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1、第一章 电路分析的基础知识,1,第 六 讲,第一章 电路分析的基础知识,2,第二章 网孔分析和节点分析,2-1 网孔分析2-2 互易定理2-3 节点分析2-4 含运算放大器的电阻电路2-5 电路对偶性,第一章 电路分析的基础知识,3,本章教学要求,熟练掌握网孔分析法;了解互易定理及在电路分析计算中的应用;熟练掌握节点分析法;掌握含运算放大器的电阻电路的计算；了解电路对偶性。,第一章 电路分析的基础知识,4,本次课教学要求,1、掌握含运算放大器的电阻电路的分析方法2、了解电路的对偶性。,重点 含理想运算放大器的电阻电路的分析,难点 运算放大器的电路模型,第一章 电路分析的基础知识,5,2.4 含
2、运算放大器的电阻电路,运算放大器及其等效电路,反相输入端u-,同相输入端u+,u0输出端,运算放大器的旧符号,运算放大器的新符号,第一章 电路分析的基础知识,6,运放的输入-输出特性,输入电压为 ui=u+-u-，当 ui e 时，输出电压趋于饱和，保持恒定值U0S和-U0S。这是由于运算放大器内部晶体管的非线性特性造成的。当-e ui e 时，特性曲线为经过原点的直线，表明输出电压随输入电压的增加而线性增加。设直线的斜率为A，则 u0=Aui。A称为开环放大倍数。,第一章 电路分析的基础知识,7,运放的输出电阻典型值在50100,运放的输入电阻典型值在2106以上,运放的等效电路,运放的开环
3、放大倍数典型值在2105以上,第一章 电路分析的基础知识,8,理想运放的特点,作为电路元件的运算放大器，是实际运算放大器的理想化模型，理想条件包括：开环放大倍数 A=输入电阻 Ri=输出电阻 R0=0根据这些理想条件，可得出理想运放的如下特性：由于 A=。运放的输出电压 u0总为有限值，可得：ui=0。即 u+=u-，称为“虚短路”。由于 Ri=。所以两输入端的电流为0。即 i+=i-=0。称为“虚断路”。,第一章 电路分析的基础知识,9,含运放的节点法,注意两条由于 R0=0。所以运放的输出特性与电压源相似。由 u0=Aui 无法计算，而应通过运放外部联接的电路来进行计算。故输出端设节点，但
4、不列该节点的方程，其输出电流也无法确定。列写节点方程时，运用运放的“虚短”和“虚断”两条规则。简单电路一般运用运放的两条规则计算；复杂电路采用节点法分析比较方便。,第一章 电路分析的基础知识,10,例 1,设下列运放均为理想的，试标出各电路的输出电压值。,u0=6V,u0=6V,第一章 电路分析的基础知识,11,例 2,设下列运放均为理想的，试标出各电路的输出电压值。,u0=4V,第一章 电路分析的基础知识,12,例 3,求图示电路的电压比,解：列节点方程：,应用运放规则：,可解得：,第一章 电路分析的基础知识,13,例 4,求图示电路的电压比,解：列节点方程：,应用运放规则：,可解得：,第一
5、章 电路分析的基础知识,14,关于教材中例题的说明：,1、尽量用“虚短”、“虚断”的条件列方程，使计算过程简化；,2、例2-13必须满足 的条件，否则，电路的解是错误的；,3、运算放大器构成的电压跟随器具有很好的隔离作用。,第一章 电路分析的基础知识,15,2.5 电路的对偶性,对偶元素：在电路的两组关系式中，如果把电压U和电流 I、电阻R和电导G、电压源和电流源等互换，则两组关系式可以彼此转换。这些互换元素称为对偶元素。如：殴姆定律：U=RI；I=GU，KCL与KVL：U=0；I=0串联与并联，串联总电阻 R=Ri；并联总电导 G=G i 对偶电路：两个电路的电路方程通过对偶元素可以彼此转换，这两个电路就称为对偶电路。,第一章 电路分析的基础知识,16,对偶电路,对偶关系,对偶原理,电路中某些元素之间的关系(或方程)用它们的对偶元素对应的置换后，所得的新关系(或方程)也一定成立，后者和前者互为对偶，这就是对偶原理。例如，最大功率传输定理：,第一章 电路分析的基础知识,17,电路中若干对偶元素和公式,第一章 电路分析的基础知识,18,课外作业,P83 2-7，2-8 P89 2-21,END,
