《電工與電子技術(shù)》教案要點

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電工與電子技術(shù)教務(wù)處制

必修

總學(xué)時 96專業(yè)根底課課程定位 本課程是工科非電類專業(yè)及局部電類專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)根底課課程教學(xué) 把握必備的電工電子技術(shù)與技能，培育學(xué)生解決涉及電工電子技目標(biāo) 術(shù)實際問題的力量，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)技能課程打下根底。重點

觸發(fā)器的工作原理及應(yīng)用。課程教學(xué)步驟設(shè)計教學(xué)內(nèi)容直流電路及電路分析的根本方法單相正弦溝通電路三相正弦溝通電路電路根底局部實訓(xùn)三相變壓器溝通電動機和直流電動機常用半導(dǎo)體器件放大電路與集成運算

重點、難點重點：電路根本概念和分析方法；難點：電位的概念，參考方向,等效電源原理重點：正弦量的三要素，相量表示法，電路元件電壓電流的相量形式；難點：溝通電向量分析法重點：三相溝通電在實際中的應(yīng)用；難點：負(fù)載星形聯(lián)接和角形聯(lián)接的三相電路。重點：變壓器工作原理；難點：變壓器工作原理重點：電動機工作原理；難點：電動機器工作原理重點：半導(dǎo)體根本學(xué)問、導(dǎo)電性和伏安特性曲線，三極管工作原理和特性，二極管和三極管根本應(yīng)用電路分析方法；難點：三極管原理重難點：放大電路的靜態(tài)分析和動態(tài)分析；差分

講授學(xué)時10821211618放大器 放大電路的動態(tài)分析，集成運放的圖形符號和輸入方式、電路模型、抱負(fù)特性。模擬電子電路局部實訓(xùn)組合規(guī)律電路訓(xùn)組合規(guī)律電路重點：生疏根本規(guī)律關(guān)系及其表示,加法器、編碼器、譯碼器等應(yīng)用；難點：規(guī)律電路分析及設(shè)6計方法。時序規(guī)律電路重難點：時序規(guī)律電路分析方法8數(shù)字量與模擬量的轉(zhuǎn)換數(shù)字電子電路局部實訓(xùn)

重難點：A/D轉(zhuǎn)換的原理及實現(xiàn) 28602020%?？己说梅?理論考核×60%+試驗考核×20%+尋?？己恕?0%。120100課程考核1：1。要求和考 試驗考核由試驗出勤、試驗操作和試驗報告組成。某個試驗未出勤則不得分。核方式 在試驗出勤的前提下，單個試驗得分=試驗操作得分×50%+試驗報告得分×50%。試驗考核總得分等于全部單個試驗得分的算術(shù)平均分。尋常考核由上課狀況〔包括上課出勤、上課答問、上課紀(jì)律〕和習(xí)題作業(yè)組成。尋?？己说梅?上課狀況得分×70%+習(xí)題作業(yè)得分×30%。第 一 章 直流電路及電路分析的根本方法 課時數(shù) 10目標(biāo)

理解電路的概念，以及電流、電壓、電位、電動勢、電能、電功率等常用物理量的概念；能對直流電路的常用物理量進展簡潔的分析與計算；運用歐姆定律、基爾霍夫定律和疊加法、戴維南定理等電路分析的方法對電路進展分析和計算。點教學(xué)方法

重點：電路中的根本概念和電路的分析方法；難點：電位的概念，參考方向,等效電源原理通過多媒體課件表達，留意通過形象的比方幫助學(xué)生理解電路中的概念，在電路〔講授、討 分析方法的教學(xué)中，關(guān)心板書，邊計算邊講解，并輔以大量的例題分析。在試驗中設(shè)論、案例分析、試驗等〕計電路以驗證電路分析的方法，加強學(xué)生的理解和動手力量。

表達：電路的根本概念和分析方法例題分析：通過例題講解和分析，加深學(xué)生對電路概念和分析方法的把握和理解。試驗實訓(xùn)本章教學(xué)內(nèi)容一、專業(yè)課介紹介紹本課程的學(xué)習(xí)方法，課程內(nèi)容和大致課時安排二、電路的根本概念介紹電路的根本概念和類型，電路元件模型介紹常用抱負(fù)元件及符號 集總參數(shù)模型電路的根本物理量：電壓、電流、功率的定義介紹代號 代號中文英文中文英文中文英文兆(mega)兆M106厘(centi)厘c10-2千(kilo)千k103毫(milli)毫m10-3百(hecto)百h102微(micro)微μ10-6十(deca)十Da10皮(pico)皮p10-12常用單位參考方向：定義和分析例題三、電路的根本定律1.歐姆定律基爾霍夫定律電流定律(b)電壓定律四、電路的連接和工作狀態(tài)電源有載工作時的電流、電壓和功率電源開路時的電流、電壓和功率電源短路時的電流、電壓和功率電阻串并聯(lián)的等效變換電阻串聯(lián)特點(b)電阻并聯(lián)特點(c)混聯(lián)舉例五、電流源的等效變換兩種電源模型兩種電源等效變換六、電路分析根本方法 支路電路法:把握支路、回路、結(jié)點、網(wǎng)孔的概念并會在實際電路中分析(a)定義：以支路電流為未知量列寫電路方程的分析方法。分析方法：對節(jié)點數(shù)為n，網(wǎng)孔為m，支路數(shù)為b的電路總共有b個未知支路電流數(shù)目，依據(jù)基爾霍夫定律列出：KCLn–1個KVLm結(jié)點電壓法疊加定理定理內(nèi)容在任何由線性元件、線性受控源和獨立鼓勵源組成的線性電路中，任一支路的響應(yīng)〔電壓或電流〕等于各個鼓勵源單獨作用時在該支路所產(chǎn)生的響應(yīng)的代數(shù)和。疊加定律的解題步驟將電路的各支路的響應(yīng)〔電壓或電流〕可以看成是由各個鼓勵源單獨作用時，在該支路的響應(yīng)疊加。在計算某一獨立電源單獨作用所產(chǎn)生的電壓或電流時，應(yīng)將電路中其它獨立電壓源用短路(uS=0)代替，而其它獨立電流源用開路(iS=0)代替。電路中全部電阻都不予更動，受控源則保存在各分電路中。二端網(wǎng)絡(luò)及戴維南定理思路：在線性電路分析中，經(jīng)常遇到只需爭辯某一支路的狀況。這時，可以將除我們需保存的支路外的其余局部的電路(通常為二端網(wǎng)絡(luò))，等效變換為較簡潔的含源支路(實際電壓源或?qū)嶋H電流源支路)，可大大便利我們的分析和計算。R0 待求維南定理u 支路ocN 待求支路

－iSCR 待求0支路頓定理戴維南定理內(nèi)容任何線性有源電阻性二端網(wǎng)絡(luò)N，可以用電壓為Uoc的抱負(fù)電壓源和阻值為R0的電阻串聯(lián)的電路模型來替代。其中，電壓Uoc等于該網(wǎng)絡(luò)NR0等于該網(wǎng)絡(luò)N電源置零時〔(uS=0(iS=0等效電阻。資料

1、《電工與電子技術(shù)根底》，畢淑娥編著，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社2、《電路理論根底》，周長源編著，高等教育出版社3、學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和互聯(lián)網(wǎng)資源練習(xí)

《電工與電子技術(shù)根底》，畢淑娥編著，一、二章課后題

通過對電路根本概念的學(xué)習(xí)，把握電流、電壓、電位、電動勢、電能、電功率等?；舴蚨珊童B加法、戴維南定理等對電路進展分析和計算。第 二 章 單相正弦溝通電路 課時數(shù) 8目標(biāo)

把握正弦溝通電路的根本物理量，理解電阻、電感和電容的溝通特性，學(xué)習(xí)交RLC法。點教學(xué)方法

重點：正弦量的三要素，相量表示法，電路元件電壓電流的相量形式；難點：溝通電向量分析法通過多媒體課件表達，留意對溝通電中概念和直流電中概念的比照，在向量分析法的教學(xué)中，留意分析和類比，并輔以大量的例題分析。在試驗中設(shè)計電路以驗證交析、試驗等〕流電的特性，加強學(xué)生的理解和動手力量。表達：單項溝通電的根本概念。本章教學(xué)分析：具體講解向量的概念和與三角函數(shù)的映射關(guān)系，幫助學(xué)生理解。步驟設(shè)計例題分析：通過例題講解和分析，加深學(xué)生對向量分析法的把握和理解。試驗實訓(xùn)本章教學(xué)內(nèi)容一、正弦溝通電正弦溝通電的概念正弦量的三要素頻率(b)幅值(c)初相位正弦溝通電的向量表示法(a)向量圖(b)向量式二、電器元件的溝通響應(yīng)電阻元件溝通特性電容元件溝通特性電感元件溝通特性RLC三、溝通電向量分析法三種電路元件的電壓電流相量表示基爾霍夫定律的相量形式復(fù)阻抗阻抗串并聯(lián)的計算RLC四、溝通電路的功率溝通電中功率的根本概念有功功率(b)無功功率(c)視在功率(d)功率因數(shù)功率因數(shù)的提高串聯(lián)諧振與并聯(lián)諧振資料

1、《電工與電子技術(shù)根底》，畢淑娥編著，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社2、《電路理論根底》，周長源編著，高等教育出版社3、學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和互聯(lián)網(wǎng)資源練習(xí)

《電工與電子技術(shù)根底》，畢淑娥編著，三章課后題RLC電路功率的概念和計算方法。第 三 章 三相正弦溝通電路 課時數(shù) 2目標(biāo)

1、生疏三相三線制的不對稱負(fù)載電路的分析方法；算；以及三相四線制的不對稱電路的分析和計算本章教學(xué)重點與難重點：三相溝通電在實際中的應(yīng)用；難點：負(fù)載星形聯(lián)接和角形聯(lián)接的三相電路。點教學(xué)方法〔講授、爭辯、案例分

講授+爭辯三相電源 0.5學(xué)時負(fù)載星形連接的三相電路 負(fù)載三角形連接的三相電路0.5學(xué)時三相電路的功率0.5學(xué)時本章教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)三相電源對稱三相電源三個大小相等、頻率一樣、相位相互相差120o的正弦溝通電壓源稱為對稱三相電源。對稱三相電壓源的瞬時值表達式為對稱三相電源的相量形式對稱三相電源的波形圖、相量圖對稱三相電源的特點：相序AB，BC挨次，反之，稱為負(fù)序或逆序。工程上通用的是正序。其次節(jié)三相電源的連接1.Y三相電源的相電壓與線電壓之間存在以下關(guān)系：結(jié)論：三相電源星形聯(lián)接時，線電壓有效值為相電壓的有效值的倍，即 同時在相位上線電壓超前相應(yīng)的相電壓如線電壓超前相電壓。Δ形聯(lián)接圖三相電源的相電壓與線電壓之間存在以下關(guān)系：第三節(jié)三相負(fù)載的連接〔Y〕Δ形聯(lián)接圖如右線電流與相電流的關(guān)系:Δ形聯(lián)接圖

聯(lián)結(jié)〕線電流和相電流之間存在以下關(guān)系：結(jié)論：假設(shè)負(fù)載相電流對稱，則線電流有效值為相電流有效值的 倍；在相位上，線電流滯后相應(yīng)的相電流30 。假設(shè)將三角形連接的三相負(fù)載看成一個廣義節(jié)點則存在 與電流是否對稱無關(guān)，可應(yīng)用于全部三相三線制電路。第四節(jié)對稱三相電路的計算一、負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的對稱三相電路對稱三相負(fù)載聯(lián)成星形時有以下特點：、N,兩點均可用無阻抗Y相無關(guān)。不需再另行計算。Δ聯(lián)結(jié)的對稱三相電路1.不計端線阻抗時第五節(jié) 不對稱三相電路的分析不對稱負(fù)載Y形聯(lián)接無中線〔三相三線制〕不對稱負(fù)載Y形聯(lián)接有中線〔三相四線制〕3、不對稱負(fù)載Δ聯(lián)結(jié)的三相電路相電路即可求得各個相電流，再應(yīng)用KCL不再對稱。YY-Y計算。一、三相電路的功率1.瞬時功率2.有功功率3.無功功率視在功率二、三相電路的功率測量“三瓦計”法“二瓦計”法資料

1、邱關(guān)源《電路》北京：人民教育出版社1979219933199541992練習(xí)

P4.1、4.2、4.5、4.8111

算。本章側(cè)重于概念與方法的把握。第 三 章

常用半導(dǎo)體器件

課時數(shù) 61、了解半導(dǎo)體的分類及特點2PN結(jié)的單向?qū)щ娦员菊陆虒W(xué)3、把握二極管的伏安特性4、生疏其他特別二極管的符號及工作條件目標(biāo) 5、生疏三極管的構(gòu)造6、把握三極管的符號及電流放大作用3、把握三極管三種工作狀態(tài)的條件點教學(xué)方法〔講授、爭辯、案例分

教學(xué)難點：二極管的伏安特性，三極管三種工作狀態(tài)的條件講授+爭辯

介紹三極管原理和特性本章教學(xué)內(nèi)容一、半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體依據(jù)物體導(dǎo)電力量〔電阻率〕的不同劃分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。典型的半導(dǎo)SiGeGaAs〔１〕本征半導(dǎo)體的熱敏性、光敏性和摻雜性明顯的發(fā)生轉(zhuǎn)變?！玻病畴娮涌昭▽ι贁?shù)電子能擺脫原子核的束縛而成為自由電子，流下的空位稱為空穴，這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)〔也稱熱激發(fā)〕。在本征半導(dǎo)體中自由電子和空穴是同時成對消滅的，稱為電子空穴對。游離的局部自由電子也可能回到空穴中去，稱為復(fù)合。本征激發(fā)和復(fù)合在肯定溫度下會到達動態(tài)平衡。自由電子和空穴在半導(dǎo)體中都是導(dǎo)電粒子，稱它們?yōu)檩d流子。NPNN體。因五價雜質(zhì)原子中只有四個價電子能與四周四個半導(dǎo)體原子中的價電子形成共價N〔少子熱激發(fā)形成。P空穴型半導(dǎo)體。因三價雜質(zhì)原子在與硅原子形成共價鍵時，缺少一個價電子而在共價鍵中留下一空穴。P型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載流子，主要由摻雜形成；電子是少數(shù)載流子，由熱激發(fā)形成。二.PN在一塊本征半導(dǎo)體在兩側(cè)通過集中不同的雜質(zhì),分別形成N型半導(dǎo)體和P型半N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的結(jié)合面上形成PN結(jié)。1.PN電流大；反之是高阻性，電流小。假設(shè)外加電壓使：PNPNPNPN；PNPN三、半導(dǎo)體二極管構(gòu)造面接觸型和平面型三大類。點接觸型二極管--PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。面接觸型二極管--PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路。平面型二極管-往往用于集成電路制造工藝中。PN流和開關(guān)電路中。伏安特性及主要參數(shù)〔１〕伏安特性曲線曲線，處于第三象限的是反向伏安特性曲線。4-.10二極管的伏安特性曲線正向特性U＞0，即處于正向特性區(qū)域。正向區(qū)又分為兩段：U＞UthUth=0.5V左右，鍺二極管的死區(qū)電壓Uth=0.1V反向特性U＜0U≥UBRUBR電壓?！玻病持饕獏?shù)流。URWN：保證二極管不被反向擊穿而規(guī)定的電壓。在實際工作時，定為反向擊穿電壓的一半。③反向峰值電流IRM：是二極管加上反向工作峰值時的反向飽和電流。硅二極管的反向電流一般在納安(nA)級；鍺二極管在微安(mA)級。四、穩(wěn)壓二極管極管的伏安特性曲線完全一樣，穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線的反向區(qū)、符號和典型應(yīng)用電路如圖4-11所示。符號 (b)伏安特性 (c)應(yīng)用電路4-11穩(wěn)壓二極管的伏安特性穩(wěn)壓管的主要技術(shù)參數(shù)。UZIZIZmin—IZmax～IZminIZ＜IZmin，IZ>IZmax，管子會因過熱而損壞。(3rZ—其概念與一般二極管的動態(tài)電阻一樣，只不過穩(wěn)壓二極管的動態(tài)電阻是從它的反向特性上求取的。rZrz=△UZ/△IZ三、半導(dǎo)體三極管根本構(gòu)造和類型晶體管的特性曲線及主要參數(shù)NPN出特性曲線——IC=f(UCE)|IB=常數(shù)輸入特性曲線共放射極接法的輸入特性曲線見圖4-14。4-14共放射極接法輸入特性曲輸出特性曲線飽和區(qū)--ICUCEUCEUCE＜0.7V(硅管)。此時放射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小。iB=0結(jié)反偏。0.7V四、整流電路電路就稱為整流電路。五、單相橋式整流電路的構(gòu)造和特點7－1所示。7－1單相橋式整流電路7－1中，Tr表示電源變壓器，作用是將溝通電網(wǎng)電壓u1變成整流電路要求的4VD1～VD4依次接成電橋的形式，故稱橋式整流電路。整流二極管承受的最大反向電壓較小，變壓器的利用效率高，因此被廣泛使用。集成器件“橋堆”來實現(xiàn)。7－2所示為單相橋式整流電路的習(xí)慣簡化畫法。圖7－2 式整流電路的習(xí)慣簡化畫法六、單相橋式整流電路的工作原理2圖7－3 電路波形在圖7－3單相橋式整流電路波形中在u的正半周時，u2

導(dǎo)通，VD2、VD3iD1(iD4)的波形；12uu<0V1V4截止V2V3iD2iD3。12LuRu(i)L的波形。資料

o o11979219933199541992練習(xí)

10.4、10.5、10.7、10.8本章教 先介紹二極管，接著介紹三極管原理，最終爭辯二極管及三極管學(xué)小結(jié)實際中局部應(yīng)用。本章側(cè)重于概念與方法的把握。第 五 章 放大電路與集成運算放大器 課時數(shù) 18目標(biāo)

1、生疏放大電路與運算放大器的原理和分析方法；大器在實際中的運用本章教學(xué)重點與難重點：放大電路靜態(tài)工作點求??；難點：運算放大器分析方法。點教學(xué)方法〔講授、爭辯、案例分

講授+爭辯表達：放大電路及運算放大器的根本概念。

分析：具體講解放大電路及運算放大器的原理。例題分析：通過例題講解和分析，加深學(xué)生對應(yīng)用的把握和理解。試驗實訓(xùn)本章教學(xué)內(nèi)容5-1所示。根本組成

圖5-1共射組態(tài)溝通根本放大電路T--起放大作用。負(fù)載電阻RC，RL--將變化的集電極電流轉(zhuǎn)換為電壓輸出。偏置電路UCC(Vcc)，RB--使三極管工作在線性區(qū)。耦合電容C1，C2—起隔直作用，輸入電容C1保證信號加到放射結(jié)，不影響放射結(jié)偏置。輸出C2靜態(tài)和動態(tài)靜態(tài)—ui=0時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)。動態(tài)—ui≠０時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱溝通工作狀態(tài)。放大電路建立正確的靜態(tài)，是保證動態(tài)工作的前提。分析放大電路必需要正確地區(qū)分靜態(tài)和動態(tài)，正確地區(qū)分直流通路和溝通通路。直流通路和溝通通路放大電路的直流通路和溝通通路如圖5-2中〔〔〕所示。直流通路，即能通過直流的通路。從C、B、ERc、RB。CBERc//RL、RB。直流電源和耦合電容對溝通相當(dāng)于短路。由于按迭加原理，溝通電流流過直流電源時，沒有壓降。設(shè)C1、C2足夠大，對信號而言，其上的溝通壓降近似為零，在溝通通路中，可將耦合電容短路。直流通路 (b)溝通通路靜態(tài)分析靜態(tài)工作狀態(tài)的計算分析法依據(jù)直流通路可對放大電路的靜態(tài)進展計算、ICUCEQ用圖解法求靜態(tài)工作點〔略〕動態(tài)分析：微變等效電路法和圖解法是動態(tài)分析的根本方法。(1)5-4〔b〕。5-5動態(tài)性能指標(biāo)計算5-6〔a〕所示。共射根本放大電路 (b)微變等效電路電壓放大倍數(shù)AvAv==－βRL”/rberiri==rbe//Rb1//Rb2≈rbe=rbb”+(1+β)26/IE=300Ω+(1+β)26/IERoRo=rce∥Rc≈Rc二、多級放大電路多級放大電路的連接，產(chǎn)生了單元電路間的級聯(lián)問題，即耦合問題。放大電路的級間耦合必需要保證信號的傳輸，且保證各級的靜態(tài)工作點正確。直接耦合——耦合電路承受直接連接或電阻連接，不承受電抗性元件。直接耦合電路可傳輸?shù)皖l甚至直流信號，因而緩慢變化的漂移信號也可以通過直接耦合放大電路。阻容耦合和變壓器耦合——級間承受電容或變壓器耦合。電抗性元件耦合，只能傳輸溝通信號，漂移信號和低頻信號不能通過。１.阻容耦合放大電路多級放大電路的電壓放大倍數(shù)為各級電壓放大倍數(shù)的剩積。但在計算每一級的電壓放大倍數(shù)時，必需考慮前后級之間的相互影響。２.直接耦合放大電路〔１〕放大電路靜態(tài)工作點的相互影響接耦合或電阻耦合使各放大級的工作點相互影響，這是構(gòu)成直接耦合多級放大電路時必需要加以解決的問題。假設(shè)將根本放大電路去掉耦合電容，前后級直接連接，如圖５－１１所示。于是VC1=VB2VC2=VB2+VCB2＞VB2〔VC1〕這樣，集電極電位就要逐級提高，為此后面的放大級要參加較大的放射極電阻，從而無法設(shè)置正確的工作點。這種方式只適用于級數(shù)較少的電路。圖５－１１ 直接耦合放大電路〔2〕零點漂移零點漂移是三極管的工作點隨時間而漸漸偏離原有靜態(tài)值的現(xiàn)象。產(chǎn)生零點漂移的主要緣由是溫度的影響，所以有時也用溫度漂移或時間漂移來表示。工作點參數(shù)的變化往往由相應(yīng)的指標(biāo)來衡量。三、運算放大電路1、架構(gòu)2、分析方法3、應(yīng)用比例運算電路、加法運算電路、減法運算電路等11979本章學(xué)資料

2、蔡元