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电路分析范文1
关键词：6502电路 故障分析
中图分类号：TM13文献标识码： A
6502联锁电路的作用是保证站内运输作业安全，提高作业效率。它是由15条网路线和若干单元电路组成。这些电路均是以继电器为负载。用继电器的吸起或释放两种状态来证明电路的状态。继电器的动作具有顺序性，它们总是遵循一定的顺序励磁吸起，也遵循一定的顺序失磁落下。在继电器吸起和落下的同时，在控制台上均给出了相应的表示。要想根据控制台上给出的表示信息，分析判断出故障所在的网络线或具体的故障点，就要求我们不但要具有一定的逻辑思维能力，还要求我们对电路的作用、动作程序有清晰的理解和认识。
6502联锁电路分为选择组电路和执行组电路两部分，下面将分别介绍这两部分网路线的作用、电路动作程序及故障分析方法。
1 选择组电路
1.1选择组电路的作用
前7条网路线构成选择组电路。其作用如下：
1）第1、2线用来选双动八字第一笔道岔的反位（动作FCJ）;
2）第3、4线用来选双动八字第二笔道岔的反位（动作FCJ）;
3）第5、6线用来选双动道岔、单动道岔的定位（动作DCJ），单动道岔的反位（动作FCJ）及进路中的信号点（动作JXJ）;
4）第7线是开始继电器网络线，用来检查进路的选排一致性。用DCJ对应DBJ、FCJ对应FBJ证明所选道岔位置与操作意图一致，用SJ的前接点证明所选进路在解锁状态。
1.2选择组电路的动作程序
6502电路是由大量的继电器组成，掌握每个继电器的励磁和释放时机，对我们处理故障十分重要。下面将以兖矿集团孟楼车站XN至4G的接车进路（如图一）为例，来说明电路的动作程序。
图一 孟楼部分站场图形
1）按压XN始端按钮，始端按钮继电器XNAJ励磁并自闭。其作用有三点：一是点亮按钮表示灯，使之闪光；二是接通相应的方向继电器(LJJ)励磁电路，使方向继电器吸起，点亮进路排列表示灯；三是向选岔网路1、3、5线送KZ；
2）按压S4终端按钮，终端按钮继电器AJ励磁并自闭。其作用也有三点：一是使终端按钮闪光；二是接通方向继电器自闭电路（使进路排列表示灯保持亮灯）；三向选岔网络2、4、6线送KF；
3）接通1―6线选岔电路，如果进路上有八字一撇道岔反位，就先接通1、2线，使该道岔的第一反操继电器1FCJ、第二反操继电器2FCJ励磁并自闭；如果进路上有八字一捺道岔反位，则先接通3、4线，使该道岔的1FCJ、2FCJ励磁并自闭。选出双动道岔反位后，接通5、6线。先使网络最左侧的JXJ励磁并自闭，然后从左到右顺序选出双动道岔的定位，单动道岔的定位或反位以及中间信号点的进路选择继电器JXJ（此时信号点按钮闪光），最后使网络右侧的JXJ励磁自闭。
4)始端的JXJ吸起与方向电源配合使列车开始继电器LKJ或辅助开始继电器FKJ励磁并自闭（此时始端按钮表示灯亮稳光）；终端JXJ吸起与方向电源配合，使终端继电器ZJ励磁并自闭。
5)道岔的定操继电器DCJ或反操继电器FCJ吸起，接通道岔控制电路，第一启动继电器1DQJ励磁（此时道岔表示电路被切断，定位或反位表示灯熄灭），第二启动继电器2DQJ转极，动作室外道岔，道岔到位后，沟通新的道岔位置表示，道岔表示灯着灯。
6)始、终端JXJ吸起，切断各自AJ自闭电路，AJ缓放落下，AJ复原使方向继电器复原（此时，方向电源表示灯熄灭），方向继电器复原又使所有JXJ复原。此时，始、终端按钮表示灯闪光均熄灭，始端按钮表示灯改点稳光。
7)进路上选排一致接通7线，开始继电器KJ吸起
1.3故障的分析方法
根据掌握的每部分电路的作用，每个继电器的动作时机，结合控制台的显示信息，来判断故障的范围。其步骤如下：
第一：通过排列进路，观察控制台现象，判断出进路最左端和最右端的JXJ励磁状态。
第二：判断故障有可能出现在哪条网路线上：
左端的JXJ吸起，说明前4线正常，否则前4线故障或JXJ励磁电路故障；
右端的JXJ吸起，说明前6线正常，否则第5线故障。
对于前4线，将双动道岔扳至定位，然后再进行排列进路，观察道岔是否转换，从而进一步缩小故障范围；对于5、6线，若最左端的JXJ吸起过，则说明第6线完好，故障在第5线，将相关道岔扳动到与进路相反的位置，重新排列进路，根据道岔的位置状态及中间信号点来缩小故障范围；若最左端的JXJ未吸起过，则要么5线左端供的KZ有问题，要么第6线存在断路，对于较长的进路，则可排列同方向同右端的进路来判断第5线是否良好，再排不同的进路来缩小第6线。
2、执行组电路
2.1执行组电路的作用
1）第8线是控制信号检查继电器XJJ的网络线，通过它检查进路空闲、道岔位置正确及敌对进路在未建立状态；
2）第9线是区段检查继电器QJJ和股道检查继电器GJJ的励磁网路线，各区段的QJJ和GJJ的线圈均并接在这条网路线上，主要是为锁闭进路作准备；
3）第10线是QJJ的自闭网路线，各区段QJJ线圈均并接在这条网路线上，主要是防止列车进路的迎面错误解锁，保证行车安全；
4）第11线是信号继电器XJ的网络线，还可以做引导信号用的网络线，用引导进路锁闭方式开放引导信号。通过第11线，检查道岔位置是否正确且被锁闭，敌对进路是否未建立且锁在未建立状态，进路是否空闲等条件。若能满足条件，则信号继电器励磁吸起，接通信号机点灯电路，从而开放信号。
5）第12、13线是专为验证解锁条件而设计的网络线，用以进路的正常锁闭、故障锁闭、引导进路锁闭等情况下的解锁。
6）第14、15线是控制轨道光带表示灯网络线。在办理进路时，用轨道光带来反映进路是否开通、是否锁闭以及轨道的占用情况。
2.2执行组电路的动作程序
1）信号开放三大基本条件满足，接通8线，信号检查继电器XJJ吸起。
2）XJJ吸起接通9线，进路上各区段区段检查QJJ吸起，第一进路继电器1LJ、第二进路继电器2LJ落下，点亮控制台白光带，同时使传递继电器CJ、锁闭继电器SJ落下，锁闭进路。向股道建立接车进路或向单向区间发车口建立发车进路时，9线上的股道检查继电器GJJ还要吸起，使照查继电器ZCJ落下，点亮股道白光带或整条股道红光带。
3）信号开放的条件全部具备，接通11线，信号继电器XJ吸起，点亮信号机复式器允许灯光，同时因XJ吸起，FKJ复原，始端按钮表示灯稳光熄灭。
4）XJ吸起，接通10线QJJ构成自闭以防止迎面错误解锁。
5）当列车进入接近区段时，接近预告继电器JYJ落下，进路构成接近锁闭。当列车完全出清接近区段时，JYJ重新吸起。
6）当列车进入信号机内方第一个区段时，XJJ落下，GJJ随XJJ落下而复原。对于列车进路，因XJJ落下使列车信号继电器LXJ落下，关闭信号，复式器灭灯或改点红灯。对于调车进路，调车信号继电器DXJ经XJJ落下条件接通一条白灯保留电路。关闭调车信号有两种情况：
① 列车或车列完全进入信号机内方，JYJ吸起切断保留电路使信号关闭，复式器灭灯。
② 当接近区段留有车辆时，必须出清信号机内方第一个道岔区段，有关道岔轨道复示继电器DGJF吸起切断保留电路，使信号关闭。
7）进路正常解锁，12线和13线开始工作。列车进入本区段，本区段由白光带改点红光带，且使QJJ复原，用先励磁的一个LJ记录前一区段解锁情况。当列车压入下一区段并出清本区段时，使另一个LJ吸起，实现三点检查。区段红光带随着FDGJ复原而消失，有关SJ、CJ跟着吸起，本区段解锁。当列车出清最后一个道岔区段后，整条进路光带均消失，证明该进路全部解锁。若是向股道建立的接车进路，由于最后一个区段的SJ吸起使ZCJ重新吸起并自闭，股道由整条红光带改点两节红光带。正常解锁时，进路总是从始端至终端逐段解锁。
8）进路内方第一个道岔区段解锁后使始端的KJ和LKJ复原。调车进路最后一个道岔区段解锁后使ZJ复原。
2.3执行组电路的故障分析
执行组电路的故障主要有两种类型：
1）第一种,进路无白光带，始端亮稳定灯光，终端灭灯。
此类故障现象有可能有以下几种原因：KZ，ZJ，XJJ，QJJ之一因故没有励磁
2）第二种，进路出现白光带，但信号开放不了
此类故障现象有两种情况，其一，LXJ没有励磁；其二是LXJ没有自闭。
不论是第一种类型还是第二种类型，都可以在控制台上通过排不同的进路，缩小故障范围，其具体的方法如下：
1）排列反方向进路
若不能排出，说明网络线上出现故障。若是较长的列车进路，且是网络线上的故障，则可以排长调车进路来区分是哪一段的故障。
2）排同始端不同终端的进路
若进路排不出来，说明始端故障。
3)排同终端而不同始端的进路
若进路排不出来，说明终端故障。
通过上述在控制台缩小故障范围，然后进机械室，通过观察相关继电器的状态，进一步缩小故障范围，最后用借电法查处具体故障点。
对于处理自闭电路故障，难度较高，要求信号维修人员不仅对电路十分熟悉，还要掌握个别继电器的特性，尤其是缓放时间。下面以进站信号开放后2~3秒自动关闭为例来说明这一类问题的处理方法：对于这种现象，主要有KJ、XJJ、LXJ其中的任何一个不能自闭造成的，而在控制台，无法判断具体是哪一个继电器，这就需要我们在办理进路的过程中观察继电器状态：若KJ先落下，之后XJJ和LXJ随后落下，则说明KJ自闭电路故障；若KJ始终处于励磁状态，而XJJ先落下，2~3秒后LXJ随后落下，则说明XJJ自闭电路故障；若LXJ先落下，XJJ随之落下，则说明LXJ自闭电路故障。判断出具体继电器自闭电路故障后，处理起来就相对容易。
3 小结
上述的论述只是提供的分析6502电路的一种思路，由于篇幅有限，很多单元电路、解锁电路等细节内容没有详细说明。在控制台上，同一种故障现象，有可能有很多故障原因造成，有时同一个故障，在不同的时间内，体现的故障现象又有不同，这就需要信号维修人员能够结合当时的实际情况综合进行分析，并注意总结，从中找出规律，方能快速、准确地找出故障所在。
参考文献
[1] 袁成华.信号设备故障分析与处理. 中国铁道出版社，2006：61-114
[2] 王永信.车站信号自动控制. 中国铁道出版社，2009：22-96
电路分析范文2
【关键词】压电加速传感器；测量电路；应用电路
0.引言
在现代工业和自动化生产中，需要大量非电物理量的测量以及过程控制，其中涉及到大量动态测量问题，压电加速传感器利用压电效应，可以有效的测量加速度、压力、力等参数，被广泛应用于现代工业和自动化生产中，但压电加速传感器所产生的电荷量很小，如果采用一般测量电路工作，输入阻抗过小会造成电阻迅速泄漏产生测量误差，因此必须有与之配套的测量电路，才能保证压电加速传感器的工作可靠性。目前一般采用电荷放大器作为压电加速传感器的测量电路，但这种电荷放大器电路较为复杂，性价比不高且稳定性不强。下面，本文拟采用TL081运放芯片优化压电加速传感器的测量电路，以简化电路降低功耗，降低压电加速传感器测量电路的制作与调试成本，促进压电加速传感器的推广运用。
1.压电加速传感器的电输出特性
1.1晶体压电效应
某些晶体在受到外力作用时，其内部产生极化现象并在表面产生相反的电荷，当外力消失后又会回复至不带电状态，外力作用方向发生变化时，所产生电荷极性会随之改变，同时所产生的电荷与外力大小成正比关系，这种现象称为压电效应，压电加速传感器正是利用晶体的这种压电效应作为转换原理进行工作的自发式传感器。
1.2压电加速传感器的工作原理
压电加速传感器的结构可以简化为质量块、压电元件、支座三个部分，支座直接与待测物刚性固定，待测物运动时支座会与待测物一起运动，处于中间的压电元件因质量块和支座的原因，受到惯性力的作用而在晶体表面产生交变电荷。在振动频率处于一定范围时，该电荷的大小与作用力成正比。电信号经放大器放大后，即可利用一般的测量仪器来测量电荷的大小，再对比转化为物体加速度。
1.3压电加速传感器的测量电路
由于压电加速传感器内阻很高，所产生的电信号十分微弱，很难直接对该电信号进行显示和记录，必须进行阻抗变换和信号放大处理。目前，一般采用增加前置放大电路的方法，一方面将微弱的电信号方大， 另一方面将高阻抗变为低阻抗。由于压电传感器的等效电路有电压输出和电荷输出两种，因此前置放大电路也有电压放大和电荷放大两种。电压放大器将高阻抗变为低阻抗，同时将电压信号放大；电荷放大器则是将输出电压正比于输入电荷。
2.电荷放大器电路分析
2.1电荷放大器基本原理分析
压电加速传感器测量电路中所使用的电荷放大器，实际上是一种负反馈放大电路，通过电荷放大器，能获得同输入电荷成比例的输出电压，将高内阻电荷源转化为低内阻电压源。电路输入电缆长度和运算放大器频响都会对电荷放大器的频率上限产生影响，如果输入电缆过长，将会增加杂散电容和导线自身电阻，从而对放大器的高频特性产生不良影响。
2.2电荷放大器电路分析
电荷放大器一般包括电荷转换元件、适调放大器元件、滤波器、过载指示器、稳压电源等几个部分。电荷转换元件是电荷放大器的核心元件，将压电传感器的电荷信号转化为电压信号，在理想情况下电荷转换元件部分电路的输入电阻应当达到无穷大。目前所采用的集成高阻输入级运放，其输入阻抗已经可达1012Ω，有效降低了场效应管的需要，极大的简化了电荷转化元件。T1081芯片输入阻抗为1012Ω，同时还集成了内部调零电路，能有效的满足电荷转换元件输入电阻的需要，可以有效的提高电荷转换电路集成度，并降低系统成本。不过，为了保证测量精度，其反馈电容的精度必须保证在0.5%以下，一般采用精密聚苯乙烯电容。
2.3电荷放大器噪音干扰和漂移分析
电荷放大器对噪音干扰极为敏感，其主要干扰源主要存在于分布电容耦合至输入端，以及电缆引入线。当50赫兹市电通过分布电容耦合至输入端以及电缆引起入线时，会产生极大的干扰信号，因此必须在电荷放大器输入端做好屏蔽以等效交流干扰源。此外，电荷放大器对漂移也极为敏感，电荷放大器的漂移主要来源于输入电路存在的失调电压和失调电流，在构建电路时，一般在放大器级间增加隔真电容，以减少直流漂移，最终实现电荷放大器的零漂移。
2.4电荷放大器低通滤波元件分析
压电加速传感器实际上是一个阻尼振动系统，其高频段存在一个极高的共振峰，会造成高频噪声，使输入信号失真并形成干扰。为了避免高频噪声所造成的信号失真和干扰效应，需要在电荷放大器中增加低通滤波器，从而补偿高频幅频。此外，不少系统的电荷放大器设计通频带一般都高于实际需要，无用的高频频带也会对低频测量带来负面影响，利用低通滤波器可以使无用高频分量衰减，而让低频交流分量顺利通过。目前所使用的滤波器有LC和RC两类，无源RC线路简单，具有较好的抗干扰性，低频范围工作性能较好，但其阻抗频率的谐振性能较差，在使用中需要增加运算放大器等有源元件构成有源RC低通滤波系统。
2.5输出放大电路分析
输出放大电路包括高通滤波和同相电压放大两部分，在电荷转换时电路直流放大倍数极大，使得输出零点跳动增加，同时还存在直流漂移的影响，因此必须在低通滤波系统后面增加一个高通滤波系统，以减去直流漂移的影响。但增加了高通滤波系统后信号会产生衰减，同时整机的增益还需改变，因此还需要在高通滤波系统后面增加同相电压放大器，以保证输出信号与压电加速传感器输出信号同相位。
2.6稳压电源和过载指示电路分析
在压电加速传感系统中，需要先将军220V市电转化为了20V交流，再将20V交流进行整流，最终再将整流的电压接入作为供电电源。为了避免整流后的直流电压纹波电压的影响，需要在电源端接入滤波电容，以避免纹波电压的干扰。过载指示电路则是为了监视电荷放大器的工作状态，当电压过载时发出指示信号。
【参考文献】
[1]陶玉贵.压电加速度传感器测量电路研究[J].科技视界，2011（02）.
电路分析范文3
关键词： 对口单招；时序电路；功能分析
日前梳理教学知识点，翻开学生错题集，发现不管是电子电工专业、机电一体化专业还是计算机应用专业的学生，在《电子线路》一书时序逻辑电路的分析一章的学习中都碰到了很大的困难。较多的学生在分析电路的功能时总会不知所措，而历年单招高考中时序逻辑电路的分析是要求重点掌握的，也是必考的。
时序逻辑电路的特点是，电路在某一时刻的输出不仅与当前输入各变量的状态组合有关，还与电路原来的输出状态有关，因此它具有记忆功能。从电路结构上看，时序电路主要由组合逻辑电路和存储电路组成，根据存储电路中各触发器状态变化的特点，时序电路又分为同步时序和异步时序两类。在同步电路中，所有触发器的变化都是在同一个时钟信号作用下同时发生的；而在异步电路中，各触发器的时钟信号不是同一个，触发器的变化也不是同时发生的，而是有先有后的。本文就针对同步和异步时序电路，根据自己的教学，总结出一个完整的解题思路，希望能帮助读者提高时序电路的解题分析能力。时序逻辑电路分析的一般步骤如下。
（1）看清电路。根据给定的电路，看清它的组成部分（几个触发器、什么类型的触发器），找出各触发器的时钟信号、输入信号和输出信号。
（2）写出方程。①写出时钟方程。同步时序电路各时钟方程是一样的；异步时序电路各触发器的时钟脉冲是独立的，在分析电路时，特别要仔细。②写出输入方程，也称驱动方程。比如是JK触发器，找J和K的信号源；D触发器，找D的信号源，T触发器找T的信号源。③将各触发器的输入方程代入其特征方程，并进行计算，即可得到简化后的各触发器的状态方程。
（3）画出时序图，转换成状态转换图和状态转换表。
（4）描述时序电路的功能。一般由状态转换图分析时序电路的功能比较直观，由它进行文字概括电路的功能比较容易。
例1：时序电路如图，各触发器的初态均为0。说明电路的逻辑功能。（2011年电子电工专业高考题）
解：电路分析如下：本例电路由3个JK触发器组成，受同一个CP下降沿控制，是属于同步时序电路。时钟方程：CP0=CP1=CP2=CP下降沿有效，输入方程：J0=K0=1，J1=K1=Q0n，J2=K2=Q0n Q1n，JK触发器的特征方程：Qn+1=JQn+KQn，将各输入方程代入特征方程并化简，得状态方程：Q0 （n+1）=J0Q0n+K0Q0n=1Q0n+1Q0n=Q0n，Q1 （n+1）=J1Q1n +K1Q1n =Q0n Q1n +Q0nQ1n ，Q2 （n+1）=J2Q2n +K2Q2n =Q0n Q1n Q2n+（Q0n+Q1n ）Q2n。根据题意各触发器的初始状态为0，逐步计算出各个有效脉冲下触发器的状态，依次画出时序图，整理成状态转换图。通过状态转换图的分析可知，电路来8个脉冲循环一次，并且在CP脉冲的作用下，8种状态是按递减的规律变化的，所以该电路是一个同步八进制减法计数器。
例2：时序逻辑电路如图，各触发器的初始状态都为0，问电路实现了什么逻辑功能？（2011年机电专业高考题）
解：电路分析如下：本例电路由3个JK触发器组成，各个触发器的时钟信号不是由同一时钟脉冲提供的，是属于异步时序电路。时钟方程：CP0=CP下降沿有效，CP1=Q0下降沿有效，CP2=CP下降沿有效。输入方程：J0=Q2n，K0=1，J1=K1=1，J2=Q0nQ1n，K2=1, JK触发器的特征方程：Qn+1=JQn+KQn，将各输入方程代入特征方程并化简，得状态方程：Q0 （n+1）=J0Q0n+K0Q0n=Q2nQ0n+1Q0n=Q2nQ0n，Q1 （n+1）=J1Q1n+K1Q1n=1Q1n+1Q1n=Q1n ,Q2（n+1）=J2Q2n
+K2Q2n=Q0n Q1nQ2n。根据题意，各触发器的初始状态为0，逐步计算出各个有效脉冲下触发器的状态，依次画出时序图，整理成状态转换图。
通过状态转换图的分析可知，电路来5个脉冲循环一次，并且在时钟脉冲的作用下，5种状态是按递增的规律变化的，所以该电路是一个异步五进制加法计数器。
电路分析范文4
关键词： 拓展式教学 电路分析基础 受控源
1.引言
《电路分析基础》是电子类专业第一门重要的基础专业课，其中的概念和分析方法广泛应用于《电子线路》、《数字电路》、《信号与系统》等后续专业课[1]。该课程的特点是基本概念抽象、逻辑性强、分析方法多样化，并且涉及微积分、复数、极限等众多数学知识[2]，[3]，因此，为了将抽象的内容，繁杂的公式，以及定理清晰明了地传授给学生，提高学生的学习兴趣及积极性，授课教师可以在课程内容基础上适当采取拓展式教学。
拓展式教学是指在课堂教学过程中依据该课的教学内容、教学目标、教学目的，在一定范围和深度上和外部相关的内容密切联系起来的教学活动。适当开展拓展式教学可以让学生掌握科学的思维方法和探究方法，同时使学生在认识问题和解决问题的能力上得到提高，促进学生均衡而有个性地发展。随着教育部新《课程标准》（新课标）的贯彻执行，拓展式教学已成为课堂教学的重要组成部分。本文结合实际教学经验，给出了《电路分析基础》课程拓展式教学的实例。
2.受控源拓展式教学实例
受控源是一种双口元件，它含有两条支路，其中一条为控制支路，另一条为受控支路，这条支路可以用一个受控“电压源”表明该支路电压受控制的性质或用一个受控“电流源”表明该支路的电流受控的性质。受控源根据控制支路是开路还是短路和受控支路是电压源还是电流源，分为电流控制的电流源（CCCS）、电流控制的电压源（CCVS）、电压控制的电流源（VCCS）和电压控制的电压源（VCVS）四种类型[4]：
图1 受控源类型
下面以CCCS为例介绍拓展式教学的应用。
在CCCS中，u■=0，i■=β■，其中β称为转移电流比，i■和i■的约束关系即转移特性用曲线表示如图2（a）所示，输出特性如图2（b）所示。
图2 CCCS的转移特性及输出特性
CCCS可以用晶体三极管来实现。晶体三极管是半导体基本器件之一，具有电流放大作用，是电子电路中的核心元件。晶体三极管有NPN和PNP两种类型[5]，每个三极管有三个极：基极（B）、发射极（E）和集电极极（C），图3（a）所示为NPN类型的晶体三极管的电路符号，图3（b）为其对应的输出特性曲线，其中输入电流I■和输出电流I■之间的关系为：I■=βI■，即输出电流I■大小与输出电压V■无关，而受输入电流I■的控制。因此，晶体三极管可以用电流控制的电流源的模型表示，如图3（c）所示。
图3 晶体三极管
通过介绍和讨论受控源电流源在晶体三极管中的应用，可以有效拓宽学生的知识面，加深学生对受控源的理解，启发学生思维，同时为学生以后学习晶体三极管起到了铺垫作用。
3.三相电路拓展式教学实例
三相电源用输电导线与三相负载连接称为三相电路，也称为三相供电系统。典型的三相电路是Y—Y联结，即三相电源采用Y形联结，负载也采用Y形联结。下面对对称的Y-Y三相电路进行分析。如图4所示，Z为负载阻抗，Z■为端线阻抗，Z■为中线阻抗，求负载端的电流和电压。
图4 对称Y-Y形三相电路
根据节点法，以N为参考节点，有
■■=■
由于■■+■■+■■=0，所以■■=0。
负载电流：
■■=■=■ ■■=■=■■∠-120°■■=■=■■∠-120°。
中性电流：■■=■■+■■+■■=0。
负载端相电压：
■■■=■■Z■■■=■■Z=■■■∠-120°■■■=■■Z=■■■∠120°。
该电路的特点：
（1）负载和电源中性点间电压为零；
（2）负载端的相电流、相电压及线电压均是三相对称的；
（3）中线电流为零（中线可省）；
（4）各相独立。
为了更好地理解Y—Y形联结的三相电路，下面将三相电路往应用上进行拓展。
对称的Y-Y形照明三相电路（三相四线制）如图5（a）所示，正确接法：每层楼的灯相互并联，然后分别接至各相电压上。
设电源电压为：U■/U■=380/220V，则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。
照明电路能否采用三相三线制供电方式？
问题1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通，情况如何？
分析：设线电压为380V。如图（b）所示，A相断开后，B、C两相串联，电压U■（380V）加在B、C负载上。如果两相负载对称，则每相负载上的电压为190V。结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。
图5 照明电路
问题2：如图（c）所示，若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的1/4）结果如何？
分析：U■=■×380=76V，U■=■×380=304V，结果二楼灯泡上的电压超过额定电压，灯泡被烧毁，三楼的灯不亮。
通过将三相电路进行应用拓展，能激发学生的学习兴趣，同时加深学生对三相电路的理解。
4.结语
拓展式教学的核心是激发学生学习的兴趣，发展学生系统化的思维方式。在《电路分析基础》课程中采用拓展式教学，不仅能够加深学生对本门课程内容的理解，而且对后续课程的学习起到铺垫作用。
参考文献：
[1]张岭，张勇，刘金宁，谷志锋，叶秀羲.横向关联教学在“电路分析”课程中的应用[J].电力系统及其自动化学报，2013，25（1）：161-166.
[2].面向工程教育认证的电路分析基础课程体系建设[J].教育教学论坛，2013，（11）：152-153.
[3]武永华，胡绍祖.“电路分析基础”课程教学改革刍议[J].中国电力教育，2013，（2）：73-75.
[4]李瀚荪.电路分析基础[M].高等教育出版社，2010.
电路分析范文5
关键词：电路分析、教学方法 、学生兴趣
电路分析专业课程是一门理论和实践性相结合，能够培养学生解决实际问题能力，联系日常生活、生产实际中能接触到现实电路问题，生动、简明的让学生掌握基础概念，分析计算方法，领会运用到实际中，改变传统的“一支粉笔，一本书，一讲到底”满堂灌的填鸭式教学方法，通过形式多样的教学，使学生思维的训练、创造能力和素质有普遍的提高。这样培养出来的学生才能成为企业要求的高级蓝领。因此摈弃陈旧的教学方法，探索适时的教学途径是电路分析业教师必须考虑的问题，我们必须从电路分析基础课程的专业的教学特点出发，从激发学生的学习兴趣和强烈的求知欲开始，找到新的教学方法，形成新的教学模式。
采用启迪式教育方法，调动学生学习积极性
一、采用任务驱动法，以学生为主体，教师为主导
"任务驱动教学法"是将电路分析课程从以往以传授知识为主的传统教学理念，转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念；将再现式教学转变为探究式学习，使学生处于积极的学习专业知识状态，每一位学生都能根据自己对当前问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。应用分为四步：创设情境、确定问题（任务）、自主学习、协作学习、效果评价。此方法应用在电路分析教学中有利于激发学生的学习兴趣，培养学生的分析问题、解决问题的能力，学生自主学习及与他人协作的能力。
二、采用启发式教学方法，激发学生的兴趣
在理论课堂教学中，应充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，努力改变传统理论教学中“满堂灌”式的教学方法，实行“启发式”教育。“授之以鱼，不如授之以渔”。 每堂课上，根据教学内容及要求，采用多种引入方式，充分展开教与学，这样才能充分调动学生用已有的知识思考问题、理解、掌握和探求新知识。同时，电路分析专业课教师要努力营造一种生动活泼的民主气氛，鼓励学生积极参与课堂教学，例如：让学生结合自己所熟悉的一种家用电器，谈谈对电路功能的理解，并举出建立该电器设备的电路模型所需要的理想电路元件种类。教师必须始终记住自己与学生的地位是平等的，与学生的活动是交互的，要让学生凭自己的直觉与经验观察电路中电压流、电压的产生及功率计算，允许学生联系实际照明电路展开讨论或争论，可以独立地发表意见，引导学生得出正确的结论，让学生感到是作为教师的合作者学习的，以此提高学生自信心、责任感与主动性。通过积极引导，逐步培养学生学会思考，学会学习，提高自学能力。
三、利用现代化教学手段，提高教学质量
随着现代科学技术的发展，计算机已进入我国的教育领域，并得到迅速发展。计算机在教育上的应用，使得教学手段、教学方法、教材观念与形式、课堂教学结构、以至教学思想与教学理论都发生了变革。通过以多媒体技术为主的教学方式，使我们专业课的教学发生了质的变化，在网上实现了跨时空、跨地域的，实时或非实时的交互式教学形式。
将现代教育技术运用于电路分析教学，能够优化电路分析计算方法、交流电路演示，动态电路的理论知识系统化、形象化教学过程，更好地提高教学质量，是因为它具有化“不可视”为“可视”教学；把抽象的电路概念与过程具体化；化“静”为“动”，帮助学生弄清复杂的电路过程；利用人工智能，使学生身临其境，感知其中规律。在计算机普及的今天，我们教师应该在幻灯、录像、电视等几种常用教学手段的基础上充分利用计算机辅助教学，用电子教案代替手写教案，多应用多媒体教学，用图、文、声、形并茂的新颖授课方式吸引学生，并用多媒体把许多静态的演示实验转变为细致逼真的演示过程，通过加强学生形象思维，帮助学生对抽象理论知识的理解，培养学生的技术能力。在电路分析基础实际教学中，改变传统的板书式教学，改用多媒体课件与板书相结合的方法，将理论教学内容制作成课件演示，相关公式推导及例题的讲解采用板书与演示结合，降低理论教学难度，简化以科学知识体系为背景的知识要点的陈述，强化知识的应用性、可操作性；理论联系实际，将技能训练融合在各知识点中。
四、强化教学效果，分组合作讨论，促进共同学习电路分析在采用多种教学手段后，学生需要理解运用，为其它专业课打地基。因此，我们分小组合作讨论模型，教师在课堂上创设一个互教互学的学习环境，通过人际交往促进认知的发展，通过恰当的组织形式提高学习兴趣和学习效果。分小组合作讨论方式比如，当课堂上刚讲完某一知识点内容，往往配套一些课堂练习与思考题让大家来做，加强对知识点应用。但是，由于部分学生基础相对薄弱， 题目经过思考，不完全会做，有些学生可能就没有兴趣而放弃学习。这时采用分小组合作讨论式效果较好。将学生分成若干小组，让每个小组分组讨论，小组成员共同来做某些题，然后每个小组派代表到黑板上来演示他们的解题过程，再让其他组来点评，最后由教师点评或裁判。这是一种互助式的学习，参与的学 五、重视实践教学，重祝学生能力的培养电路分析课程中一个必须重视的环节就是实践教学，即实验和实训。通过实验和实训使学生真正掌握电路知识及实验的基本技能和安全操作知识。学会常用电工电子仪器仪表的使用，以及电路参数的测量和元器件的辨别，注重培养学生的动手能力。培养学生初步掌握一定的电气工程技术的测量能力，识读电路图的能力和排查电路故障的能力等。随着对学生能力要求的提高，传统的以验证性实验为主的电路实验已不能满足要求，必须对实验内容、实验方式方法加以改革，在保留部分传统的验证性实验外，应根据专业特点增加综合性和设计性电路实验。
电路分析范文6
关键词 EWB;电路分析;仿真
中图分类号：G434 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2014）24-0057-03
Application of EWB to Circuit Analysis Teaching//CHEN Juan， ZHONG Yongyan， DAI Wei
Abstract This article introduces examples for the application of EWB software in Circuit Analysis teaching. The application of EWB which can improve the effect of class teaching and mobilize students’ learning interest， have contributed to strengthen student’s understanding of circuit theory knowledge， and further master the application of simulation tools.
Key words EWB; circuit analysis; simulation
1 前言
电路分析是为电气与电子类专业学生开设的一门技术基础课程，是学习电路理论的入门课程，为后续模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、电机学、电力电子技术等课程提供理论支撑。如何提高电路分析课堂教学质量是电路课教师不断探索的工作[1]。电路分析教学过程中主要采用黑板板书、PPT讲解、实物演示等方法，这些方法受客观因素的限制，有时很难起到很好的教学效果。经过近几年的探索与实践，在课堂教学中引入虚拟仿真软件，将难以理解的内容通过多媒体教学平台演示，营造良好的课堂互动氛围，加深学生对基本理论的理解，调动学生学习的积极性，收到很好的教学效果。
虚拟仿真软件有PSpice、Multisim、EWB和PSIM等，通过比较，选用EWB软件作为课堂教学软件。EWB被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室[2]，工作界面直观，为使用者提供种类众多的电子元件以及高技术指标的测量仪器，具有强大的交直流、瞬态等分析功能，使用简单方便。
在电路分析课堂教学中，一阶电路的时域响应分析、二阶RLC串联电路频率响应研究等内容比较抽象，不易理解，需要借助EWB仿真软件加深学生对理论知识的理解。本文以一阶电路的时域响应分析为例，探讨电路分析课堂教学效果。
2 课堂EWB仿真实例
图1是一阶RC电路的EWB仿真图，该电路由输入信号、电阻和电容组成，其中输入信号源为方波。可以看出，电路对方波上升沿的响应就是零状态响应，对方波下降沿的响应就是零输入响应。方波响应是零状态和零输入响应的多次过程。因此，借助示波器来观察分析零状态响应和零输入响应，并可从中测出时间常数，同时改变方波周期T观察积分波形和微分波形。
取源器件库中的Clock时钟信号，其峰峰值为10 V，频率1 kHz，占空比为50%，电阻为1 kΩ，电容为22 nF，电容两端作为电路的输出[3]。用示波器显示输入输出波形，A通道为输入方波信号，B通道为输出波形。
零状态响应 零状态响应即为储能元件初始状态为零，仅在信号源激励下产生的电路各部分的响应。当方波信号源电压由0 V跃变成10 V（上升沿）后，即电路工作在零状态响应下，可通过基尔霍夫电压定律（KVL）以及电容两端电压与流过电容电流关系式，理论推导出输出电压（电容两端电压）uc（t）=Us（1-e-t/τ），其中Us为电源电压，τ=RC是时间常数。若t=τ，理论推算出uc=0.632Us=6.32 V。
图2为一阶RC电路的方波响应的仿真波形，其中1为输入方波，2为电容两端电压输出波形。从波形2可以看出，在方波的上升沿，对应着电容充电。移动1号游标至方波上升沿起始处，移动2号游标至VB2等于或非常接近于6.32 V处，读出此时T2-T1的值约为22.7625 μs，这个值即为时间常数的值，与理论值τ=RC=22 μs相比，误差很小。
零输入响应 零输入响应即为输入信号为零，仅由储能元件初始储能产生的电路各部分的响应。当方波信号源电压由10 V跃变成0 V（下降沿）后，即电路工作在零输入响应下，可通过基尔霍夫电压定律（KVL）、电容两端电压与流过电容电流关系式以及电路工作的初始条件，理论推导出输出电压uc（t）=U0e-t/τ，其中U0为电容极板初始电压10 V，τ=RC是时间常数。若t=τ，理论推算出uc=0.368U0=3.68 V。
图2的仿真波形中，在方波的下降沿，电容开始放电。移动1号游标至方波下降沿起始处，移动2号游标至VB2等于或非常接近于3.68 V处，读出此时T2-T1的值约为23.4680 μs，这个值即为时间常数的值，与理论值τ=RC=22 μs相比，误差很小。
积分电路 改变时间常数或方波周期，电路输出波形发生变化。当时间常数τ很大，τ=10?（T/2），
，可知输出电压是输入电压的积分，输出波形近似为一个三角波，即为RC积分电路。通过改变方波周期T或者改变RC值，可实现积分电路。
在EWB仿真中，改变方波周期f=1/T=5/τ=227 kHz，则示波器波形如图3所示。由仿真波形可知，方波信号经过电路被积分成三角波输出。
微分电路 若将图1 RC电路中电阻作为电路的输出，当时间常数τ很小，，，可知输出电压是输入电压的微分，即为RC微分电路。通过改变方波周期T或者改变RC值可实现微分电路。在EWB仿真中，改变方波周期f=1/T=20τ=2.27 kHz，则示波器波形如图4所示。由仿真波形可知，方波信号经过电路被微分成尖脉冲信号。
3 结论
在一阶RC电路的响应这部分内容的授课中，课堂上采用PPT讲解，提出零输入响应、零状态响应、时间常数等概念，且理论推导输出电压公式;同时结合EWB仿真软件，将仿真结果与理论推导结果相对比，将抽象的理论转换成直观的波形展示出来，改变了以往教学过程中因教学手段单一而造成学生对一些抽象的原理理解不深刻甚至难以理解的现象，提高课堂教学的积极性，提高学生学习积极性，久而久之形成良性循环。
在此基础上，通过启发式、引导式教学方法，引申出积分电路和微分电路的概念作为理论教学的补充。只要通过改变仿真原理图参数值，便可灵活地分析各种参数变化对电路性能的影响，很好地将理论知识与实验验证相结合，不仅活跃了课堂气氛，而且将传统的“填鸭式”教学方法改变为引导式教学方法，激发学生学习的兴趣，提高学生学习的主动性，同时有助于学生发散思维的培养。
参考文献
[1]邱关源.电路[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.
[2]钟文耀，段玉生，何丽静.EWB电路设计入门与应用[M].北京：清华大学出版社，2000.
[3]堵俊.电路与电子技术实验教程[M].北京：电子工业出版社，2009.
