电子科大电路分析课件5.pdf

第五章 理想变压器和运算放大器 具有多个端钮与外电路连接的元件，称为多端元件。 本章先介绍一种常用的电阻双口元件--理想变压器，然后 介绍一种很有用的多端电子器件--运算放大器以及含运算 放大器的电阻电路分析。 §5－1 理想变压器 电子和电力设备中广泛使用各种变压器，为了得到各 种变压器的电路模型，需要定义一种称为理想变压器的电 路元件。 变压器初级电压为4V，次级电压为0.125V，变比为16。 理想变压器是根据铁心变压器的电气特性抽象出来的 一种理想电路元件。在铁心变压器初级加上交流电压信号 时，次级可以得到不同电压的交流信号。 理想变压器的符号如图所示，其中11’端称为初级，22’ 端称为次级。 理想变压器的电压电流关系为： u1 nu2 (5 1) i2 ni1 (5 2) 式中参数n称为变比。图中标注的一对点是表示初级 电压u 和次级电压u 极性关系的符号。当u 和u 的+ 端均 1 2 1 2 选在标有点的端钮上时，表示u 和u 极性相同。 1 2 当变压器的极性改变时 理想变压器的符号如图所示。 理想变压器的电压电流关系为： u1 nu2 (5 3) i2 ni1 (5 4) 表征理想变压器端口特性的VCR方程是两个线性代数 方程，因而理想变压器是一种线性双口电阻元件。与实际 变压器不同。它既可工作于交流又可工作于直流，对电压、 电流的频率和波形没有任何限制。 u1 nu2 (5 1) u1 nu2 (5 3) i2 ni1 (5 2) i2 ni1 (5 4) 当u 和u 参考方向的 “+”端均选在标有 “ ·”点的端钮上时， 1 2 如图(a)所示，表示u 和u 极性相同，其关系式为u =nu 。当u 和 1 2 1 2 1 u 参考方向的 “+”端不同时出现在标有 “·”点的端钮上时，如 2 图(b)所示，表示u 和u 极性相反，其关系式为u = －nu 。 1 2 1 2 u1 nu2 (5 1) u1 nu2 (5 3) i2 ni1 (5 2) i2 ni1 (5 4) 当i 和i 参考方向的箭头同时指向标有 “·”点的端钮时， 1 2 如图(a)所示，其关系式i = -ni ，式中的负号表示i 或i 的实 1 2 1 2 际方向与参考方向相反。当i 和i 参考方向的箭头不同时指 1 2 向标有“·”点的端钮时，如图(b)所示，其关系式i =ni 。 1 2 表征理想变压器端口特性的VCR方程是两个线性代数方程， 因而理想变压器是一种线性双口电阻元件。正如二端线性电 阻元