电工电子学(一)复习总结

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第 5 章 基本放大电路
1. 共射极放大电路的分析计算 1）固定偏置：
（1）静态分析： 将电容器 C 视为开路，则有： 静态工作点 Q：IB，IC，UCE
（2）动态分析：
静态工作点过高，出现饱和失真。消除：适当减小基极电流I B； 静态工作点过低，出现截至失真。消除：适当增大基极电流I B。
基本逻辑运算及其化简10??aaaa??????abbaab????ba?abcabcabc??abc???abcab?ac???abc???abacaab??aaabaabab?aababaaababaabababab?ac?????????????????????????????互补律
电工电子学（一）复习提纲
VC VB VE ；
（2） 对于 PNP： 即： U BE 0 ，U BC 0 ，
VC VB VE 。
2）晶体管特性曲线（三个工作区） （1）放大区： I C I B （发射结正偏，集电结反偏） ； （2）截止区：反射结、集电结均反偏， I C 0 ； （3）饱和区：反射结、集电结均正偏， I C 0，iC I B 。 例： 给出三极管三个管脚电压， 求半段三极管三个区及类型 （硅管、 锗管； NPN、 PNP） a. 先确定基极 B 电压 V（中间值） ； b. 硅管 | U BE | 0.6 ~ 0.8V ， 锗管 | U BE | 0.2 ~ 0.4V ， B 则可确定发射极 E；c. 集电极 C 的电压 VC 最高的是 NPN；VC 最低的是 PNP。
A B (a b)( ) ，
2. 正弦交流电的表示
A a ( ) 。 B b
i I m sin(t )
u U m sin(t )
U U
（有效值 U
I I
Um
，I
Im 2
2 3. 正弦交流电的相量模型 1）电阻元件 R 电流电压同相位 2）电容元件 C 电压滞后电流 90°
0
90
90
（3）阻抗的串、并联：
串联：Z Z1 Z 2 Z1 Z 2 并联：Z Z1 //Z 2 Z Z 1 2
（4）相量图法分析正弦交流电流 步骤： ① 选定参考方向，串联电路以电流为参考方向（各元件通过的是同意电流） ，并联电 路以电压为参考方向（各元件上的电压相等） ； ② 根据各元件上电流电压相位关系画出相量图（电阻 0 ，电容 90 （电压滞 后于电流 90°） ，电感 90 （电压超前于电流 90°） ） 。 5. 正弦交流电路电功率的计算 有功功率： P UI cos （W） 只有电阻消耗有功功率 无功功率： Q UI sin （var） 视在功率： S UI （V· A） φ P 功率三角形
L 。 R0
t
（4）将三要素代入 f (t ) f () [ f (0 ) f ()]e 。
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第 4 章 常用半导体器件
1. 半导体二极管 1）二极管的伏安特性 （1）正向特性： u
VT 时，二极管导通，正向电阻较小，正向电流较大；
（2）反向特性： u 0 时，二极管 i I S （反向饱和电流，接近 0） ； （3）反向击穿特性：当 u U BR （反向击穿电压） ，被击穿，失去单向导电性。 2）二极管应用电路分析 两个二极管并联时，二极管两端压差大的先导通，由先导 通二极管的压降计算其另一端的电压，从而使另一个二极管反 向截止。 例：如图，输入电位 VA = + 3 V，VB = 0 V，电阻 R 接负电 源–12 V。设二极管的正向压降是 0.3V，求输出端电位 Vo。 因为 VA 高于 VB，所以 D1 优先导通。二极管的正向压降是 0.3V，则 Vo = + 2.7V。当 D1 导通后，D2 因反偏而截止。 2. 双极型三极管 1）电流放大作用 发射结正偏（加正向电压） ，集电结反偏。 对于 发射 结正偏的理解 ：发射结正偏，只需其电压方向与 BE 的箭头方向相关联即可。 ．．．．．．．．．． （1） 对于 NPN： 即： U BE 0 ， U BC 0 ，
若 p 0 ，吸收功率（负载） ；若 p 0 ，放出功率（电源） 。 3. 电路的基本元件 1）电阻元件 （1）关联方向时， u Ri 或 i
1 ； u Gu （G—电导，单位 S） R
非关联方向时， u Ri 。 （2）功率（关联方向、非关联方向一致） ：
u2 ，所以电阻是消耗功率的元件。 R 2）电容元件（C，单位 F） 电流、电压取 dq 关联方向时， （1）电流、电压取关联方向时，由 i 有： dt 电阻： du （电容电压不能突变） 。 iC 电容： dt 1 2 （2）存储的电场能量： WC CuC 。 电感： 2 3）电感元件（L，单位 H） d （1）电流、电压取关联方向时，由 u （磁链 Li ）有： dt di 。 u L （电感电流不能突变） dt 1 2 （2）存储的磁场能量： WL LiL 。 2 4. 基尔霍夫定律的应用。 1）KCL：所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零。 若将闭合面视为广义节点，则 KCL 为：流出任意闭合面的电流代数和恒等于零。 应用 KCL，可将并联的电流源合并为一个电流源： p ui i 2 R
；角速度
2π 2πf ） T
大小关系 瞬时值 有效值 相量关系
相位关系 电阻 R 电容 C 电感 L 同相位 电压滞后 电流 90° 电压超前 电流 90°
1 1 容抗 X C 。 C 2πfC
3）电感元件 L 电压超前电流 90° 感抗 X L L 2πfL 。
注： 因 u、 i 的 角不同， 所以对于电容元件， 不一定成立；电感元件同理。
RS RS' ， U S I S RS' 。
不要把待求支路放入等效变换中。 注意： a. 与理想电流源串联的电阻，求以外电路，可将与电流源串联的电阻短路处理； b. 与理想电压源并联的任意元件，在该元件处可视为开路。 2）叠加原理 步骤： ① 标出参考方向； ② 画出各个电源单独作用时的电路，将其他电源除源（电压源短路 ，电流源断路 ） ； ．．．．． ．．．．． ③ 叠加求总量，总量是分量的代数和 （注意正负号） 。 ．．． 3）戴维宁定理 任何一个有源二端线性网络，可用一电压源与电阻串联的实际电压源来等效。 步骤： ① 在电路中标出待求量的参考方向； ② 找出待求支路，画出有源线性二段网络； ③ 求出有源二端电路的开路电压 Uoc（图 a） ； ④ 求等效电阻 Ro（法一：除源法；法二：公式法 Ro ⑤ 画出戴维宁等效电路（图 c） 。 6. 电位的计算
1. 一阶电路的三要素分析 步骤： （1）计算初始值 f (0 ) ： 根据换路前的瞬间电路求 uC (0 ) 或 iL (0 ) ，电容视为开路，电感视为导线。 由换路定则得 uC (0 ) uC (0 ) ， iL (0 ) iL (0 ) 。作出 t 0 时的等效电路（图 a） ，由 其求出 iC (0 ) 或 uL (0 ) 。 （2）计算稳态值 f () ： 作出电路达到新的稳态时的等效电路（图 b） （电容视为开路，电感视为导线） 。 （3）计算时间常数 （s） ： ① 先计算换路后除源电路从 L 或 C 看进去的等效电路（图 c）的等效电阻 R0 ； C 为等效电容量，L 为等效电感量。 ② 对于 RC 电路， CR0 ；对于 RL 电路，
4. 正弦交流电路电压、电流相量关系计算 1）基尔霍夫定律的相量形式 KCL： I 0 KVL： U 0 注意： 电流相量 I ， 电压相量 U 分别满足 KCL、 KVL， 说明瞬时值 i， u 分别满足 KCL、 KVL，但是最大值 Um，Im、有效值 U，I 一般不满足。 2）阻抗 （1）阻抗 Z
S
Q=QL+QC
S Q2 P2
功率因数角，即阻抗角。
Q UI I 2 X C 只有电容 90 ，
φ<0°时，容性负载；φ>0°时，感性负载。
U2 U2 Q UI I 2 X L ； 只电感 90 ， ； XC XL
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6. 功率因数的提高 提高功率因数 cos ，在感性负载两端并联电容器：
U I
在 RLC 串联电路中， | Z | R 2 X 2 R 2 ( X L X C )2 。 电阻 复阻抗 电容 电感
Z R
Z jX C j
1 1 C jC
Z jX L j L
| Z | X L
阻抗模 阻抗角
| Z | R
| Z | X C
U I
在 RLC 串联电路中，总阻抗 Z R j( X L X C ) ；电抗 X X L X C 。
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U | Z | 阻抗模： Z | Z | 。其中， I 阻抗角： u i
当 0 时，电路呈阻性； 当 0 时，电路呈容性， 当 0 时，电路呈感性。 （2）阻抗模 | Z | |Z| φ R RLC 串联电路的阻抗三 角形 X=XL－XC
2）KVL：沿任一回路绕行一周，所有元件电压的代数和恒等于零。 （选取回路绕行方 向，电压正方向与回路绕行方向一致取正号。 ）
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KVL 也可应用于广义回路。 应用 KVL，可将串联的电压源合并为一个电压源： 电流不同的电流源不能串联；电压不同的电压源不能并联。 5. 回路一般分析方法： 1）电源的等效变换
C
P (tan 1 tan ) U 2
7. 对称三相电路的分析计算 1）三相电源 正相相序 A-B-C，相位上彼此相差 120°，采用星形（Y）连接。 UP—相电压有效值，UL—线电压有效值。
U A U P 0 U B U P 120 U C U P 120
第 1 章 电路的基本概念、定律与分析方法
1. 电压、电流的参考方向 元件上电流与电压的正方向取一致，称为关联参考方向。 2. 任意元件功率的计算
p u i （关联参考方向） 判断 确定电流、电压方向 。 是否是关联参考方向 p u i （非关联参考方向）
U oc ） （图 b） ； I sc
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第 2 章 正弦交流电路
1. 复数的运算 1） j 190 ， j 1 90 ， j2 1 ； 2）设复数 A a1 ja2 a ， B b1 jb2 b ，则有：
A B (a1 b1 ) j(a2 b2 ) ， A B (a1 b1 ) j(a2 b2 ) ，
三相对称电压，瞬时值、相量值之和均为 0。
U L 3U P 30 （线电压大小是相电压的 3 倍，
每个线电压比线电压相位超前 30 ） 2）负载星形（Y）连接 对称负载：每相负载复阻抗相等。
U 3U P 30 星形连接时， L IL IP
中线作用：使不对称负载的相电压对称（若三相负载对称，则相、线电流对称，中线 电流为 0） 。 3）负载三角形（△）连接
U L U P 三角形连接时， I L 3I P 30
负载两端电压等于相电压U P 星形连接 负载连接方式由负载的额定电压决定： 负载两端电压等于线电压U L 三角形连接
4）三相电路的功率（对称负载） 有功功率： P 3U L I L cos 无功功率： Q 3U L I L sin （W） 不对称负载时， P （var） 只由 R 消耗， 。
视在功率： S P 2 Q 2 U L I L （V· A） 当负载由星形连接变为三角形连接，相电流增加为原来的 3 倍，相电压增加到原来的
3 倍，功率增加到原来的 3 倍。
求每相负载： | Z |
UP ，再由功率因数 cos 确定阻抗角 。 IP
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第 3 章 电路的暂态分析