復(fù)雜線性含源二端網(wǎng)絡(luò)等效電路的一次計(jì)算方法

吳恒玉，唐民麗，何 玲

(海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子工程系，海南 瓊海 571400)

復(fù)雜線性含源二端網(wǎng)絡(luò)等效電路的一次計(jì)算方法

吳恒玉，唐民麗，何 玲

(海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子工程系，海南 瓊海 571400)

在線性含源二端網(wǎng)絡(luò)等效電路的計(jì)算時(shí),通常采用電源等效變換、戴維南定理、諾頓定理等方法,但在較復(fù)雜的電路中計(jì)算量比較大,提出加源法,可一次計(jì)算出等效電路,同時(shí)給出應(yīng)用實(shí)例.

復(fù)雜線性含源二端網(wǎng)絡(luò)；等效電路；一次計(jì)算方法

Abstract:When calculating the linear equivalent circuit with power supply and two poles,such approaches as power equivalent transformation, Thevenin theorem and Norton theorem are applied. However, it requires large computation with complex circuit. The paper proposes to add power so as to calculate the equivalent circuit directly. It also provides examples of application.

Key words:circuit with power supply and two poles; equivalent circuit; direct calculation

在計(jì)算線性含源二端網(wǎng)絡(luò)等效電路時(shí)，通常采用電源等效變換、戴維南定理、諾頓定理等方法.以上的方法對(duì)于簡(jiǎn)單的電路計(jì)算比較方便，但一般也需要計(jì)算兩次以上，而對(duì)于復(fù)雜電路計(jì)算就更加麻煩了，尤其是較復(fù)雜的含源二端網(wǎng)絡(luò)求內(nèi)阻，對(duì)于不能用串并聯(lián)化簡(jiǎn)的電路還需要用變換法或加壓法，計(jì)算量比較大.本文提出加源法，可一次計(jì)算出等效電路，此法對(duì)于含有受控源的二端網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算比較簡(jiǎn)便.

1 復(fù)雜線性含源二端網(wǎng)絡(luò)等效電路的一次計(jì)算方法

用加源法計(jì)算戴維南等效電路，就是在線性含源電路的端口加一個(gè)獨(dú)立電流源，求出端口處的電壓方程，再由方程求得等效電源的電壓UOC和內(nèi)阻R0.若求諾頓等效電路，則在含源端口處加一個(gè)獨(dú)立電壓源，求出端口處的電流方程，由方程求得等效電源的電流IsC和內(nèi)導(dǎo)G0.這種方法的原理可由疊加定理推出.

1.1 戴維南等效電路的一次計(jì)算方法

圖1所示的電路N為線性含源二端網(wǎng)絡(luò)，是由獨(dú)立電壓源、獨(dú)立電流源、受控源和電阻R元件組成.其中有m個(gè)獨(dú)立電壓源、n個(gè)獨(dú)立電流源.根據(jù)疊加定理，二端網(wǎng)絡(luò)N中任一節(jié)點(diǎn)電壓可以表示為

圖1 線性含源二端網(wǎng)絡(luò)

式中:Usi為各獨(dú)立電壓源的電壓值;Isj為各獨(dú)立電流源的電流值;ai、bj為參數(shù)，其值取決于網(wǎng)絡(luò)N的數(shù)值、受控源的參數(shù)和二端網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu).

若在二端網(wǎng)絡(luò)N的端口處加一個(gè)獨(dú)立電流源Isp，如圖2所示，則電流源Isp兩端的電壓Up可以表示為當(dāng)Isp為零時(shí)，即電路網(wǎng)絡(luò)N端口處開路，則Up變?yōu)殚_路電壓，即

式中bp為獨(dú)立電流源在疊加過程中單獨(dú)作用時(shí)，二端網(wǎng)絡(luò)N中所有獨(dú)立源為零時(shí)的輸入阻抗，因此二端網(wǎng)絡(luò)N的輸入阻抗

3.2.2 子女情況 有子女的護(hù)士器官捐獻(xiàn)態(tài)度問卷得分高于沒有子女的護(hù)士，差異具有顯著性（P＜0.05）。有無子女是否影響護(hù)士對(duì)器官捐獻(xiàn)的態(tài)度，目前尚未查閱到其他類似研究。本研究中95.50%的參與者是女性，可能女性做母親后會(huì)更具愛心及奉獻(xiàn)精神。

整理式(1)～式(4)得一般式為Up=UOC+R0Isp.該式描述了如圖3所示的線性二端網(wǎng)絡(luò)端口處的電壓特性，因此二端網(wǎng)絡(luò)N可以用戴維南等效電源來代替.其中，UOC為等效電路的電壓，R0為內(nèi)阻，這樣計(jì)算就可一次求得戴維南等效電路.

1.2 諾頓等效電路的一次計(jì)算方法

諾頓等效電路的計(jì)算方法，可由對(duì)偶原理得到，只要在二端網(wǎng)絡(luò)N端口處加一個(gè)獨(dú)立電壓源Usp，如圖4所示.然后求出端口處的電流標(biāo)準(zhǔn)方程Ip=IsC+G0Usp.該式描述了如圖5所示二端網(wǎng)絡(luò)的端口處電流特性，因此二端網(wǎng)絡(luò)N可以用一個(gè)諾頓等效電源代替，其中IsC為二端網(wǎng)絡(luò)N端口處的短路電流，G0為二端網(wǎng)絡(luò)N端口的輸入內(nèi)導(dǎo)，即諾頓等效電路的內(nèi)導(dǎo).

圖2 加電流源的二端網(wǎng)絡(luò)

圖3 電壓特性描述電路

圖4 加電壓源的電路

圖5 電流特性描述電路

2 應(yīng)用舉例

例1 已知IC=0.75I1，求如圖6所示電路的戴維南等效電路.

解 在電路的端口處加一個(gè)獨(dú)立電流源Isp，如圖7所示.列出電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程

圖6 原理電路

圖7 加電流源的原理電路

而I=Isp，U10=Up，消去節(jié)點(diǎn)電壓U10，經(jīng)整理得到端口處電壓方程Up=35+2.5Isp，即UOC=35 V，R0=2.5 Ω.

例2 求如圖8所示電路的諾頓等效電路.

解 在電路的端口處加一個(gè)獨(dú)立電壓源Usp，如圖9所示，列出電路回路方程為

消去I2和I3得到27.5I3=32+37.5Usp，而Ip=I3，所以得標(biāo)準(zhǔn)方程為Ip=1.16+1.36Usp，即Isc=1.16 A，G0=1.36 S.

3 結(jié) 論

對(duì)于線性含源二端網(wǎng)絡(luò)，用一次計(jì)算法求等效電路是較簡(jiǎn)便的，在計(jì)算過程中關(guān)鍵是求出端口處的標(biāo)準(zhǔn)方程.求戴維南等效電路時(shí)，應(yīng)在端口處加一獨(dú)立電流源，用節(jié)點(diǎn)法求出端口處的電壓標(biāo)準(zhǔn)方程;求諾頓等效電路時(shí)，應(yīng)在端口加一個(gè)獨(dú)立電壓源，用回路法求出端口處的電流標(biāo)準(zhǔn)方程.

圖8 原理電路

圖9 加電壓源的原理電路

[1] 王秀英. 電工基礎(chǔ)[M]. 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2004:50-55.

[2] 王虎林. 含受控源二端網(wǎng)絡(luò)的等效與分析[J]. 高師理科學(xué)刊,2008(5):70-73.

[3] 方明. 戴維寧定理在電路分析中的應(yīng)用[J]. 黔西南民族師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2009(3):116-118.

[4] 任玲芝. 線性二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路的另一分析方法[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2006(4):32-34.

(責(zé)任編輯: 沈鳳英)

統(tǒng)一管理平臺(tái)，為用戶提供圖形化的管理界面，提供策略管理、配置管理功能，為系統(tǒng)管理員提供編輯、編譯、瀏覽策略和安全事件查看等接口.基于統(tǒng)一管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布的被管對(duì)象和安全策略的管理，統(tǒng)一制定安全策略，統(tǒng)一收集各被管對(duì)象的安全事件信息.

安全組件協(xié)同控制框架主要的安全信息數(shù)據(jù)庫有①安全事件數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)防護(hù)、檢測(cè)組件收集的漏洞、威脅和系統(tǒng)性能等安全審計(jì)信息，作為系統(tǒng)安全態(tài)勢(shì)感知及威脅評(píng)估的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);②系統(tǒng)威脅評(píng)估數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)各種評(píng)估組件產(chǎn)生的評(píng)估結(jié)果，作為進(jìn)一步協(xié)同控制決策分析的輸入數(shù)據(jù);③協(xié)同策略庫，存儲(chǔ)協(xié)同策略控制中心，通過融合信息數(shù)據(jù)庫和評(píng)估結(jié)果數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的策略規(guī)則;④運(yùn)行組件注冊(cè)信息庫，存儲(chǔ)所有運(yùn)行組件的注冊(cè)信息，為協(xié)同控制中心與安全組件進(jìn)行通信交互提供基本狀態(tài)信息; ⑤資源數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)漏洞補(bǔ)丁和病毒樣本等.[5]

3 結(jié) 論

分析典型的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)安全模型P2DR模型的特征以及存在的缺陷,提出基于P2DR模型全新的分布式網(wǎng)絡(luò)信息安全模型P2DWR2,并詳細(xì)闡述了P2DWR2模型的組件機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)以及模型原型工作流程，經(jīng)過比較P2DWR2模型在各方面具有很大的改進(jìn).

參考文獻(xiàn):

[1] 周學(xué)廣,張煥國,張少武,等. 信息安全學(xué)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008:98-111.

[2] 河慶云,楊超峰,劉利軍. 多類型安全組件協(xié)同機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)工程,2006,32(14):166－168.

[3] 韓銳生,徐開勇,趙彬. P2DR模型中策略部署模型的研究與設(shè)計(jì)[J]. 計(jì)算機(jī)工程,2008,34(20):181-183.

[4] 唐洪玉,崔冬華. 一種新的信息安全體系模型的提出[J]. 信息安全與通信保密,2008(6):102-105.

[5] 單蓉勝,王明政,李建華. 基于策略的網(wǎng)絡(luò)安全模型及形式化描述[J]. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2003,39(13):68—71.

(責(zé)任編輯: 李 華)

Direct Calculation of Linear Equivalent Circuit with Power Supply and Two Poles

WU Heng-yu, TANG Min-li, HE Ling
(Department of Electronic Engineering, Hainan Software Vocational College, Qionghai 571400, China)

G642

A

1008-5475(2011)01-0050-03

2010-08-24;

2010-09-26

海南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(610230); 海南省教育科學(xué)度“十一五”規(guī)劃課題(QJJ11506); 海南省教育廳高等學(xué)?？茖W(xué)研究資助項(xiàng)目(Hjsk2010-83); 海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研基金資助項(xiàng)目(Hr200911)

吳恒玉(1965-),男,遼寧撫順人,副教授,碩士,主要從事電子技術(shù)與自動(dòng)控制研究.