电工电子技术·期末复习完全手册（直接使用版+高频考题真题）

电工电子技术·期末复习完全手册（直接使用版）第一部分：考试题型与分值分布（通用）题型题量分值主要考查范围策略选择题15-20题30-40分概念辨析、基本定律、元件特性牢记定义和公式适用条件填空题5-10题10-15分重要公式、单位换算、元件参数背诵核心公式和单位判断题10-15题15-20分基本概念正误辨析注意“一定”“只”等绝对化表述计算题4-6题40-55分直流电路分析、交流电路、放大电路写出步骤、公式、代入数据分析题1题10-15分组合逻辑电路、时序电路分析列出真值表、波形图第二部分：电工基础速查2.1基本物理量物理量符号单位单位符号常见换算电压U伏特V1kV=1000V,1mV=0.001V电流I安培A1A=1000mA,1mA=1000μA电阻R欧姆Ω1MΩ=1000kΩ,1kΩ=1000Ω电功率P瓦特W1kW=1000W电能W焦耳/千瓦时J/kW·h1度=1kW·h=3.6×10^6J2.2欧姆定律形式公式条件部分电路欧姆定律I=U/R或U=IR纯电阻电路全电路欧姆定律I=E/(R+r)E-电动势,r-内阻电阻定律R=ρ·l/Sρ：电阻率(Ω·m)l：导体长度(m)S：导体截面积(m²)电阻的串联与并联连接方式等效电阻电流电压串联R=R₁+R₂+...+R_n各电阻电流相等U=U₁+U₂+...+U_n并联1/R=1/R₁+1/R₂+...+1/R_nI=I₁+I₂+...+I_n各电阻电压相等两个电阻并联公式：R=R₁R₂/(R₁+R₂)分压与分流公式类型公式说明分压公式U₁=U·R₁/(R₁+R₂)两电阻串联分流公式I₁=I·R₂/(R₁+R₂)两电阻并联2.3基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律(KCL)∑I入=∑I出或∑I=0在任一节点，流入电流等于流出电流。基尔霍夫电压定律(KVL)∑U=0在任一闭合回路，各段电压的代数和为零。列KVL方程的步骤选定回路绕行方向（顺时针或逆时针）标定各支路电流参考方向电阻电压：电流方向与绕行方向一致取正，反之取负电源电压：从正极到负极与绕行方向一致取正，反之取负2.4电路分析方法支路电流法步骤：标定各支路电流参考方向对n个节点，列出n-1个KCL方程对b-(n-1)个独立回路，列出KVL方程解方程组求各支路电流叠加定理要点说明内容线性电路中，任一支路电流（或电压）等于各独立源单独作用时在该支路产生的电流（或电压）的代数和步骤1.每次只保留一个独立源，其他电压源短路，电流源开路

2.分别计算各分量

3.求代数和注意功率不能叠加戴维宁定理要点说明内容任何一个线性含源二端网络，对外电路而言，可以等效为一个电压源与电阻串联的模型E_0二端网络的开路电压R_0网络中所有独立源置零（电压源短路，电流源开路）后，从端口看进去的等效电阻戴维宁定理解题步骤将待求支路从电路中移开，确定含源二端网络求开路电压E_0求等效内阻R_0（独立源置零）画出戴维宁等效电路接回待求支路，求解最大功率传输定理当负载电阻R_L等于等效电阻R_0时，负载获得最大功率：P_max=E_0²/(4R_0)第三部分：正弦交流电路速查3.1正弦量的三要素要素符号说明幅值（最大值）U_m,I_m正弦量的最大值角频率ωω=2πf，单位rad/s初相位φt=0时的相位角瞬时值表达式：u=U_m·sin(ωt+φu)，i=I_m·sin(ωt+φi)有效值：U=U_m/√2，I=I_m/√2相位差：φ=φu-φiφ>0：电压超前电流φ<0：电压滞后电流φ=0：同相3.2单一参数交流电路元件阻抗相位关系功率单位电阻RRU与I同相P=UI=I²R=U²/R有功功率W电感LX_L=ωL=2πfLU超前I90°Q_L=UI=I²X_L=U²/X_L无功功率var电容CX_C=1/(ωC)=1/(2πfC)U滞后I90°Q_C=UI=I²X_C=U²/X_C无功功率var感抗：X_L=ωL=2πfL容抗：X_C=1/(ωC)=1/(2πfC)3.3RLC串联电路概念公式阻抗Z=R+j(X_L-X_C)=R+jX阻抗模|Z|=√[R²+(X_L-X_C)²]阻抗角（功率因数角）φ=arctan[(X_L-X_C)/R]电流I=U/|Z|电路性质判断条件电路性质相位关系X_L>X_C感性U超前IX_L<X_C容性U滞后IX_L=X_C纯电阻性（谐振）U与I同相功率功率类型符号公式单位有功功率PUIcosφ=I²RW无功功率QUIsinφ=I²(X_L-X_C)var视在功率SUIV·A功率三角形：S²=P²+Q²功率因数：cosφ=P/S=R/|Z|3.4串联谐振与并联谐振项目串联谐振并联谐振谐振条件X_L=X_CX_L=X_C谐振频率f₀=1/(2π√(LC))f₀=1/(2π√(LC))阻抗最小（Z=R）最大电流最大最小品质因数Q=ω₀L/R=1/(ω₀CR)Q=R/(ω₀L)3.5三相交流电路对称三相电源：三个幅值相等、频率相同、相位互差120°的正弦电源。星形（Y）连接关系公式线电压与相电压U_L=√3·U_P（线电压超前对应相电压30°）线电流与相电流I_L=I_P三角形（Δ）连接关系公式线电压与相电压U_L=U_P线电流与相电流I_L=√3·I_P（线电流滞后对应相电流30°）三相功率P=3U_P·I_P·cosφ=√3·U_L·I_L·cosφ第四部分：模拟电子技术速查4.1半导体的基本知识本征半导体：纯净的半导体（如硅、锗）杂质半导体类型掺杂元素多数载流子少数载流子N型半导体磷（P）、砷（As）等五价元素自由电子空穴P型半导体硼（B）、铝（Al）等三价元素空穴自由电子PN结：P型半导体和N型半导体的交界处形成。PN结的单向导电性：正向偏置：P接正、N接负→导通反向偏置：P接负、N接正→截止4.2半导体二极管二极管电路符号：—▶|—伏安特性区域特点正向特性电压大于死区电压（硅管约0.5V，锗管约0.1V）后导通，硅管正向压降约0.7V，锗管约0.3V反向特性反向电流很小（μA级）反向击穿区反向电压过大时，电流急剧增大二极管的应用整流：将交流变为脉动直流限幅：限制电压幅度钳位：固定某点电位整流电路电路类型输出电压平均值（U_o）二极管承受最大反向电压特点半波整流0.45U₂√2·U₂电路简单，纹波大全波整流0.9U₂2√2·U₂需中心抽头变压器桥式整流0.9U₂√2·U₂应用最广泛U₂为变压器副边电压有效值滤波电路类型特点输出电压电容滤波并联电容，电路简单U_o≈1.2U₂（空载）电感滤波串联电感，适用于大电流U_o≈0.9U₂RC滤波电阻加电容，小电流介于两者之间稳压二极管（齐纳二极管）工作在反向击穿区，两端电压基本恒定。使用时必须串联限流电阻。4.3半导体三极管（晶体管）三极管的结构：发射极(E)、基极(B)、集电极(C)类型符号常见材料NPN型箭头向外硅管为主PNP型箭头向内锗管为主三极管的工作状态状态发射结偏置集电结偏置特征截止反向/零偏反向I_C≈0，C-E间相当于开路放大正向偏置反向偏置I_C=β·I_B饱和正向偏置正向偏置U_CE≈0.3V（硅），C-E间相当于短路电流关系I_E=I_C+I_BI_C=β·I_Bβ=ΔI_C/ΔI_B（共射电流放大系数，通常在几十到几百）基本放大电路电路类型特点共发射极放大电路电压放大倍数大，输入输出反相，应用最广共集电极放大电路（射极输出器）电压放大倍数≈1，输入电阻大，输出电阻小，常用作缓冲级共基极放大电路高频特性好静态工作点参数含义I_BQ基极静态电流I_CQ集电极静态电流U_CEQ集电极-发射极静态电压静态工作点设置不恰当会引起失真：截止失真：工作点过低，信号负半周截止饱和失真：工作点过高，信号正半周饱和4.4集成运算放大器理想运放的特点参数理想值开环电压增益∞输入电阻∞输出电阻0共模抑制比∞虚短与虚断概念内容条件虚短u+≈u-运放工作在线性区虚断i+≈i-≈0输入电阻无穷大基本运算电路电路名称电压放大倍数/输出公式特点反相比例运算u_o=-(R_f/R₁)·u_i输入输出反相同相比例运算u_o=(1+R_f/R₁)·u_i输入输出同相反相加法器u_o=-R_f(u₁/R₁+u₂/R₂+u₃/R₃)多路加法减法器u_o=(R_f/R₁)(u₂-u₁)（R₁=R₂,R_f=R₃时）差分放大积分器u_o=-(1/RC)∫u_idt微分器u_o=-RC·du_i/dt第五部分：数字电子技术速查5.1数制与码制进制基数数字符号示例十进制100-9255二进制20,111111111八进制80-7377十六进制160-9,A-FFF数制转换转换方向方法十进制→二进制除2取余，倒序排列十进制→十六进制除16取余，倒序排列二进制→十进制按权展开求和二进制→十六进制4位二进制对应1位十六进制十六进制→二进制1位十六进制展开为4位二进制常见BCD码：8421码（用4位二进制表示1位十进制数，如(25)₁₀=00100101）5.2基本逻辑门电路门电路逻辑表达式逻辑符号（描述）口诀与门(AND)Y=A·B两输入，输出端半圆全1出1或门(OR)Y=A+B两输入，输出端尖头有1出1非门(NOT)Y=Ā三角形加小圈取反与非门(NAND)Y=A·B取非与门+小圈全1出0或非门(NOR)Y=A+B取非或门+小圈有1出0异或门(XOR)Y=A⊕B=AB̄+ĀB=1标记不同出1同或门(XNOR)Y=A⊙B=AB+ĀB̄异或门+小圈相同出1基本公式名称公式交换律A+B=B+A,AB=BA结合律A+(B+C)=(A+B)+C,A(BC)=(AB)C分配律A(B+C)=AB+AC,A+BC=(A+B)(A+C)重叠律A+A=A,A·A=A互补律A+Ā=1,A·Ā=0还原律(Ā取非)=A吸收律A+AB=A,A+ĀB=A+B摩根定理A·B取非=Ā+B̄,A+B取非=Ā·B̄5.3组合逻辑电路分析分析步骤写出各输出端逻辑表达式化简表达式（用公式法或卡诺图）列出真值表确定逻辑功能常见组合逻辑电路电路功能典型芯片编码器将输入信号转换为二进制代码74LS148(8-3线优先编码器)译码器将二进制代码转换为对应输出74LS138(3-8线译码器)数据选择器从多路输入选择一路输出74LS151(8选1)加法器完成二进制加法74LS283(4位全加器)比较器比较两个二进制数的大小74LS855.4触发器触发器类型功能描述特性方程RS触发器R=1置0，S=1置1，R=S=1禁止Q^(n+1)=S+R̄·Q^n（约束RS=0）JK触发器J=1,K=0置1；J=0,K=1置0；J=K=1翻转；J=K=0保持Q^(n+1)=J·Q̄^n+K̄·Q^nD触发器Q^(n+1)=D（跟随）Q^(n+1)=DT触发器T=1翻转，T=0保持Q^(n+1)=T⊕Q^n边沿触发与电平触发边沿触发（↑上升沿/↓下降沿）：仅在时钟边沿动作电平触发：在时钟高电平/低电平期间有效异步清零与置位：优先于时钟信号，不受时钟控制。第六部分：高频计算题完整步骤模板题型一：欧姆定律与基尔霍夫定律例题：电路如图，已知E₁=12V，E₂=6V，R₁=4Ω，R₂=2Ω，

求各支路电流。

R₁aR₂

┌───[4Ω]────┬───[2Ω]───┐

│││

E₁(+)12VI₃E₂(+)6V

│││

└────────────┴───────────┘

I₁I₂

参考方向→

解：

步骤1：假设支路电流I₁、I₂、I₃方向，对节点a写KCL。

I₁+I₂=I₃→I₃=I₁+I₂

步骤2：对左侧回路（顺时针）写KVL。

-E₁+I₁R₁+I₃R₂=0

-12+4I₁+2I₃=0

步骤3：对右侧回路（逆时针）写KVL。

-E₂+I₂·0（无电阻）不可，改用外回路（E₁-R₁-E₂）。

-E₁+I₁R₁+E₂=0→-12+4I₁+6=0→4I₁=6→I₁=1.5A

步骤4：代入I₁，由KVL左侧回路求I₃。

-12+4×1.5+2I₃=0→-12+6+2I₃=0→2I₃=6→I₃=3A

步骤5：由节点方程求I₂。

I₂=I₃-I₁=3-1.5=1.5A

答：I₁=1.5A，I₂=1.5A，I₃=3A。题型二：叠加定理例题：用叠加定理求图电路中的电流I。

解：

步骤1：电压源单独作用（电流源开路）。

计算I'=U_s/(R₁+R₂)

步骤2：电流源单独作用（电压源短路）。

用分流公式求I''=I_s×R₁/(R₁+R₂)

步骤3：叠加。

I=I'+I''（注意方向）

注：若两分量方向相反则相减。题型三：戴维宁定理例题：求图电路R_L上的电流。已知E=12V，R₁=4Ω，R₂=6Ω，R_L=8Ω。

解：

步骤1：断开R_L。

步骤2：求开路电压E_0。

E_0=U_ab（开路）=E×R₂/(R₁+R₂)=12×6/10=7.2V

步骤3：求等效电阻R_0（电压源短路）。

R_0=R₁//R₂=4×6/(4+6)=2.4Ω

步骤4：画出戴维宁等效电路（E_0串联R_0，接R_L）。

I_L=E_0/(R_0+R_L)=7.2/(2.4+8)=7.2/10.4≈0.692A

答：I_L≈0.69A。题型四：基本放大电路静态工作点计算例题：共发射极放大电路，Vcc=12V，Rb=300kΩ，Rc=3kΩ，β=100。

求静态工作点I_BQ、I_CQ、U_CEQ。（设U_BE=0.7V）

解：

I_BQ=(Vcc-U_BE)/Rb=(12-0.7)/300k≈37.7μA

I_CQ=β×I_BQ≈100×37.7μA=3.77mA

U_CEQ=Vcc-I_CQ×Rc=12-3.77m×3k=12-11.31=0.69V

答：I_BQ≈37.7μA，I_CQ≈3.77mA，U_CEQ≈0.69V。题型五：运放电路分析例题：反相比例运算电路，R₁=10kΩ，Rf=100kΩ，u_i=0.5V，求u_o。

解：

u_o=-(R_f/R₁)×u_i=-(100/10)×0.5=-5V

答：u_o=-5V。题型六：逻辑函数化简例题：用公式法化简Y=AB+ĀB+ĀB̄

解：

Y=B(A+Ā)+ĀB̄（分配律）

=B·1+ĀB̄（互补律A+Ā=1）

=B+ĀB̄

答：Y=B+ĀB̄。第七部分：高频选择题题库（50题）模块一：直流电路题号题目选项A选项B选项C选项D答案1欧姆定律的正确表达式是I=URI=U/RU=I/RR=IUB2两个10Ω电阻并联，等效电阻为20Ω10Ω5Ω0ΩC3两个4Ω电阻串联，等效电阻为2Ω4Ω8Ω16ΩC4基尔霍夫电流定律针对的是回路节点支路网孔B5叠加定理可用于计算功率电流任何量独立源B6戴维宁定理可将有源二端网络等效为电流源并电阻电压源串电阻电压源并电阻电流源串电阻B7理想电压源的内阻为无穷大零1Ω不确定B8最大功率传输定理中，负载获得最大功率的条件是R_L=0R_L=R_0R_L=2R_0R_L≠R_0B模块二：正弦交流电路题号题目选项A选项B选项C选项D答案9正弦电压u=220√2sin(314t)的有效值为220√2V220V314V110VB10电感在正弦交流电路中感抗X_L等于2πfC1/(2πfC)2πfL1/(2πfL)C11电容在正弦交流电路中容抗X_C与频率f的关系是正比反比无关平方正比B12RLC串联谐振的条件是X_L<X_CX_L>X_CX_L=X_CR=0C13串联谐振时电路的阻抗最大小不变无穷B14功率因数cosφ的定义中，φ是电压与电流的夹角有功与无功的比值视在功率与有功之比相位角A15三相四线制供电的中线作用是提供相电压提供线电压保证不对称负载正常工作无作用C16三相对称星形连接，线电压与相电压的关系U_L=U_PU_L=√3U_PU_L=2U_PU_L=√2U_PB模块三：模拟电子技术题号题目选项A选项B选项C选项D答案17PN结的主要特性是双向导电性单向导电性绝缘性放大性B18硅二极管的正向压降约为0.1V0.3V0.7V1.4VC19稳压二极管工作在正向导通区反向截止区反向击穿区饱和区C20桥式整流不加滤波时输出电压平均值U_o=0.45U₂0.9U₂U₂√2U₂B21三极管工作于放大状态时，发射结和集电结的偏置状况是发射结正偏，集电结正偏发射结反偏，集电结正偏发射结正偏，集电结反偏发射结反偏，集电结反偏C22三极管的电流关系I_C=βI_B中，β是直流放大系数交流放大系数电压放大系数功率放大系数A23集成运放工作在线性区时具有的特点是虚短和虚断虚短和虚地虚断和虚地只有虚断A24反相比例运算电路的电压放大倍数为(1+R_f/R₁)-(R_f/R₁)R_f/R₁-R₁/R_fB25射极输出器的电压放大倍数约为01很大负值B模块四：数字电子技术题号题目选项A选项B选项C选项D答案26十进制数25转换为二进制数是10001110011010111101B27与门的逻辑功能是有1出1全1出1有0出1全0出1B28或非门的逻辑功能是全1出0，有0出1有1出0，全0出1全0出0有0出0B29异或门的输出为1，当输入全0全1相同时不同时D30JK触发器当J=1,K=1时，来一个时钟脉冲后置0置1翻转保持C31D触发器的特性方程是Q(n+1)=JQ̄n+K̄Q^nQ^(n+1)=DQ(n+1)=T⊕QnQ(n+1)=S+R̄QnB32实现Y=AB+ĀB̄的逻辑电路可用与非门或非门同或门异或门C33一个触发器可以存储1位二进制2位二进制4位二进制8位二进制A34二进制数1110对应的十进制数是12131415C35一个十六进制数需要几位二进制数表示2位3位4位8位C模块五：综合题号题目选项A选项B选项C选项D答案36理想电流源的内阻为0∞1Ω不确定B37功率三角形中S表示有功功率无功功率视在功率平均功率C38电容滤波电路中，滤波电容通常与负载串联并联混联不接B39组合逻辑电路的特点是有记忆功能无记忆功能有时钟必须用触发器B40时序逻辑电路与组合逻辑电路的区别在于有无输入有无输出有无时钟有无记忆D4174138是哪种功能的芯片编码器译码器触发器加法器B42三极管处于截止状态时，C-E间等效为短路开路电阻电源B43运算放大器引入负反馈后工作在非线性区线性区饱和区截止区B44理想运放的输入电阻为0∞1MΩ100kΩB45下列器件中，属于组合逻辑电路的是计数器寄存器译码器触发器C46使用叠加定理时，电压源不作用应短路开路保留短路或开路均可A47电流源不作用时应短路开路保留加电压B48三相对称星形连接，中线电流通常为很大零不确定等于相电流B49半导体中多数载流子的数量主要取决于温度掺杂浓度光照电压B50三极管的三个电极中，最薄的是集电区基区发射区都一样B第八部分：判断题速记（30题）序号题目答案1电阻串联时，等效电阻增大。对2电阻并联时，等效电阻减小。对3叠加定理可以用来计算功率。错（不能叠加计算功率）4戴维宁定理可以把任何电路等效为电压源和电阻串联。错（仅限线性含源二端网络）5理想电压源的内阻为零。对6电感在直流电路中相当于短路。对（稳态）7电容在直流电路中相当于开路。对（稳态）8串联谐振时电路阻抗最大。错（最小）9感性电路中电压超前电流。对10二极管具有单向导电性。对11稳压二极管正常工作在正向导通区。错（反向击穿区）12三极管工作在放大区时，发射结正偏、集电结反偏。对13射极输出器具有电压放大作用。错（电压放大倍数≈1）14集成运放的“虚短”意味着输入端真的短路。错（不是真正短路）15与门的逻辑功能是“有0出0，全1出1”。对16D触发器的输出仅取决于当前输入D，与时钟无关。错（边沿触发取决于时钟边沿）17卡诺图化简逻辑函数的依据是AB+ĀB=A。对（合并相邻最小项）18三相负载星形连接时，线电流等于相电流。对19PN结正向偏置时空间电荷区变宽。错（变窄）20NPN型三极管工作在放大状态时，U_C>U_B>U_E。对（硅管）21反相比例运算电路的输入电阻很大。错（输入电阻≈R₁，相对同相较小）22二进制数1010等于十进制数10。对23异或门可以作为可控反相器使用。对24理想电流源的输出电流始终恒定，与端电压无关。对25功率因数cosφ=1说明电路呈纯电阻性。对26三极管的β值越大，放大能力越强。对27半波整流输出电压平均值是0.45U₂。对28电容滤波可以减小整流输出纹波。对29触发器是构成时序逻辑电路的基本单元。对30三相四线制的中线在任何情况下都不能断开。对（对称负载可断，但通常保证不对称安全）第九部分：填空题高频考点（直接背诵）序号题目答案1欧姆定律的公式是__。I=U/R2两个电阻R₁和R₂并联的等效电阻R=__。R₁R₂/(R₁+R₂)3基尔霍夫电流定律的表达式是__。ΣI=04叠加定理中，电压源不作用时应将其__。短路5戴维宁定理将含源二端网络等效为一个__和一个电阻的串联。电压源6正弦交流电的三要素是__、__、__。幅值、角频率、初相位7电感的感抗X_L=__，单位__。ωL或2πfL，Ω8电容的容抗X_C=__，单位__。1/(ωC)或1/(2πfC)，Ω9RLC串联谐振的条件是__。X_L=X_C10三相四线制供电，线电压等于相电压的__倍。√311PN结的基本特性是__。单向导电性12硅二极管的导通电压约为__V。0.713桥式整流不加滤波时，U_o=__U₂。0.914三极管的三种工作状态是__、__、__。截止、放大、饱和15三极管工作在放大区时，I_C=__I_B。β16集成运放线性应用的两个重要特点是__和__。虚短、虚断17反相比例运算电路的电压增益A_u=__。-R_f/R₁18与门的逻辑表达式为Y=__。AB19异或门的逻辑表达式为Y=__。A⊕B或ĀB+AB̄20D触发器