多阶平衡式Cockcroft-Walton电路的等效模型与输出特性

基于电路的输出效果,采用电荷转移原理阐述平衡式Cockcroft-Walton（C-W）倍压电路较为复杂的物理过程,将电路中二极管的非线性导通特性等效为周期性线性导通的数学解析模型,推导了表征其输出特性的纹波电压和带载输出电压的理论输出表达式。采用仿真软件对比了基本式和平衡式C-W电路的输出特性曲线,结果表明平衡式拓扑结构的纹波大小约为基本式拓扑结构的8%。同时建立的多阶平衡式C-W电路纹波电压理论模型计算值略低于电路软件仿真值,带载输出电压的理论模型计算值与仿真值的相对误差低于10%。     

非平衡电桥的输出特性研究

研究了非平衡电桥的工作原理和输出特性,利用自组的实验装置进行了测量.     

基于电源电流和输出电压的模拟电路故障模型研究

基于模拟电路电源电流和输出电压的协同分析,研究了复数域的故障建模方法,提出了一种2D故障模型的数学表达式,该模型为复平面上的一簇圆轨迹。为了扩大故障轨迹之间的距离,在相同测量精度和元件容差条件下提高故障检测率和隔离率,进一步提出了3D复数空间的优化故障模型。两种故障模型都极大简化了测点选择算法和模拟故障状态仿真的复杂度,理论上对模拟电路单故障的覆盖率为100%。基于滤波器电路的实验仿真结果验证了两种故障模型的有效性。     

非平衡桥式电路等效电阻的一种计算方法

给出了一种计算非平衡桥式电路等效电阻的方法.     

用电路模型等效变换的方法教学RL暂态过程

教学RL回路的暂态过程时,为了改善学生对已有知识记忆的激活和建立意义明确的关联,本文使用电路模型等效变换和构建的方法,分别以初态和终态为参考状态,对RL回路的全状态响应进行了分析,直观地将此暂态过程解析为:1)从初态到终态的常系数衰减过程,2)零输入响应和零状态响应的叠加.从而实现对教学效果的提高.     

掺氢与激励电路对钡蒸气激光输出特性的影响

对用Blumlein电路放电激励的钡蒸气激光在掺氢和不掺氢时的输出特性进行了实验研究 .结果表明 ,用掺氢1 5 %的氖气作缓冲气体能使激光功率增加近 2倍 .在此基础上 ,进一步比较了相互作用电路与Blumlein电路时钡蒸气激光的输出特性 ,发现相互作用电路能显著提高钡蒸气激光的输出功率和效率 ,获得了 3W最大功率和 0 4 %效率的 1 5 μm波长激光输出 .测量并分析了各工作参量与激光功率之间的关系 ,定性解释了掺氢与相互作用电路的作用机理     

基于级间自触发Marx电路的高压阻尼振荡发生器

为了增大输出电压的同时减小高压阻尼振荡发生器的体积和降低其成本,建立了一种4×4级间自触发Marx结构的阻尼振荡发生器模型。该模型每级的主开关采用基于电容触发方式的串联IGBT模块,只需提供一路隔离信号控制一级放电开关管的导通和关断,通过级间电容实现对相邻级放电管的栅极自动充电和放电,使其导通和关断。该模型提高了Marx单级的工作电压和简化了每级的驱动电路,并且通过加入缓冲电路,解决开关管动态、静态均压问题。基于这种拓扑结构搭建了一台高压阻尼振荡发生器样机,在电感负载上输出16 kV、振荡频率1 MHz的阻尼振荡波形,波形上升时间约为75 ns,重复频率500 Hz。样机体积小巧、工作稳定,验证了该方案的可行性。     

掺氢与激励电路对钡蒸气激光输出特性的影响

对用Blumlein电路放电激励的钡蒸气激光在掺氢和不掺氢时的输出特性进行了实验研究.结果表明，用掺氢1.5%的氖气作缓冲气体能使激光功率增加近2倍.在此基础上，进一步比较了相互作用电路与Blumlein电路时钡蒸气激光的输出特性，发现相互作用电路能显著提高钡蒸气激光的输出功率和效率，获得了3W最大功率和0.4%效率的1.5μm波长激光输出.测量并分析了各工作参量与激光功率之间的关系，定性解释了掺氢与相互作用电路的作用机理 . 关键词： Blumlein电路 相互作用电路 掺氢 钡蒸气激光     

锁相环的相位模型与实验电路

讨论了锁相环的相位数学模型,给出了一种适合于数学的锁相环实验电路．     

指向物理核心素养的分解式实验探究——以“串联电路中的电压规律”实验教学为例

初中物理所涉及的探究问题中,有些比较复杂,如果试图仅靠一个实验得出结论,则容易导致学生在探究过程中思维混乱、逻辑不清,最终牵强地得出结论.为了关注学生探究能力的发展、学科核心素养的培养,此时有必要将复杂问题有逻辑、有条理地分解成多个逐层递进的简单问题,以保证在探究逐步深入的过程中,每一步都是有着严密的逻辑和充足的证据.基于这种认识,以人教版"串联电路中的电压规律"为例,提出相应的实验教学改进建议.     

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     

三间隙耦合腔输出回路的等效电路

给出了三间隙耦合腔输出回路的等效电路,利用等效电路确定了谐振频率及间隙阻抗矩阵。从间隙阻抗出发,结合双间隙耦合腔输出回路探讨了模式重叠的机制,并将其应用于Ka波段的三间隙耦合腔输出回路。基于能量守恒的观点得到了三间隙耦合腔输出回路的互作用阻抗频率特性,从而调整电路参数,使所研究电路的3 dB带宽达到了4.48%。     

三间隙耦合腔输出回路的等效电路

 给出了三间隙耦合腔输出回路的等效电路,利用等效电路确定了谐振频率及间隙阻抗矩阵。从间隙阻抗出发,结合双间隙耦合腔输出回路探讨了模式重叠的机制,并将其应用于Ka波段的三间隙耦合腔输出回路。基于能量守恒的观点得到了三间隙耦合腔输出回路的互作用阻抗频率特性,从而调整电路参数,使所研究电路的3 dB带宽达到了4.48%。     

Lumped-equivalent circuit model for multi-stage cascaded magnetoelectric dual-tunable bandpass filter

A lumped-equivalent circuit model of a novel magnetoelectric tunable bandpass filter, which is realized in the form of multi-stage cascading between a plurality of magnetoelectric laminates, is established in this paper for convenient analysis.The multi-stage cascaded filter is degraded to the coupling microstrip filter with only one magnetoelectric laminate and then compared with the existing experiment results. The comparison reveals that the insertion loss curves predicted by the degraded circuit model are in good agreement with the experiment results and the predicted results of the electromagnetic field simulation, thus the validity of the model is verified. The model is then degraded to the two-stage cascaded magnetoelectric filter with two magnetoelectric laminates. It is revealed that if the applied external bias magnetic or electric fields on the two magnetoelectric laminates are identical, then the passband of the filter will drift under the changed external field; that is to say, the filter has the characteristics of external magnetic field tunability and electric field tunability. If the applied external bias magnetic or electric fields on two magnetoelectric laminates are different, then the passband will disappear so that the switching characteristic is achieved. When the same magnetic fields are applied to the laminates, the passband bandwidth of the two-stage cascaded magnetoelectric filter with two magnetoelectric laminates becomes nearly doubled in comparison with the passband filter which contains only one magnetoelectric laminate. The bandpass effect is also improved obviously. This research will provide a theoretical basis for the design, preparation, and application of a new high performance magnetoelectric tunable microwave device.     

等效电路模型在漂移管直线加速器场稳定性调制中的应用

漂移管直线加速器(DTL)通过采用杆耦合器加速结构,实现加速电场的稳定性。为了分析电场稳定性的调制机理,简要说明DTL的腔体结构,并对其进行集总参数的等效模拟,给出等效电路分布。最后着重对耦合杆与漂移管之间相互作用的等效电容进行了仿真研究。针对上述电路分布,采用电路理论分析了高频场扰动及稳定性的实现机理。通过将稳定结构下的等效电容求解结果与该电容的模拟仿真值进行比较,得出稳定状态下的耦合杆与漂移管之间间隙取值的合理区间。最后通过对不同调节条件下的扰动电场进行仿真分析,一定程度上验证了结论的正确性。     

等效电路模型在漂移管直线加速器场稳定性调制中的应用

漂移管直线加速器（DTL）通过采用杆耦合器加速结构,实现加速电场的稳定性。为了分析电场稳定性的调制机理,简要说明DTL的腔体结构,并对其进行集总参数的等效模拟,给出等效电路分布。最后着重对耦合杆与漂移管之间相互作用的等效电容进行了仿真研究。针对上述电路分布,采用电路理论分析了高频场扰动及稳定性的实现机理。通过将稳定结构下的等效电容求解结果与该电容的模拟仿真值进行比较,得出稳定状态下的耦合杆与漂移管之间间隙取值的合理区间。最后通过对不同调节条件下的扰动电场进行仿真分析,一定程度上验证了结论的正确性。     

磁绝缘传输线损失电流等效电路模型

在粒子模拟的基础上,结合经典空间电荷限制流、磁绝缘临界电流的理论公式,拟合得到磁绝缘传输线中空间电荷限制流的修正计算公式,并进一步建立磁绝缘传输线损失电流的插值计算模型。该模型不需要求解广义泊松方程,计算效率高。通过对长同轴磁绝缘传输线的等效电路模拟,得到了与全尺寸粒子模拟结果基本一致的负载电压波形,插值计算模型不仅正确地反映了磁绝缘传输线中的电流损失过程,而且其等效电路模拟计算效率比粒子模拟提高3000倍以上。     

磁绝缘传输线损失电流等效电路模型

在粒子模拟的基础上,结合经典空间电荷限制流、磁绝缘临界电流的理论公式,拟合得到磁绝缘传输线中空间电荷限制流的修正计算公式,并进一步建立磁绝缘传输线损失电流的插值计算模型。该模型不需要求解广义泊松方程,计算效率高。通过对长同轴磁绝缘传输线的等效电路模拟,得到了与全尺寸粒子模拟结果基本一致的负载电压波形,插值计算模型不仅正确地反映了磁绝缘传输线中的电流损失过程,而且其等效电路模拟计算效率比粒子模拟提高3000倍以上。     

一种有损非均匀传输线时域分析方法

提出利用等效电路法解决电磁脉冲注入下有损非均匀传输线及其网络端接非线性负载的时域响应问题。采用分段逼近级联方法建立了有损非均匀传输线的等效电路模型。利用设计的快沿电磁脉冲源对有损非均匀微带线端接电阻、瞬态抑制二极管的响应进行了试验和仿真对比分析,验证了该等效电路模型的正确性和解决非线性负载响应问题上的有效性。通过与FDTD法对更复杂的有损非均匀传输线、不等长有损非均匀传输线、有损非均匀传输线网络的仿真结果和计算机运行时间进行对比分析,进一步验证了该等效电路法的正确性以及在解决有损非均匀传输线问题上的普遍适用性和高效性。