《電子電工技術》復習

《電子電工技術》復習第一章電路基本概念與基本定律學習目標與要求：（1）了解電路的組成及其基本物理量的意義、單位和符號；（2）掌握電壓、電流的概念及其參考方向的規(guī)定；（3）了解電阻和電源元件的特性，掌握電壓源與電流源等效變換的原理；（4）掌握基爾霍夫定律及其在電路分析計算中的應用。求圖示電路中恒流源兩端電壓u1,u2及其功率,并說明是起電源作用還是起負載作用。第二章電路的分析方法學習目標與要求：(1)掌握電阻的串、并聯(lián)等效變換，了解電阻的星—三角等效變換。(2)了解線性電路疊加定理、戴維南定理與諾頓定理的意義。(3)掌握電路的等效變換和對復雜電路的基本分析與計算方法。第3章正弦交流電路學習目標與要求：（1）理解正弦交流電的基本特性、表示方法及其相量表示；（2）學習用相量法求解正弦交流電路；（3）理解單個參數(shù)的正弦交流電路特點，掌握其相量計算方法；（4）理解復合正弦交流電路的特點，掌握其相量計算方法；（5）理解正弦電路中阻抗、阻抗角的意義及其在電路中的計算；（6）理解正弦交流電路的不同功率之間的關系，掌握其計算方法。3.2正弦交流電的表示方法瞬時值表達式相量必須小寫前兩種不便于運算，重點介紹相量表示法。波形圖i正弦波的表示方法：重點波形圖瞬時值相量圖復數(shù)符號法小結：正弦波的四種表示法TijjDT=+=UeUjbaUjUI符號說明瞬時值

---小寫u、i有效值

---大寫U、I復數(shù)、相量

---大寫

+“.”U最大值

---大寫+下標正弦交流電路中的功率

瞬時功率Zi+-u在電流、電壓關聯(lián)參考方向下，瞬時功率由上可見，瞬時功率由兩部分組成，一部分是恒定分量，是一個與時間無關的量；另一部分是正弦分量，其頻率為電源頻率的兩倍。交流電路中的功率因所以2．平均功率（有功功率）負載是要消耗電能的，其所消耗的能量可以用平均功率來表示。將一個周期內(nèi)瞬時功率的平均值稱為平均功率，也稱有功功率。

純電阻電路時，電壓與電流同相，即當電路為純電感或純電容電路時，電流與電壓的相位差均為90o

角均為電路負載的阻抗角，也就是電路中電壓與電流的相位差。當負載一定時cos

是一常數(shù)，稱之為負載的功率因數(shù)，角則稱為功率因數(shù)角。

=0，cos=1，P，cos=0

3．無功功率

電路中的電感元件與電容元件要與電源之間進行能量交換，在感性電路中，由于為正值，所以Q為正值，即QL>QC；在容性電路中，為負值，所以Q為負值，即QL<QC。顯然，在既有電感又有電容的電路中，總的無功功率為QL與QC的代數(shù)和，即

Q=QL-QC

4．視在功率

我們把額定電壓與額定電流的乘積稱為視在功率，

S=UI

視在功率常用來表示電器設備的容量，其單位為伏安。

某變頻器銘牌5．功率三角形將交流電路表示電壓間關系的電壓三角形的各邊乘以電流I即成為功率三角形。P、Q、S三者之間的關系：SPQφ6．功率因數(shù)功率因數(shù)cosφ，其大小等于有功功率與視在功率的比值，在電工技術中，一般用λ表示，當負載為純電阻負載時，cosφ=1；但對大部分負載而言，功率因數(shù)一般在0~1之間：電氣設備功率因數(shù)計算機0.6異步電動機0.6~0.9工頻感應加熱爐0.1~0.3日光燈0.5~0.6第12章重點內(nèi)容講解12.1

半導體二極管12.1.1

本征半導體定義：純凈的，不含其它雜質(zhì)的半導體特點：

1)存在兩種載流子（帶正電的空穴和帶負電的自由電子）

2)兩種載流子是成對出現(xiàn)，數(shù)量相等

3)受溫度的影響很大，溫度越高，載流子數(shù)量就越多，（這也是半導體共同的特性）12.1.2

雜質(zhì)半導體定義：參入某種特定的雜質(zhì)的半導體根據(jù)參入雜質(zhì)的不同，可以分為P型半導體和N型半導體

1）P型半導體：參入少量的3價雜質(zhì)元素（硼，鎵等），在與硅原子形成共價鍵時，有一個空穴，使得空穴的總數(shù)遠大于自由電子，成為多數(shù)載流子。

2）N型半導體：參入少量的5價雜質(zhì)元素（磷，銻，砷等），在與硅原子形成共價鍵時，多一個自由電子，使得自由電子的總數(shù)遠大于空穴，成為多數(shù)載流子。注意：

1）在雜質(zhì)半導體中，多數(shù)載流子的濃度主要取決于參入的雜質(zhì)的濃度，而少數(shù)載流子的濃度主要取決于溫度

2）對于雜質(zhì)半導體來說，從總體上看，仍然保持電中性12.1.3

半導體二極管正向特性：反映二極管外加正向電壓時電流和電壓的關系反向特性：反映二極管外加反向電壓時電流和電壓的關系近似處理：如果電源電壓和二極管導通電壓相差不多時，正向電壓不可忽略，則伏安特性是二極管的電壓小于其導通時的正向電壓，二極管截止，電流等于0；而二極管導通后，則正向電壓恒等于Ud.。當電源電壓遠大于二極管導通電壓時，則可以看成是理想的二極管，加正向電壓時導通，正向電壓降和正向電阻為0，相當于短路，加反向電壓時，二極管截止，二極管相當于開路。應用鉗位電路限幅電路單相橋式整流電路12.2

雙極性晶體管12.2.1基本結構它有兩種類型:NPN型和PNP型。12.2.2工作狀態(tài)放大狀態(tài)飽和狀態(tài)截止狀態(tài)1)放大狀態(tài)電壓偏置條件發(fā)射結正偏，集電結反偏。電流分配關系

2)截止狀態(tài)特征：

a）基極電流＝0 b）Ic=0 c）Uce=Ucc d）相當于開路3)飽和狀態(tài)飽和的特征

a）Ib增加時，Ic基本不變

b）Ic=Ucc/Rc c）Uce＝0 d）晶體管相當于短路13.1

放大的概念電子學中放大的目的是將微弱的變化信號放大成較大的信號。這里所講的主要是電壓放大電路。電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡表示，如圖：uiuoAu共射放大電路的基本組成放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，要保證集電結反偏，發(fā)射結正偏。uiuo輸入輸出？參考點RB+ECEBRCC1C2T13.2

放大電路的分析方法一、靜態(tài)分析1、靜態(tài)分析的定義靜態(tài)即是輸入信號為零時放大電路的工作狀態(tài)，靜態(tài)分析即是求放大電路的靜態(tài)工作點，即輸入信號為零時晶體管各極間的電流和電壓。2、直流通路進行動態(tài)分析時應畫放大電路的直流通路，所謂直流通路就是指直流信號傳遞的路徑，畫直流通路時將輸入信號置為0，將放大電路中的電容視為開路。3、用近似估算法求靜態(tài)工作點

共射極放大電路根據(jù)直流通路可知：采用該方法，必須已知三極管的值。一般硅管VBE=0.7V，鍺管VBE=0.2V。直流通路+-二、動態(tài)分析1、動態(tài)分析的定義動態(tài)分析即是分析輸入信號不為零時放大電路的工作狀態(tài)，動態(tài)是放大電路在靜態(tài)工作點的基礎上（直流）疊加上輸入信號作用（交流）的結果2、交流通路當只考慮放大電路對信號的放大時，應畫電路對交流分量的等效電路既交流通路。畫交流通路的一般原則是：電容視為短路，直流電源視為短路。動態(tài)分析一、三極管的微變等效電路1.輸入回路iBuBE當信號很小時，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。uBEiB對輸入的小交流信號而言，三極管相當于電阻rbe。rbe的量級從幾百歐到幾千歐。對于小功率三極管：2.輸出回路iCuCE所以：輸出端相當于一個受ib

控制的電流源。近似平行iCuCEubeibuceic3.三極管的微變等效電路rbeibibbce等效cbe二、放大電路的微變等效電路將交流通道中的三極管用微變等效電路代替:交流通路RBRCRLuiuouirbeibibiiicuoRBRCRL三.求電壓增益根據(jù)RbviRcRL則電壓增益為（可作為公式）四.求輸入電阻RbRcRLRiRbRcRLRo電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。五、輸出電阻的計算對于負載而言，放大電路相當于信號源，可以將它進行戴維南等效，戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。計算輸出電阻的方法：(1)所有電源置零，然后計算電阻（對有受控源的電路不適用）。(2)所有獨立電源置零，保留受控源，加壓求流法。所以：用加壓求流法求輸出電阻：rbeRBRC00第14章集成運算放大器基本運算電路比例運算電路加法運算電路減法運算電路微分運算電路積分運算電路i1=i2uo_++R2R1RPuii1i21.放大倍數(shù)虛短路虛開路一、反相比例運算電路結構特點：負反饋引到反相輸入端，信號從反相端輸入。虛開路二、同相比例運算電路_++R2R1RPuiuou-=u+=ui反饋方式：電壓串聯(lián)負反饋。輸入電阻高。虛短路虛開路結構特點：負反饋引到反相輸入端，信號從同相端輸入。虛開路一、反相求和運算R12_++R2R11ui2uoRPui1實際應用時可適當增加或減少輸入端的個數(shù)，以適應不同的需要。i12iFi11R12_++R2R11ui2uoRPui1調(diào)節(jié)反相求和電路的某一路信號的輸入電阻，不影響輸入電壓和輸出電壓的比例關系，調(diào)節(jié)方便。練習題1、在本征半導體中摻入三價元素后的半導體為（）2、p型半導體中少數(shù)載流子是（）3、當溫度升高時，二極管的反向飽和電流將（）答案：P型半導體、自由電子、增大4、試判斷溫度升高時，關于本征半導體中載流子的變化的幾種說法是否正確。（1）自由電子個數(shù)增加，空穴個數(shù)基本不變（）（2）空穴和自由電子的個數(shù)都增加，而且它們增加的數(shù)量相等（）（3）空穴和自由電子的個數(shù)不變（）答案：錯、對、錯5、3種基本放大電路中電壓放大系數(shù)近似為1的是（）6、集成運放應用于信號運算時工作在（）區(qū)域答案：共集極放大電路、線性7、（）運算電路可實現(xiàn)的放大器。8、（）運算電路可實現(xiàn)的放大器。9、（）運算電路可實現(xiàn)函數(shù)

a，b，c均大于零。10、（）運算電路可實現(xiàn)函數(shù)

a，b，c均小于零。答案：同相比例、反相比例、同相求和、反相求和數(shù)字電路部分一、組合邏輯電路本章重點掌握門電路與組合邏輯電路的邏輯功能，運用邏輯代數(shù)的最基本知識，進行簡單組合邏輯電路的分析和設計基本概念數(shù)字信號與模擬信號1、基本概念數(shù)字信號與模擬信號數(shù)字電路的特點晶體管的開關特性2、邏輯代數(shù)的基本知識基本邏輯運算及其實現(xiàn)邏輯代數(shù)的基本定理和定律邏輯函數(shù)的表示方法邏輯函數(shù)的化簡3、三態(tài)與非門4、組合邏輯電路的分析和設計基本邏輯關系小結邏輯符號表示式與&ABYABY≥1或非1YAY=ABY=A+B與非&ABY或非ABY≥1異或=1ABYY=AB&ABF符號功能表三、三態(tài)門的符號及功能表&ABF符號功能表使能端高電平起作用使能端低電平起作用1.3.1邏輯代數(shù)的基本運算規(guī)則加運算規(guī)則:0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=1乘運算規(guī)則:0?0=00?1=01?0=01?1=1非運算規(guī)則:1.3.2邏輯代數(shù)的運算規(guī)律一、交換律二、結合律三、分配律A+B=B+AA?B=B?AA+(B+C)=(A+B)+C=(A+C)+BA?(B?C)=(A?B)?CA(B+C)=A?B+A?CA+B?C=(A+B)(A+C)普通代數(shù)不適用!組合電路的研究內(nèi)容：分析：設計：給定邏輯圖得到邏輯功能分析給定邏輯功能畫出邏輯圖設計1.由給定的邏輯圖寫出邏輯關系表達式。分析步驟：2.用邏輯代數(shù)對邏輯表達式進行化簡。3.列出輸入輸出狀態(tài)表并得出結論。1.指定實際問題的邏輯含義，列出真值表，進而寫出邏輯表達式。2.用邏輯代數(shù)對邏輯表達式進行化簡。3.列出輸入輸出狀態(tài)表并畫出邏輯電路圖。設計步驟二、時序邏輯電路要求掌握R-S，J-K，D，T觸發(fā)器的邏輯符號、邏輯功能、觸發(fā)方式，真值表和工作波形圖；掌握時序電路的分析方法；熟悉常用寄存器和計數(shù)器的結構工作原理；1、觸發(fā)器觸發(fā)器的特點觸發(fā)器邏輯功能的表示方法]

常用觸發(fā)器2、常用時序邏輯電路]

寄存器計數(shù)器1、基本R-S觸發(fā)器&&RDSDQQRDSDQQ

0101(復位)1010(置位)11保持原狀

00不確定2.時鐘控制電平觸發(fā)的R-S觸發(fā)器觸發(fā)器功能表CP:時鐘脈沖(ClockPulse)

R、S控制端CPRSQn+1說明

100Qn

保持1011置11100清0111不定避免0

Qn

保持QQRDSDRSC邏輯符號

3、時鐘控制電平觸發(fā)的D觸發(fā)器功能表

CPDQn+1

1001110QnCP=1時,Qn+1=DCP=0時,保持原狀RDSDDCPQQ4、維持阻塞型D觸發(fā)器的引腳功能符號RD

直接清0端(復位端)R=0,S=1時,Q=0SD

直接置1端(置位端)