电子与通信工程专业英语教学课件ppt作者徐存善Unit6.ppt

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Unit6,LinearCircuitAnalysis,LinearCircuitAnalysis,电子与通信工程专业英语,电子与通信工程专业英语,LinearCircuitAnalysis,GustavRobertKirchhoff,1OhmsLawSupposethatsomematerialisconnectedtotheterminalsofanidealvoltagesourceu（t）asshowninFig6-1Supposethatu（t）=1V,thentheelectricpotentialatthetopofthematerialis1VabovethepotentialatthebottomSinceanelectronhasanegativecharge,electronsinthematerialwilltendtoflowfrombottomtotopTherefore，wesaythatacurrenttendstogofromtoptobottomthroughthematerial.Hence,forthegivenpolarity,whenu（t）isapositivenumber,i（t）willbeapositivenumberwiththedirectionindicatedinFig6-1.,第6单元线性电路分析1欧姆定律假若把某种材料连接到一个理想电压源u（t）的两端（如图6-1所示），设u（t）=1V，则材料顶部的电势（电位）比材料底部的电势高出1V，由于电子是携带负电荷的，在材料中的电子将从材料的底部流向顶部，即有电流i（t）从材料的顶部通过材料流向底部。

因此，当电源极性给定时，当u（t）为正时，电流正方向如图6-1所示。

电子与通信工程专业英语,Ifu（t）=2V,againthepotentialatthetopisgreater2Vthanatthebottom，soi（t）willagainbepositive.However，becausethepotentialisnowtwiceaslargeasbefore，thecurrenti（t）begreater（Ifthematerialisa“linear”element，thecurrentwillbetwiceasgreat）Iftheresultingcurrenti（t）isalwaysdirectlyproportionaltothevoltageforanyfunctionu（t），thematerialiscalledalinearresistorToalinearresistor，wehave：

R=andi（t）=Theunitofresistance（voltsperampere）isreferredtoasOhmsandisdenotedbythecapitalGreekletteromegaBothequationsabovearealsoreferredtoasOhmslaw,假若u（t）=2V，同理，材料顶部的电势（电位）比材料底部的电势高出2V，所以电流i（t）仍为正的（当材料为“线性”材料时，电流是原来的两倍）。

对任意给定的电压函数u（t），假若产生的电流总是与给定的电压函数u（t）成正比，则该材料被称为线性电阻。

一个线性电阻有：

R=和i（t）=电阻的单位（伏特每安培）叫欧姆，且用大写希腊字母“”表示，上面的两个方程均称为欧姆定律。

电子与通信工程专业英语,2KirchhoffsCurrentLawItisaconsequenceoftheworkoftheGermanphysicist（1824-1887）thatenablesustoanalyzeaninterconnectionofanynumberofelements（voltagesources，currentsources，andresistors）,aswellasotherelectronicdevicesWewillrefertoanysuchinterconnectionasacircuitoranetworkForagivencircuitaconnectionoftwoormoreelementsshallbecalledanode.WenowpresentthefirstofKirchhoffstwolaws，hiscurrentlaw（KCL），whichisessentiallythelawofconservationofelectriccharge：

2基尔霍夫电流定律德国物理学家GustavKirchhoff（18241887）得出了基尔霍夫定律，我们可以用它来分析任何电路元件（电压源、电流源和电阻）以及其它电子器件构成的相互连接。

我们把这种相互连接称为一个电路或一个网络。

对一个给定的电路，两个或更多的元件的连接点叫结点。

现在我们介绍两个基尔霍夫定律中的第一个基尔霍夫电流定律，它是根据电荷守恒定律得到的：

电子与通信工程专业英语,Atanynodeofacircuit，ateveryinstantoftime,thesumofthecurrentsintothenodeisequaltothesumofthecurrentsoutofthenode.=Analternative,butequivalent，formofKCLcanbeobtainedbyconsideringcurrentsdirectedintoanodetobepositiveinsenseandcurrentsdirectedoutofanodetobenegativeinsense.Underthiscircumstance，thealternativeformofKCLcanbestatedasfollows：

=0Atanynodeofacircuit，thecurrentsalgebraicallysumtozero.,=。

对电路的任何一个结点，在每一瞬时流入结点的电流和总是等于流出结点的电流和。

假若考虑电流的方向，取流入结点为正，流出结点为负，则基尔霍夫电流定律也可以表示为：

=0对电路中的任一结点，电流的代数和为O。

电子与通信工程专业英语,3.KirchhoffsVoltageLaw（KVL）WenowpresentthesecondofKirchhoffslawsthevoltagelaw.Todothis，wemustintroducetheconceptofa“loop”.Startingatanynodeninacircuit,weformaloopbytraversingthroughelementsandreturningtothestartingnoden，andneverencounteringanyothernodemorethanonce.Kirchhoffsvoltagelaw（KVL）is：

+=-Intraversinganyloopinanycircuit，ateveryinstantoftime，thesumofthevoltageshavingonepolarityequalsthesumofthevoltageshavingtheoppositepolarity.,3基尔霍夫电压定律现在介绍基尔霍夫第二定律电压定律。

我们先引入“闭合回路”的概念。

从电路的任一结点开始，通过电路中每一个元件且每个结点只能通过一次，再回到电路的出发结点构成一个闭合回路。

基尔霍夫电压定律为：

=沿着电路的任一闭合回路，每一瞬时的正电压和等于负电压和。

电子与通信工程专业英语,AnalternativestatementofKVLcanbeobtainedbyconsideringvoltagesacrosselementsthataretraversedfromplustominustobepositiveinsenseandvoltagesacrosselementsthataretraversedfromminustoplustobenegativeinsense（orviceversa）.Underthiscircumstance，KVLhasthefollowingalternativeform.Aroundanyloopinacircuit，thevoltagesalgebraicallysumtozero.,假定元件两端的电压是从正到负为正电压，从负到正为负电压，基尔霍夫电压定律也可以表述成下列形式：

=0环绕电路中的任一闭合回路，电压的代数和等于O。

电子与通信工程专业英语,4.CircuitAnalysisTechniquesTheprocessbywhichwedetermineavariable（eithervoltageorcurrent）ofacircuitiscalledanalysis.Though：

somesimplesingle-stageamplifiercircuitscanbequiteuseful.Wehavealreadycomeacrosssomesimplesingle-stageamplifiercircuitswhoseanalysiswasaccomplishedbyapplyingthebasicprinciplesconvertedtodata-Ohmslaw,KCLandKVL.Nonetheless,wemustalsobeabletoanalyzemorecomplicatedcircuitsthoseinwhichitissimplynotpossibletoconvenientlywriteandsolveasetoflinearalgebraicequations.,4电路分析方法求出一个电路的变量（无论是电压还是电流）的过程叫电路分析。

虽然一些简单的单级放大电路就十分有用了，对这些简单的单级放大电路，只要直接运用欧姆定律、KCL和KVL就能够求解。

但是我们必须学会分析比较复杂的电路，在复杂电路中直接列出并求解线性代数方程组并不容易。

电子与通信工程专业英语,Thereareseveraldistinctapproachesthatwecantake.Inonewewriteasetofsimultaneousequationsinwhichthevariablesarevoltage，thisisknownasnodalanalysis.Inan