电磁电子理论(三星上课)

1、博迪企业管理顾问有限公司1/15一.量测系统误差的分析v电磁电子理论主讲:袁强新2/15正弦交流电的特点正弦交流电的特点1.它的电压或电流随时间按正弦规律变化它的电压或电流随时间按正弦规律变化.2.容易产生容易产生,并且可以利用变压器改变电压并且可以利用变压器改变电压,便于输便于输 送和应用送和应用.3.同频率的正弦量之和或差仍为同一频率的正弦同频率的正弦量之和或差仍为同一频率的正弦 量量.4.正弦交流电变化较平滑正弦交流电变化较平滑,不会引起电压破坏电气不会引起电压破坏电气 设备的绝缘设备的绝缘.3/15一一.正弦量三要素正弦量三要素1.频率频率(周期周期) 1).周期周期:正弦量的每个值在

2、经过相等的正弦电压、电流正弦量的每个值在经过相等的正弦电压、电流 正方向时间后重复出现，那么再次重复出现所需的最正方向时间后重复出现，那么再次重复出现所需的最 短时间性间隔就称为周期短时间性间隔就称为周期. 2).周期周期:用用T表示，单位为秒（表示，单位为秒（s） 3).频率频率: :每秒钟内重复出现的次数称为频率，用每秒钟内重复出现的次数称为频率，用f表示，表示， 单位为赫兹（单位为赫兹（Hz），），简称赫。简称赫。 f=1/Tf=1/T 4/15 4).4).角频率角频率 : :正弦量的变化快慢还可以用角频率正弦量的变化快慢还可以用角频率表表示。示。 正弦量在一个周期内变化的电角度为正弦

3、量在一个周期内变化的电角度为2 弧度弧度. 5). 公式公式:=2/T=2f.=2/T=2f.它的单位为弧度它的单位为弧度/ /秒（秒（radrad/s/s） 6).我国电力标准频率为我国电力标准频率为50Hz，它的周期和角频率分别它的周期和角频率分别 为为0.02s 和和314rad/s。2.幅值和有效值幅值和有效值 1).瞬时值瞬时值 :正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写 字母表示，如字母表示，如i u分别表示电流、电压的瞬时分别表示电流、电压的瞬时 值。值。 2). 2).幅值或最大值幅值或最大值:瞬时值中最大的值称为幅值或最大值瞬时值中最大的值

4、称为幅值或最大值 .5/15 3)3)幅值表示方法幅值表示方法: :用带下标用带下标m表示，如表示，如Im 、UmUm 分别表示分别表示 电流、电压的幅值。电流、电压的幅值。 4).正弦电压瞬时值正弦电压瞬时值 (三角函数三角函数 ):u(t)=u(t)=UmsinUmsin(t+)(t+) 5).热量热量公式公式:i 2Rdt=I2RT 6).交流电流交流电流I的有效值的有效值 : I= 7).正弦电压有效值为正弦电压有效值为: U=T0Im 2Um 26/153.初相位初相位 1).初相位初相位 :正弦电压表达式正弦电压表达式u (t)=Um sin(at+u (t)=Um sin(at+

5、) )可以看可以看 出，反映正弦量的初始值（出，反映正弦量的初始值（t=0t=0时）为时）为 u(0)= u(0)=UsinUsin这里这里,反映了正弦电压初使值的反映了正弦电压初使值的 大小，称为初相位，简称初相，而（大小，称为初相位，简称初相，而（at+at+）称称 为相位角或相位为相位角或相位。 2). 2).不同的相位对应不同的瞬时值不同的相位对应不同的瞬时值. 3).初相初相和相位（和相位（at+）用弦度作单位，工程上常用度用弦度作单位，工程上常用度 作单位。作单位。 7/154).在正弦交流电路中，经常遇到同频率的正弦量，它们在正弦交流电路中，经常遇到同频率的正弦量，它们 只在幅值

6、及初上有所区别。图只在幅值及初上有所区别。图3所示的两个正弦电压，所示的两个正弦电压， 其频率相同，幅值、初相不同，分别表示为其频率相同，幅值、初相不同，分别表示为:8/15 5).相位差相位差 :两个同频率的正弦量相位角之差称相位差两个同频率的正弦量相位角之差称相位差 . 表示表示 : =(wt+1 ) -（wt+2）=1-2 6).在图在图4中，同频率正弦电流中，同频率正弦电流1和和 i2具有相同的初相位，具有相同的初相位， 即相位差即相位差=00，则则1 i2 称为同相；而同频率正弦电称为同相；而同频率正弦电 流流1和和i3 相位差相位差=1800，则称它们反相。则称它们反相。 7).例

7、例21用示波器测得图用示波器测得图5（a）电的各电压如图电的各电压如图5 （b）所示。（所示。（1）写出）写出uab ucb 的表达式；（的表达式；（2）求）求 uab 与与ubc 的相位差。的相位差。9/151）写出）写出uab ucb 的表达式；（的表达式；（2）求）求 uab 与与ubc 的相位差。的相位差。 10/15二二.半导体二极管半导体二极管 1.基本结构基本结构 :一个一个PNPN结，接出相应的电极引线，再加上结，接出相应的电极引线，再加上 管壳密封就是只半导体二极管。管壳密封就是只半导体二极管。 2. 2.分类分类: : 1). 1).点接触型二极管点接触型二极管: :（一般

8、为锗管）是由一根很细的（一般为锗管）是由一根很细的 金属丝和金属丝和N N型锗片的表面接触，正方向通以大的瞬型锗片的表面接触，正方向通以大的瞬 时电流，使触须半导体牢固地熔接而构成时电流，使触须半导体牢固地熔接而构成PNPN结。结。 A).A).特点特点: :PNPN结面积很小，只能通过较小电流和承结面积很小，只能通过较小电流和承 受较低的反向电压，但高频特性好，因此点接受较低的反向电压，但高频特性好，因此点接 触型二极管主要用于高频和小功率，工作以及触型二极管主要用于高频和小功率，工作以及 用作数字电路中的开关元件。用作数字电路中的开关元件。 11/15示图示图:1).1).面接触型二极管面

9、接触型二极管: :面接触型二极管的面接触型二极管的PNPN结采用合金法结采用合金法 或扩散法制造或扩散法制造 2)2)特点特点: :由于由于PNPN结的面积较大，能通过较大电流，但工结的面积较大，能通过较大电流，但工 作频率低，故面接触型二极管主要用作整流元件。作频率低，故面接触型二极管主要用作整流元件。12/151.1.半导体三极管半导体三极管 又称晶体管，是一种最重要的半导体器又称晶体管，是一种最重要的半导体器 件件. .半导半导 体三极管（简称三极管）体三极管（简称三极管）2.2.用途用途: :模拟电子技术还是数字电子技术中都有广泛应用。模拟电子技术还是数字电子技术中都有广泛应用。 例如

10、广播电台发射出来的极其微弱的无线电信号，通例如广播电台发射出来的极其微弱的无线电信号，通过天线接收系统，进入收音机中，经过收音机内的放大过天线接收系统，进入收音机中，经过收音机内的放大电路放大并驱动扬声器工作。半导体收音机中的放大电电路放大并驱动扬声器工作。半导体收音机中的放大电路正是以三极管为放大元件的。路正是以三极管为放大元件的。13/153.3.基本结构基本结构: : 三极管由三极管由2 2个个PNPN结和结和3 3个电极构成。个电极构成。4 4分类分类: :平面型和合金型两类平面型和合金型两类 1).1).硅管主要是平面型硅管主要是平面型, ,锗管主要是合金型锗管主要是合金型. . 5.5.分区分区: :发射区、基区、集电区等三个区域，三个区的引出线分发射区、基区、集电区等三个区域，三个区的引