電路的參數方法(分布參數電路的分析方法)

1.分布參數電路的分析方法

在電路理論中，對分布參數電路進(jìn)行分析時(shí)，首先是建立模型。建立模型采用的是無(wú)限逼近法。這種方法是將分析對象（例如均勻傳輸線(xiàn)）設想為許多個(gè)無(wú)窮小長(cháng)度元dx。由于長(cháng)度元dx是無(wú)窮小量，在這些長(cháng)度元的范圍內參數可以集中。于是，每個(gè)長(cháng)度元可以抽象成一個(gè)集總參數電路。而這些集總參數電路級聯(lián)而成的鏈形電路就成為整個(gè)均勻傳輸線(xiàn)的電路模型。顯然，只有無(wú)窮小長(cháng)度元dx的個(gè)數為無(wú)限多時(shí)，鏈形電路才能準確地代表均勻傳輸線(xiàn)。接著(zhù)是根據模型寫(xiě)方程。方程是參照長(cháng)度元dx抽象成的集總參數電路，利用KCL和KVL（見(jiàn)基爾霍夫定律）寫(xiě)出的。它是一個(gè)偏微分方程組。最后是解方程求解答，再根據解答討論電路（即傳輸線(xiàn)）的性能。 如果建模完成后，再用合適的實(shí)際電阻器、電感器和電容器來(lái)實(shí)現，便可得到一個(gè)線(xiàn)性尺寸很小的稱(chēng)為人工線(xiàn)的實(shí)際鏈形電路。這就提供了對傳輸線(xiàn)進(jìn)行實(shí)驗研究的條件。人們可以在實(shí)驗室內利用很短的人工線(xiàn)實(shí)現對長(cháng)達幾百公里，甚而上千公里的輸電線(xiàn)上的各種工作狀態(tài)的觀(guān)察和各種數據的測量。 分布參數電路作為一個(gè)電磁系統當然還可采用電磁場(chǎng)理論進(jìn)行分析。這樣做雖然嚴格與精確，但并不方便，因為求解電磁場(chǎng)方程組要比求解電路方程組困難得多。因此，通常是采用電路理論來(lái)分析分布參數電路。 傳輸線(xiàn) 傳送能量或信號的各種傳輸線(xiàn)的總稱(chēng)。其中包括電力傳輸線(xiàn)、電信傳輸線(xiàn)、天線(xiàn)等。傳輸線(xiàn)又稱(chēng)長(cháng)線(xiàn)。由于它具有在空間某個(gè)方向上其長(cháng)度已可與其內部電壓、電流的波長(cháng)相比擬，而必須考慮參數分布性的特征，所以是典型的分布參數電路。在電路理論中討論傳輸線(xiàn)時(shí)以均勻傳輸線(xiàn)作為對象。均勻傳輸線(xiàn)是指參數沿線(xiàn)均勻分布的二線(xiàn)傳輸線(xiàn)，其基本參數，或稱(chēng)原參數是R0、L0、C0和G0。其中R0 代表單位長(cháng)度線(xiàn)（包括來(lái)線(xiàn)與回線(xiàn)）的電阻；L0代表單位長(cháng)度來(lái)線(xiàn)與回線(xiàn)形成的電感；C0和G0分別代表單位長(cháng)度來(lái)線(xiàn)與回線(xiàn)間的電容和漏電導。這些參數是由導線(xiàn)所用的材料、截面的幾何形狀與尺寸、導線(xiàn)間的距離，以及導線(xiàn)周?chē)橘|(zhì)決定的。在高頻和低頻高電壓下它們都有近似的計算公式。

2.電參數包括哪些參數

電機參數很多，看你的需要。比如說(shuō)，你是選擇電機的話(huà)，先根據需要，確定采用同步電機還是異步電機，一般作為電動(dòng)機的話(huà)，異步電機使用較多。

再根據供電情況選擇電機的額定電壓，根據負載選擇額定功率，根據轉速選擇電機極對數或額定轉速，電機功率較大的話(huà)，效率也是重要的參數。

如果是要全面了解電機的參數及參數的作用，建議查看相關(guān)標準及電機技術(shù)條件，如《GB755-2008旋轉電機 定額和性能》、《GB1032-2005三相異步電動(dòng)機試驗方法》等等。

3.常用模擬電路的主要技術(shù)參數

模擬電路參數種類(lèi)眾多

1 數據采集器

實(shí)踐表明，采用機內測試技術(shù)能較大程度提高設備的可靠性和可維修性。

目前，一些有高可靠性要求的模擬電路也開(kāi)始采用BIT技術(shù)。由于數據采集器中包含大量模擬電路和數字電路，使得在這類(lèi)設備上采用BIT技術(shù)具有一定的難度。以邊界掃描BS(Boundary-Scan)為主的BIT設計技術(shù)在數字電路的檢測方面已經(jīng)非常成熟，但其模擬電路的測試還不是很完善，因為模擬電路故障診斷存在以下一些難題：

(1) 模擬電路參數種類(lèi)眾多，而且元件參數存在容差，使得許多診斷方法失去了準確性和穩定性。

(2) 模擬電路的多樣性以及電參數模擬困難造成模擬的模型適應性有限。

(3) 為保證模擬電路的精度，通常只有少量可及端口和節點(diǎn)可以測量，故障診斷的信息量不夠，造成故障定位的不確定性和模糊性。

(4) 模擬電路故障種類(lèi)眾多，原因復雜，易出現新類(lèi)型未記錄的故障。

數據采集器的模擬電路在檢測過(guò)程中除了需要考慮上述的因素外，還要關(guān)注其放大器的增益精度、輸入噪聲水平、零點(diǎn)飄移、共模抑制比、建起時(shí)間、頻率響應等采集器的性能參數。

2 數據采集器模擬部分自檢測原理

2.1 數據采集器模擬部分的結構和易發(fā)故障分析

數據采集器是對多路模擬電壓信號進(jìn)行測量、轉換的電子設備，是模擬、數字電路的混合產(chǎn)品。其模擬部分的基本組成可分為：多路開(kāi)關(guān)、可編程放大器（PGA）、共模抑制電路、低通濾波電路和A/D轉換等幾個(gè)部分。

其中可編程放大器容易出現的故障有零點(diǎn)漂移、增益誤差、共模抑制比下降等。隨著(zhù)時(shí)間和工作環(huán)境的變化，電路元件自身的一些特性也會(huì )發(fā)生變化，可能導致上述故障的出現，而這些故障對數據采集器的測量精度會(huì )造成很大影響。

濾波器的元件參數變化會(huì )導致濾波器頻率特性發(fā)生變化，同時(shí)在時(shí)域上也會(huì )對電路的建起時(shí)間產(chǎn)生不利的影響，從而影響了數據采集器的精度。因此為了保證測量數據的精度應及時(shí)對這些故障進(jìn)行檢測。

下面對典型數據采集器中用到的PGA、共模抑制電路和低通濾波器進(jìn)行分析，按功能模塊提出了測量原理和測量方案。為了減少對被測電路的影響，測試向量在多路開(kāi)關(guān)輸入端注入。由于多故障情況較為復雜，本文只討論單故障情形。圖2為典型的數據采集器模擬部分的原理圖。

4.常用模擬電路的主要技術(shù)參數

模擬電路參數種類(lèi)眾多1 數據采集器 實(shí)踐表明，采用機內測試技術(shù)能較大程度提高設備的可靠性和可維修性。

目前，一些有高可靠性要求的模擬電路也開(kāi)始采用BIT技術(shù)。由于數據采集器中包含大量模擬電路和數字電路，使得在這類(lèi)設備上采用BIT技術(shù)具有一定的難度。

以邊界掃描BS(Boundary-Scan)為主的BIT設計技術(shù)在數字電路的檢測方面已經(jīng)非常成熟，但其模擬電路的測試還不是很完善，因為模擬電路故障診斷存在以下一些難題： （1） 模擬電路參數種類(lèi)眾多，而且元件參數存在容差，使得許多診斷方法失去了準確性和穩定性。 （2） 模擬電路的多樣性以及電參數模擬困難造成模擬的模型適應性有限。

（3） 為保證模擬電路的精度，通常只有少量可及端口和節點(diǎn)可以測量，故障診斷的信息量不夠，造成故障定位的不確定性和模糊性。 （4） 模擬電路故障種類(lèi)眾多，原因復雜，易出現新類(lèi)型未記錄的故障。

數據采集器的模擬電路在檢測過(guò)程中除了需要考慮上述的因素外，還要關(guān)注其放大器的增益精度、輸入噪聲水平、零點(diǎn)飄移、共模抑制比、建起時(shí)間、頻率響應等采集器的性能參數。 2 數據采集器模擬部分自檢測原理 2.1 數據采集器模擬部分的結構和易發(fā)故障分析 數據采集器是對多路模擬電壓信號進(jìn)行測量、轉換的電子設備，是模擬、數字電路的混合產(chǎn)品。

其模擬部分的基本組成可分為：多路開(kāi)關(guān)、可編程放大器（PGA）、共模抑制電路、低通濾波電路和A/D轉換等幾個(gè)部分。 其中可編程放大器容易出現的故障有零點(diǎn)漂移、增益誤差、共模抑制比下降等。

隨著(zhù)時(shí)間和工作環(huán)境的變化，電路元件自身的一些特性也會(huì )發(fā)生變化，可能導致上述故障的出現，而這些故障對數據采集器的測量精度會(huì )造成很大影響。 濾波器的元件參數變化會(huì )導致濾波器頻率特性發(fā)生變化，同時(shí)在時(shí)域上也會(huì )對電路的建起時(shí)間產(chǎn)生不利的影響，從而影響了數據采集器的精度。

因此為了保證測量數據的精度應及時(shí)對這些故障進(jìn)行檢測。 下面對典型數據采集器中用到的PGA、共模抑制電路和低通濾波器進(jìn)行分析，按功能模塊提出了測量原理和測量方案。

為了減少對被測電路的影響，測試向量在多路開(kāi)關(guān)輸入端注入。由于多故障情況較為復雜，本文只討論單故障情形。

圖2為典型的數據采集器模擬部分的原理圖。

5.幾種分析電路的常用方法

常用分析電路的方法有以下幾種：1；直流等效電路分析法在分析電路原理時(shí)，要搞清楚電路中的直流通路和交流通路。

直流通路是指在沒(méi)有輸入信號時(shí)，各半導體三極管、集成電路的靜態(tài)偏置，也就是它們的靜態(tài)工作點(diǎn)。交流電路是指交流信號傳送的途徑，即交流信號的來(lái)龍去脈。

在實(shí)際電路中，交流電路與直流電路共存于同一電路中，它們既相互聯(lián)系，又互相區別。直流等效分析法，就是對被分析的電路的直流系統進(jìn)行單獨分析的一種方法，在進(jìn)行直流等效分析時(shí)，完全不考慮電路對輸入交流信號的處理功能，只考慮由電源直流電壓直接引起的靜態(tài)直流電流、電壓以及它們之間的相互關(guān)系。

直流等效分析時(shí)，首先應繪出直流等效電路圖。繪制直流等效電路圖時(shí)應遵循以下原則：電容器一律按開(kāi)路處理，能忽略直流電阻的電感器應視為短路，不能忽略電阻成分的電感器可等效為電阻。

取降壓退耦后的電壓作為等效電路的供電電壓；把反偏狀態(tài)的半導體二極管視為開(kāi)路。2：交流等效電路分析法：交流等效電路分析法，就是把電路中的交流系統從電路分分離出來(lái)，進(jìn)行單獨分析的一種方法 。

交流等效分析時(shí)，首先應繪出交流等效電路圖。繪制交流等效電路圖應遵循以下原則：把電源視為短路，把交流旁路的電容器一律看面短路把隔直耦合器一律看成短路。

3：時(shí)間常數分析法時(shí)間常數分析法主要用來(lái)分析R,L,C和半導體二極管組成電路的性質(zhì)，時(shí)間常數是反映儲能元件上能量積累快慢的一個(gè)參數，如果時(shí)間常數不同，盡管電路的形式及接法相似，但在電路中所起的作用是不同的。常見(jiàn)的有耦合電路，微分電路，積分電路，鉗位電路和峰值檢波電路等。

4：頻率特性分析法：頻率特性分析法主要用來(lái)分析電路本身具有的頻率是否與它所處理信號的頻率相適應。分析中應簡(jiǎn)單計算一下它的中心頻率，上下限頻率和頻帶寬度等。

通過(guò)這種分析可知電路的性質(zhì)，如濾波，陷波，諧振，選頻電路等。