電路分析精選(九篇)

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第1篇：電路分析范文

關(guān)鍵詞：放大電路；疊加定理；基爾霍夫定律；戴維南定理；分析

1 引言

晶體管放大電路的分析一般分為靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析兩部分。在進(jìn)行放大電路的分析時(shí)，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用電路定理，可以使放大電路的分析迎刃而解。

2 用疊加定理分析放大電路

晶體管放大電路在工作時(shí)，三極管各極電流和電壓的瞬時(shí)值既有直流分量，又有交流分量，即電路處于交直流共存的狀態(tài)。如果把交直流同時(shí)進(jìn)行分析，很不方便，所以，一般把晶體管放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分開來進(jìn)行分析。放大電路沒有信號(hào)輸入時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)，放大電路有信號(hào)輸入時(shí)的工作狀態(tài)稱為動(dòng)態(tài)。靜態(tài)分析的主要任務(wù)是確定放大電路的靜態(tài)值（直流值）IB、IC、UCE。放大電路的質(zhì)量與靜態(tài)值關(guān)系很大。動(dòng)態(tài)分析的主要任務(wù)是確定放大電路的電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri和輸出電阻ro，[1]只考慮其中的交流分量。晶體管工作在放大區(qū)時(shí)，可以看成是一個(gè)線性元件，放大電路就可以看成是一個(gè)具有兩個(gè)獨(dú)立源，即交流電源和直流電源的有源線性網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)疊加原理，電路中的電流和電壓等于直流分量和交流分量的疊加。

3 用基爾霍夫定律分析放大電路

在固定偏置電路中，根據(jù)基爾霍夫定律可分析電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。分析三極管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，需要畫出直流通路。靜態(tài)時(shí)，電路中沒有交流信號(hào)，由于電容“隔直”的作用，直流電流能通過的電路部分就形成放大器的直流通路。固定偏置電路直流通路如圖1所示。

根據(jù)基爾霍夫電壓定律（KVL），可列回路電壓方程IBQRB+VBEQ-VCC=0，變形即得IBQ=（VCC-VBEQ）/RB，同理可得ICQRC+VCEQ-VCC=0，變形即得VCEQ=VCC-ICQRC。可見，應(yīng)用基爾霍夫電壓定律可以很方便地求出三極管放大電路的靜態(tài)值IBQ、VCEQ。[2]

4 用戴維南定理分析放大電路

進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，首先要作出放大器的交流通路。電路在交流信號(hào)下，由于電容“通交”的作用，當(dāng)耦合電容c1、c2容量足夠大時(shí)，容抗近似為零，對(duì)交流信號(hào)來說可看作短路；直流電壓源的內(nèi)阻很小，交流電流通過直流電源時(shí)，兩端無交流電壓產(chǎn)生，所以畫交流通路時(shí)，直流電源可看成短路，即直流電源的正負(fù)極連接通地。交流通路如圖2所示。對(duì)于小信號(hào)微變量，由交流通路可得放大電路的微變等效電路，如圖3所示。

利用基本放大電路的微變等效電路，根據(jù)戴維南定理可計(jì)算放大電路的輸入電阻和輸出電阻。

從信號(hào)源往放大電路里邊看，放大電路的輸入回路就是一個(gè)無源二端網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)戴維南定理，該無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻等于放大電路的輸入電阻。即

通常RB>>rbe，因此Ri≈rbe。

放大電路對(duì)負(fù)載而言，相當(dāng)于一個(gè)信號(hào)源。從負(fù)載端往放大電路里邊看，放大電路的輸出回路就是一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)，放大電路的輸出電阻就等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。根據(jù)戴維南定理，電流源βib等于零時(shí)，即電流源βib所在支路開路時(shí)，該有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻等于放大電路的輸出電阻。即

ro=RC

根據(jù)戴維南定理也可以很方便的求出分壓式偏置電路的輸入電阻和輸出電阻。分壓式偏置電路的交流通路和微變等效電路如圖4所示。

利用分壓式偏置電路的微變等效電路，根據(jù)戴維南定理，分壓式偏置電路的輸入電阻為

ri=RB1//RB2//rbe

同理，輸出電阻為 ro=RC

掌握放大電路的分析方法，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用電路定理，不僅可以分析放大電路的工作情況和性能指標(biāo)，而且也可以根據(jù)預(yù)期性能指標(biāo)設(shè)計(jì)放大電路。

參考文獻(xiàn)

[1]袁明文，謝廣坤.電子技術(shù)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2013：31.

第2篇：電路分析范文

關(guān)鍵詞：汽車電腦　D型集中控制武　燃油控制電路　分析　檢修

中圖分類號(hào)：U46　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1007-3973(2010)012-034-02

D型(壓力型)集中控制式，稱為Motronic(莫特朗尼克)系統(tǒng)，全稱是閉路電子控制多點(diǎn)燃油順序噴射系統(tǒng)，由上海大眾汽車有限公司與德國(guó)博世(BOSCH)公司聯(lián)合開發(fā)的一種新型電子燃油噴射系統(tǒng)，其特點(diǎn)是將點(diǎn)火系統(tǒng)與燃油噴射系統(tǒng)于一體。Motronic 1.5.4電腦已廣泛應(yīng)用于桑塔納2000GLi、世紀(jì)新秀、奇瑞QQ、長(zhǎng)安、一汽夏利等車型。因此對(duì)汽車電腦Motronic 1.5.4的故障分析和檢修有普遍意義。

1　燃油控制電路分析

1.1　油泵繼電器控制電路分析

閉合點(diǎn)火開關(guān)，來自PIN48、PIN49的霍爾傳感器信號(hào)送到30311芯片的第3腳，如圖1所示：在30311芯片內(nèi)部整形并驅(qū)動(dòng)后由30311芯片的第1腳輸出送至CPU-B58468芯片的第36腳，在CPU-B58468芯片內(nèi)部處理后從第67腳輸出低電平驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)B58290芯片內(nèi)兩次驅(qū)動(dòng)后由第16腳輸出至PIN3(油泵繼電器線圈)使油泵繼電器吸合，油泵開始工作。

1.2　噴油器控制電路分析

CPU-B58468芯片根據(jù)進(jìn)氣壓力傳感器、溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器提供的信號(hào)參數(shù)，經(jīng)CPU-B58468芯片計(jì)算處理并優(yōu)化后由CPU-B58468芯片的第1、2、3、5腳輸出高電平，送至30373芯片的第1、2、14、15腳，由30373芯片內(nèi)部反向放大增加驅(qū)動(dòng)能力后的第3、5、11、13腳輸出接通PIN17、PIN18、PIN 34、PIN35。四個(gè)噴油器按照一定脈寬噴油，電路如圖1所示。

1.3　空燃比控制電路分析

空燃比控制電路由氧傳感器信號(hào)提供，工作過程如下：由PIN10和PIN28提供的氧傳感器信號(hào)加到30311芯片的第6、11和7、9腳，在30311芯片內(nèi)部放大處理后從第10腳輸出至CPU-B58468的第15腳，在CPU-B58468內(nèi)部A／D轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后，CPU-B58468根據(jù)該數(shù)字信號(hào)的大小對(duì)可燃混合氣的濃度進(jìn)行調(diào)整(用來對(duì)噴油時(shí)間進(jìn)行修正)，以達(dá)到可燃混合氣空燃比保持在理論值附近，電路如圖1所示。

2　故障分析與檢修

2.1　油泵繼電器不吸合的故障分析與檢修

現(xiàn)象：一款桑塔納2000GLi型轎車，1998年型，在行駛中突然發(fā)抖之后熄火，汽車不能啟動(dòng)。經(jīng)檢查無燃油壓力。汽油泵、油泵繼電器、保險(xiǎn)絲正常，原因是油泵繼電器不吸合即汽車電腦有故障。

故障分析與檢測(cè)：拆檢汽車電腦(1)給電腦板加電，同時(shí)用波形信號(hào)發(fā)生器模擬轉(zhuǎn)速信號(hào)加至電腦板PIN48、PIN49。檢測(cè)CPU-B58468芯片的第67腳輸出是否為低電平，在供電正常情況下若沒有低電平信號(hào)則更換CPU-B58468芯片；實(shí)測(cè)是CPU-B58468芯片的第67腳輸出為低電平。(2)檢測(cè)B58290芯片的第16腳否為低電平，若是低電平信號(hào)則說明油泵控制電路工作正常，故障在電腦板外部電路，若不是低電平信號(hào)則說明B58290芯片周圍電路有故障。實(shí)測(cè)是B58290芯片的第3腳有信號(hào)輸入而B58290芯片的第16腳無電平，檢測(cè)電路正常。更換B58290芯片后試車一切正常。

2.2　噴油器不噴油的故障分析與檢修

現(xiàn)象：一款桑塔納2000GLi型轎車，1999年型，在行駛中突然抖動(dòng)之后熄火，汽車不能啟動(dòng)。經(jīng)檢查燃油壓力較高，啟動(dòng)時(shí)手觸噴油器無振動(dòng)，檢查其它正常。最后確定噴油器不噴油是電腦有故障。

故障分析與檢測(cè)：拆檢汽車電腦(1)給電腦板加電，同時(shí)用波形信號(hào)發(fā)生器模擬進(jìn)氣壓力信號(hào)、溫度信號(hào)、節(jié)氣門開度信號(hào)、轉(zhuǎn)速信號(hào)等加至電腦板信號(hào)端。檢測(cè)CPU-B58468芯片的第1、2、3、5腳輸出是否為高電平，若不是高電平信號(hào)則更換CPU-B58468芯片。實(shí)測(cè)CPU-B58468芯片的第1、2、3、5腳輸出為高電平。(2)檢測(cè)30373芯片的第3、5、11、13腳否為低電平信號(hào)，若不是低平信號(hào)則檢測(cè)CPU―B58468的第1、2、3、5腳與30373芯片的第3、5、11、13腳是否開路，實(shí)測(cè)30373芯片的第3、5、11、13腳無開路，30373芯片電路正常。更換30373芯片后噴油器噴油正常，試車一切正常。

2.3　冒黑煙的故障分析與檢修

現(xiàn)象：一款桑塔納2000GLi型轎車，1998年型，在行駛中冒黑煙。

故障分析與檢測(cè)：拆檢汽車電腦(1)給電腦板上電，按圖2的方法用1KΩ電位器和4.7KQ的固定電阻模擬氧傳感器信號(hào)接到PINIO和PIN28，改變1K電位器的阻值同時(shí)檢測(cè)30311芯片的第6、11腳有無電壓變化，如果沒有變化則說明30311芯片與PIN6、PIN9、PIN11、PIN7之間開路，用萬用表檢測(cè)即可，實(shí)測(cè)30311芯片的第6、11腳有無電壓變化。(2)如果沒有變化則繼續(xù)測(cè)量30311芯片的10腳有無電壓變化，如果沒有，則30311芯片損壞或其周圍元器件損壞，實(shí)測(cè)30311芯片的10腳有電壓變化。(3)如果有電壓變化則應(yīng)測(cè)量CPU―B58468芯片的第15腳有無電壓變化，如果沒有說明CPU―B58468芯片與30311芯片之間有開路，實(shí)測(cè)CPU-B58468芯片的第15腳無電壓變化。(4)如果沒有電壓變化用示波器檢測(cè)CPU-B58468芯片的第1、2、3、5腳的噴油脈寬是否有變化，實(shí)測(cè)有變化。如果有變化說明程序運(yùn)行不正常，更換存儲(chǔ)器27C512芯片及B58253芯片或者對(duì)27C5 12芯片程序重寫，在這次維修過程中檢測(cè)27C512芯片及B58253芯片的靜態(tài)電壓值與標(biāo)準(zhǔn)值比較基本一致，用汽車故障診斷儀V.A.G 1551對(duì)27C5 12芯片及B58253芯片程序重寫后正常(5)如果有變化則測(cè)量30373芯片的第11、13、3、5腳的脈寬是否有變化，如果沒有變化則更換30373芯片。如果有變化說明電腦板工作正常，請(qǐng)進(jìn)一步檢查其它電路及器件。

3　小結(jié)

汽車電腦一種可靠性高的電子控制裝置，出現(xiàn)故障的原因往往是由于操作不當(dāng)造成的，由于其價(jià)格昂貴，為降低修理成本、節(jié)約資源。有必要對(duì)電腦進(jìn)行檢修。在維修過程中有些車型的電腦板芯片資料較為短缺，有些芯片型號(hào)市場(chǎng)上購(gòu)置較難，這對(duì)汽車電腦板的維修也帶來一定難度。

參考文獻(xiàn)：

第3篇：電路分析范文

關(guān)鍵詞：案例庫；教學(xué)效果；學(xué)習(xí)興趣

Design and application of case database for circuit analysis fundamental

Liu Minhua， Jia Xianyu

Yangzhou university， Yangzhou， 225009， China

Abstract： Circuit analysis fundamental plays the role of preceding and the following all other major courses in majors about electric and information. Thus teaching effect of this course have a direct impact on the students in such majors. This essay proposes establishing case databases according to classifications and leading typical cases into the classes systematically. This helps students to establish systems of course structures and major structures， broaden their major horizons and increase their major quelities. So this method can efficiently improve the teaching effects.

Key words： case database； teaching effects； study interes

電路分析基礎(chǔ)是電氣信息類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在整個(gè)專業(yè)計(jì)劃中起著承上啟下的作用，其教學(xué)目的是通過學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握所學(xué)專業(yè)的基本理論和基本技能，建立專業(yè)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)，教學(xué)效果將直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，更重要的是影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。為夯實(shí)基礎(chǔ)，不斷提高教學(xué)，筆者在電路分析基礎(chǔ)教學(xué)過程中對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法及教學(xué)手段進(jìn)行創(chuàng)新，嘗試分類質(zhì)量建立案例庫，將案例有規(guī)律有系統(tǒng)地引入課堂，教學(xué)效果明顯提高。

1 案例庫設(shè)計(jì)的目的

案例教學(xué)法是一種集啟發(fā)、實(shí)踐、理論聯(lián)系實(shí)際于一體的教學(xué)方法，可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)案例進(jìn)行分析研究，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)和潛在的思維創(chuàng)新能力，養(yǎng)成科學(xué)分析問題、解決問題的習(xí)慣。現(xiàn)代高等教育中案例教學(xué)法已被廣泛應(yīng)用，同時(shí)也在電路分析基礎(chǔ)教學(xué)中得到應(yīng)用。但如何更系統(tǒng)、規(guī)律、有效地在課程教學(xué)中應(yīng)用案例教學(xué)法一直是我們探索的問題。分類建立案例庫，教學(xué)中的各個(gè)環(huán)節(jié)適時(shí)引用相應(yīng)的案例庫，可以更有效地解決這個(gè)問題。

案例庫不是個(gè)體案例的堆積，而是將與課程相關(guān)的典型案例按一定規(guī)律分類歸納整理，建立各種不同的案例庫。案例庫可分為名人典故案例庫、課程體系結(jié)構(gòu)案例庫、專業(yè)體系結(jié)構(gòu)案例庫、課堂引導(dǎo)案例庫、課堂討論案例庫、課外思考案例庫、問題型案例庫等，針對(duì)教學(xué)中的不同環(huán)節(jié)，適時(shí)恰當(dāng)?shù)匾孟嚓P(guān)的案例庫，可以使學(xué)生更系統(tǒng)地構(gòu)建課程知識(shí)體系結(jié)構(gòu)、專業(yè)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大學(xué)生的專業(yè)視野，提高專業(yè)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)興趣，有效地提高教學(xué)效果。

2 案例庫的設(shè)計(jì)

針對(duì)電路分析基礎(chǔ)教學(xué)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)，筆者嘗試設(shè)計(jì)建立了名人典故案例庫、課程體系結(jié)構(gòu)案例庫、專業(yè)體系結(jié)構(gòu)案例庫，通過建立使用這些案例庫，教學(xué)效果明顯提高。

（1）電路分析基礎(chǔ)教材中一些原理、單位都是以人名定義的，如基爾霍夫定律、戴維寧定理、諾頓定理等，將這些典故設(shè)計(jì)成名人典故案例庫，并且將電路分析基礎(chǔ)課程中用到的相關(guān)內(nèi)容（如安培、伏特、歐姆、瓦特、法拉第等）加入到該案例庫中，使學(xué)生了解每個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)的淵源，增加學(xué)生的專業(yè)知識(shí)底蘊(yùn)，激發(fā)學(xué)生探究新知識(shí)的欲望。

（2）把握電路分析基礎(chǔ)課程脈絡(luò)，將主要知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用的典型案例歸結(jié)到課程后續(xù)的知識(shí)點(diǎn)上，建立專門的案例庫，設(shè)計(jì)并建立鏈接表。表1為電路分析基礎(chǔ)課程體系結(jié)構(gòu)案例庫鏈接表。

表1 電路分析基礎(chǔ)課程體系結(jié)構(gòu)案例庫鏈接表

注：代表案例鏈接

例如，輸入電阻知識(shí)點(diǎn)在學(xué)習(xí)過程中看起來比較枯燥，但通過表1鏈接的戴維寧定理和一階電路的典型案例，可以了解該知識(shí)點(diǎn)在整個(gè)課程中的重要性。又如，回路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法是直流電路分析的系統(tǒng)方法，也是后面正弦交流電路、運(yùn)算電路的分析方法，在學(xué)習(xí)過程中通過鏈接表1案例庫中的典型應(yīng)用案例，可以幫助學(xué)生將分析電路的思路從直流拓展到頻域和復(fù)頻域，從而可以解決正弦電路、運(yùn)算電路的問題，同時(shí)學(xué)生也能構(gòu)建課程體系結(jié)構(gòu)。

第4篇：電路分析范文

【關(guān)鍵詞】Matlab；電路分析；直流電路

1.概述

《電路分析》這門課程幾乎是所有高等院校電子、通信、自動(dòng)化等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，一般是在大一的時(shí)候進(jìn)行學(xué)習(xí)，為之后學(xué)習(xí)專業(yè)課奠定基礎(chǔ)。由于它是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)首先接觸到專業(yè)課之一，因此學(xué)生對(duì)這門課程的掌握程度不僅影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，也直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)所學(xué)的專業(yè)是否產(chǎn)生興趣。

2.直流電路分析的一般方法

直流電路分析屬于《電路分析》課程中的一個(gè)重要部分，也是學(xué)生掌握的一個(gè)重難點(diǎn)內(nèi)容。通?？梢圆捎弥冯娏鞣?、節(jié)點(diǎn)電壓法、網(wǎng)孔電流法來進(jìn)行分析。但是在求解的過程中會(huì)大量地應(yīng)用到代數(shù)方程組和矩陣運(yùn)算，而學(xué)生掌握的高數(shù)知識(shí)還不足以解決這一問題，因此這些繁瑣的數(shù)學(xué)工作一方面極大的降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，影響學(xué)生的自信心，另外一方面，學(xué)生花費(fèi)大量的精力在數(shù)值求解工作上，導(dǎo)致課程的理論、原理和方法難以突出，不符合素質(zhì)教育的宗旨。

因此在實(shí)際教學(xué)過程中，老師往往重點(diǎn)給學(xué)生講解如何分析電路，怎樣列方程，而對(duì)于方程的求解一般是一筆帶過。這種教學(xué)方法使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)局限于紙上談兵，從素質(zhì)教育方面來說，沒有引導(dǎo)學(xué)生積極探索解決問題的方法，而是逃避問題，不能培養(yǎng)學(xué)生今后解決實(shí)際問題的能力。

3. Matlab在直流電路分析中的應(yīng)用

3.1 Matlab軟件

在比較復(fù)雜、方程數(shù)目較多的直流電路中，如果使用手工進(jìn)行求解會(huì)顯得十分繁瑣，而用C、FORTRAN語言進(jìn)行建模與仿真，不僅需要花費(fèi)大量時(shí)間生成矩陣，而且還需要編寫復(fù)雜的程序生成可進(jìn)行分析的圖像，這樣就會(huì)造成仿真程序冗長(zhǎng)、可讀性差，還需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行調(diào)試。Matlab軟件的出現(xiàn)解決了以上問題，同時(shí)Matlab 提供的Simulink工具可直接建立電路模擬模型，隨意改變模擬參數(shù)，并且立即可得到修改后的模擬結(jié)果， 進(jìn)一步省去了編程的步驟。

3.2 Matlab分析直流電路的主要方法

3.2.1 工具箱

Matlab擁有一系列具有不同功能的工具箱，可以直接通過使用這些工具箱進(jìn)行電路、電力系統(tǒng)、自動(dòng)控制等方面的建模與仿真，因此很多學(xué)者也研究討論了用這些工具箱來對(duì)直流電路進(jìn)行求解。

如圖1所示的電路，用網(wǎng)孔電流法分析求解電流I1 和I2。在圖1中，首先建立網(wǎng)孔電流方程，然后在S IMULINK建立其數(shù)學(xué)模型如圖2所示，當(dāng)給定數(shù)據(jù)后即可進(jìn)行仿真。這種在SIMULINK建立電路的數(shù)學(xué)模型很方便，仿真更容易，其結(jié)果可直接在/示波器上讀取。另外，同一電路可很方便地采用多種方法進(jìn)行分析。

3.2.2用M文件分析直流電路

用工具箱進(jìn)行直流電路的求解比較簡(jiǎn)單易學(xué)，但是這些工具箱全部由M文件組成，如果僅僅會(huì)使用工具箱，就會(huì)無法真正全面地應(yīng)用Matlab。當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)某個(gè)特殊功能，而此時(shí)Matlab工具箱中不存在此功能或者丟失相應(yīng)文件時(shí)，就會(huì)阻礙問題的解決。因此，本文主要圍繞用Matlab中的M文件對(duì)直流電路進(jìn)行分析和求解。

在用M文件分析直流電路時(shí)，首先建立矩陣方程，然后建立一個(gè)M文件以備編寫程序，然后設(shè)置好初始值，然后將已列舉的矩陣方程寫入程序中，最后采用相應(yīng)的數(shù)值方法對(duì)方程組進(jìn)行求解。對(duì)于直流電路中建立的線性矩陣方程組，通常使用Matlab軟件中的左除法即可求解方程組。下面以圖1電路為例說明用Matlab分析直流電路的步驟。設(shè)圖1中US=20V，IS=10A，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=8Ω。求支路電流I1和電阻R2兩端的電壓U。

解題步驟如下：

1）列些矩陣方程

先確定電路為直流電路，建立數(shù)學(xué)模型，也就是寫出描繪電路狀態(tài)變化的方程組，然后求解方程組，得出所求的電壓和電流。根據(jù)圖1采用回路電流法，可以列出方程組如下所示

2）建立M文件進(jìn)行求解

第5篇：電路分析范文

[關(guān)鍵詞]電路分析 直流電路 交流電路 復(fù)雜電路 電阻

[中圖分類號(hào)]TM1[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1007-9416(2010)02-0128-01

1 利用作圖方法可方便地交流電路進(jìn)行解題

利用圖形,可將抽象問題轉(zhuǎn)化為直觀形象,此方法主要適用于交流電路。求解過程緊緊抓住三個(gè)三角形,即電壓(電流),阻抗(導(dǎo)納),功率及其之間聯(lián)系,難題往往迎刃而解。

例1 已知圖一中電容為0.01μF,輸入電壓u=sin1200tV,欲使輸出電壓滯后輸入電壓600,應(yīng)配R=?uc=?

分析:該電路為R―C串聯(lián)電路,通過作作圖,U與Uc之間關(guān)系一目了然,求解簡(jiǎn)便快捷。

解:由圖二知,,,構(gòu)成了電壓三角形。

(1)tg30°=

R==

R=4.6×104Ω

(2)在三角形中,有sin30°=

=sin300×U==0.5V

2 利用待定系數(shù)法對(duì)兩個(gè)網(wǎng)孔以上的復(fù)雜直流電路可方便求解

充分利用已知條件,使未知量與已知量發(fā)生聯(lián)系,減少未知量個(gè)數(shù),讓求解過程簡(jiǎn)明快捷。

例2 在圖三中,已知R1=3Ω,R2=5Ω,R3=R4=4Ω,R5=0.125Ω,I5=0.25A,求E。

分析:此題為復(fù)雜電橋電路,最易想到用支路電流法求解,但此法累贅。為簡(jiǎn)便,可設(shè)I1與I3(見圖三)。

則I2=I1-I5=I1-0.25

I4=I3+I5=I3+0.25

根據(jù)KVL定律,可列下式(繞行方向順時(shí)針)

3 利用倒推法對(duì)兩個(gè)網(wǎng)孔以上的復(fù)雜直流電路可方便求解

有些電工題往往知“果”求“因”。此時(shí),可充分利用已知條件列式,步步逼近未知。例3在圖四中,已知R1=10Ω,R2=6Ω,R3=3Ω,R4=5Ω,Uba=4V,求E的大小。

[分析]此題看似摸不著頭緒,實(shí)則先將a點(diǎn)接地,采用倒推思路方法,其過程如下:

Uba求a、b大小,得出I1、I2、E三者關(guān)系,得E大小。

解:a接地

a=0,b=Uba=4V,I1=,I2=

b=R1I1-R3I2=10×-3×=4

E=16V

4 利用對(duì)比法對(duì)電磁場(chǎng)的題目可方便求解

磁學(xué)中概念繁多,相互聯(lián)系亦較多,解題往往多采用對(duì)比法以辨差異、識(shí)本質(zhì)。比如對(duì)右手定則、左手定則、右手安培定則,學(xué)生極易混淆,欲正確解題,首先要區(qū)分三者概念及其存在條件,歸納于表1。

例4 判斷圖五導(dǎo)體電流方向。

分析:此題貌似相同,細(xì)心研究會(huì)發(fā)現(xiàn)(a)圖箭頭符號(hào)為F,(b)圖箭頭符號(hào)為V,由對(duì)比表可知,(a)圖中的F表示受力方向,用左手定則判斷,電流方向向里。(b)圖中的V表示運(yùn)動(dòng)方向,所以用右手定則判斷,電流方向向外。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 黃軍輝.《電工技術(shù)》.人民郵電出版社,2006.2.

[2] 彭克發(fā).《電工技術(shù)基礎(chǔ)》.中國(guó)電力出版社,2007.8.

[3] 曾令琴.《電路分析基礎(chǔ)》.人民郵電出版社,2008.5.

第6篇：電路分析范文

《電路分析基礎(chǔ)》是高等學(xué)校電氣信息類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，存在著“學(xué)時(shí)少，要求高”的特點(diǎn)，然而教學(xué)中對(duì)課程的應(yīng)用卻越來越廣泛。在這種教學(xué)背景下，既要調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又要培養(yǎng)學(xué)生積極探索的專業(yè)基礎(chǔ)技能，同時(shí)還要拓寬學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)學(xué)生探究未知的潛能和動(dòng)力，這是課程教學(xué)當(dāng)中亟待解決的問題。為此，本文探索采用案例教學(xué)法，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

1教學(xué)現(xiàn)狀分析

《電路分析基礎(chǔ)》是90%以上大學(xué)專業(yè)課的基礎(chǔ)，更是電氣信息類多個(gè)學(xué)科的必考課程，在整個(gè)專業(yè)教學(xué)體系中起到承上啟下的重要作用。根據(jù)大綱要求，課程的教學(xué)目的，是要通過學(xué)生學(xué)習(xí)，掌握電路的基本理論和基本分析方法，建立一般電路系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，訓(xùn)練學(xué)生具備必要的實(shí)驗(yàn)技能，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。課程的教學(xué)好壞將直接影響學(xué)生的專業(yè)發(fā)展水平。近年來，為了提高教學(xué)效率，許多教師嘔心瀝血，《電路分析基礎(chǔ)》課程的教學(xué)方式有了很大創(chuàng)新，但依然沒有脫離傳統(tǒng)中的“填鴨式”教學(xué)模式。對(duì)于教師來說，如何讓《電路分析基礎(chǔ)》的教學(xué)專業(yè)化，高效化、才是最值得研究的課題之一。

2案例教學(xué)法的作用及特點(diǎn)

案例教學(xué)法由19世紀(jì)70年代美國(guó)哈佛大學(xué)法學(xué)院院長(zhǎng)首創(chuàng)， 與講授法不同，案例教學(xué)法是根據(jù)教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)目的和要求，以代表性、典型性和新穎性的案例為基本素材，在教師的精心策劃和指導(dǎo)下進(jìn)行的一種師生共同參與的學(xué)習(xí)方法，有助于學(xué)生通過有效的方式，得到內(nèi)化的知識(shí)，并且通過內(nèi)化的形式，消化汲取理論，加深對(duì)知識(shí)、理論、方法的理解和應(yīng)用，也能幫助學(xué)生提高表達(dá)的技巧，增強(qiáng)與人協(xié)作的能力。運(yùn)用案例法進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)入特定環(huán)境和特定問題中，身臨其境去探索、學(xué)習(xí)處理實(shí)踐中的一些問題，培養(yǎng)學(xué)生多方面的實(shí)踐能力。

案例教學(xué)法注重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。在案例教學(xué)過程中，教師要精心策劃引導(dǎo)，學(xué)生會(huì)進(jìn)行分析判斷，討論等環(huán)節(jié)，有效鞏固所學(xué)的舊有知識(shí)，建立知識(shí)鏈接，同時(shí)也能提高學(xué)生的個(gè)體表達(dá)能力，交流能力，以及人際交往能力，同時(shí)也能增強(qiáng)學(xué)生克服困難，自主探索的勇氣和信心。

案例教學(xué)法著力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。案例教學(xué)的過程是從特定的教育情境開始，一直到問題得到有效的解決為結(jié)束。在這個(gè)過程中，學(xué)生必須要經(jīng)過深入的思考，熱烈地討論和探究，才能獲得預(yù)期的效果。教師為《電路分析》課程中的一些舊有知識(shí)提供解釋和理論嫁接，這樣就可以從學(xué)生的主動(dòng)性出發(fā)，點(diǎn)燃學(xué)生對(duì)《電路分析》課程的探索熱情，激發(fā)學(xué)生自主探究的動(dòng)力。

案例教學(xué)法能夠更有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。因?yàn)閷W(xué)生積極的參與，教師的熱情策劃，案例教學(xué)實(shí)現(xiàn)了師生合力的有效局面。尤其在《電路分析》基礎(chǔ)課程中，只有學(xué)生的自主探索才能使其深入理解理論，獲得直觀的感受，進(jìn)而促進(jìn)技能的提升。案例教學(xué)法的確能夠，提高教學(xué)效率。

3案例教學(xué)法在《電路分析基礎(chǔ)》課程中的應(yīng)用

在目前的教學(xué)背景下，案例教學(xué)法已經(jīng)在各類電子專業(yè)課程教學(xué)中得到應(yīng)用，不過由于《電路分析》基礎(chǔ)是基礎(chǔ)課程，如何有目的、有計(jì)劃且系統(tǒng)地將案例教學(xué)引進(jìn)課堂，仍然是一個(gè)值得探究的問題。因此在《電路分析》課程中，要引進(jìn)案例教學(xué)法，必須要明確教學(xué)目的，明確案例教學(xué)的基本原則。

3.1案例教學(xué)法的設(shè)計(jì)目的

《電路分析基礎(chǔ)》課程著力要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)，所以運(yùn)用案例教學(xué)法要遵循以下目的：

（1）本著教學(xué)雙方互動(dòng)的原則，加強(qiáng)能力培養(yǎng)，通過強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與，變填鴨式教學(xué)為自主式教學(xué)模式。

（2）培養(yǎng)潛在的思維創(chuàng)新能力，解決學(xué)生“學(xué)了不會(huì)用、沒學(xué)會(huì)有用的”矛盾，注重為后續(xù)課程及工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，解決學(xué)生理論與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)，以及對(duì)具體問題分析能力不足等問題，著力提高專業(yè)素養(yǎng)。

3.2案例教學(xué)法的設(shè)計(jì)原則

針對(duì)性原則。就是在《電路分析》的案例設(shè)計(jì)中要有對(duì)某一個(gè)專題問題的討論和分析解決的方案。不能事無巨細(xì)，更不能涉及的知識(shí)面過高的能力要求，基本可以滿足學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)與企業(yè)需求的對(duì)接。

第7篇：電路分析范文

關(guān)鍵詞:Multisim電路分析EDA

中圖分類號(hào): 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9416(2010)01-0000-00

1引言

電路分析課程是電子、電氣、計(jì)算機(jī)等專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課,通過本課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生掌握電路的基本理論,分析計(jì)算電路的基本方法,掌握進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)的初步技能。

21世紀(jì)以來,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用使電路分析課程發(fā)生了很大變化,近代的電路理論引入電路模型,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜陀?jì)算機(jī)輔助分析后,應(yīng)用通用的電路分析軟件,就能方便快捷地對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)較多的實(shí)踐電路進(jìn)行直流、頻域,時(shí)域,非線性和靈敏度等各種分析。

2 Multisim簡(jiǎn)介

EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)是在CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件技術(shù),它可在微機(jī)上實(shí)現(xiàn)電子電路的功能設(shè)計(jì)、邏輯分析、性能測(cè)試,EWB的發(fā)展經(jīng)歷了從EWB到Multisim等不同的過程,Multisim提供了龐大的元件庫及全面集成化的設(shè)計(jì)環(huán)境,完成從原理圖設(shè)計(jì)輸入,電路仿真分析到電路功能測(cè)試等工作,當(dāng)改變電路連接或改變?cè)?shù),對(duì)電路進(jìn)行仿真時(shí),可清楚觀察到各種變化對(duì)電路性能的影響,其主要功能如下:(1)豐富的元件數(shù)據(jù)庫;(2)類型齊全的仿真;(3)高度集成的操作界面;(4)強(qiáng)大的分析功能;(5)強(qiáng)大的虛擬儀器功能。

3 仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用實(shí)踐

3.1 現(xiàn)以諧振電路分析為例,說明基于Multisim軟件的仿真實(shí)驗(yàn)在電路課程教學(xué)中的應(yīng)用圖1為RLC串聯(lián)電路, 正弦電壓激勵(lì)電壓有效值 ,頻率可調(diào)

通過理論分析可求得諧振頻率 ,如將正弦電壓源頻率調(diào)至諧振頻率,電路發(fā)生串聯(lián)諧振后出現(xiàn)以下特性:

⑴ 電路阻抗達(dá)到最小值

⑵ 電路電流最大

⑶ 電路功率因素為1,且 與 同相

⑷ 電感和電容上電壓:

⑸ 電路的品質(zhì)因數(shù)

采用Multisim進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),在編輯窗口構(gòu)建仿真模型,調(diào)用功能,以電路電流作為輸出繪制幅頻特性和相頻特性,如圖2

從幅頻特性看出,曲線存在最大值,用游標(biāo)測(cè)出電流達(dá)到最大值時(shí)有 ,可見理論分析和仿真結(jié)果基本相符,將正弦交流電壓源的頻率設(shè)置為諧振頻率,接入功率表,交流電壓表和電流表,得到的運(yùn)行仿真結(jié)果也和理論一致。

3.2 戴維南定理論證實(shí)驗(yàn)

戴維南定理告訴我們,一個(gè)含獨(dú)立源,線性受控源,線性電阻的二端電路N,對(duì)其兩個(gè)端子來說可等效為一個(gè)理想的電壓源串聯(lián)電阻的模型,其理想電壓源的數(shù)值為有源二端電路N的兩個(gè)端子間的開路電壓 ,串聯(lián)的內(nèi)阻為N,內(nèi)部所有獨(dú)立源等于零(理想電壓源短

路,理想電壓源開路),受控源保留時(shí)兩端子間的等效電阻 ,常記為 。

接下來,我們借助Multisim來驗(yàn)證戴維南定理,在圖3中連接如圖所示的驗(yàn)證電路,將萬用表連接于A,B兩端,雙擊萬用表,在其面板上按下A按鈕,即測(cè)量的是電流值,然后打開仿真開關(guān),得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示,萬用表讀數(shù)為781.609 ,此為A、B兩端的開路電壓值 。根據(jù)戴維南定理,戴維南等效電阻等于電路的端口開路電壓和端口的短路電流的比值,即 ,于是得到了戴維南等效電路,如圖5所示。

4結(jié)語

第8篇：電路分析范文

關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)電路；MATLAB；Simulink

中圖分類號(hào)：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2007)03-10786-02

1 引言

動(dòng)態(tài)電路的一個(gè)特征是當(dāng)電路的結(jié)構(gòu)或元件的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，例如電路中的電源或無源元件的斷開或接入，信號(hào)的突然注入等。可能使電路改變?cè)瓉淼墓ぷ鳡顟B(tài)，轉(zhuǎn)變到另一個(gè)工作狀態(tài)，這種轉(zhuǎn)變往往需要一個(gè)過程，在工程上稱為過渡過程。本文以動(dòng)態(tài)電路理論中一階動(dòng)態(tài)電路用三要素的方法分析計(jì)算、二階以及二階以上的動(dòng)態(tài)電路用拉普拉斯變換分析求解為例，討論了如何分別運(yùn)用MATLAB語言編程、Simulink模塊、電力系統(tǒng)仿真模塊集SimPowerSystems的方法來對(duì)電路進(jìn)行仿真分析和計(jì)算。同時(shí)MATLAB還具有強(qiáng)大的繪圖功能，能方便地繪制二維、三維圖形和相量圖。特別是對(duì)于動(dòng)態(tài)過程，通過用圖形來顯示會(huì)更加直觀，對(duì)于動(dòng)態(tài)過程中某時(shí)刻的情況可以有一個(gè)定量的認(rèn)識(shí)，且對(duì)工程上解決系統(tǒng)處在動(dòng)態(tài)階段的問題，有一定的指導(dǎo)意義。

2 典型一階動(dòng)態(tài)電路的分析計(jì)算

一階電路是指可以用一階微分方程描述的電路，主要是RC電路和RL 電路。運(yùn)用經(jīng)典的三要素法用MATLAB語言對(duì)其編程，程序容易理解并且可以很快的得到一階電路的過渡過程。

應(yīng)用MATLAB 語言編程如下：

例2[2]：圖3 所示的一階電路中，已知R=1Ω，L=1H， us2=5V，us1=Us1mcos(wt)V，其中，Us1m =4V，w=2rad/s，當(dāng)t=0時(shí)開關(guān)S由位置1合向位置2。試求：電感電流的全響應(yīng)，并畫出波形。

應(yīng)用MATLAB 語言編程如下：

程序運(yùn)行結(jié)果見圖4所示：

對(duì)于一階電路用三要素法利用MATLAB 語言編程和電路的基本知識(shí)可以簡(jiǎn)單的得到過渡過程，且MATLAB語言比較容易理解，運(yùn)用MATLAB的畫圖工具可以把過渡過程反映的很清楚。

3 典型高階動(dòng)態(tài)電路的分析仿真

在動(dòng)態(tài)電路理論中，二階也可以用三要素法來求解，但是應(yīng)用MATLAB的語言編程過于復(fù)雜。我們可以應(yīng)用simulink來進(jìn)行分析仿真，它的優(yōu)勢(shì)是利用基于Windows的模型化圖形輸入簡(jiǎn)化編程。另MATLAB還有一個(gè)基于Simulink的電力系統(tǒng)仿真模塊集SimPowerSystems，這是一個(gè)非常好的電路仿真軟件，簡(jiǎn)單易學(xué)，不需要自己編程，非常適合于對(duì)電路進(jìn)行計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)仿真分析。

運(yùn)用MATLAB有三種方法可解答此題。

方法一：根據(jù)電路理論立微分方程：

由該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述可得系統(tǒng)仿真模型如圖6所示。

按照上圖設(shè)置好各模塊的參數(shù)，然后在MATLAB命令窗口輸入以下賦值語句：R=2; L=0.5; C=1.5，進(jìn)行仿真后在MATLAB命令窗口中給出繪圖命令

>>plot(tout,yout),grid ,xlabel('t/s'),ylabel('ut/V') 就可以作出單位階躍響應(yīng)的曲線。

方法二：根據(jù)拉普拉斯變換分析并仿真

由運(yùn)算電路可解出該題的單位階躍響應(yīng)：

使用Transfer Fcn構(gòu)建的系統(tǒng)仿真模型如圖8。

設(shè)置好參數(shù)，輸入命令仿真后在雙擊Scope模塊，在Scope窗口中的曲線和剛才的一樣。

方法三：利用SimPowerSystems模塊，將所需的電路元件復(fù)制到模型編輯窗口中。并對(duì)這些元件賦值連接。仿真框圖如圖9。

用電力系統(tǒng)工具箱中提供的power2sys('sys', 'ss')函數(shù)可以提取出從給定電源到輸出端子的狀態(tài)方程模型，即由電路圖模型向狀態(tài)方程模型轉(zhuǎn)換，根據(jù)狀態(tài)方程模型就可以對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行頻域分析，再由tf()還可以得出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型。

下面的MATLAB語句可以容易地得出系統(tǒng)的階躍響應(yīng)解析式：

該解所表示的數(shù)學(xué)式子是：

Simulink模塊以及電力系統(tǒng)仿真模塊集SimPowerSystems對(duì)電路進(jìn)行仿真分析和計(jì)算非常方便。選擇所需元件拷貝到用戶窗口，設(shè)置其參數(shù)即可獲得所需模塊，只須鼠標(biāo)的拖動(dòng)、設(shè)定元件的參數(shù)和連線操作，即可進(jìn)行仿真，使用簡(jiǎn)單易學(xué)。對(duì)于動(dòng)態(tài)電路的仿真分析，可以減少調(diào)試時(shí)間，再利用簡(jiǎn)單的MATLAB語言可容易的得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和階躍響應(yīng)解析式。

4 結(jié)束語

本文通過動(dòng)態(tài)電路理論中的例子介紹了如何應(yīng)用MATLAB語言編程和Simulink仿真的方法來對(duì)復(fù)雜電路進(jìn)行分析和計(jì)算。該方法不僅可以節(jié)約計(jì)算時(shí)間、方便地調(diào)試電路參數(shù)，而且還可以通過圖形非常直觀地觀察到其響應(yīng)的過渡過程。所以MATLAB在電路理論學(xué)科研究與工程實(shí)踐中具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱關(guān)源．電路（第四版）[M].北京：高等教育出版社，1999.

第9篇：電路分析范文

中圖分類號(hào):TN710-33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1004-373X(2010)16-0008-02

Analysis of Negative Feedback Amplifier Circuit Based on Protel99se

XING Guo-quan

(Xianning College, Xianning 437100, China)

Abstract: The open-loop and closed-loop amplifier circuits are analyzed. The Protel 99se simulation software is used to analyze the static working section, transient charachteristic and AC small-signal. The analysis shows that the negative feedback amplifier circuit can improve the circuit stability, reduce the nonlinear distortion and broaden the transmission bands of the circuit; and that theProtel 99se can provide a mixed emulational function for the advanced analog-digital devices and simulate the circuit comprised of many elements such as TTL, CMOS, BJT, etc.

Keywords: Protel 99se; simulation software; negative feedback; closed-loop amplifier circuit

收稿日期:2010-03-24

基金項(xiàng)目:咸寧學(xué)院教研課題(J09125)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,教學(xué)手段將變得日益豐富和多樣化,原來必須在實(shí)驗(yàn)室才能完成的實(shí)驗(yàn)及功能演示可以通過計(jì)算機(jī)在教室里面仿真出來,并可以映射在教室屏幕上。Protel 99 se具有豐富的仿真器件和齊全的仿真功能,使它能勝任大多數(shù)電路的仿真工作,構(gòu)成一個(gè)方便、界面友好的用戶環(huán)境;Protel 99 se的出現(xiàn)給電路分析提供了極大的方便[1-2]。

1 典型電路

圖1為兩級(jí)共射放大電路,圖2為帶有電壓串聯(lián)負(fù)反饋的兩級(jí)共射放大電路,其反饋網(wǎng)絡(luò)由R11,C6,R4組成,它可構(gòu)成交流負(fù)反饋電路[3]。

2 靜態(tài)工作點(diǎn)分析

由于采用的是交流負(fù)反饋,理論上分析加入反饋網(wǎng)絡(luò)后電路的直流工作狀態(tài)應(yīng)該不變。在Protel 99 se平臺(tái)上,選擇Simulate下拉菜單,點(diǎn)擊Run項(xiàng),在*.sdf圖下方點(diǎn)擊Oprating Point就可顯示圖1和圖2電路的靜態(tài)工作點(diǎn),發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)是相同的,這與理論分析結(jié)果一致[4],如圖3所示。

圖1 開環(huán)放大電路

3 瞬態(tài)特性分析

設(shè)置信號(hào)源幅值為2 mV,頻率為1 kHz,在*.sdf圖下方點(diǎn)擊Transient Analysis就可顯示圖1和圖2電路的輸入/輸出波形圖。從圖4可看出,開環(huán)放大電路的輸出波形存在明顯的截止失真;從圖5可看出,在輸入信號(hào)幅值不變的情況下,加入負(fù)反饋后消除了非線性失真,并且從中可以算出閉環(huán)放大倍數(shù)為30,這與理論上分析的在深度負(fù)反饋的情況下閉環(huán)電路放大倍數(shù)ИAF≈1F=1+R11R4=31相吻合。圖4和圖5清晰地顯示了信號(hào)傳遞過程VIc1b2VOУ南轡槐浠過程[5]。

圖2 電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路

圖3 開環(huán)和閉環(huán)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)

圖4 開環(huán)放大電路輸入輸出波形圖

圖5 電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路輸入輸出波形圖

4 參數(shù)掃描分析

在Simulate下拉菜單中setup選擇Parameter Sweep項(xiàng)[6],選中反饋電阻R11,起始值選為1 kΩ,終值選為10 kΩ,步長(zhǎng)選為3 kΩ進(jìn)行分析,于是得到R11變化后的閉環(huán)輸出信號(hào)波形,如圖6所示。其中,vo_p01,vo_p03,vo_p06,vo_p08分別顯示當(dāng)R11=1 kΩ,4 kΩ,7 kΩ,10 kΩ閉環(huán)狀態(tài)下輸出信號(hào)波形圖,其放大倍數(shù)分別為12.5,30,50,62.5。從中可以發(fā)現(xiàn),隨著R11的增大,反饋系數(shù)F=R4R4+R11越來越小,閉環(huán)系統(tǒng)漸漸退出深度負(fù)反饋狀態(tài),AF不再近似等于1/F。

圖6 電壓串聯(lián)負(fù)反饋參數(shù)掃描圖

5 交流小信號(hào)分析

改變電路中V1和V2的設(shè)置,在Simulate下拉菜單setup中選擇AC Small Signal Analysis項(xiàng),在*.sdf圖中就顯示出開環(huán)和閉環(huán)電路的AC Analysis圖。對(duì)比圖7和圖8可以發(fā)現(xiàn),閉環(huán)電路電壓放大倍數(shù)明顯減小,電路的通頻帶變寬,特別是高頻部分顯著拓寬[7]。

圖7 開環(huán)放大電路輸出信號(hào)頻率曲線

圖8 電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路輸出信號(hào)頻率曲線

6 結(jié) 語

通過以上的各項(xiàng)分析,借助于Protel 99 se的仿真軟件,則不需購(gòu)買電子元器件,也不需要示波器、毫伏表、信號(hào)源等實(shí)驗(yàn)儀器,就可以分析負(fù)反饋放大電路的多項(xiàng)性能指標(biāo),同時(shí)顯示出了負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的改善,比如負(fù)反饋可以減小非線性失真,降低放大倍數(shù),擴(kuò)展頻帶;還可以很方便地進(jìn)行參數(shù)掃描分析,從而獲得反饋電阻不同情況下的輸出信號(hào)波形和閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。

Protel 99 se功能強(qiáng)大,還可進(jìn)行直流掃描分析、溫度掃描分析、噪聲分析、傳遞函數(shù)分析,蒙特卡羅分析[8]。在實(shí)驗(yàn)過程中所能觀看的現(xiàn)象和測(cè)量的數(shù)據(jù)都能用Protel 99 se仿真實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]邢國(guó)泉.基于Prote1 99 se邏輯門電路的仿真教學(xué)[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009,25(8):26-27.

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[4]夏路易.電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程Prote1 99 se[M].北京:北京希望電子出版社,2002.

[5]梁恩主,梁恩維.Protel 99 se電路設(shè)計(jì)與仿真應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2000.

[6]清源計(jì)算機(jī)工作室.Protel 99 se電路設(shè)計(jì)與仿真[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.