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.Inanotherwewriteasetofsimultaneousequationsinwhichthevariablesarecurrents,thisisknownasmeshanalysis.Althoughnodalanalysiscanbeusedtoallcircuits,thisisnotthecaseformeshanalysisAclassofcircuitsknownas“nonplanar”networkscannotbehandledwithmeshanalysis.However,asimilarapproachloopanalysiscanbeused.Herethevariablesarealsocurrent.,我们可以采用几种不同的分析方法来分析复杂电路,一种方法是:
对某一瞬时,列出一组方程,方程组中的变量都是电压,这种方法叫作结点电压法。
另一种方法是:
(对某一瞬时)列出一组变量都是电流的方程,这种方法称为网孔电流法。
结点电压法可以适用于任何电路,但网孔电流法却不是,网孔电流法不适用于“非平面网络”。
但还有一种与网孔电流法相似的,也以电流为变量的分析方法回路电流法却能够适用于任何电路。
电子与通信工程专业英语,5.SinusoidalCircuitsStepandimpulsefunctionsareusefulindeterminingtheresponsesofcircuitswhentheyarefirstturnedonorwhensuddenorirregularchangesoccurintheinput.Thisiscalledtransientanalysis.However,toseehowacircuitrespondstoaregularorrepetitiveinputthesteady-stateanalysisfunctionthatisbyfarthemostusefulisthesinusoid.,5正弦电路在讨论电路突然接通电源或电路的输入信号是突变或不规则的时候,可用阶跃函数和脉冲函数输入信号来分析电路的反应,这就是暂态分析过程。
但假若想了解对一个有规律的或周期性的输入信号,电路是如何反应的即作稳态分析,那么到目前为止,最有用的就是正弦函数输入信号。
电子与通信工程专业英语,Thesinusoidisanextremelyimportantandubiquitousfunction.Tobeginwiththeshapeofordinaryhouseholdvoltageissinusoidal,consumerradiotransmissionsareeitheramplitudemodulation(AM),inwhichtheamplitudeofasinusoidischangedormodulatedaccordingsomeinformationsignal,orfrequencymodulation(FM),inwhichthefrequencyofasinusoidismodulated.Wehavefollowingconclusionsaboutthesinusoid:
正弦函数是特别重要的和常见的函数,首先因为日常用电的电压是正弦的,其次无线电传输所用的信号不是调幅信号就是调频信号,调幅(AM)信号即其电压的幅度是按照一些信息信号的规律变化或称调制的正弦信号,调频(FM)信号即其频率被调制的正弦电压信号。
对于正弦电,我们有以下结论:
电子与通信工程专业英语,1)Iftheinputofalinear,time-invariantcircuitisasinusoid,thentheresponseissinusoidofthesamefrequency.2)Findingthemagnitudeandphaseangleofasinusoidalsteady-stateresponsecanbeaccomplishedwitheitherrealorcomplexsinusoids.3)Iftheoutputofasinusoidalcircuitreachesitspeakbeforetheinput,thecircuitisaleadnetwork.Conversely,itisalagnetwork.4)Usingtheconceptsofphasorandimpedance,sinusoidalcircuitscanbeanalyzedinthefrequencydomaininamanneranalogoustoresistivecircuitsbyusingthephasorversionsofKCL,KVL,nodalanalysis,meshanalysisandloopanalysis.,1)假如一个线性、时不变的电路的输入是一个正弦信号,则它的反应是一个同频率的正弦信号。
2)通过用实数或复数求解我们可以求出一个正弦稳态反应的幅值和相位角。
3)假如一个正弦电路的输出反应比输入信号先达到峰值,则称此电路是超前网络,否则就叫作滞后网络。
4)用相量和阻抗的概念,在同一频域的正弦电路可以采用类似于分析电阻电路的方法,用基尔霍夫的电流、电压定律,结点电压分析法,网孔电流分析法和回路分析法的相量(复数)形式进行分析。
电子与通信工程专业英语,Newwordsandphrases,admittancedmitnsn.进入;入场权;通道;导纳(即电阻的倒数)algebraical,ldibreiikladj.代数学的(=algebraic)consequenceknsikwnsn.结果,推理,推论,重要的地位polaritypulrtin.两极;极性;对立depictdipiktvt.描画;描述interconnection,intkneknn.互相连络;互连single-stagesilsteidadj.单级;单级的nodenudn.节点;瘤;结点nodaladj.节的;波节的;结点的nonplanaradj.非平面的;空间的(曲线的)impulseimplsn.冲动;脉冲;刺激;神经冲动vt.推动transienttrnzintadj.短暂的;路过的n.瞬变现象;候鸟functionfknn.功能;函数;盛大的集会vi.行使职责;运行omegaumign.希腊字母的最后一个字;终了;最后,电子与通信工程专业英语,conservation,knsveinn.保存,保持;保护守恒encounterinkauntvt.遭遇,邂逅;遇到n.遭遇,偶然碰见traversetrvsn.横木;穿过vt.穿过;详细研究vi.横越;旋转impedanceimpi:
dnsn.阻抗(包括电阻与电抗)looplu:
pvi.打环;翻筋斗n.环;圈;(闭合)回路meshmen.网络网眼;网丝;圈套vi.相啮合vt.以网捕捉ubiquitousju:
bikwitsadj.普遍存在的;无所不在的modulatemdjuleitvt.调节;调整;(信号)调制vi.转调domaindumeinn.领域;产业;地产;计域名phasorfeiz(r)n.相量相量图repetitiveripettivadj.重复,迭代sinusoidsainsidn.正弦曲线,正弦refertoas提到,作为,把称为analogousto类似于,电子与通信工程专业英语,TechnicalTerms,amplitudemodulation(AM)调幅frequencymodulation(FM)调频lagnetwork滞后网络leadnetwork超前网络transientanalysis暂态分析,电子与通信工程专业英语,Languagepoints,1.GustavKirchhoff人名,德同物理学家(1824-1887),他给出了电路分析的两个基本定律2.respondto对响应;对作出反应;响应,回答1)Peoplerespondtoyourwarmthandcuriositynow,andyourworldonlygetsbetterandbetter.人们将会对妳的热情和好奇心给予汇报,妳的世界将会变得越来越好的!
2)Howtorespondtoagreeting?
怎样回答别人的问候?
电子与通信工程专业英语,3)Legislatorsoftenrespondtothequietandprofessionalpressureoflobbyists.立法者通常回应平静和专业的说客的压力。
4)TheXserverwillrespondtocertainXclientrequeststhatrequireareply.Asnoted,notallrequestsrequireareply.服务器会对某个需要响应的特定的X客户端产生回应。
注意,并不是所有的请求都需要回应的。
电子与通信工程专业英语,3.viceversa反之亦然,反过来也一样1)Ultimately,itistheindividualstocksthosedeterminethemarket,notviceversa.说到底,是一支支股票决定了股市走向,而否则相反。
2)Youcanopenanaccountusingthedesktopclientterminalandthencontrolitusingamobileterminalandviceversa.你可以使用桌面客户端开立账户,然后再用移动终端加以控制,反之亦然。
3)Amanofhighbirthmaybeoflowworthandviceversa.出身高贵者,其人或者低;出身卑陋者,其人或可仰。
4)TheCorewillallowsmallcompanieswithsmallapplicationstointegrateintomuchlargernetworksofsystems,andviceversa.核心将允许有小型应用的小公司集成进系统的更大网络,反之亦然。
电子与通信工程专业英语,4.time-invariantadj.不变时的;不随时间改变的n.时间不变量time-invariantcircuit时不变电路(稳态电路).Lineartime-invariantsystems线性非时变系统;1)Westartwithtime-invariantfiltersandbasicwavelets.从时不变滤波器和基本小波开始课程。
2)CantApplytheSuperpositionTheoremforthePoweroftheLinearTime-InvariantSinusoidalSteadyStateCircuit?
线性非时变正弦稳态电路的功率不能用迭加原理吗?
3)Thestate-spacerepresen
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- 电子 通信工程 专业 英语教学 课件 ppt 作者 徐存善 Unit6