電務信號工(電工)

電工電子基礎歡迎學習第一章基礎概念解析第二章電子電路第三章電子電路應用第四章數(shù)字電路目錄：“電”是一種清潔、環(huán)保的綠色能源，廣泛應用于日常生活中，如大家所用的手機、電燈、空調(diào)、汽車、火車等。第一章基礎概念解析41.1電路及電路模型1.電路及其組成電路是電流通過的路徑。它主要由電源、負載和中間環(huán)節(jié)三部分構成。（1）電源：提供電能的裝置，它把非電能轉換成電能。（2）負載：消耗電能的裝置，它把電能轉化成非電能。（3）中間環(huán)節(jié)：是用來連接電源和負載，起傳遞和控制電能的作用。

圖1.1電路的組成負載的電路符號電源：電路中提供電能或信號的器件電源的電路符號負載：電路中吸收電能或輸出信號的器件6

按電路功能不同，電路分為電力電路和信號電路兩大類。

（１）電力電路：指能夠實現(xiàn)電能傳輸和轉換功能的電路，其特點是：信號強、功率大，屬于強電范疇。

（２）信號電路：指能夠實現(xiàn)信號的傳遞、處理和存儲功能的電路，其特點是：信號弱、功率小，屬于弱電范疇。返回72.電路模型

用理想元件構成的電路叫電路模型。

下圖為手電筒電路對應的電路模型，其中理想電路元件Us代表干電池，S代表開關，R代表小燈泡。8部分理想電路元件的電路符號：(a)電阻元件(b)電感元件(c)電容元件(d)理想電壓源(e)理想電流源返回91.2電路的工作狀態(tài)2.電路的三種工作狀態(tài)有載工作狀態(tài)(通路）短路狀態(tài)開路狀態(tài)返回有載狀態(tài)短路狀態(tài)開路狀態(tài)歸納：

一般電路都由電源、開關、負載三部分組成，這樣就引用到電流、電壓、電阻等概念，下面我們對這幾個概念進行講解1.2電路中的基本物理量1.2.1電流（一）1.電流的定義：帶電粒子（電子、離子等）的定向運動,稱為電流。2.電流強度：單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量．其數(shù)學表達式為：直流：I=Q/t交流：i=q/t3.

電流的實際方向：正電荷運動方向1.2.1電流（二）4.直流：當電流的量值和方向都不隨時間變化時,稱為直流電流,簡稱直流。直流電流常用英文大寫字母I表示。

5.交流：量值和方向隨著時間按周期性變化的電流,稱為交流電流,簡稱交流。常用英文小寫字母i表示。1.2.1電流（三）6.單位：安培,符號為A。常用的單位有千安（kA）,毫安（mA）,微安（μA）等。

1KA=103A=106mA=1012uA1.2.1電流（四）7.在分析與計算電路時,?？扇我庖?guī)定某一方向作為電流的參考方向或正方向。圖1.2電流的參考方向參考方向和實際方向相同，電流為正參考方向和實際方向相反，電流為負1.2.2電壓．電位及電動勢（一）電路中A、B兩點間的電壓是單位正電荷在電場力的作用下由A點移動到B點所作的功,即

Uab=Wab/Q 1.2.2電壓．電位及電動勢(二）電壓的實際方向：是使正電荷電能減少的方向。電壓的SI單位：是伏特,符號為V。常用的單位：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）等。1.2.2電壓．電位及電動勢（三）3.量值和方向都不隨時間變化的直流電壓,用大寫字母U表示。交流電壓,用小寫字母u表示。圖1.3電壓的參考方向1.2.2電壓．電位及電動勢（四）4.若電壓的參考方向與實際方向一致，電壓為正。若電壓的參考方向與實際方向相反，電壓為負。5.分析電路時，首先應該規(guī)定電流電壓的參考方向。1.2.2電壓．電位及電動勢（五）6.元件的電壓參考方向與電流參考方向是一致的,稱為關聯(lián)參考方向。圖1.4電流和電壓的關聯(lián)參考方向1.2.2電壓．電位及電動勢（六）７.電位:在電路中任選一點(o點），并規(guī)定此點電位為0伏,叫做參考點.則某點的電位就是由該點到參考點的電壓。單位為伏特．

Va=Uao８．注意:參考點不同，電路中各點的電位不同，但兩點間的電壓與參考點的選擇無關。９．電壓與電位的關系:Uab=Va－Vb1.2.2電壓．電位及電動勢10.電動勢：電源力將單位正電荷從電源負極經(jīng)其內(nèi)部移到正極所作的功．單位為伏特（V)

E=Wba/Q11.電源電壓與電動勢關系:U=－E重要結論

電路各點的電位可因參考點選擇不同而不相同，但是，二個確定點的電壓（電位差）卻與參考點選擇無關。三、“電阻”定義：電流在導體中流動時所受到的阻力，稱為電阻。用R或r示。單位為歐姆（Ω）表示。常用的電阻單位還有、兆歐(MΩ)、千歐(kΩ)、歐（

Ω）、毫歐（mΩ）。它們之間的關系為：

1MΩ=103kΩ=106Ω=109mΩ實訓二1．電阻器的識別第一部分：用字母表示產(chǎn)品的名稱。

R－電阻器W－電位器第二部分：用字母表示產(chǎn)品的材料。I－玻璃釉膜 N－無機實芯S－有機實芯 T－碳膜Y－氧化膜 H－合成膜 J－金屬膜 X－線繞第三部分：一般用數(shù)字表示分類，個別類型也用字母表示。

1、2－普通 3－超高頻

4－高阻 5－高溫

7－精密 8－高壓 9－特特

G－大功耗 T－可調(diào) D－多圈

W－微調(diào)第四部分：用數(shù)字表示序號，以區(qū)別產(chǎn)品外形尺寸和性能指標。標志方法色環(huán)表示法：用不同顏色的色環(huán)涂在電阻器上來表示電阻器的阻值和偏差，各種顏色所代表的具體意義色環(huán)標志表顏色代表意義有效數(shù)字

乘數(shù)（數(shù)量級）

允許偏差（%）銀

金

黑

棕

紅

橙

黃

綠

藍

紫

灰

白

無

012345678910-2

10-1

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

—

—

—

—

±10

±5

±1±2

±0.5

±0.25

±0.1

±20

+50

–20

————金屬導體的電阻與其長度、橫截面積以及材質有關。電阻定律：當溫度不變時，與長度成正比，截面積成反比。

式中

——導體電阻，單位為歐(Ω)；——導體長度，單位為米(m)；——導體截面積，單位為平方毫米(m2)；——電阻率，單位為歐·米(Ω·m)。

301.3電阻元件

固定電阻R：其阻值是已知且固定的，可用于電路中分流、分壓，或作為電路的負載。

熱敏電阻：是指其阻值隨溫度的變化而敏感的變化，常用于控制電路中。

電位器（可變電阻）：是指電阻的阻值大小在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，常用于電路的調(diào)試或電子產(chǎn)品的使用調(diào)節(jié)等場合。311.3電阻元件

（1）導體的電阻與導體的長度和電阻率成正比，與導體的橫截面積成反比。（2）導體的電阻與溫度有關。溫度每變化1℃時，引起電阻的相對變化量稱為電阻的溫度系數(shù)α。返回321.3電阻元件2.電阻元件的伏安特性電阻的伏安特性是指電阻兩端電壓與電流之間的關系特性。（1）歐姆定律：流過電阻R的電流I，與電阻兩端的電壓U成正比，與電阻R成反比?；蚧?31.3電阻元件

（2）線性電阻及其伏安特性當通過電阻的電流或加在電阻兩端的電壓發(fā)生變化時，電阻的阻值恒定不變（R為常數(shù)），則稱該電阻為線性電阻。線性電阻的伏安特性曲線為一條通過坐標原點的直線。

341.3電阻元件

（3）非線性電阻及其伏安特性若電阻與通過它的電流和加在其兩端的電壓有關，即電阻的阻值隨著電流或電壓的變化而變化，這樣的電阻叫做非線性電阻。其伏安特性曲線不是一條通過原點的直線。R1U1UR2U2I+–++––RUI+–電阻的串聯(lián)①串聯(lián)串聯(lián)特點:1)各電阻一個接一個地順序相連；2)各電阻中通過同一電流；3)等效電阻等于各電阻之和；R=R1+R24)串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻成正比。兩電阻串聯(lián)時的分壓公式：兩電阻并聯(lián)時的分流公式：(3)等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和；(4)并聯(lián)電阻上電流的分配與電阻成反比。并聯(lián)特點:(1)各電阻聯(lián)接在兩個公共的結點之間；RUI+–I1I2R1UR2I+–(2)各電阻兩端的電壓相同；電阻的并聯(lián)：電阻的混聯(lián)解：

Rab=R1+R6+(R2//R3)+(R4//R5)R1R2R3R4R5R6ab由a、b端向里看，R2和R3，R4和R5均連接在相同的兩點之間，因此是并聯(lián)關系，把這4個電阻兩兩并聯(lián)后，電路中除了a、b兩點不再有結點，所以它們的等效電阻與R1和R6相串聯(lián)。電阻混聯(lián)電路的等效電阻計算，關鍵在于正確找出電路的連接點，然后分別把兩兩結點之間的電阻進行串、并聯(lián)簡化計算，最后將簡化的等效電阻相串即可求出。

分析：四、“功率”“電功”定義：電流通過用電器時，用電器就將電能轉換成其他形式的能，如熱能、光能和機械能等。我們把電能轉換成其他形式的能叫做電流做功，簡稱電功，用字母W表示。

電流通過用電器所做的功與用電器的端電壓、流過的電流、所用的時間和電阻有以下的關系：

電壓單位為V，電流單位為A，電阻單位為Ω，時間單位為S，則電功單位就是焦耳，簡稱焦，用字母J表示?！肮β省倍x：電流在單位時間內(nèi)通過用電器所做的功稱為“功率”，用字母P表示。其數(shù)學表達式為：

單位叫瓦特，簡稱瓦，用字母W表示。在實際工作中，常用的電功率單位還有千瓦(kW)、瓦(W)等。它們之間的關系為：1kW=1000W五、“電容”定義：衡量導體儲存電荷能力的物理量。用符號C表示，常見的單位:毫法（mF）、微法（uF）、納法（nF）、皮法（pF）1pf=10-3nf=10-6uf=10-9mf=10-12f;電容的作用:隔直流,濾波,補償,充放電,儲能，旁路,耦合等電路符號：與電阻串聯(lián)在電路中起到吸收過電壓的作用。（二）電容器元件的串聯(lián)和并聯(lián)1、電容器的串聯(lián)（1）各個電容所帶的電荷量相等。（2）幾個電容器串聯(lián)的電路，其等效電容的倒數(shù)等于串聯(lián)各電容器的電容倒數(shù)之和。★電容器串聯(lián)使用時，工作電壓等于耐壓值時，它所帶的電量也達到最大電量值。u1u2u3c1c2c3qqqiiuqc+-+-+-等效電容：2、電容器的并聯(lián)（1）各電容兩端所加的電壓相等。（2）幾個電容器并聯(lián)的電路，其等效電容等于并聯(lián)各電容器的電容之和?！镫娙萜鞑⒙?lián)使用時，工作電壓不得超過它們中的最低額定電壓值，否則，電容器可能被擊穿。i+-u+q1-q1c1c2c3iq+-uc+-+q2-q2+q3-q3等效電容：

C=C1+C2+C3六、“電感”定義：電感是用絕緣導線繞制而成的電磁感應元件。電感的作用：濾波，振蕩，儲存磁能等。電感的特性：通直流隔交流；通低頻阻高頻。電感器的英文縮寫：L,電路符號：

國際標準單位是:H(亨利),mH(毫亨),uH（微亨）,nH（納亨）；單位換算是:1H=103mH＝106uH＝109nH；第二章電子電路

電路分析基礎知識1、導體、絕緣體和半導體原子核原子核中有質子和中子，其中質子帶正電，中子不帶電。繞原子核高速旋轉的電子帶負電。自然界物質的電結構：電子正電荷負電荷=原子結構中：原子核導體的外層電子數(shù)很少且距離原子核較遠，因此受原子核的束縛力很弱，極易掙脫原子核的束縛游離到空間成為自由電子，即導體的特點就是內(nèi)部具有大量的自由電子。原子核半導體的外層電子數(shù)一般為4個，其導電性界于導體和絕緣體之間。原子核絕緣體外層電子數(shù)通常為8個，且距離原子核較近，因此受到原子核很強的束縛力而無法掙脫，我們把外層電子數(shù)為8個稱為穩(wěn)定結構，這種結構中不存在自由電子，因此不導電。當外界電場的作用力超過原子核對外層電子的束縛力時，絕緣體的外層電子同樣也會掙脫原子核的束縛成為自由電子，這種現(xiàn)象我們稱為“絕緣擊穿”。絕緣體一旦被擊穿，就會永久喪失其絕緣性能而成為導體。1、絕緣體是否在任何條件下都不導電？2、半導體有什么特殊性？半導體的導電性雖然介于導體和絕緣體之間，但半導體在外界條件發(fā)生變化時，其導電能力將大大增強；若在純凈的半導體中摻入某些微量雜質后，其導電能力甚至會增加上萬乃至幾十萬倍，半導體的上述特殊性，使它在電子技術中得到了極其廣泛地應用。一個PN結加上相應的電極引線并用管殼封裝起來，就構成了半導體二極管，簡稱二極管。半導體二極管按其結構不同可分為點接觸型和面接觸型兩類。點接觸型二極管PN結面積很小，結電容很小，多用于高頻檢波及脈沖數(shù)字電路中的開關元件。面接觸型二極管PN結面積大，結電容也小，多用在低頻整流電路中。1．半導體二極管的結構一、二極管二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示，在電路用符號表示。2．半導體二極管的符號二極管可分為整流、檢波、發(fā)光、光電、變?nèi)莸茸饔谩?/p>

二極管按材料分為硅二極管和鍺二極管，硅二極管正向導通電壓0.6V以上；鍺二極管正向導通電壓0.2V以上；

二極管主要特性是單向導電性，也就是在正向電壓的作用下，導通電阻很?。◣资綆装贇W）；而在反向電壓作用下導通電阻極大或無窮大（幾千歐到幾兆歐）。3．半導體二極管的伏安特性曲線（1）正向特性外加正向電壓較小時，外電場不足以克服內(nèi)電場對多子擴散的阻力，PN結仍處于截止狀態(tài)。正向電壓大于死區(qū)電壓后，正向電流

隨著正向電壓增大迅速上升。通常死區(qū)電壓硅管約為0.5V，鍺管約為0.2V。外加反向電壓時，PN結處于截止狀態(tài)，反向電流

很小。

反向電壓大于擊穿電壓時，反向電流急劇增加。（2）反向特性4.晶體二極管的參數(shù)

了解二極管的參數(shù)很重要，錯誤的使用不僅能使二極管損壞，甚至影響電路的正常工作。（1）最大整流電路例：道岔（表示電路中）采用的整流二極管的正向電流不小于300mA；三相交流轉轍機（表示電路中）采用的整流元件正向電流不小于1A。（2）最高反向工作電壓例：道岔（表示電路中）采用的整流二極管的反向電壓不小于500V；三相交流轉轍機（表示電路中）采用的整流元件反向電壓不小于500V。（3）最大整流電路反向電流大，說明管子的單向導電性差，整流效果差，容易燒壞管子。5.晶體二極管的簡單測試及應用（1）檢查二極管的好壞使用萬用表的R×100擋或R×1K擋，用兩只表筆分別接在二極管的兩個極上，看表的指針，然后將兩只表筆對換一下，再看表指針。如果兩次測試中，表針一次指示無窮大，一次無窮小，即存在單向導電性；反之壞了。（2）判斷二極管的極性根據(jù)二極管正向電阻小、反向電阻大的特點，將萬用表撥到電阻擋（R×100擋或R×10K擋），如果二極管是好的，將表筆接入二極管兩極，導通時，表針擺幅很大，黑表筆接的端子為二極管的陽極，，紅表筆為二極管的陰極。（3）晶體二極管的應用二極管的應用比較廣泛，它可以利用單向導電性是交流電變成脈動的直流電（整流），亦可以與其他元件配合組成多種檢波電路。在鐵路信號設備中亦很廣泛，如道岔表示電路中的整流匣、電源屏中整流設備等。穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型二極管，其實物圖、圖符號及伏安特性如圖所示：

特殊二極管1.穩(wěn)壓管

由圖可見，穩(wěn)壓管特性和普通二極管類似，但其反向擊穿是可逆的，不會發(fā)生“熱擊穿”，而且其反向擊穿后的特性曲線比較陡直，即反向電壓基本不隨反向電流變化而變化，這就是穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性。

穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用：電流增量ΔI

很大，只會引起很小的電壓變化ΔU。曲線愈陡，動態(tài)電阻rz=ΔU/ΔI愈小，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能愈好。一般地說，UZ為8V左右的穩(wěn)壓管的動態(tài)電阻較小，低于這個電壓時，rz隨齊納電壓的下降迅速增加，使低壓穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能變差。

注意：

穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中一般都要加限流電阻R，使穩(wěn)壓管電流工作在Izmax和Izmix的范圍內(nèi)。穩(wěn)壓管在應用中要采取適當?shù)拇胧┫拗仆ㄟ^管子的電流值，以保證管子不會造成熱擊穿。

回顧二極管的反向擊穿時特性：當反向電壓超過擊穿電壓時，流過管子的電流會急劇增加。

擊穿并不意味著管子一定要損壞，如果我們采取適當?shù)拇胧┫拗仆ㄟ^管子的電流，就能保證管子不因過熱而燒壞。在反向擊穿狀態(tài)下，讓流過管子的電流在一定的范圍內(nèi)變化，這時管子兩端電壓變化很小，利用這一點可以達到“穩(wěn)壓”的效果。穩(wěn)壓管的主要參數(shù)：（1）穩(wěn)定電壓UZ：反向擊穿后穩(wěn)定工作的電壓。（2）穩(wěn)定電流IZ：工作電壓等于穩(wěn)定電壓時的電流。（3）動態(tài)電阻rZ：穩(wěn)定工作范圍內(nèi)，管子兩端電壓的變化量與相應電流的變化量之比。即：rZ=ΔUZ/ΔIZ（4）耗散功率PZM和最大穩(wěn)定電流IZM。額定耗散功率PZM是在穩(wěn)壓管允許結溫下的最大功率損耗。IZM是指穩(wěn)壓管允許通過的最大電流。二者關系可寫為：PZM=UZIZM2.發(fā)光二極管單個發(fā)光二極管實物發(fā)光二極管是一種能把電能直接轉換成光能的固體發(fā)光元件。發(fā)光二極管和普通二極管一樣，管芯由PN結構成，具有單向導電性。左圖所示為發(fā)光二極管的實物圖和圖符號。發(fā)光二極管是一種功率控制器件，常用來作為數(shù)字電路的數(shù)碼及圖形顯示的七段式或陣列式器件；單個發(fā)光二極管常作為電子設備通斷指示燈或快速光源以及光電耦合器中的發(fā)光元件等。

3.光電二極管光電二極管也和普通二極管一樣，管芯由PN結構成，具有單向導電性。光電二極管的管殼上有一個能射入光線的“窗口”，這個窗口用有機玻璃透鏡進行封閉，入射光通過透鏡正好射在管芯上。問題討論

利用穩(wěn)壓管的正向壓降是不能進行穩(wěn)壓的。因為穩(wěn)壓管的正向特性與普通二極管相同，正向電阻非常小，工作在正向導通區(qū)時，正向電壓一般為0.6V左右，此電壓數(shù)值一般變化不大。半導體三極管

三極管的結構及類型半導體三極管是由兩個背靠背的PN結構成的。在工作過程中，兩種載流子（電子和空穴）都參與導電，故又稱為雙極型晶體管，簡稱晶體管或三極管。

兩個PN結，把半導體分成三個區(qū)域。這三個區(qū)域的排列，可以是N-P-N，也可以是P-N-P。因此，三極管有兩種類型：NPN型和PNP型。NPN型PNP型箭頭方向表示發(fā)射結加正向電壓時的電流方向三極管功能是電流放大和開關作用。

三極管顧名思義具有三個電極：基極（b表示）、集電極（c表示）和發(fā)射極（e表示）。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。放大的實質：用較小的信號去控制較大的信號。三極管各區(qū)的工作條件：截止區(qū)：發(fā)射結反偏，集電結反偏；（Ub＜Ue、Ub＜Uc）放大區(qū)：發(fā)射結正偏，集電結反偏：（Ub＞Ue、Ub＜Uc）飽和區(qū)：發(fā)射結正偏，集電結正偏。（Ub＞Ue、Ub＞Uc）

晶閘管導通條件：陽極對陰極有正向電壓、門極有觸發(fā)電流通過；（兩個條件同時具備才能導通）晶閘管截止條件：陽極對陰極有反向電壓或門極電流小于最小維持電流。（兩個條件具備一個就可關閉）

電流分配和電流放大作用（1）產(chǎn)生放大作用的條件內(nèi)部：a）發(fā)射區(qū)雜質濃度>>基區(qū)>>集電區(qū)b）基區(qū)很薄外部：發(fā)射結正偏，集電結反偏（2）三極管內(nèi)部載流子的傳輸過程a）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，形成發(fā)射極電流iEb）電子在基區(qū)中的擴散與復合，形成基極電流iBc）集電區(qū)收集擴散過來的電子，形成集電極電流iC（3）電流分配關系：iE=iC+iB

實驗表明IC比IB大數(shù)十至數(shù)百倍，因而有。IB雖然很小，但對IC有控制作用，IC隨IB的改變而改變，即基極電流較小的變化可以引起集電極電流較大的變化，表明基極電流對集電極具有小量控制大量的作用，這就是三極管的電流放大作用。

三極管的特性曲線1．輸入特性曲線與二極管類似2．輸出特性曲線（1）放大區(qū)：發(fā)射極正向偏置，集電結反向偏置（2）截止區(qū)：發(fā)射結反向偏置，集電結反向偏置（3）飽和區(qū)：發(fā)射結正向偏置，集電結正向偏置此時

三極管的主要參數(shù)1、電流放大系數(shù)β：iC=βiB2、極間反向電流iCBO、iCEO：iCEO=（1+β）iCBO3、極限參數(shù)（1）集電極最大允許電流ICM：下降到額定值的2/3時所允許的最大集電極電流。（2）反向擊穿電壓U（BR）CEO：基極開路時，集電極、發(fā)射極間的最大允許電壓。（3）集電極最大允許功耗PCM。

4.判斷三極管的管腳（利用等腰三角形識別法進行判別）首先判斷三極管的基極，萬用表在歐姆擋R×1K，假設一個極是基極，黑表筆接至該管腳上，然后用另一只表筆分別接另外兩只管腳，如果表的指針偏轉角度及方向基本相同，將兩只表筆對換重復上述動作，表針的偏轉角度及偏轉方向還是基本相同，那么就說明開始假設的管腳是基極，否則不是。其次判別三極管的類型，用黑表筆接基極，紅表筆接另外兩個極，如果表的指針不偏轉或偏轉角很小，說明該管是PNP管。如果指針偏角均較大，說明該管是NPN管。接著判別三極管的另外兩極，假設NPN管，先假定一個極是集電極，黑表筆接上，紅表筆接到另一極，此時將萬用表旋至歐姆擋，這時用一只電阻將基極和集電極接上，讀一下電阻值。然后將黑紅表筆對換，且將與原假設集電極相連的電阻也與黑表筆一同對換，再讀一下電阻值，如果第一次的阻值小，則說明假設是成立的，反之則說明假設的集電極實際是發(fā)射極，另一極為集電極。5.晶體三極管的用途主要有兩個方面的應用：（1）構成放大電路，用以放大微弱的電信號。（2）構成開關電路，用于波形變換、電子開關、數(shù)字脈沖技術、功率放大器和集成電路等。3.3.2

共發(fā)射極基本放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)是指無交流信號輸入時，電路中的電流、電壓都不變的狀態(tài)，靜態(tài)時三極管各極電流和電壓值稱為靜態(tài)工作點Q（主要指IBQ、ICQ和UCEQ）。靜態(tài)分析主要是確定放大電路中的靜態(tài)值IBQ、ICQ和UCEQ。1．估算法直流通路：耦合電容可視為開路。3.3.3

共發(fā)射極基本放大電路的動態(tài)分析動態(tài)是指有交流信號輸入時，電路中的電流、電壓隨輸入信號作相應變化的狀態(tài)。由于動態(tài)時放大電路是在直流電源UCC和交流輸入信號ui共同作用下工作，電路中的電壓uCE、電流iB和iC均包含兩個分量。交流通路：（ui單獨作用下的電路）。由于電容C1、C2足夠大，容抗近似為零（相當于短路），直流電源UCC去掉（短接）。3.4場效應管及其放大電路3.4.1

絕緣柵型場效應管耗盡型：UGS=0時漏、源極之間已經(jīng)存在原始導電溝道。增強型：UGS=0時漏、源極之間才能形成導電溝道。無論是N溝道MOS管還是P溝道MOS管，都只有一種載流子導電，均為單極型電壓控制器件。MOS管的柵極電流幾乎為零，輸入電阻RGS很高N溝道耗盡型場效應管的特性曲線耗盡型場效應管存在原始導電溝道，UGS=0時漏、源極之間就可以導電。這時在外加電壓UDS作用下的漏極電流稱為漏極飽和電流IDSS。UGS>0時溝道內(nèi)感應出的負電荷增多，溝道加寬，溝道電阻減小，ID增大。UGS<0時會在溝道內(nèi)產(chǎn)生出正電荷與原始負電荷復合，溝道變窄，溝道電阻增大，ID減小。UGS達到一定負值時，溝道內(nèi)載流子全部復合耗盡，溝道被夾斷，ID=0，這時的UGS稱為夾斷電壓UGS(off)。增強型場效應管不存在原始導電溝道，UGS=0時場效應管不能導通，ID=0。UGS>0時會產(chǎn)生垂直于襯底表面的電場。N溝道增強型場效應管的特性曲線P型襯底與絕緣層的界面將感應出負電荷層，UGS增加，負電荷數(shù)量增多，積累的負電荷足夠多時，兩個N+區(qū)溝通，形成導電溝道，漏、源極之間有ID出現(xiàn)。在一定的漏、源電壓UDS下，使管子由不導通轉為導通的臨界柵、源電壓稱為開啟電壓UGS(th)。UGS<UGS(th)時，ID=0；UGS>UGS(th)時，隨UGS的增加ID增大。按場效應管的工作情況可將漏極特性曲線分為兩個區(qū)域。在虛線左邊的區(qū)域內(nèi)，漏、源電壓UDS相對較小，漏極電流ID隨UDS的增加而增加，輸出電阻ro較小，且可以通過改變柵、源電壓UGS的大小來改變輸出電阻ro的阻值，這一區(qū)域稱為可變電阻區(qū)。在虛線右邊的區(qū)域內(nèi)，當柵、源電壓UGS為常數(shù)時，漏極電流ID幾乎不隨漏、源電壓UDS的變化而變化，特性曲線趨于與橫軸平行，輸出電阻ro很大，在柵、源電壓UGS增大時，漏極電流ID隨UGS線性增大，這一區(qū)域稱為放大區(qū)。綜上所述，場效應管的漏極電流ID受柵、源電壓UGS的控制，即ID隨UGS的變化而變化，所以場效應管是一種電壓控制器件。場效應管柵、源電壓UGS對漏極ID控制作用的大小用跨導gm表示：第三章電子電路應用單相整流電路

一、半波整流電路

半波整流電路

半波整流的波形圖

UO=0.45U2

IO=0.45U2/RL

IF＞IO

URM=U2

U2

應用實例：ZD6系列電動轉轍機道岔控制電路，利用半波整流的原理，把交流電轉換成直流電，使轉轍機表示繼電器有27-37V的直流電壓，保證表示繼電器可靠吸起。ZD6系列電動轉轍機表示電路簡圖2DQJZDJZ220DJZ220IIICDBJFBJRDJZ220BB

二、單相橋式全波整流電路

橋式整流波形圖

橋式整流電路a)單相橋式整流電路b)簡化電路整流橋組合管外形圖

UO=0.9U2

IO=0.9U2/RL

URM=U2

IF=IO/2應用實例：信號設備中的JZXC-480型繼電器就是采用了全波整流的原理，如圖所示，電路中4個二極管連接成橋式全波整流電路，7、8連接外電路送來的交流電源，線圈2連接整流后的直流電壓負極，線圈3連接整流后的直流電壓正極，繼電器通過規(guī)定的直流電壓后勵磁吸起。前圈后圈～+～78～～3+—41+-2+-2CP46JZXC-480型繼電器內(nèi)部接線圖三、濾波電路濾波：就是盡可能把直流脈沖電壓中的交流成分去掉，使波形變得平滑。最簡單的濾波器是電容器，把一個電容器C和負載并聯(lián)，就能產(chǎn)生很好的濾波效果。RLU1U2abDCC帶有電容濾波器的單相橋式整流電路ωtωtωtωtu2ugud,iduToooou2π2π3πu2-αθαθUdiuTTuTuuR12dd1.單相半波相控整流電路tUwsin22u2=α

：控制角(或移相角)θ

：導通角四、可控整流電路1)工作原理在電源正半周，晶閘管T承受正向電壓，ωt<α期間由于未加觸發(fā)脈沖，T處于正向阻斷狀態(tài)而承受全部電壓，負載Rd中無電流通過,負載上電壓ud為零。在ωt=α時T被觸發(fā)導通，電源電壓全部加在上（忽略管壓降），到ωt=π時，電壓過零，在上述過程中,=。隨著電壓的下降電流也下降，當電流下降到小于晶閘管的維持電流時，晶閘管T關斷，此時、均為零。在的負半周，T承受反壓，一直處于反相阻斷狀態(tài)，全部加在T兩端。直到下一個周期的觸發(fā)脈沖到來后，T又被觸發(fā)導通，電路工作情況又重復上述過程。如圖2-1（b）所示。

2）單相橋式相控整流電路

1、阻性負載圖2.2.6單相全控橋式整流電路帶電阻性負載的電路與工作波形（α的移相范圍是0°～180°）1）整流輸出電壓的平均值

當交流電壓u2進入正半周時，a端電位高于b端電位，兩個晶閘管T1T2同時承受正向電壓，如果此時門極無觸發(fā)信號ug

，則兩個晶閘管仍處于正相阻斷狀態(tài)，其等效電阻遠遠大于負載電阻Rd，電源電壓u2將全部加在T1和T2上。在ωt＝α時刻，給T1和T2同時加觸發(fā)脈沖，則兩個晶閘管立即觸發(fā)導通。在ωt＝π＋α時，同時給T1和T2加觸發(fā)脈沖使其導通。當由負半周電壓過零變正時，T3和T4因電流過零而關斷。在此期間T1和T2因承受反壓而截止。由以上電路工作原理可知，在交流電源的正、負半周里，T1、T2和T3、T4兩組晶閘管輪流觸發(fā)導通，將交流電源變成脈動的直流電。改變觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時刻，即改變α的大小，、的波形和平均值隨之改變。工作原理分析：五、放大電路晶體管放大器最基本的作用，就是通過電路將一個微弱的輸入電信號放大，得到一個較強的輸出信號。Ui輸入端C1RbEbTRCC2EC輸出端

晶體管放大器基本電路數(shù)字電路的基礎知識（1-96）第一章數(shù)字電路的基礎知識（1-97）1.1.1數(shù)字信號和模擬信號電子電路中的信號模擬信號數(shù)字信號隨時間連續(xù)變化的信號時間和幅度都是離散的§1.1數(shù)字電路的基礎知識

例：正弦波信號、鋸齒波信號等。例：產(chǎn)品數(shù)量的統(tǒng)計、數(shù)字表盤的讀數(shù)、數(shù)字電路信號等。（1-98）模擬信號tV(t)tV(t)數(shù)字信號高電平低電平上跳沿下跳沿（1-99）模擬信號：tu正弦波信號t鋸齒波信號u（1-100）

研究模擬信號時，我們注重電路輸入、輸出信號間的大小、相位關系。相應的電子電路就是模擬電路，包括交直流放大器、濾波器、信號發(fā)生器等。

在模擬電路中，晶體管一般工作在放大狀態(tài)。（1-101）數(shù)字信號：數(shù)字信號產(chǎn)品數(shù)量的統(tǒng)計。數(shù)字表盤的讀數(shù)。數(shù)字電路信號：tutwtrtf（1-102）研究數(shù)字電路時注重電路輸出、輸入間的邏輯關系，因此不能采用模擬電路的分析方法。主要的分析工具是邏輯代數(shù)，電路的功能用真值表、邏輯表達式或波形圖表示。在數(shù)字電路中，三極管工作在開關狀態(tài)下，即工作在飽和狀態(tài)或截止狀態(tài)。具有邏輯運算、判斷、記憶功能分立元件基