
电路设计问题电路是电子元件的神经系统.参数的计算是电路设计的重要环节.其依据来自两个方面:一是客观需要,二是物理学定律#口电站26-0R04-2363-39085图1USB扩展板模型准备假设图2中的方框代表某类具有输入和输出终端的电路:记录输入电压和输入电流(电压v以伏特为单位,电流i以安培为单位),用录输出电压和输出电流则称矩阵A为转移矩阵iii2电路输入终端V输出终端v2图2具有输入和输出终端的电子电路图图3给出了一个梯形网络,左边的电路称为串联电路,电阻为R(单位:欧姆).右边的电路是并联电路,电阻为R2.利用欧姆定理和楚列斯基定律,我们可以得到串联电路和并联电路的转移矩阵分别是1 -R0-1/ R 1

i1i2RiZR2ViV2V3串联电路并联电路图3梯形网络设计一个梯形网络,其转移矩阵是0.5模型假设假设导线的电阻为零模型建立设A和A2分别是串联电路和并联电路的转移矩阵,则输入向量x先变换成Aix,再变换到A2(Aix).其中-RAAt-(-/R, D)(6-P)-(-1/R 1+R)R)就是图3中梯形网络的转移矩阵.1,-R8于是,原问题转化为求R1,R2的值使得1/R,1+R/RJ-055[-R, = -8-R (,-)可得|-1/R,=-0.5模型求解由(-0.55)-1/R1+R/R[1+R, / R, =5根据其中的前两个方程可得RI=8,R2=2.把Ri=8,R2=2代入上面的第三个方程确实能使等式成立.这就是说在图3中梯形网络中取R1=8,R2=2即为所求-X模型分析若要求的转移矩阵改为,则上面的梯形网络无法实现.-0.54[-R, = -8 因为这时对应的方程组是-1/R,=-0.5:根据前两个方程依然得到R=8.R2=21+R, / R, =4但把R1=8,R2=2代入上第三个方程却不能使等式成立.参考文献

DavidC.Lay,线性代数及其应用,沈复兴,傅莺莺等译,北京:人民邮电出版社,2009.页码:129-130练习题根据基尔霍夫回路电路定律(各节点处流入和流出的电流强度的代数和为零,各回路中各支路的电压降之和为零),列出下图所示电路中电流i,i2,i所满足的线性方程组,并用矩阵形式表示:R2①RAE112R4②?人Riiii3R3E2图4简单的回路