容电压电容电压换路前后保持换路前后保持不变。不变。换路定律反映了能量不能跃变。换路定律反映了能量不能跃变。注意本讲稿第三十三页，共六十五页暂态过程初始值的确定暂态过程初始值的确定1.画画0-等效电路求等效电路求uC(0)和和iL(0)；2.由换路定律得由换路定律得 uC(0+)和和 iL(0+)。3.画画0+等效电路。等效电路。4.由由0+电路求所需各变量的电路求所需各变量的0+值。值。电容用电压源替代。电容用电压源替代。电感用电流源替代。电感用电流源替代。本讲稿第三十四页，共六十五页 一阶电路的一阶电路的零输入响应零输入响应 零状态响应零状态响应零输入响应方程为零输入响应方程为零输入响应零输入响应零状态响应方程为：零状态响应方程为：零状态响应：零状态响应：+全响应全响应三要素分析法三要素分析法本讲稿第三十五页，共六十五页20 6 5+-2H7.图示电路，开关图示电路，开关S闭合前电路已稳定，闭合前电路已稳定，t=0时开关时开关闭合。求：（闭合。求：（1）iL(0+)、iL()和和 ；（2）t 0时的时的 iL(t)和和i(t)。题题7 7图图20 6 5+-20 6 5+-本讲稿第三十六页，共六十五页20 6 5+-20 6 5 20 6 5+-+本讲稿第三十七页，共六十五页8.RLC串联谐振电路，已知串联谐振电路，已知求求 R,C,Q。RUS+-LC题题8 8图图解：解：本讲稿第三十八页，共六十五页第第7 7章章 直流电源电路直流电源电路2.2.整流、滤波、稳压电路整流、滤波、稳压电路的工作原理及的工作原理及分分析计算析计算l 重点重点1.1.半导体二极管的结构及特性；半导体二极管的结构及特性；本讲稿第三十九页，共六十五页直流电源的组成单相半波整流电路单相半波整流电路单相桥式全波整流单相桥式全波整流半波整流电容滤波半波整流电容滤波桥式全波整流电容滤波桥式全波整流电容滤波ID=I0=0.45U2/RL I0=0.9U2/RL I0=U2/RL I0=1.2U2/RL本讲稿第四十页，共六十五页稳压管稳压电路稳压管稳压电路（1）输出电压）输出电压 UOUZ（2）限流电阻的选择）限流电阻的选择本讲稿第四十一页，共六十五页9.电路如图所示，已知输入电压电路如图所示，已知输入电压UI=15V,波动范围为波动范围为10%，稳压管稳定电压，稳压管稳定电压UZ=6V，最大稳定电流，最大稳定电流IZmax=40mA,稳定电流稳定电流IZ=5mA,限流电阻限流电阻R为为200 。问：问：(1)电路是否能空电路是否能空载？为什么？载？为什么？(2)负载电流负载电流IL的范围为多少？的范围为多少？-DZRRL+UIIZIL题题9 9图图解：解：（1）空载时稳压管流过的最大）空载时稳压管流过的最大电流为电流为IZmax=40mA电路不能空载电路不能空载本讲稿第四十二页，共六十五页-DZRRL+UIIZIL（2）9.电路如图所示，已知输入电压电路如图所示，已知输入电压UI=15V,波动范围为波动范围为10%，稳，稳压管稳定电压压管稳定电压UZ=6V，最大稳定电流，最大稳定电流IZmax=40mA,稳定电流稳定电流IZ=5mA,限流电阻限流电阻R为为200 。问：问：(1)电路是否能空载？为电路是否能空载？为什么？什么？(2)负载电流负载电流IL的范围为多少？的范围为多少？IR本讲稿第四十三页，共六十五页第第8 8章章 基本放大电路基本放大电路2.2.基本共射极放大电路基本共射极放大电路l 重点重点1.1.半导体三极管的结构及特性；半导体三极管的结构及特性；3.分压式偏置放大电路（有无旁路电容分压式偏置放大电路（有无旁路电容CE）4.射极输出器射极输出器5.功率放大电路功率放大电路6.放大电路中的负放大电路中的负反馈反馈典典型型电电路路分分析析本讲稿第四十四页，共六十五页放大电路的分析方法放大电路的分析方法静态分析静态分析动态分析动态分析 图解分析图解分析 微变等效电路分析微变等效电路分析 估算法估算法(画直流通路画直流通路)图解分析图解分析RLRCRBRSusuiuorbeib基本共射极放大电路基本共射极放大电路本讲稿第四十五页，共六十五页静态工作点稳定电路静态工作点稳定电路 典型电路典型电路Ce为旁路电容，在交流通路为旁路电容，在交流通路中可视为短路中可视为短路分压式偏置分压式偏置稳定工作点电路稳定工作点电路直流通路直流通路 为了稳定为了稳定Q点，通常点，通常I1 IB，即，即I1 I2；因此；因此基本不随温度变化。基本不随温度变化。本讲稿第四十六页，共六十五页静态分析静态分析本讲稿第四十七页，共六十五页动态分析动态分析无旁路电容无旁路电容Ce时：时：有旁路电容有旁路电容Ce时：时：本讲稿第四十八页，共六十五页射极输出器射极输出器射极输出器是从发射极输出。在接法上是一个共集电极电路。射极输出器是从发射极输出。在接法上是一个共集电极电路。C1RS+ui RERB+UCCC2RL+es+uo+iB+uBE iE+uCE T射极输出器射极输出器射极输出器的主要特点是：射极输出器的主要特点是：电压放大倍数接近电压放大倍数接近 1；输入电阻高；输出电阻低。输入电阻高；输出电阻低。本讲稿第四十九页，共六十五页功率放大电路功率放大电路（1）OCL电路电路 （2）OTL电路电路 Vom=VCCVCES Iom=Vom/RL将公式中的将公式中的VCC用用VCC/2代替代替本讲稿第五十页，共六十五页放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈 直流反馈直流反馈在直流通路中存在的反馈在直流通路中存在的反馈 交流反馈交流反馈在交流通路中存在的反馈在交流通路中存在的反馈 正反馈正反馈反馈信号加强输入信号，增益增加。反馈信号加强输入信号，增益增加。负反馈负反馈反馈信号削弱输入信号，增益降低。反馈信号削弱输入信号，增益降低。串联反馈串联反馈反馈网络与基本放大电路串联连接反馈网络与基本放大电路串联连接，以，以电压方式电压方式比较。比较。并联反馈并联反馈反馈网络与基本放大电路并联连接反馈网络与基本放大电路并联连接，以，以电流方式电流方式比较比较电压反馈电压反馈反馈信号正比于输出电压反馈信号正比于输出电压vo电流反馈电流反馈反馈信号正比于输出电流反馈信号正比于输出电流io瞬时极性法瞬时极性法输出短路法输出短路法反反馈馈组组态态串联负反馈增大输入电阻；并联负反馈减小输入电阻。串联负反馈增大输入电阻；并联负反馈减小输入电阻。电压负反馈减小输出电阻；电流负反馈增大输出电阻。电压负反馈减小输出电阻；电流负反馈增大输出电阻。本讲稿第五十一页，共六十五页10.电路如图所示，已知电路如图所示，已知VCC=12V，RB1=RB2=150K ,RC=5.1K ,RS=300 ，=50，rbe=1k,UBE=0.6V。（1）计算静态工作点；（）计算静态工作点；（2）画微变等效电路，求电压放）画微变等效电路，求电压放大倍数，源电压放大倍数，输入电阻，输出电阻大倍数，源电压放大倍数，输入电阻，输出电阻。+_RS+_RC+VCCRB2RB1C2C3C1题题1010图图解：解：（1）静态分析）静态分析RC+VCCRB2RB1本讲稿第五十二页，共六十五页得得RC+VCCRB2RB1本讲稿第五十三页，共六十五页（2）动态分析，画交流通路）动态分析，画交流通路+_RS+_RC+VCCRB2RB1C2C3C1+_RS+_RCRB2RB1+_RS+_RCRB2RB1rbeib ib画微变等效电路：画微变等效电路：本讲稿第五十四页，共六十五页+_RS+_RCRB2RB1rbeib ib本讲稿第五十五页，共六十五页11.电路如图所示，已知电路如图所示，已知VCC 15V，输入电压为正弦波，晶，输入电压为正弦波，晶体管的饱和管压降体管的饱和管压降UCES 3V，电压放大倍数约为，电压放大倍数约为1，负，负载电阻载电阻RL 4欧，欧，（1）求解负载上可能获得的最大功率）求解负载上可能获得的最大功率和效率和效率（2）若输入电压最大有效值为）若输入电压最大有效值为8V，则负载上能够获得的最大，则负载上能够获得的最大功率为多少。功率为多少。RLRD1D2T1T2+VCC+ui+uo VCCV5R R1 1uiR R3 3解解（1）（2）因为）因为UOUi，所以，所以UOmax8V。最大输出功率。最大输出功率题题1111图图本讲稿第五十六页，共六十五页第第9 9章章 集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用2.2.两种模拟信号的运算电路两种模拟信号的运算电路l 重点重点1.1.集成运算放大器的特性、参数；集成运算放大器的特性、参数；比例运算电路比例运算电路加法、减法运算电路加法、减法运算电路3.3.运算电路的分析方法：运算电路的分析方法：六步法六步法本讲稿第五十七页，共六十五页集成运算放大器集成运算放大器uou-u+0线性工作范围线性工作范围正饱和正饱和负饱和负饱和电压传输特性电压传输特性理想运算放大器电路符号理想运算放大器电路符号理想运算放大器特性理想运算放大器特性2.输入阻抗输入阻抗ri=；3.输出阻抗输出阻抗ro=0；1.开环电压放大倍数开环电压放大倍数uO=。理想运算放大器工作特征理想运算放大器工作特征u+=u(虚短虚短)若若u+=0，则，则u-=0（虚地）（虚地）输入电流为输入电流为0，i+=i=0（虚断）（虚断）本讲稿第五十八页，共六十五页比例运算电路比例运算电路（1 1）反向比例运算电路）反向比例运算电路uiR1R2Rfuoi1if（2）同相比例运算电路）同相比例运算电路uiR1R3Rfuoi1ifR2六步分析法六步分析法本讲稿第五十九页，共六十五页加法、减法运算电路加法、减法运算电路反相加法电路反相加法电路uoui1ui2R1R2RfR+i1i2if同相加法电路同相加法电路ui1ui2uoR4R1R2R3Rfi1if减法运算电路减法运算电路ui1ui2uoR1R2R3Rfi1if本讲稿第六十页，共六十五页12.在如图所示的电路中，假设运算放大器是理想的，试在如图所示的电路中，假设运算放大器是理想的，试写出输出输入信号的表达式，并确定输入阻抗。写出输出输入信号的表达式，并确定输入阻抗。题题1212图图解：解：则输出输入关系为：则输出输入关系为：i+=0 i-=0 if本讲稿第六十一页，共六十五页第第1010章章 信号的产生信号的产生1.1.正弦波振荡电路正弦波振荡电路l 重点重点LC振荡电路振荡电路RC振荡电路振荡电路2.2.瞬时极性法瞬时极性法判断相位平衡条件是否满足判断相位平衡条件是否满足本讲稿第六十二页，共六十五页正弦波振荡电路正弦波振荡电路反馈振荡的反馈振荡的平衡条件平衡条件:相位条件相位条件:环路总相移为环路总相移为0（或（或 AF=2n）即构成正反馈）即构成正反馈幅度条件幅度条件:环路总增益为环路总增益为1（或（或|AF|=1）起振条件起振条件：相位条件相位条件：对选定频率：对选定频率AF=2n 幅度条件幅度条件：对选定频率：对选定频率|AF|1LC LC 振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路（1）变压器反馈式）变压器反馈式（2）电感反馈式）电感反馈式（3）电容反馈式）电容反馈式RC RC 振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路掌握掌握瞬时极性法瞬时极性法，判断电路，判断电路是否具有是否具有正反馈正反馈。文氏桥振荡器文氏桥振荡器本讲稿第六十三页，共六十五页13.电路如图所示，试用相位平衡条件判断下列电路能否振电路如图所示，试用相位平衡条件判断下列电路能否振荡荡题题1313图图解解 （a）为共射电路，用瞬时极性法判断）为共射电路，用瞬时极性法判断+-（b）为共基电路，用瞬时极性法判断）为共基电路，用瞬时极性法判断不满足相位平不满足相位平衡条件衡条件+满足相位平衡条件满足相位平衡条件本讲稿第六十四页，共六十五页Theend本讲稿第六十五页，共六十五页