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文檔簡介

1、第2章 簡單電阻電路分析2. 1 電阻2. 2 電源2. 3 MOSFET2. 4 基爾霍夫定律2. 6 運算放大器2. 5 電路的等效變換2. 7 二端口網(wǎng)絡(luò)2. 8 數(shù)字系統(tǒng)的基本概念2. 9 用MOSFET構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)的基本單元門電路 一、電阻 (resistor)2.1 電阻R(1) 電壓電流采用關(guān)聯(lián)參考方向Riu+u R iR 電阻 (resistance)單位: (歐)二、歐姆定律 (Ohms Law) 令G 1/RG 電導 (conductance)歐姆定律(關(guān)聯(lián)參考方向下): i G u單位: S (西) (Siemens,西門子)關(guān)聯(lián)參考方向下線性電阻器的u-i關(guān)系 : R

2、= tan ui0u R i (2) 電壓電流非關(guān)聯(lián)參考方向Riu+歐姆定律:u Ri 或 i Gu公式的列寫必須根據(jù)參考方向! Riu+當 R = 0 (G = ),視其為短路。u = 0 , i由外電路決定。 當 R = (G = 0),視其為開路。i = 0 , u由外電路決定。ui0開路ui0短路三、開路與短路 Riu+Rip發(fā) ui (Ri)i i2 R p吸 ui i2R u2 / R功率:u+無論參考方向如何選取,電阻始終消耗電功率。 u(u/ R) u2/ R或p吸 u(i)i2 R u2/ R (Ri) (i)四、電阻消耗的功率阻值功率五、電阻的額定值 幾種常見材料的0電阻率

3、與溫度系數(shù)材料銀銅鋁鐵碳鎳鉻合金 0 / m1.510-81.610-82.510-88.710-8350010-811010-8 /(-1)4.010-34.310-34.710-35.010-35.010-41.610-4六、決定阻值的因素 電阻器的尺寸主要取決于什么?貼片電阻體積小重量輕 可靠性高碳膜電阻阻值范圍寬 價格低廉金屬膜電阻穩(wěn)定性高精度高線繞電阻功率大七、電阻器 非線性電阻滿足齊次性和可加性,即Ae1(t) +Be2(t)Ar1(t)+ Br2(t)成立e1(t)r1(t) 線性網(wǎng)絡(luò)e2(t)r2(t) 線性網(wǎng)絡(luò)激勵響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)線性電阻八、非線性電阻 線性時變電阻ut = Rt i

4、tR(t)+u(t)i(t)電阻Rt是時間 t 的函數(shù)e (t)r (t)非時變元件e (t - )r (t- ) 非時變元件即輸出響應(yīng)與輸入信號外加時刻無關(guān)。線性非時變電阻ut = Rit九、時變電阻返回目錄 一、獨立電源 (independent source)2.2 電源(1) 特點(a) 電源兩端電壓由電源本身決定,與外電路無關(guān);(b) 通過它的電流由外電路決定。電路符號uS1. 理想電壓源(ideal voltage source) (2) 伏安特性 (a)若uS = US ,即直流電源,則其伏安特性為平行于電流軸的直線,反映電壓與電源中的電流無關(guān)。 uS+_iu+_USui0 (b

5、)若uS為變化的電源,則某一時刻的伏安關(guān)系特性為平行于電流軸的直線。 (c) 電壓為零的電壓源,伏安曲線與 i 軸重合,相當于 短路狀態(tài)。 (3) 理想電壓源的開路與短路uS+_iu+_R(a) 開路:R,i=0,u=uS。(b)理想電壓源不允許短路(此時電路模型(circuit model)不再存在)。US+_iu+_rUSui0u=US r i實際電壓源(physical source) 2. 理想電流源(ideal current source)(1) 特點(a) 電源電流由電源本身決定,與外電路無關(guān);(b) 電源兩端電壓由外電路決定。電路符號iSUIR1A例 (2) 伏安特性 (a)若

6、iS= IS ,即直流電源,則其伏安特性為平行于電壓軸的直線,反映電流與端電壓無關(guān)。 ISui0iSiu+_ (b)若iS為變化的電源,則某一時刻的伏安關(guān)系也是平行于電壓軸的直線 (c)電流為零的電流源,伏安特性曲線與 u 軸重合,相當于開路狀態(tài)。 (3) 理想電流源的短路與開路R(2)理想電流源不允許開路(此時電路模型不再存在) 。(1) 短路:R=0, i= iS ,u=0 ,電流源被短路。iSiu+_ (4) 實際電流源的產(chǎn)生 可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生,有些電子器件輸出具備電流源特性,如晶體管的集電極電流與負載無關(guān);光電池在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等。 (5) 功率iSiu

7、+_iSiu+_p發(fā)= uiS p吸= uiSp吸= uiS p發(fā)= uiS 二、受控電源 (非獨立源)(controlled source or dependent source)電路符號+受控電壓源受控電流源1. 定義 電壓源電壓或電流源電流不是給定的時間函數(shù),而是受電路中某個支路(或元件)的電壓(或電流)的控制。 一個受控電流源的例子(MOSFET)DSGMOSFETUGSUDSIDS受控源與獨立源的比較:(1) 獨立源電壓(或電流)由電源本身決定,而受控源電壓(或電流)直接由控制量決定。(2) 獨立源作為電路中“激勵”,在電路中產(chǎn)生電壓、電流,而受控源在電路中不能作為“激勵”。IDSU

8、DS電阻電流源 一個MOSFET可以用四端模型來表示。受控源是一個四端元件控制支路支路電壓支路電流受控源受控電壓源受控電流源f(uGS)控制部分受控部分uGS (1) 電流控制的電流源(Current Controlled Current Source) : 電流放大倍數(shù)r : 轉(zhuǎn)移電阻 u1=0i2=b i1 u1=0u2=r i12. 分類(2)電流控制的電壓源 (Current Controlled Voltage Source) CCCSb i1+_u2i2_u1i1+_u1i1+_u2CCVS+_ r i1+_u2i2CCVS+_+ g: 轉(zhuǎn)移電導 :電壓放大倍數(shù) i1=0i2=g

9、u1 i1=0u2= u1(3) 電壓控制的電流源 (Voltage Controlled Current Source)(4) 電壓控制的電壓源 (Voltage Controlled Voltage Source)VCCSgu1+_u2i2+_u1i1_u1i1 u1+_u2i2VCVS+_+ 3. 受控源與獨立源的比較 (1) 獨立源電壓(或電流)由電源本身決定,與電路中其他電壓、電流無關(guān),而受控源電壓(或電流)直接由控制量決定。 (2) 獨立源作為電路中“激勵(excitation)”,在電路中產(chǎn)生電壓、電流,而受控源只是反映電壓、電流之間的控制關(guān)系,在電路中不能作為“激勵”。返回目錄

10、 2.3 MOSFETPrescott內(nèi)核P4108個晶體管(雙極、MOS)吳剛耳機放大器日立N溝道2SK214型MOSFETCPU供電電路中的MOSFET最大功率達200W的電力MOSFET?。壕€寬0.15m大:10cm DSGDSG2n7000一、MOSFET (金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管)的結(jié)構(gòu)與符號N溝道增強型MOSFET DSGUGSMOSFETUDSIDSUDS=5VIDSUGS截止區(qū)(A)UT時,MOSFET截止改變UDS的大小對曲線影響不大UGSUT后,MOSFET的D、S間導通。轉(zhuǎn)移特性曲線二、MOSFET的電氣性質(zhì) DSGUGSMOSFETUDSIDSIDSUDSUGS=

11、5VUGS=4VUGS=3V三極管區(qū)/可變電阻區(qū)飽和區(qū)/恒流區(qū)輸出特性曲線 導通后UGSUT+UDS的時候,MOSFET的D、S間呈電阻特性。1 截止區(qū)條件:性質(zhì):3 三極管區(qū)條件:性質(zhì):RON2 飽和區(qū)條件:性質(zhì):DSGUGSUDSIDSUSUGSUDSIDSUSUGSUDSIDSUSUGSUDSIDSUSRON三、MOSFET的等效電路 四、MOSFET的模型開關(guān)電阻(SR)模型:截止狀態(tài)導通狀態(tài)UGSUDSIDSUSRONUGSUDSIDSUSRON 截止狀態(tài)導通狀態(tài)UGSUDSIDSUSUGSUDSIDSUS開關(guān)電流源(SCR)模型:返回目錄 2.4 基爾霍夫定律一 、幾個名詞支路 (

12、branch):電路中通過同一電流的每個分支?;芈罚╨oop):由支路組成的閉合路徑。b=3網(wǎng)孔(mesh):對平面電路,每個網(wǎng)眼即為網(wǎng)孔。 網(wǎng)孔是回路,但回路不一定是網(wǎng)孔。123ab+_R1uS1+_uS2R2R3l=3n=2123(Kirchhoff,基爾霍夫;18241887,Germany) 物理基礎(chǔ):電荷(electric charge)守恒,電流連續(xù)性。i1i4i2i3令電流流出為“+”i1+i2i3+i4=0i1+i3=i2+i47A4Ai110A-12Ai2i1+i210(12)=0 i2=1A 例 47i1= 0 i1= 3A 二、基爾霍夫電流定律(KCL) 在任何集總參數(shù)(

13、lumped parameter)電路中,在任一時刻,流出(流入)任一節(jié)點的各支路電流的代數(shù)和為零。 即 KCL的推廣ABi=0ABiiABi3i2i1兩條支路電流大小相等,一個流入,一個流出。只有一條支路相連,則 i=0。選定一個繞行方向:順時針或逆時針。R1I1US1+R2I2R3I3+R4I4+US4=0R1I1+R2I2R3I3+R4I4=US1US4例取順時針方向繞行:-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0-U1+U2+U3+U4= US1 -US4 I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4+-+-+-+-三、基爾霍夫電壓定律(KVL) 在任何集總參

14、數(shù)(lumped parameter)電路中,在任一時刻,沿任一閉合路徑(按固定繞向),各支路電壓的代數(shù)和為零。 即電阻壓降電源壓升ABl1l2UAB (沿l1)=UAB (沿l2)電位的單值性推論:電路中任意兩點間的電壓等于兩點間任一條路徑經(jīng)過的各元件電壓的代數(shù)和。元件電壓方向與路徑繞行方向一致時取正號,相反取負號。例I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4+-+-+-+-AB KCL,KVL小結(jié):(1) KCL是對連到節(jié)點的支路電流的線性約束,KVL是對回路中支路電壓的線性約束。(2) KCL、KVL與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。(3) KCL表明在每一節(jié)點上

15、電荷是守恒的;KVL是電位單值性的具體體現(xiàn)(電壓與路徑無關(guān))。(4) KCL、KVL只適用于集總參數(shù)的電路。電路如圖示,求U和I。解3+1-2+I=0,I= -2(A)U1=3I= -6(V)U+U1+3-2=0,U=5(V)例2求下圖電路開關(guān)S打開和閉合時的 i1 和 i2 。S打開:i1=0i2=1.5(A)i2=i+2i5i+5i2=10S閉合:i2=0i1=i+2ii=10/5=2i1=6(A)10V55i1i2ii2S-+解例1U11A3A2A3V2V3UI+-返回目錄 一、電阻等效變換2.5 電路的等效變換(1) 電路特點1.電阻串聯(lián) (series connection)+_R1

16、Rn+_uki+_u1+_unuRk(a) 各電阻順序連接,流過同一電流 (KCL);(b) 總電壓等于各串聯(lián)電阻上的電壓之和 (KVL):等效(2) 等效電阻(equivalent resistance)Req+_R1RniuRku+_Reqi等效:對外部電路端鈕(terminal)以外效果相同Req=( R1+ R2 +Rn) = Rk(3) 串聯(lián)電阻上電壓的分配+_un+_R1RniuRk+_uk+_u1等效電阻等于串聯(lián)的各電阻之和 例 兩個電阻分壓(voltage division), 如下圖所示。(注意方向 !)(4) 功率關(guān)系p1 = R1i 2 , p2 = R2i 2 , ,

17、pn = Rni 2 p1 : p2 : : pn= R1 : R2 : : Rn總功率 p = Reqi 2 = (R1+ R2+ +Rn ) i 2 = R1i 2 + R2i 2 + + Rni 2 = p1 + p2 + + pni+_uR1R2+-u1-+u2 2. 電阻并聯(lián) (parallel connection)inR1R2RkRni+ui1i2ik_(1) 電路特點(a) 各電阻兩端分別接在一起,端電壓為同一電壓 (KVL);(b) 總電流等于流過各并聯(lián)電阻的電流之和 (KCL):i = i1+ i2+ + ik+ + in 等效由KCLi = i1+ i2+ + ik+ +

18、in= u Geq故有uGeq= i = uG1 +uG2 + +uGn=u(G1+G2+ +Gn)即設(shè) Gk =1 / Rk (k = 1, 2, , n)Geq=G1+G2+ +Gk+ +Gn= Gk = 1/Rk(2) 等效電導(equivalent conductance)GeqGeq+u_i等效電導等于并聯(lián)的各電導之和。inG1G2GkGni+ui1i2ik_ (3) 并聯(lián)電阻的分流(current division)由電流分配與電導成正比得 對于兩電阻并聯(lián),有R1R2i1i2i (4) 功率關(guān)系p1=G1u2, p2=G2u2, , pn=Gnu2p1: p2 : : pn= G1

19、 : G2 : :Gn總功率 p = Gequ2 = (G1+ G2+ +Gn ) u2 = G1u2 + G2u2 + + Gnu2 = p1 + p2 + + pn 解 R = 4(2+(36) )= 2 3例1246R 3 解 R = (4040) + (303030) = 30例24030304030R4040303030R R1R2R3R4+_uSABuAuB?UAB=0IAB=0(2) 已知電流為零的支路可以斷開。(1) 已知電壓為零的節(jié)點可以短接。等電位點等電位點之間開路或短路不影響電路的電壓電流分布。3. 平衡電橋 (1)電阻的三角形()聯(lián)接和星形(Y)聯(lián)接 形聯(lián)接(conne

20、ction) R12R31R23i3 i2 i1123+u12u23u31Y形聯(lián)接(Yconnection)R1R2R3i1Yi2Yi3Y123+u12Yu23Yu31Y4. 電阻的Y 變換 等效條件 i1 = i1Y , i2 = i2Y , i3 = i3Y , 且 u12 = u12Y , u23 = u23Y, u31 = u31Y (2)Y 電阻等效變換(equivalent transformation)的條件 R12R31R23i3 i2 i1123+u12u23u31R1R2R3i1Yi2Yi3Y123+u12Yu23Yu31Y Y接: 用電流表示電壓u12Y=R1i1YR2i

21、2Y 接: 用電壓表示電流i1Y+i2Y+i3Y = 0 u23Y=R2i2Y R3i3Y i3 =u31 /R31 u23 /R23i2 =u23 /R23 u12 /R12i1 =u12 /R12 u31 /R31(1)(2)(3)電阻的三角形()聯(lián)接和星形(Y)聯(lián)接的等效變換 R12R31R23i3 i2 i1123+u12u23u31R1R2R3i1Yi2Yi3Y123+u12Yu23Yu31Y由式(2)解得i3 =u31 /R31 u23 /R23i2 =u23 /R23 u12 /R12i1 =u12 /R12 u31 /R31(1)(3) 根據(jù)等效條件,比較式(3)與式(1),得

22、由Y接接的變換結(jié)果。 或 類似可得到由接 Y接的變換結(jié)果 或由Y 由 Y 特例 若三個電阻相等(對稱),則有 R = 3RY(外大內(nèi)小 )13注意(1) 等效是指對外部(端鈕以外)電路而言,對內(nèi)不成立;(2) 等效電路與外部電路無關(guān)。R31R23R12R3R2R1 例 橋T電路(bridge-T circuit)1k1k1k1kRE1/3k1/3k1kRE1/3k1kRE3k3k3k解通常有兩種求入端電阻的方法 端口加電壓求電流法 端口加電流求電壓法下面用加流求壓法求RabRab=U/I=(1-b )R當b 0,正電阻正電阻負電阻uiU=(I -b I)R=(1 - b )IR當b 1, Ra

23、b 0,負電阻例求 a,b 兩端的入端電阻(input resistance) Rab 。Ib IabRRab+U_(b 1)5. 含電阻和受控源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻 等效R等效= U / I 一個無獨立源的二端(two-terminal)電阻網(wǎng)絡(luò)可以用一個電阻等效。一般情況下小結(jié)R等效+U_I無源+U_I求等效電阻的方法(2) 加壓求流法;(3) 加流求壓法。(1) 串并聯(lián); 二、電源等效變換1. 理想電壓源的串、并聯(lián)串聯(lián)一般有uS= uSk (注意參考方向)電壓相同的電壓源才能并聯(lián),且每個電源的電流不確定。并聯(lián)等效等效uS2+_+_uS1+_uS+_5VI5V+_+_5VI 2. 理想電流源

24、的串、并聯(lián)可等效成一個理想電流源 i S( 注意參考方向)。電流相同的理想電流源才能串聯(lián),并且每個電流源的端電壓不能確定。串聯(lián):并聯(lián):iS1iS2iSkiS 例3例2例1iS = iS2 iS1uSiSuSuSiSiSiSuS1iS2iS1uS2 (1)實際電壓源USUU=US Ri II+_USRi+U_RI RiIui0其外特性曲線如下:Ri: 電源內(nèi)阻,一般很小。3. 實際電壓源和實際電流源的模型及其等效變換 (2) 實際電流源I = iS Gi UGi: 電源內(nèi)電導,一般很小。Gi+_iSUIISUIGiUui0其外特性曲線如下: u = uS Ri ii = iS Giui = uS

25、/Ri u/Ri 通過比較,得等效的條件: iS=uS/Ri , Gi=1/Rii+_uSRi+u_iGi+u_iS(3)實際電壓源和實際電流源模型間的等效變換 等效是指對外部電路的作用等效,即端口的電壓、電流伏安關(guān)系保持不變。 由電壓源模型變換為電流源模型:等效等效由電流源模型變換為電壓源模型i+_uSRi+u_iGi+u_iSiGi+u_iSi+_uSRi+u_(2) 所謂的等效是對外部電路等效,對內(nèi)部電路是不等效的。注意:開路的電流源可以有電流流過并聯(lián)電導Gi 。 電流源短路時, 并聯(lián)電導Gi中無電流。 電壓源短路時,電阻Ri中有電流;開路的電壓源中無電流流過 Ri;iS(3) 理想電壓

26、源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。方向:電流源電流方向與電壓源電壓方向相反。(1) 變換關(guān)系數(shù)值關(guān)系; iS ii+_uSRi+u_iGi+u_iS例 應(yīng)用 利用電源轉(zhuǎn)換可以簡化電路計算。例1I=0.5A6A+_U5510V10V+_U552A6AU=20V例25A3472AI+_15V_+8V77I 注:受控源和獨立源一樣可以進行電源轉(zhuǎn)換。10V例3簡化電路1k1k0.5I+_UI10V2k+_U+500I-I1.5k10V+_UIU = 1500I + 10U = 2000I-500I + 10 求圖示電路中Rf 為何值時其獲得最大功率,并求此最大功率。USRfRiI解時,Rf 獲最大功率得 R

27、f = Ri即:直流電路最大功率傳輸定理 (maximum power transform theorem)4. 最大功率傳輸返回目錄 一、運算放大器的電氣特性2.6 運算放大器12345678封裝的8腳運放 補償 補償 同向輸入 反向輸入 負電源 正電源 空 輸出 主要關(guān)心的端子: 反相輸入、同相輸入、輸出、正電源、負電源 1. 端子 反相輸入 同相輸入 輸出 正電源 負電源 電路符號 2. 電路符號 -+V+V-簡化的電路符號 abo3. 運算放大器的端電壓 a: 反相輸入端(inverting input),輸入電壓 u-。 b:同相輸入端(noninverting input) ,輸入

28、電壓 u+。 o: 輸出端(output),輸出電壓 uo。 A:開環(huán)電壓放大倍數(shù)(open-loop gain)。 : 公共端(接地端)。 +_+u+u-+_uoao+_udud_+A+b+_US+_US Usat-UsatUds-Udsuoud0 線性工作區(qū) |ud| Uds, 則 uo= Usat ud0 反向飽和區(qū) ud u-uoUsatu+ u-uoUsatu+u-uoUsat-Usat0無反饋(開環(huán))1. 電壓比較器 2. 正反饋 將Op Amp的輸出引到非反相輸入端-+_uo+_uii-i+正反饋Op Amp輸出端有微小正擾動輸入端待放大信號變大輸出端信號變大擾動被放大uo為Us

29、at 或 Usat虛短不再適用虛斷仍然適用?+-+_uo+_uiRR虛短不再適用虛斷仍然適用正反饋,uo為Usat或-Usat設(shè)uoUsat,則uui 0.5Usat,根據(jù)正反饋的性質(zhì),uo變?yōu)?Usat此時uui Usat/2時,uo維持Usat不變。一旦ui 0.5Usat,根據(jù)正反饋的性質(zhì),uo變?yōu)?Usatuiuo-Usat/2Usat/2Usat-Usat滯回比較器(Hysteresis Comparator)調(diào)整兩個電阻阻值比可改變滯回寬度0滯回寬度3. 滯回比較器 返回目錄 2.7 二端口網(wǎng)絡(luò)復習與準備 端口由一對端鈕構(gòu)成,且滿足從一個端鈕流入的電流等于從另一個端鈕流出的電流。

30、當一個電路與外部電路通過兩個端口連接時稱此電路為二端口網(wǎng)絡(luò)。uii+-i1i2i2i1u1u2+-+-線性RLCM受控源 二端口i2i1i1i2具有公共端的二端口i2i1i1i2四端網(wǎng)絡(luò) i4i3i1i2 不滿足端口條件1-1 , 2-2 是二端口。3-3 ,4-4 不是二端口,是四端網(wǎng)絡(luò)。例i1i2i2i1u1+u2+2211Rii1i23344-因為 約定:(1)本章討論范圍網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不含獨立源,網(wǎng)絡(luò)僅含有線性 R、L、C、M與線性受控源。本章僅討論由線性電阻和受控源構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。(2)參考方向線性電阻R和受控源i1i2i2i1u1u2+-+-1122(3)在討論參數(shù)和參數(shù)方程時,電壓、電流用

31、瞬時值u、i或恒定值(直流)符號U、I表示。 對以后學習的相量電路模型和運算電路模型,端口電壓、電流將采用相量或象函數(shù)表示。 一、二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和方程 端口電壓、電流關(guān)系可由六種不同的方程來表示,即可用6套參數(shù)描述二端口網(wǎng)絡(luò)。+-線性無源表示端口電壓和電流關(guān)系的物理量有4個:, 1. 用電壓表示電流:G參數(shù)和方程令矩陣形式+-+-二端口G參數(shù)的實驗測定:+-二端口+-二端口自電導自電導轉(zhuǎn)移電導轉(zhuǎn)移電導如何進行?類比一端口網(wǎng)絡(luò)端口電導的求法稱G為短路電導參數(shù)矩陣。+-+-二端口希望用G參數(shù)表示該二端口加壓求流G12= G21互易二端口+-二端口+-二端口互易二端口網(wǎng)絡(luò)四個參數(shù)中只有三個是獨立的

32、。由線性電阻組成的二端口互易定理互易二端口例1 求G 參數(shù)。解 Gb+ Ga Gc Gb+ Ga Gc Gb+ Ga Gc互易二端口法1 例 求G 參數(shù)。解法2:端口電壓電流關(guān)系 Gb+ Ga Gc 對稱二端口只有兩個參數(shù)是獨立的。對稱二端口G12=G21 G11=G22兩個端口互換后外特性一樣+-二端口+-二端口G11=G22G12=G21 若 Ga=Gc有 G12=G21 ,又G11=G22 ,為對稱二端口。結(jié)構(gòu)對稱的二端口對稱二端口 (電氣對稱) Gb+ Ga Gc 2. 用電流表示電壓: R參數(shù)和方程由G 參數(shù)方程即其中 =G11G22 G12G21+-+-二端口解出 其矩陣形式為稱R

33、為開路電阻參數(shù)矩陣。R參數(shù)的實驗測定: 互易二端口對稱二端口若 矩陣 R 與 G 非奇異則G12= G21G12=G21 G11=G22例 求所示電路的R 參數(shù)。 Rb+ Ra Rc法1法2互易二端口端口電壓電流關(guān)系 3. 用輸出表示輸入: T參數(shù)和方程由(2)得將(3)代入(1)得即如何用u2和i2來表示u1和i1?(注意負號)令:稱為傳輸參數(shù)(T)矩陣 互易二端口對稱二端口T11 T22- T12 T21=1G12 =G21G11 =G22則T11= T22G12 =G21T11 T22- T12 T21=1 T 參數(shù)的實驗測定:開路參數(shù)短路參數(shù)例 求T參數(shù)。+ 1 2 2i1u1u2u2

34、+ 1 2 2i1i2u1+ 1 2 2i1i2u1法1:法2:先寫出G或R參數(shù),再解出T參數(shù)。法3:根據(jù)KCL、KVL列方程并整理。 4. H 參數(shù)和方程H 參數(shù)方程:H 參數(shù)也稱為混合參數(shù),常用于雙極型晶體管等效電路。+-+-二端口 2. 線性無源二端口小結(jié):1. 線性二端口參數(shù)的求法(1) 一端開路或短路(2) 求端口的電壓電流關(guān)系3. 含有受控源的電路一般有4個獨立參數(shù) 電阻二端口互易二端口3個獨立參數(shù) 對稱二端口2個獨立參數(shù) 二、二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路二端口吸收的功率1. 由R參數(shù)方程畫等效電路+ R22+ R11 原方程改寫為+ R11-R12 R22-R12R12+同一個參數(shù)方程,可以畫出結(jié)構(gòu)不同的等效電路。等效電路不唯一。如果只用一個受控源電路綜合 互易網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)對稱(R11=R22)則等效電路也對稱。R12=R21+ R11-R12R12 R22-R12+ R11-R12 R22-R12R12+ 2. 由G參數(shù)方程畫等效電路+ G11 G223. 由互易網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù),求T形等效電路+ R1R2 R3+R2 = 1 / T21R1 = (T11 -1) / T21R3 = (T22 -1) / T21T11T21T221. 級聯(lián)(鏈聯(lián))T+T +T +可推廣到n個

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