最新自动化专业英语第三版王宏文.docx

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最新自动化专业英语第三版王宏文

UNIT 1

ElectricalNetworks

A 电路

An electrical circuit or network is composed of elements such as resistors, inductors, and capacitors connected together in some manner. If the network contains no energy sources, such as batteries or electrical generators, it is known as a passive network. On the other hand, if one or more energy sources are present, the resultant combination is an active network. In studying the behavior of an electrical network, we are interested in determining the voltages and currents that exist within the circuit. Since a network is composed of passive circuit elements, we must first define the electrical characteristics of these elements. 

电路或电网络由以某种方式连接的电阻器、电感器和电容器等元件组成。

如果网络不包含能源，如电池或发电机，那么就被称作无源网络。

换句话说，如果存在一个或多个能源，那么组合的结果为有源网络。

在研究电网络的特性时，我们感兴趣的是确定电路中的电压和电流。

因为网络由无源电路元件组成，所以必须首先定义这些元件的电特性. 

In the case of a resistor, the voltage-current relationship is given by Ohm's law, which states that the voltage across the resistor is equal to the current through the resistor multiplied by the value of the resistance. Mathematically, this is expressed as 

就电阻来说，电压-电流的关系由欧姆定律给出，欧姆定律指出：

电阻两端的电压等于电阻上流过的电流乘以电阻值。

在数学上表达为:

 u=iR （1-1A-1）

式中 u=电压，伏特；i =电流，安培；R = 电阻，欧姆。

The voltage across a pure inductor is defined by Faraday’s law, which states that the voltage across the inductor is proportional to the rate of change with time of the current through the inductor. Thus we have 

纯电感电压由法拉第定律定义，法拉第定律指出：

电感两端的电压正比于流过电感的电流随时间的变化率。

因此可得到：

U=Ldi/dt 

式中 di/dt = 电流变化率， 安培/秒； L = 感应系数， 享利。

The voltage developed across a capacitor is proportional to the electric charge q accumulating on the plates of the capacitor. Since the accumulation of charge may be expressed as the summation, or integral, of the charge increments dq, we have the equation 

电容两端建立的电压正比于电容两极板上积累的电荷q 。

因为电荷的积累可表示为电荷增量dq的和或积分，因此得到的等式为 u=    ， 

式中电容量C是与电压和电荷相关的比例常数。

由定义可知，电流等于电荷随时间的变化率，可表示为i = dq/dt。

因此电荷增量dq 等于电流乘以相应的时间增量，或dq = i dt， 那么等式 （1-1A-3） 可写为式中 C = 电容量，法拉。

归纳式（1-1A-1）、（1-1A-2） 和 （1-1A-4）描述的三种无源电路元件如图1-1A-1所示。

注意，图中电流的参考方向为惯用的参考方向，因此流过每一个元件的电流与电压降的方向一致。

 Active electrical devices involve the conversion of energy to electrical form. For example, the electrical energy in a battery is derived from its stored chemical energy. The electrical energy of a generator is a result of the mechanical energy of the rotating armature. 

有源电气元件涉及将其它能量转换为电能，例如，电池中的电能来自其储存的化学能，发电机的电能是旋转电枢机械能转换的结果。

Active electrical elements occur in two basic forms:

 voltage sources and current sources. In their ideal form, voltage sources generate a constant voltage independent 

of the current drawn from the source. The aforementioned battery and generator are regarded as voltage sources since their voltage is essentially constant with load. On the other hand, current sources produce a current whose magnitude is independent of the load connected to the source. Although current sources are not as familiar in practice, the concept does find wide use representing an amplifying device, such as the transistor, by means of an equivalent electrical circuit. 

有源电气元件存在两种基本形式：

电压源和电流源。

其理想状态为：

电压源两端的电压恒定，与从电压源中流出的电流无关。

因为负载变化时电压基本恒定，所以上述电池和发电机被认为是电压源。

另一方面，电流源产生电流，电流的大小与电源连接的负载无关。

虽然电流源在实际中不常见，但其概念的确在表示借助于等值电路的放大器件，比如晶体管中具有广泛应用。

电压源和电流源的符号表示如图1-1A-2所示。

 A common method of analyzing an electrical network is mesh or loop analysis. The fundamental law that is applied in this method is Kirchhoff’s first law, which states that the algebraic sum of the voltages around a closed loop is 0, or, in any closed loop, the sum of the voltage rises must equal the sum of the voltage drops. Mesh analysis consists of assuming that currents-termed loop currents-flow in each loop of a network, algebraically summing the voltage drops around each loop, and setting each sum equal to 0. 

分析电网络的一般方法是网孔分析法或回路分析法。

应用于此方法的基本定律是基尔霍夫第一定律，基尔霍夫第一定律指出：

一个闭合回路中的电压代数和为0，换句话说，任一闭合回路中的电压升等于电压降。

网孔分析指的是：

假设有一个电流——即所谓的回路电流——流过电路中的每一个回 路，求每一个回路电压降的代数和，并令其为零。

考虑图1-1A-3a 所示的电路，其由串联到电压源上的电感和电阻组成，假设回路电流i ，那么回路总的电压降为 因为在假定的电流方向上，输入电压代表电压升的方向，所以输电压在（1-1A-5）式中为负。

因为电流方向是电压下降的方向，所以每一个无源元件的压降为正。

利用电阻和电感压降公式，可得等式（1-1A-6）是电路电流的微分方程式。

或许在电路中，人们感兴趣的变量是电感电压而不是电感电流。

正如图1-1A-1指出的用积分代替式（1-1A-6）中的i，可得1-1A-7 A

AOperationalAmplifier

A 运算放大器

One problem with electronic devices corresponding to the generalized amplifiers（n. 放大器）is that the gains, Au of Ai, depend upon internet properties of the two –port system （,,iR,oR , etc.）. This makes design difficult since these parameters usually vary from devise to devise, as well as with temperature. The operational amplifier, or Op-Amp, is designed to device to minimize this dependence and to maximize the ease of design .An Op-Amp is an integrated circuitthat has many component parts such as resistors and transistor built into the device. At this point we will make no attempt to describe these inner workings.

运算放大器像广义放大器这样的电子器件存在的一个问题就是它们的增益AU或AI取决于双端口系统（m、b、RI、Ro等）的内部特性。

器件之间参数的分散性和温度漂移给设计工作增加了难度。

设计运算放大器或Op-Amp的目的就是使它尽可能的减少对其内部参数的依赖性、最大程度地简化设计工作。

运算放大器是一个集成电路，在它内部有许多电阻、