复杂电路的几种主要求解方法

利用基尔霍夫的节点电流定律和回路电压定律可组合成三种解决复杂电路的主要运算方法,即支路电流法、回路分析法(回路电流法)、节点分析法(节点电位法).支路电流法是以支路电流作为求解未知量,应用基尔霍夫两个定律进行求解的方法.应用此法求解电路时,通常电路的结构元件的参数都是已知的,所求的是各支路的电流和电压,故未知数的数目应等于电路中支路的数目(m),根据基尔霍夫两定律应列出同样多个独立方程式.     

大规模实时电路程序分析方法

手工求解理想电压源和理想电流源激励下的大规模实时电路全部支路电流、电压、功率的工作量极大,很难快速完成。通过扩展电路支路概念,有序化电路节点和电路支路,建立电路参数的拓扑矩阵,可以快速列出电路节点电压方程。设计出快速建立方程、快速求解方程所需的Mathematica程序,以解决大规模实时电路的快速求解问题。     

新型高电源抑制比CMOS电流基准

为提高CMOS集成电路中电流基准的精度和稳定性,提出了一种结构简单,电源抑制比(PSRR)很高的电流基准结构--三支路电流基准.应用基尔霍夫定律(Kirchhoff’s current and voltage law, Kcl Kvl)和偏微分方程,对比分析了传统的电流基准、共源共栅电流基准以及三支路电流基准的小信号模型,求解出了这3种电路的电源抑制比公式.对比发现传统电流基准和共源共栅电流基准的节点电压正反馈限制了电流基准的性能,三支路结构由于节点电压成强负反馈,拥有更高的PSRR.三支路电流基准采用了一阶温度补偿方案,保证了温度稳定性.经CSMC 0.5 μm工艺仿真结果显示,三支路基准在输入电压1.5~5.0 V的低频PSRR达-77.9 dB,明显优于另外两种结构;在-20~120 ℃温度区间内输出电流稳定性达到了255×10－6/℃,满足了大多数应用的要求.     

有理想源约束的线性网络分析法

分析有源复杂线性系统时,通常需列出除参考点以外的全部节点方程,以便求出各节点电压值。当节点数目很多时,求解过程是非常繁杂的。本文提出一种方法,不必先列出全部节点方程及电压约束方程,而是采取压缩一系列被理想源所约束的节点,得到只有独立节点的电路,从而直接写出为数较少的独立节点电流方程的矩阵式。此法大大简化了求解过程。     

大规模稳态电路分析程序的MATLAB实现

利用MATLAB强大的矩阵计算和图形显示功能,采用节点列表法,编制了大规模稳态电路分析程序.程序具有通用性,可用于分析含有电阻、电感、电容、互感、理想变压器、受控源、无伴电压源和无伴电流源的电路,并可直接求解节点电压、支路电压和支路电流.     

电源变换的一种新方法

对网络的电源进行变换．变换后的网络中不存在无伴电源，且无源支路的电压、电流不变，可简单地采用节点法或回路法求解     

电网络的灵敏度研究

从电路分析的节点法出发,提出了用于求解线性电网络节点电压灵敏度与支路电压灵敏度的一种有效方法.这种方法用于电路灵敏度分析,只需要进行一种便于计算机编程的矩阵运算,即可得到电路的所有节点电压和支路电压对全部电路参数的灵敏度.     

电源变换的一种新方法

对网络的电源进行变换，变换后的网络中不存在无伴电源，且无源支路的电压，电流不变，可简单地采用节点法或回路法求解。     

多线圈耦合网络的回路方程

在网络分折中,一般采用节点法或改进节点法,这是因为多数实际网络的独立节点数比独立回路数少,而且节点法方程的建立比回路法方程的建立简单。但是当网络中含有多线圈耦合时,节点法方程的建立要包含求支路电感矩阵的逆矩阵,改进节点法要增加互感支路的电流为待求量,这样当回路中含有大量耦台电感时,增加了方程组的阶数。本文建立的多线圈耦合电路的回路方程具有方程建立过程简单、方程组阶数低和计算机可以直接建立的优点。     

模拟电路故障诊断的CAA

本文提出诊断模拟电路多重故障的计算机辅助分析(CAA)方法,此方法简单、可靠,只要知道电路的支路数、节点数及可测端口的电压测量值就可判定K重故障(K=m-1,m 为可测端口数)。文中证明了对(K>2)个故障支路形成的不完全回路(即回路中缺一支路)也能唯一定位。     

Bott-Duffin逆在电网计算中的应用

一个电网络在电学上是用它的支路电流与支路电压来描述的,理论上也可利用数学上带权的有向图来描述,而一个具有m个节点,n个支路的网络又可以用一个m×n矩阵来表示,由电学中的K irchhof电流定律、Ohm定律,利用关联矩阵进而得出网络方程,利用Bott-Duffin逆,得到了求电网中各支路电流和支路电压的方法。     

电路的独立回路数

设电路有m个支路、n个结点,则利用克希荷夫第二定律能够而且只能够列出k=m-n+1个线性无关的方程式。本文叙述了一个基本的证明方法。这个方法不仅可用于电路,也可用于任何形状的任何网状结构。另一方面,这个方法可以实际地应用,以便较容易地选取复杂电路的独立回路。     

运用独立变量分析电路的一点技巧

对《电路分析基础》课中运用独立电流变量和独立电压变量解题方法提出一些实用的建议，如在网孔电流法中以独立的支路电流取代网孔电流，可以与ＫＣＬ相统一，使学生容易理解和掌握，在分析含有电流源的电路时，提出选择不经过电流源的独立回路而不一定选择网孔，从而减少电流变量的个数，简化解题过程，实践表明，这些方法效果不错。     

改进的节点电压矩阵方程的列写

本文通过两个具体例题介绍了改进的节点法矩阵方程的列写,特别适用于含有无伴电压源(包括受控源)支路的电路。这种方法简捷方便,只需套用推导出来的公式,利用计算机求解也很方便。     

谈回路方程的独立性

本文讨论了在应用基尔霍夫方程组求解线性网络的一个关键问题—回路的独立性.以纠正在教学中比较普遍存在的把选择独立回路的充分条件当作必要条件的错误.对如何正确选择出一组足够数目的独立回路,本文也介绍几种方法供教学中参考.     

回路法与割集法在线性直流(无受控源)网络分析中应用的扩展

文中讨论了有电流源支路和电压源支路的直流<无受控源>网络,在用系统的方法建立其方程时不用电源支路等效转移,而是用替代定理在回路法中用电压源支路替代电流源支路,在割集法中用电流源支路替代电压源支路,在不对网络加工的情况下用系统的步骤建立回路方程和割集方程的可能性,并给出了相应的步骤和较为通用的方程形式。同时文中还给出了使网络有唯一解的两个必要条件。     

不用电源变换直接建立网络矩阵方程

本文从电路一般支路的伏安关系出发,不转移理想电源支路——包括独立电源或受控源,电压源或电流源——导出了线性网络的回路电流矩阵方程和割集电压矩阵方程。     

稳恒电路的求解——独立回路的两个判据及相互关系

在求解稳恒电路的问题时,列基尔霍夫方程是有效的手段。而问题的关键是保证方程的独立性。本文较为详细地论述了独立回路的两个判据及相互关系,并给出了选取独立回路的简单操作方法     

改进的节点电压矩阵方程的列写

本通过两个具体例题介绍了改进的节点法矩阵方程的列写，特别适用于舍有无伴电压源(包括受控源)支路的电路。这种方法简捷方便，只需套用推导出来的公式，利用计算机求解也很方便。     

改进的节点电压法在建立电路方程中的应用

节点电压法是分析、求解电路的最方便最快捷的方法,它所涉及的变量少、方程数少,因而被广泛采用。但它仅限于网络中均为非零阻抗支路的情况,当遇到零阻抗支路时,通常采用改进节点电压法。文章阐述了常规节点电压法和改进节点电压法的解题思路,并结合实例介绍了改进节点电压法的应用过程,对丰富课堂教学内容、开阔学生视野、激发学生的学习兴趣有一定的促进作用。