计算机电路基础(导论).ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机电路基础,介绍电路的入门知识和电路的基本定律和定理，讨论电路的各种分析方法。（第一章和第二章）,电路基础,介绍半导体器件、放大电路基础、集成运算放大器及其应用（第三章至第五章）,what?,模拟电子电路,数字电路,数字电子电路主要讨论数字信号的产生、变换、控制、运算等数字电子器件的组成、原理及其逻辑功能，介绍数字电路的基本理论、基本知识和基本分析方法。（第六章至第十章）,电路分析基本理论,和基本分析方法,半导体基础和基本放大电路,数字电路,基础与应用,概念,电路,：电流流过的路径，由若干个电路元件按一定的方式相互连接而成的联接体。,电路分析,（唯一性）：是在已知电路结构及参数的条件下，求解电路中待求电量的过程。,电路的三种状态：,工作状态、开路状态、短路状态。,电路中的物理量,电流：,（矢量）,定义：在单位时间内通过导体截面的电荷量。,大小：电流强度，简称电流,单位：安培（,A,）。,方向,：正电荷移动的方向。,参考方向,：任意,假定,的电流方向。若计算结,果为正，则电流实际方向与参考方向相同。,电路中的物理量,电压电压差电压降：,（矢量）,定义,：电场力将单位正电荷经任意路径由点移动到点所做的功。,单位,：伏特（）,。,方向：,把,电位,降低的方向作为电压的实际方向。,电位,：如果把电路中的某点，例如,B,点选作为,参考点（电位为）,，则,A,点对于,B,点电压，又叫做,A,点的电位，用,Ua,表示。,Uab,=,Ua-Ub,例子,:,，试分别指出图中各电压的真实极性,(,方框泛指电路中的一般元件,),。,解 各电压真实极性为：,（,A),a,点为电压的高端，即,u,a,u,b,；,所标参考极性与真实极性一致。,（,B),a,点为电压的低端，即,u,a,0,则说明元件吸收功率（消耗功率），此元件就是负载。,若,0,则说明元件发出收功率（产生功率），此元件就是电源。,电源,电压源：理想状态下，输出端电压,U,s,为恒定值，电流由,U,s,和外电路共同决定。,外电路开路时，实际电压源,不消耗电能,，对外电路,无功率输出,。,电源,电流源：,理想状态下，输出端电流,I,s,为恒定值，而电压则由,I,s,和外电路共同决定。,外电路开路时，实际电流源,消耗电能,，对外电路,无功率输出,。,电压源与电流源的等效变换,对电压源：,对电流源：,简单电阻电路,串联电阻分压作用：,并联电阻分流作用：,名词、概念（,1,）,1,、,支路,：,由二端元件,串联,组成的无分支电路。,2.,节点,：电路中三条或三条以上的支路相联结的点称为节点。,a,b,c,d,I,2,I,3,一条支路中各部分都流过一个,相同的电流，称为,支路电流,。,如图中的,ab,、,acb,及,adb,共,3,条支路。,I,1,如图中的,I,1,、,I,2,及,I,3,共,3,个电流。,图中共有,a,、,b,两个节点。,名词、概念,(2),回路：,是由一条或多条支路所组成的闭合电路。,网孔：,网孔是回路，但认定的网孔一定不能被其他网孔所包含。,如图电路,:,adbca,、,abca,和,abda,共三个回路。,a,b,c,d,I,2,I,3,I,1,如图电路,:,当认定,adbca,和,abca,是网孔时，,abda,就不能认为是网孔，它所包含的支路都已被前两个网孔所包含。,因此，不能认为所有的回路都是网孔。,基尔霍夫电流定律（,KCL,),a,c,d,I,2,I,1,I,3,KCL,也可表述为，,在任一瞬时，流入某一节点的电流代数和恒为零。,基尔霍夫电流定律,(,第一定律,),：在任一瞬时，流向某一节点的电流之和等于由该节点流出的电流之和。,如图对于节点,a,：,流入电流,=,流出电流,I,1,+I,2,=I,3,或,I,1,+I,2,-I,3,=0,b,c,由此，,KCL,亦可表示为：,基尔霍夫电流定律（,KCL,),如图：,3,个电阻的节点,A,、,B,和,C,可看成为广义节点。,A,B,C,I,AB,I,CA,I,BC,I,A,I,B,I,C,对于节点,A,、,B,及,C,，,可分别列出,KCL,方程：,I,A,I,AB,I,CA,I,B,I,BC,I,AB,I,C,I,CA,I,BC,I,A,+I,B,+I,C,=0,即 ,I=0,基尔霍夫电压定律（,KVL),基尔霍夫电压定律,(KVL),：,确定回路中,各段电压,间关系的，任一,回路,中各支路电压的代数和为零。,步骤：,1,、确定要研究回路的绕行方向；,（,尽量不选择有电流源的支路,）,2,、确定回路上各元件的电压值，元件的电压方向与回路绕行方向,一致,时取,正,，相反时取负。,选择如电路中,dabd,回路：,1,、取回路绕行方向为逆时针方向,a,c,d,I,2,I,1,I,3,b,c,R,1,R,2,R,3,E,2,基尔霍夫电压定律（,KVL),2,、确定该回路元件电压值,da,段电阻上为,电压,Uda,=,I2R2,ab,段电阻上亦为,电压,Uab,=,I3R3,而,bd,段电源部分,电压,为，,Ubd,=,E2,由,KVL,可得：,E2,I2R2,+,I3R3,0,例,1:,如图所示，求,I,1,I,2,I,3,U,1,U,2,U,3,解：选择节点,a,、,b,、,c,a:I,1,+2A=1A,c:,I,2,+2A=3A,b:I,3,+I,1,=I,2,I,1,=-1A,、,I,2,=1A,、,I,3,=2A,(,选择各个回路方向为顺时针方向,),abca:U,1,+4V-5V=0,cboc:U,2,-3V-4V=0,aboa:-,U,3,+5V+3V=0,U,1,=1V,、,U,2,=7V,、,U,3,=8V,