医用电子学基础.ppt

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1、医用电子学基础医学影像学系电子电工与医用设备学教研室主讲　张根选教学内容、学时及考试内容：理论教学、实验教学学时：总学时45，其中理论24学时，　　　实验21学时。考试：闭卷考查，理论内容60％，实验操作考核20％，实验平时20%。第一章　电路基础目的：学习电路直流电路、ＲＣ充放电、交流电路、滤波电路等重点：ＫＣＬ、ＫＶＬ及电路分析方法。第一节　直流电路1.电流current电流的原始定义电流大小表示电流方向一、电路的基本概念2.电路circuit所谓电路就是指电流所通过的路径。主要由导线及电路元件组成。3.电流、电压及

2、电阻的单位电流的单位：A、mA、μＡ电压的单位：Ｖ、mV、μV电阻的单位：Ω、ＫΩ、ＭΩ二、　基尔霍夫定律是分析电路最基本的工具之一，是本章的重点与难点内容1.几个相关名词支路（branch):节点（nodepoint):回路（loop):4.网孔：不含支路的回路支路：ab、ad、…...（共6条）回路：abda、bcdb、…...（共7个）结点：a、b、…...(共4个）I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-2.KCL(基尔霍夫第一定律）ＡI1I2I3KCL有二种表述方法：流入节点的电

3、流和等于流出节点的电流和。任一节点的电流代数和等于零。备注：必须规定电流的方向3.KVL(基尔霍夫第二定律）KVL研究的是任一闭合回路上的所有元器件的电压降（或电压升）之间的关系，核心内容：任一闭合回路上的所有元器件的电压降（或电压升）的代数和等于零。应用KVL列方程之前必须要注意的二个方向：预先标出支路电流方向；预先标出回路绕行方向；在上述二个方向确定后，列方程时，对于电阻上的电压降采取电流方向与绕行方向“相同取正，相反取负”；对于电源或电压源采取电压方向与绕行方向“相同取正，相反取负”。例aI1I2E2+-R1R3R

4、2+_I3#1#2#3bE1分析以下电路中应列几个电流方程？几个电压方程？基尔霍夫电流方程：结点a：结点b：独立方程只有1个基尔霍夫电压方程：#1#2#3独立方程只有2个aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1网孔网孔思考题1列出回路方程与节点方程思考题2如图求Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3及ＵAB电路中电位的计算电位的概念：⑴零电位：计算电位的起点，V＝0⑵零电位的选择：可以任意选择，通常设以接地点。⑶电位：电路中该点与零电位点之间的电压称为该点的电位。三、电压源与电流源电压源与电流源是电源对外特性的二种不同表达方式

5、。1实际电压源实际电压源的定义实际电压源的输出特性理想电压源2实际电流源实际电流源的定义实际电流源的输出特性理想电流源3电压源与电流源的等效四　叠加原理（复杂电路分析方法）在多个电源同时作用的线性电路(电路参数不随电压、电流的变化而改变)中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原电路I2''R1I1''R2ABE2I3''R3+_E2单独作用+_AE1BI2'R1I1'R2I3'R3E1单独作用I2'I1'AI2''I1''+BI2R1I

6、1E1R2AE2I3R3+_+_E1+B_R1R2I3'R3R1R2ABE2I3''R3+_例+-10I4A20V1010用叠加原理求：I=?I'=2AI"=-1AI=I'+I"=1A+10I´4A1010+-10I"20V1010解：将电路分解后求解应用叠加定理要注意的问题1.叠加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、电流的变化而改变）。分解电路时只需保留一个电源，其余电源“除源”：即将恒压源短路，即令E=0；恒流源开路，即令Is=0。电路的其余结构和参数不变，3.解题时要标明各支路电流、电压的正方

7、向。原电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电流的代数和。=+4.叠加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来求功率。如：5.运用叠加定理时也可以把电源分组求解，每个分电路的电源个数可能不止一个。设：则：I3R3=+五、戴维南定理名词解释：无源二端网络：二端网络中没有电源有源二端网络：二端网络中含有电源二端网络：若一个电路只通过两个输出端与外电路相联，则该电路称为“二端网络”。ABAB有源二端网络R注意：“等效”是指对端口外等效核心内容：有源二端网络用电压源模型等效。RO+_RE等效电压源的内阻（R0）等于有源二端网络

8、除源后相应的无源二端网络的等效电阻。（除源：电压源短路，电流源断路）等效电压源的电动势（E）等于有源二端网络的开路电压U0；有源二端网络R有源二端网络AB相应的无源二端网络ABABER0+_RAB已知：R1=20、R2=30R3=30、R4=20E=10V求：当R5=10时，I5=?R1R3+_R2R4R5