《电工与电子技术基础》课件
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电工电子技术基础课件PPT课件
实验室使用的电源有直流电源和交流电源。
万电用表工电子技术与技能
指针式万用表 1．指针式万用表的结构 主要由表头、测量线路、转换开关三部分组成。外形结 构如图3．12所示。 使用指针式万用表，主要注意下面几点： (1)使用前，应将表头指针调零。 (2)测量前，应根据被测电量的项目和大小，将转换开关 拨到合适的位置。 (3)测量完毕，应将转换开关拨到最高交流电压档，有的 万用表（如500型）应将转换开关拨到标有“．”的空档 位置。
电工电子技术与技能
直流电流的测量
通常采用磁电式电流表。 直流电流表有正、负极性，测量时，必须将电流表的正端钮接被测 电路的高电位端，负端钮接被测电路的低电位端，如图3．5所示。 被测电流超过电流表允许量程时，须采取措施扩大量程。对磁电式 电流表，可在表头上并联低阻值电阻制成的分流器，如图3．6所示。 对电磁式电流表，可通过加大固定线圈线径来扩大量程。也可将固 定线圈接成串、并联形式做成多量程表，如图3．7所示。
电． 工直电流电子压技的术测量与技能
测量方法与交流电压基本相同，但要注意下面二点： （1）与测量交流电压一样，测量前要将转换开关拨到直 流电压的档位上，在事先不清楚被测电压高低的情况下， 量程宜大不宜小；测量时，表笔要与被测电路并联，测 量中不允许拨动转换开关。 （2）测量时，必须注意表笔的正负极性。红表笔接被测 电路的高电位端，黑表笔接低电位端。若表笔接反了， 表头指针会反打，容易打弯指针。如果不知道被测点电 位高低，可将表笔轻轻地试触一下被测点。若指针反偏， 说明表笔极性反了，交换表笔即可。
电电流工表电与子电压技表术与技能
电流表又称为安培表，用于测量电路中的电流。 电压表又称为伏特表，用于测量电路中的电压。 按其工作原理的不同，分为磁电式、电磁式、电动式三种类型，其 原理与结构分别如图3．2（a）、（b）、（c）所示。
万电用表工电子技术与技能
指针式万用表 1．指针式万用表的结构 主要由表头、测量线路、转换开关三部分组成。外形结 构如图3．12所示。 使用指针式万用表，主要注意下面几点： (1)使用前，应将表头指针调零。 (2)测量前，应根据被测电量的项目和大小，将转换开关 拨到合适的位置。 (3)测量完毕，应将转换开关拨到最高交流电压档，有的 万用表（如500型）应将转换开关拨到标有“．”的空档 位置。
电工电子技术与技能
直流电流的测量
通常采用磁电式电流表。 直流电流表有正、负极性，测量时，必须将电流表的正端钮接被测 电路的高电位端，负端钮接被测电路的低电位端，如图3．5所示。 被测电流超过电流表允许量程时，须采取措施扩大量程。对磁电式 电流表，可在表头上并联低阻值电阻制成的分流器，如图3．6所示。 对电磁式电流表，可通过加大固定线圈线径来扩大量程。也可将固 定线圈接成串、并联形式做成多量程表，如图3．7所示。
电． 工直电流电子压技的术测量与技能
测量方法与交流电压基本相同，但要注意下面二点： （1）与测量交流电压一样，测量前要将转换开关拨到直 流电压的档位上，在事先不清楚被测电压高低的情况下， 量程宜大不宜小；测量时，表笔要与被测电路并联，测 量中不允许拨动转换开关。 （2）测量时，必须注意表笔的正负极性。红表笔接被测 电路的高电位端，黑表笔接低电位端。若表笔接反了， 表头指针会反打，容易打弯指针。如果不知道被测点电 位高低，可将表笔轻轻地试触一下被测点。若指针反偏， 说明表笔极性反了，交换表笔即可。
电电流工表电与子电压技表术与技能
电流表又称为安培表，用于测量电路中的电流。 电压表又称为伏特表，用于测量电路中的电压。 按其工作原理的不同，分为磁电式、电磁式、电动式三种类型，其 原理与结构分别如图3．2（a）、（b）、（c）所示。
电工电子技术基础完整ppt课件
电工电子技术与技能
直流电流、电阻的测量
4． 直流电流的测量 （1）测量时，万用表必须串入被测电路，不能并联。 （2）必须注意表笔的正、负极性。测量时，红表笔接电路断口高电 位端，黑表笔接低电位端。 （3）在不清楚被测电流大小情况下，量程宜大不宜小。严禁在测量 中拨动转换开关选择量பைடு நூலகம்。 5． 电阻的测量 （1）正确选择电阻倍率档，使指针尽可能接近标度尺的几何中心， 可提高测量数据的准确性。 （2）严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。 （3）测量时，直接将表笔跨接在被测电阻或电路的两端，注意不能 用手同时触及电阻两端，以避免人体电阻对读数的影响。 （4）测量热敏电阻时，应注意电流热效应会改变热敏电阻的阻值。
电工电子技术与技能
第1单元 电路基础
1.
直流电路
2
电容与电感
3
磁场及电磁感应
4
单相正弦交流电路
5
三相正弦交流电路
电工电子技术与技能
1.1 实训室认识及安全电压
1.2
电路
1.3
电路常用物理量
1.4
电阻元件与欧姆定律
1.15.5
电电阻阻的的连连接接
1.6
基尔霍夫定律
电工电子技术与技能
实训室认识及安全用电
图3．16 ZC-8型接地电阻测定仪外形及附件
电工电子技术与技能
使用方法
ZC-8型接地电阻测定仪测量连接如图3．18所示。
图3．5 直流电流的测量
图3．6 用分流器扩大量程
电工电子技术与技能
电压的测量
测量电压时，电压表必须与被测电路并联。 1.交流电压的测量 测量交流电压通常采用电磁式电压表。 在测量量程范围内将电压表直接并入被测电路即可，如图3．8所示。 用电压互感器来扩大交流电压表的量程，如图3．9所示。
电工电子技术基础知识ppt课件
2、变量和常量的关系（变量：A、B、C…）
加：A+0=A 乘: A ·0=0
A+1=1A 源自1=AA+A=AA ·A=A
3、与普通代数相似的定理
非：A A0
AA1 AA
交换律 A B B A A B B A
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43
结合律 A B C A B C A B C A B C 分配律 A B C A B AC A B C A B A C
____、中间环节三部分组成。 • A．电阻 B．电容 C．电感 D．负载
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1.2 正弦交流电的基本知识
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1.2.1 正弦量 的三要素
1 频率与周期 2 振幅和有效值 3 相位、初相、相位差
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引言
随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称为正 弦电压、电流。
0
频率( f ): 单位时间内的周期数 单位(Hz)。
2 t T/2 Ｔ t
T
角频率(ω ): 每秒钟变化的弧度数，单位(rad/s)。
三者间的关系示为：
f =1/ T ω =2 /T=2 f
我国和大多数国家采用50Hz作为电力工业标准
频率(简称工频)，少数国家采用60Hz。
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2 振幅和有效值
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物理中对基本物理量规定的方向
物理量 电流 I
电压 U
实际方向
正电荷运动的方向
高电位 低电位 (电位降低的方向)
单位
kA 、A、mA、 μA
kV 、V、mV、 μV
电动势E
低电位 高电位 (电位升高的方向)
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中间环结：把电源与负载连接起来的部分 (连接导线,开关)
负载：将电能转换成非电能的用电设备 (电灯,电炉,电动机)
精选课件
6
电路的组成
I
电 池
灯 泡
+ E RU
_
电源
负载
精选课件
7
二. 电路的作用 1. 电能传输和转换
发电机 升压变压器
降压变压器 电灯电炉
热能,水 能,核能 转电能
传输分配电能
电能转换 为光能,热 能和机械 能
3.电容 C 单位电压下存储的电荷
（单位：F, F, pF）
i
++ ++ +q
u
- - - - -q
C qu
+
电容符号
_
无极性
有极性
精选课件
48
电容上电流、电压的关系
i
u
C
C qu
i dqC du dt dt
当 uU(直流) 时, du 0
dt
i 0
所以,在直流电路中电容相当于断路（开路）
恒压源
+ US
-
U
US
O
I
+ U=定 值
-
I
精选课件
12
2.理想电流源 恒流源
I=定 值 +
IS
U
-
U
O
精选课件
I
IS
13
1.1.3 电路变量
电路分析—在已知电路结构与元件参数情 况下研究电路激励与响应之间 的关系。
激励—推动电路工作的电源的电压或电流。
响应—由于电源或信号源的激励作用，在
电路中产生的电压与电流。
负载：将电能转换成非电能的用电设备 (电灯,电炉,电动机)
精选课件
6
电路的组成
I
电 池
灯 泡
+ E RU
_
电源
负载
精选课件
7
二. 电路的作用 1. 电能传输和转换
发电机 升压变压器
降压变压器 电灯电炉
热能,水 能,核能 转电能
传输分配电能
电能转换 为光能,热 能和机械 能
3.电容 C 单位电压下存储的电荷
（单位：F, F, pF）
i
++ ++ +q
u
- - - - -q
C qu
+
电容符号
_
无极性
有极性
精选课件
48
电容上电流、电压的关系
i
u
C
C qu
i dqC du dt dt
当 uU(直流) 时, du 0
dt
i 0
所以,在直流电路中电容相当于断路（开路）
恒压源
+ US
-
U
US
O
I
+ U=定 值
-
I
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12
2.理想电流源 恒流源
I=定 值 +
IS
U
-
U
O
精选课件
I
IS
13
1.1.3 电路变量
电路分析—在已知电路结构与元件参数情 况下研究电路激励与响应之间 的关系。
激励—推动电路工作的电源的电压或电流。
响应—由于电源或信号源的激励作用，在
电路中产生的电压与电流。
电工与电子技术基础-第1章直流电路及其分析方法
【例】电路如图所示，U=12V，I= –4A。 试计算元件的电功率。
【解】由电路可知，此题的电压和电流为关联方 向，有 (W)
P UI 12 (4) 48
这说明元件产生功率，而不是吸收功率，相当于电源。
1.1.4 电路的基本元件
理想元件是组成电路模型的基本单元，元 件上电压与电流之间的关系又称为元件的伏安 特性，它反映了元件的性质。电路元件按能量 特性，可分为无源元件和有源元件；按与外部 连接的数目，可分为二端、三端、四端元件等； 按伏安特性，可分为线性元件和非线性元件。
1、电阻的串联
I
1.2.2 电阻串并联
特点: + + 1)各电阻一个接一个地顺序相联； U1 R1 2)各电阻中通过同一电流； – U + 3)等效电阻等于各电阻之和； U2 R 2 R =R1+R2 – – 4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。 两电阻串联时的分压公式： I R1 R2 U1 U U2 + U R1 R2 R1 R2 应用： U R 降压、限流、调节电压等。 –
例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。 + + I I U U R 6V 2A R 6V –2A – – (a) (b)
U 6 解：对图(a)有, U = IR 所 以: R 3Ω I 2 对图(b)有, U = – IR 所以 : R U 6 3Ω I 2
U、I 参考方向相同，P =UI 0，负载； P = UI 0，电源。 U、I 参考方向不同，P = UI 0，电源； P = UI 0，负载。
5．标注参考方向应注意的问题
（1）电压和电流的方向是客观存在的。参考方向是人为规定的 方向，在分析电路时需要先规定参考方向，然后根据这个规定 的参考方向列写方程式。 （2）参考方向一经确定，在整个分析计算过程中必须以此为准， 不能再改变。 （3）不标明参考方向，说某个电压或电流的值为正、为负没有 意义。 （4）参考方向可以任意选取而不影响结果。 （5）电压和电流的参考方向可以分别单独选取。但为了分析方 便，同一段电路的电流和电压的参考方向要尽量一致（电流的 方向从电压的“+”极性端流入，从电压的“–”极性端流出）。
电工与电子技术基础
电工与电子技术基础考试内容和要求电工与电子技术基础包括电工基础、电子技术基础及实验实训三个部。
电工基础部分：电路的基本知识和基本定律、直流电路、电容器、磁场与电磁感应、单相正弦交流电路、三相正弦交流电路；电子技术基础部分：常用半导体器件、放大和振荡电路、集成运算放大器、直流稳压电源、晶闸管电路、门电路及组合逻辑电路、触发器及时序电路；电工、电子实验与实训部分：常用电工电子仪器使用、电路的连接、测试及故障检测等。
内容比例：电工基础部分约为45%，电子技术基础部分约为40%，实验与实训约为15%，对知识的要求从低到高分为了解、理解（掌握）及综合应用三个层次。
了解：能知道有关的名词、概念、定律、原理的意义，并能正确认识和表达。
理解（掌握）：在了解的基础上，能全面把握基本概念或基本原理，并能正确应用这些知识解决相关问题。
综合应用：能通过多个知识点分析解决较复杂的问题。
电工基础部分（一）电路基础知识1．了解电路的组成、作用及其工作状态；；2．理解电流及电压参考方向的意义，电工与电功率等含义、数学式、符号、单位及计算；3．掌握欧姆定律、电功和电功率的计算。
（二）直流电路1.掌握电阻串联、并联及混联电路的等效电阻的计算2.掌握直流电桥的平衡条件及负载获得最大功率的条件及计算；3.掌握基尔霍夫定律、叠加原理和戴维南定理及应用；4.掌握电压源、电流源及其等效变换。
（三）电容器1.掌握电容器的组成、作用、分类规律和选用；2.理解电容量的符号、单位、数学式的含义，掌握电容器的连接方法及其计算；3.了解电容器的充放电及RC电路的暂态过程（四）磁场及电磁感应1．了解磁场、磁通、磁感应强度、磁导率、磁场强度和感应电动势等磁学量的含义、特点、符号、数学式、单位及计算，会根据物质的相对磁导率将物质分类；2．了解磁场对载流导体的作用；3．了解铁磁物质的磁化、磁化曲线、磁滞回线及铁磁材料的分类及用途；4．理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律、楞次定律及其应用，理解右手定则并会运用；5．理解自感现象、自感电动势、自感系数等概念；6．理解互感现象、互感系数、互感电动势、及互感线圈的同名端等感念；7．了解磁路的组成和磁路欧姆定律的应用。
电工与电子技术基础PPT通用课件
电荷量
时间
电流
2、电流的测量 （1）对交、直流电流应分别使用交流电流表、直流电流表 （或万用表的相应档位）测量。 （2）电流表或万用表必须串联到被测的电路中。 直流电流表表壳接线柱上标明的“+” “-”记号，应和电路的极性相一致，不能接错，否则指针要反转，既影响正常测量，也容易损坏电流表。 被测电流的数值一般在电流表量程的1/2以上，度数较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流大小，以便选择适当量程的电流表。若无法估计，可先用电流表的最大量程挡测量，当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小的挡去测量，直到测得正确数值为止。 为了在接入电流表后对电路原有工作状况影响较小，电流表内阻应尽量小。 不允许将电流表与负载并联，也不允许将电流表不经任何负载而直接连接到电源的两极，因电流表内阻很小，这样会造成电源短路甚至损坏电流表。
四、电阻的测量 1.用万用表测量电阻 注意事项： 准备测量电路中的电阻时，应先切断电源，切不可带电测量，然后进行机械调零。 首先估计被测电阻的大小，选择适当的倍率挡，然后进行欧姆调零，即将两只表笔相触，旋动调零电位器，使指针指在零位。 测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，以免接入人体电阻，引起测量误差。 测量电路中某一电阻时，应将电阻的一端断开
第一章 直流电路
1-1 电路的基本概念 1-2 电流、电压及其测量 1-3 电阻及其测量 1-4 简单电路的分析 1-5 复杂电路的分析
&1-1 电路的基本概念
学习目标 1、了解电路的基本组成、电路图的主要类型和作用。 2、熟悉电路的三种工作状态。 3、了解汽车单线制电路的特点。
&1-3 电阻及其测量
学习目标 1、掌握电阻的概念，了解导体、半导体何绝缘体的特点。 2、能正确识读色环电阻，会用万用表测量电阻。 3、了解敏感电阻器的特点和应用。 4、掌握直流电桥的平衡条件，了解直流电桥在测量电路中的 应用。
《电工电子技术》全套课件(完整版)
集成运算放大器的使用注意事项
介绍在使用集成运算放大器时需要注意的事项，如电源的选择、输入信号的幅度限制等。
直流稳压电源设计实例
直流稳压电源的基本原理
阐述直流稳压电源的工作原理及组成，包括整流电路、滤 波电路和稳压电路等。
直流稳压电源的设计步骤
介绍直流稳压电源的设计步骤，如确定电源类型、选择整 流电路和滤波电路、设计稳压电路等。
电工电子技术在现代 社会中的应用
课程目标与要求
01
02
03
04
掌握电工电子技术的基 本概念和基础知识
能够分析和解决简单的 电路问题
了解电子元器件的基本 特性和应用
具备一定的实验技能和 动手能力
基础知识：电路基本概念
01
02
03
04
电路的定义与组成
电流、电压和电阻的基本概念
欧姆定律和基尔霍夫定律的应 用
正弦交流电基本概念及表示方法
正弦交流电的产生和描述
01
阐述正弦交流电的产生原理，包括发电机的工作原理和正弦交
流电的波形、频率、幅值等基本概念。
正弦量的表示方法
02
介绍解析法、曲线法、相量法和复数表示法等多种表示正弦量
的方法，以及它们之间的转换关系。
正弦交流电的相位和相位差
03
阐述相位和相位差的概念，以及它们在正弦交流电分析中的意
、特性及应用
03
电力场效应晶体管（ MOSFET）的原理、特性及
应用
04
05
绝缘栅双极型晶体管（IGBT ）的原理、特性及应用
整流与逆变技术原理及应用
整流电路的工作原理及分 类
逆变电路的工作原理及分 类
可控整流电路的工作原理 及控制方式
介绍在使用集成运算放大器时需要注意的事项，如电源的选择、输入信号的幅度限制等。
直流稳压电源设计实例
直流稳压电源的基本原理
阐述直流稳压电源的工作原理及组成，包括整流电路、滤 波电路和稳压电路等。
直流稳压电源的设计步骤
介绍直流稳压电源的设计步骤，如确定电源类型、选择整 流电路和滤波电路、设计稳压电路等。
电工电子技术在现代 社会中的应用
课程目标与要求
01
02
03
04
掌握电工电子技术的基 本概念和基础知识
能够分析和解决简单的 电路问题
了解电子元器件的基本 特性和应用
具备一定的实验技能和 动手能力
基础知识：电路基本概念
01
02
03
04
电路的定义与组成
电流、电压和电阻的基本概念
欧姆定律和基尔霍夫定律的应 用
正弦交流电基本概念及表示方法
正弦交流电的产生和描述
01
阐述正弦交流电的产生原理，包括发电机的工作原理和正弦交
流电的波形、频率、幅值等基本概念。
正弦量的表示方法
02
介绍解析法、曲线法、相量法和复数表示法等多种表示正弦量
的方法，以及它们之间的转换关系。
正弦交流电的相位和相位差
03
阐述相位和相位差的概念，以及它们在正弦交流电分析中的意
、特性及应用
03
电力场效应晶体管（ MOSFET）的原理、特性及
应用
04
05
绝缘栅双极型晶体管（IGBT ）的原理、特性及应用
整流与逆变技术原理及应用
整流电路的工作原理及分 类
逆变电路的工作原理及分 类
可控整流电路的工作原理 及控制方式
电子课件-《电工与电子技术基础(第三版)》-A06-3734 第五章 放大与震荡电路
估算静态工作点的公式：
固定偏置放大电路的直流等效电路
第五章 放大与震荡电路
（2）动态分析 当放大电路输入交流信号，即 ui ≠ 0 时，称为动态。
放大电路的电压、电流波形图
第五章 放大与震荡电路
通常把交流信号流通的路径称为交流等效电路。交流等效电路的画法原则： 对小容抗的电容和内阻很小的电源，忽略其交流压降，都可以视为短路。
一、集成运算放大器的外形和图形符号
1. 集成运算放大器的外形
常见集成运放的外形 a）双列直插式 b）单列直插式 c）扁平式 d）圆壳式
第五章 放大与震荡电路 2. 集成运算放大器的图形符号
集成运算放大器的图形符号如图所示。图中“ ”表示放大器，三角形所 指方向为信号的传输方向，“∞”表示开环电压放大倍数极高。
一、低频功率放大器的概念
功率放大电路又称为功率放大器，简称“功放”。功放中以半导体三极管 为主要器件，一般称为功率放大管，简称“功放管”。
1. 对功率放大器的基本要求
（1）要求有足够大的输出功率。 （2）要求有较高的效率。 （3）要求非线性失真较小。 （4）要求功放管的散热性能好。
第五章 放大与震荡电路
第五章 放大与震荡电路
对负载来说，放大器又相当于一个具有内阻的信号源，这个内阻就是放大 电路的输出电阻。该放大电路的输出电阻
放大器的输入电阻和输出电阻
第五章 放大与震荡电路
二、分压式射极偏置放大电路
三极管在不同温度时的输出特性曲线
第五章 放大与震荡电路 1. 分压式射极偏置放大电路的结构特点
分压式射极偏置放大电路 a）分压式射极偏置放大电路 b）直流等效电路 c）交流等效电路
2. 加法器
uo = -（ui1 + ui2）
固定偏置放大电路的直流等效电路
第五章 放大与震荡电路
（2）动态分析 当放大电路输入交流信号，即 ui ≠ 0 时，称为动态。
放大电路的电压、电流波形图
第五章 放大与震荡电路
通常把交流信号流通的路径称为交流等效电路。交流等效电路的画法原则： 对小容抗的电容和内阻很小的电源，忽略其交流压降，都可以视为短路。
一、集成运算放大器的外形和图形符号
1. 集成运算放大器的外形
常见集成运放的外形 a）双列直插式 b）单列直插式 c）扁平式 d）圆壳式
第五章 放大与震荡电路 2. 集成运算放大器的图形符号
集成运算放大器的图形符号如图所示。图中“ ”表示放大器，三角形所 指方向为信号的传输方向，“∞”表示开环电压放大倍数极高。
一、低频功率放大器的概念
功率放大电路又称为功率放大器，简称“功放”。功放中以半导体三极管 为主要器件，一般称为功率放大管，简称“功放管”。
1. 对功率放大器的基本要求
（1）要求有足够大的输出功率。 （2）要求有较高的效率。 （3）要求非线性失真较小。 （4）要求功放管的散热性能好。
第五章 放大与震荡电路
第五章 放大与震荡电路
对负载来说，放大器又相当于一个具有内阻的信号源，这个内阻就是放大 电路的输出电阻。该放大电路的输出电阻
放大器的输入电阻和输出电阻
第五章 放大与震荡电路
二、分压式射极偏置放大电路
三极管在不同温度时的输出特性曲线
第五章 放大与震荡电路 1. 分压式射极偏置放大电路的结构特点
分压式射极偏置放大电路 a）分压式射极偏置放大电路 b）直流等效电路 c）交流等效电路
2. 加法器
uo = -（ui1 + ui2）
电工与电子技术基础通用课件
电子产品的维修与保养
总结词
能够进行电子产品维修
总结词
具备电子产品保养意识
ABCD
详细描述
了解电子产品常见故障及原因，掌握基本的维修 技能，如更换元件、焊接等。
详细描述
了解电子产品保养的重要性，掌握基本的保养方 法，如清洁、除尘、防潮、防震等。
05
电工与电子技术的应用
家用电器中的应用
总结词
广泛应用，提Байду номын сангаас生活质量
03
电工实践操作
安全用电常识
总结词
了解安全用电的重要性
详细描述
安全用电是电工实践操作的前提，必须了解和掌握安全用电常识，包括正确使用电气设备、避免触电事故、预防 电气火灾等。
电工工具的使用
总结词
掌握常用电工工具的使用方法
详细描述
电工需要掌握常用电工工具的使用方法，如螺丝刀、钳子、电烙铁、万用表等， 这些工具是进行电工实践操作的必备工具。
02
电子技术基础
电子元件与电子器件
电子元件
电子元件是构成电子设备的基本单元，包括电阻、电容、电 感等。它们在电路中起到不同的作用，如电阻限制电流、电 容存储电荷、电感阻碍电流的变化。
电子器件
电子器件是对电子元件的进一步组合，用于实现特定的功能。 常见的电子器件有晶体管、集成电路等。它们在电路中起到 放大信号、控制电流等作用。
VS
详细描述
电工与电子技术广泛应用于家用电器中， 如电冰箱、洗衣机、空调、电视等。这些 技术提高了家用电器的性能和效率，为人 们提供了更舒适、便捷的生活条件。
工业自动化中的应用
总结词
提高生产效率，降低成本
详细描述
在工业自动化领域，电工与电子技术发挥着至关重要的作用。自动化控制系统、传感器、 执行器等设备的应用，提高了生产效率，降低了生产成本，同时也改善了工作环境和生 产安全性。
电工与电子技术基础PPT课件
15
§1—３ 电动势 电位 电压 电功率
一、电动势
在电源内部，电源力把单位正电荷从电源负极沿 某一路径推移到正极所做的功，称为电动势。用 Ｅ表示，单位是伏特（简写为Ｖ）。
二、电位
电场中某一点的单位正电荷所具有的电力位能， 称为该点的电位。用V表示，单位是伏特（简写 V）。 a点电位记为va，b点的电位记为vb。电位 是对某一参考点而言的。规定参考点的电位为零， 故参考点也称为零电位点。
若电流有的方向 不变，但大小有 规律地变化，则 称为脉动电流， 如右下图所示。
6
交流电流是指电荷先流向一个方向，然 后再流往相反的方向，并且以一定频率重复 着。如下图列出几种交流电波形
7
电流有两个具有重大实际意义的效应： １、电流的热效应，即电流通过导体时会产
生热。 ２、电流的力效应。电流周围存在着磁场，
子都带有电荷，例如电子是带负电荷粒子， 质子是带正电荷的粒子。电荷用Q来表示， 它的单位称为库仑（简写为C）。 电荷有一个重要的效应——力效应。带同号 电荷的物体互相排斥，带异号电荷的物体互 相吸引。
3
二、电流 电流的流动称为电流。电流的强弱用电流
强度i来表示，它是指单位时间内通过电路 某一截面电荷量的大小。电流强度也简称 为电流。 设想我们站在电路中的某一截面上观察电 荷的流动，在t秒钟内Ｑ库仑的电荷匀速地 流过，则这个电流是恒定的，其大小有大 写的字母Ｉ来表示：Ｉ＝Ｑ／t
电工与电子技术基础
授课教师：黄端
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
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概况三
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§1—３ 电动势 电位 电压 电功率
一、电动势
在电源内部，电源力把单位正电荷从电源负极沿 某一路径推移到正极所做的功，称为电动势。用 Ｅ表示，单位是伏特（简写为Ｖ）。
二、电位
电场中某一点的单位正电荷所具有的电力位能， 称为该点的电位。用V表示，单位是伏特（简写 V）。 a点电位记为va，b点的电位记为vb。电位 是对某一参考点而言的。规定参考点的电位为零， 故参考点也称为零电位点。
若电流有的方向 不变，但大小有 规律地变化，则 称为脉动电流， 如右下图所示。
6
交流电流是指电荷先流向一个方向，然 后再流往相反的方向，并且以一定频率重复 着。如下图列出几种交流电波形
7
电流有两个具有重大实际意义的效应： １、电流的热效应，即电流通过导体时会产
生热。 ２、电流的力效应。电流周围存在着磁场，
子都带有电荷，例如电子是带负电荷粒子， 质子是带正电荷的粒子。电荷用Q来表示， 它的单位称为库仑（简写为C）。 电荷有一个重要的效应——力效应。带同号 电荷的物体互相排斥，带异号电荷的物体互 相吸引。
3
二、电流 电流的流动称为电流。电流的强弱用电流
强度i来表示，它是指单位时间内通过电路 某一截面电荷量的大小。电流强度也简称 为电流。 设想我们站在电路中的某一截面上观察电 荷的流动，在t秒钟内Ｑ库仑的电荷匀速地 流过，则这个电流是恒定的，其大小有大 写的字母Ｉ来表示：Ｉ＝Ｑ／t
电工与电子技术基础
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电工电子技术基础ppt课件
Ta
D
u1
u2
RL
b
电工电子
i0 输出电压波形： u0
uo t
输出电压平均 值（U0）：
机电学院
U o2 1 0 2u od t2 U 20 .4U 5 2
精选课件ppt
7
二极管上的平均电流： u1 ID=I0
电工电子
Ta
D
u2
RL
u0
b
二极管上承受 的最高电压： UDRM 2U2
机电学院
高 反 向 工 作 电 压 为 200V。
取
RLC
5 T 2
5 0 .02 2
0 .05
s， 则 ：
机电学院
C
RL
0 .05 100
500
10 6 F 500
μF
精选课件ppt
24
电感滤波电路
电工电子
电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L。
L
+
4
+
D4
D1
+
220V u1
27
9.4 稳压电路
稳压电路的作用:
电工电子
交流 整流
脉动
滤波 有波纹的 稳压 直流
电压
直流电压
直流电压
电压
精选课件ppt
28
机电学院
9.4.1 稳压二极管稳压电路的工作原理
电工电子
稳压原理——利用稳压管的反向击穿特性。
由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小 的电压变化。
i
UZ
△I
△U 机电学院
电工电子
RL u0
10
u2负半周时电流通路
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只有几伏。
8.2 三极管放大电路的三种组 态
8.2.1 三极管放大时的三种组态
8.2.2 放大器的组成
8.2.3 放大器的放大倍数及增益
8.2.1 三极管放大时的三种组态
1.放大器的三种组态
共发射极、共集电极和共基极放大器。
c ＋ b ＋ ui － (a) e － uo ＋ ui － (b) c － b uo e ＋
8.2.3 放大器的放大倍数及增益
1. 电压放大倍数Au及电压增益Gu
Uo | Au | Ui
Gu=20lgAu(db)
Ui 和Uo 分别是输入和输出电 压的有效值。
2. 电流放大倍数Ai及电流增益Gi
Io | Ai | Ii
Gi=20lgAi(db)
Ii 和Io 分别是输入和输出电 流的有效值。
3，动态的估算分析 图解分析法比较直观，但准确性较差，常用于分析大信号电路。 当放大器在小信号工作条件下，即交流电流、电压的变化范 围不大时，具有非线性特性的BJT可以用一个线性电路等效， 近似计算分析放大器的放大倍数、输人及输出电阻等动态指 标。 （1）BJT的微变等效电路。
8.1.2 三极管的电流放大作用
8.1.3 三极管的输入特性与输出特性
8.1.4 三极管的主要参数
8.1.1 三极管结构与类型
1.三极管的结构与电路符号
(1) 三极管结构 如图示,它是由三层不同性质的 半导体组合而成的。按半导体的组合方式不同,可 将其分为NPN型管和PNP
c 集 电 区 基 区 b N P 发 射 结 发 射 区 N e NPN型 (a) 发 射 区 P e PNP型 集 电 结 集 电 区 基 区 b P N 发 射 结 集 电 结 c
IB
μA
且 IE≈IC＞＞ IB
mA
Rb RP
b
c e
V (NPN) IE
IC
Rc
mA UBB
UCC
(2)三极管直流电流放大系数
基极电流IB增大时, 集电极电流IC也随之增大。将IC与IB
的比值叫做三极管的 直流电流放大系数 ，用 β 表示，
即
IC IB
或
IC=βIB
它体现了三极管的电流放大能力。 (3)三极管交流放大系数 当IB有微小变化时，IC即有较大的变化。例如， 当IB 由10μA变到20μA时，集电极电流IC则由1.04mA 变为 2.03mA。这时基极电流IB的变化量为: ΔIB=0.02-0.01=0.01mA ΔIC=2.03-1.04=0.99 mA 而集电极电流的变化量为:
C3 RL
+ u0 _
2. 放大电路的组成原则 (1)直流电源VCC 通过电阻RB 1、RB2 、RC 、RE 提供
三极管合适的静态偏置，保证JE正偏、JC反偏。 (2)输入回路应保证输入信号ui能送到三极管BE结 两端，产生变化的ib 。 (3)输出回路应使放大后的iC尽可能多的送到负载 RL上 ， 减小其它支路的分流。 (4) 设置合理的静态工作点，即在没有外加信号时， 三极管 不仅处于放大状态，而且有一个合适的工 作电压和电流。
(2)电路符号
符号中的箭头方向表示发射结正向偏
置时的电流方向。
c b V e NPN型 (b) b c V e PNP型
(3)三个区、三个极、二个结 • 无论是NPN型管还是PNP型管,它们内部均含有 三个区: 发射区、基区、集电区。 • 从三个区各引出一个金属电极分别称为 发射极（e）、基极（b）和集电极（c）。 • 在三个区的两个交界处形成两个PN结, 发射区与基区之间形成的PN结称为发射结, 集电区与基区之间形成的PN结称为集电结。
4 3 2 1 0 2 放 大 区 iC / mA 饱和区 100 80 60 40 iB=20 A 0 4 6 截止区 8 uCE / V
变iB值，可得到一族输
出特性曲线。
在输出特性曲线上可划
分三个区：放大区、 截止区、饱和区。
（1）放大区：当uCE>1V以后，三极管的iC与iB成正
比而与uCE关系不大。所以输出特性曲线几乎与横轴
8.3.2 电路的静态分析
• 当放大电路没有输人信号（ui＝0）时，电路中
各处的电压、电流都是不变的直流，称为直流 工作状态或静止状态，简称静态。静态时BJT 各电极的直流电压和电流数值称为静态工作点， 它对应着管子特性曲线上的一点Q点。
1. Q点的估算 分析放大电路的静态工作情况时，可将电路中的电 容元件视作开路，电感元件视为短路，之后所得 到的电路称为直流通路。图（a）所示电路即为直 流通路。直流通路可用于分析放大器的静态。
8.2.2 放大电路中变量符号
1 直流分量 • 用大写字母和大写下标表示。如IB表示基极的直流电 2 交流分量 • 用小写字母和小写下标表示。如ib表示基极的交流电流。 3 总变化量 • 是直流分量和交流分量之和,即交流叠加在直流上,用小 写字母和大写下标表示。如iB表示基极电流总的瞬时 值,其数值为iB=IB+ib 4 交流有效值 • 用大写字母和小写下标表示。如Ib表示基极的正弦交 流电流的有效值。
2. 三极管的分类
三极管的种类很多, 有下列5
(1)按其结构类型分 NPN管和PNP管 (2) 按其制作材料分 硅管和锗管
(3) 按工作频率分
高频管和低频管 (4) 按功率分 大功率管和小功率管 (5) 按功能分
放大管、开关管、微波管等。
3.
小功率管 塑封管 硅铜塑封三极管
8.1.2 三极管的电流放大作用
由交流通路可知 uce＝—icR’L 其中 R’L ＝Rc∥RL 在BjT的输出特性曲线 上，作一条过Q点且斜 率为—1/ R’L的直线 M＇N′，称为交流负 载线，如图示。交流 负载线用于电路动态 图解分析。
2．动态的图解分析 （1）共射电路的反相放大作用。
• (2) Q点与波形失真关系。静态工作点Q选择不当，会使放大
100 80
uCE＝ 0
iB / A
60 40 20 0 0.2 0.4
2) 当uCE≥1
从图中可见, uCE≥１Ｖ的曲 线比uCE＝０V时的曲线稍 向右移。
0.6
uCE≥1 V
25℃
0.8 uBE / V
2. 输出特性曲线
输出特性曲线如图示, 该曲线是指当iB一定时, 输
出回路中的iC与uCE之间的关系曲线。 固定一个iB值，可得到 一条输出特性曲线，改
Q点的估算方法 UB=VCCRB2/（RB1+RB2）
IEQ=（UB-UBEQ）/RE
（硅管取UBEQ＝0． 7 V，锗管取UBEQ＝0． 3 V； ）
ICC＞＞IB
ICQ ≈ IEQ
IB≈IE
IBQ=ICQ/β
UCEQ＝VCC - ICQ(RC+RE)
2．Q点与直流负载线 根据前面的分析，静态时BJT两端的 电压UCE和电流IC，之间有如下关系： UCE＝VCC－ IC（RC＋RE） 在BJT的输出特J性曲线上找两个特殊 点M和N： N点： UCE＝0 IC=VCC / (RC＋RE) M点： IC＝0 UCE＝VCC 连接MN的直线称做直流负载线，如图 示。放大器直流通路中任何一个元 件或电源数值的改变，都会影响Q点， 但Q点的位置始终在直流负载线上。
8.3.3 电路的动态分析
• 放大器接入交流信号（u≠0）后，
电路中各处的电压、电流同时 存在直流分量与交流分量两种 成分，称电路工作在动态。动 态分析是利用放大器的输入、 输出特性对放大器的放大能力 进行定性和定量的分析与估算。 1．交流通路与交流负载线 交流通路决定了电路中交流电 流和电压的变化，将放大电路 中的电容及电源均视为短路得 到的就是交流通路，图示为交 流通路。
(2)共集电极放大电路 信号由基极输入、发射极输出，集电极为公共端。
+VCC C1 RS uS + _ + ui _ RE RB + + C2 + RL u0 _
(3)共基极放大电路 信号由发射极输入、集电极输出，基极为公共端。
+VCC C1 + RS + uS _ ui _ RE RB2 + C2 + RB1 RC +
3. 功率放大倍数AP及功率增益GP
Po | AP | AuAi Pi
GP=20lgAP(db)
Pi 和Po 分别是输入和输 出平均功率。
8.3 共发射极放大电路
8.3.1 电路的构成
8.3.2 电路的静态分析
8.3.3 电路的动态分析
8.3.4 共发射极放大电路的特点与应用
8.3.1 电路的构成
（2）截止区：当iB=0时，iC=ICEO，穿透电流ＩCEO很小，
为临界饱和。
8.1.4 三极管的主要参数
三极管的参数是表征管子性能和正确使用及合理
选择三极管的依据。
1.电流放大系数β 电流放大系数的大小反映了三极管放大能间反向电流 (1) ICBO 为发射极开路时，集电极—基极间的反向 电流，称为集电极反向饱和电流。
• 图示最常见的一种单管共射极放大电路。它
由以下三个基本组成部分： （1）放大器件：BJT是放大电路的核心器件。
（2）供电电源与直流偏置电路：供电电源VCC是 放大器中的能源，同时它与由偏置电阻RB1， RB2，RC及RE，组成的偏置电路共同作用，使 BJT较稳定地工作在放大状态。
（3）耦合电路：信号源通过输入端耦合电 容CB与放大器相连，再由输出端耦合电 容CC将放大后的信号送至负载RL。 CB ， CC在电路中的作用是“传送交流，隔离 直流”。
(2) ICEO
为基极开路时，集电极—发射极间的反
向电流，称为集电极穿透电流。
3.极限参数
(1) U(BR)CBO 指发射极开路时，集电极—基极间的 U(BR)CEO指基极开路时，集电极—发射极间的
8.2 三极管放大电路的三种组 态
8.2.1 三极管放大时的三种组态
8.2.2 放大器的组成
8.2.3 放大器的放大倍数及增益
8.2.1 三极管放大时的三种组态
1.放大器的三种组态
共发射极、共集电极和共基极放大器。
c ＋ b ＋ ui － (a) e － uo ＋ ui － (b) c － b uo e ＋
8.2.3 放大器的放大倍数及增益
1. 电压放大倍数Au及电压增益Gu
Uo | Au | Ui
Gu=20lgAu(db)
Ui 和Uo 分别是输入和输出电 压的有效值。
2. 电流放大倍数Ai及电流增益Gi
Io | Ai | Ii
Gi=20lgAi(db)
Ii 和Io 分别是输入和输出电 流的有效值。
3，动态的估算分析 图解分析法比较直观，但准确性较差，常用于分析大信号电路。 当放大器在小信号工作条件下，即交流电流、电压的变化范 围不大时，具有非线性特性的BJT可以用一个线性电路等效， 近似计算分析放大器的放大倍数、输人及输出电阻等动态指 标。 （1）BJT的微变等效电路。
8.1.2 三极管的电流放大作用
8.1.3 三极管的输入特性与输出特性
8.1.4 三极管的主要参数
8.1.1 三极管结构与类型
1.三极管的结构与电路符号
(1) 三极管结构 如图示,它是由三层不同性质的 半导体组合而成的。按半导体的组合方式不同,可 将其分为NPN型管和PNP
c 集 电 区 基 区 b N P 发 射 结 发 射 区 N e NPN型 (a) 发 射 区 P e PNP型 集 电 结 集 电 区 基 区 b P N 发 射 结 集 电 结 c
IB
μA
且 IE≈IC＞＞ IB
mA
Rb RP
b
c e
V (NPN) IE
IC
Rc
mA UBB
UCC
(2)三极管直流电流放大系数
基极电流IB增大时, 集电极电流IC也随之增大。将IC与IB
的比值叫做三极管的 直流电流放大系数 ，用 β 表示，
即
IC IB
或
IC=βIB
它体现了三极管的电流放大能力。 (3)三极管交流放大系数 当IB有微小变化时，IC即有较大的变化。例如， 当IB 由10μA变到20μA时，集电极电流IC则由1.04mA 变为 2.03mA。这时基极电流IB的变化量为: ΔIB=0.02-0.01=0.01mA ΔIC=2.03-1.04=0.99 mA 而集电极电流的变化量为:
C3 RL
+ u0 _
2. 放大电路的组成原则 (1)直流电源VCC 通过电阻RB 1、RB2 、RC 、RE 提供
三极管合适的静态偏置，保证JE正偏、JC反偏。 (2)输入回路应保证输入信号ui能送到三极管BE结 两端，产生变化的ib 。 (3)输出回路应使放大后的iC尽可能多的送到负载 RL上 ， 减小其它支路的分流。 (4) 设置合理的静态工作点，即在没有外加信号时， 三极管 不仅处于放大状态，而且有一个合适的工 作电压和电流。
(2)电路符号
符号中的箭头方向表示发射结正向偏
置时的电流方向。
c b V e NPN型 (b) b c V e PNP型
(3)三个区、三个极、二个结 • 无论是NPN型管还是PNP型管,它们内部均含有 三个区: 发射区、基区、集电区。 • 从三个区各引出一个金属电极分别称为 发射极（e）、基极（b）和集电极（c）。 • 在三个区的两个交界处形成两个PN结, 发射区与基区之间形成的PN结称为发射结, 集电区与基区之间形成的PN结称为集电结。
4 3 2 1 0 2 放 大 区 iC / mA 饱和区 100 80 60 40 iB=20 A 0 4 6 截止区 8 uCE / V
变iB值，可得到一族输
出特性曲线。
在输出特性曲线上可划
分三个区：放大区、 截止区、饱和区。
（1）放大区：当uCE>1V以后，三极管的iC与iB成正
比而与uCE关系不大。所以输出特性曲线几乎与横轴
8.3.2 电路的静态分析
• 当放大电路没有输人信号（ui＝0）时，电路中
各处的电压、电流都是不变的直流，称为直流 工作状态或静止状态，简称静态。静态时BJT 各电极的直流电压和电流数值称为静态工作点， 它对应着管子特性曲线上的一点Q点。
1. Q点的估算 分析放大电路的静态工作情况时，可将电路中的电 容元件视作开路，电感元件视为短路，之后所得 到的电路称为直流通路。图（a）所示电路即为直 流通路。直流通路可用于分析放大器的静态。
8.2.2 放大电路中变量符号
1 直流分量 • 用大写字母和大写下标表示。如IB表示基极的直流电 2 交流分量 • 用小写字母和小写下标表示。如ib表示基极的交流电流。 3 总变化量 • 是直流分量和交流分量之和,即交流叠加在直流上,用小 写字母和大写下标表示。如iB表示基极电流总的瞬时 值,其数值为iB=IB+ib 4 交流有效值 • 用大写字母和小写下标表示。如Ib表示基极的正弦交 流电流的有效值。
2. 三极管的分类
三极管的种类很多, 有下列5
(1)按其结构类型分 NPN管和PNP管 (2) 按其制作材料分 硅管和锗管
(3) 按工作频率分
高频管和低频管 (4) 按功率分 大功率管和小功率管 (5) 按功能分
放大管、开关管、微波管等。
3.
小功率管 塑封管 硅铜塑封三极管
8.1.2 三极管的电流放大作用
由交流通路可知 uce＝—icR’L 其中 R’L ＝Rc∥RL 在BjT的输出特性曲线 上，作一条过Q点且斜 率为—1/ R’L的直线 M＇N′，称为交流负 载线，如图示。交流 负载线用于电路动态 图解分析。
2．动态的图解分析 （1）共射电路的反相放大作用。
• (2) Q点与波形失真关系。静态工作点Q选择不当，会使放大
100 80
uCE＝ 0
iB / A
60 40 20 0 0.2 0.4
2) 当uCE≥1
从图中可见, uCE≥１Ｖ的曲 线比uCE＝０V时的曲线稍 向右移。
0.6
uCE≥1 V
25℃
0.8 uBE / V
2. 输出特性曲线
输出特性曲线如图示, 该曲线是指当iB一定时, 输
出回路中的iC与uCE之间的关系曲线。 固定一个iB值，可得到 一条输出特性曲线，改
Q点的估算方法 UB=VCCRB2/（RB1+RB2）
IEQ=（UB-UBEQ）/RE
（硅管取UBEQ＝0． 7 V，锗管取UBEQ＝0． 3 V； ）
ICC＞＞IB
ICQ ≈ IEQ
IB≈IE
IBQ=ICQ/β
UCEQ＝VCC - ICQ(RC+RE)
2．Q点与直流负载线 根据前面的分析，静态时BJT两端的 电压UCE和电流IC，之间有如下关系： UCE＝VCC－ IC（RC＋RE） 在BJT的输出特J性曲线上找两个特殊 点M和N： N点： UCE＝0 IC=VCC / (RC＋RE) M点： IC＝0 UCE＝VCC 连接MN的直线称做直流负载线，如图 示。放大器直流通路中任何一个元 件或电源数值的改变，都会影响Q点， 但Q点的位置始终在直流负载线上。
8.3.3 电路的动态分析
• 放大器接入交流信号（u≠0）后，
电路中各处的电压、电流同时 存在直流分量与交流分量两种 成分，称电路工作在动态。动 态分析是利用放大器的输入、 输出特性对放大器的放大能力 进行定性和定量的分析与估算。 1．交流通路与交流负载线 交流通路决定了电路中交流电 流和电压的变化，将放大电路 中的电容及电源均视为短路得 到的就是交流通路，图示为交 流通路。
(2)共集电极放大电路 信号由基极输入、发射极输出，集电极为公共端。
+VCC C1 RS uS + _ + ui _ RE RB + + C2 + RL u0 _
(3)共基极放大电路 信号由发射极输入、集电极输出，基极为公共端。
+VCC C1 + RS + uS _ ui _ RE RB2 + C2 + RB1 RC +
3. 功率放大倍数AP及功率增益GP
Po | AP | AuAi Pi
GP=20lgAP(db)
Pi 和Po 分别是输入和输 出平均功率。
8.3 共发射极放大电路
8.3.1 电路的构成
8.3.2 电路的静态分析
8.3.3 电路的动态分析
8.3.4 共发射极放大电路的特点与应用
8.3.1 电路的构成
（2）截止区：当iB=0时，iC=ICEO，穿透电流ＩCEO很小，
为临界饱和。
8.1.4 三极管的主要参数
三极管的参数是表征管子性能和正确使用及合理
选择三极管的依据。
1.电流放大系数β 电流放大系数的大小反映了三极管放大能间反向电流 (1) ICBO 为发射极开路时，集电极—基极间的反向 电流，称为集电极反向饱和电流。
• 图示最常见的一种单管共射极放大电路。它
由以下三个基本组成部分： （1）放大器件：BJT是放大电路的核心器件。
（2）供电电源与直流偏置电路：供电电源VCC是 放大器中的能源，同时它与由偏置电阻RB1， RB2，RC及RE，组成的偏置电路共同作用，使 BJT较稳定地工作在放大状态。
（3）耦合电路：信号源通过输入端耦合电 容CB与放大器相连，再由输出端耦合电 容CC将放大后的信号送至负载RL。 CB ， CC在电路中的作用是“传送交流，隔离 直流”。
(2) ICEO
为基极开路时，集电极—发射极间的反
向电流，称为集电极穿透电流。
3.极限参数
(1) U(BR)CBO 指发射极开路时，集电极—基极间的 U(BR)CEO指基极开路时，集电极—发射极间的