电工学简明教程课件第10章

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电工学简明教程第十章课后答案

判断图中各个电路能不能放大交流信号解：a ）PNP 型，有偏置电阻，电容极性正确，电压极性正确，可以放大B ）NPN 型，电压极性正确，电容极性正确，但无集电极电阻，无法将集电极的电流变化转化为电压变化，无法实现电压放大C ）能，但无发射极电阻，无法稳定静态工作点D ）输入信号被短路，集电结正偏，无法实现放大如图，V U CC 12=，Ω=k R C 2，Ω=k R E 2，Ω=k R B 300，晶体管的50=β。

电路有两个输出端。

试求1）电压放大倍数i o u U U A &&11=和io u U U A &&11= 2）输出电阻1o r 和2o r解：先求静态值mA I A RR U I U I R I R U I R I R V U E BE CC B BE B E B B BE E E B B CC 53.130)1()1(12=⇒=++≈⇒+++=++==μββ Ω=++=k I r B be 07.126)1(200β画出等效微变电路1）197.0)1(-11-≈-=++==EB be BC B i o u R I r I R I U U A &&&&&ββ 1)1()1(22≈+++==EB be B E B i o u R I r I R I U U A &&&&&ββ 2）Ω==k R rC o 21 Ω==4.212βbe o r r如图所示分压式偏置放大电路，已知V U CC 24=，Ω=k R C 3.3，Ω=k R E 1.5，Ω=k R B 331，Ω=k R B 102，Ω=k R 5.1L ，晶体管的66=β，并设0S ≈R 。

1）试求静态值CE B C U I I ,,；2）画出微变等效电路；3）计算晶体管的输入电阻；4）计算电压放大倍数；5）计算放大电路输出端开路时的电压放大倍数，并说明负载电阻对电压放大倍数的影响；6）估算放大电路的输入电阻和输出电阻解1）直流通路如下V UR R R V CC B B B B 58.5212=+= VR I R I U mA I A I mA R U V I I C C E E CC C B E BE B B E 34.6U 66.3,5572.3)1(CE =--===⇒=-=+=μβ 2）微变等效电路3）Ω=++=k I r B be 70.626)1(200β4）197)//（--===beB LC B i o u r I R R I U U A &&&&β 5）输出端开路时325--=='='be B C B i o u r I R I U U A &&&&β 接入负载后，放大倍数下降 6）Ω=≈=k r r R R r be be B B i 67.0////21 Ω==k R r C o 3.3。

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I=0 U=U0=E
图2.24 电路开路的示意图
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2.4.3 短路
电源短路时的特征可用下列各式表示：
U=0 I=IS=E/R0
图2.25 电路短路的示意图
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2.6.2 基尔霍夫电压定律（KVL）
基尔霍夫电压定律是用来确定构成回路中的各段电压间关系的。对于图2.35所示的电路，如果从回路adbca 中任意一点出发，以顺时针方向或逆时针方向沿回路循行一周，则在这个方向上的电位升之和应该等于电位降之和，回到原来的出发点时，该点的电位是不会发生变化的。此即电路中任意一点的瞬时电位具有单值性的结果。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
出的功率和电流都相应增加。就是说，电源输
出的功率和电流决定于负载的大小。
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2.3.2 电流的测量
测量直流电流通常都用磁电式安培计，测量交
流电流主要采用电磁式安培计
（a）安培计的接法
（b）分流器的接法
图2.20 安培计和分流器
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RA I0 I R0 RA
可以储存磁场能量。用途：LC滤波器，调谐放大电路或谐振均衡，去耦电路分类：按结构特点可分为单层、多层、蜂房、带磁芯及可变电感线圈。主要技术参数：电感量L和品质因数Q。电感量是指电感器通入电流后储存磁场能量的大小，其单位是H、mH和H。1H=103mH， 1mH=103H。
（2-14）
即
RA
R0 I 1 I0
（2-15）
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[例2-5] 有一磁电式安培计，当使用分流器时，表头的满
标值电流为5mA。表头电阻为20。今欲使其量程（满

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。

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10.2.2 动态分析放大电路有输入信号时的工作状态称为动态。放大电路有输入信号时的工作状态称为动态。动态分析是在静态值确定后，分析信号的传输情况。动态分析是在静态值确定后，分析信号的传输情况。确定放大电路的电压放大倍数确定放大电路的电压放大倍数 Au ；输入电阻 ri ；输入电阻 ro 。动态分析的两种基本分析方法：动态分析的两种基本分析方法：微变等效电路法和图解法。微变等效电路法和图解法。
它的作用是提供大小适当的基极电流，偏置电阻 RB 它的作用是提供大小适当的基极电流，以使放大电路获得合适的工作点，并使发射结处于正向偏置。使放大电路获得合适的工作点，并使发射结处于正向偏置。
+UCC RC RB C1 + RS + es
−
+
iB +
iC uBE
−
C2 + + T uCE
−
耦合电容 C1 和 C2 1．起隔直作用；．起隔直作用； 2．起交流耦合的．作用，即对交流信号可视为短路。可视为短路。
C1 + RS + es
−
基本放大电路 +UCC RC RB + iB iC T RL C2 + + uo
−
ui
−
可画出放大电路的交流通路。画出放大电路的交流通路。交流通路
第10章基本放大电路章基本放大电路交流通路 C ii RS + es
−
B ib
T + ube
−
+ ic uce
−
+ RC RL uo
ɺ U i RB
−
ɺ Uo
−

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。

电工学第10章课后习题的答案ppt课件

3
ui1＞ui2 时，uo= －UOM
0
因此求得 uo 的波形如图 10.14 (b) 所示。－3
π
ωt 2π 3π
(a) uo /V
+UO
MO π
－UOM
ωt 2π 3π
(b) 图 10.14
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第 10 章集成运算放大器
10.6.3 在图 10.15 所示电路中，集成运放的 UCC = UEE = 9 V。求 R2 以及下述两种情况下的 uo1 和 uo2 ： (1) ui1= 0.1 V，ui2 =－0.2 V；(2) ui1=－0.1 V；ui2= 0.2 V。【解】 R2 = 3 kΩ∥3 kΩ∥3 kΩ= 1 kΩ
(3) ui = 3 V 时，假设
uo
=
－
Rf R1
ui = －11000
× 3 V = －30 V
| uo | ＞UEE ，这是不可能的，说明它已工作在于负饱和
区，故
uo =－UOM =－UEE = －15 V。
(4) ui = －5 V 时，假设
uo
=
－
Rf R1
ui = －11000
× (－5 ) V = 50 V
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第 10 章集成运算放大器
10.7.2 在图 10.16 所示 RC 正弦波振荡电路中，R = 1 k
Ω，C = 10μF，R1 = 2 kΩ，R2 = 0.5 kΩ，试分析：(1) 为了
满足自励振荡的相位条件，开关应合向哪一端〔合向某一端
时，另一端接地）？(2) 为了满足自励振荡的幅度条件，Rf
【解】前级电路为电压

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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）。

电工学电工技术第10章

主电路
A B C Q FU SB1 SB2
KM
控制电路
KM
KM
M 3~
采用继电器、接触器控制后：（1）电源电压<85%时，接触器触点自动断开；（2）在电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而意外事故（如伤人等)。
A Q
B C
原理图
FR SB1 KM SB2
FU
C' B' KM
KM
FR M 3~
4. 所有电器的触点均表示在起始情况下的位置，即在没有通电或没有发生机械动作时的位置； 5. 与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等) 在控制电路中不画出。
分析和设计控制电路时应注意以下几点： (1) 使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准确可靠；（2）控制电路和主电路要清楚地分开设计和阅读；（3）控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而右的顺序进行设计或阅读；（4）必须保证每个继电器、接触器线圈的额定电压，两个继电器或接触器线圈只能并联不能串联。
按钮常用于接通和断开控制电路。按钮的外形图和结构如图所示。
常闭触点
(a) 外形图
常开触点
(b) 结构图
二、按钮
常开(动合)按钮
SB
电路符号常闭(动断)按钮
SB
SB
电路符号接通或断开控制电路复合按钮：常开按钮和
电路符号
常闭按钮做在一起。
按钮帽
结复位弹簧支柱连杆
常闭静触点
构 1 2 1 2 4
KM1
KT
KM1
KT KM2
控制电路
KM2
SB2
M1起动 KM1 延时 KT KM2 KM2

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10.1 基本放大电路的组成
2 基本放大电路各元件作用
RB
RC
+UCC +C2
C1 +
RS +
+ ui
es –
–
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
晶体管T--放大元
件, iC= iB。要保
证集电结反偏,发
射结正偏,使晶体
管工作在放大区。
共发射极基本电路
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iE
–
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
直流通路
IE
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
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1 用估算法确定静态值
1. 直流通路估算 IB 由KVL: UCC = IB RB+ UBE
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
动态分析:
计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro 等。
分析对象：各极电压和电流的交流分量。
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10.2.1 放大电路的静态(直流）分析
静态：放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。静态分析：确定放大电路的静态值。
——静态工作点Q：IB、IC、UCE 。分析方法：估算法、图解法。分析对象：各极电压电流的直流分量。所用电路：放大电路的直流通路。设置Q点的目的：
ui
uBE
iB
O
t
UBE
O
tO
iC
IB
tO
uCE
uo
O
t
？ IC
UCE
tO
t
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10.2. 放大电路的动态（交流）分析
动态：放大电路有信号输入（ui 0）时的工作状态。动态分析:
计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro 等。
分析对象：各极电压和电流的交流分量。
16.1 基本放大电路的组成
16.1.2 基本放大电路各元件作用
RB
RC
+UCC +C2
C1 +
RS +
+ ui
es –
–
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
信号
共发射极基本电路负载
源
集电极电源UCC -为电路提供能量。并保证集电结反偏。
集电极电阻RC--将变化的电流转变为变化的电压。
耦合电容C1 、C2 --隔离输入、输出与放大电路直流的联系，同时使信号顺利输入、输出。
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10.2 共发射极放大电路的分析
静态：放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。静态分析：确定放大电路的静态值。
——静态工作点Q：IB、IC、UCE 。
动态：放大电路有信号输入（ui 0）时的工作状态。
(1) 使放大电路的放大信号不失真； (2) 使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是动态的基础。
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例：画出下图放大电路的直流通路
对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）
断开 RB
C1 +
RS +
+ ui
es –
–
+UCC
RC +C2 断开
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
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15.2.2 用图解法确定静态值
UCE =UCC–ICRC
IC f (UCE ) IB 常数
IC/mA UCC 直流负载线
由IB确定的那条输出特性与
直流负载线的
RC
交点就是Q点
ICQ
O
Q
UCEQ
UCC
IB
UCC UBE RB
tan 1
UCE /V
RC
tO
t
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共射放大电路的电压放大作用
+UCC
RB C1
+ + ui –
RC iB iC
+C2 ++
u+B–E
T
uCE –
uo
iE
–
uo uo0= 0 uBEu=BEU=BUE+BEui uCEuC=EU=CUE+CEuo
无有uC输E =入U信CC号－(uiiC=≠R0C)时:
分析方法：微变等效电路法，图解法。
所用电路：放大电路的交流通路。
目的：找出Au、 ri、 ro与电路参数的关系，为设计打基础。
直流负载线斜率
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共射放大电路的电压放大作用
RB C1
+ + ui –
+UCC
RC iB iC
+C2 ++
uo = 0
u+B–E
T
uCE –
uo
iE
–
uBE = UBE uCE = UCE
无输入信号(ui = 0)时:
iC
uCE
uBE
iB
UBE
O
tO
IB tO
IC
UCE
本章主要讨论电压放大电路，同时介绍功率放大电路。
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10.1 共发射极放大电路的组成
1 共发射极基本放大电路组成
RB
RC
+UCC +C2
C1 +
RS +
+ ui
es –
–
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
共发射极基本电路
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已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k， =37.5。
+UCC
解：IB
UCC RB
12 mA
300
RB
0.04 mA
IC IB 37.5 0.04mA 1.5 mA
RC
IB ICቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ+ U+B–ETU–CE
UCE UCC IC RC 12 1.5 4V 6V
注意：电路中IB 和 IC 的数量级不同
第10章基本放大电路
放大的概念:
放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。放大的实质: 用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。对放大电路的基本要求： 1. 要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。 2. 尽可能小的波形失真。另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。
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2 用图解法确定静态值
用作图的方法确定静态值
优点：
+UCC
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：
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
1. 用估算法确定IB
2. 由输出特性确定IC 和UCC
UCE = UCC– ICRC
直流负载线方程
IC f (UCE ) IB 常数
所以
IB
UCC UBE RB
当UBE<< UCC时，
IB
UCC RB
2. 由直流通路估算UCE、IC
根据电流放大作用 IC IB ICEO β IB β IB
由KVL: UCC = IC RC+ UCE 所以 UCE = UCC – IC RC
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例1：用估算法计算静态工作点。