大学电路基础
大学电子电路基础 第五章
例1：试求理想运算放大器的输出电压和电压放大倍 数的表达式。
解： 根据虚断 I-= I+ 0
根据虚短 V+ V- 0 Ii = (Vi－ V-)/R1 Vi/R1 If = (V-－ Vo )/Rf -Vo/Rf ∵Ii If ∴ Vi/R1=-Vo/Rf
反相比例运算电路
II+
电压增益 Avf= Vo /Vi =－Rf /R1
rbe
差模输入电阻
不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻 Rid是基本放大电路的两倍。
Rid 2Rs rbe
输出电阻
单端输出时， 双端输出时，
Ro Rc Ro 2Rc
5.3 集成运算放大器内部电路结构
5.3.1集成运算放大器的基本单元电路
1.电 流 源 电路
特点：输出电流恒定，它具有很高的输出电阻。 （1）、BJT、FET工作在放大状态时，其输出电流都是具有恒 流特性的受控电流源；由它们都可构成电流源电路。 （2）、在模拟集成电路中，常用的电流源电路有： 镜像电流源、精密电流源、微电流源、多路电流源等 （3）、电流源电路一般都加有电流负反馈， （4）、电流源电路一般都利用PN结的温度特性，对电流源电 路进行温度补偿，以减小温度对电流的影响。
Aoc1越小，抑制共模信号的能力越强。
共模抑制比
共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。
K CMR
K CMR
Aod Aoc
Aod dB 20 lg Aoc
(1) 双端输出时KCMR为无穷大
K
CMR
A A
od
oc
（2）单端输出时共模抑制比 re
K
CMR
电路基础知识
dw uab dq
W U ab Va Vb Q
dw
如果电压不随时间变化，即 dq 为常数，则这种 电压称为直流电压（Uab）。 电压也是有方向的，它的实际方向习惯上规定为 电能减少的方向，即电位降低（从高电位点到低电位 点）的方向。
2.1.2 电流与电压
电压的测量
实验和工程中采用电压表测量电压， 电压表必须和被测支路并联。 电压的参考方向由电压表接线方式 决定 “+”接线柱指向“”接线柱。
电路由三部分组成：电源 + 中间环节 + 负载
1.3电路的作用
• 电路的作用就是传递和处理各种电信号。 • 信号通常是时间的函数。 • 信号的分类：周期信号、非周期信号、模拟信号、数字 信号和随机信号。
1.4模拟电路和数字电路
电子电路分为两大类：一类是模拟电路，一类
是数字电路。 模拟电路研究的是模拟量，数字电路研究的是 数字量。 模拟量具有连续的值，数字量具有离散的值。
5.1 正弦交流信号
1. 正弦量
瞬时值表达式
i Im
0
i (t)= Imsin ( t+θ ) 正弦交流电的三要素：
（1）幅值 Im
（2）角频率
2
t
（3）初相位θ 瞬时值是交流电任一时刻的值，用小写字母表示。 如：i，u，e 分别表示电流、电压电动势的瞬时值。
直流电路在稳定状态下电流、电压的大 小和方向是不随时间变化的，如图(a)所示。 正弦电压和电流是按正弦规律周期性 变化的，其波形如图(b)所示。 电路图上所标的方向是指它们的参考 方向，即代表正半周的方向。
从而得分流公式
R1增大，i1? 若R2>>R1时, i2 ?
“电路基础”课程学习指南
“电路基础”课程学习指南一、课程性质与要求“电路基础”课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要的基础课。
学习本课程要求学生具备必要的电磁学和数学基础知识，以高等数学、工程数学和物理学为基础。
电路理论以分析电路中的电磁现象，研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容，是后续的技术基础课与专业课的基础，也是学生毕业后从事专业技术的重要理论基础。
他是学生合理知识结构中的重要组成部分，在发展智力、培养能力和良好的非智力素质方面，均起着极为重要的作用。
二、教材与参考资料1、主教材：«电路基础»（第2版），西北工业大学出版社，范世贵主编，2001.2、辅助教材：«电路基础常见题型解析及模拟题»（第3版），西北工业大学出版社，王淑敏主编，2004.3、参考教材：（1）《电路》（第五版），高等教育出版社，邱关源主编。
（2）《电路分析基础》（第四版），高等教育出版社，李瀚荪主编。
（3）《电路原理》（上、下）（第二版），高等教育出版社，周守昌主编。
（4）《电路理论基础》（第二版），高等教育出版社，周长源主编。
（5）Fundamentals of Electric Circuits (Fifth Edition)Charles K.Alexander，Matthew N.O. Sadiku,2011.三、课程内容的学习指导第一章电路基本概念与基本定律电路模型是电路分析中极为重要的基本概念，它反映实际元件或设备组成电路的物理规律。
因此根据组成电路的元件特性，电路将有不同的分类形式，在分析电路时也将涉及不同的分析变量，同时在组成电路时，所需的各个电器元件或设备按一定方式连接起来也将必须遵循一定的规律或定律。
本章重点介绍电路分析的这些基本概念、基本定律和简单电路分析的基本方法。
(1)正确理解电路的基本概念，熟练运用这些基本概念分析电路；(2)熟悉电路分析的基本变量和常用元件的伏安特性；(3)正确理解电路分析的基本定律，熟练掌握KCL，KVL方程列写方法；(4)利用两类约束概念分析简单的基本电路。
大学电路基础填空题
一、填空题1、由 理想电路 元件构成的、与实际电路相对应的电路称为 电路模型 ，这类电路只适用 集总 参数元件构成的低、中频电路的分析。
2、 电压 是电路中产生电流的根本原因，数值上等于电路中 两点电位 的差值。
3、 电位 具有相对性，其大小正负相对于电路参考点而言。
4、通常我们把负载上的电压、电流方向称作 关联 方向；而把电源上的电压和电流方向称为 非关联 方向。
5、 欧姆 定律体现了线性电路元件上电压、电流的约束关系，与电路的连接方式无关； 基尔霍夫 定律则是反映了电路的整体规律，其中 KCL 定律体现了电路中任意结点上汇集的所有 支路电流 的约束关系， KVL 定律体现了电路中任意回路上所有 元件上电压 的约束关系，具有普遍性。
6、理想电压源输出的 电压 值恒定，输出的 电流值 由它本身和外电路共同决定；理想电流源输出的 电流 值恒定，输出的 电压 由它本身和外电路共同决定。
7、电阻均为9Ω的Δ形电阻网络，若等效为Y 形网络，各电阻的阻值应为 3 Ω。
8、实际电压源模型“20V 、1Ω”等效为电流源模型时，其电流源=S I 20 A ，内阻=i R 1 Ω。
9、直流电桥的平衡条件是 对臂电阻的乘积 相等；负载上获得最大功率的条件是 电源内阻 等于 负载电阻 ，获得的最大功率=min P U S 2/4R 0 。
10、如果受控源所在电路没有独立源存在时，它仅仅是一个 无源 元件，而当它的控制量不为零时，它相当于一个 电源 。
在含有受控源的电路分析中，特别要注意：不能随意把 控制量 的支路消除掉。
11、凡是用电阻的串并联和欧姆定律可以求解的电路统称为 简单 电路，若用上述方法不能直接求解的电路，则称为 复杂 电路。
12、以客观存在的支路电流为未知量，直接应用 KCL 定律和 KVL 定律求解电路的方法，称为 支路电流 法。
13、当复杂电路的支路数较多、回路数较少时，应用 回路 电流法可以适当减少方程式数目。
大学电子电路基础 第十一章
二.触发器的分类
I. 从电路结构不同分 1).基本触发器 2).同步触发器 3).主从触发器 4).边沿触发器 II. 从逻辑功能不同分 1). RS触发器 2). JK触发器 3). T 触发器 4). D 触发器
11.1 基本触发器
11.1.1、 基本RS触发器
1.电路结构与工作原理 (1).电路结构（以与非门构成为例） Q 端、Q 端为两个互补的输出端 ； Q = 1、Q = 0 ， 定义为 1 态； RD、SD 端是触发信号引入端。 非号表示“0”触发有效， 脚标“D”表示直接触发 SD 端 是 置 1 端（置位端）， RD 端 是 清 0 端（复位端）, &
Q
Q ┌
Q ┌
Q ┌ C1 1T
当T触发器的输入控制端为 T=1时，称为T’触发器。
┌
1K C1 1J
CP
T
4．主从JK触发器存在的问题——一次变化现象
例 已知主从JK触发器 J 、 K 的波形如图所示，画出输出 Q 的
波形图（设初始状态为0）。
解：画出输出波形如图示。
CP J K =0
Q
由此看出，主从JK触发器在 CP=1期间，主触发器只变化（翻转）一次，
t D 0 0 设初态Q=0 t
触发器保存下来的状态是CP 作用沿到达时刻的输入状态。 特别注意：当 D 端信号和 CP 作用沿同时跳变时，触发器存 入的是 D 跳变前的状态。
Q
t
触发器的逻辑功能及其描述仿法
本节只讨论有时钟控制的触发器。
有时钟控制的触发器，从功能不同分:
RS 触发器、JK 触发器、T 触发器、 D 触发器等。
n+1 Q = D D=0 0
D = 1 1 D = 0 D=1
西安电子科技大学-电路基础PPT课件
作 （2）而对于电视天线及其传输线来说，其工作频率为108Hz的
数量级，如10频道，其工作频率约为200MHz，相应工作波长为
1.5m，此时0.2m长的传输线也是分布参数电路。
第 1-7 页
.
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7
1.1 引言
2、 线性电路(linear circuit)与非线性电路(nonlinear circuit)
西
安 电
子 科
若描述电路特性的所有方程都是线性代数或微积
技 大
分方程，则称这类电路是线性电路；否则为非线性电
学 电
路。
路
与
系 统
非线性电路在工程中应用更为普遍，线性电路常
多 媒
常仅是非线性电路的近似模型。但线性电路理论是
体 室
分析非线性电路的基础。
制
作
第 1-8 页
.
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8
1.1 引言
1、 集中参数电路(lumped circuit)与分布参数电路(distributed circuit)
如果实际电路的几何尺寸l 远小于其工作时电磁波
西 安
的波长λ，可以认为传送到电路各处的电磁能量是同时
电 子
到达的，这时整个电路可以看成电磁空间的一个点。
科 技
因此可以认为，交织在器件内部的电磁现象可以分开考
子 科 技
如电阻器、灯泡、电炉等，可以用理想电 阻来反映其消耗电能的这一主要特征；
大
学
电 路
②理想电容元件：只储存电能，
与 系
如各种电容器，可以用理想电容来反映
统 多
其储存电能的特征；
大学电路分析基础试题库汇编及答案
一．填空题（每空1分）1-1.所谓电路，是由电的器件相互连接而构成的 电流 的通路。
1-2.实现电能输送和变换的电路称为 电工 电路；实现信息的传输和处理的电路称为 电子 电路。
1-3. 信号 是消息或信息的表现形式，通常是时间的函数。
2-1.通常，把单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为 电流 。
2-2.习惯上把 正电荷 运动方向规定为电流的方向。
2-3.单位正电荷从a 点移动到b 点能量的得失量定义为这两点间的 电压 。
2-4.电压和电流的参考方向一致，称为 关联参考 方向。
2-5.电压和电流的参考方向相反，称为 非关联参考 方向。
2-6.电压和电流的负值，表明参考方向与实际方向 一致 。
2-7.若P>0（正值），说明该元件 消耗（或吸收） 功率，该元件为 负载 。
2-8.若P<0（负值），说明该元件 产生（或发出） 功率，该元件为 电源 。
2-9.任一电路中，产生的功率和消耗的功率应该 相等 ，称为功率平衡定律。
2-10.基尔霍夫电流定律（KCL ）说明在集总参数电路中，在任一时刻，流出（或流出）任一节点或封闭面的各支路电流的 代数和为零 。
2-11.基尔霍夫电压定律（KVL ）说明在集总参数电路中，在任一时刻，沿任一回路巡行一周，各元件的 电压 代数和为零。
2-12.用u—i 平面的曲线表示其特性的二端元件称为 电阻 元件。
2-13.用u—q 平面的曲线表示其特性的二端元件称为 电容 元件。
2-14.用i—平面的曲线表示其特性的二端元件称为 电感 元件。
2-15.端电压恒为，与流过它的电流i 无关的二端元件称为 电压源 。
2-16.输出电流恒为，与其端电压u 无关的二端元件称为 电流源 。
2-17.几个电压源串联的等效电压等于所有电压源的 电压代数和 。
2-18.几个同极性的电压源并联，其等效电压等于 其中之一 。
2-19.几个电流源并联的等效电流等于 所有电流源的电流 代数和。
大学电路基础考试答案
（3）电路的时间常数 τ 用外加电压法求解图(c)所示单口网络的戴维南等效电阻
u u − 0.5u 3u + = 10 10 20 u 20 故 R0 = = Ω （1 分） i 3 20 1 10 τ = R0C = × s = s （1 分） 3 2 3 i=
（4）由初始值、稳态值和时间常数，写出对应变量的响应
根据理想运算放大器“虚短”的特性，有：
（6 分）
u n 2 = un 3
联立式（1） 、式（2） 、式（3） ，解得：
(3)
（3 分）
uo (G1 + G2 )G3 = us G2G3 + G2G5 − G1G4
（1 分）
2 G1 G2
4
∞
1 G3
3
uo
G4
us
G5
2、解：将原电路转换为 T 形网络，如右图所示（4 分） 根据公式可得：
( R2 + 20Ω)( R3 + 45Ω) = 26Ω （1 分） ( R2 + 20Ω) + ( R3 + 45Ω) u 13 1 i= s = A= A R14 26 2 i1 = 30 1 1 × A= A 30 + 60 2 6
（1 分）
45Ω
i1 4
20Ω
（1 分）
3、解：设网孔电流及其参考方向，如图中所示。各自网孔的自电阻分别为：
R11 = 15Ω，R22 = 15Ω，R33 = 25Ω
相互网孔间的互电阻分别为：
（1 分）
R12 = R21 = 0，R23 = R32 = 10Ω，R13 = R31 = −5Ω
每一网孔内所有电源电压升代数和分别为：
（1 分）
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20112011-6-15
电路中的主要物理量及参考方向⑵ 第二节 ：电路中的主要物理量及参考方向⑵ 电流的真实方向及参考方向 电流是流动的，所以具有流动的方向。 电流是流动的，所以具有流动的方向。其流 动的方向一般用一个箭头来表示。 动的方向一般用一个箭头来表示。在物理学 中，规定电流流动的方向是正电荷运动的方 电流的真实方向。 向，即电流的真实方向。 对任意假定的电流方向称为参考方向。 对任意假定的电流方向称为参考方向。 参考方向
u
－
B
20112011-6-15
电路中的主要物理量及参考方向⑺ 第二节 ：电路中的主要物理量及参考方向⑺ 电压的参考极性
A
＋
u (a)
－
A B
电压的极性
B u (b)
电路中， 、 两节点的电压参考极性常用一 电路中，A、B两节点的电压参考极性常用一 号来标注， 对“+”“-”号来标注，如图（a）所示；也可以 号来标注 如图（ ）所示； 用一个箭头来表示（不常用），如图（ ） ），如图 用一个箭头来表示（不常用），如图（b）所 但应注意， 示。但应注意，标识电压极性的箭头与表示 电流方向的箭头的含义是不同的。 电流方向的箭头的含义是不同的。
+
Ⅰ Ⅳ
O
Ⅱ
↑
I S=2A-US来自=26V注意：支路上不允许存在“分支” 注意：支路上不允许存在“分支”
20112011-6-15
电路的组成及电路分析的概念⑹ 第一节 ：电路的组成及电路分析的概念⑹ 节点： 节点：电路中元件 支路的连接点。 支路的连接点。有 时也把三个或三个 时也把三个或三个 以上支路的连接点 称为节点。 称为节点。如图中 的E点、 D点、 C 点 点 点等。 点和 O点等。当几 点等 条支路连接在一起 对节点打“ 时，对节点打“•” 表示。 表示。
a i
b
表示任何一 个电路元件
20112011-6-15
电路中的主要物理量及参考方向⑶ 第二节 ：电路中的主要物理量及参考方向⑶ 电流的真实方向及参考方向
电路中的元件
a i
b
一般情况下，电路图中所标出的电流方向的 一般情况下， 箭头是该电流的参考方向。 箭头是该电流的参考方向。再同时考虑该电 流的正、负值后， 流的正、负值后，才能确定该电流的真实方 如当i=2A时,则说明真实方向与参考方向 向。如当 时 则说明真实方向与参考方向 相同；反之，如当i=-2A时,则说明真实方向与 相同；反之，如当 时 则说明真实方向与 参考方向相反。 参考方向相反。
-
US =26V
20112011-6-15
电路的组成及电路分析的概念⑤ 第一节 ：电路的组成及电路分析的概念⑤
0.4
支路： 支路：每一个 二端元件构成 一条支路； 一条支路；有 时也将流过同 一个电流的几 串联” 个“串联”元 件的组合称为 一条支路。 一条支路。
A
B
0.6
Ⅲ
12
E
4
→
6
I
D
5
C
F
0.4
A
B
0.6
Ⅲ
12
E
4
→
6
I
D
5
C
F
+
Ⅰ Ⅳ
O
Ⅱ
↑
I S=2A
-
US =26V
20112011-6-15
电路中的主要物理量及参考方向⑴ 第二节 ：电路中的主要物理量及参考方向⑴ 1.2.1 电流及其参考方向 电流是电路中一个具有大小和方向的基本物 电流是电路中一个具有大小和方向的基本物 理量，其定义为:在单位时间内通过导体截面 理量，其定义为 在单位时间内通过导体截面 的电通量或电荷量。其大小叫电流强度， 的电通量或电荷量。其大小叫电流强度，简 称电流，其单位为安培（ ）。 称电流，其单位为安培（A）。 若电流不随时间而变化，即恒定的电流（ 若电流不随时间而变化，即恒定的电流（直 ），用大写字母 表示； 用大写字母I表示 流），用大写字母 表示；若电流随时间变化 (交流），或仅为了表达一般情况，则用小写 交流），或仅为了表达一般情况， 交流），或仅为了表达一般情况 字母i表示 称为电流的瞬时值，有时也用i(t) 表示， 字母 表示， 称为电流的瞬时值，有时也用 表示。 表示。
第一章 电路分析的基础知识
20112011-6-15
第一节 ：电路的组成及电路分析的概念 第二节 ：电路中的主要物理量及参考方向 第三节 ：电路的基本元件 第四节 ：基尔霍夫定律 第五节 ：简单电阻电路的分析方法 简单RC电路的过渡过程 第六节 ：简单 电路的过渡过程 本章教学要求 本章的考试题型及往届考题分析
电路的组成及电路分析的概念① 第一节 ：电路的组成及电路分析的概念①
20112011-6-15
电路： 电路：是由若干元件按一定方式相互连接而 成的联结体， 成的联结体，其主要作用是产生或处理信号 及功率。 及功率。 电路中一般涉及的线性元件有：电压源、 电路中一般涉及的线性元件有：电压源、电 流源、电阻、电感和电容等。 流源、电阻、电感和电容等。
20112011-6-15
电路中的主要物理量及参考方向⑻ 第二节 ：电路中的主要物理量及参考方向⑻ 应当注意： 应当注意：电流与电压是两个相互独立的物 理量。电路中的某个元件， 理量。电路中的某个元件，其上有电压却不 一定有电流流过，例如不接负载的电压源等； 一定有电流流过，例如不接负载的电压源等； 但是，如果元件中有电流流过， 但是，如果元件中有电流流过，其上一般会 产生电压（理想导线除外）。 产生电压（理想导线除外）。 将电流与电压联系起来进行考虑， 将电流与电压联系起来进行考虑，可以看出 它们之间的共同点： 它们之间的共同点：它们都是同时具有大小 和方向的基本物理量。在考虑方向时都应注 和方向的基本物理量。 意参考方向及真实方向。 意参考方向及真实方向。这两个方向是否一 是由电压和电流的正负值所决定的。 致，是由电压和电流的正负值所决定的。
20112011-6-15
电路的组成及电路分析的概念④ 第一节 ：电路的组成及电路分析的概念④ 右图所示为一个直 流电路。 流电路。 为对电路结构作进 一步描述， 一步描述，先介绍 支路、节点、 支路、节点、回路 等概念。 等概念。
0.4
A
B
0.6
Ⅲ
12
E
4
→
6
I
D
5
C
F
+
Ⅰ Ⅳ
O
Ⅱ
↑
I S=2A
20112011-6-15
电路中的主要物理量及参考方向⑼ 第二节 ：电路中的主要物理量及参考方向⑼
★当电路中某元件上的电压的参考极性与电流的参 当电路中某元件上的电压的参考极性与电流的参 考方向相一致时 称这种情形为关联参考方向 相一致时， 关联参考方向， 考方向相一致时，称这种情形为关联参考方向，反 之称为非关联参考方向 非关联参考方向。 之称为非关联参考方向。
20112011-6-15
电路中的主要物理量及参考方向⑹ 第二节 ：电路中的主要物理量及参考方向⑹ 电位的概念 由上述分析可看出： 由上述分析可看出：电压与电路中的两个节 点有关。在电路中， 点有关。在电路中，可以把任意一个节点选 为参考节点。这时， 为参考节点。这时，电路中的其它节点与参 考节点之间的电压，称为该节点的电位 电位。 考节点之间的电压，称为该节点的电位。 右图所示：若节点 、 右图所示：若节点A、 ＋ B之间的电压为 AB=5V， A 之间的电压为u 之间的电压为 ， 若选B点为参考节点 点为参考节点， 若选 点为参考节点， 则uB=0V， uA=5V ，
20112011-6-15
电路中的主要物理量及参考方向⑷ 第二节 ：电路中的主要物理量及参考方向⑷
1.2.2 电压及其参考方向（极性） 电压及其参考方向（极性） 电压是电路中一个具有大小和方向 电压是电路中一个具有大小和方向 极性）的基本物理量。 （极性）的基本物理量。电压又叫做 电压差或电压降，与电路中两点（ 电压差或电压降，与电路中两点（例 如A、B）有关。与电流的表示方式相 、 ）有关。 用大写字母U表示恒定的电压 似，用大写字母 表示恒定的电压 直流电压），用小写字母u表示电压 ），用小写字母 （直流电压），用小写字母 表示电压 的瞬时值。 的瞬时值。
20112011-6-15
每小题2分 共计28~30分） 一、填空题 ：（ 每小题 分，共计 分 选择题： 每小题2分 共计20分 二、选择题：（ 每小题 分，共计 分） 简答题： 每小题5~6分 共计10~12分） 三、简答题：（ 每小题 分，共计 分 分析计算题： 每小题8~10分，共计 40分） 四、分析计算题：（ 每小题 分 分
山东广播电视大学
20112011-6-15
《计算机电路基础》（1） 计算机电路基础》 ）
第一讲
授课人：夏少波（计算机与通信学院） 授课人：夏少波（计算机与通信学院） Tel ： 6512165
Email ： xshaobo@
几点说明
自我介绍 课堂纪律 《计算机电路基础》课程介绍 计算机电路基础》 本课的期末考试题型
20112011-6-15
授课人： 授课人：夏少波
山东省广播电视大学 计算机与通信学院 工科教研室 副教授
20112011-6-15
《计算机电路基础》课程的责任教师 计算机电路基础》 Tel: 0531--6512165 Email: xshaobo@
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课堂纪律
20112011-6-15
0.4
A
B
0.6
Ⅲ
12
E
4
→
6
I
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C
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O
Ⅱ
↑
I S=2A
-
US =26V