电工学简明教程第三版课件9章
合集下载
数字电子技术基础简明教程(第三版)全
三、二进制代码 编码： 用二进制数表示文字、符号等信息的过程。 二进制代码： 编码后的二进制数。
二-十进制代码：用二进制代码表示十个数字符号 0 ~ 9，又称为 BCD 码（Binary Coded Decimal ）。 8421码 2421码 5211码
几种常见的BCD代码： 余 3 码 余 3 循环码
Y2 1 0 1 0 11 0 0
& ≥1
Y3
(真值表略)
(4) 异或运算 A
=1
(Exclusive—OR) B
Y4 = A ⊕ B = AB + AB
(5) 同或运算 (异或非)
(Exclusive—NOR)
Y5 = A ⊕ B A =1 B
= AB + AB A=
= A⊙B B
Y4
A B Y4 00 0
10 1 11 1
（3）非运算：
真
A
Y
值
0
1
表
1
0
逻辑函数式 Y = A + B 逻辑符号
A B
≥1 Y 或门（OR gate)
逻辑函数式 逻辑符号
Y= A
A1
Y 非门（NOT gate)
二、逻辑变量与逻辑函数及常用复合逻辑运算
1. 逻辑变量与逻辑函数 逻辑变量：在逻辑代数中，用英文字母表示的变量称
¾ 1.3.1 几种表示逻辑函数的方法 ¾ 1.3.2 几种表示方法之间的转换
基本概念
一、逻辑代数（布尔代数、开关代数）
逻辑： 事物因果关系的规律
逻辑函数: 逻辑自变量和逻辑结果的关系 Z = f ( A, B, C L)
逻辑变量取值：0、1 分别代表两种对立的状态
电工学简明教程课件9 章共53页
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
电工学简明教程课件9 章
36、如果我们国家的法律中只有某种 神பைடு நூலகம்， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
电工学简明教程课件9 章
36、如果我们国家的法律中只有某种 神பைடு நூலகம்， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
电工学简明教程第三版整套教学课件
最后讨论电路的暂态分析。介绍用经典法和三要素 法分析暂态过程。
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电
路元器件按一定方式组合而成的。
1．电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 变压器
(2)实现信号的传递与处理
降压 变压器
电灯 电动机 电炉
负载
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工 作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
1.2 电路模型
实为际了的便电于路分是析由与一计些算按实需际要电路起，不在同一作定用条的件元下件常或忽器 件略所实组际成部，件如的发次电要机因、素变而突压出器其、主电要动电机磁、性电质池，、把电它阻看器 等成，理它想们电的路电元磁件性。质是很复杂的。
(3) 实际方向与参考方向的关系
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。
I
例如：图中若 I = 3 A，则表明电
+
流的实 际方向与参 考方向相同 ；反之，
E–
若 I = –3 A，则表明电流的实际方与参
R 考方向相反 。
R0
在电路图中所标电压、电流、电动
电工学简明教程第三版
第1章 电路及其分析方法
第 1 章 电路及其分析方法
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 电源有载工作、开路与短路 1.5 基尔霍夫定律 1.6 电阻的串联与并联 1.7 支路电流法 1.8 叠加定理 1.9 电源的两种模型及其等效变换 1.10 戴维宁定理 1.11 电路中电位的计算 1.12 电路的暂态分析
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电
路元器件按一定方式组合而成的。
1．电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 变压器
(2)实现信号的传递与处理
降压 变压器
电灯 电动机 电炉
负载
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工 作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
1.2 电路模型
实为际了的便电于路分是析由与一计些算按实需际要电路起，不在同一作定用条的件元下件常或忽器 件略所实组际成部，件如的发次电要机因、素变而突压出器其、主电要动电机磁、性电质池，、把电它阻看器 等成，理它想们电的路电元磁件性。质是很复杂的。
(3) 实际方向与参考方向的关系
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。
I
例如：图中若 I = 3 A，则表明电
+
流的实 际方向与参 考方向相同 ；反之，
E–
若 I = –3 A，则表明电流的实际方与参
R 考方向相反 。
R0
在电路图中所标电压、电流、电动
电工学简明教程第三版
第1章 电路及其分析方法
第 1 章 电路及其分析方法
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 电源有载工作、开路与短路 1.5 基尔霍夫定律 1.6 电阻的串联与并联 1.7 支路电流法 1.8 叠加定理 1.9 电源的两种模型及其等效变换 1.10 戴维宁定理 1.11 电路中电位的计算 1.12 电路的暂态分析
2024版年度电工学简明教程第三版全套课件完整版电子教案
插柳
插柳是一种风俗，也是为了纪念“教民稼穑”的农事祖师神农氏。有的地方， 人们把柳枝插在屋檐下，以预报天气，古谚有“柳条青，雨蒙蒙；柳条干，晴 了天”的说法。黄巢起义时规定，以“清明为期，戴柳为号”。起义失败后， 戴柳的习俗渐被淘汰，只有插柳盛行不衰。杨柳有强大的生命力，俗话说： “有心栽花花不发，无心插柳柳成荫。”柳条插土就活，插到哪里，活到哪里， 年年插柳，处处成荫。
春游
春游，古称踏青，是一种古老的传统族民俗文体活动，古时一般在上巳节，清 明节。“三月三日气象新，长安水边多丽人。”杜甫描绘的就是唐代人们春游 的盛况。 春季郊野，万木吐翠，芳草茵茵，百鸟争鸣，阳光和熙，空气清新， 置身于这如诗如画的环境中，能使人心胸开阔，疲劳消除，精神振奋，还能促 进细胞的新陈代谢，改善血液循环，增加腰腿肌肉的活动，加强心脏和肺的功 能，可降低血脂、血压、防治心血管病，因而，春游具有特殊的保健作用。
春节名称变革
先秦
两汉时期 魏晋南北朝时 唐宋元明
清代
辛亥革命后
““
““
““
“““
“
01 01
改上正三Biblioteka 元元新岁元元
改将
元
岁日
旦朝
首辰
元日旦
旦
名农月旦
””
””
””
”””
”
为历
定
、、
、、
、、
等、、
或
春正日义
““
““
““
；““
“
节月，为
献元
正岁
岁元
新元
元
。初
西
岁日 ”” 等、
日旦 ”” ；、
朝日 ”” 等、
明、清时，是糕已发展成市面上一种常年供
插柳是一种风俗，也是为了纪念“教民稼穑”的农事祖师神农氏。有的地方， 人们把柳枝插在屋檐下，以预报天气，古谚有“柳条青，雨蒙蒙；柳条干，晴 了天”的说法。黄巢起义时规定，以“清明为期，戴柳为号”。起义失败后， 戴柳的习俗渐被淘汰，只有插柳盛行不衰。杨柳有强大的生命力，俗话说： “有心栽花花不发，无心插柳柳成荫。”柳条插土就活，插到哪里，活到哪里， 年年插柳，处处成荫。
春游
春游，古称踏青，是一种古老的传统族民俗文体活动，古时一般在上巳节，清 明节。“三月三日气象新，长安水边多丽人。”杜甫描绘的就是唐代人们春游 的盛况。 春季郊野，万木吐翠，芳草茵茵，百鸟争鸣，阳光和熙，空气清新， 置身于这如诗如画的环境中，能使人心胸开阔，疲劳消除，精神振奋，还能促 进细胞的新陈代谢，改善血液循环，增加腰腿肌肉的活动，加强心脏和肺的功 能，可降低血脂、血压、防治心血管病，因而，春游具有特殊的保健作用。
春节名称变革
先秦
两汉时期 魏晋南北朝时 唐宋元明
清代
辛亥革命后
““
““
““
“““
“
01 01
改上正三Biblioteka 元元新岁元元
改将
元
岁日
旦朝
首辰
元日旦
旦
名农月旦
””
””
””
”””
”
为历
定
、、
、、
、、
等、、
或
春正日义
““
““
““
；““
“
节月，为
献元
正岁
岁元
新元
元
。初
西
岁日 ”” 等、
日旦 ”” ；、
朝日 ”” 等、
明、清时，是糕已发展成市面上一种常年供
电工学简明教程ppt课件
基尔霍夫定律
基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律，分别用于分析电路 中的电流和电压分布。
叠加定理
叠加定理指出，在多个独立电源共同作用的线性电路中，任 一支路的电流或电压等于各独立电源单独作用时在该支路产 生的电流或电压的代数和。
戴维南定理
戴维南定理指出，任何一个线性有源二端网络对外电路的作 用都可以用一个等效电源来代替，该等效电源由一个电动势 和一个内阻串联而成。
时，漏电保护装置动作，切断电源，保护人员安全。
03
应用
在低压配电系统中广泛应用接地保护和漏电保护措施，提高电气系统的
安全性和可靠性。
电气设备安全操作规程及注意事项
操作规程
包括电气设备的启动、运行、停止等操作步骤和操作方法，以及异常情况下的应急处理 措施。
注意事项
在操作电气设备时，应注意保持设备清洁干燥、避免带电操作、按照规定的操作顺序进 行操作等，以确保人员和设备的安全。同时，应定期对电气设备进行维护保养，及时发
识别方法
通过定期检查电气设备、使用电气检测仪器、观察电气设备运行情况等方法，及时发现电气危害因素。
接地保护与漏电保护原理及应用
01
接地保护原理
将电气设备的金属外壳或构架通过接地装置与大地相连，当电气设备发
生漏电或绝缘损坏时，漏电电流通过接地装置流入大地，避免人员触电。
02
漏电保护原理
利用漏电保护装置检测电气线路中的漏电电流，当漏电电流超过设定值
整流滤波电路分析与应用
整流电路
将交流电转换为直流电的电路，常见类型有半波整流、全波整流和 桥式整流。
滤波电路
用于滤除整流后直流电中的交流成分，得到平滑的直流电。常见类 型有电容滤波、电感滤波和复式滤波。
2024版年度电工学简明教程第三版全套课件完整版电子教案
目录•课程概述与教学目标•电路基础概念与定律•直流电路分析与应用•交流电路基本概念与性质•三相交流电路分析与计算•电机与变压器基本原理及应用•供电系统与安全用电常识•实验技能培养与操作规范课程概述与教学目标03适用范围适用于高职高专、成人教育等电气类专业教学01教材内容包括电路基础、电机与变压器、电气控制、可编程控制器等内容02教材特点简明扼要、重点突出、注重实践应用电工学简明教程第三版介绍1 2 3掌握电工学基本概念、基本原理和基本分析方法知识目标培养学生独立分析问题和解决问题的能力，提高实践技能能力目标培养学生工程意识和创新意识，提高综合素质素质目标教学目标与要求教学内容与方法教学内容根据教材内容和教学目标，合理安排各章节的教学内容和顺序教学方法采用讲授、讨论、案例分析、实验教学等多种教学方法，注重理论与实践相结合课程评估与反馈评估方式采用平时成绩、实验成绩、期末考试成绩等多种评估方式，全面评价学生学习效果反馈机制建立有效的学生反馈机制，及时了解学生学习情况和问题，调整教学策略和方法电路基础概念与定律电路组成及基本物理量电路组成电路由电源、负载、导线和开关等基本元件组成，形成闭合回路以传输电能。
基本物理量电流、电压、功率等是描述电路状态的基本物理量，其中电流表示电荷的流动速率，电压表示单位时间内通过导体的电荷数所产生的电势差，功率则表示单位时间内转换、使用或耗散的电能。
欧姆定律及其应用欧姆定律欧姆定律指出，在闭合电路中，电流与电压成正比，与电阻成反比，即I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
应用欧姆定律是分析线性电阻电路的基本定律，可用于计算电路中的电流、电压和电阻等参数，还可推广至交流电路中的复数表示形式。
电阻串并联及等效变换电阻串联电阻串联时，总电阻等于各电阻之和，即R=R1+R2+...+Rn，串联电路中的电流处处相等。
电阻并联电阻并联时，总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，即1/R=1/R1+1/R2+...+1/Rn，并联电路中的电压处处相等。
电路邱关源第三版第九章
+ +
U1
1 jω C
Us U S U1 U 2 200 V U S、U1、U 2 三个相量构成一个等边三角形。 U S 200 60 V U 2 200 0 V， 1 200 120 V U
+
U2
-
(U 2 ) U1
作出相量模型电路图后，仿照直流电路进行分析。 2. 仿直分析：
二、相量图解法：
1. 参考相量的选取原则： 串联： 选电流相量； 并联： 选电压相量。 2. 应非常熟悉单个元件上或一条支路上电压、电流在相位和 幅度上的关系。 直角三角形； 3. 数学工具： 一般三角形：余弦、正弦定理等。
8
例 列图示电路的结点电压方程。
Z3
I3
解： 以结点2为参考结点。
U 结点1： n1 U S 2
1
+
2
U S 3_
3 Z4
+
Z1
_
US2
I 3
4
Z5
结点3： Y3U n1 (Y3 Y4 Y5 )U n3 Y5U n 4 Y3U S 3 结点4： Y1U n1 Y5U n 3 (Y1 Y5 )U n 4 I 3 另有： 3 Y3 (U n1 U S 3 U n 3 ) I
即虚部为零，故 I 与 U S 同相。
+ I
1 j C
I1
j L
IC
令 U S 380 0 V 则 I 2.590 A， I C jCU S j9.66 A
设 I1 I1 1A， 则由KCL有： .590 j9.66 I1 1， 2 9.66 2 2 10 A I1 1 2.590 j9.66 2.59 9.66 arctan 2.59 ∴A1读数为10A。 12
电工学简明教程
电工学简明教程第1章电路及其分析方法1.1电路的作用与组成部分1)组成;电源.负载.中间环节2)作用;实现电能的传输和转换1.2电路模型1)电路模型简称电路1.3电压和电流的参考方向1)在分析与计算电路时,常可任意选定某一方向作为电流的参考方向.所选的电流的参考方向并不一定与电流的实际方向一致2)在参考方向选定之后,电流之值才有正负之分1.4电源有载工作.开路与短路1)额定电压=U N 额定电流=I N 额定功率=R N2)电压.电流和功率的实际值不一定等于它们的额定值1.6电阻的串联和并联1)两个串联电阻可以用一个等效电阻R来代替,等效的条件是在同一电压U的作用下电流I保持不变.2)等效电阻等于各个串联电阻之和.R=R1+R23)两个并联电阻也可用一个等效电阻R来代替4) 等效电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和1／R=1／R1+1／R2第2章正弦交流电路2.1正弦电压与电流1)正弦量变化一次所需的时间(秒)称为周期T.每秒内变化的次数称为频率F,它的单位是赫[兹](HZ)2)正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值;用小写字母来表示,如ｉ,ｕ及ｅ分别表示电流,电压及电动势的瞬时值.瞬时值中最大的值称为幅值或最大值,用带下标ｍ的大写字母来表示,如Iｍ,Um及Em分别表示电流,电压及电动势的幅值.3)正弦电流,电压和电动势的大小往往不是用它们的幅值,是常用有效值(均方根值)来计量.4)t=0时的相位角称为初相位角或初相位5)两个同频率正弦量的相位角之差或初相位角之差,称为相位角差或相位差,用φ表示6)在电阻元件的交流电路中,电流和电压是同相的(相位差φ=0)7)在电感元件电路中，在相位上电流比电压滞后90°（相位差φ=+90°）8）在电容元件电路中，在相位上电流比电压超前90°（φ=-90°）9）在电阻元件电路中，电压的幅值（或有效值）与电流的幅值（或有效值）之比值，就是电阻R10）在电感元件电路中，电压的幅值（或有效值）与电流的幅值（或有效值）之比值为ωL它的单位为欧[姆]11）在电感元件电路中，电压的幅值（或有效值）与电流的幅值（或有效值）之比值为1／ωC它的单位为欧[姆]12)阻抗的实部为“阻”,虚部为“抗”13)对电感性电路(XL>XC),φ为正;对电容性电路(XL<XC),φ为负14)在交流电路中,平均功率一般不等于电压与电流的有效值的乘积,如将两者的有效值相乘,则得出所谓视在功率S,即S=UI=∣Z∣I²。
《电工学简明教程》课件
在电工实践操作中，应遵循一定的操作规范，以确保操作过程的安全和顺利。
电工实践操作规范是指导电工进行实践操作的重要准则，它规定了操作步骤、注意事项等内容。遵循操作规范可以有效地避免因操作不当而引起的安全事故，同时也能提高工作效率和操作质量。
常见的电工工具和仪表包括螺丝刀、钳子、电笔、万用表等。每种工具和仪表都有其特定的用途和使用方法，正确使用这些工具和仪表可以有效地解决电路故障、安装电气设备等问题，同时也能避免因使用不当而引起的设备损坏或人身伤害。
03
现代应用
电工学在通信、计算机、自动化等领域得到广泛应用，推动着社会的进步。
01
早期探索
从静电学到电流的发现，再到电磁感应定律的提出，电工学逐渐形成。
02
近代发展
随着电力工业的兴起，电工学在发电、输电、配电等方面取得巨大进步。
02
CHAPTER
电工基础知识
电荷的定向移动形成电流，电流的方向规定为正电荷移动的方向。
详细描述
04
CHAPTER
交流电与电机
正弦交流电的定义
正弦交流电是指电流的大小和方向随时间按正弦规律变化的电流。
三相交流电是由三个相位差为120度的单相交流电组成的电源系统。
三相交流电的定义
三相交流电广泛应用于工业和民用领域，如电动机控制、输电和配电等。
三相交流电的应用
三相交流电具有对称性、可靠性和经济性等优点。
电流的形成
电路由电源、负载、开关和导线等组成，用于实现电能的传输和转换。
电路的组成
导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。即 I=U/R。
欧姆定律
电压是电场中两点之间的电势差，是推动电荷移动的力。电压的方向与电流的方向相同（从高电位指向低电位）。
电工与电子技术 -第9章
常数。
反向击穿
电压U(BR)
反向特性
P– + N
正向特性
P+ –N
导通压降
硅0.6~0.8V 锗0.2~0.3V
U
死区电压
硅管0.5V 锗管0.1V
外加电压大于反向击
外加电压大于死区电
穿电压时，二极管被击 压，二极管才能导通。
穿，失去单向导电《性电。工学简明教程》
9.2.3 主要参数
1. 最大整流电流 IOM
i IZmax
U ZW RL
25mA
1.2ui iR UZW 25R 10 ①
《电工学简明教程》
uimin = 0.8ui → 流过稳压管的电流为 IZmin
i
I Zmin
U ZW RL
10mA
i ui
iL
R
DZ
iZRL uo
0.8ui iR UZW 10R 10 ②
• 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使 它的导电能力明显改变 -- 掺杂特性。
《电工学简明教程》
9.1.1 本征半导体
1、本征半导体的结构 现代电子学中，用的最多的半导体是硅(Si)和锗(Ge)
，它们的最外层电子（价电子）都是四个。
Ge
Si
通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。 《电工学简明教程》
绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷 、塑料和石英。
半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间 ，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化 物、氧化物等。
《电工学简明教程》
半导体的导电机理不同于其它物质，所以它 具有不同于其它物质的特点。例如：
反向击穿
电压U(BR)
反向特性
P– + N
正向特性
P+ –N
导通压降
硅0.6~0.8V 锗0.2~0.3V
U
死区电压
硅管0.5V 锗管0.1V
外加电压大于反向击
外加电压大于死区电
穿电压时，二极管被击 压，二极管才能导通。
穿，失去单向导电《性电。工学简明教程》
9.2.3 主要参数
1. 最大整流电流 IOM
i IZmax
U ZW RL
25mA
1.2ui iR UZW 25R 10 ①
《电工学简明教程》
uimin = 0.8ui → 流过稳压管的电流为 IZmin
i
I Zmin
U ZW RL
10mA
i ui
iL
R
DZ
iZRL uo
0.8ui iR UZW 10R 10 ②
• 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使 它的导电能力明显改变 -- 掺杂特性。
《电工学简明教程》
9.1.1 本征半导体
1、本征半导体的结构 现代电子学中，用的最多的半导体是硅(Si)和锗(Ge)
，它们的最外层电子（价电子）都是四个。
Ge
Si
通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。 《电工学简明教程》
绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷 、塑料和石英。
半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间 ，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化 物、氧化物等。
《电工学简明教程》
半导体的导电机理不同于其它物质，所以它 具有不同于其它物质的特点。例如：
电工学第9章-3
R
N P N E IE
共射电路
从基区扩散来 的电子作为集 电结的少子， 漂移进入集电 结而被收集， 形成集电集电 流IC
UCC
发射结正偏，发射 区电子不断向基区 扩散，形成发射极 电流IE。
输入回路
RC
输出回路 据KCL得：
IB
IC
U
CE
I E IC I B
称为穿透电流
RB
UBE
UCC
当IB=0时，IC=ICEO 当IB由0→IB时，IC由ICEO→IC ICEO受温度影响很大，当温度上升 时，ICEO增加很快。
注意电路中IB 和IC 的数量级
二、静态工作点的影响
在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入 信号（即线性放大）；如果两者不成比例，则输出 信号不能反映输入信号的情况，放大电路产生非线 性失真。
5.集-射极反向击穿电压
当集---射极之间的电压UCE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25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO
6. 集电极最大允许功耗PCM • 集电极电流IC 流过三极管：
IC ICM
安全工作区
PC =ICUCE
• 必定导致结温 上升，所以PC 有限制：
静态时在晶体管输入输 1.计算法（估算法）： 出特性曲线上所对应的 +UCC 工作点称为静态工作点
RB
RC
IB
IC
U CE
U CC U BE IB RB I C I B
U BE I E
UCE UCC IC RC
RB 称为偏置电阻； IB 称为偏置电流
直流通道
2.图解法： IB
IB
ui=0时
电工学-第九章1、2、3
南京航空航天大学
移动硬盘：顾名思义是以硬盘为存储介制，强调便 携性的存储产品。目前市场上绝大多数的移动硬盘 都是以标准硬盘为基础的，而只有很少部分的是以 微型硬盘(1.8英寸硬盘等)，但价格因素决定着主流 移动硬盘还是以标准笔记本硬盘为基础。因为采用 硬盘为存储介质，因此移动硬盘在数据的读写模式 与标准IDE硬盘是相同的。移动硬盘多采用USB、 IEEE1394等传输速度较快的接口，可以较高的速度 与系统进行数据传输。
在慢速的DRAM和快速CPU之间插入一速度较快、容 量较小的SRAM，起到缓冲作用；使CPU既可以以较快 速度存取SRAM中的数据，又不使系统成本上升过高， 这就是Cache法。
南京航空航天大学
以前人们采取把程序分割成多个叫做覆盖块的片段，覆盖块0 首先运行，在它结束时它将调用另一个覆盖块，来解决程序 太大的问题。必须由程序员把程序分割成片段。后来有人找 到了一个把全部工作都交给计算机的办法。这个方法被称作 虚拟存储器
传输速度：移动硬盘大多采用USB、IEEE1394接口， 能提供较高的数据传输速度。不过移动硬盘的数据传输 速度还一定程度上受到接口速度的限制，尤其在 USB1.1接口规范的产品上，在传输较大数据量时，将 考验用户的耐心。而USB2.0和IEEE1394接口就相对好 很多。
南京航空航天大学
使用方便：现在的PC基本都配备了USB功能，主板 通常可以提供2～8个USB口，一些显示器也会提供了 USB转接器，USB接口已成为个人电脑中的必备接口 。USB设备在大多数版本的WINDOWS操作系统中 ，都可以不需要安装驱动程序，具有真正的“即插即 用”特性，使用起来灵活方便。
t-line NOR)技术是Mitsubishi与 Hitachi公司发展的专利技术，从一定程度上改善了 NOR技术在写性能上的不足。DINOR技术Flash Memory和NOR技术一样具有快速随机读取的功能，按 字节随机编程的速度略低于NOR，而块擦除速度快于 NOR。这是因为NOR技术Flash Memory编程时，存储 单元内部电荷向晶体管阵列的浮栅极移动，电荷聚集 ，从而使电位从1变为0；擦除时，将浮栅极上聚集的 电荷移开，使电位从0变为1。而DINOR技术Flash Memory在编程和擦除操作时电荷移动方向与前者相反 。DINOR技术Flash Memory在执行擦除操作时无须对 页进行预编程，且编程操作所需电压低于擦除操作所 需电压，这与NOR技术相反。
移动硬盘：顾名思义是以硬盘为存储介制，强调便 携性的存储产品。目前市场上绝大多数的移动硬盘 都是以标准硬盘为基础的，而只有很少部分的是以 微型硬盘(1.8英寸硬盘等)，但价格因素决定着主流 移动硬盘还是以标准笔记本硬盘为基础。因为采用 硬盘为存储介质，因此移动硬盘在数据的读写模式 与标准IDE硬盘是相同的。移动硬盘多采用USB、 IEEE1394等传输速度较快的接口，可以较高的速度 与系统进行数据传输。
在慢速的DRAM和快速CPU之间插入一速度较快、容 量较小的SRAM，起到缓冲作用；使CPU既可以以较快 速度存取SRAM中的数据，又不使系统成本上升过高， 这就是Cache法。
南京航空航天大学
以前人们采取把程序分割成多个叫做覆盖块的片段，覆盖块0 首先运行，在它结束时它将调用另一个覆盖块，来解决程序 太大的问题。必须由程序员把程序分割成片段。后来有人找 到了一个把全部工作都交给计算机的办法。这个方法被称作 虚拟存储器
传输速度：移动硬盘大多采用USB、IEEE1394接口， 能提供较高的数据传输速度。不过移动硬盘的数据传输 速度还一定程度上受到接口速度的限制，尤其在 USB1.1接口规范的产品上，在传输较大数据量时，将 考验用户的耐心。而USB2.0和IEEE1394接口就相对好 很多。
南京航空航天大学
使用方便：现在的PC基本都配备了USB功能，主板 通常可以提供2～8个USB口，一些显示器也会提供了 USB转接器，USB接口已成为个人电脑中的必备接口 。USB设备在大多数版本的WINDOWS操作系统中 ，都可以不需要安装驱动程序，具有真正的“即插即 用”特性，使用起来灵活方便。
t-line NOR)技术是Mitsubishi与 Hitachi公司发展的专利技术，从一定程度上改善了 NOR技术在写性能上的不足。DINOR技术Flash Memory和NOR技术一样具有快速随机读取的功能，按 字节随机编程的速度略低于NOR，而块擦除速度快于 NOR。这是因为NOR技术Flash Memory编程时，存储 单元内部电荷向晶体管阵列的浮栅极移动，电荷聚集 ，从而使电位从1变为0；擦除时，将浮栅极上聚集的 电荷移开，使电位从0变为1。而DINOR技术Flash Memory在编程和擦除操作时电荷移动方向与前者相反 。DINOR技术Flash Memory在执行擦除操作时无须对 页进行预编程，且编程操作所需电压低于擦除操作所 需电压，这与NOR技术相反。
电工学第三PPT课件
态工作点；②电压放大倍数 Au 。
+VCC
20kΩ
Rb1
Rc 2kΩ
③ 计算输出电阻Ro
Ro Rc 3(k)
Io
+
RL Uo
-
第37页/共93页
已知：在工作点处的 40
例2
求：电压放大倍数，输入、输出电阻.
RB
300k
C1
RC
4k
+UCC
12V
C2
解:（1）确定静态工作点
IB
UCC RB
12 300 103
40A
IC IB 40 40 1.6mA
RC T
C2 +
+ UCC u-o RL -
+ UCC
RB RC IC
IB UBE
UCE
固定偏置电路
IB
UCC U BE RB
UCC RB
第40页/共93页
未加分压式偏置电路时
I1
RB1 C1+
RC
IB
IC C2
+
+ UCC
I C 随温度变化而变化
加入分压式偏置电路后
B
E
RB2 UBE
I I 2
(2) 交流通路中，电容短路，
VCC 0 。电路如图(c)所示。
将晶体管用微变等效电 路代替，得到图(d)。
+
RS
Rb rbe
+ Ui
Us
--
+
Rc RL Uo
βIb
-
(d) 微变等效电路
第36页/共93页
① 计算电压放大倍数 Au
U i Ib rbe
+VCC
20kΩ
Rb1
Rc 2kΩ
③ 计算输出电阻Ro
Ro Rc 3(k)
Io
+
RL Uo
-
第37页/共93页
已知：在工作点处的 40
例2
求：电压放大倍数，输入、输出电阻.
RB
300k
C1
RC
4k
+UCC
12V
C2
解:（1）确定静态工作点
IB
UCC RB
12 300 103
40A
IC IB 40 40 1.6mA
RC T
C2 +
+ UCC u-o RL -
+ UCC
RB RC IC
IB UBE
UCE
固定偏置电路
IB
UCC U BE RB
UCC RB
第40页/共93页
未加分压式偏置电路时
I1
RB1 C1+
RC
IB
IC C2
+
+ UCC
I C 随温度变化而变化
加入分压式偏置电路后
B
E
RB2 UBE
I I 2
(2) 交流通路中，电容短路，
VCC 0 。电路如图(c)所示。
将晶体管用微变等效电 路代替，得到图(d)。
+
RS
Rb rbe
+ Ui
Us
--
+
Rc RL Uo
βIb
-
(d) 微变等效电路
第36页/共93页
① 计算电压放大倍数 Au
U i Ib rbe
2024版电工学简明教程(秦曾煌)ppt课件
29
同步发电机励磁系统简介
励磁系统作用
为发电机提供直流励磁电流，建立发电机主 磁场，并通过调节励磁电流的大小和相位， 实现对发电机输出电压和无功功率的调节。
2024/1/29
励磁系统组成
主要包括励磁电源、励磁调节器、励磁变压 器及灭磁装置等部分。其中，励磁电源为发 电机提供直流电源；励磁调节器根据发电机 运行状态和电网要求，输出相应的控制信号； 励磁变压器将控制信号转换为适合发电机的 励磁电流；灭磁装置用于在发电机停机或故
4
教材作者秦曾煌简介
2024/1/29
5
课程目标与要求
2024/1/29
课程目标
通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论、分析方法和 实验技能，具备分析和解决工程实际电路问题的能力，为后续 专业课程的学习和从事相关领域的科学研究或工程技术工作打 下坚实的基础。
课程要求
要求学生掌握电路的基本概念和基本定律，掌握电路的分析方 法和实验技能，了解电路理论的最新发展动态和前沿技术。同 时，要求学生具备独立思考、创新能力和团队协作精神。
2024/1/29
9
电源与负载
2024/1/29
电源
电源是将其他形式的能转换成电能 的装置。在电路中，电源提供电能， 驱动电荷流动。
负载
负载是指连接在电路中的电源两端 的电子元件。在电路中，负载消耗 电能，将电能转换为其他形式的能 量。
10
03
直流电路分析方法2024/1/2911电阻串联与并联
2024/1/29
特殊应用场合
除了上述应用外，变压器还被应用于一些特殊场合。例如，在铁路牵引供电系统中，为了减 小对通信线路的干扰，需要使用高阻抗变压器；在电子测量仪器中，为了减小测量误差和提 高测量精度，需要使用精密电压互感器等。
同步发电机励磁系统简介
励磁系统作用
为发电机提供直流励磁电流，建立发电机主 磁场，并通过调节励磁电流的大小和相位， 实现对发电机输出电压和无功功率的调节。
2024/1/29
励磁系统组成
主要包括励磁电源、励磁调节器、励磁变压 器及灭磁装置等部分。其中，励磁电源为发 电机提供直流电源；励磁调节器根据发电机 运行状态和电网要求，输出相应的控制信号； 励磁变压器将控制信号转换为适合发电机的 励磁电流；灭磁装置用于在发电机停机或故
4
教材作者秦曾煌简介
2024/1/29
5
课程目标与要求
2024/1/29
课程目标
通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论、分析方法和 实验技能，具备分析和解决工程实际电路问题的能力，为后续 专业课程的学习和从事相关领域的科学研究或工程技术工作打 下坚实的基础。
课程要求
要求学生掌握电路的基本概念和基本定律，掌握电路的分析方 法和实验技能，了解电路理论的最新发展动态和前沿技术。同 时，要求学生具备独立思考、创新能力和团队协作精神。
2024/1/29
9
电源与负载
2024/1/29
电源
电源是将其他形式的能转换成电能 的装置。在电路中，电源提供电能， 驱动电荷流动。
负载
负载是指连接在电路中的电源两端 的电子元件。在电路中，负载消耗 电能，将电能转换为其他形式的能 量。
10
03
直流电路分析方法2024/1/2911电阻串联与并联
2024/1/29
特殊应用场合
除了上述应用外，变压器还被应用于一些特殊场合。例如，在铁路牵引供电系统中，为了减 小对通信线路的干扰，需要使用高阻抗变压器；在电子测量仪器中，为了减小测量误差和提 高测量精度，需要使用精密电压互感器等。
电工学(少学时)唐介第9章-基本放大电路教学内容
Au
ΔUo ΔUi
若ui为正弦量则
Au
U U
o i
|
Au
|
Uo Ui
分贝值 AudB20lAgu
增益
（2）放大电路的输入电阻ri
RS
•
Ii
Au
从放大电路输
•
US ~
•
Ui
入端看进去的
r i 等效电阻为ri
•
ri
U
•
i
Ui
ri
ri RS
ri
US
若 riR S则 U i US
Ii
Ii
US ri RS
ICIBICEOβIBIB 即IC=βIB
由KVL: UCC = IC RC+ UCE 所以 UCE = UCC – IC RC
例1：用估算法计算静态工作点。
已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k， =37.5。
+UCC
解：IC IB U IR B C B C3 3.15 7 020 m .00m A 4 0.01 A 4m .5m RA B IBA U+RIBCC–ETU–+CE
态的基础。
直流通路
+UCC
RB RC C1
C2
T
开路
开路
直流通道
RB RC
+UCC
对直流信号（只有+UCC）
一、用图解法确定静态值
用作图的方法确定静态值 优点：
能直观地分析和了解静 态值的变化对放大电路 的影响。
步骤： 1. 用估算法确定IB 2. 由输出特性确定IC 和UCE
+UCC
RB
RC IB IC
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
[例 1] 图中通过稳压管的电流 IZ 等于多少？R 是限流电 阻，其值是否合适？
[解]
IZ
20 12 1.6 103
A
5 103
A
5
mA
IZ < IZM ，电阻值合适。
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
9.4 双极型晶体管
9.4.1 基本结构
BE
二氧化硅保护膜
E 铟球
N 型硅 P 型硅 N 型硅
稳压二极管的主要参数有下面几个：
9.3.1 稳定电压 UZ
9.3.2 电压温度系数 U
9.3.3 动态电阻 rZ
rZ
U Z I Z
9.3.4 稳定电流 IZ
9.3.5 最大允许耗散功率 PZM
+20 V IZ
IZ R = 1.6 k
UZ = 12 V
DZ
IZM = 18 mA
例9.3.1的图
O
U/V
电压在一定范围内变化时，反向电 流很小。当反向电压增高到击穿电
+ IZ
压时，反向电流突然剧增，稳压二 极管反向击穿。此后，电流虽然在
IZ 反向
很大范围内变化，但稳压二极管两
IZM
端的电压变化很小。利用这一特性，
稳压二极管在电路中能起稳压作用。
UZ
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
下图给出了起放大作用时晶体管中电流实际方向和发射结与 集电结的实际极性。
NPN 型晶体管
IC
IB B +
C+
T E
UCE
UBE
IE
PNP 型晶体管
IC
IB B +
C+ T UCE
E
UBE
IE
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
对于 NPN 型晶体管应满足：
UBE > 0 UBC < 0 即 VC > VB > VE
空穴 价电空子位填补空位
Si
SBBi
Si
SSii
Si
Si
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
9.1.3 PN 结及其单向导电性
(1) PN 结的形成
用专门的制造工艺在同一块半导体单晶上，形成 P 型半导体区
域和N型半导体区域,在这两个区域的交界处就形成了一个特殊的薄
层，称为 PN 结。
PN结
P区
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
第 9 章 二极管和晶体管
9.1 半导体的导电特性 9.2 二极管 9.3 稳压二极管 9.4 双极型晶体管 9.5 光电器件
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
9.1 半导体的导电特性
9.1.1 本征半导体
本征半导体就是完全纯净的、具有 晶体结构的半导体。
引线
外壳 触丝 N 型锗
正极引线 铝合金小球 PN 结
N型锗
金锑合金 底座
负极引线
正极 负极
点接触型
面接触型
表示符号
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
9.2.2 伏安特性
二极管和 PN 结一样，具有单向导电性，由伏安特性曲线 可见，当外加正向电压很低时，电流很小，几乎为零。正向电 压超过一定数值后，电流很快增大，将这一定数值的正向电压 称为死区电压。通常，硅管的死区电压约为 0.5 V。导通时的正 向压降，硅管约为 0.6 ~ 0.7 V。
DA DB
Y R
在这里，DA 起钳位作用，将
–12V
输出端电位钳制在 +2.7 V。
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
[例 2]
D2 D1
6V 3k 12V
A + UAB –B
求：UAB 两个二极管的阴极接在一 起取 B 点作参考点，断开 二极管，分析二极管阳极 和阴极的电位。
V1阳 =－6 V，V2阳=0 V，V1阴 = V2阴= －12 V UD1 = 6V，UD2 =12V ∵ UD2 > UD1 ∴ D2 优先导通， D1截止。 若忽略管压降, 二极管可看作短路, UAB = 0 V
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
(2) P型半导体
在硅或锗的晶体中掺 入三价元素硼，在组成共 价键时将因缺少一个电子 而产生一个空位，相邻硅 原子的价电子很容易填补 这个空位，而在该原子中 便产生一个空穴，使空穴 的数量大大增加，成为多 数载流子，电子是少数载 流子，将这种半导体称为 P 型半导体。
+ V UBE
E
+
V UCE
mA IE
EC
生变化，测量结果如下表：
EB 基极电路
集电极电路
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
IC
mA
IB
C
A
B 3DG100
RB
+ V UBE
E
+
V UCE
mA IE
EC
EB 基极电路
集电极电路
晶体管电流测量数据
IB/mA
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
E
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
② 外加反向电压
外多电数场载驱流使子空自空的间由间扩电电电荷散荷子区运区移变动两走宽难侧于的进空行穴和
P区
N区
IR
内电场方向
R
少数载流子越过 PN 结形成
外电场方向
很小的反向电流
E
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
9.2 二极管
9.2.1 基本结构
将 PN 结加上相应的电极引线和管壳，就成为半导体二极管。 按结构分，有点接触型和面接触型两类。
硅管的伏安特性
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
锗管死区电压为 0.1V，导通时的正向压降为 0.2 ~ 0.3 V。
I / mA
15 10 5
– 50 – 25
–0.01 0 0.2 0.4 U / V
–0.02
锗管的伏安特性
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
9.2.3 主要参数
(1) 最大整流电流 IOM 最大整流电流是指二极管长时间使用时，允许流过
的公共端。实验中用的是 NPN 型管，为了使晶体管具有放大作
用，电源 EB 和 EC 的极性必须使发射结上加正向电压(正向偏
置)，集电结加反向电压(反向偏置)。
IC
mA
设 EC = 6 V；
IB
C
A
B 3DG100
改变可变电阻 RB ，则基 极电流 IB、集电极电流 IC 和发射极电流 IE都发
RB
N区
内电场方向 N区的电子向P区扩散并与空穴复合
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
(2) PN 结的单向导电性
① 外加正向电压 外电场驱使空P间区电的N荷空区区穴变电进窄子入进空入间空间电荷区
P区
电荷区抵消一部分抵负消空一间部电分荷正空间电荷
N区
I
内电场方向
扩散运动增强，形
外电场方向
R
成较大的正向电流
IC/mA < 0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95
IE/mA < 0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
结论：(1) IE IC IB
符合基尔霍夫定律
(2) IC 和 IE 比 IB 大得多。 从第三列和第四列的数据可得
用得最多的半导体是硅或锗,它们 都是四价元素。将硅或锗材料提纯并形 成单晶体后，便形成共价键结构。在获 得一定能量(热、光等)后，少量价电子 即可挣脱共价键的束缚成为自由电子， 同时在共价键中就留下一个空位，称为 空穴。自由电子和空穴总是成对出现, 同时又不断复合。
共价键
自由电子 空穴
Si
Si
Si
Si
导通 截止
设二极管是理想的， 正向导通时二极管相当于短路， 反向截止时二极管相当于断开。
分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位的高低 或所加电压UD的正负。
若 V阳 >V阴或 UD为正( 正向偏置 )，二极管导通 若 V阳 <V阴或 UD为负( 反向偏置 )，二极管截止
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
电子移动方向
Si
Si
i
可见在半导体中有自由电 子和空穴两种载流子，它们都 能参与导电。
空穴移动方向
外电场方向
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
9.1.2 N 型半导体和 P 型半导体
本征半导体中由于载流
子数量极少，导电能力很低。
如果在其中掺入微量的杂质
Si
(某种元素)将使其导电能力
本征半导体中自由 电子和空穴的形成
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
在外电场的作用下，自由 电子逆着电场方向定向运动形 成电子电流。带正电的空穴吸 引相邻原子中的价电子来填补， 而在该原子的共价键中产生另 一个空穴。空穴被填补和相继 产生的现象，可以看成空穴顺 着电场方向移动，形成空穴电 流。
IB / A
80 60 40 20
UCE ≥ 1V
0
0.4 0.8 UBE / V
3DG100
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
(2) 输出特性曲线
输出特性曲线是指当基极电流 IB 为常数时，输出电路(集电极
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
(2) PNP 型三极管
集电极 C
C NP
T