复杂线性含源二端网络等效电路的一次计算方法

吴恒玉，唐民丽，何 玲

(海南软件职业技术学院 电子工程系，海南 琼海 571400)

复杂线性含源二端网络等效电路的一次计算方法

吴恒玉，唐民丽，何 玲

(海南软件职业技术学院 电子工程系，海南 琼海 571400)

在线性含源二端网络等效电路的计算时,通常采用电源等效变换、戴维南定理、诺顿定理等方法,但在较复杂的电路中计算量比较大,提出加源法,可一次计算出等效电路,同时给出应用实例.

复杂线性含源二端网络；等效电路；一次计算方法

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

在计算线性含源二端网络等效电路时，通常采用电源等效变换、戴维南定理、诺顿定理等方法.以上的方法对于简单的电路计算比较方便，但一般也需要计算两次以上，而对于复杂电路计算就更加麻烦了，尤其是较复杂的含源二端网络求内阻，对于不能用串并联化简的电路还需要用变换法或加压法，计算量比较大.本文提出加源法，可一次计算出等效电路，此法对于含有受控源的二端网络的计算比较简便.

1 复杂线性含源二端网络等效电路的一次计算方法

用加源法计算戴维南等效电路，就是在线性含源电路的端口加一个独立电流源，求出端口处的电压方程，再由方程求得等效电源的电压UOC和内阻R0.若求诺顿等效电路，则在含源端口处加一个独立电压源，求出端口处的电流方程，由方程求得等效电源的电流IsC和内导G0.这种方法的原理可由叠加定理推出.

1.1 戴维南等效电路的一次计算方法

图1所示的电路N为线性含源二端网络，是由独立电压源、独立电流源、受控源和电阻R元件组成.其中有m个独立电压源、n个独立电流源.根据叠加定理，二端网络N中任一节点电压可以表示为

图1 线性含源二端网络

式中:Usi为各独立电压源的电压值;Isj为各独立电流源的电流值;ai、bj为参数，其值取决于网络N的数值、受控源的参数和二端网络的结构.

若在二端网络N的端口处加一个独立电流源Isp，如图2所示，则电流源Isp两端的电压Up可以表示为当Isp为零时，即电路网络N端口处开路，则Up变为开路电压，即

式中bp为独立电流源在叠加过程中单独作用时，二端网络N中所有独立源为零时的输入阻抗，因此二端网络N的输入阻抗

3.2.2 子女情况 有子女的护士器官捐献态度问卷得分高于没有子女的护士，差异具有显著性（P＜0.05）。有无子女是否影响护士对器官捐献的态度，目前尚未查阅到其他类似研究。本研究中95.50%的参与者是女性，可能女性做母亲后会更具爱心及奉献精神。

整理式(1)～式(4)得一般式为Up=UOC+R0Isp.该式描述了如图3所示的线性二端网络端口处的电压特性，因此二端网络N可以用戴维南等效电源来代替.其中，UOC为等效电路的电压，R0为内阻，这样计算就可一次求得戴维南等效电路.

1.2 诺顿等效电路的一次计算方法

诺顿等效电路的计算方法，可由对偶原理得到，只要在二端网络N端口处加一个独立电压源Usp，如图4所示.然后求出端口处的电流标准方程Ip=IsC+G0Usp.该式描述了如图5所示二端网络的端口处电流特性，因此二端网络N可以用一个诺顿等效电源代替，其中IsC为二端网络N端口处的短路电流，G0为二端网络N端口的输入内导，即诺顿等效电路的内导.

图2 加电流源的二端网络

图3 电压特性描述电路

图4 加电压源的电路

图5 电流特性描述电路

2 应用举例

例1 已知IC=0.75I1，求如图6所示电路的戴维南等效电路.

解 在电路的端口处加一个独立电流源Isp，如图7所示.列出电路的节点电压方程

图6 原理电路

图7 加电流源的原理电路

而I=Isp，U10=Up，消去节点电压U10，经整理得到端口处电压方程Up=35+2.5Isp，即UOC=35 V，R0=2.5 Ω.

例2 求如图8所示电路的诺顿等效电路.

解 在电路的端口处加一个独立电压源Usp，如图9所示，列出电路回路方程为

消去I2和I3得到27.5I3=32+37.5Usp，而Ip=I3，所以得标准方程为Ip=1.16+1.36Usp，即Isc=1.16 A，G0=1.36 S.

3 结 论

对于线性含源二端网络，用一次计算法求等效电路是较简便的，在计算过程中关键是求出端口处的标准方程.求戴维南等效电路时，应在端口处加一独立电流源，用节点法求出端口处的电压标准方程;求诺顿等效电路时，应在端口加一个独立电压源，用回路法求出端口处的电流标准方程.

图8 原理电路

图9 加电压源的原理电路

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[2] 王虎林. 含受控源二端网络的等效与分析[J]. 高师理科学刊,2008(5):70-73.

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[4] 任玲芝. 线性二端网络的等效电路的另一分析方法[J]. 电气电子教学学报,2006(4):32-34.

(责任编辑: 沈凤英)

统一管理平台，为用户提供图形化的管理界面，提供策略管理、配置管理功能，为系统管理员提供编辑、编译、浏览策略和安全事件查看等接口.基于统一管理平台，实现对分布的被管对象和安全策略的管理，统一制定安全策略，统一收集各被管对象的安全事件信息.

安全组件协同控制框架主要的安全信息数据库有①安全事件数据库，存储防护、检测组件收集的漏洞、威胁和系统性能等安全审计信息，作为系统安全态势感知及威胁评估的基础数据;②系统威胁评估数据库，存储各种评估组件产生的评估结果，作为进一步协同控制决策分析的输入数据;③协同策略库，存储协同策略控制中心，通过融合信息数据库和评估结果数据库中的数据所产生的策略规则;④运行组件注册信息库，存储所有运行组件的注册信息，为协同控制中心与安全组件进行通信交互提供基本状态信息; ⑤资源数据库，存储漏洞补丁和病毒样本等.[5]

3 结 论

分析典型的动态自适应网络安全模型P2DR模型的特征以及存在的缺陷,提出基于P2DR模型全新的分布式网络信息安全模型P2DWR2,并详细阐述了P2DWR2模型的组件机构、关键实现技术以及模型原型工作流程，经过比较P2DWR2模型在各方面具有很大的改进.

参考文献:

[1] 周学广,张焕国,张少武,等. 信息安全学[M]. 北京:机械工业出版社,2008:98-111.

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[5] 单蓉胜,王明政,李建华. 基于策略的网络安全模型及形式化描述[J]. 计算机工程与应用,2003,39(13):68—71.

(责任编辑: 李 华)

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

海南省自然科学基金资助项目(610230); 海南省教育科学度“十一五”规划课题(QJJ11506); 海南省教育厅高等学校科学研究资助项目(Hjsk2010-83); 海南软件职业技术学院科研基金资助项目(Hr200911)

吴恒玉(1965-),男,辽宁抚顺人,副教授,硕士,主要从事电子技术与自动控制研究.