第一节:线性电路分析导论 集中假设、基本方法、基本参数、 兴认执看新 基本术语、参考方向、 《电路分析原理》 基本定律(KL、KCL、VR定律) 第一章:线性电路分析基础 第二节:常见电路元件及其约束方程 元件分类、电阻元件、独立源 第二讲 受控源、动态元件 2009.9.17 第三节:线性二端(单口)网络的等效 等效的概念、源的转移 戴文宁定理、诺顿定理(源的等效) 第一节:线性电路分析导论 复 第一章:线性电路分析基础 太盒分折方法到频捕分 电信号的分析方法:E(t,z)&H(t,z 电磁场理论、电路分析理论 b一致参考方向ai(t) 电信号的分析方法 关联参考方向 +y(t) v( 当L<<λ时、当L-时是不一样的 =1A.v=5V 电路标注了参考方向(可以一致也可以不一致) 电路分析才有意义。 参考方向一但确定,就不需要改变 计算结果为正:表示标注与实际相同 低频(长波长 高频(短波长 高频(短波长) 计算结果为负:表示标注与实际相反 集中参数电路分布参数电路电磁场理论( Maxwe 向的习惯标注 第二节,常见电路元件及其约束方程习 第二节:常见电路元件及其约束方程 独立源 V-V. 结论:与理想电压源并联的元件,对外电路不起作用。 结论:与理想电流源串联的元件,对外电路不起作用。 无效 10A
1 第 ？讲： 复习 《电路分析原理》 第一章: 线性电路分析基础 第二讲 2009.9.17 兴趣 认真 执著 创新 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第一章 第一节：线性电路分析导论 集中假设、基本方法、基本参数、 基本术语、参考方向、 基本定律（KVL、KCL、VCR定律） 第二节：常见电路元件及其约束方程 元件分类、电阻元件、独立源、 受控源、动态元件 第三节：线性二端（单口）网络的等效 等效的概念、源的转移、 戴文宁定理、诺顿定理（源的等效） 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第一节：线性电路分析导论 电信号的分析方法： 电磁场理论、电路分析理论 E(t, z)&H(t, z) A B C C’ 电信号的分析方法 当 L << λ 时、当 L ~ λ 时 是不一样的 低频(长波长) 集中参数电路 高频(短波长) 分布参数电路 高频(短波长) 电磁场理论(Maxwell) 复习 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第一章：线性电路分析基础 ----从时域分析方法到频域分析方法 I=1A,V=5V a b 参考方向一但确定，就不需要改变。 计算结果为正：表示标注与实际相同 计算结果为负：表示标注与实际相反 一致参考方向 (关联参考方向) + v(t) - i(t) a b + v(t) - i(t) 复习*** 电路标注了参考方向（可以一致也可以不一致） 电路分析才有意义。 参考方向的习惯标注 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 结论：与理想电压源并联的元件，对外电路不起作用。 无效 结论：与理想电流源串联的元件，对外电路不起作用。 无效 第二节：常见电路元件及其约束方程 独立源 R + - Vs + V =Vs - + - Vs + V =Vs - + - Vs Is R I =Is Is 复习*** 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第二节：常见电路元件及其约束方程 P>0 ? P<0 + - + - Vs2=5V Vs1=10V 0 R I Vs V / P<0 P>0 ？ 0 I V Is / / Is1=10A / Is2=5A R + - Vs1× + - Vs2 Vs1× + - Is2=5A Is1=10A R × × ***
本讲主要内容 第一节:线性电路分析导论 第二节:常见电路元件及其约束方程 集中假设、基本方法、基本参数 受控源 基本术语、参考方向 基本定律(MM、KCL、VCR定律) 特征:源电压或电流受控于外支路的电压或电流 第二节:常见电路元件及其约束方程 C元件分类、电阻元件、独立源 受控源、动态元件 第三节:线性二端(单口)网络的等效 IgV 等效的概念、源的转移 戴文宁定理、诺顿定理(源的等效) 第二节:常见电路元件及其约束方程 第二节:常见电路元件及其约束方程 受控源 受控源 魔术师 1。解释了不含独立源元件的有源特性 1。解释了无(独立)源元件的有源特性 2。解释了阻抗变换、负阻的概念 例1: °「运算放大器的电路模型 令,、。哈pyB1 负阻概念 第二节:常见电路元件及其约束方程 第二节:常见电路元件及其约束方程 电路举例(仔细看看) 受控源 无理电路 1。解释了无(独立)源元件的有源特性 不满足KCL定律 2。解释了阻抗变换、负阻的概念 不可实现电路 1。用菱形符号区别于独立源 2。一个貌似二端实为四端的元件 3。用来描述体现电压or电流“转移or放大”物理现象 的一类电子器件
2 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 本讲主要内容 第一节：线性电路分析导论 集中假设、基本方法、基本参数、 基本术语、参考方向、 基本定律（KVL、KCL、VCR定律） 第二节：常见电路元件及其约束方程 元件分类、电阻元件、独立源、 受控源、动态元件 第三节：线性二端（单口）网络的等效 等效的概念、源的转移、 戴文宁定理、诺顿定理（源的等效） 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第二节：常见电路元件及其约束方程 受控源 符号： 特征：源电压或电流受控于外支路的电压或电流 - + VCCS VCVS CCCS CCVS - + - + gVi AVi KIi rIi 0 I V I=gVi 0 I V V=rIi *** 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第二节：常见电路元件及其约束方程 受控源 1。解释了不含独立源元件的有源特性； 例1： Ri + Vi - + Vo - Ro + - AVi Vo/Vi=AVi/Vi=A 运算放大器的电路模型 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第二节：常见电路元件及其约束方程 受控源 1。解释了无(独立)源元件的有源特性； 2。解释了阻抗变换、负阻的概念。 例2： R1 + Vo - aI1 I1 Io R=Vo/Io=V1/(1-a)I1= R1/(1-a) 负阻概念 魔术师 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第二节：常见电路元件及其约束方程 电路举例(仔细看看): + Vs - R I 3I 无理电路 R R 不满足KCL定律 不可实现电路 X 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第二节：常见电路元件及其约束方程 受控源 1。解释了无(独立)源元件的有源特性； 2。解释了阻抗变换、负阻的概念。 1。用菱形符号区别于独立源 2。一个貌似二端实为四端的元件 3。用来描述体现电压or电流“转移or放大”物理现象 的一类电子器件
主要内容 第二节:常见电路元件及其约束方程 第二节:常见电路元件及其约束方程 C元件分类、电阻元佳瞬动分子 a.线性定常电容:C 约束方程:Q(t)=0v(t) 受控源、动态元件 符号 第三节:线性二端(单口)网络的等效 等效的概念、源的转移 v(t)-i(=aa( 库伏特性曲线 戴文宁定理、诺顿定理(源的等效) b线性定常电感:L 约束方程:平(t)=i(t) 符号:i(t v(t) 韦安特性曲线 主要内容 第二节:常见电路元件及其约束方程 第三节:线性二端(单口)网络的等效 元件分类、电阻元件、独立源 等效定义: 如果一个单口网络N1的口特性(伏安特性曲线)和 受控源、动态元件 另一个单口网络N2的口特性完全相同,则这两个单口 第三节:线性二端(单口)网络的等效 网络互为等效,网络N1和N2可以等效互换 四等效的概念、源的转移 戴文宁定理、诺顿定理(源的等效) 伏安特性曲线 完全重叠 伏安关系式 V完全相同 第三节:线性二端(单口)网络的等效 第三节:线性二端(单口)网络的等效 等效? 等效? Why? 与理想电压源并联的元件,对外电路不起作用 与理想电流源串联的元件,对外电路不起作用
3 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 主要内容 第二节：常见电路元件及其约束方程 元件分类、电阻元件、独立源、 受控源、动态元件 第三节：线性二端（单口）网络的等效 等效的概念、源的转移、 戴文宁定理、诺顿定理（源的等效） 躁动分子 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 0 + v(t) - i(t) Q V 库伏特性曲线 第二节：常见电路元件及其约束方程 a.线性定常电容: C 约束方程: Q(t)=Cv(t) 符号： dt dv t C dt d t i t ( ) ( ) ( ) = = Q 0 + v(t) - i(t) I 韦安特性曲线 b.线性定常电感: L 约束方程: Ψ(t)=Li(t) 符号： dt di t L dt d t v t ( ) ( ) ( ) = = ψ Ψ *** 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 主要内容 第二节：常见电路元件及其约束方程 元件分类、电阻元件、独立源、 受控源、动态元件 第三节：线性二端（单口）网络的等效 等效的概念、源的转移、 戴文宁定理、诺顿定理（源的等效） 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第三节：线性二端（单口）网络的等效 等效定义： 如果一个单口网络N1的口特性(伏安特性曲线)和 另一个单口网络N2的口特性完全相同，则这两个单口 网络互为等效，网络N1和N2可以等效互换。 V(t) + - N1 I(t) N2 I(t) V(t) + - 外 电 路 外 电 路 任 意 任 意 0 I V 伏安特性曲线 or 伏安关系式 完全重叠 or 完全相同 *** 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第三节：线性二端（单口）网络的等效 例：N1 1Ω + - 10V 5A 1Ω 1Ω N2 5A 5A 0 I V 等效？ Why? 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第三节：线性二端（单口）网络的等效 0 I Vs V R + - Vs + - 与理想电压源并联的元件，对外电路不起作用。 与理想电流源串联的元件，对外电路不起作用。 + - Vs 0 I V I0 Is R Is 等效？ Why? 例： ***
第三节:线性二端(单口)网络的等效 第三节:线性二端(单口)网络的等效 1.电阻电路的等效 2动态元件的等效 。。 电容:i(t)(0)=V R=R1+R2+ v++R伏安关系式 完全相同 i(t) v( 如果i(t)为有限量(≠∞x),则 同理,并联时:G=G1+G2 v(t)为连续函数 (t)=r(0)+-|r(n)d(r) 电容上的电压不会跃变 第三节:线性二端(单口)网络的等效 第三节:线性二端(单口)网络的等效 动态元件的等效: 3.源电路的等效:(实际源电路的等效) 电感:i(t)10=0 i(t) 理想电压源理想电流源 实际源电路 如果v(t)为有限量(≠∞),则 i(t)为连续函数。 i(t) E UR v(t) ()=1(0)+7v(d( 电感上的电流不会跃变 第三节:线性二端(单口)网络的等效 第三节:线性二端(单口)网络的等效 3.源电路的等效:(实际源电路的等效) i(t 例 R v(t) v(t)=V, -R(t) 实际电压源口戴维南源电路等效条件:V,R i(t) eL,V(t) v(t)=R, -R,i(t) 。 实际电流源口诺顿源电路 0.5V 1Q
4 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 + I R - V 同理，并联时：G=G1+G2 V I + - R1 R2 1.电阻电路的等效： = R=R1+R2 第三节：线性二端（单口）网络的等效 伏安关系式 完全相同 V=IR1+IR2=I(R1+R2) V=IR 等效？ Why? 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学∫ wwhu 北京大学 = + t i t d t C v t v 0 ( ) ( ) 1 ( ) (0) 2.动态元件的等效： + v(t) - i(t) dt dv t i t C ( ) ( ) = 电容: 电容上的电压不会跃变 如果i(t)为有限量(≠∝)，则 v(t)为连续函数。 第三节：线性二端（单口）网络的等效 *** 0 v V (0) = + v(t) - i(t) + - V V s = 0 v(0) 0 = 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu = 北京大学 + ∫ t v t d t wwhu 北京大学 L i t I 0 ( ) ( ) 1 ( ) (0) 2.动态元件的等效： dt di t v t L ( ) ( ) = 电感: 电感上的电流不会跃变 如果v(t)为有限量(≠∝)，则 i(t)为连续函数。 + v(t) - i(t) I(0)≠0 I(0)=0 + v(t) - i(t) Is= I(0) 第三节：线性二端（单口）网络的等效 *** 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第三节：线性二端（单口）网络的等效 3.源电路的等效：(实际源电路的等效) 0 I V I=Is 0 I V V=Vs 理想电压源 理想电流源 实际源电路 0 I V Is Vs + - vs Rs Is Rs + - + - v(t) i(t) v(t) i(t) 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第三节：线性二端（单口）网络的等效 3.源电路的等效：(实际源电路的等效) 实际电流源 实际电压源 + - vs Rs Is Rs + - + - v(t) i(t) v(t) i(t) 0 I V Vs 0 I V Is Vs/Rs RsIs v(t)=Vs-Rsi(t) v(t)=RsIs-Rsi(t) 等效条件： Vs=RsI 戴维南源电路 s 诺顿源电路 *** 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第三节：线性二端（单口）网络的等效 例： + - - + 1Ω 1Ω 2Ω 2Ω 1V 2Ω 1V I=？ + - - + 1Ω 2Ω 0.5V 2Ω 1V I=？ + - 1Ω 1Ω 2Ω 0.5A 2Ω 1V I=？ 2Ω 2Ω 1Ω I=？ 0.25A 2Ω 0.5A 1Ω 1Ω I=0.375A 0.75A
作业(周二课交) Tea break/ L.lor21.6,1.91.16,.18 1.5m下普察足习题) IA (8,2) V【v】 第 「三节:线性二端(单口)网络的等效 第三节:线性二端(单口)网络的等效 4.源的转移(多端网络的等效) 4.源的转移(多端网络的等效) 电流源的转移 例:(转移的好处) V12=F-1R1满足口特性完全相同 V2=11-(伏安关系式相等) 第三节:线性二端(单口)网络的等效 第三节:线性二端(单口)网络的等效 5含受控源单口网络的等效: 1)源:当控制量在被等效的网络之外,则受控源具有源的 特性,处理方法和独立源的相同。 ①2A 2)非源:当控制量在被等效的电路之内时,只能利用基尔 J=+4l1-2al 霍夫定律( KCL KVL)通过写方程的形式,获得 端口电压与电流的伏安关系 (1)取V=10a=1/2V=10+3l1 V=10+3(2+1) eov①2A
5 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 Tea break！ Tea break！ 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 作业（周二课前交）： 1.1or2, 1.6，1.9，1.16，1.18。 1.5(用下图，答案见习题课) 作业（周二课前交）： 1.1or2, 1.6，1.9，1.16，1.18。 1.5(用下图，答案见习题课) 0 I【A】 V 【V】 (2，1) (8，2) 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第三节：线性二端（单口）网络的等效 4.源的转移(多端网络的等效)： R1 + - I2 R2 I1 I3= I1+ I V 2 s 12 1 1 2 2 31 1 1 32 2 2 V I R I R V V I R V V I R s s = − = − = − 3 2 1 + - I2 R2 I1 + - R1 Vs Vs I3 3 2 1 满足口特性完全相同 (伏安关系式相等) 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第三节：线性二端（单口）网络的等效 4.源的转移(多端网络的等效)： 电流源的转移： R1 R2 R1 R2 例： （转移的好处） + - - + + - 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 第三节：线性二端（单口）网络的等效 5.含受控源单口网络的等效： 1) 源： 当控制量在被等效的网络之外，则受控源具有源的 特性，处理方法和独立源的相同。 2) 非源：当控制量在被等效的电路之内时，只能利用基尔 霍夫定律（KCL KVL）通过写方程的形式，获得 端口电压与电流的伏安关系。 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 wwhu 北京大学 例： 4Ω 1I + - s 2A V 1 2αI + - + - 2Ω 2Ω 2A 1 αI Vs 1I 1 1 V V 4I 2 I = s + − α （1）取 Vs =10 α =1/ 2 1 V =10 + 3I 第三节：线性二端（单口）网络的等效 + - V I + - V I + - 2A 3Ω 10V I1 + - V I 3Ω + - 16V + - V I V=10+3(2+I) =16+3I