戴维南定理和诺顿定理

戴维南定理和诺顿定理

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/jefenson/article/details/108312834

戴维南定理和诺顿定理是电路分析中的两个重要定理，它们分别将复杂电路等效为电压源和电阻串联、电流源和电阻并联的形式，从而简化了电路分析的过程。本文将详细介绍这两个定理的基本概念、步骤以及实际应用案例。

一、戴维南定理

一个仅含有电压源、电流源及电阻的线性网络，从外部负载看，可以简单等效成一个电压源和电阻串联，用于分析复杂电路的输出阻抗、频率响应等

戴维南定理的基本步骤

1. 断开负载电阻，端点记为AB，计算当前电源下AB两端的电压，即为等效电压源
2. 短接所有电压源、开路所有电流源，在原负载电阻的位置放置电源，计算外部电路总电阻，即为等效内阻
3. 将等效电压源与等效内阻串联，再与负载电阻串联构成回路，此时可以计算负载的电压及流过的电流

实际案例一

计算图1中R5上的电流

图1

①将负载R5断开，计算AB两点电压

②短接VCC和VSS，电路变形后得到图2，其中R1和R2并联，R3和R4并联，

图2

③绘制AB端的等效电路图，计算负载电流

图3

若仅计算负载上的电压和电流，用戴维南定理比较简单，如果要计算其余电压和电流，则需要结合基尔霍夫定理。

实际案例二

如图4是音频功率放大器输入电路，PAOUTP和PAOUTN输出差分信号

（相位相反），红框内是功率放大器正相端和反相端的输入等效电路，试分析电容C3的作用

图4

显然，C1与与R1、R2构成高通滤波器，截止频率是

，约48Hz（C3容抗很大，视为开路），C3和R3、R4同理。当频率超过100KHz时，C3的容抗很小，AB两点视为短路，即C3与R1~R4构成低通滤波器

①将C3视为负载，负载开路，求AB两点电压（高频时，C1和C2视为短路）

②将PAOUTP和PAOUTN短路到地，电路变型，计算输出阻抗

③绘制AB端的等效电路，计算截止频率

图5

诺顿定理

一个仅含有电压源、电流源及电阻的线性网络，从外部负载看，可以简单等效成一个电流源和电阻并联，用于分析复杂电路的输出阻抗、频率响应等

诺顿定理的基本步骤

1. 将负载电阻短路，端点记为AB，计算当前电源下AB间流过的电流，即为等效电流源
2. 短接所有电压源、开路所有电流源，在原负载电阻的位置放置电源，计算外部电路总电阻，即为等效内阻
3. 将等效电流源与等效内阻并联，再与负载电阻串联构成回路，此时可以计算负载的电压及流过的电流

实际案例一

计算图6中负载RL的电流

图6

①负载RL短路，计算AB间流过的电路

②将VCC短路，电路变型，计算输出阻抗

③绘制AB端的等效电路，计算负载电流

图7

实际案例二

图8是共源极放大电路，负载与源极电阻串联，

是交流信号源，直流偏置未展示，计算负载电流

图8

①将RL短路，计算AB间的电流

②将

短路，电路变型，计算输出阻抗

③绘制AB端的等效电路，计算负载电流

实际上，对图8应用戴维南定理也可以分析负载电流，此时AB间的电压等于

，输出阻抗等于