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文檔簡介
電路與電子技術-總復習第一頁,共25頁。第一章電路的基本概念和基本定律電路及電路模型:
電路作用、分類、理想元件、理想電路模型4
基爾霍夫定律
KCL、KVL內(nèi)容、推廣形式、物理意義3
電路常用元件
無源元件(電阻、電感、電容);有源元件(理想電壓源、理想電流源);受控源(VCCS、CCCS、VCVS、VCCS)電路分析基本變量
電壓、電流、功率和能量定義、大小、單位;方向:關聯(lián)參考方向
第二頁,共25頁。第二章直流電路及基本分析方法2.網(wǎng)孔電流法:
待求量:網(wǎng)孔回路電流依據(jù):KVL、VAR適用:線性平面電路特點:方程數(shù)目較少:
方程數(shù)=內(nèi)網(wǎng)孔數(shù)3.節(jié)點電位(電壓)法:待求量:節(jié)點電位依據(jù):KCL、VAR適用:線性電路特點:方程數(shù)目較少:
方程數(shù)=獨立節(jié)點數(shù)1.支路電流法:待求量:支路電流依據(jù):KCL、KVL、VAR適用:集中參數(shù)電路(線性、非線性;時變、時不變;具有耦合元件電路等)。特點:待求量物理意義清楚、概念明確;方程數(shù)目多。適宜計算機輔助分析求解。2.1
直流電路的一般分析方法第三頁,共25頁。第二章直流電路及基本分析方法注意:關于網(wǎng)孔電流法含受控源:列出輔助方程(PPT有例題)含獨立電流源
:(1)在不共有支路:電流源電流大小就是網(wǎng)孔電流[eg.習題2.2(a)](2)在共有支路:如果此支路上有電阻,則等效為只有獨立電流源,假設獨立電流源兩端電壓為U,列出輔助方程[eg.習題2.2(b)]關于節(jié)點電壓法含受控源:列出輔助方程(PPT有例題)含獨立電流源:如果此支路上是電阻和獨立電流源的串聯(lián),則等效為只有獨立電流源來解。(電阻去掉后用簡化公式)[eg.習題2.5(b)]含獨立電壓源:如果此支路上只有獨立電壓源(沒有串聯(lián)電阻),假設獨立電壓源提供的電流為I,根據(jù)簡化公式列式,并列出輔助方程第四頁,共25頁。第二章直流電路及基本分析方法2.2
線性電路的基本定理1.疊加定理:(實驗一)在線性電路中,當有兩個或兩個以上的獨立電源同時作用時,某一支路的電壓(電流)等于每個電源單獨作用下,在該支路上所產(chǎn)生的電壓(電流)分量的代數(shù)和。當電壓源不作用時應視其短路,而電流源不作用時則應視其開路。2.等效電源定理:線性含源單口網(wǎng)絡對外作用可等效為一個理想電壓源和電阻的串聯(lián)組合。(戴維南定理)線性含源單口網(wǎng)絡對外作用可等效為一個理想電流源和電阻的并聯(lián)組合。(諾頓定理)3.最大功率傳輸定理:一個實際電源模型(Uo、Ro)向負載RL傳輸能量,當且僅當RL=Ro時,才可獲最大功率Pm。第五頁,共25頁。第五章半導體器件基礎1半導體基礎知識半導體的概念,本征半導體,載流子的概念,本征半導體的激發(fā)與復合,雜質(zhì)半導體(N型,P型)PN結(jié):基本原理,單向?qū)щ娦裕ㄕ头雌?,擊穿特性,電容效?半導體二極管二極管的伏安特性,二極管的等效模型含二極管的電路分析:假定二極管工作在截止狀態(tài),畫出等效電路,求出二極管兩端開路電壓,以此判斷二極管的真實偏置狀態(tài),然后利用二極管的真實狀態(tài)解題3半導體三極管三極管的結(jié)構特點(各區(qū)的摻雜濃度),分類(NPN,PNP),特性曲線,等效模型,含三極管的電路分析方法第六頁,共25頁。第五章半導體器件基礎PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>
當外加電壓使PN結(jié)中P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位,稱為加正向電壓,簡稱正偏;反之稱為加反向電壓,簡稱反偏。PN結(jié)的伏安特性第七頁,共25頁。第五章半導體器件基礎+-bceNPN型三極管構成的共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE三極管共射輸入特性曲線三極管共射輸出特性曲線第八頁,共25頁。第七章集成運放及其應用1放大電路基礎知識(第六章的內(nèi)容)放大的概念,性能指標(放大倍數(shù),輸入電阻,輸出電阻)2集成運放的概述集成運放是一種直接耦合的多級放大電路,性能理想的運算放大電路具有電壓增益高、輸入電阻大、輸出電阻小、工作點漂移小的特點。集成運放的基本組成、輸入方式(共模與差模)、反饋(正反饋和負反饋)、開環(huán)閉環(huán)、主要參數(shù)(差模開環(huán)電壓放大倍數(shù)Aod,共模抑制比CMRR,差模輸入電阻rid、輸出電阻ro)3具有負反饋的集成運放應用電路(實驗二)比例、加法、減法運算電路(分析ui與uo的關系)4電壓比較器第九頁,共25頁。第七章集成運放及其應用理想運放的電壓傳輸特性線性區(qū)工作:比例運算電路、加法運算電路、減法運算電路非線性區(qū)工作:電壓比較器uo++u+u––+Uo(sat)
u+–u–uo–Uo(sat)線性區(qū)非線性區(qū)O第十頁,共25頁。第七章集成運放及其應用理想運放在線性工作區(qū)的特點因為uo=Aud(u+–u–)所以(1)差模輸入電壓約等于0
即u+=u–,稱“虛短”電壓傳輸特性++∞uou–u+i+i––
u+–u–uo線性區(qū)–Uo(sat)+Uo(sat)O(2)由于
輸入電流約等于0
即i+=i–0,稱“虛斷”
第十一頁,共25頁。第七章集成運放及其應用理想運放在非線性工作區(qū)的特點(1)輸出只有兩種可能,+Uo(sat)或–Uo(sat)(2)i+=i–0,仍存在“虛斷”現(xiàn)象電壓傳輸特性當u+>u–時,uo=+Uo(sat)
u+<u–時,uo=–Uo(sat)
不存在“虛短”現(xiàn)象
u+–u–uo–Uo(sat)+Uo(sat)O非線性區(qū)第十二頁,共25頁。第八章數(shù)字邏輯基礎1數(shù)制與編碼(概念)2邏輯代數(shù)及其運算基本邏輯運算(邏輯與、邏輯或、邏輯非、異或、同或),各種門電路的國家標準符號,正邏輯和負邏輯3邏輯代數(shù)的基本公式和規(guī)則邏輯代數(shù)基本公式(0-1律、自等律、互補律、交換律、結(jié)合律、分配律、吸收律、重疊律、反演律、還原律、包含律)邏輯代數(shù)運算規(guī)則(代入、反演、對偶),反函數(shù),對偶函數(shù)4邏輯函數(shù)的化簡并項法、吸收法、消去法、配項法、卡諾圖化簡法(最小項表達式)5集成邏輯門電路OC門、三態(tài)門第十三頁,共25頁。邏輯電路邏輯電路組合邏輯電路時序邏輯電路功能:輸出只取決于當前的輸入。組成:邏輯門電路,不存在記憶元件;無反饋功能:輸出取決于當前的輸入和原來的狀態(tài)。組成:觸發(fā)器(記憶元件),組合電路、;有反饋第十四頁,共25頁。第九章組合邏輯電路1組合邏輯電路概述組合邏輯電路的分析:邏輯圖
邏輯功能組合邏輯電路的設計:邏輯功能
邏輯圖用到的:真值表、邏輯門電路國家標準符號、邏輯函數(shù)的化簡、最小項表達式2常用組合邏輯電路部件編碼器、譯碼器、加法器、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器(實驗三)3組合邏輯電路的競爭與冒險競爭與冒險的基本概念、消除冒險的基本方法(課件PPT)第十五頁,共25頁。第十章觸發(fā)器和時序邏輯電路1觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器、時鐘控制的RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器、T’觸發(fā)器觸發(fā)器的描述方法:特性表、特性方程、狀態(tài)圖觸發(fā)器的功能(特性表)和觸發(fā)器的觸發(fā)方式(高電平、低電平、上升沿、下降沿)2時序邏輯電路同步時序邏輯電路、異步時序邏輯電路Mealy(米里)型、Moore(莫爾)型時序邏輯電路的描述方法:輸出方程、驅(qū)動方程、狀態(tài)方程3常用中規(guī)模時序邏輯電路計數(shù)器及應用(實驗四)第十六頁,共25頁。蘭媛太原理工大學機械電子工程研究所教師辦公地址:太原理工大學西區(qū)機電所電話:QQ:635699362教師信息第十七頁,共25頁。i1i2i3i4i62.1.1支路電流法:以支路電流為待求量,以KCL、KVL、VAR為依據(jù),列方程求解電路分析方法。i5-i1+i2+i3=0-i2+i4+i6=0KVL方程列寫:-i3+i5-i6=0i1+2i2+4i4=10KCL方程列寫:L1
L2L3
-2i2+3i3-6i6=8+4i4-5i5-6i6=8
獨立KCL方程:(n-1)個獨立KVL方程:
b-(n-1)個
(利用支路VAR以支路電流表示支路電壓)abcd第十八頁,共25頁。2.1.2網(wǎng)孔電流法:以網(wǎng)孔電流為待求量求解電路的方法
依據(jù):(1)
KVL
(2)
支路VAR步驟:1、選擇網(wǎng)孔電流及參考方向,一般取順時針方向;3、解網(wǎng)孔電流;4、求其它響應。2、列寫網(wǎng)孔電流方程:IbIcIa
方程數(shù)=網(wǎng)孔數(shù);(R4+R5+R6)
Ia-R4
Ib-R5Ic=us5-us6自電阻互電阻互電阻回路電壓源電壓升代數(shù)和-R4
Ia+(R4+R1+R2)
Ib-R2Ic=us1-us2-R5
Ia-R2Ib+(R5+R3+R2)
Ic=us2-us5簡化方程第十九頁,共25頁。2.1.3節(jié)點電位法:以節(jié)點電位為待求量求解電路的方法
依據(jù):(1)
KCL
(2)
支路VAR步驟:1、選擇參考節(jié)點,標出其余節(jié)點電位變量;3、求解節(jié)點電位;4、求其它響應。2、列寫節(jié)點電位方程:方程數(shù)=獨立節(jié)點數(shù)自電導互電導互電導流入節(jié)點電流源電流代數(shù)和簡化方程第二十頁,共25頁。含受控源網(wǎng)絡的網(wǎng)孔分析例:試列寫如圖所示電路的網(wǎng)孔方程解:網(wǎng)孔電流方向假設如圖Im3Im1Im2網(wǎng)孔電流方程為(2+8+3)Im1-3Im2-8Im3=5-10
-3Im1+(3+7+5)Im2-7Im3=10
-8Im1-
7Im2+(7+8+4)Im3=-4u1輔助方程:u1=3×(Im1-Im2)第二十一頁,共25頁。列出網(wǎng)孔電流方程,求各個網(wǎng)孔電流。+U-練習:IaIbIcIa-Ib=8i-UIb=-2-2Ib+6Ic=U解:設8A理想電流源端電壓為U,則Ic
-Ia=8i=IcIa=-10AIb=-2AIc=-2A聯(lián)立求得各網(wǎng)孔電流:第二十二頁,共25頁。含受控源網(wǎng)絡的節(jié)點分析例已知電路如圖所示。試用節(jié)點分析法求i1、i2。解節(jié)點電壓方程為un1=1.6V,
un2=-0.8V第二十
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