電子電路復(fù)習(xí)PPT

第一章(1).動(dòng)態(tài)特性電容在直流電路中相當(dāng)開(kāi)路——隔直流作用返回例:如圖(a)所示，電容與一電流源相接，電流源的波形如圖(b)所示，試求電容電壓。設(shè)u(0)=0。

解：(1)先寫(xiě)出電流的函數(shù)表達(dá)式。(2)根據(jù)公式進(jìn)行分段積分(1).動(dòng)態(tài)特性電感元件端電壓(2).連續(xù)性在有界電壓條件下，電感電流保持連續(xù)性，不能突變。電感在直流電路中相當(dāng)短路無(wú)源元件小結(jié)注：關(guān)于阻礙性，當(dāng)外界條件變化時(shí)，很多事物都具有阻礙變化的特性，如阻尼等。在化學(xué)中，化學(xué)平衡移動(dòng)原理（勒夏特列原理）就描述了：如果改變影響平衡的一個(gè)條件，反應(yīng)就向著能夠減弱這種改變的方向進(jìn)行。自然界中普遍存在，這是自然平衡的重要原因，我們要善于把握和總結(jié)這些，有助于理解科學(xué)真諦并指導(dǎo)科研返回例題例1：一段含源支路ab,求電流i。解：X例：試求電壓和電流,并驗(yàn)證電路功率平衡解：證畢返回晶體管（1）.基本概念返回XX化簡(jiǎn)AB端為簡(jiǎn)單電壓源和電流源.

例題.解：這里把受控電流源轉(zhuǎn)成受控電壓源也很方便。

不懂??！X1.幾個(gè)基本概念

等效(equivalence):

如果一個(gè)單口網(wǎng)絡(luò)N和另一個(gè)單口網(wǎng)絡(luò)M的電壓電流關(guān)系完全相同，即它們?cè)谄矫嫔系姆蔡匦郧€(xiàn)完全重合，則稱(chēng)這兩個(gè)單口網(wǎng)絡(luò)是等效的。端口(port)：網(wǎng)絡(luò)的一對(duì)端口是指網(wǎng)絡(luò)的有以下性質(zhì)的一對(duì)端點(diǎn)：從這一對(duì)端點(diǎn)中的一端流入網(wǎng)絡(luò)的電流等于從另一端流出的電流。單口網(wǎng)絡(luò)（一端口網(wǎng)絡(luò)）：有一對(duì)端口的網(wǎng)絡(luò)。雙口網(wǎng)絡(luò)（二端口網(wǎng)絡(luò)）：有兩對(duì)端口的網(wǎng)絡(luò)。注意：等效是指對(duì)任意外電路都等效。不懂?。4.實(shí)際電壓源模型與實(shí)際電流源

模型的等效變換如果則二者等效

X將如圖所示的單口(二端)網(wǎng)絡(luò)化為最簡(jiǎn)形式。解：例題

串聯(lián)電流源起作用，并聯(lián)電壓源起作用；電流方向：從等效前電壓源的負(fù)極到正極。1.網(wǎng)孔分析法X2.節(jié)點(diǎn)電壓分析法

進(jìn)行整理得：式中的Un.僅表示該點(diǎn)的電勢(shì)，算電壓的時(shí)候還得減！電流源的電流流入為正流出為負(fù)3.幾種特殊情況（2）

若支路為電壓源與電阻串聯(lián)，則可轉(zhuǎn)換為電流源與電阻并聯(lián)。（1）

若電路中含有電壓源支路，則設(shè)其支路電流i為未知量，同時(shí)增列一個(gè)電壓源支路電壓與相關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓的方程。(3)若電路中含有電流源與電

阻串聯(lián)的支路，則在列節(jié)

點(diǎn)方程時(shí)不考慮此電阻。對(duì)于節(jié)點(diǎn)②3.幾種特殊情況對(duì)節(jié)點(diǎn)2無(wú)貢獻(xiàn)，所以方程中不出現(xiàn)。3.幾種特殊情況(4)當(dāng)電路中含有受控源時(shí)，把受控源當(dāng)作獨(dú)立源對(duì)

待，并把控制量用節(jié)點(diǎn)電壓表示。（即增加一個(gè)

控制量與節(jié)點(diǎn)電壓的關(guān)系方程）。

此時(shí)系數(shù)行列式不再對(duì)稱(chēng)，即互導(dǎo)不再相同。整理得：返回3.幾種特殊情況解：試求如圖所示電路中的電流i。X例題思考：功率能否疊加？解得：進(jìn)行疊加解（續(xù)）返回XX

解：

暫時(shí)斷開(kāi)負(fù)載電阻，求AB左邊的等效電路。(1)例題戴維南等效定理方法1：外加電源法(2)求戴維南等效電阻解（續(xù)）X方法2：短路電流法(3)

接上電阻返回解（續(xù)）X2.最大功率傳輸定理此時(shí)負(fù)載得到的最大功率為：若用諾頓等效電路，則為：傳輸效率：

由含源線(xiàn)性單口網(wǎng)絡(luò)傳遞給可變負(fù)載的功率為最大的條件是：負(fù)載應(yīng)與戴維南（或諾頓）等效電阻相等。XX由KCL解：①開(kāi)路電壓例題試求：①可得到最大功率。②在獲得最大功率時(shí)電路的傳輸效率。（用外加電源法）分析：求最大功率解（續(xù)）X電路的傳輸效率

（供出）由KCL（吸收）②解（續(xù)）返回X3.幾點(diǎn)說(shuō)明1）如果可變而固定，則應(yīng)使盡量減小，才能使獲得的功率增大。當(dāng)時(shí)，獲得最大功率。2）單口網(wǎng)絡(luò)和它的等效電路，就其內(nèi)部功率而言是不等效的，所以，由等效電阻算得的功率一般并不等于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部消耗的功率。因此，當(dāng)負(fù)載得到最大功率時(shí)，其功率傳遞效率未必是50％。返回X第二章一階電路的過(guò)渡過(guò)程什么是動(dòng)態(tài)電路？含有電容和電感這樣的動(dòng)態(tài)元件的電路稱(chēng)動(dòng)態(tài)電路。僅含有電阻和電源的電路稱(chēng)為電阻電路什么是過(guò)渡過(guò)程？當(dāng)電路中的結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化，如激勵(lì)或者參數(shù)改變（換路），需要經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)程才能進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)），這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為過(guò)渡過(guò)程。（2）換路定則：

（1）換路：電路結(jié)構(gòu)或參數(shù)的改變（電源或無(wú)源元件的斷開(kāi)或接入等）所引起的電路變化。（3）過(guò)渡過(guò)程：電路發(fā)生換路時(shí)，可能使電路改變?cè)瓉?lái)的工作狀態(tài)而轉(zhuǎn)變到另外一種工作狀態(tài)，而這種轉(zhuǎn)變往往需要經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程，稱(chēng)這個(gè)過(guò)程為過(guò)渡過(guò)程。換路前的一瞬間記為換路后的一瞬間記為4.幾個(gè)定義返回X獨(dú)立初始值

（4）非獨(dú)立初始值：除了電容電壓和電感電流外，電路的其余響應(yīng)在t0時(shí)刻的值稱(chēng)為非獨(dú)立初始值4.幾個(gè)定義XX5.非獨(dú)立初始值換路前為啥不是R1？非獨(dú)立初始值換路后不懂?。?！非獨(dú)立初始值換路的瞬間電容用t0+時(shí)刻電容電壓值的電壓源代替電感用t0+時(shí)刻電感電流值的電流源代替1.幾個(gè)定義t

t0時(shí)的RC串聯(lián)電路

說(shuō)明：us在

t=t0時(shí)可能不連續(xù)，但電容電壓卻是連續(xù)的，零輸入響應(yīng)

零狀態(tài)響應(yīng)

＋X不懂?。?！X解：根據(jù)換路定則：返回例題零輸入解：X例題零狀態(tài)

返回解（續(xù)）X如圖所示電路，開(kāi)關(guān)K閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，t=0時(shí)K閉合。試求uC(t)，t0。電路處于穩(wěn)態(tài)(圖a)解:(圖b)(a)(b)X例題1全響應(yīng)(1)零輸入響應(yīng)(圖c)(c)(2)零狀態(tài)響應(yīng)

(圖d)(d)

解（續(xù)）X(3)全響應(yīng)根據(jù)疊加原理解（續(xù)）X(4)12V電壓源改為24V電壓源此時(shí)，只影響零輸入響應(yīng)，零狀態(tài)響應(yīng)不變。所以，全響應(yīng)為：思考：如果36V電壓源改為48V電壓源結(jié)果如何？解（續(xù)）X不懂?。?.三要素法解題步驟

(1)1.2.(2)X解:X例題2

解（續(xù)）X解（續(xù)）X解（續(xù)）X瞬態(tài)穩(wěn)態(tài)z.i.rz.s.r瞬態(tài)穩(wěn)態(tài)z.i.rz.s.r解（續(xù)）X第三章兩個(gè)同頻率的正弦量：定義相位差：二者同相二者反相2.同頻率正弦量的比較

二者正交1.復(fù)數(shù)其中：為虛數(shù)單位。其中：1.1復(fù)數(shù)的表示（1）相等：兩個(gè)復(fù)數(shù):或（2）加減：（3）乘法：（4）除法：1.復(fù)數(shù)1.2復(fù)數(shù)的運(yùn)算（1）已知（2）已知

它的正弦時(shí)域表示式為例題（續(xù)）（3）3.小結(jié)（1）正弦量是時(shí)間的函數(shù)（時(shí)域），而相量只包含了正弦量的幅值（或有效值）和初相位（復(fù)數(shù)域），它只能代表正弦量，而并不等于正弦量。即：（2）在確定的頻率下，正弦量和相量之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。給定了正弦量，可以得出表示它的相量；反之，由一已知的相量及其所代表的正弦量的頻率，可以寫(xiě)出它所代表的正弦量。已知

，解：根據(jù)線(xiàn)性性質(zhì):進(jìn)行反變換得：所以：——相量形式同理可得KVL的相量形式為：注意基爾霍夫定律的相量形式2.電容元件

根據(jù)VCR：電容元件VCR的相量形式

所以：相量模型相量圖所以或結(jié)論：電容元件的電流超前電壓,

亦即電壓滯后電流。2.電容元件

3.電感元件根據(jù)VCR：所以：電感元件VCR的相量形式

相量模型電路如圖所示，已知

求電流

解:例題根據(jù)KCL：所以：相量圖解（續(xù)）R、L、C元件VCR的相量形式：——元件的阻抗(impedance)

（單位：歐姆）——元件的導(dǎo)納(admittance)

（單位：西門(mén)子）——?dú)W姆定律的相量形式1.歐姆定律的相量形式2.R、L、C元件的阻抗和導(dǎo)納2.1阻抗分析：|XC|

與

成反比，

越小，

|XC|越大。當(dāng)

＝0（直流）時(shí)，

|XC|＝

——隔直作用。XL與

成正比，

越小，

XL越小。當(dāng)

＝0（直流）時(shí)，

XL＝0——導(dǎo)直作用。2.R、L、C元件的阻抗和導(dǎo)納RLC串聯(lián)電路如圖所示，已知解：寫(xiě)出正弦量的相量作相量模型其中：——阻抗的?！杩沟姆?/p>

（阻抗角）解（續(xù)）討論：結(jié)論：根據(jù)阻抗角的正負(fù)可以判斷電壓電流的相位關(guān)系及電路的性質(zhì)。說(shuō)明電壓超前電流，稱(chēng)這種電路為感性電路。說(shuō)明電壓滯后電流，稱(chēng)這種電路為容性電路。說(shuō)明電壓與電流同相，稱(chēng)這種電路為電阻性電路。如圖所示電路，已知解：寫(xiě)出正弦量的相量作相量模型例題解（續(xù)）

解（續(xù)）列出如圖所示電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程。解：例題求開(kāi)路電壓

求戴維南等效電路，已知解：例題等效阻抗求短路電流戴維南等效電路諾頓等效電路解（續(xù)）總結(jié)：相量法解題步驟(1)

寫(xiě)出已知正弦量的相量。(2)

作出原電路的相量模型，求出電路中各相量間的關(guān)系。(3)

根據(jù)所求得的相量，寫(xiě)出相應(yīng)的正弦量。1.平均功率（電阻）

1.平均功率（電容）

1.平均功率（電感）

1.平均功率

電容和電感的平均功率均為0，不消耗能量，僅與電源交換能量

2.瞬時(shí)功率

2.瞬時(shí)功率

時(shí)吸收能量時(shí)能量返還給電源當(dāng)電路中含有電阻時(shí)，吸收能量>返還能量，因此上方的面積大一些

3.有功功率

稱(chēng)為功率因數(shù)表示單口網(wǎng)絡(luò)電壓和電流的相位差此部分功率是消耗在了電路中的電阻上，稱(chēng)為有功功率，對(duì)應(yīng)功率曲線(xiàn)中的平均值

4.無(wú)功功率

稱(chēng)為無(wú)功功率衡量電路中電容電感與電源交換能量的規(guī)模單位為乏，與伏*安的量綱一樣

4.無(wú)功功率

感性電路的無(wú)功功率>0容性電路的無(wú)功功率<0電阻性電路的無(wú)功功率=0，表明

例題

求網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)、有功功率、無(wú)功功率解：1.RLC串聯(lián)諧振電路諧振條件：——諧振頻率1.1諧振條件當(dāng)X=0時(shí)，電路呈現(xiàn)純電阻性，，此時(shí)電路處于諧振（resonance)狀態(tài)。1.2諧振時(shí)電路的特性

①②

③

各元件電壓相量圖1.RLC串聯(lián)諧振電路1.RLC串聯(lián)諧振電路

大小相等，方向相反。通常UL0=UC0>>UR0,所以又稱(chēng)為電壓諧振。品質(zhì)因數(shù)：——諧振頻率2.RLC并聯(lián)諧振電路

例題收音機(jī)的接收回路組成RLC串聯(lián)諧振回路，假設(shè)R=12.2歐姆，電感L=0.25mH，調(diào)節(jié)電容器以收聽(tīng)540K赫茲的節(jié)目，求此時(shí)電容值及電路的品質(zhì)因數(shù)解第四章PN結(jié)的形成P型半導(dǎo)體：由單晶硅通過(guò)特殊工藝摻入少量的三價(jià)元素組成，會(huì)在半導(dǎo)體內(nèi)部形成帶正電的空穴；

N型半導(dǎo)體：由單晶硅通過(guò)特殊工藝摻入少量的五價(jià)元素組成，會(huì)在半導(dǎo)體內(nèi)部形成帶負(fù)電的自由電子。

PN結(jié)的形成

采用不同的摻雜工藝,將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱(chēng)PN結(jié)。PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?/p>

一塊單晶半導(dǎo)體中，一部分摻有受主雜質(zhì)是P型半導(dǎo)體，另一部分摻有施主雜質(zhì)是N型半導(dǎo)體時(shí)，P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的交界面附近的過(guò)渡區(qū)稱(chēng)。反向特性-IiSD?IS=硅管小于0.1微安鍺管幾十到幾百微安截止區(qū)：在電路中相當(dāng)于開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)反向擊穿區(qū)：電流急劇增加燒毀二極管利用，穩(wěn)壓管反向擊穿電壓：UBR

溫度影響

在正向特性區(qū)，二極管的死區(qū)隨溫度的升高而縮小，正向?qū)妷航档?。溫度升高一攝氏度，正向?qū)妷合陆?mV。

在反向特性區(qū)，隨溫度升高，反向擊穿電壓減小，反向飽和電流IS增大。溫度每升高十?dāng)z氏度，IS增大約一倍。4.1.4主要參數(shù)器件的參數(shù)可以在產(chǎn)品手冊(cè)中查2.最大反向電壓UR:指二極管允許施加最大反向電壓，一般為擊穿電壓的一半1.最大整流電流IF:指二極管正常工作時(shí)允許通過(guò)最大正向電流。3.反向電流IR:指二極管未被擊穿時(shí)的反向電流值，此電流越小，說(shuō)明二極管的單向?qū)щ娦栽胶谩?.最高工作頻率fM:指二極管具有單向?qū)щ娦缘淖罡吖ぷ黝l率。由于PN結(jié)有電容效應(yīng)，頻率過(guò)高，單向性變差。PNVDD1VDD2UORLR1kW3kWIOI1I215V12V理想模型和恒壓降模型舉例例1

試求下圖硅二極管電路中電流I1、I2、IO和輸出電壓UO值解：假設(shè)二極管斷開(kāi)UP=15VUPN>0.7V，二極管導(dǎo)通，等效為0.7V的恒壓源PNVDD2UORLR1kW3kWIOI1I215V12VVDD1UO=VDD1

UD(on)=（15

0.7）V=14.3VIO=UO/RL=14.3V/3

k?

=4.8mAI1=IO+I2=（4.8+2.3）mA=7.1mAI2=(UO

VDD2)/R=(14.3

12)V/1

k?

=2.3mA解：假設(shè)二極管斷開(kāi)例1試求下圖硅二極管電路中電流I1、I2、IO和輸出電壓UO值0.7VUP=15VUPN>0.7V，二極管導(dǎo)通，等效為0.7V的恒壓源2.二極管限幅電路ui+-Duo+-RUrUi<Ur時(shí)，D反偏，D相當(dāng)于斷開(kāi)，Uo=UiuiUruo4.1.6穩(wěn)壓二極管UIIZIZmax

UZ

IZ穩(wěn)壓誤差曲線(xiàn)越陡，電壓越穩(wěn)定。UZ動(dòng)態(tài)電阻：rz越小，穩(wěn)壓性能越好。利用二極管的反向擊穿特性的一種特制二極管+-20VZ1u0+-Z21K例題:Dz1和Dz2的穩(wěn)定電壓值分別為6V和12V，穩(wěn)定電流是5mA，求輸出電壓u0解：Dz1導(dǎo)通，管壓降為0.7V,Dz2反偏起穩(wěn)壓管的作用，故u0等于12.7V，回路電流為i=(20-12.7)/1k=7.3mAi>5mA，故穩(wěn)壓效果較好穩(wěn)壓管的主要參數(shù)⑴穩(wěn)定電壓Vz

：

反向電流工作時(shí)，二極管兩端的電壓值⑵最小穩(wěn)定電流IzMIN：指穩(wěn)壓管起穩(wěn)壓作用時(shí)所需最小工作電流⑶最大穩(wěn)定電流IzMAX

：若工作電流大于此電流，則二極管會(huì)發(fā)生熱擊穿，二極管損壞。⑷動(dòng)態(tài)電阻rz

：在穩(wěn)壓范圍內(nèi)，穩(wěn)壓管端電壓與通過(guò)電流變化量之比稱(chēng)為動(dòng)態(tài)電阻，其值越小，穩(wěn)壓性越好。⑸動(dòng)態(tài)電阻的溫度系數(shù)aU：說(shuō)明穩(wěn)壓值受溫度影響的參數(shù)。(6)最大功率耗散求：電阻R和輸入電壓ui的正常值。穩(wěn)壓工作原理iiLRLDZuoiZRui例題穩(wěn)壓管的技術(shù)參數(shù):負(fù)載電阻。解：令輸入電壓達(dá)到上限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為Izmax?！匠?

UO↓UI↑→UO↑→UZ↑

→IZ↑→I↑IR↑令輸入電壓降到下限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為Izmin。聯(lián)立方程1、2，可解得：iiLRLDZuoiZRui4.2雙極型晶體管

雙極型晶體管簡(jiǎn)稱(chēng)晶體管或三極管，是對(duì)信號(hào)具有放大作用的三端半導(dǎo)體器件。廣泛應(yīng)用與各種電子電路中。主要內(nèi)容：

1.晶體管的結(jié)構(gòu)及電路組態(tài)：物理結(jié)構(gòu)、三種組態(tài)

2.晶體管的特性曲線(xiàn)和工作狀態(tài)：共射極輸入特性、共射極輸出特性

3.晶體管的主要參數(shù)：共射極電流放大系數(shù)、極間反向電流、極限參數(shù)、特征頻率4.2.1晶體管的結(jié)構(gòu)與組態(tài)集電結(jié)發(fā)射結(jié)NPN型CPNNEB發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)基極發(fā)射極集電極PNP型NPPEB基區(qū)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電區(qū)發(fā)射區(qū)集電極C發(fā)射極基極BETCNPNBET