《电子电工技术》复习资料.ppt

1、电子电工技术复习,第一章 电路基本概念与基本定律,学习目标与要求： （1）了解电路的组成及其基本物理量的意义、单位和符号； （2）掌握电压、电流的概念及其参考方向的规定； （3）了解电阻和电源元件的特性，掌握电压源与电流源等效变换的原理； （4）掌握基尔霍夫定律及其在电路分析计算中的应用。,求图示电路中恒流源两端电压u1,u2及其功率,并说明是起电源作用还是起负载作用。,第二章 电路的分析方法,学习目标与要求： (1)掌握电阻的串、并联等效变换，了解电阻的星三角等效变换。 (2)了解线性电路叠加定理、戴维南定理与诺顿定理的意义。 (3)掌握电路的等效变换和对复杂电路的基本分析与计算方法。,第3

2、章 正弦交流电路,学习目标与要求： （1）理解正弦交流电的基本特性、表示方法及其相量表示； （2）学习用相量法求解正弦交流电路； （3）理解单个参数的正弦交流电路特点，掌握其相量计算方法； （4）理解复合正弦交流电路的特点，掌握其相量计算方法； （5）理解正弦电路中阻抗、阻抗角的意义及其在电路中的计算； （6）理解正弦交流电路的不同功率之间的关系，掌握其计算方法。,3.2 正弦交流电的表示方法,正弦波的表示方法：,波形图,瞬时值,相量图,复数 符号法,小结：正弦波的四种表示法,符号说明,瞬时值 - 小写,u、i,有效值 - 大写,U、I,复数、相量 - 大写 + “.”,U,最大值 - 大写+

3、下标,正弦交流电路中的功率,瞬时功率,在电流、电压关联参考方向下，瞬时功率,由上可见，瞬时功率由两部分组成， 一部分是恒定分量，是一个与时间无关的量；另一部分是正弦分量，其频率为电源频率的两倍。,交流电路中的功率,因,所以,2平均功率（有功功率）,负载是要消耗电能的，其所消耗的能量可以用平均功率来表示。将一个周期内瞬时功率的平均值称为平均功率，也称有功功率。,纯电阻电路时，电压与电流同相，即,当电路为纯电感或纯电容电路时，电流与电压的相位差均为90o,，cos,=0,3无功功率,电路中的电感元件与电容元件要与电源之间进行能量交换，,在感性电路中，由于,为正值，所以Q为正值，即QLQC；在容性电

4、路中， 为负值，所以Q为负值，,即QLQC。 显然，在既有电感又有电容的电路中，总的无功功率为QL与QC的代数和，即,Q =QL-QC,5功率三角形,将交流电路表示电压间关系的电压三角形的各边乘以电流 I 即成为功率三角形 。,P、Q、S三者之间的关系：,S,P,Q,第12章 重点内容讲解,12.1 半导体二极管 12.1.1 本征半导体 定义：纯净的，不含其它杂质的半导体 特点： 1)存在两种载流子（带正电的空穴和带负电的自由电子） 2)两种载流子是成对出现，数量相等 3)受温度的影响很大，温度越高，载流子数量就越多，（这也是半导体共同的特性）,12.1.2 杂质半导体 定义：参入某种特定的

5、杂质的半导体 根据参入杂质的不同，可以分为P型半导体和N型半导体 1）P型半导体：参入少量的3价杂质元素（硼，镓等），在与硅原子形成共价键时，有一个空穴，使得空穴的总数远大于自由电子，成为多数载流子。 2）N型半导体：参入少量的5价杂质元素（磷，锑，砷等），在与硅原子形成共价键时，多一个自由电子，使得自由电子的总数远大于空穴，成为多数载流子。 注意： 1）在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于参入的杂质的浓度，而少数载流子的浓度主要取决于温度 2）对于杂质半导体来说，从总体上看，仍然保持电中性,12.1.3 半导体二极管,正向特性：反映二极管外加正向电压时电流和电压的关系 反向特性：反映二

6、极管外加反向电压时电流和电压的关系,近似处理：如果电源电压和二极管导通电压相差不多时，正向电压不可忽略，则伏安特性是二极管的电压小于其导通时的正向电压，二极管截止，电流等于0；而二极管导通后，则正向电压恒等于Ud.。,当电源电压远大于二极管导通电压时，则可以看成是理想的二极管，加正向电压时导通，正向电压降和正向电阻为0，相当于短路，加反向电压时，二极管截止，二极管相当于开路。,应用,钳位电路 限幅电路 单相桥式整流电路,12.2 双极性晶体管 12.2.1基本结构 它有两种类型:NPN型和PNP型。,12.2.2工作状态 放大状态 饱和状态 截止状态,1) 放大状态,电压偏置条件 发射结正偏，

7、集电结反偏。电流分配关系,2) 截止状态,特征： a）基极电流0 b）Ic=0 c）Uce=Ucc d）相当于开路,3) 饱和状态,饱和的特征 a）Ib增加时，Ic基本不变 b）Ic=Ucc/Rc c）Uce0 d）晶体管相当于短路,13.1 放大的概念,电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。,电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，如图：,Au,共射放大电路的基本组成,放大元件iC= iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。,输入,输出,？,参考点,13.2 放大电路的分析方法,一、静态分析 1、静态分析的定义 静态即是输入信

8、号为零时放大电路的工作状态，静态分析即是求放大电路的静态工作点，即输入信号为零时晶体管各极间的电流和电压。,2、直流通路 进行动态分析时应画放大电路的直流通路，所谓直流通路就是指直流信号传递的路径，画直流通路时将输入信号置为0，将放大电路中的电容视为开路。,3、用近似估算法求静态工作点,共射极放大电路,根据直流通路可知：,采用该方法，必须已知三极管的 值。,一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。,二、动态分析,1、动态分析的定义 动态分析即是分析输入信号不为零时放大电路的工作状态，动态是放大电路在静态工作点的基础上（直流）叠加上输入信号作用（交流）的结果,2、交流通路 当只考虑放大电

9、路对信号的放大时，应画电路对交流分量的等效电路既交流通路。画交流通路的一般原则是：电容视为短路，直流电源视为 短路。,动态分析,一、三极管的微变等效电路,1. 输入回路,当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。,uBE,对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻rbe。,rbe的量级从几百欧到几千欧。,2. 输出回路,所以：,输出端相当于一个受ib 控制的电流源。,3. 三极管的微变等效电路,等效,c,b,e,二、放大电路的微变等效电路,将交流通道中的三极管用微变等效电路代替:,三. 求电压增益,根据,则电压增益为,（可作为公式）,四. 求输入电阻,电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小

10、，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。,五、输出电阻的计算,对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。,计算输出电阻的方法：,(1) 所有电源置零，然后计算电阻（对有受控源的电路不适用）。,(2) 所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。,所以：,用加压求流法求输出电阻：,第14章 集成运算放大器,基本运算电路,比例运算电路 加法运算电路 减法运算电路 微分运算电路 积分运算电路,i1= i2,1. 放大倍数,虚短路,虚开路,一、反相比例运算电路,结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从反相端输入。,虚开路,二、同相比例运算电路,u-= u

11、+= ui,反馈方式：电压串联负反馈。输入电阻高。,虚短路,虚开路,结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从同相端输入。,虚开路,一、反相求和运算,实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。,调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。,练习题,1、在本征半导体中掺入三价元素后的半导体为 （） 2、p型半导体中少数载流子是（） 3、当温度升高时，二极管的反向饱和电流将（） 答案：P型半导体、自由电子、增大,4、试判断温度升高时，关于本征半导体中载流子的变化的几种说法是否正确。 （1）自由电子个数增加，空穴个数基本不变（） （2）空穴和自由

12、电子的个数都增加，而且它们增加的数量相等（） （3）空穴和自由电子的个数不变 （） 答案：错、对、错,5、3种基本放大电路中电压放大系数近似为1的是（） 6、集成运放应用于信号运算时工作在（）区域 答案：共集极放大电路、线性,7、（）运算电路可实现 的放大器。 8、（）运算电路可实现 的放大器。 9、（）运算电路可实现函数 a，b，c均大于零。 10、（）运算电路可实现函数 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,数字电路部分,一、组合逻辑电路 本章重点掌握门电路与组合逻辑电路的逻辑功能，运用逻辑代数的最基本知识，进行简单组合逻辑电路的分析和设计 基本概念 数字信号

13、与模拟信号,1、基本概念 数字信号与模拟信号 数字电路的特点 晶体管的开关特性 2、逻辑代数的基本知识 基本逻辑运算及其实现 逻辑代数的基本定理和定律 逻辑函数的表示方法 逻辑函数的化简 3、三态与非门 4、组合逻辑电路的分析和设计,基本逻辑关系小结,功能表,三、三态门的符号及功能表,功能表,1.3.1 逻辑代数的基本运算规则,加运算规则:,0+0=0 ，0+1=1 ，1+0=1，1+1=1,乘运算规则:,00=0 01=0 10=0 11=1,非运算规则:,1.3.2 逻辑代数的运算规律,一、交换律,二、结合律,三、分配律,A+B=B+A,A B=B A,A+(B+C)=(A+B)+C=(A

14、+C)+B,A (B C)=(A B) C,A(B+C)=A B+A C,A+B C=(A+B)(A+C),组合电路的研究内容：,分析：,设计：,给定 逻辑图,得到 逻辑功能,分析,给定 逻辑功能,画出 逻辑图,设计,1.由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式。,分析步骤：,2.用逻辑代数对逻辑表达式进行化简。,3.列出输入输出状态表并得出结论。,1.指定实际问题的逻辑含义，列出真值表，进而写出逻辑表达式。,2.用逻辑代数对逻辑表达式进行化简。,3.列出输入输出状态表并画出逻辑电路图。,设计步骤,二、时序逻辑电路 要求掌握R-S，J-K，D，T触发器的逻辑符号、逻辑功能、触发方式，真值表和工作波形图

15、；掌握时序电路的分析方法；熟悉常用寄存器和计数器的结构工作原理；,1、触发器 触发器的特点 触发器逻辑功能的表示方法 常用触发器 2、常用时序逻辑电路 寄存器 计数器,1、基本R-S触发器,2. 时钟控制电平触发的R-S触发器,触发器功能表,R、S 控制端,CP R S Q n+1 说明 1 0 0 Qn 保持 1 0 1 1 置1 1 1 0 0 清0 1 1 1 不定 避免 0 Qn 保持,3、时钟控制电平触发的D触发器,CP=1时, Q n+1=D CP=0时, 保持原状,4、维持阻塞型D触发器的引脚功能,符号,D数据输入端,CP时钟脉冲,符号,在CP上升沿时,接收J、K 信息,Q不变化,在CP下降沿时,根据接收 到的J、K信息，Q变化,5、 主从型J-K触发器,习题,1、数字信号和模拟信号的不同之处是（） a、数字信号在大小上不连续，时间上连续，模拟信号则相反。 b、数字信号在大小上连续，时间上不连续，模拟信号则相反。 C、数字信号在大小和时间上均不连续，模拟信号则相反。,2