《医用电子学》
蚌埠医学院医学影像学系 电子电工教研室
为什么要学习这门课程？
• 电路应用范围非常广泛，几乎遍布所有行业。 • 医疗仪器：X线机、普通CT机、发射计算机体层成像
(ECT)、核磁共振(MRI) 、数字减影血管造影(DSA) 、多 普勒仪、内窥镜系统、超声成像系统、Ύ-闪烁成像系统、 单光子发射计算机体层成像系统、正电子发射体层成像系 统、化疗仪等等，都要用到电子技术。
E3 E4 I3R3 I4R4 I5R5
或：
I3R3 I4R4 I5R5 E3 E4 0
I5
+
_ E3
R3
KVL也适合开口电路
例 +
E_ R I
a
Uab Uab E I R
b
例 分析以下电路中应列几个电流方程？几个 电压方程？
I1
a
I2
E1
+R1 #1
-
I3
R2 #2 R3
第一章 电路基础
第一节 直流电路
1.1 电路的概念
电路的组成：电源、负载、中间环节
举例1：手电筒电
电路模型
• 电路模型：理想元件组成的电路
• 电路中的物理量：电流、电阻、电压 • 电流的定义：方向和大小 • 电路中物理量的正方向：实际正方向和假设正方
向
电路中物理量的正方向
解决方法
• 在解题前先假设一个正方向，作为参考方向； • 根据电路的定理、定律，列出物理量之间相互关
电子电路及其应用 滤波 ……
3.数字电路：
电源
考核方式：
理论考核闭卷笔试，占总成绩的50％，实验考核占 总成绩的30％，实验报告与平时成绩占总成绩的20 ％。
本课程是电子类课程的基础，学时少，内容多， 不能轻视。否则对后续课程的学习影响很大。
参考教材及软件
• 参考教材： 1.秦曾煌.电工学.高教 2.电路分析.高教 3.华成英,童诗白.模拟电子技术基础.高教 • 软件： 1.Pspice 2.Multisim
对电路中的任一回路，沿任意绕行方向的各 段电压降的代数和等于零。
即： U 0
在任一回路的绕行方向上，电动势的代数 和等于电阻上电压降的代数和。
即： E IR
E、U和IR与绕行方向相同为正，反之为负。
注意：与绕行方向相同为正， 相反为负。
b I1
a
I6 R6
I4
I3
d
I2 c
例如： 回路 a-d-c-a
Ia
+
E_
Uab
Uab 伏安特性 E
b
I
特点： （1）理想电压源的端电压恒定。
（2）电源内阻为 “RO= 0”。
（3）电源中的电流由外电路（负载）决定。 （4）理想电压源不能短路，不能并联使用。
恒压源中的电流由外电路（负载）决定
Ia
E
+ _
Uab
2
R1 2
R2
b
例 设: E=10V
则： 当R1接入时 ： I=5A 当R1 R2 同时接入时： I=10A
二、理想电流源 （恒流源): RO= 时的电流源
Ia
Uab
伏
Is
Uab
b 特点：（1）输出电流恒定。
IS
I
安 特 性
（2）理想电流源内阻为无穷大（ RO= ）。
（3）输出电压由外电路决定。
（4）理想电流源不能开路，不能串联使用。
恒流源两端电压由外电路决定
I
Is
UR
例
设: IS=1 A
则: R=1 时， U =1 V R=10 时， U =10 V
三个名词注释(术语)：
支路(Branch)指在电路中流经一系列电子元件时电
流保持不变的电路。（电路的每一个分支）
节点(Node)指三条及三条以上的支路汇总的地方称为节点 回路(Loop)指电路中的任一闭合路径。
例
b
I1 I2
a
I6 R6
c
I4 I3
I5 d
+
_ E3
R3
支路？
支路：ab、ad、… ... （共6条）

独立方程只有 2 个
小结
设：电路中有N个结点，B个支路 则： 独立的结点电流方程有 (N -1) 个
独立的回路（网孔）电压方程有 (B -N+1)个
+ R1
- E1
a R2 +
R3 E2 _
b
N=2、B=3
独立电流方程：１个 独立电压方程：２个
（一般为网孔个数）
1.3 理想电源元件
I
+
+
理想电压源：指输出
• 电子与医学关系：电子学促进医学的发展与深入，并
为医学诊断与治疗提供丰富的手段。同时医学的发展又对 电子学提出了更高的要求，刺激着电子学及相关知识的发 展。
主要教学内容:
1.电路分析：在已知电路的结构、元件、参数的情况 下，分析该电路的特点和功能.
二极管
电子元器件 三极管 ……
2.模拟电路：
集成电路 放大
系的代数表达式； • 根据计算结果确定实际方向，如果计算结果为正
数，则实际方向与假设方向一致；如果为负数， 则与假设方向相反。
1.2 基尔霍夫定律
用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关 系,其中包括电流定律(Kirchhoff’s current law, KCL) 和电压定律(Kirchhoff’s voltage law, KVL)。
结点？
结点：a、 b、… ... (共4个）
回路？
回路：abda、 bcdb、 … ...
（共7 个）
1-2-1 基尔霍夫电流定律（KCL)
对任何结点，在任一瞬间，流入结点的电流等于由 结点流出的电流。 即： I入 = I出
在任一瞬间，一个结点上电流的代数和为 0。 即： I =0 设：流入结点为正，流出结点为负。
例
I2
I1 I3 I2 I4
I1
I3 I4
或：
I1 I3 I2 I4 0
KCL的依据：电流的连续性
基氏电流定律的扩展 电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面（广义结点）
例
I1
I2
I3
例
I=?
R
R
+
+R
+
_E1 _E2
R1
_ E3
I1+I2=I3
I=0
1-2-2 基尔霍夫电压定律（KVL）
#3
+ _ E2
b
I1
a
I2
E1
+R1 #1
-
I3
R2 #2 R3
#3
+ _ E2
基尔霍夫电流方程：b
#1
I 结点a： 1
I2
I3
#2
结点b： I3 I1 I2 #3
基尔霍夫电压方程：
E1 I1R1 I3R3网孔 E2 I2R2 I3R3网孔 E1 E2 I1R1 I2R2
独立方程只有 1 个
端的电压保持不变， 变化的是输出电流
US
(Ideal voltage source)
-
-
恒压源
U
US
O
U=定值
I
理想电流源：指输出端
I=定值 +
的电流保持不变，变化的
是输出电压 。
IS
U
(Ideal current source)
-
恒流源
U
O
I
IS
一、理想电压源 （恒压源）: RO= 0 时的电压源.