Analysieren Schaltungen mit zwei unabhängigen Quellen Mit Überlagerung

Verwenden Sie Überlagerungsschaltungen zu analysieren, die viele Spannungs- und Stromquellen haben. Die Überlagerung hilft Ihnen, komplexe lineare Schaltungen zu brechen aus mehreren unabhängigen Quellen in einfachere Schaltungen, die nur eine unabhängige Quelle haben. Die Gesamtleistung, dann ist die algebraische Summe der einzelnen Ausgangssignale von jedem unabhängigen Quelle.

Analysieren Schaltungen mit # 8239-zwei Spannungsquellen

Mit Hilfe der Überlagerung können Sie die komplexe Schaltung brechen hier gezeigt in zwei einfachere Schaltungen, die jeweils nur eine Spannungsquelle haben. eine Spannungsquelle auszuschalten, Sie es mit einem Kurzschluss zu ersetzen.

Schaltung A enthält zwei Spannungsquellen, v_s1 und v_s2, und Sie möchten, um die Ausgangsspannung zu finden v_O über die 10-k # 937- Widerstand. Die nächste Grafik zeigt die gleiche Schaltung mit einer Spannungsquelle ausgeschaltet: Kreis B enthält eine Spannungsquelle, mit v_s2 ausgeschaltet, und durch einen Kurzschluß ersetzt. Die Ausgangsspannung aufgrund v_s1 ist v_O1.

In ähnlicher Weise ist Schaltung C Schaltung A mit der anderen Spannungsquelle ausgeschaltet. Schaltung C enthält eine Spannungsquelle, mit v_s1 durch einen Kurzschluß ersetzt. Die Ausgangsspannung aufgrund der Spannungsquelle v_s2 ist v_O2.

Fasst man die beiden Ausgänge aufgrund jeder Spannungsquelle, Wind Sie mit den folgenden Ausgangsspannung bis:

Um die Ausgangsspannungen für Schaltungen B und C zu finden, verwenden Sie Spannungsteiler Techniken. Das heißt, verwenden Sie die Idee, dass eine Schaltung mit einer Spannungsquelle in Reihe geschaltet mit den Widerständen unterteilt ihre Quellenspannung proportional entsprechend dem Verhältnis eines Widerstandswerts zum Gesamtwiderstand.

In-Circuit-B, finden Sie einfach die Ausgangsspannung v_O1 wegen v_s1 mit einem Spannungsteiler Gleichung:

In-Circuit-C zu finden, um die Ausgangsspannung v_O2 wegen v_s2 auch erfordert einen Spannungsteiler Gleichung, mit den Polaritäten v_O2 Gegenteil v_s2. die Spannungsteiler-Methode erzeugt die Ausgangsspannung v_O2 wie folgt:

Addiert man die einzelnen Ausgängen durch jede Quelle, wickeln Sie mit der folgenden Gesamtleistung für die Spannung über den 10-k # 937- Widerstand nach oben:

Wenn die Quellen sind zwei Stromquellen

Der Plan in diesem Abschnitt ist die Schaltung hier zwei einfachere Schaltungen gezeigt zu reduzieren, die jeweils eine einzige Stromquelle, und fügen Sie die Ausgänge Überlagerung verwenden.

Sie berücksichtigen die Ausgangssignale von den Stromquellen eine zu einem Zeitpunkt, eine Stromquelle ausschalten, indem er mit einem offenen Schaltkreis ersetzt wird.

Schaltung A besteht aus zwei Stromquellen, ich_s1 und ich_s2, und Sie wollen, um den Ausgangsstrom zu finden ich_O fließt durch den Widerstand R₂. Schaltung B wird die gleiche Schaltung mit einer Stromquelle ausgeschaltet: Schaltung B enthält eine Stromquelle, mit ich_s2 durch eine offene Schaltung ersetzt. Die Ausgangsspannung aufgrund ich_s1 ist ich_O1.

In ähnlicher Weise ist Schaltung C Schaltung A mit nur Stromquelle, mit ich_s1 durch eine offene Schaltung ersetzt. Der Ausgangsstrom aufgrund der Stromquelle ich_s2 ist ich_O2.

Addition der zwei Stromausgänge aufgrund jeder Quelle, wickeln Sie mit den folgenden Nettoausgangsstrom nach oben durch R₂:

Um die Ausgangsströme für Schaltungen B und C finden Sie Stromteiler Techniken verwenden. Das heißt, man die Idee verwenden, die für eine Parallelschaltung, die Stromquelle parallel verbunden mit Widerständen teilt seine bestromt proportional entsprechend dem Verhältnis des Wertes der Leitfähigkeit auf die Gesamtleitfähigkeit.

Für Kreislauf B, finden Sie den Ausgangsstrom ich_O1 wegen ich_s1 mit einem Stromteiler Gleichung. Beachten Sie, dass es zwei 3-k # 8486- Widerstände in Reihe geschaltet in einem Zweig der Schaltung, so verwenden, um ihre kombinierte Widerstand in der Gleichung. Gegeben R_eq1 = 3 k # 8486- + 3 k # 8486- und R₁ = 6 k # 8486-, hier Ausgangsstrom der ersten Stromquelle:

In-Circuit-C, der Ausgangsstrom ich_O2 wegen ich_s2 erfordert auch eine Stromteiler-Gleichung. Beachten Sie die aktuelle Richtung zwischen ich_O2 und ich_s2: ich_s2ist im Vorzeichen entgegengesetzt ich_O2. Gegeben R_eq2 = 6 k # 8486- + 3 k # 8486- und R₃ = 3 k # 8486-, ist der Ausgangsstrom von der zweiten Stromquelle

Summieren ich_O1 und ich_O2, wickeln Sie mit der folgenden Gesamtausgangsstrom bis:

Wenn es eine Spannungsquelle und eine Stromquelle

Sie können Überlagerung verwenden, wenn eine Schaltung mit einer Mischung von zwei unabhängigen Quellen aufweist, mit einer Spannungsquelle und einer Stromquelle. Sie müssen die unabhängigen Quellen ein zu einer Zeit auszuschalten. Gehen Sie ersetzen so die Stromquelle mit einer offenen Schaltung und die Spannungsquelle mit einem Kurzschluss.

Schaltung A des hier gezeigten Beispielschaltung hat eine unabhängige Spannungsquelle und eine unabhängige Stromquelle. Wie finden Sie die Ausgangsspannung v_Owie die Spannung über dem Widerstand R₂?

Schaltung A (mit zwei unabhängigen Quellen) zerfällt in zwei einfachere Schaltungen, B und C, die jeweils nur eine Quelle haben. Kreislauf B hat eine Spannungsquelle, da die Stromquelle mit einem offenen Kreislauf ersetzt wurde. Schaltung C hat eine Stromquelle, da der Spannungsquelle mit einer Kurzschluss ersetzt wurde.

Für Kreislauf B, können Sie den Spannungsteiler Technik, weil ihre Widerstände zu verwenden, R₁ und R₂, mit einer Spannungsquelle in Reihe geschaltet sind. Also hier ist die Spannung v_O1über den Widerstand R₂:

Für Schaltungs C, können Sie eine Stromteilertechnik verwenden, da die Widerstände parallel mit einer Stromquelle verbunden sind. Die Stromquelle liefert die folgenden aktuellen ich₂₂ fließt durch den Widerstand R₂:

Sie können das Ohmsche Gesetz verwenden, um die Ausgangsspannung zu finden v_O2 über den Widerstand R₂:

Nun finden die Gesamtausgangsspannung über R₂für die beiden unabhängigen Quellen in Schaltung C durch Zugabe von v_O1(Aufgrund der Quellenspannung v_s) und v_O2 (Aufgrund der Quellenstrom ich_s). Sie wickeln mit folgender Ausgangsspannung bis: