《东南大学模拟电路教程.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《东南大学模拟电路教程.（193页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电电 子子 技技 术术 东南大学计算机科学与工程学院东南大学计算机科学与工程学院 模拟与数字电路 2008 1 第一章 直流电路 本课程课内主要内容本课程课内主要内容 第二章 电路的过渡过程 第三章 交流电路（自学） 第四章 半导体二极管与三极管 第五、八章 基本放大器与反馈放大器 （刘淑英编：电路与电子学） 第六章 功率放大器 模拟电路部分(48课时) 第七、九章 集成运算放大器及应用 第十章 直流稳压电源 2 （王永军：数字逻辑与数字系统） 数字电路部分（48课时） 第一章 逻辑代数基础 第二章 逻辑门电路 第三章 组合逻辑电路 第四章 触发器 第五章 时序逻辑电路 第六章 半导体存储器
2、第七章 可编程逻辑器件 第八章 脉冲的产生与整形 第九章 数模和模数转换 3 本课程学习要求 1、弄懂基本概念，重在掌握分析和研究的方法。 2、主动思考、大胆怀疑、勤于提问、勇于创新 ；善于 发现、精于动手、在实践中研究，在研究中学习。 3、广泛阅读相关书刊，关注电子技术的新发展，了解 新器件、新产品、新技术。 本课程成绩计算 期中考试（模拟电路部分）占45，期末考试 （数字电路部分）占45，平时作业占10。 4 一定要在年轻的时候养成自己动手 的习惯。在计算机领域内只出点子、从 来不动手实现的人不容易出大成果。一 个新思想和新方案的提出者往往也是第 一个实现者，这似乎是一规律。 -王选 5
3、绪论 电视技术 雷达技术 通信技术 计算机、自动控制 航空航天 电子技术的应用领域 6 计算机控制系统 放 大 器 ADCDAC 随 动 系 统 执行机构 功 率 放 大 多 路 模 拟 开 关 显示器 计 算 机 采样 0 采样 1 采样 n 传 感 器 7 模拟电子技术 上 篇 8 第一章 直流电路 节点：电路中三个或三个 以上支路的公共连接点 回路：有一个或多个支路 构成的闭合电路 支路：电路中的分支 网孔：内部不包含任何 支路的回路 基本术语 1- 5 基尔霍夫定律 U1 U2 R1 R2 R3 I2 R5 I1 R4 9 电路中任何一个节点上电流的代数和恒等于零。 U1 U2 R1
4、R2 R3 I1 I2 I3 例： 根据KCL, 得I1 - I2 + I3 = 0 一. 基尔霍夫电流定律 ( KCL ) 即 I = 0 10 在任一回路中，沿循行方向各段电压的代数和恒等于零。 即U= 0 U1 U2 R1 R2 R3 I1 I2 I3 根据KVL, 得-U1 + I1R1 + I2R3 = 0 例： 二. 基尔霍夫电压定律( KVL ) 11 二、并联 两上以上电阻并行联 接称 并 联。 R1 R2 a b Rab = R1 + R2 R1R2 a b Rab = 即 R1R2 R1 + R2 Rab = 1 R1 1 R2 1 + 1-6 电阻的串联与并联 两个以上电
5、阻串行 连接称为串联。 一、串联 Rab = R1 / R2 12 例：求下图等效电阻Rab。已知各电阻均为10 a b R1R2 R3R4 R5 Rab= (R1/R2) + (R3/R4) / R5 = 5 13 例：求Rab。已知各电阻均为10. R R R R R a b Rab= 5 . 14 例：求Rab 2 2 3 64 4 1 a b 3 6 1 2 1 a b 3 1 63 a b Rab = 1.5 15 例. 求a、b两点电位Ua和Ub R1 R2 R3 R4 U 304 6 8204V ab R1 R2 R34 U 30 6 12204V a R1 R2 R3 R4 U
6、 304 6 8204V ab Ua= R1+R234 U R234 =24V R1 R234 U 30 4 204V a Ub= R3+R4 Ua R4 = 16V 16 一、电压源 电压源外特性方程 理想电压源的特性： 若 Rs= 0 1U与外电路无关； 2I 取决于外电路。 U = E - I Rs 则 U = E - 理想电压源。 R I E U Rs 1 - 7 电压源与电流源及其等效变换 17 将电压源特性方程 U = E - I Rs 两边同除Rs 得 U / Rs = E / Rs- I 令 E / Rs= Is - 短路电流 则 Is= U / Rs+ I - 电流源外特性方
7、程 即 E / Rs= U / Rs+I E Rs IS 二、电流源 18 理想电流源的特性： 由方程 Is=U / Rs+I 可得其物理模型： 若 Rs , 1、I 与外电路无关 2、U 取决于外电路 则 Is = I - 理想电流源 IS RLRsU I 19 Is=E / Rs; Rs=Rs E=IsRs；Rs=Rs E Rs a b Is Rs a b 仅外特性等效，内特性是不等效的。 三、电压源与电流源等效变换 IS的方向与电动势E的方向相同。 20 例：求等效Is Is=Is1+Is2 a Is1 Is2 b Is b a 例：求等效E E=E1+E2 E2 E1 a b E a
8、b 21 例:求UIS = ? 解: UIS = UR U Is U I UIS 2A 10V R UR 2 例：求I、Ius=？ I =Us / R = 10 / 2 = 5A Ius= Is- I = 2 5 = -3A Us I Is Ius 2A10V R 2 = IS R U = - 6V 22 例: 求 I . 3A I 6 22 4A 8V 2 6V 2 6 I U1 12V 6 I1 2A 3 2 6 I2 3A I I= (8-6) / 10 = 0.2A 2A 6 I1 2A 36 I 2 I2 3A 电流源的 方向？ 电压源的 方向？ 电压源的方向？ 23 U1 140V
9、 205 6 U2 90V R1 R2 R3 I1I2 I3 例: 如图求各支路电流 解: 联立解得: I1 + I2 - I3 = 0 U1= I1R1 + I3R3 U2 = I2R2 + I3R3 I1 = 4A; I2 = 6A; I3 = 10A; 利用KVL 对 m个网孔列 出m个电压方程, 联立解之. 利用KCL对 n 个节点列 出n-1个电流方程; 1 - 8 支路电流法 24 A UA IS R IS1 IS2 IS3 IS4 R1R2R3R4 UA E1 R1R2R3R4 E2 E3 E4 I1 I2 I3 I4 例:求各支路电流。 1. 求A点电位 将电压源转换为电流源:
10、 A UA A 图中：IS= IS1- IS2 + IS3 - IS4 R1 1 R2 1 R3 1 R4 1 + 1 R = 1 - 9 节点电位法 R1 E1 R3 E3 R2 E2- R4 E4- 25 E正负选取：指向点取“”，反之取“”。 UA=ISR = IS 1/R = IS1- IS2 + IS3 - IS4 R1 1 R2 1 R3 1 R4 1 + A UA IS R 推广至一般： R = R E 1 UA = R1 E1 R2 E2 R3 E3 R4 E4 -+- R1 1 R2 1 R3 1 R4 1 + 26 2、 求各支路电流 推广至一般： E、UA与本支路电流方向
11、相同取“+”,反之取“-”. R UAE I - =- + 由KVL得： E 、UA 符号选取： E1 R1R2R3R4 E 2 E3 E4 I1 I2I3I4 A UA R UAE I 4 4 4 - =-. R UAE I 1 1 1 - = ； R UAE I 3 3 3 - = ； R UAE I 2 2 2 + =； 27 例：求下图各支路电流 R2 E2 + R3 E3 + E1 R1 - + I S 111 R4 1 R1R2R3 + R5 1 =UA 解： 节点电压法： R = R E 1 UA E指向A点取 “”，反之 取“”。 1、求节点电压UA UA E1 E2 E3 I
12、S R1R2R3R4 R5 I1I2I3I4I5 28 I1= -E1 - UA R1 I2= -E2+ UA R2 I3= -E3 + UA R3 I5= UA R5 I4=IS- R UAE I - =- + E.UA与本支 路电流方向 相同取“+”, 反之取“-”。 节点电压法： 2、求各支路电流I UA E1 E2 E3 IS R1R2R3R4 R5 I1I2I3I4I5 29 cd E R1 R2 R3 R4 IS1 IS2 a b 例: 已知R1=R2=R3=R4=R; Uab=10V,E=12V.若将E去掉, 并将 cd 短接,此时Uab=? 怎么解决? 郁闷！ 30 在线性电路
13、中，任一支路中的电流为电路中 各电源单独作用时的代数和。 方法：依次计算各电源单独作用时的电流，此时其它 电压源视作短路，电流源视作开路。 U1U2 R1R2 R3 +140V+90V205 6 I3 例：求I3 1 - 10 叠加原理 U1 140V 205 6 U2 90V R1 R2 R3 I3 31 解：1. U1单独作用时 2. U2单独作用时 得 I3= I3+ I3=2.8+7.2=10A (R1+R2/R3) U1 I3= 2.8A U2R3/R1 (R2+R3/R1)R3 I3= 7.2A R2/R3 R3 U1U2 R1R2 R3 +140V+90V205 6 I3 32
14、cd E R1 R2 R3 R4 IS1 IS2 a b 解: 求E单独作用时的Uab. 求E去除后的Uab Uab = Uab-Uab =10 3 =7V Uab= 3V ER 4R 例: 已知R1=R2=R3=R4=R; Uab=10V,E=12V,若将E去掉, 并将 cd 短接,此时Uab =? 哇！用叠 加原理真方 便耶！ 33 E等于有源二端网络的开路 电压Uab； R0等于电路中所有电 压源短路、电流源开路后，由 ab 端看进去的等效电阻Rab。 任何一个有源二端线性 网络都可以用一个电动势为 E的理想电压源和内阻为R0 的电阻相串联的电源来等效 代替。 a b R0 E 1 -
15、11 戴维南定理 34 由左图可知: Rab=R1/R2+R3/R4=5.8 则 Uab = Ua Ub = 6 4 = 2V 2. 将 R5 断开. 求由ab端看进去的等效电阻 Rab . 解：1. 将R5断开:求Uab 例：电路如图，求 I5 = ？ 由戴维南定理可知,原电路可等效为下图: I5=E / (R0+R5)=0.126A 由右图可知： Ua = = 6V R1 +R2 U R2 Ub = = 4V R3 +R4 U R4 + 12V R1R2 R3R4 R5 55 10 105 U I5 - a b R5 10 I5 R1R2 R3R4 a b a R0 E 5.8 2V b I5 R5 35 150V 20V 120V R4 4 10 10 10 I U3 U2 U1 R3R1 R2 例 : 求 I = ? 解:选择参考点; 将 a b 断开。 1. Uab = (-150 + 20 ) - (-120) = - 10V 2. R0 = Rab
