[工学]电路原理第一章.ppt

简明电路分析基础 超大规模集成电路研究所 王海雄绪论 理想化的模型 §1－3 基尔霍夫定律 §1－4特勒根定理 §1－5电阻元件 元件电流和电压的关系—VCR 电阻器 一个二端元件，如果在任一时间t，其端点间的电压（简称端电压）v(t)和通过其中的电流i(t)之间的关系是i-v平面（或v-i平面）上的一条伏安特性曲线所确定，则此二端元件称为二端电阻器（简称为电阻器）。 §1－6 电压源  独立电流源是从实际电源抽象出来的另一种电路元件。如果一个二端元件的电压无论为何值，其电流保持常量IS或按给定时间函数iS(t)变化，则此二端元件称为独立电流源，简称电流源。 §1－8 受控源 受控源是一种双口元件，又称为非独立源。一般来说，一条支路的电压或电流受本支路以外的其它因素控制时统称为受控源。受控源由两条支路组成，其第一条支路是控制支路，呈开路或短路状态；第二条支路是受控支路，它是一个电压源或电流源，其电压或电流的量值受第一条支路电压或电流的控制。 这两种“电源”本非严格意义上的电源，只是一种借用。而受控源只是表明电路内部电子器件中所发生物理现象的一种模型，用以表明电子器件的“互参数”或电压、电流“转移”关系的一种方式而已。 受控源是一种双口电阻元件。由如下两个代数方程定义： f1（u1，u2，i1，i2）=0 f2（u1，u2，i1，i2）=0 受控源用菱形符号表示。根据控制支路是开路还是短路，受控支路是电压源是电流源，受控源可分为四种， 流控电压源（CCVS） 压控电流源（VCCS） 流控电流源（CCCS） 压控电压源（VCVS） §1－10 两类约束 KCL、 KVL方程的独立性 开路 一个二端电阻器，不管其电压值是多少，只要其电流值恒等于零，就称为开路。开路的伏安特性曲线就是i-v平面上的v轴，其特性方程是 f (v，i) = i = 0 对任意的v 短路 一个二端电阻器，不管其电流值是多少，只要其电压值恒等于零，就称为短路。短路的特性曲线就是i-v平面上的i轴，其特性方程是 f (v，i) = v = 0 对任意的i 理想开关 理想开关是一线性时变电阻器。 电压控制型电阻器 一个非线性电阻器，若其电流可以表达成其电压的函数，则称为电压控制型电阻器（简称压控电阻器）。压控型非线性定常电阻器的特性可表示为 i= g[v] 压控型非线性时变电阻器的特性可表示为 i= g[v，t] 隧道二极管 隧道二极管是可以抽象成非线性定常压控电阻器的一个原型。 电流控制型电阻器 一个非线性电阻器，若其电压可表达为电流的函数，此电阻器称为流控电阻器。流控型非线性定常电阻器的特性可表示为 v= f[i] 流控型非线性时变电阻器的特性可表示为 v= f[i，t] 充气二极管 充气二极管是可以抽象成非线性定常流控电阻器的一个原型。 有源元件 元件在任何时刻及所有电流和电压的可能组合，当且仅当其有史以来总的吸收能量大于等于零，该元件称为无源元件。负电阻 在i-u平面上用一条斜率为负的特性曲线来表征的元件称为负电阻，负电阻属有源元件。 理想二极管 理想二极管是一个典型的既非压控又非流控的非线性定常电阻器，具有双向性。其特性可表示为 ? pn结二极管 当加于其上的电压为正（即v＞0）时，将呈现出很小的电阻Rp（称正向电阻），当加于其上的电压为负（v＜0）时，将呈现出很大的电阻Rn（称为反向电阻）。 电路中的耗能器件或装置有电流流动时，会不断消耗能量，电路中必须有提供能量的器件或装置——电源。常用的直流电源有干电池、蓄电池、直流发电机、直流稳压电源和直流稳流电源等。常用的交流电源有电力系统提供的正弦交流电源、交流稳压电源和产生多种波形的各种信号发生器等。为了得到各种实际电源的电路模型，定义两种理想的电路元件——独立电压源和独立电流源。 常用的干电池和可充电电池 实验室使用的直流稳压电源 用示波器观测直流稳压电源的电压随时间变化的波形。 示波器 稳压电源 一、独立电压源 如果一个二端元件的电流无论为何值，其电压保持常量US或按给定的时间函数uS(t)变化，则此二端元件称为独立电压源，简称为电压源。电压源的符号如图(a)所示，图中“ + ” ， “