《電工電子技術(shù)》教案

第一講

教學(xué)章節(jié)：第一章電路和電路元件~1.1?1.2電路與電路模型，電路的基本物理量

教學(xué)要求：1、熟悉強(qiáng)電和弱電電路；2、掌握電路元件及其模型；3、掌握電流、電壓及

其參考方向；4、了解功率正負(fù)的含義；5、掌握電阻、電感和電容元件的伏安特性。

教學(xué)重點：電路元件及其模型，電流、電壓及其參考方向，電阻、電感和電容元件的伏

安特性。

教學(xué)難點：電流、電壓及其參考方向；電感和電容元件的伏安特性。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，討論發(fā)言，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程:

一、引入：電路

1.電路及其組成

電源----中間環(huán)節(jié)------負(fù)載

2.電路的作用

⑴傳輸、分配、轉(zhuǎn)換電能；一能量領(lǐng)域-“強(qiáng)電”電路

⑵傳送、處理、儲存信號。一信息領(lǐng)域-“弱電”電路

二、電路元件和電路模型

電路模型：從實際電路中抽象出來的、由理想元件組成的電路。

理想元件是假想元件，具有單一的電磁性質(zhì)，具有精確的定義與相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。

理想電阻、理想電感、理想電容

三、電流、電壓及其參考方向

1、電流及其參考方向.=噩

⑴電流的定義：單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量?！簧?/p>

直流電流和交流電流

⑵電流的實際方向與參考方向：

正電荷移動的方向為電流的實際方向。為計算而假設(shè)的方向，稱為參考方向。

參考方向可以任意設(shè)定。參考方向可以用箭頭表示，也可以用雙下標(biāo)表示，如

電流的參考方向與實際方向相同，電流為正值；與實際方向相反則為負(fù)值。

例：設(shè)下圖電流表達(dá)式為z=10cos（314/）A

判斷t為0.001s和0.006s時的電流實際方向。

2、電壓及其參考方向

（1）電壓的定義：電場力把單位正電荷從a點移動倒b點所做的功，稱為a、b兩點之

間的電壓，即dW

u=---

dq

d/>0時，u>0,說明a點電位高于b點電位，正電荷在移動過程中失去能量；

d/<0時，u<0,說明a點電位低于b點電位，正電荷在移動過程中獲得能量。

在國際單位制中，電壓的單位為伏［特］（用V表示）。

(2)電壓的實際方向與參考方向

電壓的實際方向規(guī)定為高電位點指向低電位點，即電壓降的方向。進(jìn)行電路分析時，需

要設(shè)置電壓的參考方向。參考方向可以用正負(fù)極性表示，也可以用雙下標(biāo)表示，

如如。實際方向與參考方向相同電壓為正值，反之為負(fù)值。

(3)關(guān)聯(lián)參考方向與非關(guān)聯(lián)參考方向

若未說明，電壓電流均為關(guān)聯(lián)參考方向。

(4)電位

在電路中任選一點作為參考點，該點電位為零。電路中任意一點的電位就是該點到參考

點的電壓，并設(shè)參考點為電壓的參考負(fù)極。兩點之間的電壓就是兩點之間的電位差。參

考點可以任意選擇，但只能有一個。參考點不同，各點的電位也將不同。

四、電路功率

當(dāng)『、了為關(guān)聯(lián)參考方向時，功率的計算為p=ui

若p>0,元件或電路在吸收功率，等效為負(fù)載；若0<0,元件或電路在發(fā)出功率，等

效為電源。

1.2電阻、電感和電容元件五、電阻元件

伏安特性u=Ri

在任一時刻，電阻上的電壓只取決于這7?時刻流過的電流，與以前的電流大小無關(guān)。

功率p=±ui-Ri2——-Gu2

電阻是一個純耗能元件。實際電阻元偎有額定功率的。消耗的功率不允許超過額定值,

否則元件有損壞的危險。有線性電阻和非線性電阻。

六、電感元件

伏安特性_di

U=L^t電感元件為動態(tài)元件，只有變化的電流才會產(chǎn)生電壓。在直流

電路中，電感相當(dāng)于短路線。

功率_1,

叫電感不耗能可以儲能，但不產(chǎn)生能量。電感是一個無源元件。

七、電容元件

伏安特性i=dq=dCu=cdu

5*dt電容是一個動態(tài)元件，直流電路中電容相當(dāng)于開路。

2

功率Wc=-Cu(t)

電容不耗能可改儲能，但不產(chǎn)生能量。電容是一個無源元件。

iii

o—>--o—>_O_?---

+++

u/?nueLuc==

I+r

0----O--0----

八、實際元件的主要參數(shù)及電路模型

作業(yè)：1.1.1L2.21.2.5

第二講

教學(xué)章節(jié)：第一章電路和電路元件1.3?1.4獨立電源元件，二極管

教學(xué)要求：1、熟悉電壓源和電流源；2、掌握兩種電源模型的等效；3、熟練掌握二極管

的特性；4、掌握穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管和光電二極管的特點。

教學(xué)重點：兩種電源模型的等效，二極管的特性，穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管和光電二極

管的特點。

教學(xué)難點：兩種電源模型的等效；二極管的特性；穩(wěn)壓二極管工作狀態(tài)。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，聯(lián)系實際，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程：

一、引入：電壓源和電流源

1、電壓源

⑴兩端的電壓僅由自身決定，與流過的電旗及‘卜電屏沃關(guān)。

-----------------O............

⑵流過的電流由外電路決定。++

Muq一

]

電壓源置零，等效于兩端短路。電壓源不允許外電路短路。

2、電流源

⑴電流源的電流僅由自身決定，與兩端的電壓無關(guān)。（2）兩端的電壓由外電路決定。

電流源置零，等效于兩端開路。電流源不允許外電路開路。

二、實際電源的模型

1、電壓源模型

2、電流源模型

3、兩種電源模型的等效

1.4二極管三、PN結(jié)及其單相導(dǎo)電性

二極管的結(jié)構(gòu)和電路符號如圖所示，VD是文字符號。

正向特性：二極管正向電壓超過某一數(shù)值時電流開始快速增長，對應(yīng)的電壓稱為死

區(qū)電壓，也稱閾值電壓或開啟電壓，記作見二極管導(dǎo)通時的正向電壓稱為二極管導(dǎo)通

電壓或管壓降，記作保。

方向特性：二極管反向電流一般很小，小功率硅管為幾卬\,錯管為幾十川\。

反向擊穿特性：反向電壓增高到一定數(shù)值〃(BR)時，二極管反向電流急劇增大，這種

現(xiàn)象稱為反向擊穿。

穩(wěn)壓二極管是應(yīng)用在反向擊穿區(qū)的特殊硅二極管。穩(wěn)壓二極管的符號、伏安特性和

發(fā)光二極管工作在正向偏置狀態(tài)。

光電二極管又稱光敏二極管，它工作在反向偏置狀態(tài)。

作業(yè)：1.3.11.3.41.3.51.4.11.4.2

第三講

教學(xué)章節(jié)：第一章電路和電路元件~1.5雙極性晶體管

教學(xué)要求：1、了解雙極性晶體管的結(jié)構(gòu)；2、熟練掌握三極管的三種工作狀態(tài)及相應(yīng)PN

結(jié)的偏置狀況；3、熟悉晶體管的輸入輸出特性曲線及分區(qū)情況；4、掌握晶體管簡化小

信號模型。5、了解絕緣柵場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和特性曲線。

教學(xué)重點：三極管的三種工作狀態(tài)及相應(yīng)PN結(jié)的偏置狀況，晶體管的輸入輸出特性曲線

及分區(qū)情況，晶體管簡化小信號模型。

教學(xué)難點：晶體管的輸入輸出特性曲線及分區(qū)情況；晶體管簡化小信號模型。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程：

一、引入：基本結(jié)構(gòu)和電流放大作用

1、晶體管結(jié)構(gòu)

C

2、三極管分類

按結(jié)構(gòu)分為NPN和PNP管，按用途分為放大管、開關(guān)管和功率管，按管芯材料分為

硅管、信管和化合物管

3、三極管用于放大的條件

三極管用于放大的條件是：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。

NPN管：￡t>^>?：；PNP管：

電流放大作用：

小的基極電流變化量f大的集電極電流變化量,

具有電流放大作用，電流控制作用

——電流控制型器件。

4、三極管內(nèi)部載流子運動規(guī)律

以NPN管為例，給三極管加上合適的偏置電壓。

（1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，形成發(fā)射極電流。（2）電子在基區(qū)擴(kuò)散與復(fù)合，形成基

極電流。（3）集電區(qū)收集電子形成集電極電流。

二、晶體三極管的特性曲線和主要參數(shù)

截止區(qū)

輸入特性曲線分：死區(qū)、非線性區(qū)、線性區(qū)。常用他》IV的一條曲線來代表所有輸

入特性曲線。

M=/（"8E）|UCE=常數(shù)

通常輸出特性曲線分為3個區(qū)域：

飽和區(qū)一發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均正向偏置；人受%:顯著控制的區(qū)域，生的數(shù)值較小，

一般&<0,7V（硅管）。

截止區(qū)一發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均反向偏置；入接近零的區(qū)域，在L=0曲線的下方。

放大區(qū)一發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置人平行于殳軸的區(qū)域，曲線基本平行等距,

生大于0.7V左右（硅管）。

ic=/（%）%=常數(shù)

2、主要參數(shù)

三、簡化的小信號模型

1、受控源

非獨立電源，輸出電壓或電流受電路中另一電壓或電流的控制。有四種類型:

2、晶體管簡化的小信號模型

△k

作業(yè)：1.5.11.5.5

第四講

教學(xué)章節(jié)：第一章電路和電路元件~1.6絕緣柵場效應(yīng)晶體管，第一章部分習(xí)題講解

教學(xué)要求：1、了解絕緣柵場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和和工作原理；2、了解MOS管的特性曲線和

主要參數(shù)；3、了解MOS管簡化小信號模型；4、掌握第一章知識點及其相關(guān)應(yīng)用。

教學(xué)重點：絕緣柵場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和和工作原理，MOS管簡化小信號模型，第一章知識點

及其相關(guān)應(yīng)用。

教學(xué)難點：絕緣柵場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理；第一章知識點及其相關(guān)應(yīng)用。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，對比，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程:

一、引入：絕緣柵場效應(yīng)管

類型：N溝道絕緣柵場效應(yīng)管(NMOS)

P溝道絕緣柵場效應(yīng)管(PMOS)

增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管

耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管

二、基本結(jié)構(gòu)和工作原理

1、基本結(jié)構(gòu)

耗盡型NMOS管結(jié)構(gòu)

耗盡型NMOS管的導(dǎo)電溝道已經(jīng)形成，而增強(qiáng)型NMOS管的導(dǎo)電溝道沒有形成

P溝道MOS管的符號口

J13J

G_l卜G」/B

sS

2、工作原理

(1)當(dāng)柵源電壓如〉以(th)(開啟電壓)時形成導(dǎo)電溝道(反型層)。

(2)以對漏極電流A的控制作用(以恒定)

(3)漏源電壓反對漏極及電流的控制作用(施恒定，且大于小)

增強(qiáng)型MOS管的轉(zhuǎn)移特性

輸出特性分為3個區(qū)：可變電阻區(qū)、恒流區(qū)和截止區(qū)。

輸出特性：%=/(%)1分=常數(shù)

轉(zhuǎn)移特性：%=/(%5)p小=常數(shù)

2、主要參數(shù)

三、簡化的小信號模型

柵源電阻很大，柵極電流/c?0

柵源電壓控制漏極電流一一電壓控制電流源模型

GAZBA/DD

O------------------------<-------O

+

△UGS令gmAt^GS

四、第一章部分習(xí)題講解

作業(yè)：第一章習(xí)題復(fù)習(xí)

第五講

教學(xué)章節(jié)：第二章電路分析基礎(chǔ)2.1基爾霍夫定律

教學(xué)要求：1、熟練掌握基爾霍夫定律；2、掌握支路電流法及其使用條件。

教學(xué)重點：基爾霍夫定律、支路電流法。

教學(xué)難點：根據(jù)實際電路如何靈活應(yīng)用上述定說一

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，討論發(fā)言，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程：

一、引入：基爾霍夫定律

有關(guān)的電路名詞：支路、節(jié)點、回路、網(wǎng)孔。

1、基爾霍夫電流定律（KCL）

任一時刻，流入一個節(jié)點的電流之和等于從該節(jié)點流出的電流之和。

對節(jié)點a應(yīng)用KCL可寫；I+73+24=72+75

或ii-h+ii+

寫成一般形式即E7=0

KCL的推廣力+芯+右=0

2、基爾霍夫電壓定律（KVL）

任何時刻，在任一閉合回路上的所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。寫成表示式為。

對圖示電路，有

?+"&+%+/-%=0即+帖+勺3一心,=—+憶

寫成一般形式二廟=="s

MRI[J%

-小：+

—CJ,---1-

二、支路電流法

利用支路電流法解題的步驟：

(1)任意標(biāo)定各支路電流的參考方向和網(wǎng)孔繞行方向。

(2)用基爾霍夫電流定律列出節(jié)點電流方程。有n個節(jié)點，就可以列出n-1個獨立

電流方程。

(3)用基爾霍夫電壓定律列出L=b-(nT)個網(wǎng)孔方程。

說明：L指的是網(wǎng)孔數(shù)，b指是支路數(shù)，n指的是節(jié)點數(shù)。

(4)代入已知數(shù)據(jù)求解方程組，確定各支路電流及方向。

對于節(jié)點A有：11+12=1①

電路中共有二個網(wǎng)孔，分別對左、右兩個網(wǎng)孔列電壓方程:

IlR1-12R2+E2-El=0②

IR+I2R2-E2=0③

I1=1OAI2=-5AI=5A

特例：某一支路電流已知，可以少列一個電流方程

R2+

O“小I)*

作業(yè)：2.1.12.1.22.1.6

第六講

教學(xué)章節(jié)：第二章電路分析基礎(chǔ)~2.2疊加定理及等效電源定理

教學(xué)要求：1、熟練使用疊加定理求解問題。2、熟練掌握電路的戴維南等效和諾頓等效,

運用戴維南和諾頓定理進(jìn)行計算；

教學(xué)重點：疊加定理應(yīng)用；電路的戴維南等效和諾頓等效，

教學(xué)難點：疊加定理應(yīng)用，利用戴維南和諾頓定理對電路進(jìn)行相關(guān)分析、計算；

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，比較，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程：

一、引入：等效電源定理

1、疊加定理

疊加原理：在線性電路中，由多個獨立源共同作用產(chǎn)生的響應(yīng)(支路電壓或電流)等于

各獨立源單獨作用時所產(chǎn)生的響應(yīng)分量代數(shù)和。

①疊加原理只適用于線性電路。

②線性電路的電流或電壓均可用疊加原理計算，

但功率一般不用疊加原理計算。

(3)不作用電源的處理

電壓源不作用，即us=0,相當(dāng)于短路線；

電流源不作用，即is=0,相當(dāng)于斷路。

例：用疊加原理計算例圖所示電路中的電流i,并計算4Q電阻上消耗的功率。

2、戴維南定理

何一個有源二端網(wǎng)絡(luò)，只要其中的元件都是線性的，都可以用一個電壓源與電阻相

串聯(lián)的模型來替代。電壓源的電壓等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓處，電阻等于該網(wǎng)絡(luò)中

所有電壓源短路、電流源開路時的等效電阻吊，吊稱為等效內(nèi)阻。

①把需要計算電流的支路單獨劃出，電路的其余部分成為一個有源二端網(wǎng)絡(luò)。將有源二

端網(wǎng)絡(luò)變換為等效電壓源模型，使復(fù)雜電路變換為單回路電路一一戴維寧電路。

②求等效電壓源模型的電壓以一一等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓；

③求等效電壓源模型的內(nèi)阻吊一一等于相應(yīng)的無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻；

④由戴維寧電路算出所求支路的電流一一用全電路歐姆定律計算。

適用范圍：只需要計算電路中某一指定支路的電流、電壓。

例：試用戴維寧定理重解

解：a.將原電路用戴維寧等效電路代替，

b.求電壓源模型的理想電壓源電壓”，

故"=仇=/|兄一乙兄=(0.15X10-0.1X40)V=-2.5V

c.求電壓源模型的內(nèi)阻吊，

d.由戴維寧等效電路求出通過BD支路的電流

3、諾頓定理

任何一個有源線性單口網(wǎng)絡(luò)都可以用一個電流源和電阻的并聯(lián)來等效代替。等效電

流源的電流等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流上，等效電阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)中除去所有電

源（電壓源短路，電流源開路）后所得到的無源單口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻而。

育

源

單

口

網(wǎng)

絡(luò)

作業(yè)：2.2.12.2.22.2.42.2.5

第七講

教學(xué)章節(jié)：第二章電路分析基礎(chǔ)2.3.1?2.3.2正弦量的三要素；正弦量的向量表示

方法

教學(xué)要求：1.理解正弦交流電的三要素以及相位差和有效值的概念。2.理解正弦交流電

的各種表示方法及互相間的關(guān)系，掌握正弦交流電的相量表示法

教學(xué)重點：正弦交流電的相量表示法

教學(xué)難點：正弦交流電的相量表示法。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，討論，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程：

一、正弦量的三要素

正弦交流電一一隨時間按正弦規(guī)律周期性變化的電壓（。）和電流（?）

1.最大值--幅值。

2.角頻率一一單位時間內(nèi)正弦函數(shù)輻角的增長值（rad/s）。

3=277/72兀

3.初相位一一計時開始時刻正弦量的根位魚（rad或。）。

（。/+?。?---正弦量隨時間變化的進(jìn)程

例：某正弦電壓的最大值a=310V,初相角",=30°；某正弦電流的最大值4=14.1A,

初相角氏=一60°。它們的頻率均為50Hz?試分別寫出電壓和電流的瞬時值表達(dá)式。并

畫出它們的波形。

解：電壓的瞬時值表達(dá)式為

u=&sin（。ip,,）

=310sin（2nf計九）V

=310sin（314t+30°）V

電流的瞬時值表達(dá)式為

i=Lsin（。t+九）

=14.1sin（314i-60°）A

4、相位差0——兩個同頻率正弦量的初相角之差。

。=（3＞入）一（3什?。?"一"

0=30°-（-60）°=90°

二、正弦量的相量表示法

1.復(fù)數(shù)及其運算

代數(shù)式4=04+加

三角函數(shù)式A=a(cosi/r+sin")

指數(shù)式A=ae*

極坐標(biāo)式（指數(shù)式簡寫形式）4=〃/山

2.相量與正弦量的關(guān)系

相量與正弦量之間存在著一一對應(yīng)的關(guān)系。

例如

i<M，0)

i(t)"戶標(biāo).+"o)=liii[/me**]=

=hn[其中)=/〃.=/?,但

，m稱為相量。

3.相量的運算

同頻率正弦量的加、減、乘、除運算可轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的相量運算。

i=h+$=lm[產(chǎn)]+Im[>/]=Im[(/.)+心)產(chǎn)]

?=?i+h=Im[(/.,+-=lm[/?e^]

即乙=￡+L

作業(yè):2.3.22.3.3

第八講

教學(xué)章節(jié)：第二章電路分析基礎(chǔ)2.3.3?2.3.6正弦交流電路

教學(xué)要求：1、熟練掌握電阻、電感、電容元件上電壓與電流關(guān)系的向量形式；2、掌握

簡單正弦交流電路的計算；3、掌握交流電路的有功功率、無功功率和視在功率；4、掌

握RLC電路中的串并聯(lián)諧振特點。

教學(xué)重點：電阻、電感、電容元件上電壓與電流關(guān)系的向量形式，簡單正弦交流電路的

計算。

教學(xué)難點：簡單正弦交流電路的計算。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，討論，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程:

一、引入：電阻、電感、電容元件上電壓與電流關(guān)系的向量形式

1、電阻元件

則二R'=厄RIRNIMS+收）=\/5"〃Rsin（oX+丸）式中心Rk,九二力。

電阻元件上電壓與電流的相量關(guān)系

一R

-o----CZ3-----o-

+4-

UR=R[R(a)

2、電感元件

di./i.

orw-

L—jy=sin(詡+“i+羊臣ILsin(3/+嘰)

+

電感元件上電壓與電流的相量關(guān)系

JKL

4.-

丸=凡乙(a)

3、電容元件

77

“+”u+丁=,/T/csin(3/+吹)

電容元件上電壓與電流的相量關(guān)系

4=-jX/c

二、簡單正弦交流電路的計算

1、基本元件串聯(lián)正弦交流電路

u=U"+ijt+uc

ESI（\=?/K.。1=訓(xùn)人、又串聯(lián)通路中，=4=乙=入所以0~^~[

U=RI+jw/j+

2、多阻抗串聯(lián)、并聯(lián)正弦交流電路

u=ui+u2+ij3=izt+iz2+iZi=iz

設(shè)。=U&o根據(jù)KCL.有

三、交流電路的功率

瞬時功率：圖所示無源二端網(wǎng)絡(luò)，正弦電壓u和電流/頻率相同，參考方向如圖。設(shè)

u=JTI『sin3f,i=8/sin（＜3—卬）

圖示網(wǎng)絡(luò)的瞬時功率和平均功率（有功功率）分別為

p-ui-乃〃sinoX,/T/sin(cot-tp)=Ul[c(?(p—cos(2a)t-<p)

無功功率:

視在功率：S=t/I

四、RLC電路中的諧振

1、串聯(lián)諧振

Jo="ZZZ

2ITy/TC

特點：（1）諧振時，阻抗最小且為純電阻?（2）諧振時，電路中電流最大，且與外加電

壓同相。3）諧振時，電感與電容兩端電壓相等，且相位相反。

2、并聯(lián)諧振

特點：（1）諧振時，阻抗最大且為純電阻。（2）諧振時，電路中電流最小，且與外加電

壓同相。（3）諧振時，電感支路電流與電容支路電流近似相等

作業(yè):2.3.62.3.92.3.132.3.15

第十一講

教學(xué)章節(jié)：第二章電路分析基礎(chǔ)2.4三相交流電路

教學(xué)要求：1、掌握三相電源電壓及其特點；2、掌握對稱負(fù)載時三相電路的計算；3、熟

悉三相交流電路的功率；4、熟悉負(fù)載時星型和三角形聯(lián)接時電路的相電壓和相電壓之間

以及相電流和線電流之間的關(guān)系。

教學(xué)重點：相電源電壓及其特點，對稱負(fù)載時三相電路的計算，負(fù)載時星型和三角形聯(lián)

接時電路的相電壓和相電壓之間以及相電流和線電流之間的關(guān)系。

教學(xué)難點：對稱負(fù)載時三相電路的計算；負(fù)載時星型和三角形聯(lián)接時電路的相電壓和相

電壓之間以及相電流和線電流之間的關(guān)系。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，聯(lián)系比較，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程:

一、引入：三相交流電源

三相電源電壓及其特點

三相電源是由三個同頻率、等振幅而相位依次相差120°的正弦電壓源組成。

UNV三條線稱為端線或相線，俗稱火線.V稱為中線或零線。

對稱三相電壓的一個特點是，在任何瞬時它們的電壓之和為零。

Y形聯(lián)接中線電壓與相電壓的關(guān)系

uvv=uv-uy小"型

t/vw=t/v-=萬仄,生

"we="w-"u=3U?/30。

1,負(fù)載星形聯(lián)接

各負(fù)載電流：

4JN=

中性線電流：

(2)三相不對稱負(fù)載。

.=,UN+'vN+'wN—O

2、負(fù)載三角形聯(lián)接

3、三相電路的功率

在三相電路中，三相負(fù)載吸收的有功功率等于每相負(fù)載吸收的有功功率之和。

P=P]+P2+。3

=4，|/NCOS0|+Upz/p2cos02+Upj/psCO沖3

若負(fù)載對稱，則總功率：尸=3Up/pCos>

在負(fù)載Y型連接時U[.=6u,,/L=/?,

在負(fù)載△型連接時UL=Up，4=V3/p

得：P=百UL/遙06<p

作業(yè)：2.4.32.4.7

第十二講

教學(xué)章節(jié)：第二章電路分析基礎(chǔ)2.5?2.6.1非正弦交流電路，換路定律

教學(xué)要求：1、了解非正弦周期信號的分解；2、了解非正弦周期信號作用下線性電路分

析計算要點；3、熟練掌握換路定律。

教學(xué)重點：換路定律。

教學(xué)難點：非正弦周期信號的分解，非正弦周期信號作用下線性電路計算。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程：

一、引入：非正弦周期信號

不是正弦波；按周期規(guī)律變化

4*4,

二、非正弦周期信號的分解

f（t）=4+4nlsin（6?r+仰）+4nlsin（2ot+臼）++A^in{kcot+%）

式中4——零次諧波（直流分量）

4mSin（fiH+%）基波（交流分量）

A2msin（2ffl，+01）二次諧波（交流分量）

411sin（Awt+%）k次諧波（交流分量）

幾個簡單的非正弦波的諧波分量的表示式

1.矩形波：f(t)=—(sin(vt+-sinerf+-sinof+???)

n35

2.等腰三角波：f(t)="(sintwf--sin90r+—sin5<z>r+…)

M925

.鋸齒波」⑺=：

3—(sin<ytH——sin2(y?■!■一sin30t+-??)

n23

4.正弦整流全波：

f（t）=——（―-—cos20t--cos4?yt--cos60t■■?）

3i231535

三、非正弦周期信號作用下線性電路的計算

分析計算要點：

1.利用傅里葉級數(shù)，將非正弦周期函數(shù)分解為恒定分量和各次正弦諧波分量相加的

結(jié)果；

2.利用正弦交流電路的計算方法，對各次諧波分量分別計算。（注意:對交流各次

諧波的龍、"不同，對直流C相當(dāng)于開路、/相當(dāng)于短路。）

3.將以上計算結(jié)果，用瞬時值疊加。注意：不同頻率的正弦量相加，不能用相量計

算，也不能將各分量的有效值直接相加。

例1：方波信號激勵的RLC串聯(lián)電路中

已知：R=10Q、L=0.05H、C=22.5PF

Utl=80V,T=0.02S求電流i。

四、換路定律

動態(tài)電路中開關(guān)閉合或斷開、電源變化、電路參數(shù)變化引起過渡過程。這種電路變

化稱為換路。

如果換路在片0時刻發(fā)生，并且認(rèn)為瞬間完成，則換路前一瞬間記作0-，換路后一

瞬間記作0+。換路定律敘述如下：

(1)換路后瞬間，如果流入(或流出)電容的電流為有限值，則其兩端電壓不能躍

變，即換路前后瞬間，電容電壓保持不變。表達(dá)式為此(0+)=a(0-)

(2)換路后瞬間，如果電感兩端電壓為有限值，則電感電流保持不變。表達(dá)式為

A(0+)=it(0-)

例：在圖(a)所示的電路中，在戶0時刻開關(guān)S閉合，求換路后各電流和電壓的初始值。

解：

⑴求優(yōu)(0-)和九(0-)。

作t=0時直流穩(wěn)態(tài)電路圖(b),電容元件視為開路，電感元件視為短路。

(2)求仁0+時的初始值。由換路定律得

?L(0+)=^L(0J=4mA

“c(0*)="c(°-)=8V

作業(yè)：2.5.12.6.1

第十五講

教學(xué)章節(jié)：第二章電路分析基礎(chǔ)~2.6.2?2.6.3一階電路的瞬態(tài)分析

教學(xué)要求：1、熟悉時間常數(shù)r求解；2、了解RC電路的瞬態(tài)分析；3、了解RL電路的瞬

態(tài)分析；4、掌握利用三要素法對RC電路和RL電路進(jìn)行的瞬態(tài)分析。

教學(xué)重點：三要素法對RC電路和RL電路進(jìn)行的瞬態(tài)分析。

教學(xué)難點：RC電路和RL電路的瞬態(tài)分析，時間常數(shù)r的含義。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，聯(lián)系比較，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程：

一、引入：RC電路的瞬態(tài)分析

圖示電路，開關(guān)S原處于a端且已穩(wěn)定。在i=0時發(fā)生換路，開關(guān)S從a端切換到b

端。

由換路定律，有初始值〃c(°+)=〃c(°-)=Uo

當(dāng)電路達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)時，有穩(wěn)態(tài)值此(8)=4

最后得全響應(yīng)的表達(dá)式

_L

r

uc(r)=wc(oo)+[uc(0+)-uc(oo)]e

_t_

=4+(。。-么)屋；

三要素法：

用/■表示一階線性電路某一支路電流或某兩端電壓，則其解為

f(t)=f(°°)+EA0+)—f(8)]歹“，

式中，初始值入0+)、穩(wěn)態(tài)值/,(8)與時間常數(shù)r合稱為三要素。

舉例一：分析圖示電路，當(dāng)把開關(guān)S由②扳到①后，電容充電過程中a和的變化。

解：設(shè)t=0時刻，將開關(guān)S由②扳到①處。

⑴求a(0+)和2c(0+)o

t=o前S置于②處，電容C沒有充電，因此4?(0-)=0。/(0+)=/(0-)=0。

因牘(0+)=0,用短路線代替G畫t=0+時刻等效電路如圖，求得去(0+)=及/幾

(3)求T.

從C兩端看電路，所得代文寧等效電路的等效電阻為凡所以，產(chǎn)RC。

uc(t)=4(1-e"')

二、RL電路的瞬態(tài)分析

-IUUII-L

lL(Z)=ZL(OO)+[lL(O+)-ZL(oo)]gr=-^+(U__A)er

KKK

時間常數(shù)r影響動態(tài)電路的變化過程，反映電路暫態(tài)過程時間的長短。T大則過渡過

程時間越長，『小則過渡過程時間越短。

作業(yè)：2.6.22.6.32.6.6

第十六講

教學(xué)章節(jié)：第二章電路分析基礎(chǔ)_第二章部分習(xí)題講解

教學(xué)要求：1、熟悉掌握支路電流法求電壓和電流；2、掌握用疊加定理求電壓和電流；3、

掌握用戴維南和諾頓定理求電壓和電流；4、掌握以上幾種方法在電路求解過程中的擇優(yōu)

應(yīng)用：5、掌握利用三要素法對RC電路和RL電路進(jìn)行的瞬態(tài)分析。

教學(xué)重點：支路電流法、疊加定理和戴維南定理等在電路求解過程中的擇優(yōu)應(yīng)用，三要

素法對RC電路和RL電路進(jìn)行的瞬態(tài)分析。

教學(xué)難點：支路電流法、疊加定理和戴維南定理等在電路求解過程中的擇優(yōu)應(yīng)用。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，聯(lián)系比較，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程:

一、引入：

例1：求圖所示各支路電流和Um

510L1k

賓。血:

0V

E510D330c

例2：求所示電路的各支路電流。已知t7s1=140VUs，=9OV尺二200&二5Q叫=60

/,R,aR,I2

-?□□--------0~*-

%打。/G（）

%

b

例3：求所示電路的各支路電流。己知［/S1=140Vt/S2=90V凡二20c4二5Q

凡

I\Ra

------m—<-i

式）二:?。小

S2

4*

b

例4：試用疊加定理求各支路電流。說明功率不能疊加。

例5：圖示電路中，已知%i=140V,%2=90V，&=20Q,電=5Q,%=6Q,分別應(yīng)

用戴維寧定理和諾頓定理求4。

例6：圖所示電路原已穩(wěn)定，在t=0時將開關(guān)S閉合，試求換路后電路中所示的電壓和電

流，并畫出其變化曲線。

例7：圖(a)電路原已穩(wěn)定，￡0時開關(guān)S閉合。試求力》0時的乙、I；及？2,并畫出變化

曲線。

作業(yè)：修改第二章作業(yè)

第十七講

教學(xué)章節(jié)：第三章分立元件基本電路3.1.T3.1.2共發(fā)射極放大電路的組成及靜態(tài)分析

教學(xué)要求：1、熟悉共發(fā)射極放大電路的組成；2、掌握放大電路的直流通路的畫法：3、

掌握共射放大電路的靜態(tài)工作點的計算方法。

教學(xué)重點：放大電路的直流通路的畫法，共射放大電路的Q點計算方法。

教學(xué)難點：放大電路的直流通路的畫法，共射放大電路的Q點計算方法。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，討論，多媒體板書.

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程：

一、引入：電路組成

°十Ucc

前川Uc

+VS

”,“BE%

-O---------——二-------一O-

友是放大電路的能源，晶體管Vr是放大電路的核心元件。

尼是集電極負(fù)載電阻，將電流變化轉(zhuǎn)換為電壓變化，實現(xiàn)電壓放大作用?；鶚O電阻

而使晶體管有合適的靜態(tài)工作點。耦合電容G、C起隔直流通交流的作用。

放大電路未加輸入信號出時的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)，加入5后的工作狀態(tài)稱為動態(tài)。

二、靜態(tài)分析

所謂靜態(tài)是指當(dāng)放大器沒有輸入信號（5=0）時，電路中各處的電壓電流都是直流恒

定值，亦稱為直流工作狀態(tài)。

靜態(tài)分析內(nèi)容：在直流電源作用下，確定三極管

1）基極電流IB；

2）集電極電流IC；

3）集電極與基極之間的電壓值UCE。

Rc

1\(_____r_Ucc-°BE?〃c

^BnyL

L一?一~RB

4

件/c=M

—ZUcE=Ucc-【cR：

為E“BE%"CE

作業(yè)：3.1.13.1.4

第十八講

教學(xué)章節(jié)：第三章分立元件基本電路~3.1.3-3.1.5共發(fā)射極放大電路動態(tài)分析，靜

態(tài)工作點的穩(wěn)定，頻率特性。

教學(xué)要求：1、掌握放大電路的交流通路的畫法；2、掌握共射放大電路的微變等效；3、

了解靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路的特點；4、了解放大電路的頻率特性。

教學(xué)重點：放大電路的交流通路的畫法，共射放大電路的微變等效。

教學(xué)難點：放大電路的交流通路的畫法；共射放大電路的微變等效。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，討論發(fā)言。板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程：

一、動態(tài)分析

動態(tài)分析就是對放大電路中信號的傳輸過程、放大電路的性能指標(biāo)等問題進(jìn)行分析討

論。微變等效電路法和圖解法是動態(tài)分析的基本方法。

1、圖解法

飽和失真截至失真

2、微變等效電路分析法

①畫放大器交流通路。

②畫放大器微變等效電路。

③求放大器性能指標(biāo)。

四、靜態(tài)工作點的穩(wěn)定

五、頻率特性

頻率特性

相頻特性

作業(yè)：3.1.13.1.4

第十九講

教學(xué)章節(jié)：第三章分立元件基本電路~3.2,3.4共集電極放大電路，分立元件組成的

基本門電路

教學(xué)要求：1、掌握共集電極電路的特點；2、掌握共集電極電路的直流通路和交流通路;

3、掌握二極管構(gòu)成的與門、或門電路及符號；4、掌握晶體管構(gòu)成的與非門電路及符號。

教學(xué)重點：共集電極電路的特點，共集電極電路的直流通路和交流通路，與門、或門、

非門電路及符號。

教學(xué)難點：利用三種邏輯關(guān)系分析電路實現(xiàn)那種邏輯功能。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程：

一、引入：共集電極放大電路

（1+尸網(wǎng)

%+（1+6）比1

射極輸出器的電壓放大倍數(shù)恒小于1,但接近于1。輸出電壓緊緊跟隨輸入電壓的變

化而變化，因此，射極輸出器也稱為電壓跟隨器。

二、門電路

門電路是一種開關(guān)電路，在輸入和輸出信號之間存在著一定的因果關(guān)系即邏輯關(guān)系。

三種基本邏輯關(guān)系：邏輯與、邏輯或、邏輯非

三、二極管與門電路

邏輯與

當(dāng)決定一事件發(fā)生的全部條件同時具備時，事件才發(fā)生，這種因果邏輯關(guān)系稱為與。

與邏輯電路、邏輯符號如圖所示。

與邏輯方程為F=A?B

運算規(guī)律如下：

0,0=0；0,1=0；1,0=0；1,1=1

四、二極管或門電路

當(dāng)決定一事件發(fā)生的條件中只要有一個或一個以上具備時事件就發(fā)生的因果邏輯關(guān)

系稱為或。

或邏輯電路、邏輯符號如圖所示。

或邏輯方程為F=A+B

運算規(guī)律如下：

0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=1

五、晶體管和場效應(yīng)管非門電路

當(dāng)某一條件不具備時，事件就發(fā)生，這種因果邏輯關(guān)系稱為邏輯非或邏輯反。

非邏輯電路、邏輯符號如圖所示。

1.晶體管非門電路

運算規(guī)律如下：（）=1；1=0

2.場效應(yīng)管非門電路

作業(yè)：3.4.5

第二十二講

教學(xué)章節(jié)：第四章數(shù)字集成電路~4.1~4.2邏輯代數(shù)運算規(guī)則，邏輯函數(shù)的表示和

化簡

教學(xué)要求：1、熟練掌握邏輯代數(shù)運算規(guī)則；2、熟悉邏輯代數(shù)的表示方法：邏輯狀態(tài)表、

邏輯表達(dá)式和邏輯圖；3、掌握利用相關(guān)邏輯代數(shù)運算規(guī)則對邏輯函數(shù)的代數(shù)進(jìn)行化簡。

教學(xué)重點：邏輯代數(shù)運算規(guī)則，邏輯代數(shù)的表示方法：邏輯狀態(tài)表、邏輯表達(dá)式和邏輯

圖，利用相關(guān)邏輯代數(shù)運算規(guī)則對邏輯函數(shù)的代數(shù)進(jìn)行化簡。

教學(xué)難點：邏輯代數(shù)的表示方法：利用相關(guān)邏輯代數(shù)運算規(guī)則對邏輯函數(shù)的代數(shù)進(jìn)行化

簡。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，討論，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程：

一、引入：邏輯代數(shù)運算規(guī)則

名稱序號定律序號定律說明

常量與變量之間的運算

0」律I4+1=11'4*0=0

規(guī)律

常量與變量之間的運算

自等律2A+0=42,A-1=A

規(guī)律

重登律3A-￥A—A3A,/t=4同一變量之間的運算規(guī)律

變量與反變量之間的運算

互補(bǔ)律44，

4+4=1A?4=0規(guī)律

一個變量兩次求反運其后

還原律5

4=4還原為其本身

交換律6A+B=B+A6'A?B=B?A

改變變量之間運算的先后

結(jié)合律7(4+8)+C=4+(B+C)7，(A?H)?C=A?(8?C)

次序

分配律84+fi-C=(4+8)(4+C)8，A-(B+C)=AB+AC

反演律9A+B=A?79，AB=A+~B又稱狄?摩根定律

.4=4(B+B)^AB+AB

擴(kuò)展律10

即.1=AB￥AB

11A+AH=AirA(A+R)=A

12A+4B=4+Z?

吸收律

AB￥AC+BC=AB+ACBC稱為冗余項

13

AB+AC+BCI)=AB+ACBCD為冗余項

對于任意一個邏輯函數(shù)式Y(jié),做如下處理：

1.把式中的運算符“?”變成“+”，“+”變成“?”；

2.常量“0”換成“1”,T"，換成"0"；

3.將原變量換成反變量，反變量變成原變量。

那么得到的新函數(shù)式稱為原函數(shù)式Y(jié)的反函數(shù)式

例：y(ABO=A"+((A+CW+ABC其反函數(shù)為

y'=(AB)?(A+C)B?(A+B+C)

注意：在求反函數(shù)時，對其中的復(fù)雜項可結(jié)合利用代入定理，將其看成一項，方便求解。

二、邏輯函數(shù)的表示方法

利用邏輯代數(shù)的基本定律及規(guī)則，能夠?qū)懗鲆粋€邏輯函數(shù)的多種表示形式。

邏輯代數(shù)的表示方法：邏輯狀態(tài)表、邏輯表達(dá)式和邏輯圖。

例如，

A

B

Y

C

從

輸

入

到

輸

出

ABCY

0000

0010

0100

0111

1000

1011

1101

1111

三、邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法

1.合并項法

2.吸收法

3.消元法

4.配項法

例］.化簡〃=彳)+HC+liCl)+HCE+H(：F

F=Ali+A(：+liC+li(：+lfCD+HCE+lid-=Ali+AC+(：+?CD+HCE+li(：F

=Ali+C^HC7)+li(：E

二無豆+。+萬萬+/%

作業(yè)：4.1.1(2,3)4.2.1(1)4.2.2(3,4)

第二十三講

教學(xué)章節(jié)：第四章數(shù)字集成電路~4.3集成門電路

教學(xué)要求：1、掌握常用門電路的圖形符號和邏輯功能；2、理解TTL與非門電路的結(jié)構(gòu)、

工作原理和電壓傳輸特性；3、了解TTL三態(tài)與非門電路結(jié)構(gòu)和應(yīng)用；4、了解CMOS非門、

CMOS或非門的結(jié)構(gòu)和工作原理。

教學(xué)重點：常用門電路的圖形符號和邏輯功能，TTL與非門電路的結(jié)構(gòu)、工作原理，TTL

三態(tài)與非門電路結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。

教學(xué)難點：TTL與非門電路的結(jié)構(gòu)、工作原理和電壓傳輸特性；TTL三態(tài)與非門電路結(jié)構(gòu)

和應(yīng)用。

教學(xué)方法與手段：啟發(fā)式講授，聯(lián)系比較，多媒體，板書。

教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)程:

一、引入：門電路

門電路：是數(shù)字電路的基本邏輯單元

門電路:TTL門電路和CMOS門電路

二、TTL門電路

1、TTL與非門電路

(1)工作原理：

當(dāng)輸入力、B、C中有一個是低電平時，輸出廠為高電平；只有全部輸入為高電平，輸

出廠才為低電平。輸入輸出邏輯關(guān)系為

(3)主要參數(shù)

2、TTL三態(tài)與非門電路

高電平有效的三態(tài)門的原理電路和邏輯符號。

&

v

EN

三態(tài)門的應(yīng)用：三態(tài)門接于總線，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)或信號的輪流傳送。

總線

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三、CMOS門電路

CMOS電路是互補(bǔ)(Completementary)MOS電路的簡稱。所謂“互補(bǔ)”是從電路結(jié)構(gòu)

來說的，它是由兩種不同類型的MOS管組合而成