電磁電子理論(三星上課)

1、博迪企業(yè)管理顧問有限公司1/15一.量測系統(tǒng)誤差的分析v電磁電子理論主講:袁強(qiáng)新2/15正弦交流電的特點(diǎn)正弦交流電的特點(diǎn)1.它的電壓或電流隨時間按正弦規(guī)律變化它的電壓或電流隨時間按正弦規(guī)律變化.2.容易產(chǎn)生容易產(chǎn)生,并且可以利用變壓器改變電壓并且可以利用變壓器改變電壓,便于輸便于輸 送和應(yīng)用送和應(yīng)用.3.同頻率的正弦量之和或差仍為同一頻率的正弦同頻率的正弦量之和或差仍為同一頻率的正弦 量量.4.正弦交流電變化較平滑正弦交流電變化較平滑,不會引起電壓破壞電氣不會引起電壓破壞電氣 設(shè)備的絕緣設(shè)備的絕緣.3/15一一.正弦量三要素正弦量三要素1.頻率頻率(周期周期) 1).周期周期:正弦量的每個值在

2、經(jīng)過相等的正弦電壓、電流正弦量的每個值在經(jīng)過相等的正弦電壓、電流 正方向時間后重復(fù)出現(xiàn)，那么再次重復(fù)出現(xiàn)所需的最正方向時間后重復(fù)出現(xiàn)，那么再次重復(fù)出現(xiàn)所需的最 短時間性間隔就稱為周期短時間性間隔就稱為周期. 2).周期周期:用用T表示，單位為秒（表示，單位為秒（s） 3).頻率頻率: :每秒鐘內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)稱為頻率，用每秒鐘內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)稱為頻率，用f表示，表示， 單位為赫茲（單位為赫茲（Hz），），簡稱赫。簡稱赫。 f=1/Tf=1/T 4/15 4).4).角頻率角頻率 : :正弦量的變化快慢還可以用角頻率正弦量的變化快慢還可以用角頻率表表示。示。 正弦量在一個周期內(nèi)變化的電角度為正弦

3、量在一個周期內(nèi)變化的電角度為2 弧度弧度. 5). 公式公式:=2/T=2f.=2/T=2f.它的單位為弧度它的單位為弧度/ /秒（秒（radrad/s/s） 6).我國電力標(biāo)準(zhǔn)頻率為我國電力標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz，它的周期和角頻率分別它的周期和角頻率分別 為為0.02s 和和314rad/s。2.幅值和有效值幅值和有效值 1).瞬時值瞬時值 :正弦量在任一瞬間的值稱為瞬時值，用小寫正弦量在任一瞬間的值稱為瞬時值，用小寫 字母表示，如字母表示，如i u分別表示電流、電壓的瞬時分別表示電流、電壓的瞬時 值。值。 2). 2).幅值或最大值幅值或最大值:瞬時值中最大的值稱為幅值或最大值瞬時值中最大的值

4、稱為幅值或最大值 .5/15 3)3)幅值表示方法幅值表示方法: :用帶下標(biāo)用帶下標(biāo)m表示，如表示，如Im 、UmUm 分別表示分別表示 電流、電壓的幅值。電流、電壓的幅值。 4).正弦電壓瞬時值正弦電壓瞬時值 (三角函數(shù)三角函數(shù) ):u(t)=u(t)=UmsinUmsin(t+)(t+) 5).熱量熱量公式公式:i 2Rdt=I2RT 6).交流電流交流電流I的有效值的有效值 : I= 7).正弦電壓有效值為正弦電壓有效值為: U=T0Im 2Um 26/153.初相位初相位 1).初相位初相位 :正弦電壓表達(dá)式正弦電壓表達(dá)式u (t)=Um sin(at+u (t)=Um sin(at+

5、) )可以看可以看 出，反映正弦量的初始值（出，反映正弦量的初始值（t=0t=0時）為時）為 u(0)= u(0)=UsinUsin這里這里,反映了正弦電壓初使值的反映了正弦電壓初使值的 大小，稱為初相位，簡稱初相，而（大小，稱為初相位，簡稱初相，而（at+at+）稱稱 為相位角或相位為相位角或相位。 2). 2).不同的相位對應(yīng)不同的瞬時值不同的相位對應(yīng)不同的瞬時值. 3).初相初相和相位（和相位（at+）用弦度作單位，工程上常用度用弦度作單位，工程上常用度 作單位。作單位。 7/154).在正弦交流電路中，經(jīng)常遇到同頻率的正弦量，它們在正弦交流電路中，經(jīng)常遇到同頻率的正弦量，它們 只在幅值

6、及初上有所區(qū)別。圖只在幅值及初上有所區(qū)別。圖3所示的兩個正弦電壓，所示的兩個正弦電壓， 其頻率相同，幅值、初相不同，分別表示為其頻率相同，幅值、初相不同，分別表示為:8/15 5).相位差相位差 :兩個同頻率的正弦量相位角之差稱相位差兩個同頻率的正弦量相位角之差稱相位差 . 表示表示 : =(wt+1 ) -（wt+2）=1-2 6).在圖在圖4中，同頻率正弦電流中，同頻率正弦電流1和和 i2具有相同的初相位，具有相同的初相位， 即相位差即相位差=00，則則1 i2 稱為同相；而同頻率正弦電稱為同相；而同頻率正弦電 流流1和和i3 相位差相位差=1800，則稱它們反相。則稱它們反相。 7).例

7、例21用示波器測得圖用示波器測得圖5（a）電的各電壓如圖電的各電壓如圖5 （b）所示。（所示。（1）寫出）寫出uab ucb 的表達(dá)式；（的表達(dá)式；（2）求）求 uab 與與ubc 的相位差。的相位差。9/151）寫出）寫出uab ucb 的表達(dá)式；（的表達(dá)式；（2）求）求 uab 與與ubc 的相位差。的相位差。 10/15二二.半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管 1.基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) :一個一個PNPN結(jié)，接出相應(yīng)的電極引線，再加上結(jié)，接出相應(yīng)的電極引線，再加上 管殼密封就是只半導(dǎo)體二極管。管殼密封就是只半導(dǎo)體二極管。 2. 2.分類分類: : 1). 1).點(diǎn)接觸型二極管點(diǎn)接觸型二極管: :（一般

8、為鍺管）是由一根很細(xì)的（一般為鍺管）是由一根很細(xì)的 金屬絲和金屬絲和N N型鍺片的表面接觸，正方向通以大的瞬型鍺片的表面接觸，正方向通以大的瞬 時電流，使觸須半導(dǎo)體牢固地熔接而構(gòu)成時電流，使觸須半導(dǎo)體牢固地熔接而構(gòu)成PNPN結(jié)。結(jié)。 A).A).特點(diǎn)特點(diǎn): :PNPN結(jié)面積很小，只能通過較小電流和承結(jié)面積很小，只能通過較小電流和承 受較低的反向電壓，但高頻特性好，因此點(diǎn)接受較低的反向電壓，但高頻特性好，因此點(diǎn)接 觸型二極管主要用于高頻和小功率，工作以及觸型二極管主要用于高頻和小功率，工作以及 用作數(shù)字電路中的開關(guān)元件。用作數(shù)字電路中的開關(guān)元件。 11/15示圖示圖:1).1).面接觸型二極管面

9、接觸型二極管: :面接觸型二極管的面接觸型二極管的PNPN結(jié)采用合金法結(jié)采用合金法 或擴(kuò)散法制造或擴(kuò)散法制造 2)2)特點(diǎn)特點(diǎn): :由于由于PNPN結(jié)的面積較大，能通過較大電流，但工結(jié)的面積較大，能通過較大電流，但工 作頻率低，故面接觸型二極管主要用作整流元件。作頻率低，故面接觸型二極管主要用作整流元件。12/151.1.半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管 又稱晶體管，是一種最重要的半導(dǎo)體器又稱晶體管，是一種最重要的半導(dǎo)體器 件件. .半導(dǎo)半導(dǎo) 體三極管（簡稱三極管）體三極管（簡稱三極管）2.2.用途用途: :模擬電子技術(shù)還是數(shù)字電子技術(shù)中都有廣泛應(yīng)用。模擬電子技術(shù)還是數(shù)字電子技術(shù)中都有廣泛應(yīng)用。 例如

10、廣播電臺發(fā)射出來的極其微弱的無線電信號，通例如廣播電臺發(fā)射出來的極其微弱的無線電信號，通過天線接收系統(tǒng)，進(jìn)入收音機(jī)中，經(jīng)過收音機(jī)內(nèi)的放大過天線接收系統(tǒng)，進(jìn)入收音機(jī)中，經(jīng)過收音機(jī)內(nèi)的放大電路放大并驅(qū)動揚(yáng)聲器工作。半導(dǎo)體收音機(jī)中的放大電電路放大并驅(qū)動揚(yáng)聲器工作。半導(dǎo)體收音機(jī)中的放大電路正是以三極管為放大元件的。路正是以三極管為放大元件的。13/153.3.基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu): : 三極管由三極管由2 2個個PNPN結(jié)和結(jié)和3 3個電極構(gòu)成。個電極構(gòu)成。4 4分類分類: :平面型和合金型兩類平面型和合金型兩類 1).1).硅管主要是平面型硅管主要是平面型, ,鍺管主要是合金型鍺管主要是合金型. . 5.5.分區(qū)分區(qū): :發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)等三個區(qū)域，三個區(qū)的引出線分發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)等三個區(qū)域，三個區(qū)的引