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  • 注册x本帖最后由 以升作喆 于 2019-1-25 12:33 编辑关于节点分压这部分知识点,相信大家不论在实地还是远程都多少了解到一些,虽然可以用迅维开发制作的“电子电路计算器”方便快捷地计算出节点电压,但对于一些勤学...

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    本帖最后由 以升作喆 于 2019-1-25 12:33 编辑

    关于节点分压这部分知识点,相信大家不论在实地还是远程都多少了解到一些,虽然可以用迅维开发制作的“电子电路计算器”方便快捷地计算出节点电压,但对于一些勤学好问的同学不仅要知其然,还要知其所以然,至少我就是这样的。今天有幸与大家一起交流探讨节点分压的原理,如有错漏或不妥之处,恳切希望得到专家们和广大读者的批评指正。

    先看一张图:

    电路图.png (69.79 KB, 下载次数: 13)

    2019-1-25 12:08 上传上图的工作原理这里就不再赘述,但箭头所指向的节点电压却是今天讨论的重点,此点电压不同于一般的串联和并联,从电阻的结构上来讲,它既有并联又有串联,从电压源头上来讲,它有双路或者多路供电,而不是单一的供电端。为方便观看及理解,将以上电路简化后变形如下:

    QQ截图20190124142859.png (27.76 KB, 下载次数: 15)

    2019-1-25 12:09 上传

    在分析此点电压之前,必须先了解一个定律,那就是基尔霍夫定律。基尔霍夫定律是德国物理学家基尔霍夫提出的,基尔霍夫定律是电路理论中最基本也是最重要的定律之一,它概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律。

    d5ead66619876a0d69d26507ff9b1769.png (48.12 KB, 下载次数: 12)

    2019-1-25 12:10 上传

    一、基尔霍夫第一定律:又称基尔霍夫电流定律,简记为KCL。是确定电路中任意节点处各支路电流之间关系的定律,因此又称为节点电流定律。定律表明:所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。

    那何为节点呢?三条或三条以上支路汇合的点称为节点。很明显,在上图中,A点和B点就是由三条支路汇合的点,所以它们就是节点。

    那如何理解“所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和”这句话呢?看下图:

    河流.jpg (358.86 KB, 下载次数: 15)

    2019-1-25 12:32 上传

    图片中的两条河道汇合在一起形成一条主干道,所以从汇合点处流入的水流总和一定是等于该汇合点处流出的水流总和。

    明白了这一点后,上图中的电路就不难理解了。对具有n个节点的电路,独立的KCL方程数有n-1个。假设电阻R290所在支路的电流为I1,电阻R296所在支路的电流为I2,电阻R295所在支路的电流为I3,电路中有2个节点,则独立方程仅有1个,即:I1+I2=I3。

    QQ截图20190124162038.png (37.68 KB, 下载次数: 18)

    2019-1-25 12:13 上传

    二、基尔霍夫第二定律:又称基尔霍夫电压定律,简记为KVL。是确定电路中任意回路内各电压之间关系的定律,因此又称为回路电压定律。定律表明:沿着闭合回路所有元件两端电压的代数和等于零。

    那何为回路呢?从某一节点出发,连续地沿着支路循行(途经的每个节点都只经过一次)回到原节点,所形成的闭合路径,称为回路。在上图中,共有三条回路,标注(蓝色)如下:

    QQ截图20190124205311.png (29.29 KB, 下载次数: 10)

    2019-1-25 12:14 上传

    QQ截图20190124205458.png (29.15 KB, 下载次数: 19)

    2019-1-25 12:14 上传

    QQ截图20190124205601.png (29.3 KB, 下载次数: 15)

    2019-1-25 12:14 上传

    那如何理解“沿着闭合回路所有元件两端电压的代数和等于零”这句话呢?我们就用第一张图的回路举例说明。

    QQ截图20190124213001.png (27.63 KB, 下载次数: 17)

    2019-1-25 12:15 上传

    我们先设定这条支路的电流方向和回路绕行方向。电流方向图中已用箭头标出,回路绕行方向假设跟它一致,则有KVL方程UR290+UR295-3.3V=0。

    有人会问,为何是减3.3V,而不是加3.3V?那是因为在列写KVL方程时,虽然回路的绕行方向是可以任意选定,但是当支路中元件的电压降方向与绕行方向一致时,方程中该元件的电压为正,反之为负。

    很明显,上图中R290与R295的电压降方向与绕行方向一致,所以电压为正,而3.3V电源的电压降方向与绕行方向不一致,所以电压为负。

    好,根据第一张图的回路已列出了第一个KVL方程,相信大家根据后两张图的回路可以很快地列出第二个和第三个KVL方程。这里,我把三个方程排列如下

    UR290+UR295-3.3V=0         ①

    UR296+UR295-5.0V=0         ②

    UR290-UR296+5.0V-3.3V=0     ③

    上面三个方程式中,只有两个是独立的,因为它们中的任意两个方程式相加或是相减,均可得出第三个方程式。所以在一般情况下,基尔霍夫第二定律能够提供的独立回路方程数L等于电路支路数m与独立节点数(n-1)的差,即L=m-(n-1)。本例中共有3条支路,2个节点,所以独立回路方程数为2个。

    至此,一个独立电流方程和两个独立回路方程已经够成了一个三元一次方程组,现转换变形如下:

    截图201901251225096790.png (2.24 KB, 下载次数: 17)

    2019-1-25 12:25 上传

    求得I1=16.3uA,I2=27.6uA,I3=43.9uA,故R295两端的电压,即B点电压UR295=43.9uA×49.9Ω=2.19V。

    QQ截图20190125102403.png (22.51 KB, 下载次数: 14)

    2019-1-25 12:29 上传

    综上所述,节点电压的计算分为以下几个步骤:

    1、简化电路;

    2、设定各支路电流方向及各回路绕行方向;

    3、根据节点电流定律列出(n-1)个电流方程,n为节点数;

    4、根据回路电压定律列出(m-n+1)个独立回路电压方程,m为支路数;

    5、求解方程并通过“节点分压计算器”检验。

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  • 分压电路 1. 原理 ​压原理:指的是在串联电路中,各电阻上的电流相等,各电阻两端的电压之和等于电路总电压。 压原理的公式为R1 : R2 = U1 :U2。压原理广泛应用于各种电路设计之中,其中压原理的基本...

    1. 原理

    分压原理:指的是在串联电路中,各电阻上的电流相等,各电阻两端的电压之和等于电路总电压。 分压原理的公式为R1 :R2 = U1 :U2。分压原理广泛应用于各种电路设计之中,其中分压原理的基本表达式如下:
    在这里插入图片描述
    例如下图,我们把电压,电阻数值带入到分压原理的基本表达式中,就可以计算出实际的输出电压Vo是多少。
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    注意,不要把分子Rg搞混,写成Ri了,可以将Rg里面的g记为ground,是“地”的意思,就比较清楚了。根据在上面计算的时候把单位直接约掉,那么剩下的等式就是一个纯数字常数。因此输入Vi和输出Vo就单纯的变成了一个常数比例关系,在电路里我们把这个叫做增益,用大写字母H来表示。所以Vi和Vo的关系可以写成:
    在这里插入图片描述
    其中增益H的范围是0~1,而且永远不会大于1,即H≤1。从直观上看,当Rg无限接近0时,相当于直接短路到地,即H=0,所以 Vo = 0;而当Rg无限大时,相当于Rg不存在,Ri对地是开路的,即H=1,所以开路电压Vo = Vi 。

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  • 电阻分压采样电路

    千次阅读 2019-09-26 23:58:24
     音量控制的实质是由电阻构成的分压电路,其原理就是电阻串联分压的知识,其典型的电路如图1-1。    输入电路由信号源Ui、电阻R1和电阻R2构成。分压电路输出电压U0算公式为    从公式可以看出,由于分母R1+...

    电阻分压采样电路图(一)

      音量控制的实质是由电阻构成的分压电路,其原理就是电阻串联分压的知识,其典型的电路如图1-1。

      电阻分压采样电路图汇总(三款电阻分压采样电路设计原理图详解)

      输入电路由信号源Ui、电阻R1和电阻R2构成。分压电路输出电压U0算公式为

      电阻分压采样电路图汇总(三款电阻分压采样电路设计原理图详解)

      从公式可以看出,由于分母R1+R2大于R2,所以输出电压小于入电压。也就是说分压电路是一个对输入信号进行衰减的电路。我们可以通过改变R1或R2的大小来改变输入电压U0的大小。

      下分压电阻R2大小对输出电压变化的影响:

      输入电压Ui和R1不变时,如果R2增大,输出电压将增大;R2减小,输出电压也将减少。

      上分压电阻R1大小对输出电压变化的影响:

      输入电压Ui和R2不变时,如果R1增大,输出电压将减小;R1减小,输出电压将增大。

      带负载的电阻分压电路

      图1-2是带有负载的电阻分压电路,电路中的RL是负载电路,他可以是一个电阻也可以是一个电路。

      电阻分压采样电路图汇总(三款电阻分压采样电路设计原理图详解)

      其工作原理和上面介绍的一样,只不过是现在分析电路时要将R2和RL并联后的阻抗作为下分压电阻。此时,负载电阻的值越小,负载越重。负载越重,分压电路的输出电压下降的量就越大。

      音量电位器阻值变化的原理

      音量电位器在电路中相当于电阻的一个分压电路,图1-3为音量电位器与电阻分压电路之间的等效电路图,其中RP1为音量电位器。

      电阻分压采样电路图汇总(三款电阻分压采样电路设计原理图详解)

      转动电位器的转柄时,动片再电阻体上滑动,动片到两个定片的阻值大小也随之变化。电位器在电路中相当于两个电阻构成的串联电路,动片将电位器的阻体分为两个电阻R1和R2,组成电阻分压电路,在音量控制电路中常用到此器件。

      单声道音量控制器

      单声道音量控制器是各种音量控制器的基础,图1-4是单联电位器构成的的单声道音量控制电路,它实际上是一个电阻分压电路,电位器RP1相当于两个分压电阻。

      电阻分压采样电路图汇总(三款电阻分压采样电路设计原理图详解)

      图中的电位器RP1用于音量控制电路,所以又叫音量电位器。BL1是扬声器,它的作用是把电信号转化成声音。功率放大器的作用是把对RP1动片的输出信号进行放大,再推动扬声器BL1工作。

      电阻分压采样电路图(二)

      AD通过分压电阻采样

      电阻分压采样电路图汇总(三款电阻分压采样电路设计原理图详解)

      电阻分压采样电路图(三)

      对于异步电机调速系统来说,环球电机速度检测的正确和精度将是调速系统稳定性和控制精度的关键。为了使系统具有良好的稳定性和较宽的调速范围,本系统采用增里式光电编码器来检测异步电机的速度,事件管理器中,集成有正交编码脉冲电路能够接受光电编码器发出的正交编码脉冲信号,通过检测正交编码脉冲信号便可测出电机的速度和运动方向。系统选用定时器作为的时基,定时器工作模式设为增减计数模式,正交编码脉冲作为的时钟源。

      电阻分压采样电路图汇总(三款电阻分压采样电路设计原理图详解)

      辅助电源是控制系统必不可少的一部分,小编为了确保能为控制系统提供可靠稳定的电源,辅助电源设计选用线性电源。其工作原理是工频交流电经降压变压器降压后再经整流滤波电路,得到直流电压再经三端稳压芯片得到所需的电源电压。

      电阻分压采样电路图汇总(三款电阻分压采样电路设计原理图详解)

      两相交流电机变频调速控制系统的硬件总体框图,包括以三菱作为功率模块的主电路、以为控制核心的外围基本电路,小编详细介绍了直流母线欠过压保护电路、电流采样电路、速度采样电路以及按键显示电路的设计过程。软件和硬件是异步电机变频调速系统的两大组成部分,硬件是调速系统的基础,软件是调速系统的核心。系统控制能力的优劣主要取决于软件的可靠性和通用性,两相交流电机变频调速系统的软件需要满足实时性、可靠性和通用性。为了提高软件效率,系统软件使用汇编语言来编写。

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    转载于:https://www.cnblogs.com/isAndyWu/p/9856556.html

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  • 在proteus中验证串联电阻分压、并联电阻分流

    电阻:(resistor)

    符号:

    单位:mn(毫欧),n(欧),kn(千欧),mn(兆欧),

    特点:串联电阻分压,并联电阻限流

    (1)验证串联电阻分压。

    首先打开proteus软件,在元器件库中找出一个4,7K的电阻和一个10K的电阻。

    然后选择Virtual Instruments Mode(虚拟电压模式),在列表中选择出DC VOLTMETER(直流 电压表)。

    如下图:

    如下图,连接个元器件:

    连接完成后单击仿真按钮,显示结果如下:

    可以从图中看出,R1的阻值是4.7K,分得的电压是2.88V;R2的阻值是10K,分得的电压是6.12V;电路中的总电压是9.0V;

    下面可以通过计算来验证,

    R1:4.7/14.7*9=2.877551020408163V,即约等2.88V;

    R2:10/14.7*9=6.122448979591837V,即约等于6.12V;

    到这里便验证了串联电阻分压的特性。

    (2)验证并联电阻分流特性

    首先如下图找出需要的电子元器件,然后联接;


    注意要将电阻单位改成欧姆,跟电流表的量程切合。

    然后点击仿真按钮。结果如下:


    下面通过计算来验证

    R总=R1*R2/R1+R2=3.197278911564626N;

    i=U/R总=9/3.197278911564626=2.814893617021276A;

    R1并联分流:i1=U/R1=1.914893617021277A;

    R2并联分流:i2=U/R2=0.90A





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串联分压电路计算