电路基础第四章

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电路与电子技术基础第四章习题答案

电路与电子技术基础第四章习题答案
a b i (t ) iR(t) R + u(t) (a) 题图 4-3 i L (t ) L 0 -100V (b) 习题 4-4 电路及波形图 t 0 -10mA (c) t uL 10mA i
解:本题是求零输入响应,即在开关处于 a 时,主要是电感储能,当开关投向 b 后, 讨论由电感的储能所引起的响应。所以对图(a)t≥0 时的电路可列出 di L L + Ri L = 0 t≥0 dt 及 iL(0)=i(t)=10(mA) 其解为: i L (t ) = 10e

t≥0
i R (t ) = −i L (t ) = −10e −10 t (mA)
7
t≥0
其波形图见图(b)、图(c)所示。 4-5 电路如题图 4-4 所示,开关接在 a 端为时已久,在 t=0 时开关投向 b 端,求 3Ω电 1Ω a b 阻中的电流。 i (t ) 解:因为 u c (0) = 3 × 2 = 6(V ) (注意:当稳态以后电容为开路,所以流过 1 3A Ω和电容串联支路的电流为零, 因此电容两端的电 压就是并联支路 2Ω支路两端的电压) 当开关投向 b 时电流的初始值为
S 12Ω + 24V iL 4H 6Ω
题图 4-1
习题 4-2 电路
解:由于电路原已达稳态,电感两端电压为 0,合上开关 S 后,加在 6Ω电阻两端电压也为 0,该电阻中电流为 0,电路直接进入稳态,故电感电流为合上开关 S 前的稳态电流,即: iL(t)=24V/12Ω=2A。 用三要素公式可以得到同样的结果,电感电流初始值 iL(0+)=2A,稳态值 iL(∞)=2A,时间常 数τ=L/R=4/(12//6)=1s,所以:
当 t=0 时,开关打开,由于电感电流、电容电压均不跃变,有: i L (0 + ) = i L (0 − ) = 0.03( A) 1k u c (0 + ) = u c (0 − ) = 120(V ) 当 t≥0 时,根据基尔霍夫定律有

电路分析基础第五版第4章

电路分析基础第五版第4章

中产生的电流;
产生的电流。
即:由两个激励产生的响应可表示为每一个激 励单独作用时产生的响应之和。这就是电路理 论中的“叠加性”。
叠加定理:在线性电路中,求某支路(元件)的电压 或电流(响应)等于每个独立源(激励)分别单独作用 时,在该支路产生电压或电流的代数和。
适用范围:多电源激励线性电路。
分析方法: (1)设电压、电流的参考方向。 (2)画子图:每个独立源单独作用时的电路图。 电压源不作用视为短路,电流源不作用视为开路, 其它线性元件照搬。
6
先求出ab支路( 电流ix 所流经的支路)以外电
a ix
b
18V 20
路其余部分就端口ab而
6
3
言的戴维宁等效电路。
c
o (a)
3
6
+
a + uoc - b
18V
6
3
(1)求开路电压uoc, 即断开ab支路后,求 ab之间的电压,如图 (b)所示。
o (b)
uoc = uab=uao- ubo
设想音频放大器(功放)提供恒定功率,
思考
若同时外接多个扬声器,那么以不同的方
式连接,会有什么样的音响效果?
另外,当人们在收听音乐时,偶尔会发生
生失真现象.这又是什么引起的,该如何遭
免呢?
§4-1 叠加定理
线性电路— 由线性元件和独立源构成的电路。
1、线性电路的齐次性 齐次定理:线性电路中所有激励(独立源) 都增大或缩小K倍(K为实常数),响应也将 同样增大或缩小K倍。
利用叠加定理分别求出 1
电压源和电流源单独作
用时的短路电流 isc和isc
如图(b)、(c)所示。
a

(完整版)数字电路基础-阎石第五版-第4章

(完整版)数字电路基础-阎石第五版-第4章

用与或非门实现
AG R 00 01 11 10
01 0 1 0
Z (RAG RAG RAG)
10 1 1 1
4.3 若干常用的组合逻辑电路
§4.3.1 编码器
编码:用二进制代码来表示某一信息(文 字、数字、符号)的过程。
实现编码操作的电路称为编码器。

高?低?
码 器
码?
一、二进制编码器 输入端:2n
(A B)CI
AB
S A B CI CO (A B)CI AB
S A B CI CO (A B)CI AB
这是一个全 加器电路
§4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
根据实际逻辑问题
步骤:
确定输入、输出 列出真值表
最简单逻辑电路
设计
选择所需
门电路
写出表达式
并简化
画逻辑电路图
根据设
计要求
分析题意,将设计 要求转化为逻辑关
形式变换
系,这一步为设计
组合逻辑电路的根关据键设计所用
芯片要求
例1:设计三人表决电路(A、B、C)。每人 一个按键,如果同意则按下,不同意则不按。 结果用指示灯表示,多数同意时指示灯亮, 否则不亮。用与非门实现.
解:
1.首先指明逻辑符号取“0”、“1”的含义。三 个按键A、B、C按下时为“1”,不按时为“0”。 输出量为 L,多数赞成时是“1”,否则是“0”。
(( DC A) (DCB) (DCB))
解: Y2 ((DBA)(DC)) DBA DC
Y1 ((DCA)(DCB)(DCB)) DCA DCB DCB
Y0 ((DB)(DC)) DB DC
由真值表知:该电路可用来判别输入的4位二 进制数数值的范围。

《电路分析基础》_第4章

《电路分析基础》_第4章

RO
+
– B
40 RO 8 // 10 4.44 9
A
10 280 uoc 10 ( 20 10) 15.6V 10 8 18
此例从一个侧面证明了戴维南定 理的正确性。也反映了其简便性。
RO
4.44
15.6V B
uoc
+

戴维南定理也可以在单口外加电流源i ,用叠加定理计算端 口电压表达式的方法证明。

i NS
+ –
a
+
RO
u
b 含源单口网络的VCR表达式:
uoc

b
u =K1+K2i = uoc+ Roi
其中:
uoc等于该网络NS的端口开路电压;
a + u

i RO
+ –
i
NS
a
+
端口开路时: i =0 u = uoc
u
uoc

b
b
RO等于该网络中所有独立源置零时所得网络NR 的等效电阻Rab。 独立源置零
I
+ +
I
º +
5V _
5V _
º
5V _
与电压源并联的元件称为多余元件,多余元件的存在与否并 不影响端口电压的大小,端口电压总等于电压源电压。
us
is
提示:多余元件的存在会使电压源的电流有所改变,但电压源 的电流可为任意值。
总结:一个理想电压源与任何一条支路并联后,对外 等效为理想电压源。 i
(3)外加电压源,求入端电流:
网孔法列方程
( R1+R2 )I + R1IS = - US - U

第四章电路基础

第四章电路基础

Us'= -10I1'+4= -10×1+4= -6V 10×
共同作用: 共同作用: Us= Us'
Us"= -10I1"+(6//4)×4 +(6//4
=-10×(-1.6)+9.6=25.6V 10× )+9 25. +Us"= -6+25.6=19.6V
如图, (a)中 (b)中 6A, 如图,N为线性含源电阻网络 (a)中I1=4A (b)中I2= –6A, 6A 例:求 (c)中I =? (c)中 3 R2 R2 R2 N I1 (a) R1 N I2 (b) I1=4A I2= –6A 6 R1 + 4V N I3 (c) + R1 6V
解: (a)中仅由N内独立源单独作用时 (a)中仅由 中仅由N
(b)中由N内独立源和4V电源共同作用时 (b)中由N内独立源和4V电源共同作用时 中由 4V
4V电源单独作用时 电源单独作用时R 故仅由 4V电源单独作用时R1支路电流 I2′= –6-4= –10A 6 10A

若仅由(c)中6V电源单独作用时R 若仅由(c)中6V电源单独作用时R1支路电流 (c) 电源单独作用时
+ x(t) -
电路
+ y(t) -
+ Kx(t) -
+ 电路 Ky(t) -
2、叠加性superposition 、叠加性superposition
若输入x (t)(单独作用 单独作用) 若输入x1(t) → y1(t)(单独作用) , x2(t) → y2(t) … xn(t) → yn(t) 则x1(t) 、x2(t) … xn(t) 同时作用时响 应y(t)= y1(t)+ y2(t)+ … +yn(t)

电气基础知识:第四章 线性电路基本定理

电气基础知识:第四章  线性电路基本定理

i 52 2.6A 12 8
+
- UocRo
16
例4:图示电路,用戴维南定理求电流I。
+ Uoc -
解:移去待求支路求:Uoc 40V
Ro
除去独立电源求: Ro =7
I 40 10 A 75 3
画出戴维南等效电路,并接入待求支路求响应。 17
3、含受控源电路分析
例5:图示电路,用戴维南定理求电流I2。
Us
I0
Us R1
Is
R0
R1R2 R1 R2
R1 R2
Is Isc
Ro Io
Uo
Ro
Us R1
U0
Io Ro
(U s
/ R1 ( R1
I s )R1R2 R2 )
(Ro :除源输入电阻)
+
R1
Uoc
-
(Io : 短路电流Isc )
(Uo : 开路电压Uoc )
10
二、定理:
1、线性含源单口网络对外电路作用可等效为一
30
三、定理应用: 例1:求图示电路中电流I。
I
I4
I0
解:I0 =1A I4 = -0.25A
I1
I3
I2
I1 =0.5A
I2 =0.5A
I= -Io -I4 = -0.75A
31
例2:已知条件如图所示,求图(b)的电压源电压us。
4A
us
(a)
10A ++
U2o0cV --
4A
us
(b)
Ro = 2 Uoc = 20V us = 100V
Ro
u i
=6
画出等效电路,有 R=Ro =6

电子技术基础第四章 集成运算放大电路

电子技术基础第四章  集成运算放大电路

输出电流加倍,使电压放大倍数增大。
共模输入时,
从 以上分析可知,共模信号基本不传递到下一 级,提高了整个电路的共模抑制比。 此外,输入级静态电流增加时,T8与T9管集电 极电流会相应增大,但因为IC10=IC9+IB3+IB4,且IC10 基本恒定,所以IC9的增大势必使IB3 、 IB4减、小,从 而导致输入级静态电流减小,最后使它们基本不变。 综上所述,输入级是一个输入电阻大、输入端耐 压高、对温漂和共模信号抑制能力强、有较大差模放 大倍数的双端输入、单端输出差分放大电路。
说明电流 几乎全部流向了负载。 有源负载使电压放大倍数大大提高。
二、有源负载差分放大电路
图 4.2.11
以上分析说明,用镜像电流源做有源负载, 不但可将T1管的电流变化转换为输出电流,而 且还将使所有的变化电流流向负载RL。 图中的晶体管也可用合适的场效应管代替。
4.3 集成电路运放电路简介
本质:高性能的直接耦合放大电路。品种繁多, 内部电路不同,但基本组成部分、结构 形式、组成原则基本一致。 4.3.1 双极型集成运放 一、F007电路分析
图4.2.3
在设计电路时,首先应确定电流IR和IC1的数值, 然后求出R和Re的数值。在4.2.3电路中,若VCC=15V, IR=1mA,UBE0=0.7V,UT=26mV,IC1=20μA;则可以求得 R=14.3kΩ,Re5.09kΩ。 所以,在微电流源中,能输出很小的电流(20 μA ), 但电阻却不是很大(几~十几kΩ )。
图 4.2.6
图4.2.7所示为多集电极 管多路电流源。S0、S1和S2 是各集电区的面积,则
图 4.2.7 图4.2.8所示为场效应管 多路电流源,S0~S3是各管导 电沟道的宽长比,则

电路理论基础第四章习题解答西安电子科技大学出版社

电路理论基础第四章习题解答西安电子科技大学出版社

习题四1.用叠加定理求图题4-1所示电路中的电流i R 。

图题4-1解: A 2电流源单独作用时:A i R 12101010'−=×+−=V 80电压源单独作用时:i A i R 4101080''=+=原电路的解为:A i i i R R R 341'''=+−=+=2.用叠加定理求图题4-2所示电路中的电压u ab 。

4图题4-2解:V 24电压源单独作用时:Ω6Ω=+×==46126126//121RV R R u ab 1224411'=×+=A 3电流源单独作用时:Ω4Ω6''A i 13623611214161''=×=×++=V i u ab 6616''''=×=×= 原电路的解为:V u u u ab ab ab 18612'''=+=+=3.用叠加定理求图题4-3所示电路中的电流i 。

6A图题4-3解: A 6电流源单独作用时:ΩΩ6A i 4612612'−=×+−= V 36电压源单独作用时:Ω6Ω6ΩΩA i 261236''−=+−=原电路的解为:()()A i i i 624'''−=−+−=+=4.图题4-4所示电路中,R =6Ω,求R 消耗的功率。

图题4-4解: 将R 支路以外的部分看作一个二端电路。

可采用叠加原理求oc u :12⎟⎠⎞⎜⎝⎛++××+×+=26363212636oc u V 1688=+=求其等效电阻:eqRΩ=++×=426363eq R 原电路简化为:Ri=eq R u oc =RA R R u i eq oc R 6.14616=+=+=W R i P R R 36.1566.122=×=×=5.图题4-5所示电路中, R 1=1.5Ω R 2=2Ω,求(a )从a、b 端看进去的等效电阻;(b )i 1与i s 的函数关系。

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解(a)设 端口电压为 ,电流为 ,应d)为其等效戴维宁电路和诺顿电路。
(b)设 端口电压为 ,电流为 ,应用KCL及KVL得
整理得
即得
, ,
(e)、(f)为其等效戴维宁电路和诺顿电路。
4-19求图(a)、(b)所示两个含源一端口的戴维宁或诺顿等效电路。
解(a)设 端口电压为 ,电流为 ,应用KCL及KVL,得
整理得
即端口 的电压恒为5V,其等效电路为一电压源,如图(c)所示,所以不存在诺顿等效电路。
(b)设 端口电压为 ,电流为 ,应用KCL及KVL得
整理得
即端口 的电流恒为7.5A,其等效电路为一电流源,如图(d)所示,所以不存在戴维宁等效电路。
4-20图(a)电路是一个电桥测量电路。求电阻 分别是 、 和 时的电流 。
短路电流为
等效戴维宁电阻为
图(c)为戴维宁等效电路,图(d)为诺顿等效电路。
4-14求图(a)所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。
解用叠加法求开路电压 和短路电流 。1A电流源单独作用时,有
4V、6V电压源共同作用时,有

等效戴维宁电阻为
图(b)为戴维宁等效电路,图(c)为诺顿等效电路。
4-15求图(a)所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。
解用结点法可求得开路电压 为
短路电流为
等效戴维宁电阻为
等效电路如图(b)、(c)所示。
4-16求图(a)所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。
解用结点法可求得
开路电压为
当 短路时,应用结点法有
短路电流为
等效戴维宁电阻为
等效电路如图(b)、(c)所示。
4-17求图(a)、(b)两电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。
解将 拿掉,形成含源一端口,其开路电压为
等效戴维宁电阻为
其等效电路见图(b)。当 时,有
当 时,有
当 时,有
4-21用戴维宁定理求3V电压源中的电流 和该电源吸收的功率。
解将3V电压源拿掉,形成含源一端口,其等效戴维宁参数求解如下:应用KCL、KVL得
求出
开路电压为
用外加电源法可求出
等效电路如图(b)所示。则
解R所在支路的电流 已知,根据替代定理可用一个电流源 替代之,设
式中 为N内部独立源所产生的 的分量。将已知条件代入上式,得
解得

即有
当 时,由上式可得
4-12图示电路中NS为线性有源电路,已知当 时, , ;当 时, , 。如果电流 ,则 为何值?
解 中的电流为已知,由替代定理, 支路可用电流源 替代,设
3V电压源吸收的功率为
(实际发出功率3W)
4-22图示电路中,当 时, 可获得最大功率,并求出最大功率 。
解将 拿掉,形成含源一端口,其开路电压为
等效戴维宁电阻为
则当 时,可获得最大功率,其值为
上式中 为NS内部独立源产生的 的分量,将题给条件代入,得
解得
K=9,
故得
(1)
又设 ,式中 为NS内部独立源产生的 的分量。由电路知 。代入已知条件,得
解得

故得
(2)
当 时,由式(1)得
将 代入式(2)得
则此时的 为
4-13求图(a)所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。
解可将1A与 的并联组合等效变成电压源3V与 的串联组合,见图(b)。则开路电压为
第四章 电路的基本定理
习题解答
4-1应用叠加定理求图示电路中的电流 、 和 。
解 单独作用时,有
单独作用时,有
单独作用时,有
由叠加定理得
4-2应用叠加定理求图示电路中的电压 。
解6V、5V电压源作用时,有
8V电压源作用时,有
2A电流源作用时,有
由叠加定理得
4-3应用叠加定理求图(a)所示电路中的电流 和电压 。
式中 为N内部独立源产生的 的分量。将题给条件代入上式,得
求出
, ,
则 和 为任意值时,电压 的计算公式为
4-9图示电路为一非平面电路,电路参数及电源值如图所示。试求电流 。
解当 A单独作用时,可求出
当 单独作用时,可求出
当 单独作用时,可求出
由叠加定理得
4-10应用叠加定理求题4-10图所示电路中的 。欲使 ,电压源不变,电流源电流应为多少?若电流源取12A,则电压源取何值?
解设 ,则

即各支路电流及各结电电压为假定值的4倍,所以
4-6题4-6图所示电路中,N为有源线性网络。当 , 时, ;当 , 时, ;当 , 时, 。当 , 时,求
解设N内部独立源作用时产生的 的分量为 ,由叠加定理得
将题给的条件代入,得
解之得
, ,
即有
当 , 时,有
4-7在图示电路中,当3A的电流源断开时,2A的电流源输出功率为28W,这时 。当2A的电流源断开时,3A的电流源输出功率为54W,这时 。试求两个电流源同时作用时,每个电流源的输出功率。
解图(b)为10V电压源单独作用的分电路,图(c)为5A电流源单独作用的分电路。由图(b)所示电路得
由图(c)得
由叠加定理得
4-4应用叠加定理求图示电路中的电压 及受控源的功率。
解2A电流源单独作用时,有
求得
4V电压源单独作用时,有
求得
由叠加定理得
受控源的功率为
4-5试求图示梯形电路中各支路电流、结点电压和 。已知 。
解由题意知,当2A电流源单独作用时,有
当3A电流源单独作用时,有
由叠加定理,2A电流源和3A电流源同时作用时,有
2A电流源和3A电流源发出的功率分别为
4-8图示电路为一线性电阻电路,已知
(1)当 , 时, ;
(2)当 , 时, ;
(3)当 , 时, 。
试给出 和 为任意值时电压 的计算公式。
解由条件(1)可知网络N是含源的,设
解3A电流源单独作用时,应用KCL、KVL可得
求出
8V电压源单独作用时,应用KCL、KVL可得

由叠加定理得
电压源不变,则 不变,欲使 ,则电流源产生的分量 应满足下式

则电流源应为
若电流源取值 ,则其产生的 分量为
此时电压源产生的分量为
则电压源应为
4-11图示电路中,N为含源线性网络,当改变电阻R的值时,电路中各处电压和电流都随之改变。已知 时, ; 时, ;求当 时,
解(a)开路电压
短路电流
等效戴维宁电阻为
(b)用叠加法求开路电压 及短路电流 。1A电流源作用时,有
20V电压源作用时,有

等效戴维宁电阻为
图(a)所示电路的戴维宁和诺顿等效电路如图(c)、(d)所示,为一个电阻。图(b)所示电路的戴维宁和诺顿等效电路如图(e)、(f)所示。
4-18求图(a)、(b)所示两电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。
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