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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:楊志偉
研究生(外文):Chih-Wei Yang
論文名稱:電機一貫道電子與電路輔助教學軟體
論文名稱(外文):Electronical Computer-aided Software of Chen''s Electric Unifying Approach
指導教授:陳中政陳中政引用關係
指導教授(外文):Chung-Cheng Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立虎尾科技大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:167
中文關鍵詞:陳氏電機一貫道陳氏修正節點電壓法拉氏轉換行列式克拉瑪法則貝爾斯托法部份分式展開
外文關鍵詞:Simple Unifying Approach of Chen’s Electric EngineeringChen’s modified node voltage lawLaplace TransformationCramer’s RuleBairstow’s MethodPartial Fraction Expansion
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本研究基於陳氏電機一貫道理論,提出以陳氏修正節點電壓法、拉氏轉換、行列式、克拉瑪法則、貝爾斯托法、部份分式展開作為分析電路之媒介,設計一套具有分析電路特性之電腦輔助教學軟體,藉此軟體繪製電路且實際以數學方程式來描述,將其以矩陣方程式列出節點電壓方程式,此過程只需基本矩陣操作及數學運算即可求取各節點電壓,並依據各節點電壓數學方程式描繪出其電壓波形。本論文採用Microsoft Visual C++ 6.0作為開發環境,發展一套輔助教學軟體雛型,此軟體雛型目前可實現繪製電壓源、相依電壓源、電流源、相依電流源、節點、直線,以及被動元件電阻、電感、電容。
本論文延續此軟體雛形與理論,加入主動元件電晶體,使此輔助教學軟體更具備其完整性,對於未來研究中,也將陸續增加更多電子電路元件以利於應用在各類型電路分析。
All the designing technigues are based on the principals for Simple Unifying Approach of Chen’s Electric Engineering. We propose the Chen’s modified node voltage law、Laplace transformation、determinant、Cramer’s rule、Bairstow’s Method、partial fraction expansion and design a computer-aided software which exploits the related circuit characteristics. Listing the node voltage equation with matrix equation via this software only needs matrix elementary operations and calculating each node voltage, and then depicts each node voltage waveform in this process. This paper adopts Microsoft Visual C++ 6.0 to be our building environment. It can achieve the drawings of isolated voltage source、dependent voltage source、isolated current source、dependent current source、resistance、inductance、capacitance、node and line. More circuit components will be applied to many kinds of circuit analysis in the future.
目錄
中文摘要 ……………………………………………………………………………… I

英文摘要 ……………………………………………………………………………… II

誌謝 …………………………………………………………………………………… III

目錄 …………………………………………………………………………………… IV

表目錄 ………………………………………………………………………………… VII

圖目錄 ………………………………………………………………………………… XII

第一章 緒論 ………………………………………………………………………… 1
1.1 研究動機及目的 …………………………………………………………… 1
1.2 研究架構 …………………………………………………………………… 1
1.3 章節提要 …………………………………………………………………… 2
第二章 相關數學理論 ……………………………………………………………… 3
2.1 拉氏轉換 …………………………………………………………………… 3
2.1.1 基本轉換公式 ………………………………………………………… 3
2.1.2 微分性質 …………………………………………………………… 3
2.2 基本矩陣概念 ……………………………………………………………… 4
2.2.1 矩陣基本操作 ………………………………………………………… 4
2.2.2 反矩陣 ………………………………………………………………… 5
2.3 基礎複數運算 ……………………………………………………………… 5
2.4 行列式(eterminant) ………………………………………………………… 6
2.5 克拉瑪法則(Cramer’s Rule) ……………………………………………… 7
2.6 貝爾斯托法(Bairstow’s Method) …………………………………………… 9
2.7 部份分式展開(Partial Fraction Expansion) ………………………………… 14
2.8 陳氏電機一貫道 …………………………………………………………… 16
2.8.1 電壓源與電流源基本轉換技巧 ……………………………………… 16
2.8.2 陳氏自創電路元件之s領域等效電路 ………………………………… 17
2.8.3 陳氏自創修正節點電壓法 …………………………………………… 21
第三章 相關數學之演算法設計原理 ……………………………………………… 24
3.1 陳氏修正節點電壓法設計 ………………………………………………… 24
3.2 部份分式展開設計 ………………………………………………………… 39
第四章 小訊號之演算法設計原理 ………………………………………………… 43
4.1 BJT交流小訊號陳氏修正節點電壓法設計 ……………………………… 43
4.2 JFET交流小訊號陳氏修正節點電壓法設計 ……………………………… 53
4.3 MOSFET交流小訊號陳氏修正節點電壓法設計 ………………………… 63
第五章 圖形介面視窗設計原理及功能 …………………………………………… 73
5.1 主視窗 ……………………………………………………………………… 73
5.2 檔案 ………………………………………………………………………… 76
5.2.1 開啟舊檔 ……………………………………………………………… 76
5.2.2 儲存檔案及另存新檔 ………………………………………………… 79
5.2.3 結束 …………………………………………………………………… 85
5.3 編輯 ………………………………………………………………………… 85
5.3.1 復原(Undo) …………………………………………………………… 86
5.3.2 複製(Copy) …………………………………………………………… 90
5.3.3 貼上(Paste) …………………………………………………………… 91
5.3.4 刪除(Delete) …………………………………………………………… 92
5.3.5 全選(Select All) ………………………………………………………… 93
5.3.6 取消全選(Cancel) ……………………………………………………… 96
5.3.7 編輯元件(Edit) ………………………………………………………… 96
5.3.8 清除繪圖區(Clear) …………………………………………………… 107
5.4 元件庫 ……………………………………………………………………… 107
5.4.1 元件庫視窗 …………………………………………………………… 108
5.4.2 相依電源 ……………………………………………………………… 109
5.4.3 交流電源 ……………………………………………………………… 112
5.4.4 獨立電源 ……………………………………………………………… 113
5.4.5 電阻、電感、電容 …………………………………………………… 115
5.4.6 雙極性接面電晶體(BJT) ……………………………………………… 118
5.4.7 場效電晶體(FET) ……………………………………………………… 119
5.4.8 節點 …………………………………………………………………… 121
5.4.9 畫線 …………………………………………………………………… 123
5.5 執行 ………………………………………………………………………… 125
5.5.1 執行視窗 ……………………………………………………………… 126
5.5.2 執行視窗之捲軸 ……………………………………………………… 127
5.6 波形 ………………………………………………………………………… 128
5.7 API函式之使用說明 ……………………………………………………… 131
第六章 副程式之使用說明 ………………………………………………………… 142
第七章 實驗結果 …………………………………………………………………… 152
第八章 結論與未來研究方向 ……………………………………………………… 166
8.1 結論 ………………………………………………………………………… 166
8.2 未來研究方向 ……………………………………………………………… 166
參考文獻 ……………………………………………………………………………… 167
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