【正文】 電源 從定義可看出它有兩個(gè)基本性質(zhì) : ① 其上電流是定值或是一定的時(shí)間函數(shù)，與它兩端的電壓無(wú)關(guān)。 ① 理想電壓源在現(xiàn)實(shí)中是不存在的； ② 實(shí)際電壓源不能隨意短路。 0u SiU S u S ( t 1 )u電壓源符號(hào) 電池符號(hào) 伏安特性u(píng)(t) = uS(t)，任何 t i(t)任意 u SiRu6V R = 6 Ω， u = 6V， i =1 A R = 3Ω， u = 6V， i = 2A R = 0Ω， u = 6V， i = ∞ 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 146 頁(yè) 返回本章目錄 電壓源定義 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 電源 從定義可看出它有兩個(gè)基本性質(zhì) : ① 其端電壓是定值或是一定的時(shí)間函數(shù)，與流過(guò)的電流無(wú)關(guān)，當(dāng) uS = 0，電壓源相當(dāng)于短路。 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 電源 獨(dú)立電源 獨(dú)立電壓源，簡(jiǎn)稱(chēng) 電壓源 (Voltage Source) 獨(dú)立電流源，簡(jiǎn)稱(chēng) 電流源 (Current Source) 非獨(dú)立電源，常稱(chēng)為 受控源 (Controlled Source) 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 145 頁(yè) 返回本章目錄 電源是有源的電路元件，它是各種電能量（電功率）產(chǎn)生器的理想化模型。 無(wú)論是分立電阻器，還是集成電阻，分析它們時(shí)都抽象為電阻元件。 20%，并且不可能修整的更精確?？梢?jiàn)，對(duì)大阻值的電阻將會(huì)占用很多芯片面積。 ?????????? WLxWx LSLR ???西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 144 頁(yè) 返回本章目錄 集成電路設(shè)計(jì)中將 ρ/x定義為 方塊電阻 (也稱(chēng)薄層電阻 )，記為 R□ ，單位為Ω/□ (每方歐姆 )。 xWL 矩 形 擴(kuò) 散 電 阻 材料的電阻率 ρ和擴(kuò)散電阻的擴(kuò)散厚度 x由集成電路生產(chǎn)線的工藝所決定。最常用的是 擴(kuò)散電阻 。這樣的電路稱(chēng)為集成電路。 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 142 頁(yè) 返回本章目錄 2. 集成電阻 (又稱(chēng)擴(kuò)散電阻、薄層電阻 ) 1960年之前，組成電路的都是一些分立元件。 此外，隨著溫度變化，材料的電阻率也發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電阻器的阻值變化。 當(dāng)電阻器的額定功率是實(shí)際承受功率的 ~2倍以上時(shí)才能保證電阻器可靠工作。 1%等。 %、 177。對(duì)于精密電阻，容差等級(jí)有 177。 10%為Ⅱ 級(jí)， ε=177。容差大小一般分三級(jí)： ε=177。 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 139 頁(yè) 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 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 140 頁(yè) 返回本章目錄 批量生產(chǎn)的電阻器很難具有完全一樣的阻值。 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 電阻標(biāo)稱(chēng)值可以是： ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 等以及乘 10次冪的阻值。 標(biāo)稱(chēng)值 (標(biāo)準(zhǔn)電阻值 )是指標(biāo)志在電阻器上的電阻值。 電阻元件和 電阻器 這兩個(gè)概念是有區(qū)別的。m的材料稱(chēng)為絕緣體，半導(dǎo)體的 ρ介于導(dǎo)體和絕緣體之間。 通常 ρ10－ 4 Ω 解： 在 b點(diǎn)列 KCL有 i1 = i + 12， 在 c點(diǎn)列 KCL有 i2 = i1 + 6 = i + 18 ， 在回路 abc中，由 KVL和 OL有 18i + 12i1 +6i2 = 0 即 18 i + 12(i + 12) +6(i + 18 ) = 0 解得 i = 7(A) ， PR = i2 18 = 882(W) i12 Ω6 Ω18 Ω6A12Ai 1i 2a bc下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 136 頁(yè) 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 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 137 頁(yè) 返回本章目錄 任何材料都有電阻。 解： 因電阻上電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)，由 OL得其上電流 i(t) = u(t) /R = 4cost/2 = 2cost (A) 消耗的功率 p(t) = R i2(t) = 8 cos2t (W)。 電阻元件 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 134 頁(yè) 返回本章目錄 歐姆定律 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 ① 開(kāi)路 (Open circuit)： R=∞， G=0，伏安特性 ② 短 路 (Short circuit) ： R=0 ， G=∞，伏安特性 t)( 0)( ???? ?任意tutit)( 0)( ???? ?任意tituGuRiuitp 22)( ???Rui對(duì)于正電阻 R來(lái)說(shuō)，吸收的功率總是大于或等于零。 電阻的倒數(shù)稱(chēng)為 電導(dǎo) (conductance)，用 G表示，即 G = 1/R , 電導(dǎo)的單位是： 西 [門(mén)子 ](S)。 ui0(a)ui0(b )t = t 1t = t 2t = t 3ui0(c)下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 133 頁(yè) 返回本章目錄 電阻的分類(lèi) 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 對(duì)于（線性時(shí)不變）電阻而言，其 VCR由著名的 歐姆 定律 (Ohm’s Law)確定。 ③ 若電阻元件的 VCR不是線性的 (如圖(c)所示 ) ，則稱(chēng)此電阻 是非線性電阻 。 ui電阻元件的電路符號(hào)R 元件上的電壓電流關(guān)系 VCR也常稱(chēng)為伏安關(guān)系 (VAR)或伏安特性 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 132 頁(yè) 返回本章目錄 電阻元件的定義 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 電阻元件 ① 如果電阻元件的 VCR在任意時(shí)刻都是通過(guò) u~i平面坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，如圖 (a)所示，則稱(chēng)該電阻為 線性時(shí)不變電阻 ，其電阻值為常量，用 R表示。 基氏定律 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 131 頁(yè) 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 電路中最簡(jiǎn)單、最常用的元件是二端電阻元件，它是實(shí)際二端 電阻器件 的理想模型。 ④ KVL實(shí)質(zhì)上是能量守恒原理在集中電路中的體現(xiàn)。 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 130 頁(yè) 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 ② 對(duì)回路中各支路電壓要規(guī)定參考方向；并設(shè)定回路的巡行方向，選順時(shí)針巡行和逆時(shí)針巡行均可。 6u 6則對(duì)回路 ade有 u6 + u 4 – u2 = 0 → u6 = u 2 – u4 則對(duì)回路 abcd有 u1 – u3+ u5 – u6 = 0 → u6 = u1 u3+ u5 故有 a、 d兩點(diǎn) 之間的電壓 uad = u6 = u 2 – u4 = u1 – u3+ u5 求 a點(diǎn)到 d點(diǎn)的電壓： uad= 自 a點(diǎn)始沿任一路徑，巡行至 d點(diǎn)，沿途各支路電壓降的代數(shù)和。 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 129 頁(yè) 返回本章目錄 KVL內(nèi)容 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 基氏定律 12345u 1u 2u 3u 4u 5abcde 右圖為某電路中一回路，從 a點(diǎn)開(kāi)始按順時(shí)針?lè)较?(也可按逆時(shí)針?lè)较颍├@行一周，有： 說(shuō)明 : ① KVL推廣形式：在假設(shè)回路中，同樣滿足 KVL方程。 對(duì)于集中參數(shù)電路，在任一時(shí)刻，沿任一回路巡行一周，各支路（元件）電壓降的代數(shù)和為零。即，到達(dá)任何節(jié)點(diǎn)的電荷既不可能增生，也不可能消失，電流必須連續(xù)流動(dòng)。 對(duì) KCL的說(shuō)明 ③ 應(yīng)將 KCL代數(shù)方程中各項(xiàng)前的正負(fù)號(hào)與電流本身數(shù)值的正負(fù)號(hào)區(qū)別開(kāi)來(lái)。 基氏定律 24i 1 i 2i 3i = ?165S3(a)A B(b)C D(c)i 1i 2例 ： 對(duì)圖 (a)有 i1+ i2 i3 = 0， 對(duì)圖 (b)有 i = 0， 對(duì)圖 (c)有 i1 = i2 。 對(duì)于集中參數(shù)電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一時(shí)刻，流入該節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。②若將每個(gè)電路分支作為一個(gè)支路；則圖中只有 4條支路， 2個(gè)節(jié)點(diǎn) (a和 b) 。c d注： ①若將每個(gè)電路元件作為一個(gè)支路；則圖中有 6條支路， 4個(gè)節(jié)點(diǎn) (a、 b、c、 d)，注意：由于 a點(diǎn)與 a’點(diǎn)是用理想導(dǎo)線相連，從電氣角度看，它們是同一節(jié)點(diǎn)，可以合并為一點(diǎn)。 123 456a a39。 節(jié)點(diǎn)（結(jié)點(diǎn)）： 支路的連接點(diǎn)。為了敘述方便，先介紹電路圖中有關(guān)的幾個(gè)名詞術(shù)語(yǔ)。 因數(shù) 原文名稱(chēng)（法） 中文名稱(chēng) 符號(hào) 109 giga 吉 G 106 mega 兆 M 103 kilo 千 k 103 milli 毫 m 106 micro 微 μ 106 nano 納 n 1012 pico 皮 p 電路變量 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 124 頁(yè) 返回本章目錄 常用國(guó)際單位制（ SI）詞頭 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 1847年，德國(guó)物理學(xué)家 基爾霍夫 ()對(duì)于集中參數(shù)提出兩個(gè)定律：基爾霍夫電流定律 (Kirchhoff’s Current Law,簡(jiǎn)記 KCL)和基爾霍夫電壓定律 (Kirchhoff’s Voltage Law,簡(jiǎn)記 KVL)。 ? ? ? ?? ? ? ? ?????ddiuptwtt???????? 根據(jù)功率的定義 ，兩邊從 ∞到 t 積分，并考慮 w(∞) = 0，得 （設(shè) u和 i關(guān)聯(lián)） ? ? ? ?dt tdwtp ? 電路變量 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 123 頁(yè) 返回本章目錄 能量的計(jì)算 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 前面介紹的電流、電壓、功率和能量的基本單位分別是安 （ A)、伏 （ V)、瓦 （ W)、焦耳 （ J)，有時(shí)嫌單位太大（無(wú)線電接收），有時(shí)又嫌單位太小（電力系統(tǒng)），使用不便。 如圖 (a)所示電路 N的 u和 i取 關(guān)聯(lián) 方向 ,由于 i = d q/dt， u = dw/dq，故電路消耗的功率為 P消 (t) = u(t) i(t) uiN(a)uiN(b) 對(duì)于圖 (b) ，由于對(duì) N而言 u和 i非關(guān)聯(lián) ，則 N消耗的功率為 p消 (t) = u(t) i(t) 電路變量 下一頁(yè) 前一頁(yè) 第 121 頁(yè) 返回本章目錄 功率的定義 西安電子科技大學(xué)電路與系統(tǒng)多媒體室制作 利用前面兩式計(jì)算電路 N消耗的功率時(shí)， ①若 p0，則表示電路 N確實(shí)消耗（吸收）功率； ②若 p0，則表示電路 N吸收的功率為負(fù)值，實(shí)質(zhì)上它將產(chǎn)生（提供或發(fā)出）功率。 大小和方向均不隨時(shí)間變化的電流和電壓稱(chēng)為直流電流和直流電壓，可用大寫(xiě)字母 I和 U表示 。 電路圖中 不標(biāo)示電壓 /電流參考方向時(shí)，說(shuō)明電壓 /