實用的5種電路分析方法

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實用的5種電路分析方法

學好電路分析是后續課程的基礎，可謂簡單而重要，只有電路分析學好了，在后續課程中才能有良好的思路去解決問題。

電路是一門專業基礎課，相對于文化基礎課來說，它更側重于解決工程實際問題，而比起專業課來講，它則更強調物理概念和一般理論分析。

電路理論是從實際事物中抽象出來的，與實際事物既有聯系又有區別的理論，因此要特別注意應用場合的條件。電路課程具有特殊的規律，掌握了規律則學習起來就輕松多了，也容易記憶。

電路理論分析一是主要決定電路元件模型，即理想電阻元件、電感元件、電容元件，掌握了這些元件的伏安特性，則許多問題就迎刃而解。

要注意電路結構所遵循的原則即基本爾霍夫二大定律是解決電路結構問題的關鍵，在以上基礎上應用電路中的主要原理、定理，即疊加定理、戴維南定理，對電路進行分析、計算。

為了正確、簡單的分析、計算電路，對于復雜電路必須通過等效變換進行化簡，這是電路理論中的首要手段，所謂等效即在不影響所需計算分析的情況下對外電路等效，這是必須牢牢掌握的。

平時要認真閱讀例題。例題是課程內容的組成部分，又是從概念到解題的中間橋梁，把定律、定理、原理以例題形式編入書中，這是電路教材的特點。多做習題也是電路課學習的重要方面。習題是教材中不可分割的重要部分，習題的練習，有助于加深對基本概念的理解。習題不但要做對，更應該理解每道習題所要考察的概念，搞清為什么要出這一道題，考核了什么內容，這樣學習才能學得深，學得好。解習題是培養思考能力的一個極其重要的環節，同時也是檢驗自己是否真正掌握了概念的一把尺子。

區別電路模型與實際器件。理想電路元件是從實際電路器件中科學抽象出來的假想元件。應當注意電路元件與實際器件的聯系和差別。一般器件都可以用理想電路元件及它們的組合來模擬，但兩者之間不完全等同。例如，在頻率不太高的條件下，一個線圈的數學模型就是電阻元件和電感元件的串聯，而當頻率較高時，線圈的繞線之間的電容效應就不容忽視，在這種情況下表征這個線圈的較精確的模型還應當包含電容元件。

區別在不同區域中分析計算的特殊問題。對于電路理論的分析、計算，形式不是一成不變的。比如：在時域中計算時所使用的理想元件伏安特性，以及結構特征所表示的方法，在頻域中就不適用。這就給我們一個啟示，任何一種在一定范圍內計算、分析所使用的元件伏安特性、結構定律、原理、公式，換到另一范圍使用時，必須考慮在新范圍內使用時所發生的特殊問題，修正以前的表達式，而且，經過處理后解決了這些問題，則以前所學的方法都可在新范圍內使用。電路分析就是不斷地尋找各種方法來解決問題，因此特別注意在新范圍內使用所必須的條件。總之，要想學好電路理論，必須多想、多算、多動手。

最實用的五種電路分析方法盤點

1方框圖識圖方法

圖1-2所示是一個兩級音頻信號放大系統的方框圖。從圖中可以看出，這一系統電路主要由信號源電路、第一級放大器、第二級放大器和負載電路構成。從這一方框圖也可以知道，這是一個兩級放大器電路。

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圖1-2方框圖示意圖

2單元電路圖識圖方法

單元電路是指某一級控制器電路，或某一級放大器電路，或某一個振蕩器電路、變頻器電路等，它是能夠完成某一電路功能的最小電路單位。從廣義上講，一個集成電路的應用電路也是一個單元電路。

學習整機電子電路工作原理過程中，單元電路圖是首先遇到的具有完整功能的電路圖，這一電路圖概念的提出，完全是為了方便電路工作原理分析之需要。

1. 單元電路圖功能

單元電路圖具有下列一些功能。

（1）單元電路圖主要用來講述電路的工作原理。

（2）單元電路圖能夠完整地表達某一級電路的結構和工作原理，有時還會全部標出電路中各元器件的參數，如標稱阻值、標稱容量和三極管型號等。如圖1-18所示，圖中標出了可變電阻器和電阻器的阻值。

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圖1-8示意圖

（3）單元電路圖對深入理解電路的工作原理和記憶電路的結構、組成很有幫助。

2. 單元電路圖特點

單元電路圖主要是為了分析某個單元電路工作原理的方便，而單獨將這部分電路畫出的電路圖，所以在圖中已省去了與該單元電路無關的其他元器件和有關的連線、符號，這樣，單元電路圖就顯得比較簡潔、清楚，識圖時沒有其他電路的干擾，這是單元電路的一個重要特點。單元電路圖中對電源、輸入端和輸出端已經進行了簡化。圖1-9所示是一個單元電路。

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圖1-9單元電路圖示意圖

（1）電源表示方法。電路圖中，用+V表示直流工作電壓，其中正號表示采用正極性直流電壓給電路供電，地端接電源的負極;用-V表示直流工作電壓，其中負號表示采用負極性直流電壓給電路供電，地端接電源的正極。

（2）輸入和輸出信號表示方法。Ui表示輸入信號，是這一單元電路所要放大或處理的信號;Uo表示輸出信號，是經過這一單元電路放大或處理后的信號。

3支路節點法

節點就是電路中幾條支路的匯合點。所謂支路節點法就是將各節點編號（約定；電源正極為第1節點，從電源正極到負極，按先后次序經過的節點分別為1、2、3……），從第1節點開始的支路，向電源負極畫。可能有多條支路（規定：不同支路不能重復通過同一電阻）能達到電源負極，畫的原則是先畫節點數少的支路，再畫節點數多的支路。然后照此原則，畫出第2節點開始的支路。余次類推，最后將剩余的電阻按其兩端的位置補畫出來。

例5：畫出圖10所示的等效電路。

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解：圖10中有1、2、3、4、5五個節點，按照支路節點法原則，從電源正極（第1節點）出來，節點數少的支路有兩條：R1、R2、R6支路和R1、R5、R4支路。取其中一條R1、R2、R6支路，畫出如圖11。

再由第2節點開始，有兩條支路可達負極，一條是R5、R4，節點數是3，另一條是R5、R3、R5，節點數是4，且已有R6重復不可取。所以應再畫出R5、R4支路，最后把剩余電阻R3畫出，如圖12所示。

4幾何變形法

幾何變形法就是根據電路中的導線可以任意伸長、縮短、旋轉或平移等特點，將給定的電路進行幾何變形，進一步確定電路元件的連接關系，畫出等效電路圖。

例6：畫出圖13的等效電路。

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解：使ac支路的導線縮短，電路進行幾何變形可得圖14，再使ac縮為一點，bd也縮為一點，明顯地看出R1、R2和R5三者為并聯，再與R4串聯（圖15）。

5撤去電阻法

根據串并聯電路特點知，在串聯電路中，撤去任何一個電阻，其它電阻無電流通過，則這些電阻是串聯連接；在并聯電路中，撤去任何一個電阻，其它電阻仍有電流通過，則這些電阻是并聯連接。

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仍以圖13為例，設電流由A端流入，B端流出，先撤去R2，由圖16可知R1、R3有電流通過。再撤去電阻R1，由圖17可知R2、R3仍有電流通過。同理撤去電阻R3時，R1、R2也有電流通過由并聯電路的特點可知，R1、R2和R3并聯，再與R4串聯。