电工学论文

电工学应用实例

【摘要】通过一学期的学习逐渐认识到电工学在学习生活中游戏和很重要的地位，虽然我们是少学时，但也对于这门课要有较深刻的认识。由于电工学理论广泛应用于机械、动力、化工、计算机等各专业，本文列举一些应用实例，及仿真应用，以求加深对课程印象，以便于更好应用其理论解决实际问题。

【关键词】基本电路模拟电路数字电路仿真

1.基本电路应用

基本电路的一些内容在物理课中学过，本部分主要解决直流电路的计算、交流电路的计算、交流电路的谐振现象、三相电的两种接法（星形和角形）、RC电路和RL电路的过渡状态。

2.模拟电路应用

本部分通过对常用电子器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习，使学生获得模拟电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能。在培养学生基本素质和动手能力方面起着非常重要的作用，因此受到理科和工科的普遍重视。本部分主要解决电子元件的结构与组成、基本放大电路的记算，集成运算放大电路的组合计算。

○1共射极放大电路

图1

1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。

2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。

3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。

○2分压偏置式共射极放大电路

1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。

2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响。

3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。

图2

3.数字电路应用

在数字电路中，电信号不连续变化，是跳变的，叫做脉冲信号。脉冲信号可以用来方便地表示二进制编码，因而脉冲信号叫做数字信号，工作于数字信号下的电子电路叫做数字电子电路，简称数字电路。在数字电路中，我们主要学习了以门电路为基本单元的组合逻辑电路，以触发器为基本单元的时序逻辑电路，以及数字量和模拟量之间的转变。

○1555定时器构成多谐振荡器

如图3，由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向

C充电，以及C通过R2向放电端放电，使电路产生振荡。电容C在和之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波，对应的波形如图4所示。

图3 555构成多谐振荡器图4多谐振荡器的波形图

输出信号的时间参数是：T=

=0.7（R1+R2）C

=0.7R2C

其中，为VC由上升到所需的时间，为电容C放电所需的时间。

555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ，但两者之和应不大于3.3MΩ。外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性，555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。因此，这种形式的多谐振荡器应用很广。

占空比

可见，若取，电路即可输出占空比为50℅的方波信号

○22.1 用555定时器组成施密特触发器

电路如图8-7所示，只要将脚2和6连在一起作为信号输入端，即得到施密特触发器。图8-8画出了、Vi和Vo的波形图。

设被整形变换的电压为正弦波，其正半波通过二极管D同时加到555定时器的2脚和六脚，得到的Vi为半波整流波形。当Vi上升到时，Vo从高电平转换为低电平；当Vi

下降到时，Vo又从低电平转换为高电平。

回差电压：

△V=

图5 555构成施密特触发器图6 555构成施密特触发器的波形图

4.软件仿真

在电子技术高速发展的今天，采用软件仿真的方法，在计算机虚拟出一个测试器先进、元器件品种齐全的电子工作台，一方面克服了实验室的条件限制，避免了使用中仪器损坏的不利因素，另一方面又能以验证型、测试型、纠错型和创新型等不同的形式的针对性训练，培养我们的分析、应用和创新能力。同时，通过计算机完成电路的功能设计、性能分析，使我们了解使用EDA技术进行产品设计的基本过程，与传统的实验方式相比较，采用计算机虚拟方式进行电子电路的分析和设计，不仅实验的效率得到提高，而且在训练掌握正确的测量方法和熟练使用仪器的能力、电路的综合分析能力和创新能力上都有比较明显的改善和提高。常用软件有Matlab、Multisim、OrCAD Pspice等。

【参考文献】

1、毕淑娥，电工学. 2001.3

2、刘向军，王斌. 将Multisim引入电子技术课堂，2004.4

3、任为民. 电子技术基础课程设计，1997

4、杨小牛，楼才义.，徐建梁. 软件无线电原理与应用，2001.1

5、王紫婷. EDA技术与应用.，2003

6、Stephen Brown.Zvonko Vranesic.Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design,2005