1、第一章 電路及電路模型: 電路是電氣設備或電氣元件按一定的方式組成并具有一定功能的連接整體，電路為電流提供了通路。如圖1.1 所示的是兩個實際電路。 負載：將電源提供的電能轉換為光和熱能等其他形式的能量，在電路中接收電能的設備中間環節：如導線及開關等，起著連接電源與負載、傳輸電能及控制的作用。是電源和負載之間不可缺少的連接、控制和保護部件統稱為中間環節。電路的功能:1.強電系統中的電路完成能量的產生、傳輸、分配和轉換。2.弱電系統中的電路實現信息的傳遞和處理。 4.通常，當電路器件的尺寸遠小于電路最高工作頻率所對應的波長時，可以認為元件的參數“集總”于一個點上，形成所謂的集總參數元件，簡稱集總

2、元件。5.理想元件是抽象的模型，沒有體積大小，是集總參數元件。由集總參數元件構成的電路稱為集總參數電路，簡稱集總電路。在集總電路中，任何時刻該電路任何地方的電流、電壓都是與其空間位置無關的確定值。 由理想元件組成的電路稱為電路模型。今后所提到的電路，除特別指明外均為電路模型，所提到的元件均為理想元件。 電流及其參考方向: 單位時間內通過導體橫截面的電荷量定義為電流強度，簡稱電流，用符號i (t)表示，設在dt時間內通過導體某一橫截面的電荷量為dq(t)，則dq(t)/dt為常數，即是直流電流，用大寫字母I表示，在國際單位制(SI)中，電流、電荷和時間的單位分別為安培(簡稱安，符號為A)、庫侖(

3、簡稱庫，符號為C)和秒(符號為s)。1安=1庫秒。電力系統中嫌安培單位小，有時取千安(kA)為電流的單位。而無線電系統(如晶體管電路中)和計算機技術中又嫌安培這個單位太大，常用毫安(mA)、微安(mA)作電流單位。它們之間的換算關系是 1 kA=103 A1 mA=10-3 A 1A=10-6 A 電流不但有大小，而且有方向。 規定正電荷運動的方為電流的真實方向。 根據電壓電流參考方向是否關聯，可以選擇不同的公式計算功率，但不論使用哪個公式，都是計算的吸收功率。當p > 0時，表示dt時間內電場力對電荷dq做功dw，這部分能量被元件吸收，所以p是元件的吸收功率；在p < 0時，表示

4、元件吸收負功率，實際上是該元件向外電路提供功率或產生功率。 如果對于任意時刻t，均有w(t) 0，則稱該元件(或電路)是無源元件，否則就稱其為有源元件。所以，無源元件是指在接入任一電路進行工作的全部時間范圍內，總的輸入能量不為負值的元件； 而有源元件在它接入電路進行工作的某個時刻t，w(t)<0，即供出能量，甚至任何時刻一直供出能量。2 電路元件是組成電路的最基本元件，它通過端子與外部連接，元件的特性通過與端子有關的物理量描述，每種元件都反映某種確定的電磁特性，具有精確的數學定義和特定的表示符號以及不同于其他元件的特性。 根據能量特性電路元件可以分為有源元件和無源元件，根據與外部電路連接

5、的端子數目分為二端、三端或四端元件等，還可以分為線性和非線性元件、時變元件和非時變元件等。 無源元件是指在接入任一電路進行工作的全部時間范圍內，總的輸入能量不為負值的元件。 有源元件是指在它接入電路進行工作的某個時間t供出能量，甚至任何時刻一直供出能量的元件。 基本的無源元件有電阻、電感和電容，這三種元件都是二端元件。有源元件有獨立電源和受控電源。 電阻： 一個二端元件，如果在任意時刻t，其VCR能用u-i平面(或i-u平面)上的曲線所確定，就稱其為二端電阻元件，簡稱電阻元件。它是實際電路中的電燈泡、電爐、滑桿電阻器、半導體二極管等所有消耗能量的器件的理想化模型。 如果電阻元件的伏安關系不隨時

6、間變化(即它不是時間的函數)，則稱其為時不變(或非時變)的，否則稱為時變的。如其伏安特性是通過原點的直線，則稱為線性的，否則稱為非線性的。本書涉及最多的是線性時不變電阻元件。3 如果電阻元件的伏安關系不隨時間變化(即它不是時間的函數)，則稱其為時不變(或非時變)的，否則稱為時變的。如其伏安特性是通過原點的直線，則稱為線性的，否則稱為非線性的。本書涉及最多的是線性時不變電阻元件。 如果約束電容的q-u平面上的曲線不隨時間變化(即它不是時間的函數)，則稱其為時不變(或非時變)的，否則稱為時變的。如曲線是通過原點的直線如圖1.11(b)所示，則稱為線性的，否則稱為非線性的。本書主要討論線性時不變電容

7、元件。 如果約束電容的q-u平面上的曲線不隨時間變化(即它不是時間的函數)，則稱其為時不變(或非時變)的，否則稱為時變的。如曲線是通過原點的直線如圖1.11(b)所示，則稱為線性的，否則稱為非線性的。本書主要討論線性時不變電容元件。 第二章 由獨立源、受控源和電阻構成的電路稱為電阻電路，電路中的電源可以是直流的也可以是交流的，若所有的獨立電源都是直流電源時，則這類電路稱為直流電路。本章主紹直流電路的一般分析方法以及線性網絡的基本定理。 直流電路的一般分析法可直接求解復雜電路，而不需要多次等效變換。 直流電路的一般分析方法包括支路電流法、網孔電流法和節點電壓法。這些方法是全面分析電路的方法，主要

8、是依據基爾霍夫定律和元件的伏安特性列出電路方程，然后聯立求解。其特點是不改變電路的結構，分析過程有規律。 支路電流法是直接以支路電流為未知量，根據元件的VCR及KCL、KVL約束關系，建立數目足夠且相互獨立的方程組，解出各支路電流，進而求得人們期望得到的電路中任一支路的電壓、功率等。 適應范圍：原則上適用于各種復雜電路，但當支路數很多時，方程數增加，計算量加大。因此，適用于支路數較少的電路。(1) 設出各支路電流，標明參考方向。任取n-1個節點，依KCL列獨立節點電流方程。(2) 選取b-n+1獨立回路，并選定繞行方向，依KVL列寫出所選獨立回路電壓方程。對平面電路而言，網孔數恰好等于獨立回路

9、數，網孔就是獨立回路，所以平面電路一般選網孔列寫獨立電壓方程。(3) 如若電路中含有受控源，還應將控制量用未知電流表示，多加一個輔助方程。(4) 聯立求解(1)、(2)、(3)三步列寫的方程組，就得到各支路電流。如果需要，再根據元件約束關系等計算電路中任一支路的電壓、功率。 支路電流法是求解復雜電路的基本方法，優點是它能求解任何復雜電路，對未知支路電流可以直接求解。但聯立方程式過多，計算較繁，容易出現錯誤。 能否克服支路電流法的缺點，減少聯立方程的個數而簡化計算呢？因此，我們希望適當選擇一組解變量，這組變量數必須最少，使獨立方程數少，而且解變量要夠用，以便于能通過簡單的關系求出其他所有變量。

10、網孔電流法是以假想的網孔電流作為電路變量，列寫網孔KVL方程求解出網孔電流，進而求得各支路電流、電壓、功率等，這種求解電路的方法稱網孔電流法(簡稱網孔法)。 方程左邊主對角線上各項的系數分別為網孔1和網孔2所含支路的電阻之和，稱為自電阻； 方程左邊非對角線上各項的系數分別為網孔1與網孔2公共支路上的電阻，稱為互電阻， 互電阻可正可負，流經互電阻的網孔電流方向相同時取正，反之取負； 方程右邊各項分別為各網孔中沿網孔電流方向電壓源電壓升的代數和 網孔電流法的一般步驟:綜上所述，用網孔電流法分析電路的一般步驟如下：(1) 確定網孔及設定各網孔電流的參考方向，通常將各網孔電流的參考方向均設為順時針繞向

11、或均設為逆時針繞向；(2) 按照規則列寫網孔方程組；(3) 求解方程組，即可得出各網孔電流值；(4) 根據所求出的網孔電流即可求出各支路電流 節點電壓法： 電路中所有支路電壓都可以用節點電壓來表示。以(n-1)個節點電壓為變量，對每個獨立節點列出一個KCL方程，稱為節點方程。聯立求解(n-1)個節點方程構成的方程組，便可求出(n-1)個節點電壓。 1. 方程左邊主對角線上各項的系數分別為與節點1和節點2所連支路的電導之和，稱為自電導；2. 方程左邊非對角線上各項的系數分別為連接在節點1與節點2之間的各公共支路的電導之和的負值，稱為兩相鄰節點的互電導，互電導總是負的。 3. 方程右邊各項分別為流

12、入節點1和節點2的各電流源電流的代數和，稱為節點電源電流，流入節點的取正號，流出的取負號。4. 由獨立源和線性元件組成的電路稱為線性電路5. 用支路電流法、網孔電流法和節點電壓法進行電路的分析，能夠在電路結構和參數保持不變的情況下，直接確定各支路的電壓或電流，因此稱為直接分析法。 6. 所謂間接分析法就是等效地改變原電路，使復雜電路變換成簡單電路，從而對簡單電路求解，簡化了分析過程。間接分析法的理論依據就是線性電路的幾個基本定理7. 由獨立源和線性元件組成的電路稱為線性電路。8. 線性電路滿足齊次性和可加性，齊次性定理和疊加定理所表達的就是線性電路的這一基本性質。齊次性定理和疊加定理可以用網孔

13、分析法或節點分析法獲得證明，這里不證明了，主要強調定理的理解和應用9. 疊加定理只適用于線性電路求電壓和電流；不適用于非線性電路。10. 當一個獨立電源單獨作用時，其余獨立電源做零處理，即保留內阻，理想電壓源用短路替代，理想電流源用開路替代，而電路其他結構不變。不能用疊加定理求功率(功率為電源的二次函數)。11. 應用疊加定理求電壓和電流時是代數量的疊加，要特別注意各代數量的符號。12. 含受控源線性電路可疊加，受控源應始終保留。疊加的方式是任意的，方式的選擇取決于分析問題的方便。 13. 戴維南定理：任一線性有源二端網絡N，對其外部電路來說，都可以用電壓源和電阻串聯組合等效代替；該電壓源的電

14、壓等于網絡的開路電壓UOC ，該電阻等于網絡內部所有獨立源作用為零情況下網絡的等效電阻R0 。14. 將待求支路與原有源二端網絡分離，對斷開的兩個端鈕分別標以記號（如a、b）；15. 應用前面所學過的各種電路求解方法，對有源二端網絡求解其開路電壓UOC；（等效變換法、節點電壓法、網孔電流法等） 16. 有源二端網絡內部所有獨立源作用為零情況下對無源二端網絡求等效電阻R0；（理想電壓源短路、理想電流源開路17. 將斷開的待求支路與戴維南等效電路接上，最后根據歐姆定律或分壓、分流關系求出電路的待求響應。18. 由諾頓定理所得的電流源等效電路稱為諾頓等效電路。19. 凡是戴維南定理能解決的問題，諾頓

15、定理也能解決，其解題步驟與戴維南定理類似。 20. 通常把負載電阻等于電源內阻時的電路工作狀態稱為匹配狀態。21. 應當注意的是，不要把最大功率傳輸定理理解為：要使負載功率最大，應使實際電源的等效內阻0等于L。22. 必須指出：由于0為定值，要使負載獲得最大功率，必須調節負載電阻L(而不是調節0)才能使電路處于匹配工作狀態。23. 直流電路的一般分析法24. 支路電流法、網孔電流法、節點電壓法25. 2. 線性電路的基本定理26. 疊加定理、戴維南定理、諾頓定理、最大功率傳輸定理第三章 電路的過渡過程 : 當電路接通、斷開或者電路元件的參數變化，亦或是電路結構發生變化時，電路中的電流、電壓等會

16、隨之發生改變，電路從一個穩定狀態變化到另一個穩定狀態，這個過程稱為電路的過渡過程。 由于這一過程是在極短暫的時間內完成的，所以又稱電路的暫態過程。內因:是指電路中有電感、電容等儲能元件的存在。外因:電路進行了換路。 所謂換路，是指電路的狀態發生了改變，如作用于電路的電源的接入和撤除，電路元件的接入或其參數的變化，以及電路結構的變動等。 在電路的過渡期間，電路中電壓、電流的變化起始于換路后瞬間的初始值，終止于一個新的穩態值。電路中電壓、電流初始值可以分為兩類： (1)電容電壓和電感電流的初始值，它們可以直接利用換路定則求取。 (2)電路中其他電壓、電流的初始值，如電容電流、電感電壓、電阻電流和電

17、壓等，這類初始值在換路瞬間可以發生跳變 于是耗能元件，且電路在零輸入條件下沒有外加激勵的能量補充，電容電壓將逐漸下降，放電電流也將逐漸減小。直至電容的能量全部被電阻耗盡，電路中的電壓、電流也趨向于零，由此放電完畢，電路進入到一個新的穩態。 對換路后的電路，由約束關系和初始值可得： 所謂零狀態，是指電路的初始狀態為零，即電路中儲能元件的初始能量為零。換句話說，就是電容元件在換路的瞬間電壓或電感元件在換路的瞬間電流在此條件下，電路在外激勵的作用下產生的響應稱為零狀態響應。零狀態響應也可稱為零初始狀態響應。 RC電路的零狀態響應: RC電路的零狀態響應實際上就是它的充電過程當開關S由位置2倒向位置1

18、。根據換路定則,當時電容相當于短路，此刻的等效電路可以看出，電源電壓全部施加于電阻兩端，此時的電流達到最大,隨著電源流經電阻對電容充電，充電電流逐漸減小，直至充電過程結束。此時電流，電容相當于開路，電路進入新的穩態。 當電路的初始狀態不為零，而且外加激勵也不為零時,電路的響應稱為電路的全響應。 根據基爾霍夫電壓定律和伏安特性，換路后的電路方程為第一項在任何時候都保持穩定，與輸入有關，當輸入為直流時，則穩態響應為常數，所以第一項又稱為穩態響應，它是當t趨于無窮大，后一項衰減為0時的電路響應。第二項按指數規律衰減，當t趨于無窮大時，該分量將衰減至0，所以又稱暫態響應。因此按電路的響應特性，全響應又

19、可分解為穩態響應和暫態響應。換路后激勵恒定且在的情況下，一階電路的固有響應就是暫態響應，強制響應就是穩態響應。 電路對于階躍激勵的零狀態響應稱為電路的階躍響應。當激勵為單位階躍函數時電路的響應稱為單位階躍響應，用 表示。單位階躍響應可按直流一階電路分析，即用三要素法進行分析。 電路對于階躍激勵的零狀態響應稱為電路的階躍響應。當激勵為單位階躍函數時電路的響應稱為單位階躍響應，用 表示。單位階躍響應可按直流一階電路分析，即用三要素法進行分析。 間接法: 間接法是先計算電路的階躍響應 s（t），然后利用沖激響應h（t）和階躍響應s（t）的關系計算沖激響應。8. 間接法是基于沖激信號與階躍信號之間的關

20、系式對于線性不變電路而言，有 一旦求得電路的沖激響應h（t），只要計算任意激勵信號x（t）與h（y） 的卷積積分，就可得由h（t）與電路沖激響應 x（t）的卷積積分,就可得到由x（t）引起的零狀態響應，這種方法將使零狀態響應的計算大大簡化，通常也稱其為卷積分析法。 如果知道某一電流或電壓的初始值、穩態值和電路的時間常數，就可以根據式直接求出此電流或電壓的響應。 一階電路的階躍響應: 對一階電路來說，單位階躍響應可按直流一階電路分析，即用三要素法進行分析。而一些分段常量信號可以分解為階躍信號，根據疊加原理，將各階躍信號分量單獨作用于電路的零狀態響應相加得到該分段常量信號作用下電路的零狀態響應。如

21、果電路的初始狀態不為零，則需再疊加上電路的零輸入響應，就得到該電路在分段常量信號作用下的全響應。 卷積積分: 在任意信號激勵下零狀態響應的時域分析方法為卷積分析法。首先將任意波形信號分解為無窮多個連續出現的沖激信號之和，然后借助沖激響應的概念，根據線性時不變電路的特點，得出求解任意信號激勵下的零狀態響應的卷積分析法。第四章 正弦量的三要素: 隨時間按正弦規律變化的電壓u(t)和電流i(t)分別稱為正弦電壓和正弦電流，統稱為正弦量。 我們已經熟知的正弦量的表示方法有：函數表達式法和波形圖法。 函數式表示：f(t) = Fm cos(t+ j)Fm振幅；角頻率；rad/sf頻率；赫（Hz） =2p

22、fT周期；秒（s） T=1 / ft+ j 相位；弧度（rad）或度(°)； j初相位。| j |£p由于已知振幅Fm ，角頻率和初相j ，就能完全確定一個正弦量，稱它們為正弦量的三要素。 有效值:周期性電流、電壓的瞬時值隨時間而變，為了確切的衡量其大小,工程上采用有效值來衡量。 有效值定義: 交流電流 i 通過電阻R在一個周期 T 內產生的熱量，如果與某一直流電流 I 通過同一電阻在相同時間內所產生的熱量相等，則稱這個直流電流值 I 是該交流電流 i 的有效值。 正弦電流、電壓的有效值: 若一交流電壓有效值為U=220V，則其最大值為Um»311V；工程上說的正

23、弦電壓、電流一般指有效值，如設備銘牌額定值、電網的電壓等級等。但絕緣水平、耐壓值指的是最大值。因此，在考慮電器設備的耐壓水平時應按最大值考慮。測量中，電磁式交流電壓、電流表讀數均為有效值。注意: 區分電壓、電流的瞬時值、最大值、有效值的符號。 同頻率正弦量的相位差: 兩個正弦電壓或電流相位之差，稱為相位差j 如兩個同頻率的正弦電流 i1(t)=I1m cos(t+ j 1)i2(t)=I2m cos(t+ j 2)電流i1(t)與i2(t)間的相位差為 j =（t+ j 1)(t+ j 2）= j 1j 2上式表明兩個同頻率正弦量在任意時刻的相位差均等于它們初相之差，與時間t無關。相位差j(j

24、 -,)反映出電流i1(t)與電流i2(t)在時間上的超前和滯后關系： 當j =j1-j2>0時，表明i1(t)超前i2(t)，超前的角度為j。 當j =j1-j2<0時，表明i1(t)滯后i2(t)，滯后的角度為|j |。當j =j1-j2 = 0時， i1(t)與i2(t)同相。 當j =j1-j2 = ±p時， i1(t)與i2(t)反相。 當j =j1-j2 = ±p/2時， i1(t)與i2(t)正交 復數: 代數形式：A=a1 +ja2 取復數A的實部和虛部用符號表示為：ReA=a1取復數A的實部ImA=a2 取復數A的虛部 復數的乘除運算:若兩個復

25、數采用代數形式，則有AB = (a1+ja2)(b1+jb2) = (a1b1-a2b2) + j(a1b2+a2b1) 基爾霍夫定律的相量形式 : 在正弦電流電路中，KCL和KVL可用相應的相量形式表示，即： 電路的相量模型: 對相量模型進行分析可依據兩類約束關系的相量方程，它與電阻電路中兩類約束關系的時域關系相比，形式上完全相同。不同的是：1、前者為復數方程，而后者為實數方程；2、前者中的電壓電流用相量表示，而后者中的電壓電流是隨時間變化的函數；3、前者中的無源元件用電阻R、電感L和電容C所對應的阻抗Z或導納Y表示，而后者是用這些元件的參數表示。注意到這一對應關系后，分析電阻電路的一些公式

26、和方法，就可以完全用到正弦穩態電路分析運用相量模型進行正弦穩態電路分析時，一般需要三個步驟： (1) 寫出已知正弦量的相量及各無源元件的阻抗或導納； (2) 做出原電路的相量模型，列出相應的相量關系，求解待求量的相量； (3) 根據求解出的待求量的相量，寫出對應的正弦量。4.4.1 二端網絡的阻抗與導納（復）阻抗反映了對正弦電流的阻礙能力,其單位為歐姆（）。復）導納反映了對正弦電流的導通能力,其單位為西門子（S）。 RLC串聯的交流電路: Z=R+j(L-1/ C)=|Z| jz L > 1/ C ，X>0， jz >0，電路為感性，電壓領先電流 L<1/ C ，X&l

27、t;0， jz <0，電路為容性，電壓落后電流； L=1/ C ，X=0， jz =0，電路為電阻性，電壓與電流同相。 復雜正弦穩態電路分析舉例 :電阻電路與正弦電流電路相量法分析比較：可見，兩類約束關系的形式相似。在直流電路中介紹的基本定律、公式和分析方法都可以套用到正弦穩態電路分析中，如等效變換法、復雜電路方程的一般列寫方法(支路法、結點法、網孔法、回路法)及運用線性電路定理求解法等。 正弦交流電路的功率 : 無源二端元件的功率:電感元件瞬時功率的波形如圖所示，可以看到如下結論：1）瞬時功率隨時間也按正弦規律變化，其頻率是電壓(或電流)頻率的2倍 2）一個周期內瞬時功率的平均值為0，

28、表明電感元件非耗能 元件。3）定義其瞬時功率的最大值為無功功率Q ，Q的單位為乏（var) 電感元件在一個周期內的平均儲能為可見，與電感元件的瞬時儲能計算公式形式相同。5）無功功率與平均儲能的關系為 二端網絡的功率:是無源二端網絡端口電壓與電流的相位差。 二端網絡瞬時功率的波形如圖所示，可以看到如下結論： 1）瞬時功率隨時間也按正弦規律變化，其頻率是電壓(或電流)頻率的2倍 2）一個周期內瞬時功率的平均值為3）二端網絡的無功功率為Q ，Q的單位為乏（var) 4）定義cosj為二端網絡的功率因數，j 稱為功率因數角 ,即習慣上當二端網絡的電流超前于電壓時，在l后標注“超前”，表明二端網絡呈電容

29、性；當二端網絡的電流滯后于電壓時，在后標注“滯后”，表明二端網絡呈電感性。5）定義UI為二端網絡視在功率，記為S=UI，其單位是伏安（VA) 視在功率通常用于表示電氣設備的容量，即消耗功率的最大值。通常，電動機的額定電壓和額定電流都指有效值，它們的乘積為視在功率。電工技術中把它定義為電動機的額定功率，用電超過額定值，電動機就可能損壞。 根據二端網絡的性質及功率因數角的取值不同，有以下特殊情況 當二端網絡等效為純電阻時,j=0, =1 ,P=S=UI（最大）,Q=0（最小）。二端網絡只從外電路吸收能量而沒有能量的無功往返。當二端網絡等效為純電抗時,|j|=90°, =0,P=（最小）,

30、|Q|=UI（達到最大）。二端網絡不消耗能量而只是與外電路不斷地進行能量往返的交換。 當二端網絡不含受控源，而僅由電阻、電感和電容組成 時,|j| 90° ， 二端網絡等效阻抗的電阻分量R0，0PUI，|Q| UI,二端網絡總體上表現為吸收而消耗能量 ，同時，二端網絡與外電路也存在能量 的無功往返。 ）當二端網絡除無源元件外還含受控源時,二端網絡等效阻抗的電阻分量R可能為負值，即| j |有可能大于90°,此時，P可能為負值。 功率因數的提高:1提高功率因數的必要性(1) 發電設備的容量不能充分利用。 (2) 增加線路和發電機繞組的功率損耗。 2提高功率因數的方法 (1)

31、提高自然功率因數的方法：合理選用異步電動機，減少電動機的空載或輕載運行，合理選擇電力變壓器的容量，采用同步電動機等 。 2) 采用人工補償的方法:感性負載并聯電容，也稱為并聯電容補償法 。 串聯諧振電路: 滿足一定條件(對RLC串聯電路，使w L=1/w C)，電路呈純電阻性，端電壓、電流同相，電路的這種狀態稱為諧振。 使RLC串聯電路發生諧振的條件:1. L C 不變，改變 。2. 電源頻率不變，改變 L 或 C ( 常改變C 通常收音機選臺，即選擇不同頻率的信號，就采用改變C使電路達到諧振(調諧)。 RLC串聯電路諧振時的特點:1、 阻抗最小，且電路呈現純電阻性。 3、感抗和容抗相等，通常

32、將諧振時的感抗和容抗定義為 諧振電路的特性阻抗，用r表示，即 4、諧振時，電感和電容兩端的電壓相等，相位相反，大小 為端電壓的Q倍 。 RLC串聯諧振電路的選頻特性:1）幅度最大值為1，且出現在w /w0=1處。2）Q越大，諧振曲線越尖，選頻性能越好。 Q是反映諧振電路選頻性能的一個重要指標。3）規定串聯諧振電路中的電流衰減到諧振時電流的倍時的頻率分別為上、下限截止角頻率頻率（1和2）；對應的這段頻率范圍稱為諧振電路的通頻帶（BW).并聯諧振的基本關系式 并聯諧振電路的特點1、 導納最小，且電路呈現純電阻性。2、電路中的電壓最大，電壓與電流同相，此時電壓有效值 由下式決定 3、諧振時，電感和電

33、容上的電流相等，相位相反，大小 為輸入電流的Q倍 。 變壓器: 變壓器按照有無鐵芯，可分為鐵芯變壓器和空心變壓器兩種。鐵芯變壓器是指以具有高磁導率的鐵磁材料作為芯子的變壓器，它的耦合程度很高，耦合系數可接近1，屬于緊耦合，常用于電力變壓器。空心變壓器是指以空氣或其他非鐵磁材料作為芯子的變壓器，它的耦合程度較低，耦合系數一般較小，屬于松耦合，通常在高頻電路中得到廣泛應用。 理想變壓器: 由于理想變壓器為全耦合，則繞組的互感磁通必等于自感磁通 理想變壓器的電流變換理想變壓器是一個沒有任何損耗的變換器，因此其初級繞組從電源端吸收的功率將全部傳遞給次級繞組上的負載。 理想變壓器的應用：1、應用變壓關系

34、:供配電系統中的變壓器2、應用變流關系:測量中常用于電流互感器（測大電流， 保證安全）和測流鉗。3、應用變阻抗關系:電子技術中常用于阻抗匹配，以獲得 最大輸出功率。 三相電路 三相制是指由三個頻率、振幅相等，相位彼此相差120°的正弦交流電源供電的體系。與單相交流電源相比，三相電源在發電、輸電和用電等方面有著很多的優勢，如輸出功率高、性能平穩、節省輸電線銅耗，以及三相負載結構簡單、經濟可靠等。 三相電源 AX、BY、CZ構成三相發電機的對稱三相繞組 （結構上完全相同，空間位置上彼此相差120 °）這三個電動勢振幅、頻率相等，而相位依次滯后120°，稱之為對稱三相電

35、動勢 。在電工技術中把三相電動勢達到最大值的先后次序稱為相序，順序為A-B-C的相序稱為正序或順序。反之，則稱為負序或逆序。 三相電源的連接常用的連接方式有星形和三角形兩種連接方式。中點：三個繞組末端的連接點中線：中點的引出線相線：三個繞組始端的引出線相電壓：相線與中線之間的電壓 用uA、uB、uC表示 線電壓：相線與相線之間的電壓 用uAB、uBC、uCA表示 當三相繞組中的內阻很小時，相電壓與對應繞組上的電動勢就近似相等 。當三相電源對稱時，三個相電壓也是對稱的。三個相電壓的相量形式可寫為 ) 三角形連接相電流:流過每一相電源或負載的電流，用iAB、iBC、iCA表示線電流:端線上流過的電

36、流 ，用iA、iB、iC表示需要特別注意:三相電源做三角形連接時，各單相電源要依次相接，如果接法正確，電源回路中沒有電流。但是如果有一相繞組接反，電源回路中的電動勢總和將不為零，電源回路中將產生很大的環流，以至于燒毀電源。負載按對電源的要求分為單相負載和三相負載兩類 。三相負載的連接有星形連接和三角形連接兩種。 若每相負載的阻抗都相等，就稱為對稱負載，否則均稱為不對稱負載 。對稱Y-Y連接的三相電路有如下特點：忽略傳輸導線上的阻抗時，各相負載承受的電壓為電源的相電壓。 負載中的三相電流對稱，三相對稱電流的矢量和為零，中線電流I0為零，所以對稱Y-Y連接可以不要中線。 各相負載的線電流與相電流相

37、等，對應的電流相量可根據每個單相回路計算得到 該電路的特點是： 1) 三角形連接沒有零線，只能配接三相三線制電源，無論負載對稱與否，各相負載承受的電壓均為線電壓， 2) 當三相負載對稱時，三個負載的相電流也對稱。 三相正弦交流電路可看成是由三個單相交流電路組合而成，因而三相總的有功功率(或無功功率)應等于各單相交流電路有功功率(或無功功率)之和，即 Multisim正弦穩態分析 用電壓表和示波器測量簡單RC電路的電壓和相位關系，改變電感參數，讓電感和電阻上電壓有效值相等，觀察其相位關系。當調節L和R上的電壓有效值接近相等。此時，電感值為1、可以看到輸出電壓VR滯后于輸入電壓V1 2、將T1、T

38、2兩個時間軸測量參考線置于V1、VR波形過零點的時刻 正弦量的特征及表示方法(1) 描述正弦量的三要素 幅度（有效值）、角頻率（頻率、周期）、 初相位(2)兩同頻率正弦量的相位差(3)正弦量的表示 瞬時表達式、波形、相量（相量圖） 兩類約束關系的相量形式 相比電阻電路兩類約束式，相量式做如下改變： (1)時域量改為正弦量的相量 (2)電阻和電導改為元件對應的阻抗和導納 正弦穩態電路分析(1) 電壓電流的計算 畫電路的相量模型，運用兩類約束關系的相量關系及類似于直流電阻電路的分析第6章 Multisim共射放大電路分析 放大是增大信號（電壓、電流或者兩者同時）的等級。放大的前提是不失真，即輸出量

39、與輸入量始終保持線性關系。電壓放大電路的等效電路 不論放大電路內部采用何種復雜的結構與元件，放大電路可以被看做是信號源和負載之間的接口。 通頻帶 衡量放大電路對不同頻率信號的放大能力。 非線性失真系數=D = sqrt( (A2/A1)2 + (A3/A1)2 +) （6.13） 最大不失真輸出電壓 最大輸出功率與效率 基本共射放大電路的分析 本節將以NPN型晶體三極管組成的基本共射放大電路為例，闡明放大電路的組成原則及其動、靜態分析。放大電路中直流電源的作用和交流信號的作用同時存在。要使放大電路正常工作，首先要設置合適的靜態工作點，通過適當選取VCC、RB和RC的值，保證三極管T工作在放大區

40、。這樣，放大電路既能放大，還能保證不失真。放大電路工作原理實質是用微弱的信號電壓ui改變三極管的基極電流iB，即控制三極管的集電極電流iC，并依靠RC將電流變化轉變成電壓變化。因此三極管的放大實際上是根據輸入信號，利用三極管的控制作用，把直流電能轉化成輸出的交流電能。 在分析時，可以把直流電源對電路的作用和輸入信號對電路的作用分開考慮，分別畫出電路的直流通路和交流通路進行獨立地分析，并且遵循“先靜態、后動態”的原則，先利用直流通路求解靜態工作點，再利用交流通路求解動態參數。 直流通路 所謂直流通路，是指在直流電源VCC單獨作用下直流電流流經的通路，也就是靜態電流流經的通路，用于設計和分析靜態工

41、作點。 在直流通路中，電容阻止直流通過，相當于開路；電感線圈相當于短路(忽略線圈電阻)；信號源為零，即為短路，但應保留其內阻。對于圖6.4所示的共射放大電路，耦合電容C1、C2開路，信號源短路，其直流通路如圖6.5所示。可以看出，由于C1、C2的“隔直”作用，靜態工作點與信號源內阻RS和負載電阻RL無關。 畫圖法解靜態工作點 當無輸入信號，即ui=0時，放大電路處于靜態或叫處于直流工作狀態，這時常用IBQ、ICQ、 表示基極電流、集電極電流和集電極發射極電壓。在三極管特性曲線上所確定的點稱為靜態工作點，習慣上用Q表示。靜態工作點既滿足三極管的電壓與電流的關系，同時也滿足電路中的電壓與電流的關系

42、。 動態分析 1交流通路交流通路是指輸入信號作用下交流信號流經的通路，也就是動態電流流經的通路。在交流通路中，容量大的電容（如耦合電容）視為短路；獨立直流電壓源短路；獨立恒流源開路。2畫圖法解放大倍數當加入輸入信號三極管上的電壓或電流電量都視為在原來直流分量的基礎上疊加一個交流電量3波形非線性失真的分析靜態工作點的位置必須設置適當，否則放大電路的輸出波形會產生嚴重的非線性失真輸出電壓的最大峰值 =min（ ， ）4三極管的H參數等效模型 在低頻小信號作用下，三極管可以看成一個有源雙口網絡。 共射接法的三極管 全微分形式表示 估算法解主要性能指標電壓放大倍數的表達式當放大電路空載時，空載電壓放大

43、倍數 輸入電阻輸出電壓對信號源電壓的放大倍數放大電路的輸入電阻與信號源內阻無關，輸出電阻與負載無關。還應當指出，雖然利用H參數等效模型分析的是動態參數，但是由于等效模型中rbe與靜態工作點Q緊密相關，所以動態參數也與Q點相關，只有Q點合適，動態分析才有意義。 直接耦合共射放大電路如圖6.14所示，已知VCC=15V，RB1=56k，RB2=1.5k，RC=5.1k，RS=1.5k，三極管的 =100， =80，導通時的UBEQ=0.7V。分別求解RL=¥和RL=5.1k時的靜態工作點Q和放大倍數和輸入、輸出電阻。該電路帶上負載后，會影響靜態工作點，放大倍數也有所減小。還應當指出，對于

44、放大電路，當含有信號源內阻時有可能會影響輸出電阻的值，電路帶負載有可能會影響輸入電阻的值。 放大電路靜態工作點的穩定放大電路的靜態工作點不僅決定了電路是否會失真，而且還影響著電壓放大倍數、輸入電阻等動態參數。實際上，電源電壓的波動、元件的老化以及因溫度變化所引起三極管參數的變化，都會造成靜態工作點的不穩定，從而使動態參數不穩定，有時電路甚至無法正常工作。引起Q點不穩定的諸多因素中，溫度對三極管參數的影響最為重要。 所謂Q點穩定，通常是指在環境溫度變化時靜態集電極電流ICQ和管壓降UCEQ基本不變，即Q點在三極管輸出特性坐標平面中的位置基本不變，而且，依靠IBQ的變化來抵消ICQ和UCEQ的變化。常用引入直流負載反饋或溫度補償的方法使IBQ在溫度變化時產生與ICQ相反的變化。 當環境溫度增大時，VB基本不變，IC和IE隨溫度升高，VE增大；因而UBE=VB-VE勢必減小，導致IB減小，于是IC隨之相應減小。 結果，IC隨溫度升高而增大的部分幾乎被由于IB減小而減小的部分相抵消，靜態工作點基本保持不變。 該電路是通過發射極電阻RE的負反饋作用牽制IC的變化，也稱為電流負反饋式工作點穩定電路。 當無電容CE時，電路的電壓放大能力很差，但是輸入電阻增大，因此在實用電路中常常將發射極電