電工電子技術(shù)教案直流電路電路的基本概念電路和電路模型；電流、電壓及其參考方向；電路的功率電壓源、電流源及其等效變換電壓源、電流源；電壓源及電流源的等效互換；受控源電路定律、定理和基本分析方法基爾霍夫定律；支路電流法；彌爾曼定理；疊加原理；戴維南定理一階電路一階電路及換路定律；一階電路的三要素分析法電路的基本概念電路和電路模型電路電路是為了實現(xiàn)某種功能，由電工、電子元器件或電氣設(shè)備按一定方式聯(lián)接，為電流提供通路的整體。電路的組成：電源---提供電能的裝置、中間環(huán)節(jié)----傳輸、分配電能的作用、負(fù)載----取用電能的裝置電路的作用：電能的傳輸和轉(zhuǎn)換、信息的傳遞和處理2.電路模型用理想的電路元件等效替代實際的電路元件E_E_US+理想電壓源常用的電路元件有：理想電流源理想電流源IS有源元件：理想電壓源、理想電流源無源元件：電阻——耗能元件、電感、電容——儲能元件電流、電壓及其參考方向電流習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動的方向（負(fù)電荷移動的反方向）為電流的實際方向但對于比較復(fù)雜的電路參考方向：人為規(guī)定的電流流向（任意指定），標(biāo)注的假設(shè)方向。實際方向：實際的電流流向。實際方向與參考方向一致：+實際方向與參考方向相反：-電壓參考方向：人為規(guī)定的電壓方向（任意指定）。實際方向：從高電位指向低電位，即電位降落的方向。實際方向與參考方向相同：+實際方向與參考方向相反：-關(guān)聯(lián)參考方向電壓和電流參考方向一致，稱為關(guān)聯(lián)參考方向,即規(guī)定電流的參考方向從電壓參考方向的“+”極性的一端流向“-”極性的一端。否則為非關(guān)聯(lián)參考方向。電路的功率功率電路元件在單位時間內(nèi)吸收或釋放的電能稱為電功率，簡稱功率，用P表示，單位為瓦(W)或千瓦(KW)。當(dāng)計算的P>0時,說明此部分電路吸收電功率，為負(fù)載。P<0時,說明此部分電路發(fā)出電功率，為電源。從P的+或-可以區(qū)分器件的性質(zhì)，或是負(fù)載，或是電源。負(fù)載大小負(fù)載大小指流過負(fù)載的電流的大小，而不是指負(fù)載電阻的大小。3.電氣設(shè)備及元件的額定值額定值是制造廠家為使電氣設(shè)備及元件在其規(guī)定的條件下能正常有效地運(yùn)行而規(guī)定的限額值。按照額定值使用電器設(shè)備及元件可以保證安全可靠，充分發(fā)揮其功效，并且保證正常的使用壽命。電壓源、電流源及其等效變換1.2.1電壓源1.理想電壓源（恒壓源）:R0=0時的電壓源特點：（1）輸出電壓不變，即UabUS；電源中的電流由外電路決定。1.2.2電流源1、理想電流源（恒流源):R0=時的電流源特點：（1）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流IS；輸出電壓由外電路決定。注意：恒流源兩端電壓由外電路決定：1.2.3電壓源及電流源的等效互換注意：“等效”是指“對外”等效（等效前后對外伏-安特性一致)注意轉(zhuǎn)換前后US與IS的方向:兩種電源模型中，電流源的電流流出端應(yīng)與電壓源的正極性端相對應(yīng)，等效變換前后對外電路的電壓和電流的大小及方向都不變。(3)恒壓源和恒流源不能等效互換（4）該等效變換可推廣到含源支路。即恒壓源串電阻和恒電流源并電阻兩者之間均可等效變換。Ro不一定是電源內(nèi)阻1.2.4受控電源受控電壓源-壓控壓源、流控壓源。受控電流源--壓控流源、流控流源受控電壓源串電阻和受控電流源并電阻也可以進(jìn)行等效互換電路定律、定理和基本分析方法基爾霍夫定律--電流定律、電壓定律回路表示法：基爾霍夫電流定律對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入節(jié)點的電流等于流出節(jié)點的電流?；蛘哒f，在任一瞬間，一個節(jié)點上電流的代數(shù)和為0。基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展:電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面?；鶢柣舴螂妷憾蓪﹄娐分械娜我换芈罚厝我饫@行方向轉(zhuǎn)一周，其電位升等于電位降，或電壓的代數(shù)和為0。元件電壓降方向與繞行方向一致：元件電壓降方向與繞行方向相反：KCL獨立方程數(shù)對N個結(jié)點的電路列KCL方程時,獨立方程數(shù)為(N-1)個。支路電流法1）、以支路電流作為電路變量；2）、任取N-1個結(jié)點，列KCL方程；3）、把支路電壓用支路電流來表示，列KVL方程；4）、聯(lián)立方程求解：1.3.3彌爾曼定理1.3.4疊加原理在有多個電源共同作用的線性電路中，任一支路中的電流（或電壓）等于各個電源分別作用時在該支路中產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。注意：1.疊加原理只適用于線性電路;2.疊加時應(yīng)將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。電壓源不作用應(yīng)短路，即令US=0；電流源不作用應(yīng)開路，即令I(lǐng)S=0。注意標(biāo)明的方向：原電路中各電壓、電流是各電源作用時相應(yīng)量的代數(shù)和，方向相同時取正，反之取負(fù)。4.疊加原理只能用于電壓或電流的計算，不能用來求功率。5.運(yùn)用疊加原理時也可以把電源分組求解，每個分電路的電源個數(shù)可能不止一個。1.3.5戴維南定理1.基本概念電路的等效變換二端網(wǎng)絡(luò)若一個電路只通過兩個輸出端與外電路相聯(lián)，則該電路稱為“二端網(wǎng)絡(luò)”。無源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源無源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源串電阻等效替代，便為戴維寧定理。2.戴維南定理任何線性有源二端網(wǎng)絡(luò)都可以用一個等效電壓源代替:等效電壓源的源電壓US等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓；串聯(lián)內(nèi)阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)中所有電源為零值（恒壓源短路，恒流源開路）時所得的除源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻。諾頓定理有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型替代-----戴維南定理有源二端網(wǎng)絡(luò)用電流源模型替代-----諾頓定理小結(jié)：1、“等效”是指對外電路等效，對內(nèi)并不等效。2、在運(yùn)用戴維寧定理時，要搞清楚有源二端網(wǎng)絡(luò)如何形成——學(xué)會：“拉出來，切一刀”。3、定理運(yùn)用過程要概念清晰，畫圖要全，一般要有四個圖，分別是？4、等效電源的內(nèi)阻計算時注意：是對應(yīng)無源二端網(wǎng)絡(luò)從一個端子到另一個端子之間的等效電阻。1.4一階電路穩(wěn)態(tài)——對直流電路而言是指各支路電壓電流保持恒定，對交流電路而言指各支路電壓、電流的幅值、頻率、變化規(guī)律穩(wěn)定不變。本節(jié)主要研究電路從一種穩(wěn)態(tài)變化到另一種穩(wěn)態(tài)的過程中，電路中的電壓、電流的變化規(guī)律。1.4.1一階電路及換路定律1.一階電路只含有一個電容或電感的動態(tài)電路（處于非穩(wěn)態(tài)的電路）稱為一階電路。含有動態(tài)元件的電路，當(dāng)電路的結(jié)構(gòu)或參數(shù)發(fā)生變化時，如電源或無源元件的斷開或接入，信號的突然注入等，可能使電路改變原來的工作狀態(tài)，這種轉(zhuǎn)變往往需要經(jīng)歷一個過程，在工程上稱為瞬變過程（過渡過程）。1.4.2一階電路的三要素分析法兩種一階電路：RC一階電路、RL一階電路RC一階電路RC一階電路從換路瞬間開始，進(jìn)入第二種結(jié)構(gòu)狀態(tài)，這時如將電容支路作為負(fù)載支路，電路的其它部分用戴維寧等效電路替代，可得到三要素：電工電子技術(shù)教案2第2章交流電路教學(xué)內(nèi)容：正弦交流電的基本概念單一電路元件的正弦交流電路正弦交流電路的分析功率因數(shù)的提高交流電路的諧振三相電路安全用電2.1正弦交流電的基本概念一、正弦交流電的三要素電壓、電流隨時間按正弦規(guī)律變化的電路稱為正弦交流電路。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為要素----Im：幅值（最大值）、：要素角頻率（弧度/秒）、初相角iiO1.頻率角頻率（ω）--單位時間內(nèi)變化的弧度，單位:弧度/秒(rad/s)周期T：正弦交流電重復(fù)一次所需的時間。單位：秒(s)、毫秒(ms)、微秒(μs)頻率f單位時間內(nèi)電壓或電流變化的次數(shù)。單位：赫茲(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz)有效值相位(t+)—相位角或相位表示正弦函數(shù)隨時間變化的角度—初相位或初相角。-≤≤正弦量的相量表示法復(fù)數(shù)長度為r、與橫軸夾角為的矢量A表示復(fù)數(shù)為（1）復(fù)數(shù)表示形式:代數(shù)形式：三角形式：指數(shù)形式：(2)復(fù)數(shù)的運(yùn)算2.用相量表示正弦信號2.2單一電路元件的正弦交流電路根據(jù)歐姆定律一。電阻元件電路根據(jù)歐姆定律二、電感元件電路三電容元件電路2.3正弦交流電路的分析一、阻抗和歐姆定律的相量形式2.3.2R、L、C串聯(lián)電路2.3.2正弦交流電路中的功率計算有功功率：功率因數(shù)：λ=cos無功功率Q視在功率S2.3.3阻抗串并聯(lián)電路.4功率因數(shù)的提高提高功率因數(shù)的原則：必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即：加至負(fù)載上的電壓和負(fù)載的有功功率不變。提高功率因數(shù)的方法并電容2.5交流電路的諧振諧振概念：含有電感和電容的電路中通過改變電源的頻率、電路的參數(shù)使電路的功率因數(shù)等于1，即：u、i同相，便稱此電路處于諧振狀態(tài)。串聯(lián)諧振2并聯(lián)諧振2.6三相電路一、對稱三相電源三相電源的星形聯(lián)結(jié)方式（中線）（中線）（相線）（相線）（相線）L1L3L2N三相負(fù)載的星形接法線電壓等于相電壓的倍，超前相應(yīng)的相電壓30°。相電流=線電流三相負(fù)載的三角形接法負(fù)載相電壓=電源線電壓三相負(fù)載的功率1.三相總有功功率2.三相總無功功率和總視在功率相負(fù)載總視在功率為：2.7安全用電觸電電流對人體的作用和傷害程度工頻（50Hz）交流電的危險性大于直流電。電器設(shè)備的接地與接零保護(hù)1、保護(hù)接地2、保護(hù)接零3、三相五線制低壓供電系統(tǒng)三相四線三相四線制供電相線（火線）:中線（零線）：NL1L2L3電工電子技術(shù)教案3第3章電動機(jī)與常用電氣控制3.1變壓器3.2三相異步電動機(jī)3.3常用電氣控制3.1變壓器一、變壓器工作原理1.變壓器的基本結(jié)構(gòu)1、鐵心2、繞組2.變壓器工作原理基本計算阻抗變換變壓器繞組的極性同名端：鐵心中磁通所感應(yīng)的電動勢在各繞組端有相同的瞬時極性，用記號“·”或“*”表示。同名端判斷方法：當(dāng)電流流入兩個線圈(或流出）時，若產(chǎn)生的磁通方向相同，則兩個流入端互為同名端（同極性端）。二、相變壓器1.三相變壓器Y—Yn連接Y—△連接變壓器的額定值（1）額定電壓U1N和U2N（2）額定電流I1N和I2N（3）額定容量SN（4）額定頻率fN三、自耦變壓器1.自耦變壓器2.儀用互感器(1)電壓互感器：用低量程的電壓表測高電壓被測電壓=電壓表讀數(shù)N1/N2電流互感器：用低量程的電流表測大電流被測電流=電流表讀數(shù)N2/N3.2三相異步電動機(jī)交流電動機(jī)的作用是將交流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能異步電動機(jī)、同步電動機(jī)異步電動機(jī)的應(yīng)用非常廣泛：電動機(jī)的分類：按電機(jī)定子相數(shù)分：三相異步電動機(jī)、單相異步電動機(jī)。按電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：籠型異步電動機(jī)、繞線型異步電動機(jī)。一、結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機(jī)座、軸承、風(fēng)扇等部件。三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理一對極旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生2.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場的方向轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動原理和轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動原理可知，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場的方向相同，因此如果要改變轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，需要改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向，即把定子繞組接到三相電源上的三根導(dǎo)線中的任意兩根對調(diào)一下即可。三相異步電動機(jī)使用三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性一、轉(zhuǎn)矩平衡二、電磁轉(zhuǎn)矩三、機(jī)械特性三相異步電動機(jī)的啟動三相異步電動機(jī)直接起動電流為額定電流的5~7倍。直接啟動降壓啟動星形—三角形啟動自耦變壓器啟動繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動三相異步電動機(jī)的調(diào)速1)變極調(diào)速2)轉(zhuǎn)子繞組串電阻調(diào)速3、變頻調(diào)速3.3常用電氣控制一、常用低壓控制電器1.按鈕2.自動空氣斷路器3.交流接觸器4.熔斷器5.熱繼電器二、電動機(jī)常用電氣控制電路1、三相異步電動機(jī)的直接啟動控制2.三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制3.三相異步電動機(jī)的順序控制4.行程控制電路（1）限位控制（2）自動往返控制電工電子技術(shù)教案4半導(dǎo)體器件及基本放大電路半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用半導(dǎo)體導(dǎo)電特性及PN結(jié)半導(dǎo)體二極管直流穩(wěn)壓電源半導(dǎo)體三極管及其放大電路晶體三極管放大電路靜態(tài)分析放大電路動態(tài)分析4.1半導(dǎo)體導(dǎo)電特性及PN結(jié)一、半導(dǎo)體導(dǎo)電特性何謂半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間。如：硅、鍺、砷化鎵等。摻雜特性：摻入雜質(zhì)則導(dǎo)電率增加百萬倍溫度特性：溫度增加使導(dǎo)電率大為增加光照特性：光照不僅使導(dǎo)電率大為增加還可以產(chǎn)生電動勢本征半導(dǎo)體完全純凈、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。純度：99.9999999%，“九個9”。它在物理結(jié)構(gòu)上呈單晶體形態(tài)。雜質(zhì)型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體在硅或鍺的晶體中摻入少量的五價元素如磷，則形成N型半導(dǎo)體（2）P型半導(dǎo)體在硅或鍺的晶體中摻入少量的三價元素如硼，則形成P型半導(dǎo)體。雜質(zhì)半導(dǎo)體特點：1、雜質(zhì)半導(dǎo)體導(dǎo)電能力強(qiáng)。2、多子濃度約等于所摻雜質(zhì)原子濃度，受溫度影響小。3、少子是本征激發(fā)形成的，濃度低，但對溫度非常敏感，會影響半導(dǎo)體器件工作性能。二、PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?.PN結(jié)的形成在交界面處由于多子濃度上的差異，P區(qū)的空穴要向N區(qū)擴(kuò)散，N區(qū)的電子也要向P區(qū)擴(kuò)散。隨著擴(kuò)散在交界面附近，P區(qū)的空穴和N區(qū)的電子都將消失，形成空間電荷區(qū)，即為PN結(jié)。PN結(jié)的單向?qū)щ娦酝饧诱螂妷和饧臃聪螂妷盒〗Y(jié)：PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。正向偏置：P區(qū)加正、N區(qū)加負(fù)電壓多子運(yùn)動增強(qiáng)，PN結(jié)導(dǎo)通反向偏置：P區(qū)加負(fù)、N區(qū)加正電壓少子運(yùn)動增強(qiáng)，PN結(jié)截止4.2半導(dǎo)體二極管二極管有兩個電極：正極（陽極）和負(fù)極（陰極）伏安特性實際特性正向特性：當(dāng)二極管的正向電壓很小時，流過的正向電流也很??；當(dāng)電壓大于死區(qū)電壓后，正向電流開始迅速增大。極管正向?qū)〞r管壓降基本固定。導(dǎo)通電阻很小。反向特性：反向電壓小于某一數(shù)值時，反向電流很?。捶聪螂娮韬艽螅?。反向漏電流（反向飽和電流）反向擊穿電壓：主要參數(shù)（1）最大整流電流IF（2）反向擊穿電壓UR（3）反向電流IR（4）最高工作頻率fM二極管的用途：整流、檢波、限幅、箝位、開關(guān)、元器件保護(hù)、溫度補(bǔ)償?shù)取?.3直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源組成利用二極管的單向?qū)щ娦?，把按正弦?guī)律變化的交流電變換成單一方向的脈動直流電，實現(xiàn)交流變直流的電路稱為整流電路。按所接交流電源的相數(shù)可分為：單相整流電路、三相整流電路和多相整流電路。常用的單相整流電路有單相半波、單相全波、單相橋式整流電路。一、整流電路1.單相半波整流電路2.單相橋式整流電路二、濾波電路濾波電路的結(jié)構(gòu)特點:電容與負(fù)載RL并聯(lián)，或電感與負(fù)載RL串聯(lián)。原理：濾波電路利用儲能元件電容兩端的電壓(或通過電感中的電流)不能突變的特性,濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達(dá)到平滑輸出電壓波形的目的1.電容濾波電路2.復(fù)式濾波電路三、穩(wěn)壓電路1.穩(wěn)壓二極管2.硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路3.集成穩(wěn)壓電路4.4晶體三極管晶體管又稱半導(dǎo)體三極管，是電子設(shè)備的關(guān)鍵元件，是組成各種放大電路的核心。分類：按材料分：硅管、鍺管按結(jié)構(gòu)分：NPN、PNP按使用頻率分：低頻管、高頻管按功率分：小功率管<500mW，中功率管0.51W，大功率管>1W晶體管的基本結(jié)構(gòu)看結(jié)構(gòu)上的兩種類型：NPN、PNP由三層半導(dǎo)體組成，有三個區(qū)、三個極、兩個結(jié)。發(fā)射區(qū)：高濃度摻雜區(qū)，提供發(fā)射載流子，面積比較?。换鶇^(qū)：很?。◣孜⒚?幾十微米）且雜質(zhì)濃度很低，傳送和控制載流子；集電區(qū)：面積大，濃度小，收集載流子。三極管的電流放大作用1、三極管具有電流控制作用的外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置以NPN型三極管為例，應(yīng)滿足:UBE>0UBC<0即VC>VB>VE三極管的電流控制原理三極管的特性曲線1.輸入特性2.輸出特性四、主要參數(shù)1.電流放大系數(shù)2.穿透電流ICEO3.集電極最大允許電流ICM4.反向擊穿電壓UBR5.集電極最大允許功率損耗PCM4.5共射極放大電路放大的概念電子技術(shù)中放大的目的是將微弱的變化信號放大成較大的信號。本節(jié)所講的主要是電壓放大電路。共射極放大電路的組成與工作原理共射極放大電路的組成放大電路的工作原理二、放大電路的主要性能指標(biāo)1.電壓放大倍數(shù)2.輸入電阻3.輸出電阻三、放大電路的靜態(tài)分析放大電路沒有輸入信號時的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。靜態(tài)分析的任務(wù)是根據(jù)電路參數(shù)和三極管的特性確定靜態(tài)值（直流值）IB、IC和UCE，也叫靜態(tài)工作點。用放大電路的直流通路來分析。靜態(tài)工作點的估算圖解法求靜態(tài)工作點放大電路的動態(tài)分析圖解法微變等效電路法三極管是一個非線性元件，其特性由特性曲線來描述。當(dāng)三極管在小信號（微變量）情況下工作時，可以在靜態(tài)工作點附近的小范圍內(nèi)用直線段近似地代替三極管的特性曲線。也就是把三極管等效成一個線性元件。這樣，就可以象處理線性電路那樣來處理三極管的放大電路，這為分析計算放大電路帶來了極大的方便。晶體管的微變等效電路放大電路的微變等效電路(1)電壓放大倍數(shù)的計算(2)輸入電阻的計算(3)輸出電阻的計算4.6靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路——分壓式偏置電路一、靜態(tài)工作點穩(wěn)定原理及計算二、動態(tài)分析4.7射極輸出器一、靜態(tài)分析二、動態(tài)分析1.電壓放大倍數(shù)2.輸入電阻3.輸出電阻射極輸出器的特點（1）電壓放大倍數(shù)小于1，但近似等于1。（2）輸（出電壓與輸入電壓同相，具有跟隨作用。（3）輸入電阻高（4）輸出電阻低4.8多級放大器放大電路級與級之間的連接稱為“耦合”，耦合方式主要有三種：阻容耦合、變壓器耦合和直接耦合等。多級放大電路中前后級的關(guān)系是：前級是后級的信號源；后級是前級的負(fù)載。4.9差分放大電路一、零點漂移什么是零點漂移現(xiàn)象：ΔuI＝0，ΔuO≠0的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：溫度變化，直流電源波動，元器件老化。其中晶體管的特性對溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂。克服溫漂的方法：引入直流負(fù)反饋，溫度補(bǔ)償。典型電路：采用特性相同的管子，使它們的溫漂相互抵消，構(gòu)成“差分放大電路”。二、電路工作原理特點：結(jié)構(gòu)對稱，兩個三極管的特性一致，電路參數(shù)對應(yīng)相等1.共模信號2.差模信號3.任意信號4.共模抑制比四、輸入和輸出方式輸入端：雙端、單端輸出端：雙端、單端反相輸入同相輸入4.10功率放大器在多級放大電路的末級或末前級是功率放大級。功率放大電路的概述對功率放大電路的要求1.在電源電壓一定的情況下，最大不失真輸出電壓最大，即輸出功率盡可能大。2.效率盡可能高，因而電路損耗的直流功率盡可能小，靜態(tài)時功放管的集電極電流近似為0。3.管子往往工作在極限狀態(tài)，要考慮晶體管的極限參數(shù)和管子散熱問題。放大電路的工作方式1.甲類方式：晶體管在信號的整個周期內(nèi)均處于導(dǎo)通狀態(tài)2.乙類方式：晶體管僅在信號的半個周期處于導(dǎo)通狀態(tài)3.甲乙類方式：晶體管在信號的多半個周期處于導(dǎo)通狀態(tài)二、互補(bǔ)對稱功率放大電路OCL電路零輸入零輸出兩只管子交替導(dǎo)通，兩路電源交替供電，雙向跟隨克服交越失真電工電子技術(shù)教案5第5章集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用集成運(yùn)算放大器概述放大電路中的反饋基本運(yùn)算電路電壓比較器信號發(fā)生器5.1集成運(yùn)算放大器概述運(yùn)算放大器是具有很高的開環(huán)電壓放大倍數(shù)的直接耦合的多級放大電路。集成運(yùn)放將整個電路的各個元件做在一個半導(dǎo)體基片上。優(yōu)點：工作穩(wěn)定、使用方便、體積小、重量輕、功耗小。一、集成運(yùn)算放大器的組成集成運(yùn)放的基本結(jié)構(gòu)集成運(yùn)算放大器的符號集成運(yùn)算放大器主要參數(shù)1、最大輸出電壓UOPP集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的最大不失真輸出電壓。一般略小于電源電壓。2、開環(huán)電壓放大倍數(shù)Au0在沒有外接反饋電路時所測出的差模電壓放大倍數(shù)。3、差模輸入電阻rid差模信號作用時集成運(yùn)放的輸入電阻。一般在1M以上4、開環(huán)輸出電阻ro集成運(yùn)放沒有引入負(fù)反饋情況下的輸出電阻。一般是幾百歐姆。三、集成運(yùn)算放大器電壓傳輸特性傳輸特性是表示輸出電壓與輸入電壓之間關(guān)系的特性曲線。即uo=f(ui)四、理想運(yùn)算放大器1.運(yùn)算放大器理想化模型由于運(yùn)放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)很大，輸入電阻高，輸出電阻小，在分析時常將其理想化，稱其為理想運(yùn)放。2.理想運(yùn)算放大器的特性5.2放大電路中的反饋一、反饋的基本概念1.什么是反饋電子電路輸出量的一部分或全部通過一定的方式引回到輸入回路，用來影響輸入量的措施稱為反饋。2.反饋的分類（1）正反饋和負(fù)反饋若引回的信號削弱了輸入信號,使凈輸入量減小—負(fù)反饋若引回的信號增強(qiáng)了輸入信號,使凈輸入量增大—正反饋2）直流反饋和交流反饋直流通路中存在的反饋—直流反饋交流通路中存在的反饋—交流反饋（3）串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋反饋信號與輸入信號串聯(lián)，以電壓方式相疊加—串聯(lián)反饋反饋信號與輸入信號并聯(lián)，以電流方式相疊加—并聯(lián)負(fù)反饋（4）電壓反饋和電流反饋反饋信號取自輸出電壓，與輸出電壓成比例—電壓反饋反饋信號取自輸出電流，與輸出電流成比例—電流反饋二、反饋的判斷1.有無反饋判斷—找聯(lián)系找輸出回路與輸入回路的聯(lián)系，若有則有反饋，否則無反饋反饋極性的判斷—※瞬時極性法：“看反饋的結(jié)果”:即凈輸入量是被增大還是被減小。（1）.在放大電路的輸入端，假設(shè)一個輸入信號的電壓瞬時極性，可用“+”或“-”；（2）.按信號傳輸方向經(jīng)基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)，判斷相關(guān)點的瞬時極性,直至判斷出反饋信號的瞬時極性；（3）如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小，則為負(fù)反饋；反之為正反饋。3.串聯(lián)、并聯(lián)反饋的判斷—看輸入端從放大電路的輸入端看，如果反饋信號與輸入信號接在放大電路的同一輸入端上，反饋量與輸入量以電流方式相疊加，則為并聯(lián)反饋；如果反饋信號與輸入信號分別接在放大電路的兩個輸入端上，以電壓方式相疊加，則為串聯(lián)反饋。4.電壓、電流反饋的判斷—看輸出端（短路法）假設(shè)u0=0，看反饋是否還存在，若此時反饋不存在了，則是電壓負(fù)反饋。否則，為電流反饋。反饋組態(tài)：三、負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式四、負(fù)反饋對放大電路性能的影響1、穩(wěn)定放大倍數(shù)2、展寬通頻帶3、減小非線形失真4、穩(wěn)定輸出電壓或輸出電流5、對輸入、輸出電阻的影響串聯(lián)負(fù)反饋━閉環(huán)輸入電阻rif增大并聯(lián)負(fù)反饋━閉環(huán)輸入電阻rif減小5.3基本運(yùn)算電路一、比例運(yùn)算電路1.反相比例運(yùn)算電路2.同相比例運(yùn)算電路二、加法運(yùn)算電路三、減法運(yùn)算電路四、積分運(yùn)算電路五、微分運(yùn)算電路六、運(yùn)算電路應(yīng)用實例5.4電壓比較器集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用：是指由運(yùn)放組成的電路處于非線性狀態(tài)，輸出與輸入的關(guān)系uo=f(ui)不再是線性關(guān)系。處于非線性狀態(tài)運(yùn)放的特點1.虛短路不成立；2.輸入電阻仍可以認(rèn)為很大（即虛斷仍存在）；3.輸出電阻仍可以認(rèn)為是0。一、單限電壓比較器二、遲滯電壓比較器5.5信號發(fā)生器1、方波信號發(fā)生器2、三角波信號發(fā)生器3、正弦波信號發(fā)生器4、RC正弦波振蕩電路電工電子技術(shù)教案6第6章邏輯門和組合邏輯電路1.數(shù)字電路的基本單元---邏輯門2.邏輯代數(shù)及其化簡3.組合邏輯電路數(shù)字電路和模擬電路相比有以下幾個主要不同點：（1）數(shù)字電路：離散的脈沖信號，模擬電路：隨時間連續(xù)變化的信號。（2）數(shù)字電路：輸入輸出之間的邏輯關(guān)系，模擬電路：輸入輸出之間的大小、相位等問題。（3）晶體管的工作狀態(tài)不同。數(shù)字電路中晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，即工作在飽和與截止；模擬電路中晶體管多工作在放大狀態(tài)。（4）數(shù)字電路的數(shù)學(xué)工具是邏輯代數(shù)，表達(dá)數(shù)字電路邏輯功能的方法：真值表、邏輯表達(dá)式和波形圖等。6.1數(shù)字電路的基本單元---邏輯門一、與運(yùn)算和與門1.與邏輯關(guān)系:當(dāng)決定事件的各個條件全部具備之后，事件才會發(fā)生。2.符號及表達(dá)式6.2集成門電路集成數(shù)字電路具有體積小、耗電量小、可靠性高、轉(zhuǎn)換速度快等優(yōu)點。輸入和輸出都由雙極型晶體管組成的晶體管－晶體管邏輯電路，按英文縮寫稱為TTL電路，又稱雙極型邏輯電路。本節(jié)介紹應(yīng)用最廣的TTL與非門電路。TTL—晶體管-晶體管邏輯集成電路TTL與非門電路三態(tài)輸出與非門電路6.3邏輯代數(shù)及其化簡一、邏輯代數(shù)的運(yùn)算公式1.基本運(yùn)算規(guī)則與：A?0=0，A?1=A，A?A=0，A?A=A或：A+0=A，A+1=1，A+A=1，A+A=A非：A=A基本定律交換律：A+B=B+A，AB=BA結(jié)合律：A+(B+C)=(A+B)+C=(A+C)+B，A(BC)=(AB)C=(AC)B分配律：A(B+C)=AB+AC，A+BC=(A+B)(A+C)反演律(德?摩根定理)吸收律邏輯表達(dá)式的某些項（或因子）可能被其他項所包含，因而是多余的或無關(guān)的，可以“取消”或“吸收”。二、利用邏輯代數(shù)化簡邏輯函數(shù)6.4組合邏輯電路組合邏輯電路：邏輯電路在某一時刻的輸出狀態(tài)僅由該時刻電路的輸入信號所決定。一、組合邏輯電路的分析已知組合邏輯電路圖，確定它們的邏輯功能。分析步驟：（1）根據(jù)邏輯圖，寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式（2）對邏輯函數(shù)表達(dá)式化簡（3）根據(jù)最簡表達(dá)式列出真值表（4）由真值表確定邏輯電路的功能二、組合邏輯電路的設(shè)計根據(jù)給定的邏輯要求，設(shè)計出邏輯電路圖。設(shè)計步驟：（1）根據(jù)邏輯要求，定義輸入輸出邏輯變量，列出真值表（2）由真值表寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式（3）化簡邏輯函數(shù)表達(dá)式（4）畫出邏輯圖三、常用組合邏輯電路1.加法器——實現(xiàn)二進(jìn)制加法運(yùn)算的電路(1)一位加法器a.半加器兩個一位二進(jìn)制數(shù)相加時不考慮進(jìn)位信號，稱為“半加”，實現(xiàn)半加操作的電路叫做半加器。b.全加器被加數(shù)、加數(shù)以及低位的進(jìn)位三者相加稱為“全加”，實現(xiàn)全加操作的電路叫做全加器。多位加法器根據(jù)進(jìn)位的方式不同，有串行加法器和超前進(jìn)位加法器。編碼器編碼：用數(shù)字或符號來表示某一對象或信號的過程稱為編碼。數(shù)字系統(tǒng)是用二進(jìn)制數(shù)來表示信號的，如計算機(jī)中的數(shù)據(jù)、指令和地址都是用二進(jìn)制數(shù)來表示的。多位二進(jìn)制數(shù)的排列組合，可稱之為代碼。如果給一組代碼分別賦以一定的含義，即為編碼。n位二進(jìn)制代碼可以表示2n個信號。（1）二進(jìn)制編碼器二進(jìn)制編碼器—將輸入信號編成二進(jìn)制代碼的電路(2)二–十進(jìn)制編碼器二－十進(jìn)制編碼——從由0和1二進(jìn)制數(shù)碼組成的4位十六種狀態(tài)中，按一定規(guī)則選取十個狀態(tài)代表十進(jìn)制的十個數(shù)碼。二–十進(jìn)制優(yōu)先編碼器當(dāng)有兩個或兩個以上的信號同時輸入編碼電路，電路只能對其中一個優(yōu)先級別高的信號進(jìn)行編碼。3.譯碼器譯碼是編碼的逆過程，將二進(jìn)制代碼按編碼時的原意翻譯成有特定意義的輸出量。（1）二進(jìn)制譯碼器若輸入端的數(shù)目為n，則輸出端的數(shù)目N=2n（2）顯示譯碼器在數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要將運(yùn)算結(jié)果用人們習(xí)慣的十進(jìn)制顯示出來，這就要用到顯示譯碼器。電工電子技術(shù)教案7觸發(fā)器與時序邏輯電路觸發(fā)器寄存器與計數(shù)器常用中規(guī)模集成計數(shù)器的應(yīng)用555定時器特點：電路在某個時間的輸出值（狀態(tài)）不僅決定于當(dāng)時的各輸入值（狀態(tài)），而且還和電路以前的狀態(tài)有關(guān)。當(dāng)輸入信號消失后，電路狀態(tài)仍維持不變，具有存貯記憶功能。7.1觸發(fā)器能夠存儲1位二值信號的基本單元電路稱為觸發(fā)器。按照觸發(fā)器的穩(wěn)定工作狀態(tài)，可分為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（也稱為多諧振蕩器）等。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有兩個基本特點：第一：具有兩個能自行保持的穩(wěn)定狀態(tài)（稱為1狀態(tài)和0狀態(tài)）；第二，根據(jù)不同的輸入信號（又稱為觸發(fā)信號）可以從其他狀態(tài)置成1狀態(tài)或0狀態(tài)?；綬S觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)2、工作原理基本RS雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器總結(jié):一、動作特點輸入信號直接加在輸出門上，有效的輸入信號能直接改變輸出端Q和的狀態(tài)，稱為直接置位端或直接復(fù)位端。由或非門構(gòu)成的：有效信號為高電平，直接置位端常用SD表示，直接復(fù)位端常用RD表示；由與非門構(gòu)成的：有效信號為低電平，直接置位端常用D表示，直接復(fù)位端常用D表示；二、存在問題存在狀態(tài)不定，電路的抗干擾能力差。二、常用觸發(fā)器1.同步RS觸發(fā)器時鐘脈沖（CP）━━在數(shù)字電路中為了協(xié)調(diào)各有關(guān)邏輯部件的動作，通常要求觸發(fā)器都受同步脈沖信號控制，有節(jié)拍地反應(yīng)同一時刻的輸入狀態(tài)，這個同步脈沖信號叫做時鐘脈沖（信號）。同步觸發(fā)器（或時鐘觸發(fā)器）━━在