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发布时间:2020-06-13 22:25:10

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作者:胡斌,胡松

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电子电路分析方法

电子电路分析方法试读:

内 容 简 介

全书讲解了数十种元器件应用电路和单元电路的分析方法、分析思路和工作原理,系统性强,又不失重点的细节详解。同时,专列一章讲述“画出电路板电路图方法和故障分析方法与思路培养”,强化了理论与实践的联系。

本书适合有志成为电子工程师的初学者、电子行业从业人员、在校大学生和毕业生及热爱电子技术的爱好者阅读。未经许可,不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有,侵权必究。图书在版编目(CIP)数据电子电路分析方法 / 胡斌,胡松编著. —北京:电子工业出版社,2013.1(电子工程师成长之路)ISBN 978-7-121-18875-6Ⅰ. ①电… Ⅱ. ①胡… ②胡… Ⅲ. ①电子电路—电路分析 Ⅳ. ①TN702中国版本图书馆CIP数据核字(2012)第265945号策划编辑:赵丽松(zls@phei.com.cn;电话:010-88254452)责任编辑:徐 萍印  刷:装  订:出版发行:电子工业出版社     北京市海淀区万寿路173信箱 邮编 100036开  本:787×1092 1/16 印张:13.75 字数:352千字印  次:2013年1月第1次印刷印  数:4 000册  定价:35.00元

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笔者凭借多年的教学、科研和百余著作的以读者为本写作经验,精心组织编写了《电子电路分析方法》,希望助您在成长为电子工程师的征途中快乐而轻松地学习,天天进步。

关于学习方法

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电子技术学科也一样,有它特定的学习方法。掌握适合自己的高效、科学的学习方法,将获得事半功倍之功效,在电子技术的学习中将无往而不胜。

本书主干知识

笔者情况简介

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其一,笔风令读者喜好,用简单的语句讲述复杂的问题,这是读者最为喜欢的一点。

其二,百本著作的理想已经实现,多套畅销书的梦想也已成功实现。

其三,依据“开卷全国图书零售市场观测系统”近几年的数据统计,本人所编著的图书在电子类图书销售排行中遥遥领先,经受住了市场的考验,获得了一致好评。

本书读者群体

本书适合于立志成为电子工程师的初级入门者,因为本书从元器件应用电路和单元电路起步。

本书适合于从事电子行业的提高者阅读,因为书中的电路分析方法和思路对您不断学习有借鉴作用。

本书适合于深入掌握电路分析方法的读者阅读,特别是大学在校生和刚毕业的学生,因为内容系统而全面,理论紧密联系实践,细节“丰富多彩”,架起了大学教材与实际工作之间的桥梁。

本书阅读特色人性化写作方式所谓人性化写作是以初学者为本,减轻读者的阅读负担,提高阅读效率的崭新写作方式在充分研究和考虑电子技术类图书的识图要素后,运用写作技巧及错版技巧,消除视觉疲劳,实现阅读高效率个性化写作风格迎得好评如潮从回馈的读者意见看,本人写作风格迎合大多数读者,好评如潮:太棒了;慕名而来;买了您好多书,现在还想买;一下子就被吸引了;我的第一感觉是感激;这在课堂上是学不到的;给了我这个新手巨大的帮助;与您的书是“相见恨晚”;是您的伟大思想和伟大作品成就了我;只三言两语,便如拨云见日,轻轻地捅破了“窗户纸”,而且还是在“轻松”的感觉中完成的;以前是事倍功半,而现在是事半功倍……

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电子电路分析基本有三招:深入掌握电阻概念和串联电路、并联电路工作原理。

电子技术的学习中,电路工作原理分析是重要的一个环节。电子电路千变万化,具体电路形形色色,通过等效电路最终可以用电阻、串联电路和并联电路来进行理解。1.1 电阻等效电路分析方法是灵魂

电路分析中的关键点是分析电路中广义信号的大小,它可能表现为信号电压的大小或信号电流的大小,而电路中调节信号电压或电流大小的重要手段之一是电路中电阻的大小。所以深刻理解和深度掌握了电阻的概念,对电路工作原理的分析就有了思路和方法,电路分析中遇到的难题也更容易迎刃而解。

串联电路和并联电路是两种最基本的电路,任何一个复杂的电路都可以进行等效简化,得到串联电路或并联电路。掌握串联电路和并联电路的特性、工作原理后,就可以等效理解各种复杂电路。1.1.1 深入理解电阻特性

电阻具有阻碍电流的作用,容抗具有阻碍电流的作用,感抗具有阻碍电流的作用,阻抗具有阻碍电流的作用。

电阻是针对电阻器电路的,容抗是针对电容电路的,感抗是针对电感电路的,阻抗是针对电阻、电容、电感混合电路的。电容电路、电感电路和电阻、电容、电感混合电路都可以等效成电阻电路来理解,所以深度掌握电阻电路非常重要。

1.直流和交流电路的电阻特性相同

电阻电路分析方法重要提示:电阻器对各种信号所呈现的电阻特性相同,所以分析电阻电路时不必考虑是直流还是交流。

如图1-1所示是不同信号源电路中的电阻电路示意图。在直流或交流电路中,电阻器对电流所起的阻碍作用一样,即电阻器对交流电流和直流电流的阻碍作用“一视同仁”。所以,电阻器对直流电和交流电的作用一样,这大大方便了电阻电路的分析。图1-1 电阻电路示意图

2.不同频率下的电阻特性相同

交流电路中电阻电路分析方法重要提示:分析交流电路中的电阻电路时,可以不必考虑交流信号的频率高低。

如图1-2所示是交流电路中的电阻电路示意图。交流电路中,同一个电阻器对不同频率信号所呈现的阻值相同,不会因为交流电的频率不同而出现电阻值的变化,这是电阻器的一个重要特性。图1-2 交流电路中电阻电路示意图

3.不同类型信号的电阻特性相同

电阻器不仅在正弦波交流电的电路中阻值不变,对于脉冲信号、三角波信号处理和放大电路中所呈现的电阻也一样。

电阻这种阻值不变的特性非常有利于电路分析,即分析电阻电路时不必考虑信号的特性。

4.电阻电路分析方法结论

分析电阻电路时,不考虑信号的种类、频率,只需要考虑信号电压、电流与电阻三者之间的关系。

在信号电压一定时,电阻大流过电阻的电流小,反之则大。

在电阻大小一定时,信号电压大流过电阻的电流大,反之则小。1.1.2 电容电路等效理解方法

电子电路中电容的使用量仅次于电阻,电容电路的变化比电阻电路复杂得多,在掌握了电阻电路工作原理的基础上,运用电阻电路分析方法等效理解电容电路工作原理是一个十分有效的好方法。

1.复习电容的容抗

先复习电容的容抗特性,电容能够让交流电通过,但是对交流电存在着阻碍作用,如同电阻阻碍电流一样,电容的这一阻碍作用称为容抗。

电容的容抗X与频率f、电容量C两个因素有关:C

频率一定时,电容量越大,容抗越小;电容量越小,容抗越大。

容量一定时,频率越高,容抗越小;频率越低,容抗越大。

分析电阻电路时,不必考虑信号频率的高低和是直流还是交流。但是,分析电容电路,理解电容容抗对信号阻碍作用时要考虑两个因素:信号的频率和电容的容量大小。

2.等效理解电容容抗的方法

等效理解电容容抗的方法是:结合信号频率的高低,理解电容的容抗大小。在每一个特定频率下,电路中的电容都有一个特定的容抗。给定频率时,将电容的容抗用电阻去等效理解。

如图1-3所示是电容容抗的等效理解示意图。分析电容电路时,要将信号频率分成频率高、频率低和某一特定频率等多种情况,然后用一个相应阻值大小的“电阻”(此电阻为特定频率下的容抗)去等效电路中的电容,再进行电路的工作原理分析,这时电路分析就显得相当简单,容易理解。图1-3 电容容抗的等效理解示意图

分析电容电路工作原理时,时常需要理解电容在电路中与其他元器件相比较时的容抗大小,此时要将信号频率分成低频段、中频段、高频段或某一个频率点,然后理解电容这时的容抗大小,如图1-4所示。图1-4 RC串联电路示意图

电路中,电阻对交流电的阻值不变,即不同频率的交流电其电阻不变,但是电容随交流电频率的变化而变化,所以这一RC串联电路总的阻抗是随频率变化而改变的。在分析这一电路工作原理时,要将电容C1的容抗等效成一只“电阻”,然后与电阻R1的阻值进行大小比较。

3.理解方法提示

不考虑相位的情况下,视电容为“阻值”随频率高低变化的电阻,分析电容电路时将信号频率分成低频段、中频段、高频段或某一个频率点来理解电容的等效“电阻”。1.1.3 电感电路等效理解方法

用电容等效成电阻的理解方法,也可以对电感电路进行等效理解,这样可以大大简化电感电路的工作原理分析。

1.复习电感的感抗

感抗计算公式中,电感的感抗X与频率f、电感量L两个因素有关:LX=2πfLL

频率一定时,电感量越大,感抗越大;电感量越小,感抗越小。

电感量一定时,频率越高,感抗越大;频率越低,感抗越小。

2.等效理解电感感抗的方法

电路分析中,为了理解上的方便,时常将电感的感抗等效成一只“电阻”来理解,如图1-5所示是电感的等效理解示意图。图1-5 电感的等效理解示意图

3.理解方法提示

不考虑相位的情况下(电路分析中通常也不考虑信号相位),当交流电流通过电感器时,感抗对交流电流的影响相当于电阻对电流的阻碍作用,所以在分析电路时可以将电感器的感抗进行“电阻”的等效理解。

等效电路中的“电阻”与频率高低、电感量大小相关,所以是一个特殊的电感性“电阻”,这有利于对电感电路的分析。

分析电感电路时,如果输入直流电,电感不存在感抗,只有电感器的直流电阻,通常情况下这一直流电阻很小可以不计。

对于交流电,要根据交流电的频率分成多种情况进行感抗的等效理解,频率分段方法和等效方法与电容的频率分段方法和容抗等效方法一样。1.1.4 二极管电路等效理解方法

分析二极管电路时也需要进行等效理解,当二极管导通和截止时,都可以等效成一个电阻,这样对二极管电路工作原理的理解比较方便。

1.二极管导通时的等效理解方法

二极管导通时,为了电路分析的方便,将二极管等效成一只阻值很小的电阻,如图1-6所示,有时可以将导通的二极管等效成通路。图1-6 导通二极管等效电路

二极管导通时的电路分析方法是:在判断二极管正极电压比负极电压足够高后,可以认为二极管处于导通状态,这时二极管就成通路,二极管正极的信号通过二极管,加到二极管负极后面的电路中。

2.二极管截止时的等效理解方法

二极管截止时,为了电路分析的方便,将二极管等效成一只阻值很大的电阻,如图1-7所示,有时可以将截止的二极管等效成开路。图1-7 截止二极管等效电路

二极管截止时的电路分析方法是:在判断二极管负极电压比正极电压高,或是二极管正极没有足够高的正电压时,可以认为二极管处于截止状态,这时二极管的反向电阻很大,二极管不能构成通路,正极的信号无法通过二极管。

3.二极管电路细节分析思路

对处于截止状态的二极管,为了电路分析的方便,可以不去考虑二极管反向电阻的具体大小,而直接认为它已处于断开状态。但是,对导通二极管正向电阻很小的理解有多方面的细节需要掌握。(1)不计导通后二极管很小的内阻。例如,在整流电路分析中,由于输入整流二极管的交流电压幅度很大,这时可以不计导通后二极管内阻对输入信号的影响,可以认为这时的二极管内阻为零,以方便电路分析。(2)运用二极管导通后内阻变化特性进行电路控制。二极管导通后内阻很小,同时二极管导通的电流越大,其内阻越小,一些二极管控制电路中运用了这一特性,这时就要考虑二极管导通后的内阻。例如,二极管构成的ALC(自动电平控制)电路就是这种情况。

判断电路分析是否需要考虑导通二极管内阻的方法是:当使用二极管正向电阻特性构成控制电路时,需要考虑二极管导通后的内阻,其他二极管电路通常不需要考虑二极管导通后的内阻(认为导通后内阻为零)。

另外,当二极管用于大信号电路中时,通常不考虑二极管导通后的内阻,如整流电路。当二极管用于小信号电路中时,通常需要考虑二极管导通后的内阻。1.1.5 三极管电路等效理解方法

三极管有三个引脚,在进行电阻等效理解时主要等效集电极与发射极之间的内阻,其他引脚之间的等效分析比较少。

1.集电极与发射极之间的内阻等效电路方法

分析一些三极管控制电路时,需要将三极管集电极与发射极之间的内阻进行等效,如图1-8所示是三极管在三种工作状态下集电极与发射极之间的内阻等效电路。图1-8 三极管在三种工作状态下集电极与发射极之间的内阻等效电路(1)截止状态下的等效电路。当三极管截止时,其集电极与发射极之间的内阻很大,许多电路分析中可以认为三极管的集电极与发射极之间为开路状态。(2)放大状态下的等效电路。当三极管处于放大状态时,集电极与发射极之间的内阻处于大小可控制状态,基极电流越大,集电极、发射极电流越大,集电极与发射极之间的内阻越小;反之则越大。当三极管用于一些控制电路中时,就是运用了三极管的这一特性。(3)饱和状态下的等效电路。当三极管饱和时,集电极与发射极之间的内阻很小,许多电路分析中可以认为三极管集电极与发射极之间为通路状态。

2.三极管集电极与发射极之间内阻等效电路分析思路

关于三极管集电极与发射极之间内阻等效电路分析思路,说明下列几点:(1)分析三极管放大器电路时,通常不需要进行集电极与发射极之间内阻的等效分析。(2)当三极管用于一些控制电路时,如静噪电路中的三极管,需要进行三极管集电极与发射极之间内阻的等效分析。(3)分析三极管电子开关电路时,电路中的三极管工作在开关状态下,可以进行集电极与发射极之间内阻的等效分析,三极管或是饱和导通,或是截止,三极管集电极与发射极之间的内阻或是很小,或是很大。1.2 串联电路分析方法

串联电路与并联电路是各类电子电路的两个基础单元电路,任何复杂的电子电路都是形形色色的串联电路和并联电路的有机集成,所以深入掌握串联电路的特性,掌握串联电路的分析方法和思路对电路分析有着举足轻重的影响。1.2.1 电阻串联电路分析方法

如图1-9所示是电阻串联电路示意图。两个或多个电阻器头尾相串接起来的电路称为电阻串联电路,串联电路中没有支路。图1-9 电阻串联电路示意图

1.电阻串联电路越串联总电阻越大特性记忆方法

电阻串联电路的总电阻越串联越大,总电阻等于各串联电阻阻值之和,即串联电路的总电阻R=R+R+R+…。123

串联电路中电阻一个个串联起来,电流要流过每一个电阻,而每一个电阻对电流都起着阻碍作用,串联的电阻越多对电流的阻碍作用越大,所以电阻串联电路的总电阻越串联越大。

电阻串联电路可以等效成一只电阻,分析电路过程中时常需要这种等效理解,再复杂的串联电路都可以进行这样的等效理解,这种等效有益于串联电路的工作原理理解。

如图1-10所示是电阻串联电路的等效理解示意图,如果几只电阻串联,整个串联电路都可以等效成一只电阻。图1-10 电阻串联电路的等效理解示意图2.串联电路中电流处处相等特性在电阻串联电路中,流过电路中的每一点、每一个元器件的电流是相等的,这是电阻串联电路的特性。在其他元器件构成的串联电路中,无论参与串联的元器件如何,流过各元器件的电流也相等。如图1-11所示是电阻串联电路中电流处处相等示意图1-11 电阻串联电路中电流处处相等示意图图。电路分析思路提示:掌握电阻串联电路中电流处处相等特性的重要性体现在下列两个方面。(1)电路分析中,知道流过串联电路中一只元器件的电流大小及特性,可以推理出流过其他所有串联电路中元器件的电流特性,方便了电路分析。(2)电路故障推理中,当检测到串联电路中某只元器件没有电流流过时,可以推理出整个串联电路中没有电流流动,方便了故障检修。

3.抓住串联电路分析中主要作用元器件方法

电路分析中抓住电路中的主要作用元器件很重要,可以实现事半功倍的效果。

分析电阻串联电路中,如果哪只电阻的阻值远大于其他电阻的阻值,那么阻值大的电阻在这一电阻串联电路中起主要作用,是电路分析中的关键元器件。

如图1-12所示是电阻串联电路中起主要作用元器件的示意图。电阻R1起主要作用,可以从下列几个方面理解:图1-12 电阻串联电路中起主要作用元器件示意图(1)R1的阻值大小变化对整个串联电路总阻值的影响大。(2)R1的阻值大小基本上决定了串联电路中电流的大小。(3)R1两端的电压降远大于其他电阻上的电压降,如果它发生短路故障将对该串联电路造成严重的过电流故障。1.2.2 纯电容串联电路分析方法除电阻以外,其他电子元器件也可以构成丰富多彩的串联电路。只有电容的串联电路称为纯电容串联图1-13 纯电容串联电路电路,如图1-13所示是纯电容串联电路,电路中C1和C2串联。纯电容串联电路是串联电路的一种,所以它与电阻串联电路有着许多的共性,但是电容与电阻的特性不同,因此纯电容串联电路与电阻串联电路的特性也有所不同,不同的根本原因是电容特性与电阻特性不同。

1.电容串联电路的电阻等效方法

电容串联电路的分析可以进行电阻等效,等效原理和理解方法与电容等效成电阻一样,即在特定频率下将电容的容抗等效成一只特定的电阻。如图1-14所示是电容串联电路的电阻等效示意图。图1-14 电容串联电路的电阻等效示意图

通过这种等效电路,可以运用分析电阻电路的一套方法方便地分析电容电路的工作原理。

2.电容串联电路中交流电流处处相等特性理解方法

由于电容不能让直流电流通过,所以电容串联电路也不能让直流电流通过,只有交流电流可以通过,而且流过串联电路中各电容的交流电流相等。

分析电容电路的电流流动时,采用等效理解方法,即理解为交流电流直接从电容的一根引脚通过电容内部流到另一根引脚,这样能大大方便电容电路工作原理的分析。实际上电路中的电流流动是通过电容充电、放电完成的。

串联电路中,无论电容大小,流过每只电容的电流大小相同,即对每只电容的充电电荷量相等,在计算电容两端电压时这一点相当重要。

3.小电容在串联电路中起主要作用理解方法

如图1-15所示是小电容在串联电路中起主要作用示意图。串联电路中,由于流过各电容的电流大小相等,所以容量小的电容首先被充满电和放完电。

通过等效电路可以方便地理解小电容在串联电路中起的主要作用。如图1-16所示,在频率一定时,容量小容抗大,由电阻串联电路特性可知,阻值大的电阻在电路中起主要作用,所以容量小的电容在串联电路中起主要作用。图1-15 小电容在串联电路中起主要作用示意图图1-16 图1-15的等效电路1.2.3 阻容串联电路分析方法

一只电阻和一只电容构成的串联电路称为阻容串联电路,又称RC串联电路。如图1-17所示是阻容串联电图1-17 阻容串联电路路,这种串联电路在电子电路中应用广泛。

1.阻容串联电路分析方法提示

在阻容串联电路中,关键元器件是电容,因为电容的一些特性限制了阻容串联电路的特性,所以电容是RC串联电路中的关键元器件,也是电路中起主要作用的元器件。

阻容串联电路综合了电阻串联电路和电容串联电路的特性,由于电阻对直流电和交流电呈现相同的特性,而电容则不同,它与信号的频率相关,所以阻容串联电路的特性主要由电容特性决定。

2.掌握阻容串联电路阻抗特性分析方法

分析RC串联电路工作原理时,主要运用RC串联电路的阻抗特性。如图1-18所示是RC串联电路阻抗特性曲线,理解和认识这一阻抗特性曲线的关键是电容C1的容抗特性,即容抗随频率变化的特性。

对于这一阻抗特性曲线,需要掌握3个知识点,理解方法如下:(1)一个转折频率。阻抗特性曲线中的f为转折频率,当频率高0于或低于这一频率后,阻抗特性曲线明显不同。电路分析中,需要根据频率不同,分段分析RC串联电路的阻抗,即频率高于f和低于f两00个频段。(2)频率高于转折频率的阻抗曲线理解方法。由于频率比较高,电容C1的容抗接近零,串联电路中只有电阻R1起作用,所以串联电路的总阻抗等于电阻R1的阻值。图1-18 RC串联电路阻抗特性曲线(3)频率低于转折频率的阻抗曲线理解方法。由于频率比较低,电容C1的容抗不为零,C1容抗与电阻R1阻值之和为串联电路的总阻抗。因为容抗C1随频率的降低而增大,所以频率越低RC串联电路的阻抗越大。1.2.4 LC串联谐振电路分析方法

LC串联谐振电路是一种常见的串联电路,广泛应用于选频、吸收等电路中,必须加以掌握。如图1-19所示是LC串联谐振电路,由电容C1和电感L1串联而成。

LC串联谐振电路的特性比较复杂,在众多的特性中首先需要掌握它的阻抗特性,如图1-20所示是LC串联谐振电路阻抗特性曲线。图1-19 LC串联谐振电路图1-20 LC串联谐振电路阻抗特性曲线

1.谐振时阻抗特性理解方法

LC串联谐振电路的工作原理分析需要分成3个频点、频段进行,即谐振时、输入信号频率高于谐振频率和输入信号频率低于谐振频率。

当输入信号频率等于谐振频率时,电路发生谐振,LC串联谐振电路的阻抗处于最小状态,且可等效为一只纯电阻,此时流过整个谐振电路的信号电流最大。电路分析中,这一点非常重要。

2.电路失谐时阻抗特性理解方法

当输入信号频率高于或低于谐振频率时,LC串联电路处于失谐状态,电路阻抗比谐振时大。

如图1-21所示是LC串联谐振电路工作在高于谐振频率段时的等效电路示意图。由于频率高于谐振频率,C1的容抗较小,L1的感抗较大,根据串联电路特性可知,感抗在串联电路中起主要作用,所以整个LC串联谐振电路等效成一个电感。图1-21 等效电路示意图(高频)

如图1-22所示是LC串联谐振电路工作在低于谐振频率段时的等效电路示意图。由于频率低于谐振频率,L1的感抗较小,C1的容抗较大,容抗在串联电路中起主要作用,所以整个LC串联谐振电路等效成一个电容。图1-22 等效电路示意图(低频)1.3 深度掌握并联电路分析方法

电阻并联电路是复杂电子电路的又一个基本电路,它与串联电路一起构成了复杂的电子线路。电阻并联电路是并联电路的基础,掌握了电阻并联电路,通过等效理解可以分析其他元器件构成的并联电路工作原理。图1-23 电阻并联电路

两个或多个电阻器两个引脚相并接的电路称为电阻并联电路,如图1-23所示是电阻并联电路。1.3.1 深度掌握电阻并联电路分析方法

1.电阻并联电路越并联总电阻越小特性记忆和理解方法

并联电路的总电阻为R,1/R=1/R+1/R+1/R+…,即总电阻R的123倒数等于各并联电阻的倒数之和。

并联电路中电阻一个个并联起来,每一个电阻支路都提供了一个电流通路,这样总电流变大,等效成总电阻减小,所以电阻并联电路的总电阻越并联越小。

电阻并联电路可以等效成一只电阻,分析电路过程中时常需要这种等效理解,再复杂的并联电路都可以进行这样的等效理解,这种等效有益于并联电路工作原理的理解。

如图1-24所示是电阻并联电路的等效理解示意图,如果几只电阻并联,整个并联电路可以等效成一只电阻。

2.电阻并联电路总电流等于各并联支路电流之和特性记忆和理解方法

在并联电路中,各支路电流之和等于回路中的总电流,即总电流I=I+I+…,如图1-25所示。流入R1和R2支路的电流应等于流出支路12的电流,所以各支路电流之和等于总电流。图1-24 电阻并联电路等效理解示意图图1-25 并联电路各支路电流示意图

并联电路是一个分流电路,将总电流分成多路的支路电流。

并联电路中每一支路的电流大小与该支路中阻值(或阻抗)的大小成反比,阻值或阻抗大的支路电流小。

有更多的并联元器件时,可以将总电流分成更多的支路电流,只要适当选择各支路中元器件的阻值或阻抗大小,便能使各支路获得所需要的电流大小。

3.并联电路中电阻小的支路在电路中起主要作用的理解方法

在电阻并联电路中,如果某只电阻的阻值远小于其他电阻的阻值,那么这个电阻支路在电路中起主要作用,因为这一支路中的电流远大于其他支路中的电流,对整个并联电路的总电流大小起决定性作用。1.3.2 电容并联电路分析方法

如图1-26所示是电容并联电路。

1.电容并联电路中越并联总电容越大特性理解方法

电容并联电路的总电容C=C+C+…,即总电容等于各电容之12和,越并联电容越大。如图1-27所示是电容并联电路等效电路示意图,它等效成一只容量更大的电容,有极性电解电容只能正极与正极并接,负极与负极并接。

2.电容并联电路主要特性理解方法(1)不能流过直流电流。由于电容的隔直特性,因此电容并联电路不能使直流电流流过。(2)支路电流特性。容量大的支路中电流大,因为容量大容抗小。图1-26 电容并联电路图1-27 电容并联电路等效电路示意图(3)大电容起主要作用。如果电容并联电路中某电容的容量远大于其他电容容量,则它在并联电路中起主要作用,因为容量大容抗小。1.3.3 阻容并联电路分析方法

如图1-28所示是阻容并联电路,也叫RC并联电路。

1.阻容并联电路分析方法提示

在阻容并联电路中,关键元器件是电容。因为电容的一些特性限制了阻容并联电路的特性,所以电容是阻容并联电路中起主要作用的元器件,这一点与阻容串联电路一样。

2.掌握阻容并联电路阻抗特性分析方法

如图1-29所示是阻容并联电路阻抗特性曲线。RC并联电路的阻抗特性与频率相关,以转折频率f分成频率高于f和低于f两个频段进000行分析。图1-28 阻容并联电路图1-29 阻容并联电路阻抗特性曲线

这一阻抗特性的理解方法是:在频率低于转折频率f后,因为C10的容抗远大于R1的阻值,由并联电路特性可知,这时C1在电路中已不起作用,相当于开路,只有电阻R1在起作用,这样RC并联电路的阻抗就等于R1的阻值。

在频率高于转折频率f后,因为C1的容抗不再远大于R1的阻值,0这时RC并联电路总的阻抗等于C1容抗和R1阻值的并联值。而且,随着频率升高,C1的容抗越来越小,使RC并联电路总的阻抗越来越小。1.3.4 LC并联谐振电路分析方法

LC并联谐振电路是一个常用电路。如图1-30所示是LC并联谐振电路,电容和电感并联构成LC并联谐振电路。

LC并联谐振电路的特性比较复杂,在众多的特性中首先需要掌握它的阻抗特性,如图1-31所示是LC并联谐振电路阻抗特性曲线。图1-30 LC并联谐振电路图1-31 LC并联谐振电路阻抗特性曲线

1.谐振时阻抗特性理解方法

LC并联谐振电路的工作原理分析需要分成3个频点、频段进行,即谐振时、输入信号频率高于谐振频率和输入信号频率低于谐振频率。

当输入信号频率等于谐振频率时,电路发生谐振,LC并联谐振电路的阻抗处于最大状态,且可等效为一只纯电阻,此时流过整个谐振电路的信号电流最小。电路分析中,这一点非常重要。

记住一点:LC并联谐振电路的阻抗特性与LC串联谐振电路的阻抗特性恰好相反,在记住了一种电路的阻抗特性后就能方便地记住另一种电路的阻抗特性。

2.电路失谐时阻抗特性理解方法

当输入信号频率高于或低于谐振频率时,LC并联电路处于失谐状态,此时电路阻抗比谐振时小。

当频率高于谐振频率时,LC并联电路阻抗下降,且等效成一只电容。因为频率升高电容C1容抗下降、电感L1感抗升高,在并联电路中起主要作用的是阻抗小的元器件,所以在阻抗下降的同时等效成一只电容。

当频率低于谐振频率时,LC并联电路阻抗也为下降,但等效成一只电感。因为频率降低电容C1容抗增大、电感L1感抗下降,在并联电路中起主要作用的是阻抗小的电感L1,所以在阻抗下降的同时等效成一只电感。

3.电路分析中的细节掌握

从LC并联谐振电路阻抗特性曲线中可以看出,在频率为f处谐振0电路的阻抗最大,频率高于或低于f时阻抗都下降,对信号的处理强0度弱于频率为f时的情况;频率越是高于或低于f,阻抗越小,LC并00联谐振电路对信号处理的能力越弱,在电路分析中要意识到这一点。第2章 电阻和电容电路分析方法

元器件特性的多样性是电路分析中的难点。一些电子元器件的特性比较复杂和多样化,这给电路分析造成了许多困难,掌握元器件特性是电路分析的重中之重。

元器件是组成电路的最小元素,是众多元器件的特性决定了电路的功能和工作原理,所以了解元器件、掌握它的特性是电路分析的首要任务。学习电子技术,必须充分认识到元器件特性对电路分析的重要性。

如表2-1所示是电阻、电容和电感类主要元器件的主要特性,供电路分析中复习使用。表2-1 电阻、电容和电感类主要元器件的主要特性

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