射隨電路模型

⑴ 硬體設計大師們，求模擬電路的學習方法和常見應用

模擬電路（Analog Circuit）：處理模擬信號的電子電路 。「模擬」二字主要指電壓（或電流）對於真實信號成比例的再現，它最初來源於希臘語詞彙ανάλογος，意思是「成比例的」。
特點
1、函數的取值為無限多個；
2、當圖像信息和聲音信息改變時，信號的波形也改變，即模擬信號待傳播的信息包含在它的波形之中（信息變化規律直接反映在模擬信號的幅度、頻率和相位的變化上）。
3.初級模擬電路主要解決兩個大的方面：1放大、2信號源。
4、模擬信號具有連續性。
一.半導體器件
包括半導體特性，半導體二極體，雙極結性三極體，場效應三極體等
導電性介於良導電體與絕緣體之間，利用半導體材料特殊電特性來完成特定功能的電子器件。
二.放大電路的基本原理和分析方法：1.原理：單管共發射極放大電路；雙極性三極體的三組態---共射 共基 共集；場效應管放大電路－－共源極放大。分壓自偏壓式共 源極放大，共漏極放大，多級放大，2方法 直流通路與交流通路；靜態工作點的分析；微變等效電路法；圖解法等等。
三.放大電路的頻率響應
單管共射放大電路的頻響－－下限頻率，上限頻率和通頻帶頻率失真波特圖多級放大電路的頻響
四.功率放大
互補對稱功率放大電路—— OTL（省去輸出變壓器），OCL（實用電路）
五.集成放大電路
放大電路（amplification circuit）能夠將一個微弱的交流小信號（疊加在直流工作點上），通過一個裝置（核心為三極體、場效應管），得到一個波形相似（不失真），但幅值卻大很多的交流大信號的輸出。實際的放大電路通常是由信號源、晶體三極體構成的放大器及負載組成。
偏置電路，差分放大電路，中間級，輸出級。
六.放大電路的反饋
正反饋和負反饋
負反饋：四組態——電壓串聯，電壓並聯，電流串聯，電流並聯負反饋。（注意輸出電阻和輸入電阻的改變）
負反饋的分析：Af=1/F（深度負反饋時）
七.模擬信號運算電路
理想運放的特點（虛短虛地）；
比例運放（反向比例運放,同向比例運放，差分比例運放）；
求和電路（反向輸入求和，同向輸入求和）
積分電路，微分電路；
對數電路，指數電路；
乘法電路，除法電路。
八.信號處理電路
有源濾波器（ 低通LPF，高通HPF。帶通BPF，帶阻BEF）
電壓比較器（過零比較器，單限比較器,滯回比較器，雙限比較器）
九.波形發生電路
正弦波振盪電路（條件，組成，分析步驟）
RC正弦波振盪電路（RC串並聯網路選頻特性）
LC 正弦波振盪電路 （LC並聯網路選頻特性電感三點式電容三點式）
石英晶體振盪器
非正弦波振盪器（矩形波，三角波，鋸齒形發生器）
十.直流電路
單相整流電路
濾波電路（電容濾波，電感濾波 ,復式濾波）
倍壓整流電路（二倍壓整流電路，多倍壓整壓電路）
串聯型直流穩壓電路
是涉及連續函數形式模擬信號的電子電路，與之相對的是數字電路，後者通常只關注0和1兩個邏輯電平。「模擬」二字主要指電壓（或電流）對於真實信號成比例的再現，它最初來源於希臘語詞彙ανάλογος，意思是「成比例的.

功能
（1）放大電路：用於信號的電壓、電流或功率放大。
（2）濾波電路：用於信號的提取、變換或抗干擾。
（3）運算電路：完成信號的比例、加、減、乘、除、積分、微分、對數、指數等運算。
（4）信號轉換電路：用於將電流信號轉換成電壓信號或將電壓信號轉換為電流信號、將直流信號轉換為交流信號或將交流信號轉換為直流信號、將直流電壓轉換成與之成正比的頻率……
（5）信號發生電路：用於產生正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波。
（6）直流電源：將220V、50Hz交流電轉換成不同輸出電壓和電流的直流電，作為各種電子線路的供電電源。

分類
模擬電路可分為標准模擬電路和專用模擬電路(application spacific analog IC)兩大類，前者占市場的37%，後者佔63%，據ICInsight公司報道，2000年兩者合計達310億美元，比上年大幅增長40%，預計今年將續增23%，達380億美元。又據WSTS(世界半導體貿易統計協會2012年秋季最新預測，世界模擬電路市場2000年為306.3億美元，2013年增長20%，達368.8億美元，1999~2003年間的年均增長率為19.5%。標准模擬電路包括放大器介面電路、數據轉換器、比較器、穩壓器和基準電路等。2000年共計114億美元，其中穩壓器和基準電路比例最大，占整個模擬電路市場的13%，隨後為放大器，佔10%，介面電路8%，數據轉換器6%，比較器1%。專用模擬電路市場是指在消費類電子產品、計算機、通信、汽車和工業其他部門應用的電路。2000年共計192億美元在整個模擬電路市場上，通信用專用模擬電路佔22%，消費類佔16%，汽車用佔9%，計算機佔8%，工業和其他應用佔7%。

快速發展的原動力
推動模擬電路快速發展的原動力，首先是產品數字化數字系統的不斷發展，必須依靠模擬器件與人類相溝通，促使後者隨之擴大。數字產品包括蜂窩電話、PDA、顯示器、音響設備、鍵盤乙太網和DSL產品，等等生產廠商有Linear Technology Maxim ST和TI等。在攜帶型產品等的驅動下，電源管理集成電路增長也很迅速其次，加工工藝日益微細化，電路幾何尺寸不斷變小，例如，加工工藝從0.35微米縮小到0.25微米再到0.1微米，而優良品質的模擬電路很難集成進去因此，設計人員不得不把模擬電路另做在小封裝里牽引分立模擬電路發展。第三，語音和數據通信的融合也對模擬電路產生積極影響。電視電纜語音傳送(voice-over-cable)，數字用戶線語音傳送(voice-over-packetprotocol)等都對模擬和混合信號電路有很大的依賴性。第四，隨著設備電源從5V降到3V，有時甚至到1.8V，電源處理變得日益重要，由此推動了AC/DC轉換器、DC/DC變換器、電源管理IC等的發展。便攜性連接性和電源處理是模擬集成電路生產必須面對的三大技術方向。無源元件集成、性能保持和縮短上市時間則是模擬集成電路廠商生產經營中關注的三大主題。例如，RF模塊上無源元件集成就很重要，一不留神，無源元件就可能在板上佔有最大的空間。由於功能是集成的，因此在性能上很可能要作一番權衡，上市時間的重要性自不待言。開關電源DC/DC變換器會產生雜訊，這是模擬集成電路廠商面臨的又一大課題。在通信基礎設施方面，廠商還必須滿足熱插拔，在設備的重新配置和維修中，當一塊板替換另一塊時，通過熱插拔整個系統就不用關掉。世界從事模擬集成電路生產最大的公司依次是TI(1999年的營收為28億美元，市場佔有率13%)，ST(23億美元，10%);Philips(19億美元，9%)，Infineon(17億美元，8%)，ONSemi(15億美元，7%)，NS(14億美元，6%)，AD(13億美元，6%)。這7家公司共佔有60%。

⑵ （射頻電路設計）關於在ADS中模擬和做實際做電路板時候碰到的問題

ADS裡面的自動優化肯定不能作為最後的器件參數，得考慮到實際存在的情況，再說ADS裡面的自動優化功能，軟體計算出來的參數並不是最好的，你可以在它優化好了後再進行模擬，回發現還是不很很理想，都得手工慢慢的調，我以前用的時候自動優化後還得手工調整才能達到理想的參數指標。
你用自動優化是不是想進行網路特性阻抗的匹配？假如是要做特性阻抗匹配的話，最好是先人工計算一下網路的器件組成及各個參數，然後再將計算出的網路在ADS裡面進行模擬，這樣的話會精確一些。

⑶ 硬體基礎與電路（第一章 電路模型及電路定律）

電路及的電路模型

電路定義：電路是指電流多通過的路徑，也稱迴路或網路，是由電氣設備和元器件按一定方式連接起來，以實現特定功能的電氣裝置。

電路的作用：

（1）電能的傳輸和轉換。列如電力供電系統、照明設備、電動機等。主要利用電的能量，其電壓、電流、功率相對較小，頻率較高，也稱為強電系統。

（2）信號的傳遞和處理。列如電話、擴音機電路用來傳送和處理音頻信號，萬用表用來測試電壓、其電壓、電流和電阻，計算機的存儲器用來存放數據和程序。主要用於處理電信號，其電壓、電流、功能相對較小，頻率較高，也稱為弱電系統。

電氣圖及電路模型

定義：一個完整的電路是由電源（或信號源）、負載和中間環節（如開關、導線等）三個基本部分組成的。

（1）一個實際的電阻器在有電流流過的同時還會產生磁場，因而還兼有電感的性質。

（2）一個實際電源總有一點電阻，因而在使用時不可能總保持一定的電壓。

（3）連接導體總有一點電阻，甚至還有電感。

用一個足以表徵其主要性能的模型來表示。列如：

（1）燈泡的電感是極其微小的，把她看作一個理想的電阻元件是完全可以的。

（2）一個新的干電池，其內阻與燈泡的電阻相比可以忽略不計，把她看作一個電壓恆定的理想電壓尺爛源也是完全可以的。

（3）在連接導體很短的情況下，導體的電阻完全可以忽略不計，可看沖慎作理想導體。於是這個理想電阻元件就構成了燈泡的模型，理想電壓源就構成了電池的模型，而理想導體則構成了連接導體的模型。

集總元件與集總假設

1.電路研究的理想化假設

假定電路中的電磁現象可以分別研究，用「集總參數元件」（簡稱集總元件）來構成模型，每一種集總元件均只表現一種基本現象，且可以用數字方法精確定義。

2.集總假設的適應條件

集總含陵判漏義：元器件中的電場和磁場可以分隔，並分別加以表徵和研究，即元器件中交織存在的電場和磁場之間不存在相互作用。但在實際上，若電場與磁場間存在相互作用時將產生電磁波， 這樣電路中的一部分能量將通過輻射而損失掉。

集總假設的使用是有條件的，只有在輻射能量可以忽略不計的情況下才能採用集總假設，即當實際電路元件或部件的外形尺寸遠比通過它的電磁波信號的波長小得多，可以忽略不計時，方可採用集總假設。

這種元件和部件稱為集總元件，是抽象的理想元件模型，由集總元件構成的電路模型，稱為集總電路。

電路變數

電路的電性能可以用一組表示為時間函數的變數拉低描述，最常用到的是電流、電壓和電功率。各電量單位都採用國際單位制。

電流： 自然界中存在正、負兩種電荷，在電源的作用下，電路中形成了電場，在電場力的作用下，處於電場內的電荷發生地定向移動，形成電流，習慣上把正電荷運動的方向規定為電流的方向。

電流的大小稱為電流強度（簡稱電流），是指單位時間內通過導體橫截面的電荷量，即：

                                                                                i（t）= dq/dt

式中，電荷q的單位為庫【侖】（C）：時間t 的單位為秒（s）:電流i的單位為安【培】（A）。除A外，常用的單位有毫安（mA），微安（uA），它們之間的換算關系如下：

                                                                                    1A = 103mA

                                                                                    1mA = 103uA

如果電流的大小和方向不隨時間變化，這種電流稱為恆定電流，簡稱直流，一般用大寫字母I表示。

如果電流的大小和方向都隨時間變化，則稱為交變電流，簡稱交流，一般用小寫字母i表示。

電壓

                                                                           u(t)=dW/dq

式中，dq為由a點轉移到b點的正電荷量，單位為庫【侖】（C）；dW為轉移過程中電場力對電荷dq所做的功，單位為焦【耳】（J）；電壓u(t)的單位為伏【特】（V）。

如果正電荷由a點轉移到b點，電場力做了正功，則a點為高電位，即正極，b點為低電位，即負極；正電荷由a點轉移到b點，電場做了負功，則a點為低電位，即負極，b點為高電位，即正極。

如果正電荷量及電路極性都隨時間變化，則稱為交變電壓或交流電壓，一般用小寫字母u表示；若電壓大小和方向都不變，稱為直流（恆定）電壓，一般用大寫字母U表示。

參考方向

參考方向可以任意選定，在電路圖中，電流的參考方向用箭頭表示；電壓的參考方向（也稱參考極性）則在元件或電路的兩端用「+」、「-」符號來表示，「+」號表示高電位端，「-」號表示低電位端；有時也用雙下標表示，如uAB表示電壓參考方向由A指向B。

如果電流或電壓的實際方向（虛線箭頭）與參考方向（實線箭頭或「+」、「-」）一致，則用正值表示；如果兩者相反，則為負值。

、在分析電路時，應先設定好合適的參考方向，在分析與 計算的過程中不再任意改變，最後由計算結果的正、負值來確定電流和電壓的實際方向。

如果指定電流過某元件（或電路）的電流參考方向是從標以電壓的正極性的一端指向負極性的一端，即兩者的參考方向一致，則把電流和電壓的這種參考方向稱為關聯參考方向；當兩者不一致時，稱為非關聯參考方向。

在分析計算電路時，對無源元件常取關聯參考方向，對有源元件則常取非關聯參考方向。

電功率

電功率表示電路或元件中消耗電能快慢的物理量，定義為電流在單位時間內所做的功，即

                                                                                    p(t)=dW/dt

當時間t的單位為秒（s），功W的單位為焦【耳】（J）時，功率p的單位為瓦【特】（W）。設定電流和電壓為關聯參考方向時，由式（1-2），有dW=u(t)dq,再結合式（1-1），有

、                                                                p（t）= dW/dt=u(t)dq/dt=u(t)i(t)

此時把能量傳輸（流動）的方向稱為功率的方向，若p(t)>0,表示此電路（或元件）吸收能量，此時的p(t)稱為吸收功率；若p(t)<0,此電路（或元件）吸收能量，此時的p(t)稱為發出功率。 

對於p(t)=u(t)i(t),當設定電流和電壓為非關聯參考方向時，若p(t)>0，表示此電路（或元件）發出能量，此時的p(t)稱為發出功率；若p(t)<0,此電路（或元件）吸收能量，此時的p(t)稱為吸收功率。

根據能量守恆定律，對於一個完整的電路來說，在任一時刻各件吸收的電功率的總和應等於發出電功率的總和，或電功率的總和代數為零。

電能的單位是焦【耳】（J），在電力系統中，電能的單位通常用千瓦時（kw.h）來表示，也稱為度（電），它們之間的換算關系為

                                                             1度（電）=1kW.h=3.6*106 J

注意：實際的電氣設備都有額定的電壓、電流和功率限制，使用時不要超過規定的額定值，否則易使設備損壞。超過額定功率稱為超載，低於額定功率稱為欠載。

電路元件

實際的元件是用理想化的電路元件的組合來表示的。理想的電路元件有二端元件和多端元件之分，又有有源、無源的區別。本書所涉及的無源理想二端元件有電阻、電容和電感，無源理想多端元件有晶體管、運算放大器、變壓器等；有源元件有理想電壓源和理想電流源。

每一個理想電路元件的電壓u或電流i，或者電壓與電流之間的關系都有著確定的規定，例如電阻元件上的電壓與電流關系為u = f（i）。這種規定充分地表徵了此電路元件的特性，稱為元件的約束。

電阻元件

電阻元件是從實際物體中抽象出來的理想模型，表示物體對電流的阻礙和將電能轉化為熱能的作用，如模擬燈泡、電熱爐等電器。

電容元件

電容元件是一種表徵電路元件儲存電荷特性的理想元件，簡稱電容。

電感元件

電感元件的原始模型為絕緣導線（如漆包線、紗包線等）繞制而成的圓柱線圈。當線圈中通以電流i時，在線圈中就會產生磁通量，並儲存能量。線圈中變化的電流和磁場可使線圈自身產生感應電壓。磁通量與線圈的匝數的乘積稱為磁通鏈，磁通鏈的單位是韋【伯】（wb）。

表徵電感元件（簡稱電感）產生磁通、存儲磁場能力的參數稱為電感，用L表示。它在數值上等於單位電流產生的磁通鏈。即

                                                                            L = Ψ/i

電感L也稱自感系數，基本單位是亨【利】（H）。1H = 1Wb/A,常用的單位還有豪亨（mH）和微亨（μH），它們之間的換算關系如下：

                                                     1H = 103mH                      1mH = 103μH

獨立電壓源

電源是一種把其他形式的能轉換成電能的裝置 。

獨立源是從實際電源中抽象出來的一種電路模型，分為獨立電源（也稱為理想電壓源，簡稱電壓源）和獨立電流源（也稱為理想電流源，簡稱電流源）。電壓源的電壓或電流源的電流一定，不受外電路的控制而獨立存在。

獨立電流源

獨立電流源也是一種電路模型。

電流源是一種能產生電流的裝置。例如光電池在一定條件下，在一定照度的光線照射時被激發產生一定值的電流，該電流與照度成正比，該光電池可視為電流源。 

受控源

受控源有稱非獨立源，也是一種理想電路元件，具有與獨立源完全不同的特點。以受控制電壓源為例，它的電壓是受同一電路中其他支路的電壓或電流控制的。

受控源原本是從電子器件中抽象而來的。

受控源分為四種形式：電壓控制電壓源、電流控制電流源、電壓控制電流源和電流控制電流源。

基爾霍夫定律

電路的基本規律包含兩方面的內容。一是將電路作為一個整體來看，二是電路的各個組成部分（電路元件）。

基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。

1.支路

電路中只通過同一電流的每個分支稱為支路，由一個或多個二端元件串聯組成。流經支路的電流稱為支路電流。

2.節點

三條或三條以上支路的連接點稱為節點。

3.迴路

電路中的任一閉合路徑稱為迴路。

4.網孔

在迴路內部不另含有支路的迴路稱為網孔。

KCL

電荷守恆和電流連續性原理指出，在電路中任一點上，任何時刻都不會產生電荷的堆積和減少現象，由此可得基爾霍夫電流定律（KCL）。

對於任一集總電路中的任一節點，在任一時刻，流進該節點的所有支路電流和等於流出該節點的所有支路電流的和。

關於基爾霍夫電流定律的說明如下：

.KCL定律適用於集總電路，表徵電路中各個支路電流的約束關系，與元件特性無關。

.使用KCL定律時，必須先設定各支路電流的參考方向，再依據參考方向列寫方程。

.可將KCL推廣到電路中的任一閉合面或閉合曲線。

KVL

由於電路中任意一點的瞬時電位具有單值性，若沿著任一路徑，回到原來的出發點時，該點的電位是不會變化的，因此可得基爾霍夫電壓定律。

對於任一集總電路，在任一時刻，沿任一迴路循環一周，該迴路所有支路電壓降的和等於所有支路電壓升的和。

關於基爾霍夫電壓定律（KVL）的說明如下：

.KVL定律適用於集總電路，表徵電路中各個支路電壓的約束關系，與元件特性無關。

使用KVL定律時，必須先設定各支路電壓的參考方向，再依據參考方向和選定的繞行方向列寫方程。

由KVL定律時，任何兩點間的電壓與這兩點間所經路徑無關。

在電路分析中，當電路中有多個未知的支路電壓和電流時，常要運用KVL，KCL定律列寫多個方程，組成線性方程組求解。

電路電位的計算

電位也稱為電勢，是表示電場中某點所具有能量的物理量，用符號V表示。

什麼是電位

在電路中，電位指某點到參考點間的電壓，通常設參考點的電位為零，用圖符「|」表示。

在不接地的電子設備中，常把多個元器件匯聚的公共點設為零電位，也稱之為地。

計算電位的基本方法可歸納為如下幾點。

（1）選定電路中某一點味參考點，設其電位為零。

（2）標出個電流參考方向及個元件兩端電壓的參考正、負極性。

（3）計算各點至參考點間的電壓，即得到的各點的電位。

電路的簡化

為了方便繪制電路圖及簡化計算過程，藉助電位的概念，常採用簡化電路圖。

⑷ 射頻電路設計的熱量分析

熱量管理是所有電路設計人員都關心的一個問題，特別是針對大信號時。在射頻/微波電路中，大信號常見於功率放大器和系統發送端元件。不管是連續波(CW)信號還是脈沖信號，如果產生的熱量得不到有效疏導，它們都將導致印製電路板(PCB)上和系統中的熱量積聚。對電子設備來說，發熱意味著工作壽命的縮短。
防止電路熱量積聚需要一定的想像力：可以想像成熱量從一個熱源(如功率晶體管)流向一個目的地(如散熱片或設備底座)。
理解熱量在系統各射頻/微波元件中是如何產生的也有助於熱量分析。例如，功率放大器發熱不是僅因其工作在大功率級，諸如放大器效率、放大器輸出端的阻抗匹配(VSWR)以及源自放大器輸出的熱路徑等因素都會影響放大器熱量的產生。盡管具有50%效率的功率放大器似乎已經很不錯，但這也會浪費掉系統供給它的一半能量，其中大部分以熱量的形式損失掉了。
除功率放大器外，像濾波器和功率分配器這樣的無源器件的插入損耗以及元件、同軸電纜和其它互連器件連接處的阻抗不匹配(高VSWR)也會導致「散熱障礙」.高效的熱管理需要了解熱量從源(例如放大器)流過所有連接電纜和其它元件再到散熱終點的熱量流動過程。
在電路層面，熱管理也是放大器自身的一個問題，因為熱量從放大器的有源器件向外流動--有些熱量通過電路板材料，有些進入周圍元件，有些流入電路板上下方周圍的空氣。理想情況下，可以提供一條讓熱量從有源器件正確地散發出來的路徑，因為這些器件周圍的熱量積聚也會縮短它們的工作壽命。此外，這些熱量可能對某些器件造成有害影響，比如在硅雙極型晶體管中溫度的不斷上升，即通常所說的「熱失控」.
在散熱不當的情況下，有些器件相比其它器件更易受到損壞。例如，GaAs半導體襯底的導熱率大約只有硅器件的三分之一。在高溫下，GaAs晶體管也可能遭受記憶效應的影響(也就是說即使溫度已經下降，器件仍可能工作在高溫時的特定增益狀態)，進而導致器件線性性能變差。
熱量分析實質上是基於對器件或電路中使用的不同材料的研究，以及這些材料的熱阻或其對熱量流動的阻力。當然，反過來說就是材料的導熱率，這是衡量材料導熱能力的一個指標。熱材料(比如導熱膠和電路板材料)的數據手冊中一般都列有這一參數，參數值越高，代表這種材料處理大功率級和發熱量的能力就越高。
熱阻可以用溫度變化(該數值是作為所採用功率的函數)來描述，通常單位為℃/W.在為器件、電路板和系統建立熱量模型時，必須考慮所有熱效應的影響，這不僅包括器件的自發熱效應，還包括其對周邊器件的影響。由於這些交互作用的存在，熱建模一般是通過構建一個帶有全部發熱器件的熱矩陣來完成的。
在電路上，即使像電容這樣的無源電路元件也可能對散熱起作用。當然，為了使系統能考慮到所有的熱量規劃，正確的熱量設計應從PCB級和選擇最適合特定電路設計中功率和熱量等級的PCB層壓材料開始。在選擇電路板層壓材料時，不應只是簡單地選擇具有最高導熱率的材料，還需要考慮在不同溫度下的電氣和機械穩定性。
例如，層壓板可由其在所有三個方向(長、寬、厚)上的熱膨脹系數(CTE)以及介電常數的熱系數來描述。第一個參數代表了材料隨溫度變化而膨脹或收縮的程度，而第二個參數表明了介電常數隨溫度的變化情況。第一個參數對可靠性有很大影響，而第二個參數可能引起介電常數在不同溫度下發生偏離，最終導致微帶電路中的阻抗發生變化(例如，這種變化可能改變帶通濾波器的中心頻率)。
由於很多系統(包括商業通信和戰術軍事系統)都需要具有高可靠性和穩定的電氣性能，電路板材料供應商近年來非常關注熱管理問題，開發出的材料不僅能夠處理類似功率放大器等電路中的較高功率級，而且在高溫下不會發生電氣性能改變。下圖材料整合了穩定的機械與電氣性能以及導熱性能，因此可作為高頻功率放大器的理想材料。
圖：新開發的RT/roid 6035HTC電路材料用來滿足設計人員對改善高溫性能的需求。

⑸ 運算放大器的等效電路

把放大器看做含有抄受控電源的有源網路，可以等效成受控電壓源與電阻串聯，或者受控電流源與電阻並聯（不是串聯），二者對負載的作用是等效的，根據放大電路的性質選擇不同的等效模式。
射極跟隨器是穩定輸出電壓，用電壓源等效，U0 = Ui * （1 + R2/R1 ）= Ui (R1=∞)，等效電壓源電壓是Ui，串聯電阻（內阻）R0 = 0 。

⑹ 電路元件的工作原理

電工中實際器件的數學模型。每一個電路元件的電壓u或電流i，或者電壓與電流之間的關系有著確定的規定。這種規定性充分地表達了這電路元件的特性。這種規定性也叫做元件約束。有時，在元件約束里也用到電荷q和磁鏈ψ，不過它們與電壓u和電流i總是滿足下面的關系

在電工理論中常取適當的元件，加以聯接來構造實際器件或電路的模型，以便於分析計算。表中列出了一些常見的電路元件和它們的元件約束。表中，除了獨立電壓源和獨立電流源之外，如果元件參數是常數，對應的元件叫做定常元件。定常電容器和定常電感器的元件約束分別是

式中C和L是常數
電路元件通常分為時變元件與時不變元件、線性元件與非線性元件、分布參數元件與集總參數元件。 如果元件參數是時間 t的函數，對應的元件叫做時變元件；否則叫做時不變元件。定常元件是一種時不變元件。時變元件的一個例子是用手或某種機構不斷地反復轉動電位器的軸，電位器的電阻就隨時間變化。這時可以用時變電阻器作為電位器的模型。例如設電阻R是R=1000(1+0.6sint)歐，則時變電阻器的元件約束是
u =Ri=【1000(1+0.6sint)】i u或電流i的函數(有時也可以是電荷q或磁鏈 ψ的函數)，對應的元件叫做非線性元件;否則叫做線性元件。 定常元件是一種線性元件。非線性元件的一個例子如下：半導體二極體的數學模型為
i=a(－1)(a>0,b>0)上式為元件約束。它在電流i與電壓u之間規定了一個代數關系，元件是非線性電阻器。電阻R 是 上式說明，電阻R 是元件電壓u的函數。 不同條件下可以有不同的電路模型。例如一根金屬導線，當其中電流的頻率很低時，可以用定常電阻器作為它的模型。當導線中電流的頻率很高時，導線中各處的電流並不相等，也就是說導線中的電流和空間位置有關。圖1表明，在不同的空間位置上,電流i1，i2，i3……一般地互不相等,特別是流入導線一端的電流i1不必等於從導線另一端流出的電流in。
對於某個電工器件，凡是要考慮其電流、電壓和空間位置或者說要考慮其電流、電壓在空間的分布情況時，即為分布參數元件，必須採用具有分布參數的模型。均勻傳輸線就是一種典型的分布參數電路。不考慮電流、電壓在空間分布的模型，叫做集總參數模型。表中所列電路元件都是集總參數元件或稱集總元件。 由集總參數元件組成的電路稱為集總參數電路或集總電路。在這種電路里，電流、電壓除了在元件上應滿足元件約束之外，還要滿足基爾霍夫定律。
對於圖2a所示的集總參數電路，可以寫出以下電路方程。
基爾霍夫第一定律方程： i1=i2+i3
基爾霍夫第二定律方程： u1+u2=usu2=u3
元件約束方程： u1=R1i1u2=R2i2u3=R3i3us=f(t)
這個電路的電路方程是一組代數方程。如果電路中還含有受控電源、理想變換器、運算放大器等元件，列出的電路方程仍然是一組代數方程。因為聯系這些元件的電壓和電流的元件約束是代數關系,不含對時間t的導數（如表<所示）。
對於圖2b電路，它的基爾霍夫定律方程和圖2a電路的相同。若圖的R、L、C是常數，即對應的元件是定常元件，則元件約束是： u1=Ri1 us=f(t)
由於電路里含有電容元件和電感元件，電路方程里有對時間t的導數。
假設已知獨立電壓源的電壓的時間變化即已知f(t)，已知圖a 中三個定常電阻器的常值參數R1、R2、R3,或已知圖b中三個定常元件的常值參數R、L、C,根據非齊次線性代數方程的理論或非齊次線性常系數常微分方程的理論，從原則上講可以求解圖a、圖b各處的電流和電壓。獨立電壓源的電壓us以及獨立電流源的電流is常稱為激勵，而其他的電流、電壓叫做響應。
當電路元件是時變的或者是非線性的，甚至既是時變、又是非線性的，求解電路方程很困難。一般需用計算機來解復雜的電路方程。

⑺ 什麼是SDH(數字電路)

數字電路是用數字信號完成對數字量進行算術運算和邏輯運算的電路。

由於它具有邏輯運算和邏輯處理功能，所以又稱數字邏輯電路。現代的數字電路由半導體工藝製成的若干數字集成器件構造而成。邏輯門是數字邏輯電路的基本單元。存儲器是用來存儲二進制數據的數字電路。從整體上看，數字電路可以分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類。

數字集成器件所用的材料以硅材料為主，在高速電路中，也使用化合物半導體材料，例如砷化鎵等。

邏輯門是數字電路中一種重要的邏輯單元電路 。TTL邏輯門電路問世較早，其工藝經過不斷改進，至今仍為主要的基本邏輯器件之一。隨著CMOS工藝的發展，TTL的主導地位受到了動搖，有被CMOS器件所取代的趨勢。

(7)射隨電路模型擴展閱讀

特點：

1、 同時具有算術運算和邏輯運算功能

數字電路是以二進制邏輯代數為數學基礎，使用二進制數字信號，既能進行算術運算又能方便地進行邏輯運算（與、或、非、判斷、比較、處理等），因此極其適合於運算、比較、存儲、傳輸、控制、決策等應用。

2、 實現簡單，系統可靠

以二進製作為基礎的數字邏輯電路，可靠性較強。電源電壓的小的波動對其沒有影響，溫度和工藝偏差對其工作的可靠性影響也比模擬電路小得多。

3、 集成度高，功能實現容易

集成度高，體積小，功耗低是數字電路突出的優點之一。電路的設計、維修、維護靈活方便，隨著集成電路技術的高速發展，數字邏輯電路的集成度越來越高。

集成電路塊的功能隨著小規模集成電路（SSI）、中規模集成電路（MSI）、大規模集成電路（LSI）、超大規模集成電路（VLSI）的發展也從元件級、器件級、部件級、板卡級上升到系統級。