现代电路理论与技术
现代电路理论KHN电路仿真
现代电路理论设计报告论文题目：用KHN电路实现二阶带通函数学院：研究生学院年级：2013级专业：集成电路工程姓名：学号：指导教师：2013 年 12月 12日摘要提出了一种能同时或能分别实现低通、高通和带通滤波的多功能KHN滤波器，通过调节其电阻比，其电路也能被修改成一个正交振荡器，而且其电路的极点频率和品质因数能够被独立地，精确地调节。
该电路使用了3个集成运放、2个电容和9个电阻，且使用的元件较少，性价比高，计算机仿真证明它正确有效。
带通滤波器是指能够通过某一频率范围内的频率分量，但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器。
在现代电流模式电路中，KHN滤波器已成为滤波器设计的原型。
并已得到了广泛的应用。
鉴于此,笔者对同相型KHN滤波器作了改进，它不仅能实现单输入、三输出的通用滤波，而且也能实现三输入、单输出的通用滤波,并且其电路的极点频率和品质因数能够被独立地和精确地调节，此外，它还能被修改成一个正交振荡器。
该滤波器包含了3个集成运放、2个电容和9个电阻，所使用的元件较少，计算机仿真证明它正确有效。
关键词KHN；二阶带通；滤波器目录摘要 (I)1. 电路原理 (3)2. 数值计算过程 (5)3. 计算机仿真 (6)3.1 高通滤波 (6)3.2 带通滤波 (7)3.3 低通滤波 (7)4. 结论 (9)1. 电路原理二阶滤波器有两个积分器，d 为反馈部分的放大倍数，a 表示前反馈部分的放大倍数。
一般来说，输入信号的拉氏变换用X （s ）表示，输出信号的来时变换依次用YLP(s)、YBP （s ）和YHP(s)表示，可以求得一下传递函数：2210()()()()LP A B L PLP A A B Y S a H H S X S s d s d D s ωωωωωω===++ 210()(/)()()()BP A B P BP A A B Y S a s H Q sH S X S s d s d D s ωωωωω-===++ 22210()()()()HP H HP A A B Y S H s as H S X S s d s d D s ωωω===++其中：22()(/)P p D s s Q s ωω=++ 20p A B d ωωω=1pA d Qωω=KHN 二阶滤波器见图1，给出了由三运放构成的多功能电压模式二阶电路，其中有1个大反馈环和2个小反馈环。
电工与电子技术基础理论与知识点简介
电工与电子技术基础理论与知识点简介一、绪论电工与电子技术是现代工程技术中的重要组成部分。
本文将对电工与电子技术的基础理论与知识点进行简要介绍，以帮助读者了解相关内容。
二、电工基础理论1. 电流与电压电流是电荷在电路中的流动，通常用安培(A)来表示。
电压是电势差，在电路中提供推动电流流动的力量，通常用伏特(V)来表示。
2. 电阻与电功率电阻是阻碍电流流动的物理性质，单位是欧姆(Ω)。
电功率是电流通过电阻时所产生的热量或做功的能力，单位是瓦特(W)。
3. 串并联电路串联电路中，电流在电路元件中依次通过，而电压在各个元件上相加；并联电路中，电流在各个元件上相等，而电压相加。
4. 电感与电容电感是储存电能的元件，单位是亨利(H)。
电容储存电能的能力，单位是法拉(F)。
5. 三相电路三相电路是一种常用的电力供应方式，通过三根交流相电源提供能量。
它具有高功率传输的特点。
三、电子技术基础知识点1. 基本电子元器件基本电子元器件包括二极管、三极管、场效应管等。
它们是电子电路中起关键作用的构成要素。
2. 数字电路与逻辑门数字电路通过逻辑门实现数字信号的处理与控制。
常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
3. 运放与放大电路运放是一种非常重要的放大器件，可以将微弱信号放大到一定程度，常用于信号处理与放大。
4. 集成电路与芯片集成电路是将数百甚至上千个电子元器件集成在一个芯片上的技术。
它在电子行业具有广泛的应用。
5. 通信技术与网络通信技术是现代社会联系的重要手段，包括无线通信、光纤通信、卫星通信等。
网络是信息传输与共享的基础。
四、总结本文对电工与电子技术的基础理论与知识点进行了简要介绍，包括电流与电压、电阻与电功率、串并联电路、电感与电容等电工基础理论，以及基本电子元器件、数字电路与逻辑门、运放与放大电路、集成电路与芯片、通信技术与网络等电子技术基础知识点。
这些理论与知识点是电工与电子技术领域中不可或缺的基础，对于深入了解与应用电工与电子技术具有重要意义。
高等电路理论与技术PPT课件02 非线性电阻电路分析方法
I2
I3
7
+ _U2
5
+ _ U3
I1=Emsinw t /(2+35/12)= 0.2033 Emsinw t
I2= I1 5/12 =0.0847 Emsinw t
2021/5/19I3= I1 7/12 =0.1186 Emsinw t
17
所求的电流 ,电压为：
i1=2+ 0.2033 Emsinw t i2=1+ 0.0847 Emsinw t
i1 R1
i2
i3
+ e(t_)
+
+
r2
_u2 r3
_u3
i3=1+ 0.1186 Emsinw t
u2=3+R2d I2 =3+ 0.5932 Emsinw t
2021/5/19
18
例2：图（a）所示电路，其中非线性电阻元件的iu特性如图 （b）所示。电流源is的标称值为10 A。求电压u。
(a) 解：1、作出大信号电路
例 画出此串联电路的伏安特性
i
R
解
i
A
u
ud
2021/5/19
C
B
0 U0 u
U0
26
i
解
u
R
I0
iA
I0
B
0C
u
3.隧道二极管
隧道二极管是一种电压控制型非线性电阻元件
①符号
i
i
u
②伏安特性
2021/5/19
0
u
27
隧道二极管的伏安特性可以用三段直线来表示，这三 段直线的斜率为：
G
现代电子电路与系统的分析设计与实现方法
现代电子电路与系统的分析设计与实现方法现代电子电路与系统的分析、设计与实现方法是指在设计电子电路和系统时，采用的一系列技术和工具，以确保电路和系统能够达到设计要求，并满足性能、可靠性和经济性等各方面的需求。
在现代电子技术的快速发展下，电子电路和系统设计面临着越来越多的挑战，因此分析、设计和实现方法变得越来越重要。
下面是一些常用的现代电子电路与系统的分析设计与实现方法：1. 基于硬件描述语言的设计：硬件描述语言（HDL）是一种用来描述电子系统硬件行为的语言。
通过使用HDL，设计人员可以对电路进行更高层次的抽象描述，从而更容易进行电路的分析和验证。
常用的HDL包括VHDL和Verilog。
2.元件级设计：元件级设计是指在电路设计中将电路拆分为可独立分析和设计的基本元件。
通过对各个元件的分析和设计，可以实现对整个电路的分析和设计。
3.数字信号处理（DSP）技术：数字信号处理技术在现代电子电路和系统中应用广泛。
通过使用DSP技术，可以对电路中的信号进行精确和高效的处理，以满足各种应用需求。
4.模拟电路分析与设计：模拟电路的分析与设计主要涉及电路的建模、分析和优化。
通过对电路元器件的特性进行数学建模，可以对电路的行为进行准确的分析，并通过各种优化方法来改进电路的性能。
5.电磁兼容性（EMC）设计：在现代电子电路和系统设计中，电磁兼容性是一个重要的考虑因素。
通过采用适当的布线和屏蔽技术，可以有效地减少电磁干扰和抗干扰能力，提高整个电路系统的EMC性能。
6.集成电路设计：集成电路设计是指将多个电路和系统集成到同一芯片上的设计方法。
通过采用现代的集成电路设计流程和工具，可以实现高度集成、低功耗和高性能的电子系统设计。
7.系统级设计和建模：系统级设计是指对整个电子系统进行高层次的建模和设计。
通过对系统功能、性能和约束进行详细分析和建模，可以优化整个电子系统的设计过程。
8.可靠性设计与分析：在现代电子电路和系统设计中，可靠性是一个重要的考虑因素。
现代电子技术
现代电子技术现代电子技术的进步与应用现代电子技术的迅速发展和广泛应用已经深刻地改变了我们的日常生活和工作方式。
从智能手机到智能家居，从医疗设备到交通系统，电子技术正不断地创造和带来更多便利和效益。
现代电子技术的发展离不开半导体材料和集成电路的进步。
半导体材料的研究和制造技术的不断突破，为集成电路的发展提供了坚实的基础。
集成电路是现代电子设备的核心，通过在一小片芯片上集成多个电子器件和电路，实现了电子设备的小型化、高效化和智能化。
随着集成电路的愈发先进，现代电子设备的功能和性能也得到了极大的提升。
智能手机的出现改变了我们的通讯方式，我们可以随时随地与他人保持联系，并通过互联网访问各种信息资源。
智能家居系统将各种电子设备连接在一起，并通过手机等终端实现对室内温度、照明、安防等各个方面的智能控制。
这些设备的实现离不开电子技术的快速发展和创新。
除了通信领域，电子技术在医疗领域也发挥着重要作用。
现代医疗设备依赖于先进的电子技术来实现各种医疗检查、诊断和治疗。
例如，核磁共振成像（MRI）利用电子技术来生成人体内部组织的高清晰图像，帮助医生进行疾病的诊断。
心脏起搏器和人工心脏等设备也依赖电子技术来维持患者的生命。
此外，电子技术的进步也推动了交通运输行业的发展。
自动驾驶汽车和无人机的出现是电子技术在交通领域的创新成果。
这些设备通过激光雷达、摄像头和传感器等电子器件实现了对环境的感知和自主操作，大大提高了交通效率和安全性。
电子技术的发展也催生了一些新兴行业和应用。
例如，虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术通过电子设备模拟和改变用户的感知，为游戏、娱乐、培训和医学等领域提供了全新的体验和解决方案。
区块链技术通过电子设备之间的信息共享和验证，为加密货币和数字资产的交易提供了安全和可信的解决方案。
然而，现代电子技术的快速发展也带来了一些新的挑战和问题。
随着电子设备的普及和迅猛发展，电子垃圾的处理和资源回收成为一项亟待解决的环境问题。
南理工现代电路理论混沌电路设计
南理工现代电路理论混沌电路设计南京理工大学现代电路理论课程实验混沌电路设计(题名和副题名)(作者姓名)(学号)指导教师姓名孙建红老师学院电子工程与光电技术学院年级2016级专业名称电磁场与微波技术论文提交日期2017.04摘要蔡氏电路是可以表现出标准的混沌理论行为的典型非线性电路。
文章利用Multisim 软件强大的电路仿真功能，在介绍蔡氏混沌电路基本原理和非线性电阻等效电路的基础上，叙述了在Multisim 界面下对混沌电路的构建，通过设置不同的电路参数，运行仿真功能，出现了相应的萨如图形和时域波形，从而得到了丰富的混沌行为。
文章对仿真结果进行了分析，结果发现，用Multisim软件可以展示各种丰富分岔和混沌的现象，对混沌实验研究具有良好的借鉴意义。
关键词：非线性特性、蔡氏电路、混沌现象目录摘要 (2)1绪论 (5)1.1混沌现象的定义 (5)1.2课题意义 (6)1.3本文主要工作 (6)2混沌电路基本原理 (8)2.1蔡氏电路 (10)2.2倍周期 (11)2.3费根勒姆常数 (9)2.4有源非线性电阻 (9)3混沌电路的设计与仿真 (14)3.1实验电路的构建 (14)3.2实验电路仿真 (15)4分析与总结 (24)参考文献 (27)1绪论1.1混沌现象的定义混沌是非线性动力学系统中所特有的一种运动形式，它广泛存在于自然界，诸如生物学、物理、化学、地质学，以及技术科学、社会科学等各种科学领域。
一般而言，混沌现象隶属于确定性系统而难以预测（基于其动力学性态对于初始条件的高度敏感性），有稠密轨道的拓扑特征，以及呈现多种混乱无序却又颇有规则的图像（如具有稠密的周期点）。
混沌主要分为四大类：时间混沌、空间混沌、时空混沌和功能混沌。
混沌不仅是混沌研究者、数学家和物理学家等作为理论研究的对象，而且在自然科学、电子通信以及其他工程应用领域中有着广泛的应用前景。
公认的最早发现混沌的是伟大的法国数学家，物理学家—庞加莱，他是在研究天体力学，特别是在研究三体问题时发现混沌的。
《现代电路分析》课件
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现代电路分析是电子工程和电气工程领域的基础学科之一，主要研究电路中电子、电磁场以及光子的运动和相互 作用。它涉及到电子器件的工作原理、电路的基本定律和定理、信号的传输和处理等方面的知识。现代电路分析 具有理论性强、实践性强、应用广泛等特点，是电子工程和电气工程领域的重要基础。
电路分析的重要性
详细描述
控制电路是实现控制功能的电路，广泛应用于工业自动化、航空航天等领域。控制电路 分析主要研究控制系统的稳定性、响应速度、精度等问题，通过优化电路设计来提高控
制系统的性能和可靠性。
05
现代电路分析的新技术
计算机辅助电路分析
要点一
总结词
利用计算机技术进行电路分析，提高分析效率和精度。
要点二
详细描述
《现代电路分析》ppt课件
• 现代电路分析概述 • 电路分析的基本概念 • 电路分析方法 • 电路分析的应用 • 现代电路分析的新技术 • 现代电路分析的挑战与展望
01
现代电路分析概述
定义与特点
总结词
现代电路分析是一门研究电路中电子、电磁场以及光子等相互作用和相互转换的学科，其特点包括理论性强、实 践性强、应用广泛等。
节点电压法
总结词：实用方法
详细描述：节点电压法是一种求解电路中电压和电流的方法，通过设定节点电压并利用基尔霍夫定律，可以求解出其他节点 的电压和电流。
网孔电流法
总结词：常用方法
详细描述：网孔电流法是一种求解电路中电压和电流的方法 ，通过设定网孔电流并利用基尔霍夫定律，可以求解出其他 网孔的电流和相关支路的电压和电流。
详细描述
电力电子电路主要应用于电力系统、电机控 制、可再生能源等领域，其特点是工作电压 高、电流大。电力电子电路分析主要研究功 率转换、能量传输过程中的电路性能，如电 压、电流、功率等，通过优化电路设计来提
《现代电子理论》课件
故障模式与影响分析
分析可能出现的故障模式及其对系统的影响 。
故障树分析
建立故障树模型，找出导致系统故障的关电子理论的发展趋势与挑战
新型电子材料与器件的研究与应用
新型电子材料
随着科技的发展，新型电子材料如石 墨烯、二维材料、拓扑绝缘体等逐渐 成为研究热点。这些材料具有独特的 物理性质，为电子器件的性能提升和 革新提供了可能。
电路的分析方法与设计原则
电路的分析方法
电路的分析方法主要包括欧姆定律、基 尔霍夫定律、叠加定理等。这些定律和 定理是电路分析的基本工具，能够帮助 我们理解电路的工作原理和性能。
VS
电路的设计原则
电路的设计原则主要包括功能性、可靠性 、经济性等。设计电路时需要充分考虑这 些因素，以满足实际应用的需求。同时， 还需要考虑电路的布局和布线，以保证电 路的性能和稳定性。
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因此在通信、信息处理等领域有广泛的应用。
03
光电子技术的应用
光电子技术被广泛应用于光纤通信、光子计算机、光子雷达等领域。随
着技术的不断发展，光电子技术的应用范围还将不断扩大。
CHAPTER 04
电子系统的设计与实现
系统设计的基本原则与方法
01
功能性原则
确保系统能够完成预定的功能，满 足用户需求。
《现代电子理论》ppt 课件
CONTENTS 目录
• 电子理论概述 • 电子器件与电路 • 现代电子技术 • 电子系统的设计与实现 • 现代电子理论的发展趋势与挑战
CHAPTER 01
电子理论概述
电子理论的发展历程
电子理论的起源
电子理论的发展始于19世纪末， 随着电子的发现，科学家开始研 究电子的性质和行为。
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现代电路理论与技术
Modern Circuit Theory & Technology
教学大纲
课程编码：M701002
课程学分：32学时，2学分
适用学科/专业：电子科学与技术
开课学院：电子信息工程学院
一、课程性质
本课程为电子科学与技术专业研究生的学位课。
重点讲授现代电路分析与设计的基本理论和方法，主要包括网络综合基础知识和基本方法以及滤波器设计的基本方法，同时简介现代电路理论的热点和前沿领域内容。
二、课程教学目的
通过本课程的学习，使学生掌握现代电路分析与设计的基本理论和方法，对现代电路理论的热点和前沿领域内容有一定的了解，深化和拓宽学生的电路理论知识，使学生掌握基本的网络综合基础知识和基本方法以及滤波器设计的基本方法，具备一定的电路仿真和设计能力，为其他课程的学习和专业研究打下基础。
三、教学基本内容及基本要求
第一章低阶有源滤波器的设计
1.1 基本滤波器的转移函数
1.2 一阶有源RC滤波器的设计
1.3 二阶有源RC滤波器的设计
1.4 灵敏度分析
1.5 运算放大器的频率特性
教学要求
1、掌握：一阶、二阶有源RC滤波器的基本工作原理和分析、设计方法，灵敏度的概念及分析方法
2、理解：运算放大器的频率特性
3、了解：滤波器设计的基本知识
第二章高阶有源滤波器的设计
教学内容：
2.1 低通滤波器的设计
2.2 滤波函数的转换
2.3 带通和带阻滤波器的设计
2.4 高阶滤波器设计中的几个问题
教学要求
1、掌握：有源低通、高通、带通和带阻滤波器的设计与仿真方法
2、理解：
3、了解：高阶滤波器设计中的几个问题
第三章网络综合基础
3.1 网络函数及其性质
3.2 LC单口网络的性质与综合
3.3 RC单口网络的性质与综合
3.4 RL单口网络的性质与综合
3.5 RLC单口网络的综合
教学要求：
1、掌握：网络函数的性质、LC、RC、RL和RLC单口网络的综合
2、理解：网络的归一化
3、了解：
第四章开关电容和开关电流网络的分析与设计（讨论课内容）教学内容：
4.1 开关电容和开关电流网络简介
4.2 开关电容等效电阻的原理
4.3 开关电容积分器
4.4 对寄生电容不敏感的开关电容积分器
4.5 开关电容积分器的信号流图分析
4.6 一阶开关电容滤波器的分析与设计
4.7 二阶开关电容滤波器的分析与设计
4.8 高阶开关电容滤波器的分析与设计
4.9 开关电流滤波器简介
教学要求：
1、掌握：开关电容等效电阻、开关电容积分器的工作原理
2、理解：开关电容网络的分析方法
3、了解：开关电容网络的设计方法
四、本课程与其他课程的联系与分工
在学习本课程之前，应对电路分析理论和模拟电子技术有深入的了解，并且应该至少能熟练应用一种电路仿真方法。
本课程的先修课程为电路分析基础、模拟电子技术、信号与系统、电子电路仿真方法。
本课程的后续相关课程为：学位论文。
五、实践环节教学内容的安排与要求
1、计算机仿真实验，共4学时。
（1）高阶低通有源滤波器的设计与仿真2学时
内容：根据性能指标设计低阶滤波器，并通过仿真验证所设计的滤波器满足性能指标的要求。
要求：自行选择一种仿真软件进行仿真，提交设计报告和仿真结果。
（2）高阶高通、带通有源滤波器的设计与仿真2学时
内容：根据性能指标设计高通和带通滤波器，并通过仿真验证所设计的滤波器满足性能指标的要求。
要求：自行选择一种仿真软件进行仿真，提交设计报告和仿真结果。
2、讨论，共6学时
开关电容和开关电流网络的分析与设计6学时
内容：参见第四章教学内容。
要求：每个学生讲述一至两个专题，20分钟左右，制作ppt，回答教师和在座同学提问。
六、本课程课外练习的要求
每章布置一定的课后作业。
七、本课程的教学方法及使用现代化教学手段方面的要求
本课程以课堂讲授为主，使用ppt作为主要教学辅助工具，协助使用Matlab、PSpice等仿真工具软件。
八、本课程成绩的考查方法及评定标准
本课程成绩以百分制计算。
平时成绩50%（其中作业成绩10%，设计报告20%，专题报告20%），期末考试（开卷）50%。
九、教材及参考书
1．《现代电路理论与设计》，杨志民主编，2009年第1版，清华大学出版社2．《网络分析与综合》，俎云霄主编，2007年第1版，机械工业出版社
3.《现代电路理论》，邱关源主编，2001年第1版，高等教育出版社
十、课程各章节学时分配
大纲撰写人：关晓菡
学科、专业负责人：张卫平学院负责人：王月海
制（修）定日期：2017.4.4。