电子电路与实习72865314崑山科技大学资讯工程系电源提供能量.PPT

Chapter 2基本電路理論 四技一年級下學期 授課教師：任才俊 電源：提供能量 獨立性電源 (Independent Source) — 大小不受負載與使用時間影響 電壓源 電流源 相依性電源 (Dependent Source) 電壓控制之電壓源：運算放大器 電壓控制之電流源：單載子場效電晶體 電流控制之電壓源：可以運算放大器實現 電流控制之電流源：雙載子接面電晶體 歐姆定律 ：德國科學家 George Simon Ohm V (伏特)= I(安培)?R(歐姆) 功率：瓦特 (W or J/s) 能量：焦耳 (J) 最大額定輸出功率 ，超過Pmax電源就可能因過熱而燒燬。 Imax ：最大額定輸出電流 輸出電壓(VCC) 「地」，是為了便利電路的分析引進的參考基準點；電路中任一點都可為地，電壓定義為零，一般以電源的負極為地。 一般電路使用的直流電源：電源供應器 → 利用變壓器及簡單電路將110V/60Hz或是220V/60Hz的交流電轉換成直流電 。 交流電源(Alternating Current, AC) ：輸出電壓或電流會隨時間變動，最常見的是電力公司送至每一個家庭的110V/60Hz交流電源。 克希荷夫電壓定律(Kirchhoff’s Voltage Law, KVL) 在一封閉迴路中之電壓代數和為零。 克希荷夫電流定律(KCL) 一個電路中，流進任一節點的電流總和，等於流出該節點的電流總和 。 分壓定理 分流定理 戴維寧等效電路 戴維寧等效電路(The’venin equivalent circuit)簡化複雜電路以便分析的方法。 想法：左圖中，對R3而言，右圖的電路就像一個電壓源 。 方法：先分別求出等效電壓 (Veq)，與等效輸出電阻(Req)，將之前複雜電路化簡為上圖的等效電路；接下來，透過分壓定理求Vo。 Veq ：想法 → 不管R3 是任何值，等效電路的Vo皆應該相同。 求法 → ，假設輸出端是開路不接 任何元件(R3 ? ?) ，則Vo = Veq ，可用分壓定理求出，也就是圖2.6中R2上的跨壓。 結論 → Veq等於輸出端開路(open)時的輸出電壓 。 Req：想法 → 不管VS是任何值，從輸出端往  電源方向看到的電阻 ( Ro ) 都相等。 求法 →Veq=VS，假設VS = 0，則 Veq = 0  由圖 2.6可發現 ，再對照回圖 2.5， 結論 → Req 等於電壓及電流源皆為零的  情況下(電壓源短路，電流源開路)，由  輸出端向內看到的等效電阻值。 任何線性電路(僅含被動元件、電壓源或電流源)皆可表示成戴維寧等效電路 。 例 2. 請利用戴維寧等效電路，分析下圖的電路以得到Vo 重疊定理 原則： 電壓源短路 電流源開路 例：試求出I 分析及設計電路的原則 電路定律＋元件特性＝結果 電路定律：KVL、KCL 元件特性：視元件而定，電阻為 V = I?R 電子學並非學習如何分析計算，而是學習如何建構良好的電路型態，並將適當的元件擺在恰當的位置。 * 7 2 8 6 5 3 1 4 9 * 1 5 6 7 + 5 + 7 2 3 8 7 6 5 3 1 + 4 1 1 3-2+1=? 電子電路與實習 圖2.4 VS ? ? Z V2 V1 Y Io I1 I2 R2 R1 I3 I4 I5 R5 R4 V3 V4 V5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? R3 圖2.4 VS ? ? Z V2 V1 Y Io I1 I2 R2 R1 I3 I4 I5 R5 R4 V3 V4 V5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? R3 VS ? ? R1 Vo V1 ? ? ? ? V2 V3 R2 ? ? R3 圖2.5 圖2.6 VS ? ? R1 Vo R2 I ? ? R1 Vo R2 R3 VS ? ? Req Veq Vo R3 圖 2.7 線性電路 負載 負載 Veq Req 圖2.8 圖2.9 VCC ? ? R1 R3 Vo R2 R4 * 7 2 8 6 5 3 1 4 * *