盤(pán)點(diǎn)！最實(shí)用的5種電路分析方法

學(xué)好電路分析是后續(xù)課程的基礎(chǔ)，可謂簡(jiǎn)單而重要，只有電路分析學(xué)好了，在后續(xù)課程中才能有良好的思路去解決問(wèn)題。

電路是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，相對(duì)于文化基礎(chǔ)課來(lái)說(shuō)，它更側(cè)重于解決工程實(shí)際問(wèn)題，而比起專(zhuān)業(yè)課來(lái)講，它則更強(qiáng)調(diào)物理概念和一般理論分析。

電路理論是從實(shí)際事物中抽象出來(lái)的，與實(shí)際事物既有聯(lián)系又有區(qū)別的理論，因此要特別注意應(yīng)用場(chǎng)合的條件。電路課程具有特殊的規(guī)律，掌握了規(guī)律則學(xué)習(xí)起來(lái)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(wèn)題就迎刃而解。

要注意電路結(jié)構(gòu)所遵循的原則即基本爾霍夫二大定律是解決電路結(jié)構(gòu)問(wèn)題的關(guān)鍵，在以上基礎(chǔ)上應(yīng)用電路中的主要原理、定理，即疊加定理、戴維南定理，對(duì)電路進(jìn)行分析、計(jì)算。

為了正確、簡(jiǎn)單的分析、計(jì)算電路，對(duì)于復(fù)雜電路必須通過(guò)等效變換進(jìn)行化簡(jiǎn)，這是電路理論中的首要手段，所謂等效即在不影響所需計(jì)算分析的情況下對(duì)外電路等效，這是必須牢牢掌握的。

平時(shí)要認(rèn)真閱讀例題。例題是課程內(nèi)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(shū)中，這是電路教材的特點(diǎn)。多做習(xí)題也是電路課學(xué)習(xí)的重要方面。習(xí)題是教材中不可分割的重要部分，習(xí)題的練習(xí)，有助于加深對(duì)基本概念的理解。習(xí)題不但要做對(duì)，更應(yīng)該理解每道習(xí)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(nèi)容，這樣學(xué)習(xí)才能學(xué)得深，學(xué)得好。解習(xí)題是培養(yǎng)思考能力的一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是檢驗(yàn)自己是否真正掌握了概念的一把尺子。

區(qū)別電路模型與實(shí)際器件。理想電路元件是從實(shí)際電路器件中科學(xué)抽象出來(lái)的假想元件。應(yīng)當(dāng)注意電路元件與實(shí)際器件的聯(lián)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(lái)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(gè)線圈的數(shù)學(xué)模型就是電阻元件和電感元件的串聯(lián)，而當(dāng)頻率較高時(shí)，線圈的繞線之間的電容效應(yīng)就不容忽視，在這種情況下表征這個(gè)線圈的較精確的模型還應(yīng)當(dāng)包含電容元件。

區(qū)別在不同區(qū)域中分析計(jì)算的特殊問(wèn)題。對(duì)于電路理論的分析、計(jì)算，形式不是一成不變的。比如：在時(shí)域中計(jì)算時(shí)所使用的理想元件伏安特性，以及結(jié)構(gòu)特征所表示的方法，在頻域中就不適用。這就給我們一個(gè)啟示，任何一種在一定范圍內(nèi)計(jì)算、分析所使用的元件伏安特性、結(jié)構(gòu)定律、原理、公式，換到另一范圍使用時(shí)，必須考慮在新范圍內(nèi)使用時(shí)所發(fā)生的特殊問(wèn)題，修正以前的表達(dá)式，而且，經(jīng)過(guò)處理后解決了這些問(wèn)題，則以前所學(xué)的方法都可在新范圍內(nèi)使用。電路分析就是不斷地尋找各種方法來(lái)解決問(wèn)題，因此特別注意在新范圍內(nèi)使用所必須的條件?？傊?，要想學(xué)好電路理論，必須多想、多算、多動(dòng)手。

圖1-2所示是一個(gè)兩級(jí)音頻信號(hào)放大系統(tǒng)的方框圖。從圖中可以看出，這一系統(tǒng)電路主要由信號(hào)源電路、第一級(jí)放大器、第二級(jí)放大器和負(fù)載電路構(gòu)成。從這一方框圖也可以知道，這是一個(gè)兩級(jí)放大器電路。

圖1-2方框圖示意圖

單元電路是指某一級(jí)控制器電路，或某一級(jí)放大器電路，或某一個(gè)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(gè)集成電路的應(yīng)用電路也是一個(gè)單元電路。

學(xué)習(xí)整機(jī)電子電路工作原理過(guò)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(lái)講述電路的工作原理。

（2）單元電路圖能夠完整地表達(dá)某一級(jí)電路的結(jié)構(gòu)和工作原理，有時(shí)還會(huì)全部標(biāo)出電路中各元器件的參數(shù)，如標(biāo)稱(chēng)阻值、標(biāo)稱(chēng)容量和三極管型號(hào)等。如圖1-18所示，圖中標(biāo)出了可變電阻器和電阻器的阻值。

圖1-8示意圖

（3）單元電路圖對(duì)深入理解電路的工作原理和記憶電路的結(jié)構(gòu)、組成很有幫助。

2. 單元電路圖特點(diǎn)

單元電路圖主要是為了分析某個(gè)單元電路工作原理的方便，而單獨(dú)將這部分電路畫(huà)出的電路圖，所以在圖中已省去了與該單元電路無(wú)關(guān)的其他元器件和有關(guān)的連線、符號(hào)，這樣，單元電路圖就顯得比較簡(jiǎn)潔、清楚，識(shí)圖時(shí)沒(méi)有其他電路的干擾，這是單元電路的一個(gè)重要特點(diǎn)。單元電路圖中對(duì)電源、輸入端和輸出端已經(jīng)進(jìn)行了簡(jiǎn)化。圖1-9所示是一個(gè)單元電路。

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(hào)表示采用正極性直流電壓給電路供電，地端接電源的負(fù)極;用-V表示直流工作電壓，其中負(fù)號(hào)表示采用負(fù)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(hào)表示方法。Ui表示輸入信號(hào)，是這一單元電路所要放大或處理的信號(hào);Uo表示輸出信號(hào)，是經(jīng)過(guò)這一單元電路放大或處理后的信號(hào)。

節(jié)點(diǎn)就是電路中幾條支路的匯合點(diǎn)。所謂支路節(jié)點(diǎn)法就是將各節(jié)點(diǎn)編號(hào)（約定；電源正極為第1節(jié)點(diǎn)，從電源正極到負(fù)極，按先后次序經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)分別為1、2、3……），從第1節(jié)點(diǎn)開(kāi)始的支路，向電源負(fù)極畫(huà)?？赡苡卸鄺l支路（規(guī)定：不同支路不能重復(fù)通過(guò)同一電阻）能達(dá)到電源負(fù)極，畫(huà)的原則是先畫(huà)節(jié)點(diǎn)數(shù)少的支路，再畫(huà)節(jié)點(diǎn)數(shù)多的支路。然后照此原則，畫(huà)出第2節(jié)點(diǎn)開(kāi)始的支路。余次類(lèi)推，最后將剩余的電阻按其兩端的位置補(bǔ)畫(huà)出來(lái)。

例5：畫(huà)出圖10所示的等效電路。

解：圖10中有1、2、3、4、5五個(gè)節(jié)點(diǎn)，按照支路節(jié)點(diǎn)法原則，從電源正極（第1節(jié)點(diǎn)）出來(lái)，節(jié)點(diǎn)數(shù)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(huà)出如圖11。

再由第2節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，有兩條支路可達(dá)負(fù)極，一條是R5、R4，節(jié)點(diǎn)數(shù)是3，另一條是R5、R3、R5，節(jié)點(diǎn)數(shù)是4，且已有R6重復(fù)不可取。所以應(yīng)再畫(huà)出R5、R4支路，最后把剩余電阻R3畫(huà)出，如圖12所示。

幾何變形法就是根據(jù)電路中的導(dǎo)線可以任意伸長(zhǎng)、縮短、旋轉(zhuǎn)或平移等特點(diǎn)，將給定的電路進(jìn)行幾何變形，進(jìn)一步確定電路元件的連接關(guān)系，畫(huà)出等效電路圖。

例6：畫(huà)出圖13的等效電路。

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

根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)知，在串聯(lián)電路中，撤去任何一個(gè)電阻，其它電阻無(wú)電流通過(guò)，則這些電阻是串聯(lián)連接；在并聯(lián)電路中，撤去任何一個(gè)電阻，其它電阻仍有電流通過(guò)，則這些電阻是并聯(lián)連接。

仍以圖13為例，設(shè)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(guò)。再撤去電阻R1，由圖17可知R2、R3仍有電流通過(guò)。同理撤去電阻R3時(shí)，R1、R2也有電流通過(guò)由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，R1、R2和R3并聯(lián)，再與R4串聯(lián)。