电子电路与系统基础I习题课第六讲1、第四周作业讲解 2、利用戴维南定理来简化方程的列写 3、简单电路的网络参量分析 4、二端口线性网络噪声分析

李国林清华大学电子工程系

习题课第六讲 第四周作业讲解 戴维南定理简化方程列写例

大纲

简单二端口网络的网络参量简单列写方法 二端口网络噪声分析李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系 2014年春季 2

作业1:T型电阻衰减网络RS 50 R1 26 vs t R2 R3 26 RL

35

50

用支路电压电流法、支路电流法、回路电流法、结点电压法列写上述电路的电路方程–选取其中的一种方法，矩阵求逆求解，获得负载电压与源电压之间的比值关系，说明衰减系数为多大李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系 2014年春季 3

电路结构分析RS 50 R1 26 v s t R2 R3 26 RL

35

50

b=5 n=4李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系

5条支路 4个结点2014年春季 4

RS 50

R1 26

R3 26 R2

RL

支路电压电流法

b=5个支路元件约束方程

v s t

35

50

v0 i0 Rs vs v1 i1 R1 0v2 i2 R2 0n-1=3个KCL方程

i0 i1 0 i1 i2 i3 0 i3 i4 0清华大学电子工程系 2014年春季

b-n+1=2个KVL方程

v3 i3 R3 0v4 i4 R4 0

v0 v1 v2 0 v2 v3 v4 0

李国林电子电路与系统基础

支路电压电流法矩阵方程 1 0 0 0 0 0 0 0 - 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 50 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 -26 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 0

RS 50

R1 26

R3 26 R2

RL

v s t

35

50

0 0 0 -26 0 0 -1 1 0 0

-35 0 0 0 -1 0 0 0

0 v 0 v s v 0 1 0 0 v 2 0 0 v3 0 -50 v4 0 0 i0 0 0 0 i 1 -1 i2 0 0 i3 0 0 i4 0

李国林电子电路与系统基础

清华大学电子工程系

2014年春季

Matlab辅助计算 1 0 0 0 0 0 0 0 - 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 50 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 -26 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 0 -35 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 -26 0 0 -1 1 0 0 0 v 0 v s v 0 1 0 0 v 2 0 0 v3 0 -50 v4 0 0 i0 0

0 0 i 1 -1 i2 0 0 i3 0 0 i4 0

v0 0.4998 v1 0.2601 v2 0.2397 v3 0.0820 v 0.1577 4 vs i0 0.0100 0.0100 i1 i2 0.0068 i3 0.0032 i 4 0.0032 李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系 2014年春季 7

结果分析 v0 0.4998 v 0 . 2601 1 v2 0.2397 v 0 . 0820 3 v 0.1577 4 vs i 0 . 0100 0 0.0100 i1 i2 0.0068 i3 0.0032 i 4 0.0032

RS 50

R1 26

R3 26 R2

v s t

35

RL

50

vL v4 0.1577vs

VS2, rms L PS, max PL 4 RS RL 2 4 RS VL, rms RL李国林电子电路与系统基础

VS, rms V L, rms

2 1 1 10.05 10dB 4 0.1577

2

10dB的衰减器：负载电阻只获得了信源额定功率的10%清华大学电子工程系 2014年春季 8

支路电流法 - 1 0 0 - 50 0

RS 50

R1 26

R3 26 R2

RL

v s t

35

50

-1 1 0 26 0 0 -1 0 35 -35 0 -1 1 0 26 0 i0 0 0 i1 0 -1 i2 0 0 i3 vs 50 i4 0

n-1=3个KCL方程

i0 i1 0 i1 i2 i3 0 i3 i4 0李国林电子电路与系统基础

b-n+1=2个KVL方程

i0 Rs i1 R1 i2 R2 vs

i2 R2 i3 R3 i4 R4 0清华大学电子工程系 2014年春季

i0 0.0100 i 0 . 0100 1 i2 0.0068 v S 0 . 0032 i 3 i 0.0032 4 9

Matlab辅助计算 - 1 0 0 - 50 0 -1 1 0 26 0 0 -1 0 35 -35 0 -1 1 0 26 0 i0 0 0 i1 0 -1 i2 0 0 i3 vs 50 i4 0

RS 50

R1 26

R3 26 R2

RL

v s t

35

50

i0 0.0100 i 0 . 0100 1 i2 0.0068 v S 0 . 0032 i 3 i 0.0032 4

vL i4 RL 0.1577vS

GT 10 log

PL PS, max

1 2 10 log 1 8

2 vL R RL 10 log 4 S 2 RL vS RS

vL v S

2

v 20 log 2 L v S

RS 50 R1 26 vs t R2 R3 26 RL

回路电流法 35 50 26 35 il1 vs i 0 35 35 26 50 l2

il1

35

il 2

50

RS R1 R2 R2

il1 vs i R2 R3 R4 l2 0

R2

111 35 il1 vs 35 111 i 0 l2

il1 111 35 vs 0.0100 0.0032 vs 0.0100 i 0 0.0032 0.0100 0 0.0032 vs 35 111 l2 vL il 2 RL 0.1577vS李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系 2014年春季 11

1

RS 50

R1 26

R3 26 R2

RL

vs t

结点电压法

35

50

G1 GS G1 G G1 G2 G3 1 G3 0

v 1 G3 v 2 G3 GL v 3 0

GS vS 0 0

0 v 1 58.46 38.46 38.46 105.49 38.46 v 2 38.46 58.46 0 v 3

20vS 0 0

v 1 v 2 v 3

1 58.46 38.46 0 20vS 0.0250 0.0120 0.0079 20vS 0.4998 38.46 105.49 38.46 0 0.0120 0.0182 0.0120 0 0.2397 vS 0 38.46 58.46 0 0.0079 0.0120 0.025 0 0.1577

vL v 3 0.1577vS李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系 2014年春季 12

简单串并联等效电路法50 26 26 vL 0.16vS

50

26

iL

0.24vS 0.0032vS 76

35

50

35

76

50

50

26

50

24

v2 0.24vS

i 0.01vs李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系 2014年春季 13

作业2:同相电压放大器R1

R2

用任意方法列写电路方程，求解，分析电路功能RL vL

v s t

–先假设运放存在有限增益，再延拓到无限大增益情况iout

iinviniout

iin

运算放大器参量：vout

vinvout Av 0 vin

输入电阻无穷大输出电阻为0电压增益极大14

李国林电子电路与系统基础

清华大学电子工程系

2014年春季

任意方法：越简单越好iR1

R2

R1

vnvin

R2

iRL v s t vL v s t

Av 0 vin

RL

vL

Av vn vs vn v i n R2 R1

vn

vs 1 R2 1 1 Av R1

同相电压放大器 R2 Av R2 1 v L Av vn vs 1 vs 1

vs R R 1 R2 1 1 1 1 Av R1 李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系 2014年春季

放大倍数由外部器件决定

设计运放时，应尽量使得其电压放大倍数足够高 15

当开关置于位置1时，毫安表读数为40mA,当开关置于位置2时，毫安表读数为-60mA,问：当开关置于位置3时，毫安表读数是多少？–毫安表可视为短路线，毫安表检测该短路线电流并显示出来 分析： 1、这是线性电路R2

作业3U S1 10V U S 2 15V1U S1

2mA

2、有多个源 叠加定理可以采用李国林电子电路与系统基础

IS R1 R3

US2

3R4 R5

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