电路分析基础课程研究型教学

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1、电路分析基础课程研究型教学学生用辅导材料(节选)北京交通大学电工电子教学基地电路教学组2009.61电路分析基础课程研究型教学学生用辅导材料目录一.为什么要进行专题研讨二.专题研讨报告的写作要求三.专题研讨参考题目1运用动态电路分析原理研究RC消除噪声电路2DC-DC电压转换电路原理研究3互感和谐振电路应用——RFID原理研究2一．为什么要进行专题研讨电路分析课程作为专业基础课程，不仅有完整的理论体系，也有很强的工程应用背景。在电子工程、控制工程和通信工程的许多实际问题中，电路分析的理论和方法都起着重要作用。事

2、实上，电路分析课程中的许多知识点设定、例题和习题均来自于工程实践。了解电路分析方法如何应用在实际问题的解决过程中，有助于同学们理解电路课程的知识体系，加深对于所学理论和方法的理解。电路课程也是一门实践性很强的课程。在电路理论和方法的研究与应用中，对电路问题的建模，对电路模型的理论分析，针对工程问题的综合与设计，以及电路实验和计算机仿真方法都是相互联系、不可分割的。受到课程学时和安排的限制，电路基础课程的课堂教学一般只能介绍其中最基础的分析方法；布置的习题作业大多针对刚刚讲过的知识点。综合性和设计型的作业比较少。

3、通过专题研讨题目，同学们可以接触到一些综合性、设计型的题目，将理论分析、软件仿真和实验方法结合起来，了解工程问题解决的过程。电子信息领域又是一个发展迅速、不断创新的领域。电路理论的应用背景、研究的侧重点和分析手段也有变化和更新。作为精简的电路分析基础课程，一方面要回归电路分析最基本概念和方法，另一方面也需要将现代电子技术的最新发展介绍给同学们。这就需要通过同学自己的努力，突破教材内容的限制，通过参考资料的搜集和阅读，了解新知识、新领域和新方法。最后，像对待其它任何课程一样，同学们可以将电路分析课程的学习课程作为

4、锻炼自己学习能力和研究、解决问题能力的过程。项目问题作业由同学们自主完成，借此熟悉解决实际问题（或简化的准实际问题）的过程；一些问题没有唯一的方法和解答，同学们可以根据自己的理解、发挥自己的创造性去解决；超出课上知识的内容，需要通过查阅参考书、搜集互联网上的资源来了解；需要计算机仿真作为验证理论分析和方案的手段。完成这些环节的过程。二．专题研讨报告的写作要求项目问题的完成按小组进行，每组选择一个题目，完成一份报告。报告的内容和格式要求如下。（1）报告标题（2）作者姓名，班级，学号（3）对于题目的简要描述（4）方

5、案和电路原理的描述；理论分析和计算，包括步骤、结果、讨论（5）仿真实验方案设计，仿真电路，仿真结果。需要包括关键步骤的图形，数据和波形。（6）发挥和扩展3（7）总结：©为什么选择这个题目？©归纳一下，那些知识来自于教材？那些知识来自于教材之外的？©哪些内容参考了其它参考资料（包括书籍和电子文档）？将那些在报告中直接引用的材料，以参考文献的方式列在报告的最后（编号、作者，文章或书籍标题，出版社或期刊号，时间），引用网络上的资源要给出作者和网址。©有哪些没有预料到或没有解决的问题？©总结一下收获和体会。©关于此项内

6、容，你有什么意见和建议？三．专题研讨参考题目（节选）1.DC-DC电压转换电路原理研究在各种电子设备中，经常需要将输入的直流电压转换到电路所需要的直流电压，同时，将不稳定的直流电压变成稳定的电压，这种电路称为DC-DC电源电路。电路通常用电子开关器件和起储能和平滑作用的电感和电容构成。用动态电路分析方法可以解释这种电路的工作原理。图1-1是降压转换器的原理电路，图1-2是升压转换器的原理电路。电路中两个开关周期交替闭合，由电压vsw控制（图1-3）。在一个周期开始的0--t1期间，s1闭合，s2断开如图1-1(

7、a)和图1-2(a)；在t1--T期间，s1断开s2闭合,如图1-1(b)和图1-2(b)。s1iLL=20mHsCRV2vin50uF1000(a)s1iLL=20mHsCRVin2100v50uF0(b)图1-1降压转换器4s2L=20mHiLCRVins1100v050uF(a)s2L=20mHiLCRsVin1100v50uF0(b)图1-2升压转换器tv1sw5t0tT1图1-3开关动作的控制电压（1）当开关周期动作重复多次后，电路中电压电流变成周期性波形。用动态分析方法求出电感电流一个周期的波形。计

8、算时可假定输出电压v0近似为常数。（2）求出两个电路中输出电压与输入电压的关系。图1-3电压波形中，脉冲宽度t1与周期T的比值d=t1/T称为脉冲波形的占空比。证明改变占空比d可以调整输出电压的高低。（3）在EWB中，用电压控制开关构建DC-DC电路的仿真电路。用20kHz的脉冲波形控制开关的切换，验证理论分析结果。（4）扩展：将电路中的开关s2用二极管代替，在图1-1中，正极在下方；