【正文】 將這些對組 (u， i)值畫在 u~i平面上并用曲線擬合即可得到實(shí)際電源外特性曲線，如圖 (b)所示。當(dāng) R = ∞(開路 )時(shí)， i = 0， u = US(端口開路電壓 )。圖 (a)是對實(shí)際直流電源測試外特性的電路。當(dāng)實(shí)際電源接入負(fù)載 (load)后，其端口上的電壓電流通常與負(fù)載的變化有關(guān)，這是因?yàn)閷?shí)際電源存在內(nèi)阻 。否則違背 KVL。否則違背 KCL 下一頁 前一頁 第 177 頁 返回本章目錄 電壓源的串聯(lián)等效 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 含獨(dú)立源的等效 若干個(gè)電流源并聯(lián)，可以等效為一個(gè)電流源，其值為各電流源電流值的代數(shù)和。根據(jù)分壓公式，得 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 若干個(gè)電壓源相串聯(lián)的二端電路 ,可等效成一個(gè)電壓源，其值為幾個(gè)電壓源電壓值的代數(shù)和。 所以 UDS=5－ RL IDS = 5－ 10 103 8 10－ 3=－ 75(V) 顯然，不滿足 UDSUGS－ UT的條件，因此假設(shè)不成立。 + 5 VRLUoUi( a )+ 5 VUoRL( b )Ui= 0 VID S西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 下一頁 前一頁 第 176 頁 返回本章目錄 3232 )( ?? ??????? TGSDS UUKI(2) 當(dāng) Ui=5V時(shí)， UGS=Ui=5V1V=UT，因此， MOSFET非截止。顯然， Uo=5V。驗(yàn)證：當(dāng)輸入 Ui為 0V(邏輯 0)時(shí)，輸出 Uo為 5V(邏輯 1)；輸入 Ui為 5V(邏輯 1)時(shí)，輸出 Uo接近 0V(邏輯 0)。 SGDiD S分析含 MOSFET電路時(shí)，首先判斷 MOSFET工作的區(qū)域，然后用相應(yīng)的電路模型去等效，最后用電路的分析方法進(jìn)行分析。 GDSRM因此，也常用 MOSFET工作在斜線區(qū)來實(shí)現(xiàn)電阻。 )時(shí)， uDS≈0， MOSFET工作在截止區(qū)， DS間等效為開路 . (2) 當(dāng) uGSUT 時(shí)， DS間可近似地分為 2個(gè)區(qū)域：斜線區(qū) (非飽和區(qū) )和水平區(qū) (飽和區(qū) )。從圖中可看出，柵源之間的電壓 uGS控制了 DS之間的通、斷。 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 下一頁 前一頁 第 172 頁 返回本章目錄 ( a ) M O S F E T 電 路 符 號oGSD( b ) M O S F E T 的 伏 安 特 性uD S/ ViD S/ m AuG S UTuG S= 8 V M O S F E T 器 件 及 其 特 性uG S= 4 VuG S= 6 VuD S= uG S UT圖中給出一個(gè) N溝道增強(qiáng)型 MOSFET的電路符號，它有 3個(gè)端子，分別稱為柵極 (G)端，源極 (S)端和漏極 (D)端。實(shí)際元器件都可以利用這些理想化元件建立其電路模型。 ai 1iubR 1R 2βi 1i 2ci 在 c點(diǎn)，根據(jù) KCL，有 i2 = i1 βi1 由于 i = i1 ，故 i2 = （ 1 β） i 由 KVL，有 u = R1i1 + R2i2 = R1i + R2(1 β)i = [R1 +R2(1 β)] I 故 Rab = u/i = R1 +R2(1 β) 若 R1 = R2 = 10Ω， β= 2，則 Rab = 0 Ω 若 R1 = R2 = 10Ω， β= 4，則 Rab = 20 Ω 若 R1 = R2 = 10Ω， β= 1，則 Rab = 10 Ω 注意：含受控源電路 N的等效電阻可以為正值、負(fù)值或零。 下一頁 前一頁 第 169 頁 返回本章目錄 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 不含獨(dú)立源的等效 例 求圖示電路 ab端的等效電阻 Rab。 若 N中除電阻外，還包括受控源，常用端口加電源的辦法（稱為 外施電源法 ）來求等效電阻：加電壓源 u，求電流 i；或加電流源 i，求電壓 u(注意：必須 設(shè)其端口電壓 u與電流 i為關(guān)聯(lián)參考方向 )，則定義電路 N的等效電阻為 iu NiuReq ? 圖示電路 N不含獨(dú)立電源 。 下一頁 前一頁 第 167 頁 返回本章目錄 △形與 Y形三端電路的等效 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 ① 已知 △形 連接的三個(gè)電阻來確定等效 Y形連接的三個(gè)電阻的公式為： 312312312333123122312231231212311RRRRRRRRRRRRRRRRRR?????????② 已知 Y形連接的三個(gè)電阻來確定等效三角形連接的三個(gè)電阻的公式為： 213322131113322123313322112RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR?????????③ 若 Y形電路的三個(gè)電阻相等，即 R1=R2=R3=RY，則其等效Δ電路的電阻也相等，即 R12=R23=R13=RΔ。 下一頁 前一頁 第 166 頁 返回本章目錄 問題提出 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 不含獨(dú)立源的等效 (a) Y形 電阻電路1 231 23R 1 R2R 12R 13 R23(b) △形電阻電路R 3對圖 (a)(b)電路，由 KCL、 KVL可知 i3 = i1 + i2 u12 = u13 – u23 顯然，圖中 3個(gè)電流和 3個(gè)電壓中各有兩個(gè)是相互獨(dú)立的。 a(a )b12 3R 4 R 5R 12 R 13R 23B 12 3R 5R 4R 1R 2 R 3(b)abC電路 (a)中，三個(gè)電阻 R1 R1 R23的連接結(jié)構(gòu)常稱為△ (或 π)形電路；而電路 (b)中，三個(gè)電阻 R R R3的連接結(jié)構(gòu)常稱為Y(或 T)形電路。 例 ：如圖電路，求 ab的 等效電阻 Req。 ③ 在保持電路連接關(guān)系不變的情況下，對電路作變形等效。 ② 看電壓、電流關(guān)系。下面介紹判別方法： ① 看電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 uii 1R 1 R 2i 22121RRRRReq ?? 不含獨(dú)立源的等效 下一頁 前一頁 第 164 頁 返回本章目錄 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 既有電阻串聯(lián)又有并聯(lián)的電路稱為電阻混聯(lián)電路。 不含獨(dú)立源的等效 下一頁 前一頁 第 163 頁 返回本章目錄 電阻的并聯(lián)等效 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 電阻的并聯(lián)等效 例 ：如圖所示兩個(gè)電阻 R1 、 R2并聯(lián)的電路。 uiu 1u 2R 1R 2各自分得的電壓 u1 、 u2分別為： 電阻 R1 、 R2的功率為： PR1 = R1 i2 ， PR2 = R2 i2 故有 uRR RuuRR Ru21222111 ,????21212121 ,RRPPRRuuRR ?? 可見，對電阻串聯(lián)，電阻值越大者分得的電壓大，吸收的功率也大。故電流 i = 9/(1+R) = 3(A) u = R i = 2 3 = 6(V) 再回到圖 (a)，得 i1 = u/6 =1(A) A1 Ω9Vi 1i3 Ω 6 Ω1 Ω9Vi(a ) (b)Ru uAB 不含獨(dú)立源的等效 下一頁 前一頁 第 160 頁 返回本章目錄 舉例 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 不含獨(dú)立源的等效 電阻串聯(lián)的特征： 流過各電阻的電流是同一電流。 解 ： 首先求電流 i。 所以 ， N1和 N2不等效 ！ 等效是指兩電路端口的 VCR完全相同 ， 即 ， 這兩個(gè)電路外接任何相同電路時(shí) ， 端口上的電流電壓均對應(yīng)相等 。 可見，等效是對兩端子之外的電流、電壓、功率，而不是指 B， C中的電流、電壓等效。 下一頁 前一頁 第 157 頁 返回本章目錄 電路等效的定義 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 不含獨(dú)立源的等效 A B (a) A C (b) 用 C代 B 對任何電路 A，如果用 C代 B后，能做到 A中的電流、電壓、功率不變，則稱 C與 B等效。 設(shè)有兩個(gè)二端電路 N1和 N2，如圖 (a)(b)所示，若 N1與 N2的外部端口處 (u， i)具有相同的電壓電流關(guān)系 (VCR），則稱 N1與 N2的相互等效，而不管 N1與 N2內(nèi)部的結(jié)構(gòu)如何。 A2 Ω2 ΩI 1I8 IU2 0 V解： 由 KCL，得 I1 = 8I + I = 9I 在回路 A利用 KVL列方程為 2I + U 20 = 0 利用 OL，有 U = 2I1 = 18I 解上兩式得， U = 18V 電源 下一頁 前一頁 第 156 頁 返回本章目錄 說明 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 電路理論中，等效的概念極其重要。 ② 對包含受控源電路進(jìn)行分析時(shí)，首先把它看作獨(dú)立源處理。 下一頁 前一頁 第 155 頁 返回本章目錄 四種線性受控源的電路模型 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 ① 獨(dú)立源與受控源是兩個(gè)本質(zhì)不同的物理概念。 所謂受控源是指大小方向受電路中其它地方的電壓或電流控制的電源。 例 如圖電路，求節(jié)點(diǎn)電壓 Ua。 下一頁 前一頁 第 152 頁 返回本章目錄 在電路分析中，常常指定電路中的某節(jié)點(diǎn)為 參考點(diǎn) —零電位點(diǎn)，計(jì)算或測量其它各節(jié)點(diǎn)對參考點(diǎn)的電位差，稱為各節(jié)點(diǎn)的電位，或各節(jié)點(diǎn)的電壓 。顯然參考點(diǎn)的電壓 ud = udd = 0，故參考點(diǎn)又稱為“零電位點(diǎn)”。參考點(diǎn)用接地符號 ⊥ 表示。 u S3 Ωu2Ai S5Vi 2i 1R 電源 下一頁 前一頁 第 150 頁 返回本章目錄 舉例 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 舉例 例 2 如圖電路，求電流 i 和電壓 uAB。 需注意的問題 下一頁 前一頁 第 149 頁 返回本章目錄 電流源的性質(zhì) 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 例 1 如圖電路，已知 i2 =1A，試求 電流 i電壓 u、電阻 R和兩電源 產(chǎn)生的功率。 ②電流源的電流是由它本身決定的，其上的電壓則是任意的，由電流源與外電路共同決定。 i(t) = iS(t)，任何 t u(t)任意 R = 0 Ω， i = 2A， u = 0 V R = 3Ω， i = 2A， u = 6 V R = 6Ω， i = 2A， u = 12 V 0i Sii S ( t 1 )u電流源符號 伏安特性i SiRu2A下一頁 前一頁 第 148 頁 返回本章目錄 電流源定義 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作