用耦合模原理分析RLC串联电路

用两个状态变量构造的复数状态变量叫做耦合模。以耦合模为变量对电路或系统进行分析的方法叫耦合模分析。本文以RLC串联电路零输入响应和正弦稳态响应为例,入门性地介绍了耦合模原理在电路分析中的应用,包括耦合模的定义与性质,耦合模方程的列写与求解,耦合模方程的简化,以及用耦合模计算的元件储能和电路储能等。用数值计算方法给出了这些响应的波形,它们和用传统电路理论获得的波形完全一致。耦合模原理在分析模式耦合系统,并着眼于能量的传递时,具有特殊的用途,例如无线电能传输系统。     

IGBT串联技术在固态刚管调制器中的应用

介绍了一种固态刚管调制器的方案和原理,该调制器使用6只1.2 kV/200 A绝缘栅双极型晶体管串联作为放电开关,讨论了刚管调制器设计的难点和解决方法.设计中采用脉冲顶部补偿电路以减小储能电容值,避免使用撬帮电路;详细分析了均压电路的计算方法,并从关断缓冲电路角度讨论了吸收电容计算,依据绝缘栅双极型晶体管伏安特性曲线选取合适的电容值.结合具体课题,给出了相关的试验波形,肯定了固态刚管调制器在工程上的价值.     

压电振动能量收集电路的设计与实验研究

压电材料可将机械振动能转换为电能,但其产生的电能较小且具有交流特性,有必要建立储能电路将压电振动产生的电能储存起来并输出稳定的直流电。根据压电构造方程,建立压电振动能量收集系统的耦合场数学模型,对输出电压和最大输出功率进行数值模拟。设计与制作了一种以电容为储能介质的储能电路,通过电压比较器和电压调节器来保证稳定的直流输出。实验结果表明该储能电路能提供稳定的2.24V的直流输出电压,储能效率最高可达66.3%,并分析其能耗及误差产生的原因。     

传输线端接复杂电路的电磁耦合时域分析方法

该文基于时域有限差分(FDTD)方法和传输线方程,结合Ngspice软件,提出一种高效的时域混合算法,能够快速模拟空间电磁场作用传输线端接复杂电路的电磁耦合问题.该算法的优势在于实现了空间电磁场辐射与端接复杂电路瞬态响应的协同计算,且避免了对传输线和复杂电路结构的直接建模.首先,将复杂电路通过传输线的特性阻抗进行等效,采用FDTD方法结合传输线方程,求解得到特性阻抗上的入射电流响应.然后,在每个时间步上,将该电流引入复杂电路作为激励源,联合电路模型建立网表文件.最后,使用Ngspice软件读取网表文件,并仿真得到电路各元件上的瞬态响应.通过相应计算实例的数值模拟,与电磁场仿真软件CST的计算结果以及耗用内存和时间进行对比,验证了算法的正确性和高效性.     

叠加定理在求解交流负载线中的应用

图解法常用于分析波形失真问题和估算最大不失真输出电压,其中交流负载线的求解和作图又是该方法的核心。为此,应用叠加定理对交流负载线方程的求解进行了探讨,证明了直接耦合放大电路的直流负载线和交流负载线相同、阻容耦合放大电路的直流负载线和交流负载线不同;提出了应用解析法计算最大不失真电压幅值、分析波形失真。与目前广泛采用由戴维宁定理求解交流负载线的方法相比,得出了由叠加定理求解交流负载线的三个优点。     

分布反馈半导体激光器电路模型

以周期波导结构的耦合模方程及载流子密度速率方程为基础,在适当的假定条件下,本文得到一个比较简单的适于无内部相移的折射率耦合单模分布反馈半导体激光器电路模型.用本模型得到的模拟结果与已报道的结果符合很好.     

关于一阶电路时间常数求法的讨论

电路时间常数是一阶电路分析中的重要概念,它决定了一阶电路的响应特性.本文总结了时间常数的一般计算方法,并对多个动态元件和/或多个电阻元件构成的一阶电路、含运算放大器的一阶电路、含全耦合电感元件的一阶电路等三类电路讨论了时间常数的计算方法.     

电路分析教材的编写思路

为编写《电路分析》教材,研究了电路课程教学内容的分类和排序。用结构图表说明三组电路方程贯穿全书,而且主要分析对象为线性非时变电路。当电路作为系统来分析时,必然涉及基本激励信号,用到系统函数和系统响应。     

蔡氏电路的等效电路设计及其应用

针对蔡氏电路中电感的误差与蔡氏二极管复杂的缺陷,设计了一种蔡氏电路的等效电路。对电路参数表示的蔡氏电路方程用数学语言方程进行归一化设计,对归一化的状态方程的变量重新组合,根据组合后的方程设计出各模块电路,按照方程各状态变量的对应关系将各模块联结起来并优化,设计出了一种无感能产生二涡卷蔡氏混沌吸引子的等效电路。用反馈型驱动-响应式同步混沌保密通信制式对等效电路进行研究,结果表明保密通信很好。由此证实了该方法的可行性。     

含全耦合电感电路的求解

分析动态电路既可以应用拉普拉斯变换方法,也可采用时域分析方法。通过分析含全耦合电感电路,得出流入耦合电感的电流有可能发生跃变的结论,该电流不是电路的状态变量。对含全耦合电感电路的求解以拉普拉斯变换方法为宜。如果采用时域分析方法,则应采用含全耦合电感电路的等效电路来求解。上述分析结果可供讲授电路理论的教师参考。