第03章线性网络的一般分析方法讲课稿.ppt

《第03章线性网络的一般分析方法讲课稿.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第03章线性网络的一般分析方法23.0电路工程的基本任务与方法电路是硬件的基础电路工程涉及到电路的描述和表达电路的抽象和模型化电路的层次化描述电路的分析、设计、制造和测试33.0.1电路的描述和表达1.电路示意图电路构成三要素：元件：element连线:connectingline拓扑图:topology描述和表达电路有许多方法，其中最简单的是直接采用电路的示意图。41885年的波波夫接收机(receiver)的电路原理图图中用类似“象形文字”的方法表达电路元件或器件，使人一目了然。伏打电池:一片铜和一片锌堆叠而成的，铜片还大些，锌片厚些，很形象的。凝屑器：一段玻璃

2、管两端引出电极，管中盛有金属屑。在电磁波作用下电阻急剧地变小，就有电流通过使继电器工作，吸动衔铁带动小球，一方面响起警铃另一方面打击凝屑器恢复初始状态。继电器:铁芯线圈、衔铁、簧片和接触点一目了然。5波波夫接收机的电路原理图（续）但这种表达方法的缺点是明显的，元件图案太繁且很不规范，电气连接与机械连接绞和在一起。除了衔铁与接触点将电气和机械绞和在一起外，还有一条引线画成弹簧状表示这些导线可以伸缩的，把电气与机械又纠合在一起。不言而喻，这种表达方法是不可能描述复杂电路的。人们需要更简单而有效的描述方法。2.电路元件与电路符号经多年的设计、改进与演变，人们创造了一套图形

3、符号以表达标准元件。所谓标准元件，标准化了，被全面接受；最基本的单元，其性能通常由一条定律确定，例如，电阻元件由欧姆定律OL确定，PN结二极管由其指数律方程（exponentialfunction）确定；可以用它们去描述或构造更复杂的器件和电路。常用二端元件的图形符号83.电原理图利用图形符号可以表达一个完整电路的原理图(schematicdiagram)左图中1、2、3、4和5表示5个结点（node），其中1表示参考点(referencenode)或地(ground)。由该图还可以看出：直流电压源E正端连接到结点5，负端连接到结点4；R1连接到结点2和结点1即地之

4、间，R2连接到结点2和结点3之间，等等。该电路包含7个元件：1个电压为2V的电池(battery)，或称直流电压源E，6个阻值均为1W的电阻R1~R6。9电原理图与CAD电原理图是描述电路的一种基本方法，简洁明了，主要图示出元件的外特性和连接关系。有关的物理现象与化学反应均被集中在元件内部。各元件间的互连关系仅由连接线来体现，与元件本身无关。这样，人们就能利用基尔霍夫定律和各元件的外特性计算出电路中全部电流电压。由于电原理图的可视性，现在仍被广泛地应用在文献中，并构成目前电子线路计算机辅助设计程序的最基本电路数据输入形式。几乎所有商用的程序都包含一个所谓的电路图编辑

5、软件。104.电路拓扑图不同点的布局和它们之间联接关系与规律的研究称之为拓扑学（topology）。如上所述，由于电路也涉及到到点（结点）和它们之间的互联关系，因此也涉及到拓扑学问题。不考虑电路的各支路中元件的性质，仅考虑它们之间互相联接的电路图，称之为电路拓扑图（topologicalgraph）。11有方向的拓扑图对于图1所示的电路，其电路拓扑图如图2所示。其中，每个元件所在支路都用一条线表示。因此，该电路拓扑图由7条支路和5个结点组成。由于4号结点没有分支，可以通过元件的串联或构造复合元件进行化简。由此得到图3所示的6支路和4结点简化图。图中，对各条支路都标出

6、了方向，构成了有向图。图3有方向的6支路、4结点拓扑图图27支路和5结点拓扑图图1电路图12电路理论相关的图论知识1）电路拓扑图的定义电路拓扑图定义为支路b与结点n的集，即G={b，n}这里注意：1.图中的结点和支路各自构成一个集；2.实际中，移去图中的支路，与它所连接的结点依然存在，因此允许有孤立结点存在。建立电路方程时，孤立结点应当是避免的。3.如把结点移去，则应把与它连接的全部支路移去。13电路理论相关的图论知识：路径与连通图2）路径：从图G的一个结点出发沿着一些支路连续移动到达另一结点所经过的支路构成路径（path）。3）连通图：图G的任意两结点间至少有一条

7、路径时称为连通图（connectedgraph），非连通图至少存在两个分离部分。如下图，图的两部分有线相连称为连通图。14电路理论相关的图论知识：子图4）子图：若图Gi中所有支路和结点都是图G中的支路和结点，则称Gi是G的子图（sub-graph）。下图中G1和G2都是G的子图。GG1G215电路理论相关的图论知识：树5）树：T是连通图的一个子图且满足：(a)连通，(b)包含所有结点，(c)不含闭合路径，则称该子图是一棵树（tree）。构成树的支路称之为树支(treebranch)，属于G而不属于T的支路称之为连支(linkbranch)。下图中，T1和T2都是