1、计 算 机 电 路 基 础,执教者：谢婷,介绍电路的入门知识和电路的基本定律和定理，讨论电路的各种分析方法。,数字电子电路主要讨论数字信号的产生、变换、控制、运算等数字电子器件的组成、原理及其,电路理论,数字电子电路,（第一章）,课程内容,逻辑功能，介绍数字电路的基本理论、基本知识和基本分析方法。（第二章至第七章）,学习方法的建议,注意知识的衔接,用好教材,重视练习题,抓住重点,如中学物理中有关电场直流电的一些知识,? 通过提问题的方式帮助你把前一段内容做一下回顾和小结，以便你准确地把握教材内容,可以巩固概念、启发思考、熟练技能，也可以暴露学习中的问题,参照每章的学习目标，有重点地阅读教材,对
2、基本理论、分析方法、电路功能，：,掌握,较透彻理解、熟练应用,熟悉,正确理解和记忆,了解,定性知道一些概念,什么是“掌握”、“熟悉、和“了解”？,本章内容：,概念：回路、支路、节点、参考方向、参考极性、关联参考方向伏安关系:电阻、电容、电感计算方法：分压、分流公式；串、并联等效 ；KVL、KCL；戴维南定理，叠加定理；过程：简单RC电路的过渡过程,概念,电路：由若干个电路元件按一定的方式相互连接而成的联接体。电路分析（唯一性）：是在已知电路结构及参数的条件下，求解电路中待求电量的过程。电路设计（多样性）：是在设定输入信号或功率（能量）的条件下，欲在输出端中产生给定的信号或功率（能量），而求解电
3、路应有的结构及参数的过程。,概念,支路：每一个二端 元件构成一条支路。 或者流过同一个电流 的几 个“串联”元件的 组合称为支路。 节点：电路中元件 支路的连接点。 回路：电路中由若 干条支路组成的 闭合路径。,6条支路4个节点5个回路,电路中的物理量,电流：（矢量）定义：在单位时间内通过导体截面的电通量或电荷量。大小：电流的强度，简称电流单位：安培（A ）。参考方向：对任意假定的电流方向。真实方向：i= 2A i=-2A,电路中的物理量,电压电压差电压降：（矢量）定义：在电路中，单位正电荷经任意路径由点运动到点电场力做的功。单位：伏特（）。参考极性：电路中对A、B两点任意标定的电压极性称为电
4、压的参考极性。 真实极性：U=2V, U=-2V电位：如果把电路中的某点，例如B点选作为参考点，则A点对于B点电压，又叫做A点的电位，用UA表示。,0电位,Uab=Ua-Ub,例子:，试分别指出图中各电压的真实极性(方框泛指电路中的一般元件)。,解 各电压真实极性为：（A) a点为电压的高端，即uaub；所标参考极性与真实极性一致。（B) a点为电压的低端，即ua0 吸收能量,消耗功率,电容元件,电容C: (F)是电容元件（电容器）的简称，以储存电荷为其特征，具有储存电场能量的功能。单位:法拉(F)电容器主要用于交流电路及脉冲电路中，在直流电路中电容器一般起隔断直流电流的作用。（通交流隔直流）
5、电容两端电压不能突变,电感元件,电感：(H)是实际电感器的理想化模型，它具有储存磁场能量的功电能。单位：亨利（）电感上的电流不会突变。,电压源/恒压源Us,电压Us为恒定值电流由Us和外电路共同决定,电流源/恒流源Is,电流Is为恒定值电压由Is和外电路共同决定,受控源,控制支路受控支路(1)、电压控制电压源（VCVS）：U2=U1（2）、电流控制电压源（CCVS）：U2=I1（3）、电压控制电流源（VCCS）：I2=U1（4）、电流控制电流源（CCCS）：I2=I1,基尔霍夫定律,基尔霍夫定律仅与电路结构有关，而与具体电路元件本身具有何种伏安关系无关。基尔霍夫电流定律KCL基尔霍夫电压定律K
6、VL,基尔霍夫电流定律KCL,在电路中的任何一个节点，在任何时刻，流入（或流出）该节点的电流代数和为零，即：I=0I流入=I流出 i1+i2+i3-i4-i5=0i1+i2+i3=i4+i5,基尔霍夫电压定律KVL,在电路中的任何一个回路，在任何时刻，沿该回路绕行一周，该回路上所有支路的电压降的代数和为零。即：U=0 U升= U降U1=3V,U2=-4V,U3=-2V求Ux和Uy(方框代表元件)-U1+U2+Ux=0U2+Ux+U3+Uy=0,二端网络：当电路中的某个部分，由一个或多个元件组成，但只有两个端点（钮）与电路中的其他电路部分（外电路）相连接时，则称该电路部分为一个二端网络。,两个二
7、端口网络的端点的伏安关系完全相同,则对外电路的作用是相同的。串联：同一电路中，某些元件上流过电流相同 1+R2+R3+并联：同一电路中，某些元件（二端元件）两端加相同电压。1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ R=(R1*R2)/(R1+R2)分压：（串联）U支=U总R支/R总分流：（关联）I支=I总G支/G总（R1/R2）i1=R2 I总/(R1+R2),例Us=12V,R1=5.1K,R2=680,求U1,U2is=-500mA,R1=5.1K ,R2=310 ,求i1,i2,U1=(R1*Us)/(R1+R2)=10.59V U2=(R2*Us)/(R1+R2)=1.41Vi1=(R2
8、*is)/(R1+R2)=-28.65mA i2=(R1*is)/(R1+R2)=-471.35mA,例1:如图示:求I1,I2,I3,U1,U2,U3,a:I1+2A=1A c: I2+2A=3Ab:I3+I1=I2abca:U1+4V-5V=0cboc:U2-3V-4V=0aboa:-U3+5V+3V=0,例2:如图示 ,求Ua,Ub,Uco,Uab=(Uac*Rab)/Rac=50VUbo=(Uac*Rbo)/Rac=10VUoc=(Uac*Roc)/Rac=30VUo=0 Uc=Uco=-Uoc=-30VUb=Ubo=10VUa=Uao=Uab+Ubo=60V,戴维南定理,戴维南定理：
9、一个由电压源、电流源（不包括受控源）及电阻构成的二端网络，可以用一个电压源U0C和一个电阻R0的串联等效电路来等效。UOC等于该二端网络开路时的开路电压；R0称为戴维南等效电阻，其值是从二端网络的端口看进去，该网络中所有电压源及电流源为零值时的等效电阻。注意：当电压源为零值时，将其等效为短路；当电流源为零值时，将其等效为开路。,例1: 用戴维南定理求电流I3,例2: 用戴维南定理求图中电压 U,叠加原理,叠加原理 ：当电路由电阻、电压源及电流源组成时，电路中任何一个支路的电压（或电流）是电路中各个电源单独作用时，在该支路上产生的电压（或电流）之和。,例1: 用叠加原理求图中U,U=3*6/(1
10、0+4+3+6)=0.78VI=-2*10(10+4+3+6)=-5.22VU”=6*I=-5.22VU=U+U”=-4.4V,简单RC电路的过度过程,K（b）：UC=0。K（b拨向a）C“充电”，UC增加（按e指数 规律），过渡过程（暂态）；UC=US，IC=0，该过渡过程结束，稳态K（a拨回b），C放电，UC减小，过渡过程（暂态）IC =0、UC=0，该过渡过程结束，稳态电路中过渡过程产生的原因：当电路的结构或参数发生变化时，引起电路中的储能元件（电容C）处于累积或释放电场能量的状态。当简单RC电路处于过渡过程时，其电容电压UC（t）的表达式Uc(t)=Uc()+Uc()-Uc(0)e-t/(RC) 常数: =RC,充电过程,放电过程,本章小结,概念：回路、支路、节点、参考方向、参考极性、关联参考方向伏安关系:电阻、电容、电感计算方法：分压、分流公式；串、并联等效 ；KVL、KCL；戴维南定理，叠加定理；过程：简单RC电路的过渡过程,作业,P36 1、4、6、7、10、11、12典型例题：P17 1.4.2P23 1.5.3P27 1.5.8P28 1.5.10,
