电子电工教程3-1
电工电子技术基础知识点详解3-1-1-二进制计数器
74LS197
CT/ LD CR
D3 D2 D1 D0
逻辑功能示意图
芯片内有一个二进制计数器和一个八进制计数器
CP下降沿( )触发器翻转
有置“0”端和置数端，低电平有效。
2. 同步二进制计数器
同步计数器：计数脉冲同时接到各位触发器，各位触发器状态的变 换与计数脉冲同步。
异步二进制加法计数器线路联接简单。各触发器是逐级翻转，因 而工作速度较慢。
Q2
Q1
Q0
与关系
Q
J FF3
QJ
FF2
Q
J FF1
J
Q FF0
K
K
K
K
Q
Q
Q
Q
RD
CP
由主从型 JK 触发器组成的同步四位二进制加法计数器
计数脉冲同时加到各位触发器上，当每个到来后触发器状态是 否改变要看J、K的状态。
Q3
Q2
Q1
Q0 最低位触发器FF0每一个
与关系
脉冲就翻转一次；
Q
J FF3
K
JK触发器构成减法计数器
74LS197集成4位异步二进制加法计数器
U CC C R Q 3 D 3 D1 Q 1 C P0
Q3 Q2 Q1 Q0
14 13 12 11 10 9
8 74LS197
CP1
CP0 12 3 45 6
7
C T/ L D Q 2 D 2 D 0 Q 0 C P1 G N D
小结
2. 同步二进制计数器
74LS161型四位同步二进制计数器
(a) 外引线排列图； (b) 逻辑符号
表21.3.4 74LS161型同步二进制计数器的功能表
电工电子技术基础知识点详解3-1-1-逻辑函数化简
逻辑代数化简主要内容：逻辑代数化简的方法；利用逻辑代数的基本运算法则和卡诺图进行化简。
重点难点：卡诺图法化简的方法。
逻辑代数化简由逻辑状态表直接写出的逻辑式及由此画出的逻辑图，一般比较复杂；若经过简化，则可使用较少的逻辑门实现同样的逻辑功能。
从而可节省器件,降低成本，提高电路工作的可靠性。
利用逻辑代数变换，可用不同的门电路实现相同的逻辑功能。
化简方法公式法卡诺图法例1： 化简 1. 应用逻辑代数运算法则化简(1) 并项法 CAB C B A C B A ABC Y+++=)()(B B C A B B AC +++=C A AC +=A=例2： 化简 CB C A AB Y++=(2) 配项法)(A A C B C A AB +++=C B A C A C AB AB +++=CA AB +=BA B A A +=+例3： 化简CB AC B A ABC Y ++=(3) 加项法 ABC C B A C B A ABC +++=ACBC +=CB C B A ++=)(CB C B A +⋅=CB A +=(4) 吸收法吸收B A AB +=C B AC B A Y++=例4： 化简例5： 化简Y =ABC +AB D +A BC +CD +BD =ABC +A B C +CD +AB +BD =AB +A B C +CD +BD =AB +B C +CD +BD=AB +CD +B (C +D )=AB +CD +BCD)(D AD B CD C B A ABC ++++=吸收吸收 吸收 B CD AB ++=CDB +=吸收2. 应用卡诺图化简卡诺图:是与变量的最小项对应的按一定规则排列的方格图，每一小方格填入一个最小项。
(1) 最小项：对于n输入变量有2n种组合, 其相应的乘积项也有2n 个，则每一个乘积项就称为一个最小项。
其特点是每个输入变量均在其中以原变量和反变量形式出现一次，且仅一次。
电工电子技术基础知识点详解3-1-2-逻辑代数运算法则
逻辑代数及其运算法则1.逻辑代数逻辑代数又称布尔代数，它是分析与设计逻辑电路的数学工具。
它虽然和普通代数一样也是用字母表示变量，但变量的取值只有“0”和“1”两种，分别称为逻辑“0”和逻辑“1”。
这里的“0”和“1”不再表示数量的大小，而是代表两种相互对立的逻辑状态。
逻辑代数所表示的是逻辑关系，而不是数量关系，这是它与普通代数本质上的区别。
在逻辑代数中只有“与”运算（逻辑乘）、“或”运算（逻辑加）和“非”运算（求反）三种基本运算。
根据三种基本逻辑运算可以导出逻辑运算的一些法则。
2.逻辑代数运算法则(1) 常量与变量的关系自等律 A A =+0 A A =⋅1 0-1律 A A =+1 00=⋅A 互补律 1=+A A 0=⋅A A 重叠律 A A A =+ A A A =⋅ 还原律 A A =(2) 逻辑代数的基本运算法则 交换律 A B B A +=+ A B B A ⋅=⋅结合律 )()(C B A C B A ++=++)()(C B A C B A ⋅⋅=⋅⋅ 分配律 C A B A C B A ⋅+⋅=+⋅)()()()(C A B A C B A +⋅+=⋅+证：BC A BCC B A BC C B A A BC AC AB AA C A B A +=+++=+++=+++=+⋅+)1()()()( 反演律（摩根定律） B A B A ⋅=+证：B A B A +=⋅证：(3) 简化逻辑函数常用公式 (1)A B A A =⋅+ (2)A B A A =+)(证：A B A AB A AB AA B A A =+=+=+=+)1()( (3)AB B A A =++)( (4)B A B A A +=+证：B A AB A B A A ++=+ )(A AB A =+ )(A A B A ++= B A += (5)A B A AB =+ (6)A B A B A =+⋅+)()(证：A A A B B A A B B B A AB AA B A B A =+=++=+++=+⋅+)()()( 利用上述逻辑代数的基本公式，可以对某些逻辑关系式进行运算和化简，这样就可以用较少的逻辑门电路实现同样的逻辑功能，从而帮助我们对各种数字电路进行分析和设计。
电工实验3---三相电路(1)
8
注意：导线不要接触点亮的灯泡，否 则绝缘受损，发生触电事故。
9
测量数据
实验内容 （负载情况）
开灯盏数
ABC 相相相
表 3-1 负载星形联接实验数据
线电流（A） 线电压（V）
相电压（V）
I A I B I C UAB UBC UCA U AN U BN UCN
中线 中 点
电流 电 压
测相电流 IAB, IBC, ICA
连接三相电源
U， V， W端
13
注意：导线不要接触点亮的灯泡，否 则绝缘受损，发生触电事故。
14
10
Hale Waihona Puke 三. 负载三角形连接实验箱
线电流 相电流 IA, IB, IC IAB, IBC , ICA
11
三. 负载三角形连接
测相电流 IAB, IBC, ICA
U(A)， V(B)， W(C) 连接实验箱的 X-V(B),
接电流插座
Y-W(C) ，Z-U(A) 12
三. 负载三角形连接 测线电流 IA, IB, IC
实验须知
1、严禁打开实验台的后面板，以防触电。 2、严禁餐饮，垃圾放入垃圾箱。 3、严禁在实验台上涂画，严禁拨动实验箱开
关玩。
4、未经老师许可不得调换实验箱。连线拆线 时一定要断电操作，拆线时抓住线端轻轻 拔下。
5、实验结束，关闭电源，凳子放入工作台下， 导线放入左侧抽屉。
1
空气开关
交流调压
停启钥 止动匙 按按开 钮钮关
实验箱
三相电源
电流插孔 星接三相负载
5
二. 三相负载星型连接 电流插孔
灯泡开关
连接三相电源 U， V， W端
电工电子学第三章习题答案 (2)
第三章交流电路3-1 试写出表示u A =)120314sin(2220,314sin 22200-==t u tV u B A 和V t u C )120314sin(22200+=的，并画出相量图。
解：V U V U V U C B A 0.00120220,120220,0220∠=-∠=∠=•••3-2 如图所示的是时间t=0时电压和电流的相量图，并已知U=220V ，I 1=10A ，I 2=52A ，试分别用三角函数式和复数式表示各正弦量。
3-3已知正弦电流i 1=22sin(100πt+60°)A, i 2=32sin(100πt+30°)A,试用相量法求i=i 1+i 2。
解A tg j j j j I I I 010000210.4284.4)598.3232.3(3914.23232.3598.3)213232(23321230sin 330cos 360sin 260cos 2∠=∠=+=⨯+⨯+⨯+⨯=+++=+=-•••i= 4.842 sin （100πt+42.00） A3-4在图示电路中，已知R=100Ω，L=31.8mH ，C=318uF 。
求电源的频率和电压分别为50Hz 、100V 和1000Hz 、100V 的两种情况下，开关S 合向a 、b 、c 位置时电流表的读数，并计算各元件中的有功功率和 无功功率.解：当F=50HZ 、U=100V 时，S 接到a ，Ia=)(1100100A =；有功功率为：P=UIa=100WS 接到b ，Ib=)(1099.9100108.312501003A LV ==⨯⨯⨯=-πω 无功功率为：Q=UIb=1000Var S 接到c ，)(10100103182506A C V Ic =⨯⨯⨯⨯==-πω。
无功功率为：q=UIc=-1000Var当F=1000HZ 、U=100V 时S 接到a ，Ia=)(1100100A =；有功功率为：P=UIa=100WS 接到b ，Ib=)(5.08.199100108.31210001003A L V ==⨯⨯⨯=-πω 无功功率为：Qb=UIb=50Var S 接到c ，)(8.19910010318210006A C V Ic=⨯⨯⨯⨯==-πω。
电工电子技术第三单元-自测练习测验题目与答案
1．在RLC串联电路中，如果调大电容，则电路（）。
选择一项：a. 呈电阻性b. 感性增强c. 性质不变d. 容性增强2．题图3‒1所示是某电路中某一支路的电压u和电流i的波形，可以判断该支路是（）电路。
题图3‒ 1选择一项：a. 纯电感b. 电阻电容串联c. 纯电容d. 电阻电感串联3．RLC串联电路发生谐振时，回路的（）。
a. 电流达到最小值b. 电流达到最大值c. 电压达到最大值d. 电压达到最小值4．下列Y形三相负载连接的电压电流关系中，（）正确。
选择一项：a. UP =UL，IP=ILb. UL =UP，IL=IPc. UL=UP，IP=ILd. UL =UP，IP=IL1．当XL =XC时，φ=0，表明电压u与电流i同相，电路等效为一个纯电阻。
选择一项：对错2．因为电流I与功率因数cosφ成反比，所以功率因数越小，电流在输电线路上的功率损耗越小。
对错3．三相交流电路中，无论负载是对称还是不对称，三相电路总的有功功率都等于各相负载的有功功率之和。
选择一项：对错4．由对称三相电路有功功率P=3UP IPcosφ=ULILcosφ可知，相位差φ既是相电压和相电流间的相位差，也是线电压和线电流的相位差。
选择一项：对错1．某RLC串联电路，其电阻R=10kΩ，电感L=5mH，电容C=μF，正弦电压源的振幅为10V，ω=106 rad/s，求电路的阻抗并判断电路阻抗性质。
答：Z=R+jX=10+j4=<°KΩ由于电抗X﹥0，阻抗角﹥0,所以阻抗呈感性。
2.已知RLC串联电路的R=10Ω，L=2mH，C=180pF，电源电压为5V，求谐振频率f 0、谐振电流I、品质因数Q。
f 0=265kHz，I=，Q=333。
3. 某供电设备输出电压为220V，视在功率为220KVA，如果为额定功率33KW，功率因数cosφ=的小型民办工厂供电，问能供给几个工厂若把功率因数提高到，又能供给几个工厂额定功率33KW为工厂实际消耗的功率即有功功率，功率因数cosφ=表示供电设备需要为它提供的视在功率为33除以，即，供给工厂数为个；功率因数cosφ=时，供给工厂数提高到个。
《电工电子技术》习题答案(1~11章)
（2）由式（2–52）可得：
所以，谐振时电路中的电流I为：
（3）由式（2–52）可得：
10．在文中图2-17所示的收音机输入电路中，线圈的电感L＝0.3mH，电阻R＝16Ω。今欲收听640kHz某电台的广播，应将可变电容C调到多大？如在调谐回路中感应出电压U＝2μV，试求这时回路中该信号的电流多大，并在线圈（或电容）两端得出多大电压？
（2）根据电位的定义可知，VB＝UBO。如图1-3所示，电动势E的参考方向与电压UBO的参考方向相同，则有：
E＝－UBO＝－VB＝40（V）
4．如图1-4所示电路，三个元件中流过相同的电流I＝－2A，U1＝－2V。（1）求元件a的功率P1，并说明它是吸收功率还是发出功率；（2）若已知元件b发出功率10W，元件c吸收功率12W，求U2和U3。
（a）（b）
（c）（d）（e）
图1-12题12图
一、填空题
1．正半周负半周取负
2．有效值
3．幅值或有效值初相位
4．高频电流直流阻交流、通直流高频电流频率很低或直流阻直流、通交流
5．电源设备的容量不能得到充分利用增加线路上的功率损耗电容器或同步补偿器
6．谐振现象串联谐振并联谐振
7．非正弦周期量傅里叶级数
对节点aI1－I2－IG＝0
对节点bI3＋IG－I4＝0
对节点cI2＋I4－I＝0
对回路abdaI1R1＋IGRG－I3R3＝0
对回路acbaI2R2－I4R4－IGRG＝0
对回路dbcdI3R3＋I4R4－E＝0
联立方程，解得：
IG＝0.126A
10．如图1-10所示（a）电路，试用叠加定理求电路中的电流IL。
电工基础教案3-电容器1-3
第三章 电容器电容器在三大领域的作用： 1.电力系统：改善系统的功率因数； 2.电子技术：滤波、耦合、隔直、调谐等； 3.机械加工：电火花加工§3-1电容器与电容量一、电容器水桶是储存水的容器，而电容器则是储存电荷的容器 1.电容器是由被绝缘物质隔开的两块导体组成； 2.两块导体叫做电容器的极板；3.两块导体间的绝缘物质叫做电容器的介质；5.平行板电容器特征：两块面积相同、互相平行的金属板和填充在其间的介质；6.符号： 二、电容量1.不同水桶，储存水的能力也不同，同样，结构不同的电容器的储存电荷的本领也不同。
为了衡量之，我们引入了电容量的定义：电容器任一极板所储存的电荷量Q 与两极板间电压U 的比值，叫做电容器的电容量，简称电容。
2.符号：C3.定义式：C=Q/U4.单位：法拉，简称法，用字母F 表示如果在两极板上加1V 的电压，每一极板上所储存的电容量为1C ，则其电容量为1F ，常用的单位还有：uF （微法）、pF （皮法），关系为：1F=106uF=1012pF5.决定因素：两极板的几何尺寸、相对位置、介质的性质6.计算公式：C=εS/d其中：S —每个极板的有效面积，m 2；d —两极板间的距离，m ；ε—介质的介电常数，F/m ；C —电容量，F 。
上式表明：平行板电容器与极板的相对面积成正比，与极板之间的距离成反比，并与填充在极板间的介电的介质性质有关。
7.注意：并非只有成品电容器才具有电容，事实上，任何被绝缘体隔开的两个导体之间都具有电容，这就是分布电容。
如：输电线之间，输电线与地之间，晶体管各极之间，线圈的匝与匝之间。
三、主要指标1.标称容量：成品电容器上所标明的电容值。
2.允许误差：实际电容量与它的标称容量的偏差叫做误差，这个误差在国家标准规定的允许范围内，称为允许误差。
3.耐压：也叫做额定工作电压，是指电容器长时间工作而不会引起介质电性能受到任何破坏的最大直流电压值。
电工电子技术基础知识点详解3-1-单一元件正弦交流电路
单一元件正弦交流电路
1、分析方法
单一元件的正弦交流电路分析方法是相同的，即（1）列出电压电流瞬时值的关系式；
（2）设电压（或电流）为参考正弦量，而后根据电压和电流关系求得电流（或电压），并用三角函数式、正弦波形图、相量图和相量式表示。
（3）比较电压和电流的相位和大小关系。
（4）求出瞬时功率，讨论有功功率和无功功率。
注意：无功功率不是无用的，它是感性负载和容性负载所需要的。
若电路中存在电感或电容元件，则这些元件和电源之间发生能量交换，能量交换的规模也就是无功功率。
2、电量关系
对于单一元件交流电路，电路中电量之间关系如表1所示。
表1单一元件交流电路电量关系
电阻R
电感L
电容C
基本规律Ri u =R t
i
L
u d d L =t
u C
i d d =直流电路RI
U =R 相当于短路
相当于开路
电阻电抗R
fL L X πω2L ==fC C X πω211
C =
=有效值关系
RI
U =R I
X U L L =I
X U C C =
相位关系u R 和i 同相u L 超前i
︒
90u C 滞后i
︒
90相量关系
I R U =R I jX U L L
=I jX U C
C -=
相量图
有功功率R R IU P =0L =P 0C =P 无功功率
R =Q L
R IU Q =C
C IU Q -=。
电工电子技术基础知识点详解3-1--思政引例
第3章正弦交流电路思政引例循序而渐进，熟读而精思。
——朱熹自从交流电之父——麦克·法拉第发现了交流电，并将它无私地奉献给全入类以来，世界上大多数国家都采用交流供电系统。
我国工业和生活用电都是交流电，很多直流用电器的供电也是由交流电转换而来的。
在航空、航天、航海军事领域，交流电扮演着重要角色。
最初飞机采用电源是低压直流电源，仅仅用于发动机点火。
随着飞机性能和入工智能及自动化程度提高，直流电源系统已经无法满足现代飞机高空、高速飞行和机载设备用电需求，交流电源系统逐渐成为现代飞机电源的主流。
目前绝大多数现役飞机都采用交流电源系统，交流电之所以有如此广泛应用，其原因主要在于发电、输电及配电等方面突出优势。
由交流电供电电路，其内部各部分电压和电流按正弦规律变化，称为正弦交流电路。
本章主要讨论正弦交流电路的一些基本概念、基本理论和基本分析方法，同时还为后续学习航空电机、智能电器和电子技术打下理论基础。
本章首先介绍表示正弦交流电三要素幅值、频率（周期）和初相位，说明正弦交流电表示和运算较直流电复杂。
为此通过引入一种正弦量的相量表示法，从而使得正弦量可以在复数域中运算，运算后再将相量表示成正弦量，正弦量相量表示和运算是分析正弦交流电路的重要手段。
介绍电阻、电容、电感元件在正弦激励下模型，通过引入阻抗、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数来分析正弦交流电路。
通过本章学习，读者应理解表示正弦交流电的三要素—幅值、频率（周期）和初相位的物理意义，掌握正弦量的相量表示方法，并用相量来分析正弦交流电路。
掌握R、L、C三种基本元件及其串并联阻抗表示。
理解阻抗、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数等概念，掌握其计算方法。
电工电子技术基础3
注意：j、-j、-1都是旋转因子
3.2 正弦波的相量表示法
概念 ：一个正弦量的瞬时值可以用一个旋转的
有向线段在纵轴上的投影值来表示。
u Um sin t
ω
Um
t
矢量长度 = U m
矢量与横轴夹角 = 初相位
矢量以角速度ω 按逆时针方向旋转
正弦波的表示方法：
i
波形图
t
瞬时值表达式 i sin1000 t 30
相量
重点
必须 小写
前两种不便于运算，重点介绍相量表示法。
一、复习复数及其基本运算
Im
1.复数的表示形式
①代数形式
b
A
r
A=a(实)+jb(虚)
其中： j 1
0
a
Re
由上图可知
a r cos b r sin
r a2 b2 arctg b a
正弦规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向 也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。
正弦交流电的优越性： 便于传输； 便于运算； 有利于电器设备的运行； .....
正弦交流电的方向
正弦交流电也有正方向,一般按正半周的方向假设。
ii
实际方向和假设方向一致 (正半周)
u
R
t
实际方向和假设方向相反
三要素：频率f、幅值Im、Um、和初相角
相量的书写方式
最大值
U m
有效值 U
1. 描述正弦量的有向线段称为相量 。若其
幅度用最大值表示 ，则用符号： U m、Im
2. 在实际应用中，幅度更多采用有效值，则用符号：
U 、I
电工电子技术基础知识点详解3-1-比例运算电路
比例运算电路对输入信号i u 进行比例放大的电路称比例运算电路。
如果输入信号从反相端引入称反相比例运算电路，如果从同相端引入则称同相比例运算电路。
1．反相比例运算(1) 电路组成反相比例运算电路如图1所示。
图中，输入信号i u 经电阻1R 接到反相输入端，输出信号o u 经反馈电阻F R 接到反相输入端，同相输入端经电阻2R 接“地”。
图1 反相比例运算电路(2) 电压放大倍数根据运算放大器输入端的“虚短”和“虚断”性质可得出o u 与i u 之间有反相比例运算关系。
因虚断，i += i – = 0 ，所以 F 1i i ≈由图1电路，可列出F o F o F 111R u R u u i R u R u u i i i -=-==-=-- 因虚短, 所以u –= u + = 0，称反相输入端“虚地”— 反相输入的重要特点 注意：0=-u 表示反相输入端的电位与“地”相等，但并没有真正接“地”，因此称“虚地”。
由0=-i ，F 1i i =可得i u R R u 1F o -= 反相比例运算电路的电压放大倍数则为1F o f R R u u A i u -== 上两式表明，o u 与i u 之间有比例运算关系，式中负号体现反相比例运算的特点。
uf A 只与外部电路的电阻R F 、1R 有关，与运算放大器的参数无关。
因此选取不同的R F 、1R 即可改变比例运算电路的电压放大倍数，同时又能保证比例运算电路的精度和工作的稳定性。
图1中，2R 是一个平衡电阻，其值1F 2//R R R =。
接入平衡电阻的目的是保证运放差动输入级两边电路对称。
例1 图1电路中，取k Ω101=R ，Ω100F k R =，求uf A 及2R 。
若取1F R R =，该电路的功能是什么？解： 10101001F f -=-=-=R R A u k Ω09.91010010100//111F 2=+⨯=+==R R R R R R R F F 若1F R R =，则 11F uf -=-=R R A 该电路为反相器。
电工技术基础第三章
§3-2 电容器的参数和种类
一、电容器的参数
1、额定工作电压 一般叫做耐压，它是指使电容器能长时间地稳定工作， 并且保证电介质性能良好的直流电压的数值。 必须保证电容器的额定工作电压不低于交流（工作） 电压的最大值。（交流电路，考虑交流电压的峰值。） 2、标称容量和允许误差 电容器上所标明的电容量的值叫做标称容量。 批量生产中，不可避免的，实际电容值与标称电容值 之间总是有一定误差。国家对不同的电容器，规定了不同 的误差范围，在此范围之内误差叫做允许误差。
q1 C1U ,
q2 C2U ,
q3 C3U
电容器组储存的总电量 q 等于各个电容器所带电量之和，即
q1 q2 q3 (C1 C2 C3 ) U
设并联电容器的总电容(等效电容)为 C ，由 q = CU ，得
C C1 C2 C3
即并联电容器的总电容等于各个电容器的电容之和。
【思考】
二、电容器的种类
按照电容量是否可变，可分为固定电容器和可 变电容器（包括半可变电容器）。
1、固定电容器：常用的介质有云母、陶瓷、金属氧化膜、纸 介质、铝电解质等等。 2、可变电容器：电容量在一定范围内可调节的电容器，常用 电介质有薄膜介质、云母等。
3、半可变电容器：又叫微调电容，在电路中常被用作补偿电 容。容量一般都只有几皮法到几十皮法。常用的电介质有瓷 介质、有机薄膜等。
uC q i C t t
需要说明的是，电路中的电流是由于电容器充、放电形 成的，并非电荷直接通过了介质。
电容充放电－注意事项
u C 0 （1）若电容两端加直流，充电完成后 iC C t
，电容器相当于开路，所以电容器具有隔直流的作 用。 （2）若将交变电压加在电容两端，则 电路中有交变的充放电流通过，即电容 具有通交流作用。
3-1 电子技能实训电子教案
电子技能实训电子教案（1）【项目名称】声控彩灯的制作与测试（知识储备一晶闸管基本功能特性）【教学目标与要求】了解掌握单向晶闸管和双向晶闸管的基础知识。
【教学重点】1.单向晶闸管的工作原理和主要参数。
2.双向晶闸管的工作原理。
【难点分析】单向晶闸管和双向晶闸管工作原理的区别。
【分析学生】1．已经在前两章学习了一些电子元器件的基本知识，对基本的电子元器件的使用有了基本的认识。
2．对电路板的焊接和电路的调试有了基本的认识。
【教学设计思路】教学方法：演示法、讨论法、归纳法。
【教学资源】电子课件、电子元件实物。
【教学安排】教学步骤：教师通过实物电路板引入教学任务，吸引学生，通过电子元件实物一一讲解基本知识。
【教学过程】一、讲解“项目三声控彩灯的制作与测试”主要完成的工作任务。
二、导入新课利用学生身边常用的电子产品引入课程，提出晶闸管元器件的广泛应用领域。
三、新课教学1．了解晶闸管的分类教师利用实际生活中的产品，介绍晶闸管的分类。
2．单向晶闸管教师利用结构图介绍单向晶闸管的结构和电路符号；通过电路分析，详细阐述单向晶闸管的工作原理，由教师总结出单向晶闸管的工作原理。
简单介绍单向晶闸管的主要参数。
注意：要求学生熟记单向晶闸管的图形符号。
3. 双向晶闸管教师利用结构图介绍双向晶闸管的结构和电路符号；详细阐述双向晶闸管的工作原理。
注意：要求学生熟记双向晶闸管的图形符号。
四、小结教师简单总结单向晶闸管的结构、电路符号和工作原理；双向晶闸管的结构、电路符号和工作原理。
五、作业简述单向晶闸管和双向晶闸管的工作原理，并且熟练画出单向晶闸管和双向晶闸管的电路符号。
【板书设计】参考相应的PPT电子课件。
【教学后记】。
电工电子技术基础知识点详解3-1-二极管
二极管1. 半导体二极管的基本结构一个PN结外封管壳并引出电极，就成为半导体二极管。
根据PN结的结构，二极管分成点接触型、面接触型和平面型。
点接触型的二极管由于结面积很小，不能通过较大的正向电流，但结电容小，易于在高频小功率条件下使用，如开关二极管就是点接触型的。
面接触型二极管的PN结面积较大，允许通过较大的正向电流，但结电容大，不能在高频下工作，因此一般都用于整流。
平面型的二极管用于大功率整流管和数字电路中的开关管。
半导体二极管的外型及符号如图1所示。
图1 半导体二极管的外型及符号(a) 点接触型二极管(b) 面接触型二极管(c) 平面型二极管图2是常见的半导体二极管的外形图。
图2 常见的半导体二极管的外形图2. 半导体二极管的伏安特性(1) 正向伏安特性二极管的电流与外加电压的关系曲线称作伏安特性，如图3所示。
由图可见，当外加正向电压很小时，外电场还不足以克服内电场对多数载流子扩散运动的阻力，因此正向电流几乎为零。
二极管正向电流近似为零的区域称为死区，对应死区的正向电压称为死区电压，其值与半导体材料和环境温度有关，通常硅管约为0.5V，锗管约为0.2V。
当外加正向电压大于死区电压后，二极管导通，其导通的正向压降，硅管约为0.6V~0.8V，锗管约为0.2V~0.3V。
图3 二极管的伏安特性(a) 2CZ52A硅二极管(b) 2AP2锗二极管(2) 反向伏安特性当二极管加反向电压时，在环境温度不变的条件下，少数载流子的数目近似为常数，因此当反向电压不超过某一范围时，反向电流的值很小，并且恒定，通U时，电场力常称它为反向饱和电流。
当反向电压超过二极管的反向击穿电压BR将共价键中的电子拉出，使少数载流子的数量增多，并在强电场下加速，又将晶格中的价电子碰撞出来，这种连锁反应导致载流子的数目愈来愈多，最后使二极管反向击穿。
二极管一旦被击穿，一般都不能恢复单向导电性能。
3. 主要参数二极管的参数是正确选择和使用二极管的依据。
电工电子技术基础知识点详解3-1-晶体管的微变等效电路
主要内容： 晶体管的微变等效电路的概念；放大电路的微变等效电路。
重点难点： 放大电路的微变等效电路。
晶体管的微变等效电路微变等效电路：
把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即 把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。 线性化的条件：
晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附 近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。
晶体管的 输入电阻
rbe
U BE IB
U CE
ube ib
UCE
晶体管的输入回路 ( B、E 之间 )可用 rbe 等
效代替， 即由 rbe 来确定ube和 ib 之间的关系。
对于小功率晶体管：
rbe
200()
(1
β)
26(mV IE (mA
) )
rbe一般为几百欧到几千欧。
(2) 输出回路
微变等效电路法： 利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路电压放大倍数 Au、
输入电阻 ri、输出电阻 ro等。
1. 晶体管的微变等效电路 晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。
(1) 输入回路
IB
当信号很小时，在静态工作点附近的 输入特性在小范围内可近似线性化。
Q IB
UBE
O
UBE
输入特性
分析时假设输入为正弦 交流，所以等效电路中的电 压与电流可用相量表示。
ii B ib
+ RS
+ ui RB
es
--
ic C
ib
rbe
RC
E
微变等效电路
Ii B Ib
Ic C
+
RS
电工电子技术基础2-3-1-参考方向
参考方向
所谓参考方向，是为了电路分析计算的方便而任意假定的方向。
参考方向也称为正方向。
1.引入参考方向的意义
在计算电路的电压与电流时，不仅要确定其大小，且要说明它们的方向。
如下图电路中，图1电路中电流的方向容易确定（从电源的正极流向电源的负极）。
图1
在图2中，支路电流I 的方向很难直接指出。
所以，在复杂电路中，特别是交流电路中，就遇到如何确定电流或电压的方向问题。
因此，需要引入参考方向这一重要概念。
图2 参考方向是计算复杂电路时任意假定的电流或电压的方向，并不一定是它们的实际方向。
所以，参考方向仅仅是计算电流或电压值和确定其实际方向的依据。
2．参考方向与实际方向的关系
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；
实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。
注：引入参考方向这个概念的目的在于，可以用代数量说明电流或电压的大小和方向，代数量的绝对值表示电流或电压的大小，正值和负值可以判定它们的实际方向。
3. 关联与非关联参考方向
一个元件的电流参考方向和电压参考极性的假定都是任意的。
(1) 关联方向
当选定通过一个元件的电压和电流参考方向一致时，称为关联的参考方向，I
R R L E R 02
2
如图3所示。
U
图3 关联参考方向
(2) 非关联方向
当选定通过一个元件的电压和电流参考方向相反时，称为非关联的参考方向，如图4所示。
U
图4 非关联参考方向。
导入 从闭合电路找原因-鲁科版选修3-1教案
导入：从闭合电路找原因——鲁科版选修3-1教案一、教学目标1.能够熟练运用基本电路元件的原理和基本电路分析方法，在实际电路中找出错误的电路连接；2.能够正确分析电路中的故障，进行正确的维修和处理；3.能够在实际工作中灵活运用所学内容，提高工作效率。
二、教学内容1. 闭合电路的基本概念闭合电路是由电流源、导体、负载和控制元件等组成的完整通路，通常包括一个或多个电源，负载与导体之间的连接线和控制元件。
2. 闭合电路的分析方法通过观察电路连接，找出合适的分析方法进行闭合电路的分析。
电路的分析方法一般包括以下几个方面：•电路的元件及其特性；•电路的拓扑结构和连接方法；•电路的电参数及其测量方法；•电路中的传输特性与动态特性；•电路中的故障及其检测方法。
3. 闭合电路的故障分析与处理当电路出现故障时，需要进行正确的分析与判断，并进行有效的维修和处理。
常见的闭合电路故障分析包括以下几种情况：•电路中的开路问题；•电路中的短路问题；•电路中的松动问题；•电路中的焊接问题；•电路中的负载问题。
在进行故障处理时，需要注意以下几点：•维修前需要对电路进行充电排除，确保安全；•需要使用合适的工具和仪器进行处理，确保精度和效率；•需要按照正确的程序进行处理，同时注意处理的全面性和可靠性；•处理完成后需要对电路进行检测和验证，确保故障处理的有效性。
三、教学方法教学方法主要包括启发式教学和案例教学。
1. 启发式教学通过教师的引导和学生的探究，让学生主动思考和解决问题，培养其独立思考和创新能力。
2. 案例教学通过实际故障案例的分析和处理，让学生具体了解故障处理的实操方法和技巧，提高其工作实践能力。
四、教学评价教学评价主要是通过教学实践和学生的反馈进行。
教学教案应符合实际工作中的需要，能够真正解决实际问题和提高学生的实务水平。
同时，教学效果和学生学习情况也需要得到有效的反馈与调查。
五、结语电路诊断和故障处理是电气工程的重要内容之一，对于提高电气工程师的素质和技术水平具有重要意义。
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第1章半导体二极管和三极管
1.5 半导体三极管
1.5.1基本结构
结构特点：
1.5.2电流分配和放大原理
1.三极管放大的外部条件
2.各电极电流关系及电流放大作用
1）三电极电流关系I E=I B?+I C
2）I C>>I B，I C I E?
3）D I C>>D I B
把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为晶体管的电流放大作用。
实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化，是C C C S器件。
3.三极管内部载流子的运动规律
3.三极管内部载流子的运动规律
1.5.3特性曲线
即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。
为什么要研究特性曲线：
1）直观地分析管子的工作状态
2）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的电路测量晶体管特性的实验线路
发射极是输入回路、输出回路的公共端
1.输入特性
2.输出特性
（2）截止区
I B<0以下区域为截止区，有I C0。
在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置，晶体管工作于截止状态。
（3）饱和区
当U C E￡U B E时，晶体管工作于饱和状态。
在饱和区，b I B3I C，发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。
深度饱和时，
硅管U C E S0.3V，
锗管U C E S0.1V。
1.5.4主要参数
表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。
1.电流放大系数 ，b
当晶体管接成发射极电路时，
直流电流放大系数
交流电流放大系数
注意：
和b的含义不同，但在特性曲线近于平行等距并且I C E0较小的情况下，两者数值接近。
常用晶体管的b值在20~200之间。
2.集-基极反向截止电流I C B O
3.集-射极反向截止电流(穿透电流)I C E O
4.集电极最大允许电流I C M
?集电极电流I C上升会导致三极管的b值的下降，当b值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为I C M。
5.集-射极反向击穿电压U(B R)C E O
当集—射极之间的电压U C E超过一定的数值时，三极管就会被击穿。
手册上给出的数值是25°C、基极开路时的击穿电压U(B R)C E O。
6.集电极最大允许耗散功耗P C M
P C M取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升过高会烧坏三极管。
P C?￡P C M=I C U C E
硅管允许结温约为150°C，锗管约为70~90°C。
由三个极限参数可画出三极管的安全工作区
晶体管参数与温度的关系
1、温度每增加10°C，I C B O增大一倍。
硅管优于锗管。
2、温度每升高1°C，U B E将减小–(2~2.5)m V，即晶体管具有负温度系数。
3、温度每升高1°C，b增加0.5%~1.0%。