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當(dāng)前位置:深圳市晧辰電子科技有限公司>>技術(shù)文章>>干貨|盤點(diǎn)實(shí)用的5種電路分析方法
學(xué)好電路分析是后續(xù)課程的基礎(chǔ),,可謂簡(jiǎn)單而重要,,只有電路分析學(xué)好了,,在后續(xù)課程中才能有良好的思路去解決問(wèn)題,。
電路是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,相對(duì)于文化基礎(chǔ)課來(lái)說(shuō),,它更側(cè)重于解決工程實(shí)際問(wèn)題,,而比起專業(yè)課來(lái)講,它則更強(qiáng)調(diào)物理概念和一般理論分析,。
電路理論是從實(shí)際事物中抽象出來(lái)的,,與實(shí)際事物既有聯(lián)系又有區(qū)別的理論,因此要特別注意應(yīng)用場(chǎng)合的條件,。電路課程具有特殊的規(guī)律,,掌握了規(guī)律則學(xué)習(xí)起來(lái)就輕松多了,也容易記憶,。
電路理論分析一是主要決定電路元件模型,,即理想電阻元件、電感元件,、電容元件,,掌握了這些元件的伏安特性,則許多問(wèn)題就迎刃而解,。
要注意電路結(jié)構(gòu)所遵循的原則即基本爾霍夫二大定律是解決電路結(jié)構(gòu)問(wèn)題的關(guān)鍵,,在以上基礎(chǔ)上應(yīng)用電路中的主要原理、定理,,即疊加定理,、戴維南定理,對(duì)電路進(jìn)行分析,、計(jì)算,。
為了正確、簡(jiǎn)單的分析,、計(jì)算電路,,對(duì)于復(fù)雜電路必須通過(guò)等效變換進(jìn)行化簡(jiǎn),這是電路理論中的首要手段,,所謂等效即在不影響所需計(jì)算分析的情況下對(duì)外電路等效,,這是必須牢牢掌握的。
平時(shí)要認(rèn)真閱讀例題。例題是課程內(nèi)容的組成部分,,又是從概念到解題的中間橋梁,,把定律,、定理,、原理以例題形式編入書中,這是電路教材的特點(diǎn),。多做習(xí)題也是電路課學(xué)習(xí)的重要方面,。習(xí)題是教材中不可分割的重要部分,習(xí)題的練習(xí),,有助于加深對(duì)基本概念的理解,。習(xí)題不但要做對(duì),更應(yīng)該理解每道習(xí)題所要考察的概念,,搞清為什么要出這一道題,,考核了什么內(nèi)容,這樣學(xué)習(xí)才能學(xué)得深,,學(xué)得好,。解習(xí)題是培養(yǎng)思考能力的一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié),同時(shí)也是檢驗(yàn)自己是否真正掌握了概念的一把尺子,。
區(qū)別電路模型與實(shí)際器件,。理想電路元件是從實(shí)際電路器件中科學(xué)抽象出來(lái)的假想元件。應(yīng)當(dāng)注意電路元件與實(shí)際器件的聯(lián)系和差別,。一般器件都可以用理想電路元件及它們的組合來(lái)模擬,,但兩者之間不*等同。例如,,在頻率不太高的條件下,,一個(gè)線圈的數(shù)學(xué)模型就是電阻元件和電感元件的串聯(lián),而當(dāng)頻率較高時(shí),,線圈的繞線之間的電容效應(yīng)就不容忽視,,在這種情況下表征這個(gè)線圈的較精確的模型還應(yīng)當(dāng)包含電容元件。
區(qū)別在不同區(qū)域中分析計(jì)算的特殊問(wèn)題,。對(duì)于電路理論的分析,、計(jì)算,形式不是一成不變的,。比如:在時(shí)域中計(jì)算時(shí)所使用的理想元件伏安特性,,以及結(jié)構(gòu)特征所表示的方法,在頻域中就不適用,。這就給我們一個(gè)啟示,,任何一種在一定范圍內(nèi)計(jì)算、分析所使用的元件伏安特性、結(jié)構(gòu)定律,、原理,、公式,換到另一范圍使用時(shí),,必須考慮在新范圍內(nèi)使用時(shí)所發(fā)生的特殊問(wèn)題,,修正以前的表達(dá)式,而且,,經(jīng)過(guò)處理后解決了這些問(wèn)題,,則以前所學(xué)的方法都可在新范圍內(nèi)使用。電路分析就是不斷地尋找各種方法來(lái)解決問(wèn)題,,因此特別注意在新范圍內(nèi)使用所必須的條件,。總之,,要想學(xué)好電路理論,,必須多想、多算,、多動(dòng)手,。
shi用的五種電路分析方法盤點(diǎn)
1、方框圖識(shí)圖方法
圖1-2所示是一個(gè)兩級(jí)音頻信號(hào)放大系統(tǒng)的方框圖,。從圖中可以看出,,這一系統(tǒng)電路主要由信號(hào)源電路、第yi級(jí)放大器,、第二級(jí)放大器和負(fù)載電路構(gòu)成,。從這一方框圖也可以知道,這是一個(gè)兩級(jí)放大器電路,。
圖1-2方框圖示意圖
2,、單元電路圖識(shí)圖方法
單元電路是指某一級(jí)控制器電路,或某一級(jí)放大器電路,,或某一個(gè)振蕩器電路,、變頻器電路等,它是能夠完成某一電路功能的小電路單位,。從廣義上講,,一個(gè)集成電路的應(yīng)用電路也是一個(gè)單元電路。
學(xué)習(xí)整機(jī)電子電路工作原理過(guò)程中,,單元電路圖是首先遇到的具有完整功能的電路圖,,這一電路圖概念的提出,*是為了方便電路工作原理分析之需要,。
單元電路圖功能
單元電路圖具有下列一些功能,。
(1)單元電路圖主要用來(lái)講述電路的工作原理。
(2)單元電路圖能夠完整地表達(dá)某一級(jí)電路的結(jié)構(gòu)和工作原理,有時(shí)還會(huì)全部標(biāo)出電路中各元器件的參數(shù),,如標(biāo)稱阻值,、標(biāo)稱容量和三極管型號(hào)等。如圖1-18所示,,圖中標(biāo)出了可變電阻器和電阻器的阻值,。
圖1-8示意圖
(3)單元電路圖對(duì)深入理解電路的工作原理和記憶電路的結(jié)構(gòu)、組成很有幫助,。
單元電路圖特點(diǎn)
單元電路圖主要是為了分析某個(gè)單元電路工作原理的方便,,而單獨(dú)將這部分電路畫出的電路圖,,所以在圖中已省去了與該單元電路無(wú)關(guān)的其他元器件和有關(guān)的連線,、符號(hào),這樣,,單元電路圖就顯得比較簡(jiǎn)潔,、清楚,識(shí)圖時(shí)沒(méi)有其他電路的干擾,,這是單元電路的一個(gè)重要特點(diǎn),。單元電路圖中對(duì)電源、輸入端和輸出端已經(jīng)進(jìn)行了簡(jiǎn)化,。圖1-9所示是一個(gè)單元電路,。
圖1-9單元電路圖示意圖
(1)電源表示方法。電路圖中,,用+V表示直流工作電壓,,其中正號(hào)表示采用正極性直流電壓給電路供電,地端接電源的負(fù)極;用-V表示直流工作電壓,,其中負(fù)號(hào)表示采用負(fù)極性直流電壓給電路供電,,地端接電源的正極。
(2)輸入和輸出信號(hào)表示方法,。Ui表示輸入信號(hào),,是這一單元電路所要放大或處理的信號(hào);Uo表示輸出信號(hào),是經(jīng)過(guò)這一單元電路放大或處理后的信號(hào),。
3,、支路節(jié)點(diǎn)法
節(jié)點(diǎn)就是電路中幾條支路的匯合點(diǎn)。所謂支路節(jié)點(diǎn)法就是將各節(jié)點(diǎn)編號(hào)(約定,;電源正極為第1節(jié)點(diǎn),,從電源正極到負(fù)極,按先后次序經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)分別為1,、2,、3……),從第1節(jié)點(diǎn)開始的支路,向電源負(fù)極畫,??赡苡卸鄺l支路(規(guī)定:不同支路不能重復(fù)通過(guò)同一電阻)能達(dá)到電源負(fù)極,畫的原則是先畫節(jié)點(diǎn)數(shù)少的支路,,再畫節(jié)點(diǎn)數(shù)多的支路,。然后照此原則,畫出第2節(jié)點(diǎn)開始的支路,。余次類推,,后將剩余的電阻按其兩端的位置補(bǔ)畫出來(lái)。
例5:畫出圖10所示的等效電路,。
解:圖10中有1,、2、3,、4,、5五個(gè)節(jié)點(diǎn),按照支路節(jié)點(diǎn)法原則,,從電源正極(第1節(jié)點(diǎn))出來(lái),,節(jié)點(diǎn)數(shù)少的支路有兩條:R1、R2,、R6支路和R1,、R5、R4支路,。取其中一條R1,、R2、R6支路,,畫出如圖11,。
再由第2節(jié)點(diǎn)開始,有兩條支路可達(dá)負(fù)極,,一條是R5,、R4,節(jié)點(diǎn)數(shù)是3,,另一條是R5,、R3、R5,,節(jié)點(diǎn)數(shù)是4,,且已有R6重復(fù)不可取。所以應(yīng)再畫出R5,、R4支路,,后把剩余電阻R3畫出,,如圖12所示。
4,、幾何變形法
幾何變形法就是根據(jù)電路中的導(dǎo)線可以任意伸長(zhǎng),、縮短、旋轉(zhuǎn)或平移等特點(diǎn),,將給定的電路進(jìn)行幾何變形,,進(jìn)一步確定電路元件的連接關(guān)系,畫出等效電路圖,。
例6:畫出圖13的等效電路,。
解:使ac支路的導(dǎo)線縮短,電路進(jìn)行幾何變形可得圖14,,再使ac縮為一點(diǎn),,bd也縮為一點(diǎn),明顯地看出R1,、R2和R5三者為并聯(lián),,再與R4串聯(lián)(圖15)。
5,、撤去電阻法
根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)知,在串聯(lián)電路中,,撤去任何一個(gè)電阻,,其它電阻無(wú)電流通過(guò),則這些電阻是串聯(lián)連接,;在并聯(lián)電路中,,撤去任何一個(gè)電阻,其它電阻仍有電流通過(guò),,則這些電阻是并聯(lián)連接,。
仍以圖13為例,設(shè)電流由A端流入,,B端流出,,先撤去R2,由圖16可知R1,、R3有電流通過(guò),。再撤去電阻R1,由圖17可知R2,、R3仍有電流通過(guò),。同理撤去電阻R3時(shí),R1,、R2也有電流通過(guò)由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,,R1,、R2和R3并聯(lián),再與R4串聯(lián),。
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