结点电压方程的改进和广义结点电压方程的建立

通过对电路中独立结点分类,常规结点电压方程中互电导为零的项可以去除,改进后的结点电压方程公式更简洁,计算量降低.依据独立结点与广义结点的关系,将广义结点的KCL方程进行结构划分,总结出广义结点电压方程的一般表达式.分析证明,广义结点电压方程不仅适用由无伴电压源和无伴受控电压源所构成的广义结点,也适用于单个独立结点,属于更广泛意义上的结点电压方程.     

电路教学中含受控源电路的分析与探讨

含受控源电路的分析、计算是电路课程教学中的重点和难点.本文从其原则、与独立源的区别和含受控源电路中电源的等效变换,输入电阻的求解,应用回路电流法、结点电压法时的处理方法,应用叠加定理、戴维宁(诺顿)定理时应注意的问题等方面进行了系统分析,以期达到交流、提高之目的.     

雷电间接效应多重脉冲组电流产生装置的设计

针对雷电间接效应多重脉冲组电流模拟需求,完成了雷电间接效应多重脉冲组模拟源的设计,采用20个Crowbar电路支路,通过分时放电的方式实现1个脉冲串内多脉冲输出需求,每个支路可以实现最小间隔30 ms的重复频率放电,从而实现3个脉冲串的输出需求。对放电支路的参数进行了详细设计,分析了电容、波尾电路电感、波尾电路电阻参数变化对输出特性的影响。分析了采用并联大电容实现放电电容重复频率快速充电的可行性,完成了装置的初步结构设计并结合装置结构简要分析了电路模拟参数设置的合理性。该装置建成后,可为电子、电气设备等开展测试提供技术支持。     

利用可调谐的混沌Fabry-Perot激光器实现波分复用无源光网络的断点检测

波分复用无源光网络具有支路多、节点密的特征,为精确定位各支路的断点,提出了一种基于可调谐混沌Fabry-Perot激光器的检测方法.将光反馈多纵模Fabry-Perot半导体激光器作为混沌光源,在改变反馈光光波模式的条件下输出波长可调谐的混沌激光.以探测光的波长标记各被测支路,将探测信号和携带延时信息的回波信号进行互相关运算,根据相关曲线峰值的位置即可完成定位.分析了可调谐混沌源的特性,并以1×4的波分复用无源光网络为例,进行了初步的实验验证,结果表明该方法可以精确定位光网络支路中连接点及断点的位置,空间分辨率达4 cm,且与探测距离无关.     

利用可调谐的混沌Fabry-Perot激光器实现波分复用无源光网络的断点检测

波分复用无源光网络具有支路多、节点密的特征,为精确定位各支路的断点,提出了一种基于可调谐混沌Fabry-Perot激光器的检测方法.将光反馈多纵模Fabry-Perot半导体激光器作为混沌光源,在改变反馈光光波模式的条件下输出波长可调谐的混沌激光.以探测光的波长标记各被测支路,将探测信号和携带延时信息的回波信号进行互相关运算,根据相关曲线峰值的位置即可完成定位.分析了可调谐混沌源的特性,并以1×4的波分复用无源光网络为例,进行了初步的实验验证,结果表明该方法可以精确定位光网络支路中连接点及断点的位置,空间分辨率达4 cm,且与探测距离无关.     

四级串联共用腔体MA级FLTD的设计与仿真

目前MA级快脉冲直线变压器驱动源(FLTD)模块一般引入2~4路快前沿(约20 ns)高幅值(100 kV)电脉冲触发,百TW级数十MA的FLTD驱动源含有数千个模块,其触发系统非常庞大,并且要求触发脉冲按照精确时序到达各级串联模块,以便实现与次级行波同步的感应电压高效叠加,触发系统成为大型FLTD驱动源的瓶颈之一。在之前提出的一种利用一路外触发脉冲实现数十模块串联FLTD与次级行波同步的感应电压高效叠加触发方式基础上,设计了4级串联共用腔体的MA级FLTD模块组,每级共24支路,其中1个用作触发支路,主放电支路由2只100 nF双端引出电极电容器和1只GW级气体开关组成;建立了16级串联、次级为水线的单路FLTD电路模型,数值仿真研究了支路开关自放电、触发支路开关闭合时序与分散性,以及次级传输线阻抗对驱动源的影响。     

一种解电路網络的方法

本文提出一种解电网的方法,用这种方法来解电网,可以避免解联立方程之麻烦,以节省劳动力。本文分下列两部分:1.一般电网解法——凡是一切直线律电网,不论其中含有若干电动势,都可应用这解法。这解法是首先将电网中的电动势代换以等值的电源电流,其次将电网中的结点逐点化去,使电网化简为一等值支路,以求该支路两端点的电势差,然后再返原为原来的电网,以求其中各结点的电势,如此,最后就很易计算出各支路的电流。2.只含一个电动势电网的特殊解法——凡是一切直线律电网,若其中只含有一个电动势,则用这解法更为简便。这解法与一般电网解法所不同的地方就是可将电网返原的这一步骤省去。为了要省去这一步骤,只须在电网化简前,电网各结点上均虚设一定量的电源电流,如此,当电网化简为一等值支路时,就能直接求得原来电网中各结点的电势。再者,本文所提出的解电网方法对于交流电网及直流电网均能适用,而本文是按解交流电网的方式叙述。     

开关放电分散性对FLTD模块输出的影响模拟

建立了包含开关放电分散性的电路模型,模型通过电压控制开关和自击穿开关模型的结合,可对开关抖动及支路间放电的相互影响进行模拟,利用研制的300kA单级直线型变压器驱动源(FLTD)模块进行了实验验证,模拟结果与实验相吻合。进而针对设计的20支路FLTD模块建立了电路模型,模拟分析了模块支路开关放电分散性对输出电流峰值和上升沿的影响,模拟结果表明,开关抖动小于5ns时对模块输出影响较小。     

无网格方法中结点搜索算法的改进

在采用无网格方法进行数值计算时,常常涉及到结点搜索问题.在处理复杂区域问题时,求解区域中分布的结点数量非常大.如果用传统的全局结点搜索算法时计算量将十分巨大,因此,提出了求解域分解法以减小结点搜索的计算量.采用该方法时,结点搜索的范围就可以由整个求解域缩减到几个相关的子域中,从而大大地减少了无网格方法计算中的结点搜索时间.用该方法对理想流体的位势流动进行了数值模拟,发现:随结点数的增加,无网格方法所用时间与有限元方法相比越来越大;但与全局结点搜索无网格方法相比,本方法大大节省了计算时间.     

稳压管特性曲线的双支路示波器显示方法

伏安特性曲线反映了元件在电路中的基本工作特性。利用示波器实时快速显示元件的伏安特性曲线,是示波器最好的实用例证之一。文中提出一种新的利用示波器显示稳压管伏安特性曲线的测量电路-双支路测量电路。这种双支路测量电路,是在原有测量电路的基础上,增加一个支路,使得电路中存在两个测量支路。分别在两个支路提取与待测元件的电压、电流相关的信号接入示波器,即可显示元件特性曲线。实验证明这是一种非常有效的方法,可以解决由于信号源及示波器的接地结构带来的相关问题。这种思路也可以为示波器应用于磁滞回线、三极管输出特性曲线等的显示提供借鉴。     

求解电阻电路的传递辛矩阵方法

本文以电阻一端的电压和电流值作为状态参量,将电阻电路的计算纳入辛体系,以简单电阻电路、电阻多级串联电路以及多支路复杂电阻电路为例给出了电阻电路的传递辛矩阵解法,只需求出传递矩阵,再结合边界条件便可对问题进行求解.这种算法只涉及简单的矩阵计算,易于理解,便于编程,为电阻电路的计算提供了一种新的计算方法.算例验证了本文方法的正确性.将辛方法引入大学物理相关内容的教学之中,有助于学生深入理解与认识物理学内在性质.     

基于ANSYS的大电流高温超导线圈的环流分析

超导材料由于其零电阻特性,与常导线圈相比较,绕组各支路间漏电抗微小的不平衡将会引起很大的环流.环流的存在使磁场分布更加不均匀,从而影响交流损耗和临界电流.该文采用磁场与电路分析相结合的方法,应用有限元法分析漏磁场并计算电感系数矩阵的基础上得到电路方程,计算双饼超导线圈绕组的支路电流分布,并分析了支路电阻对环流的影响.计...     

同基准16路电流型测温电路设计与应用

在许多实际的应用系统中,需要同时测量多点温度,为了解决多支路测温需要相同参考标准的问题,保证各路参数具有可比性;巧妙地设计同基准A/D转换电路,运用低导通电阻模拟开关构建矩阵开关进行分时切换各支路,有效地解决了多支路同基准测量问题;结合实际应用确定A/D转换器输入电路滤波电容大小与开关切换延时的关系;利用台阶电阻使A/D转换器的输入端的“零”电平得到抬升,偏离A/D转换器非线性段,解决了微小信号输入的测量精度;对于温度测量普遍使用的铂电阻传感器,利用模拟开关实现了铂电阻传感器静态下预热电流与测量状态下工作电流的电路转换,保证电路的信号稳定起到很好作用;在实际的应用系统中,检定数据和使用效果表明,同基准16路电流型测温电路具有高稳定度、高精度特点,适用于各种相参测量系统中使用。     

也谈回路分析法

回路分析法就是以回路电流作为解变量建立电路方程的方法．回路分析法在分析平面网络时,一般选择网孔作为独立回路,但是,当电路中多个支路含有理想电流源时,仍选择网孔作为独立回路,不仅不能减少方程的个数,反而增加方程的个数,使问题复杂化．下面结合例题加以说明．     

基于方波LTD的3 MV闪光照相驱动器设计

直线变压器驱动源(LTD)是近年来发展起来的一种新型电路拓扑技术,具有结构紧凑、参数调整灵活、能量效率高等优点。根据闪光照相的需要,开展了基于方波LTD技术的闪光照相驱动器设计,驱动器输出电压约3 MV,负载阻抗约40 (杆箍缩二极管特征阻抗)。主机共由30个方波LTD模块串联而成,单个LTD模块采用16个放电支路(包含12个为基波支路和4个为谐波支路)并联,其中每个放电支路由2台脉冲电容器和一只多间隙气体开关串联组成。LTD次级采用变压器油绝缘,整机长度接近8 m。电路计算表明,驱动器输出电压大于3 MV,上升沿约16.8 ns,脉冲宽度约98 ns。     

测量冲击压缩下绝缘材料电阻率技术的一个改进

 对A. C. Mitchell等的测量冲击压缩下绝缘材料电阻率的技术做了改进，其主要之点是，在测量电路中增加了一个记录冲击波进入试件的电支路，并在新支路中串接一个基准电阻。这样做的好处是：（1）便于提高试件电阻信号的电平，或提高试件电阻的可测上限范围；（2）可以用基准电阻的实测值对试件的实测电阻值进行校核；（3）可以同时测得试件中的冲击波速度值。文中还以聚四氟乙烯材料的实测结果为例，对本方法的特点做了初步讨论。     

基于连接矩阵的潜在通路定性分析方法

对电路图中的电气元件进行定性建模,根据建立的元件模型,按照电流方向将电路图转化为有向图的形式,进而构造出图的连接矩阵,利用其代数余子式计算有向图中从电源正端到地端的所有通路路径,并与该电路图设计的功能支路进行对比确定电路是否存在潜在通路;相比于传统潜在通路分析的邻接矩阵法,该方法不仅能判别电路中是否存在潜在通路,而且能确定潜在通路的所有导通路径信息;在此基础上,提出了改进原始电路图以达到消除潜在通路影响的方法,文中采用某汽车点火电路为例,利用Capital Harness System(CHS)软件仿真分析,验证该方法的正确性与可行性。     

荷控忆阻器等效电路分析模型及其电路特性研究

忆阻器是物理上新实现的具有记忆特性的基本二端电路元件. 根据φ-q关系式的泰勒级数形式构建了荷控忆阻器等效电路分析模型, 以三次非线性荷控忆阻器模型为例, 对不同参数条件下的荷控忆阻器进行了伏安关系、有无源性等电路特性的理论分析. 结果表明: 荷控忆阻器的伏安关系具有斜体“8”字形紧磁滞回线特性, 随其参数符号的不同, 荷控忆阻器呈现出无源性和有源性, 导致其电路特性发生相应的变化; 相比无源荷控忆阻器, 有源荷控忆阻器更适用于作为二次谐波信号产生电路使用. 制作了荷控忆阻器特性分析等效电路的实验电路, 实验测量结果很好地验证了理论分析结果. 关键词： 荷控忆阻器 等效电路 伏安关系 电路特性     

介观耗散LC并联电路的量子效应

对介观耗散LC并联电路作阻尼谐振子处理，将其量子化。在此基础上，研究了Fock态及压缩真空态下，介观耗散LC并联电路中各支路电流和电压的量子涨落。结果表明，各支路电流电压的量子涨落均与电路器件的固有参数及所选量子态有关。     

另一类电流叠加原理

有一类求等效电阻的问题[1][2],曾利用这样一个原理:绕经电路里某一元件的电流,等于各电流源单独输入时的叠加,一般普通物理教科书没有提到这个原理,本文就这个问题给出证明并讨论其成立条件。以恒在运用该原理时能清楚其原由而不致错误引用. 定理:任一无源线性元件网络,流经某一元件的电流等于各电流源单独馈入时流经该元件的电流的叠加. 证明: 我们只讨论两个电流源输入的情形.下述论证很容易推广至多输入情况.图1.的方框表示由p条支路及n个节点组成的电路网络.任意选取两对节点(例如a和b,c和d)由其中引出导线用作以后输入电流. 建立电路…