電工電子技術(shù)應(yīng)用高職PPT完整全套教學(xué)課件

電工電子技術(shù)應(yīng)用電路基礎(chǔ)第一章全套PPT課件【ch01】電路基礎(chǔ).pptx【ch02】正弦交流電路.pptx【ch03】3相交流電路.pptx【ch04】磁路與變壓器.pptx【ch05】模擬電子電路.pptx【ch06】數(shù)字電子電路.pptx電路概述01電路概述電路是電流流通的路徑。由電源、負(fù)載和連接電源、負(fù)載之間的中間環(huán)節(jié)三部分組成。電路中的基本物理量02電流及其參考方向?qū)w中的電流如圖1-3所示，電的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為電流。電流及其參考方向在分析電路時(shí)，必須預(yù)先假設(shè)電路中電流的方向，預(yù)先假設(shè)的電流方向稱為電流的參考方向。電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)及其參考方向1.電壓

電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)及其參考方向分析電路與分析電流一樣，必須預(yù)先假設(shè)電路中電壓的方向。電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)及其參考方向2.電壓、電流關(guān)聯(lián)的參考方向電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)及其參考方向2.電壓、電流關(guān)聯(lián)的參考方向電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)及其參考方向3.電位4.電動(dòng)勢(shì)為了更好地理解電動(dòng)勢(shì)的含義，可以先從電的本質(zhì)角度分析手電筒小燈泡發(fā)光的原理。電路中兩點(diǎn)間的電壓也可用這兩點(diǎn)間的電位差來表示，即Uab=Ua-Ub電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)及其參考方向4.電動(dòng)勢(shì)電能和電功率a、b兩點(diǎn)間的電壓為U，在時(shí)間t內(nèi)電荷q受電場力作用，從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，則電場力所做的為:W=Uq=UIt單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能稱為電功率(簡稱功率)，即P=W/t功率與電流、電壓之間的關(guān)系為:P=UI若元件的電壓和電流為非關(guān)聯(lián)參考方向，則P=-UI電壓和電流的測量1.電壓的測量電壓和電流的測量直流電壓的測量用直流電壓表測量直流電壓。交流電壓的測量用交流電壓表測量交流電壓，交流電壓表不分極性，但同樣要注意量程的選擇。電壓和電流的測量1.電流的測量電壓和電流的測量直流電壓的測量用直流電流表測量直流電流。交流電壓的測量用交流電流表測量交流電流時(shí)，無須注意電流表極性，但也要注意量程的選擇。電路基本元件的伏安特性03電阻元件的伏安特性1.電阻元件伏安特性測試電阻元件的伏安特性2.電阻元件的伏安特性——?dú)W姆定律當(dāng)電壓和電流是關(guān)聯(lián)參考極性時(shí)，直流電路中的線性電阻的歐姆定律為:U=IR2.電阻元件的伏安特性——?dú)W姆定律當(dāng)電壓和電流是非關(guān)聯(lián)參考極性時(shí)，直流電路中的線性電阻的歐姆定律為:U=-IR電阻元件的伏安特性遵循歐姆定律，其兩端電壓與電流成非線性關(guān)系。電容元件的伏安特性電容元件是儲(chǔ)存電場能量的元件。純電容元件作為負(fù)載的純電容負(fù)載電路。電感元件的伏安特性電感元件是儲(chǔ)存磁場能量的元件。純電感元件作為負(fù)載的純電感負(fù)載電路。電壓源通常使用的電池(干電池、蓄電池)和直流發(fā)電機(jī)都含有電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻Ro。電壓源電壓源輸出端的電壓U隨負(fù)載電流I的變化情況可以用圖形來表示稱為伏安特性曲線(V-A特性曲線)。電流源可以考慮用下面的例子說明內(nèi)阻較大的電源輸出電流比較穩(wěn)定。電流源電流源及理想電流源的伏安特性。電阻連接04電阻串聯(lián)電阻串聯(lián)(1)當(dāng)電阻串聯(lián)時(shí)，串聯(lián)電路兩端的電阻等于各個(gè)電阻之和。(2)串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻的大小成正比。串聯(lián)的電阻越大，分配到的電壓就越大;串聯(lián)的電阻越小，分配到的電壓就越小。電阻并聯(lián)若電路中有兩個(gè)或兩個(gè)以上電阻連接在兩個(gè)公共節(jié)點(diǎn)之間，則這樣的連接方法稱為電阻的并聯(lián)，各并聯(lián)電阻兩端的電壓U相同。電路工作狀態(tài)05有載工作狀態(tài)電路的有載工作狀態(tài)開路工作狀態(tài)開路工作狀態(tài)短路工作狀態(tài)在短路工作狀態(tài)下電源所產(chǎn)生的電能全被內(nèi)阻消耗電路分析方法06常用術(shù)語節(jié)點(diǎn)二個(gè)或三個(gè)以上電路的匯合點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。01支路相鄰兩節(jié)點(diǎn)間的電路稱為支路。02回路由一個(gè)或多個(gè)支路組成的閉合電路稱為回路。03基爾霍夫定律1.基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律是用來確定連接在同一節(jié)點(diǎn)上各支路電流間關(guān)系的定律。2.基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律是用來確定一個(gè)回路中各段電壓和電動(dòng)勢(shì)間平衡關(guān)系的定律。電壓源與電流源的等效變換法在保證外部電路電壓、電流關(guān)系不變的前提下，電壓源和電流源兩者間可以等效變換。電壓源與電流源的等效變換法電壓源和電流源在等效變換時(shí)還須注意以下幾點(diǎn)：電壓源是電動(dòng)勢(shì)為E的理想電壓源與內(nèi)阻R0聯(lián)，電流源是電流為Is的理想電流源與內(nèi)阻R0相并聯(lián)，它們是同一電源的兩種不同電路模型。在變換時(shí)兩種電路模型的極性必須一致，即電流源流出電流的一端與電壓源的正極性端相對(duì)應(yīng)。這種等效變換是對(duì)外電路的，在電源內(nèi)部是不等效的。理想電壓源和理想電流源不能進(jìn)行電壓源和電流源的等效變換。在電壓源和電流源的變換關(guān)系中，R不限于內(nèi)阻，可擴(kuò)展至任一電阻。疊加定理疊加定理疊加定理是線性電路普遍適用的基本定理，它反映了線性電路的基本性質(zhì)。疊加定理的內(nèi)容可表達(dá)為在線性電路中，多個(gè)電源(電壓源或電流源)共同作用在任一支路所產(chǎn)生的響應(yīng)(電壓或電流)等于這些電源單獨(dú)作用在該支路所產(chǎn)生響應(yīng)的代數(shù)和。電工電子技術(shù)應(yīng)用感謝觀看電工電子技術(shù)應(yīng)用正弦交流電路第二章正弦交流電路概述01正弦交流電路概述正弦交流電路概述大小和方向隨時(shí)間做周期性變化的電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流分別稱為交變電動(dòng)勢(shì)、交變電壓和交變電流，統(tǒng)稱為交流電。在交流電作用下的電路稱為交流電路。正弦交流電路概述正弦交流電動(dòng)勢(shì)的波形圖正弦交流電路的物理量02周期、頻率和角頻率1.周期以電流為例，正弦量的一般式為：i=Imsin(ωt+ψ)周期、頻率和角頻率2.頻率3.角頻率交流電在仕單位時(shí)間內(nèi)變化的電角度稱為角頻率，用符號(hào)ω表示，單位是度/秒(rad/s)。交流電在單位時(shí)間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)稱為頻率，用符號(hào)f表示，單位是赫茲，簡稱赫(Hz)。頻率的常用單位還有千赫(KHz)和兆赫(MHz)。瞬時(shí)值、最大值和有效值瞬時(shí)值正弦交流電的數(shù)值隨時(shí)間而變化，其在某個(gè)瞬間的數(shù)值稱為交流電的瞬時(shí)值。規(guī)定用小寫字母表示。最大值交流電在一個(gè)周期內(nèi)所出現(xiàn)的最大瞬時(shí)值稱為交流電的最大值(又稱幅值)規(guī)定用大寫字母加下標(biāo)m表示。有效值交流電的有效值根據(jù)它的熱效應(yīng)確定。相位、初相和相位差1.相位2.初相交流電是連續(xù)變化的，一般來說沒有固定的起點(diǎn)和終點(diǎn)。但是，為了方便地分析問題，選擇一個(gè)計(jì)算時(shí)間的起點(diǎn)是很有必要的。交流電在t=0時(shí)(計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí))的相位ω稱為交流電的初相位，簡稱初相。初相反映了交流電在計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí)的狀態(tài)。相位不僅決定交流電在變化過程中瞬時(shí)值的大小和方向，還能反映交流電的變化趨勢(shì)。相位、初相和相位差3.相位差兩個(gè)同頻率交流電的相位之差稱為相位差，用ψ表示，即ψ=(ωt+ψ1)-(ωt+ψ2)=ψ1-ψ2正弦量的旋轉(zhuǎn)相量表示法1.旋轉(zhuǎn)相量用旋轉(zhuǎn)相量表示正弦量，能大大簡化正弦量的運(yùn)算。正弦量的旋轉(zhuǎn)相量表示法2.相量和相量圖把同頻率的幾個(gè)正弦量畫在同一個(gè)相量圖上，由于相量的角頻率都相同，因此不管其旋轉(zhuǎn)到什么位置，彼此之間的相位關(guān)系始終保持不變。因此，在研究同頻率相量之間的關(guān)系時(shí)，一般只按初相位做出相量，而不必標(biāo)出角頻率，這樣的圖叫相量圖。單一參數(shù)元件的單相交流電路03純電阻電路純電阻電路純電阻電路1.電流與電壓的相位關(guān)系2.電流與電壓的大小關(guān)系在純電阻電路中，電流與電壓的瞬時(shí)值、最大值、有效值都符合歐姆定律。在正弦電壓的作用下，電阻中通過的電流也是一個(gè)同頻率的交流電流，且與加在電阻兩端的電壓同相位。純電阻電路3.功率在任一瞬間，電阻中的電流瞬時(shí)值與同一瞬間加在電阻兩端電壓瞬時(shí)值的乘積，稱為電阻消耗的瞬時(shí)功率純電感電路純電感電路純電感電路1.電流與電壓的相位關(guān)系2.電流與電壓的大小關(guān)系XL表示電感對(duì)交流電的阻礙作用，稱為感抗，單位是歐姆（Ω）。感抗的大小取決于線圈的電感L和流過它的電流的頻率f。在純電感電路中，電壓uL和電流i是同頻率的正弦量，但在相位關(guān)系上電壓uL超前電流i(π/2)角度。純電感電路3.功率為了與有功功率相區(qū)別，無功功率的單位用乏（var）來表示。純電容電路純電容電路純電容電路1.電流與電壓的相位關(guān)系2.電流與電壓的大小關(guān)系與純電感電路相似，容抗只表示交流電壓和電流最大值或有效值之比，不等于它們的瞬時(shí)值之比。在純電容電路中，電流i與電壓uC的頻率相同，但在相位關(guān)系上電流i超前電壓uC90°。純電容電路3.功率電容與電源間不斷進(jìn)行著能量交換，和純電感電路一樣，瞬時(shí)功率的最大值被定義為電路的無功功率，用以表示電容和電源交換能量的多少。電阻、電感、電容的

串并聯(lián)電路04電阻、電感、電容的串聯(lián)電路由電阻、電感和電容相串聯(lián)所組成的電路叫作R-L-C串聯(lián)電路。電阻、電感、電容的串聯(lián)電路1.端電壓與電流的相位關(guān)系由上述可知，電阻兩端電壓與電流同相，電感兩端電壓較電流超前90°，電容兩端電壓較電流落后90°。因此，電感上的電壓uL與電容上的電壓uC是反相的，故R-L-C串聯(lián)電路的性質(zhì)要由這兩個(gè)電壓分量的大小來決定。電阻、電感、電容的串聯(lián)電路R-L-C串聯(lián)電路端電壓與電流的相位關(guān)系電阻、電感、電容的串聯(lián)電路2.端電壓和電流的大小關(guān)系電路的端電壓與各分電壓構(gòu)成了一個(gè)直角三角形，稱為電壓三角形。電阻、電感、電容的串聯(lián)電路阻抗三角形電阻、電感、電容的串聯(lián)電路3.R-L-C串聯(lián)電路的功率在R-L-C串聯(lián)電路中，只有電阻是消耗功率的，電感和電容都不消耗功率，因此R-L-C串聯(lián)電路中的有功功率，就是電阻上所消耗的功率，即P=URI電感線圈和電容器的并聯(lián)電路在實(shí)際生產(chǎn)和生活中，大多數(shù)負(fù)載都是電感性的，即既含有R又含有L。電感線圈和電容器的并聯(lián)電路1.電路中的電壓和電流關(guān)系在交流并聯(lián)電路中，由于各支路的阻抗不僅會(huì)影響電流的大小，還會(huì)影響電流的相位，因此要用相量法來計(jì)算交流電路的總電流。通常的計(jì)算過程:先分別求出各支路的電流，再用相量合成法計(jì)算總電流。電感線圈和電容器的并聯(lián)電路2.功率只要電源電壓不變，那么感性負(fù)載的工作狀態(tài)就不變，它的有功功率也就不變，即P1=UI1cosψ1功率因數(shù)05提高功率因數(shù)的意義1.充分發(fā)揮電源設(shè)備的潛在能力2.減少供電線路的能量損失當(dāng)負(fù)載電壓和有功功率一定時(shí)，根據(jù)P=UIcosψ可知，功率因數(shù)越低，電路中電流越大，線路中的壓降和功率損耗也就越大。這樣，不僅使電能白白地消耗在線路上，還使負(fù)載兩端的電壓降低，影響負(fù)載的正常工作。在電力系統(tǒng)中，功率因數(shù)是一個(gè)重要指標(biāo)。任何供電設(shè)備由于受到溫升和絕緣條件的限制，在使用時(shí)其電壓和電流都必須在額定電壓和額定電流范圍以內(nèi)，即在額定視在功率以內(nèi)。提高功率因數(shù)的方法在電感性負(fù)載兩端并聯(lián)一只適當(dāng)容量的電容器電工電子技術(shù)應(yīng)用感謝觀看電工電子技術(shù)應(yīng)用三相交流電路第三章三相交流電路概述01三相交流電路概述三相交流電路概述采用三相制的原因，是因?yàn)樗c單相制相比主要具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：在電能生產(chǎn)方面，同容量的三相發(fā)電機(jī)比單相發(fā)電機(jī)體積小、重量輕、成本低。在電能輸送方面，在輸送功率相同、電壓相同、線路損失相等的情況下，采用三相制輸電可大大節(jié)省輸電線的用量，即輸電成本較低。在電能應(yīng)用方面，目前廣泛使用的三相異步電動(dòng)機(jī)是由三相電源供電的，它與單相電動(dòng)機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、性能良好等優(yōu)點(diǎn)。三相交流電源02三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)的相量圖和波形圖三相電源的連接三相電源的連接三相發(fā)電機(jī)的每個(gè)繞組都是獨(dú)立的電源，均可單獨(dú)給負(fù)載供電，但這樣供電需要用六根導(dǎo)線，體現(xiàn)不出三相制在電能輸送方面的優(yōu)越性。實(shí)際上，三相電源是按照一定的方式連接后，再向負(fù)載供電的，通常采用星形連接方式。三相電源的連接三相電源的星形連接三相電源的連接線電壓和相電壓的相量圖三相電源接入三相負(fù)載03三相負(fù)載的星形連接1.三相不對(duì)稱負(fù)載的星形連接把三相負(fù)載分別接在三相電源的一根相線和中線之間的連接方法稱為三相負(fù)載的星形連接(常用“Y”標(biāo)記)。三相負(fù)載的星形連接1.三相不對(duì)稱負(fù)載的星形連接三相不對(duì)稱負(fù)載的星形連接線路圖三相負(fù)載的星形連接2.三相對(duì)稱負(fù)載的星形連接在三相四線制電路中，若三相負(fù)載對(duì)稱，則每相電流的大小及其與相電壓的相位差均相同，所以各負(fù)載中的相電流是對(duì)稱的。三相負(fù)載的星形連接三個(gè)相電流的相量和等于零三相負(fù)載的三角形連接把三相負(fù)載分別接在三相電源的兩根相線之間的連接方法稱為三相負(fù)載的三角形連（常用“△”標(biāo)記）。三相負(fù)載的三角形連接電流和相電流的相量圖電工電子技術(shù)應(yīng)用感謝觀看電工電子技術(shù)應(yīng)用磁路與變壓器第四章磁路01一、磁路鐵磁材料及其特性01一個(gè)有電流的線圈中要產(chǎn)生磁場，如果在線圈中放進(jìn)鐵芯，那么就可以使線圈中的磁場比空心時(shí)增強(qiáng)幾百倍甚至幾千倍，這種效果對(duì)電氣設(shè)備來說是非常有用的，能產(chǎn)生這種效果的材料——鐵、鉆、鎳，以及它們的一些合金和氧化物，統(tǒng)稱為鐵磁材料。鐵磁材料能增強(qiáng)磁場是因?yàn)樗鼈冏陨碛泻芏辔⑿〉淖匀淮呕瘏^(qū)，稱為磁疇。如果把磁疇放進(jìn)通有電流的線圈，那么在通電線圈產(chǎn)生的磁場作用下，大部分磁疇將沿著外磁場的方向排列起來形成附加磁場，從而使線圈中的磁場顯著增強(qiáng)，這種現(xiàn)象形成鐵磁材料的磁場。鐵芯的磁滯和渦流損耗02一、磁路1.磁滯損耗交變電流的大小和正負(fù)方向的改變，將使鐵芯磁疇磁極被反復(fù)磁化并改變極性，但磁疇的變化滯后于電流的變化(稱為磁滯現(xiàn)象)，這將損耗一定的能量，稱為磁滯損耗。對(duì)于使用交流電的設(shè)備來講，要盡量選用磁滯現(xiàn)象不明顯的磁性材料，稱為軟磁材料。如果要制作永久磁鐵，那么就必須選用磁滯現(xiàn)象非常明顯的材料，稱為硬磁材料。鐵芯的磁滯和渦流損耗02一、磁路2.渦流損耗通交流電線圈的鐵芯也是導(dǎo)體，它相當(dāng)于無數(shù)條電阻很小的閉合導(dǎo)線，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，它所包圍的磁通在變化時(shí)要感應(yīng)產(chǎn)生電流，類似旋渦，稱為渦流，如圖4-4(a)所示。渦流將使鐵芯發(fā)熱并消耗能量，稱為渦流損耗。為減小渦流損耗，常采用片間絕緣的疊片鐵芯，這樣可使渦流被限制在很小的截面上，如圖4-4(b)所示。交流鐵芯線圈電路03一、磁路將線圈繞在鐵芯上便構(gòu)成了鐵芯線圈。鐵芯線圈根據(jù)其勵(lì)磁方式的不同又分為直流鐵芯線圈和交流鐵芯線圈兩種。直流鐵芯線圈的勵(lì)磁電流是直流的，產(chǎn)生的磁通是恒定的，不會(huì)在線圈和鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，勵(lì)磁電流僅由外加電壓及勵(lì)磁繞組的電阻決定，與磁路特性無關(guān)，其功率損耗也只包括勵(lì)磁繞組電阻上的損耗，在鐵芯中不會(huì)產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗。交流鐵芯線圈的勵(lì)磁電流是交流的，產(chǎn)生的磁通是交變的，其電磁關(guān)系和損耗有其特殊規(guī)律。交流鐵芯線圈電路03一、磁路1.電磁關(guān)系在交流鐵芯線圈的兩端加交流電壓u，在線圈中就產(chǎn)生交流勵(lì)磁電流i，在交變磁動(dòng)勢(shì)iN的作用下產(chǎn)生交變的磁通。絕大部分磁通通過鐵芯，稱為主磁通φ，但還有很小一部分磁通從附近的空氣中通過，稱為漏磁通φσ，這兩種交變的磁通都將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即主磁電動(dòng)勢(shì)e和漏磁電動(dòng)勢(shì)eσ，它們與磁通的參考方向符合右手螺旋法則。在忽略線圈電阻及漏磁通的條件下，當(dāng)線圈匝數(shù)N、電源電壓U及頻率f一定時(shí)，主磁通的最大值φm基本保持不變。這個(gè)結(jié)論對(duì)分析交流電機(jī)、電器及變壓器的工作原理十分重要。交流鐵芯線圈電路03一、磁路2.功率損耗在交流鐵芯線圈電路中，除線圈電阻上有功率損耗外，鐵芯中也會(huì)有功率損耗。線圈電阻上損耗的功率I2R稱為銅損，用△PCu表示；鐵芯中損耗的功率稱為鐵損，用△PFe表示。鐵損又包括磁滯損耗和渦流損耗兩部分。所以，交流鐵芯線圈工作時(shí)的總功率損耗為：變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理02變壓器的基本結(jié)構(gòu)01變壓器的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)閉合鐵芯上繞有兩個(gè)線圈(稱為繞組)，繞組與繞組之間、繞組與鐵芯之間都是絕緣的。圖4-6所示是變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖及符號(hào)。二、變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理二、變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理變壓器的基本結(jié)構(gòu)011.鐵芯變壓器所用的鐵芯材料屬于軟磁材料。常用的鐵芯材料有硅鋼片、坡莫合金、鐵氧體等。硅鋼片用于工頻電路，坡莫合金用于音頻電路中的微弱磁場，鐵氧體在高頻電路中應(yīng)用得很廣泛，可做收音機(jī)中的磁性天線。2.繞組變壓器所用的繞組迎常用絕練的調(diào)線死的R從’元人亦工職由日接到電源端吸取電和輸出電能，通過電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)電壓、電流的變換。每臺(tái)變壓器中凡接到電源端吸取電能的繞組都叫一次側(cè)繞組(或叫初級(jí)繞組、原邊繞組)，輸出電能端的繞組都叫二次側(cè)繞組(或叫次級(jí)繞組、副邊繞組)。二、變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理變壓器的分類及型號(hào)02變壓器的種類很多，可按電壓的升降、相數(shù)、用途、冷卻方式及冷卻的介質(zhì)進(jìn)行分類。(1)按電壓的升降分類：升壓變壓器和降壓變壓器。(2)按相數(shù)分類：單相變壓器、三相變壓器及多相變壓器。(3)按用途分類：用于供配電系統(tǒng)中的電力變壓器，用于測量和繼電保護(hù)的變壓器(電壓互感器和電流互感器)，產(chǎn)生高電壓供電設(shè)備的耐壓試驗(yàn)用的試驗(yàn)變壓器，電爐變壓器、電焊變壓器和整流變壓器等。(4)按冷卻方式及冷卻的介質(zhì)分類：以空氣冷卻的干式變壓器、以油冷卻的油浸式變壓器和以水冷卻的水冷式變壓器。二、變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理變壓器的額定值031.額定電壓U1N/U2NU1N和U2N分別為一、二次側(cè)額定電壓，以有效值表示，是指變壓器空載時(shí)端電壓的保證值。對(duì)于三相變壓器來說，U1N和U2N均指線電壓，單位為(V)。2.額定電流I1N/I2NI1N和I2N分別為一、二次側(cè)額定電流，是指變壓器連續(xù)運(yùn)行時(shí)，一、二次側(cè)繞組允許通過的最大電流有效值。三相變壓器的額定電流是指線電流，單位為(A)。二、變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理變壓器的額定值033.額定容量SNSN是變壓器在額定狀態(tài)下的電功率輸出能力，單位為(V·A)。單相變壓器：三相變壓器：4.額定頻率fNfN不是指變壓器應(yīng)接入電源的頻率。我國電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz。二、變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理變壓器的工作原理041.電壓變換原理(變壓器空載運(yùn)行)變壓器的一次側(cè)繞組接交流電源u，二次側(cè)開路，這種運(yùn)行狀態(tài)稱為空載運(yùn)行，如圖4-9所示。變壓器一、二次側(cè)繞組的匝數(shù)分別為N1和N2。一次側(cè)繞組接交流電壓u1，二次側(cè)開路，這時(shí)二次側(cè)繞組中的電流為零，電壓為開路電壓u20，一次側(cè)繞組通過的電流為空載電流(勵(lì)磁電流)i10。二、變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理變壓器的工作原理042.電流變換原理(變壓器負(fù)載運(yùn)行)變壓器的一次側(cè)繞組接交流電壓u1，二次側(cè)繞組接負(fù)載|ZL|，變壓器向負(fù)載供電，這種運(yùn)行狀態(tài)稱為負(fù)載運(yùn)行。負(fù)載運(yùn)行后一次側(cè)電流由i10增大到i1，二次側(cè)電流為i2。這時(shí)u2稍有下降，這是因?yàn)槎蝹?cè)繞組接上負(fù)載后，一、二次側(cè)電流i1、i2均比空載時(shí)大，一、二次側(cè)繞組本身的內(nèi)部壓降也比空載時(shí)大，所以二次側(cè)繞組電壓u2會(huì)比e2低一些。但一般變壓器內(nèi)部的壓降要小于額定電壓的10%，因此變壓器有無負(fù)載對(duì)電壓比的影響不大，可以認(rèn)為負(fù)載運(yùn)行時(shí)變壓器一、二次側(cè)繞組的電壓比仍基本等于一、二次側(cè)繞組的匝數(shù)比。二、變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理變壓器的工作原理043.阻抗變換原理如圖所示為變壓器的阻抗變換，虛線框內(nèi)的電路可用另一個(gè)阻抗ZL’來等效代替。所謂等效，就是指它們從電源中吸取的電流和功率相等。當(dāng)忽略變壓器的漏磁和損耗時(shí)，等效阻抗可由下式求得：本章小結(jié)(1)在電氣設(shè)備中，為了用較小的勵(lì)磁電流產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場，通常把勵(lì)磁線圈繞在由鐵磁材料制成的鐵芯上。鐵芯被磁化后，其磁性大為增強(qiáng)，并形成磁通的主要通路，稱為磁路。(2)鐵芯線圈根據(jù)電源不同，分為直流鐵芯線圈和交流鐵芯線圈。在直流鐵芯線圈電路中，I恒定，φ也恒定，有銅損；在交流鐵芯線圈電路中，i交變，φ也交變，不僅有銅損，還有鐵損(包括磁滯損耗和渦流損耗)。(3)變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的重要電工設(shè)備，能把一次側(cè)繞組電路的電能或信號(hào)傳遞給二次側(cè)繞組電路，在各個(gè)工程領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。變壓器主要由鐵芯和繞組構(gòu)成，具有電壓變換、電流變換和阻抗變換的作用。(4)為了正確選擇和使用變壓器，必須了解和掌握其額定值。變壓器的額定值主要有額定電壓U1n和U2N、額定電流I1n和I2N、額定容量SN和額定頻率fN等。使用變壓器時(shí)必須使一次側(cè)額定電壓符合電源電壓、二次側(cè)額定電壓的要求，額定容量略大于負(fù)載所需的視在功率，額定頻率符合電源的頻率和負(fù)載的要求。電工電子技術(shù)應(yīng)用感謝觀看電工電子技術(shù)應(yīng)用模擬電子電路第五章常用電子元器件01一、常用電子元器件二極管011.半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí)與PN結(jié)(1)半導(dǎo)體的特點(diǎn)半導(dǎo)體就是指導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體，如硅、鍺等。一般來說，溫度越高，光照越強(qiáng)，半導(dǎo)體的導(dǎo)體能力就越強(qiáng)，如果在純凈半導(dǎo)體(也稱本征半導(dǎo)體)中摻入微量的某種雜質(zhì)后，那么它的導(dǎo)電能力就可以增加幾十萬倍。(2)PN結(jié)的形成與特性①PN結(jié)的形成：把Р型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合在起，形成PN結(jié)。②PN結(jié)的特性——單向?qū)щ娦浴６O管01一、常用電子元器件2.二極管的結(jié)構(gòu)、類型、符號(hào)和常見外形(1)二極管的結(jié)構(gòu)給PN結(jié)加上電極和外殼就成為二極管，二極管的核心結(jié)構(gòu)就是PN結(jié)。二極的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。二極管的主要特性是單向?qū)щ娦?。二極管01一、常用電子元器件(2)二極管的類型常見的二極管分類如下：按材料可分為硅二極管和鍺二極管，按PN結(jié)面積大小可分為點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型，按功能可分為整流、穩(wěn)壓、發(fā)光、光電、檢波、激光和變?nèi)荻O管等。(3)二極管的符號(hào)和常見外形二極管的電路符號(hào)如圖所示，箭頭所指的方向?yàn)檎螂娏髁魍ǖ姆较?，?xí)慣用字母VD代表二極管。常見的二極管外形圖如圖5-3所示。二極管01一、常用電子元器件3.二極管的伏安特性及主要參數(shù)(1)伏安特性二極管的伏安特性如圖5-4所示。二極管01一、常用電子元器件(2)主要參數(shù)①最大整流電流IOM(又稱額定工作電流)。最大整流電流指二極管在長期使用時(shí)，允許流過二極管的最大止同平均電沉。遠(yuǎn)用時(shí)要注意實(shí)際工作電流要比IOM小得多才安全。②反向工作峰值電壓URM(又稱額定工作電壓)。反向工作峰值電壓是保證二極管不被擊穿給出的，一般是反向擊穿電壓的一半或2/3。③反向工作峰值電流IRM(又稱反向漏電流)。反向工作峰值電流指在二極管上加反向工作峰值電壓時(shí)的反向電流值。④最高工作頻率fM

。最高工作頻率是保證二極管正常工作的最高頻率。三極管02一、常用電子元器件三極管亦稱雙極型晶體三極管，簡稱晶體管。功率不同的三極管體積和封裝形式也不同，近年來生產(chǎn)的小、中功率三極管多采用硅酮塑料封裝，大功率三極管多采用金屬封裝，且其外殼和散熱片連成一體便于散熱。常見的三極管外形如圖5-5所示。三極管02一、常用電子元器件1.三極管的結(jié)構(gòu)、分類、符號(hào)(1)結(jié)構(gòu)三極管的核心是兩個(gè)靠得很近的PN結(jié)。三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-6所示。三極管內(nèi)部分為基區(qū)、發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，分別引出基極b、發(fā)射極e與集電極c。基區(qū)與發(fā)射區(qū)之間的PN結(jié)為發(fā)射結(jié)，基區(qū)與集電區(qū)之間的PN結(jié)為集電結(jié)。三極管02一、常用電子元器件(2)分類按三個(gè)區(qū)域半導(dǎo)體類型的不同，三極管可分為PNP型和NPN型兩類。(3)符號(hào)三極管的符號(hào)如圖5-7所示，習(xí)慣用字母V代表三極管，符號(hào)中箭頭方向?yàn)榘l(fā)射結(jié)三極管02一、常用電子元器件2.三極管的電流放大作用當(dāng)三極管的基極電流有微弱變化時(shí)，會(huì)引起集電極電流較大的變化，這稱為三極管的電流放大作用。三極管的電流放大作用實(shí)驗(yàn)如圖5-8所示。將圖中的三極管分為兩部分，一部分為基極回路加可變電源EB；另一部分為集電極回路加固定電壓EC。若改變EB，則基極電流IB、集電極電流IC及發(fā)射極電流IE都會(huì)發(fā)生變化。三極管02一、常用電子元器件3.二極管的特性曲線三極管的輸入特性曲線是指當(dāng)集一射極電壓UCE為常數(shù)時(shí)，輸入電壓UBE與輸入電流IB間的數(shù)量關(guān)系；輸出特性曲線是指當(dāng)基極電流IB為常數(shù)時(shí)，輸出電壓UCE與輸出電流IC間的數(shù)量關(guān)系。三極管的輸入特性、輸出特性統(tǒng)稱為三極管的工作特性。三極管共發(fā)射極的特性曲線如圖所示。三極管02一、常用電子元器件0在實(shí)際運(yùn)用時(shí)常將三極管輸出特性曲線劃分為三個(gè)工作區(qū)域，即截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。①截止區(qū)：I=0曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。當(dāng)IB=0時(shí)，相當(dāng)于基極開路或發(fā)射極反偏，集一射極之間的電阻值近似無窮，即斷路，相當(dāng)于開關(guān)斷開。②放大區(qū)當(dāng)發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏時(shí)，三極管處于放大狀態(tài)，相當(dāng)于特性曲線的放大區(qū)。③飽和區(qū)當(dāng)UCE<UBE時(shí)，集電結(jié)處于正向偏置狀態(tài)，特性曲線左側(cè)IC近似直線上升的部分為飽和區(qū)。三極管02一、常用電子元器件4.三極管的極限參數(shù)(1)集電極最大允許電流ICM當(dāng)集電極電流超過一定值時(shí)，三極管的β值下降。當(dāng)β值下降到正常值的2/3時(shí)的集電3極電流，稱為集電極最大允許電流ICM。(2)集—射極反向擊穿電壓U(BR)CEO當(dāng)基極開路時(shí)，加在集電極與發(fā)射極之間的最大允許電壓稱為集一射極反向擊穿電壓U(BR)CEO。當(dāng)三極管的UCE>U(BR)CEO時(shí)，ICEO突然大幅上升，說明三極管已被擊穿。(3)集電極最大允許耗散功率PCM當(dāng)三極管因受熱而引起的參數(shù)變化不超過允許值時(shí)，集電極所消耗的最大功率稱為耗散功率。晶閘管03一、常用電子元器件1.晶閘管的結(jié)構(gòu)、分類和符號(hào)晶閘管在結(jié)構(gòu)上可分為單向晶閘管、雙向晶閘管、快速晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管和光控晶閘管等，是一種大功率的半導(dǎo)體器件。單向晶閘管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖5-12所示。單向晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有四層半導(dǎo)體區(qū)、三個(gè)PN結(jié)，外部結(jié)構(gòu)有三個(gè)引腳，即陽極A、陰極K和控制極G(又稱門極)。晶閘管03一、常用電子元器件2.單向晶閘管的工作原理及基本特性單向晶閘管是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件，共有三個(gè)PN結(jié)，在分析其工作原理時(shí)，可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管組成。單向晶閘管等效圖解如圖所示。晶閘管03一、常用電子元器件2.單向晶閘管的工作原理及基本特性由于單向晶閘管只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài)，因此它具有開關(guān)特性，這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化。單向晶閘管的優(yōu)點(diǎn)很多，如容量大、效率高、成本低、質(zhì)量輕、體積小、控制靈敏等；以小功率控制大功率，功率放大倍數(shù)高達(dá)幾十萬倍，可實(shí)現(xiàn)小信號(hào)功率對(duì)大信號(hào)功率的變換和控制；在脈沖蟻?zhàn)与姷叵掠谠肼暤?。晶閘管的缺點(diǎn)是抗干擾能力和過載能力開通、關(guān)斷；無觸點(diǎn)運(yùn)行，無火花、無噪聲等。晶閘管的缺點(diǎn)是抗干擾能力和過載能力較差，工作電路較復(fù)雜。光耦合器04一、常用電子元器件光耦合器是以光作為媒介傳輸電信號(hào)的一種電光一電轉(zhuǎn)換器件，它由發(fā)光源和受光器兩部分組成，把發(fā)光源和受光器組裝在同一個(gè)密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透明絕緣體隔離。發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端。常見的發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏二極管、光敏三極管等。光耦合器的種類較多，常見的有光敏二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達(dá)林頓型、集成電路型等，其外形有金屬圓殼封裝、塑封雙列直插等。1.光耦合器的符號(hào)(以光敏三極管為例)光耦合器的符號(hào)如圖所示。1、2為光耦合器的輸入端，3、4為光耦合器的輸出端。光耦合器04一、常用電子元器件2.光耦合器的使用(1)在光耦合器輸入端的發(fā)光二極管上提供一個(gè)偏置電流，再把信號(hào)電壓通過電阻耦合到發(fā)光二極管上，這樣光耦合器輸出端的光電晶體管接收到的是在偏置電流上做增、減變化的光信號(hào)，其輸出電流將隨輸入的信號(hào)電壓做線性變化。(2)光耦合器也可工作在開關(guān)狀態(tài)，傳輸脈沖信號(hào)。在傳輸脈沖信號(hào)時(shí)，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間存在一定的時(shí)間延遲，不同結(jié)構(gòu)的光耦合器輸入和輸出的延遲時(shí)間相差很大。直流穩(wěn)壓電路02整流電路011.單相半波整流電路(1)電路結(jié)構(gòu)與工作原理單相半波整流電路由電源變壓器Tr、整流二極管VD和負(fù)載RL組成。單相半波整流電路的組成如圖5-16所示。二、直流穩(wěn)壓電路二、直流穩(wěn)壓電路整流電路01(2)電路主要參數(shù)①負(fù)載電壓、電流的平均值：單相半波整流電路的負(fù)載電壓(輸出電壓)的平均值為：(2)整流二極管的平均整流電流ID是指流過整流二極管的正向電流的平均值，(3)整流二極管的反向峰值電壓URM：在單相半波整流電路中，整流電路所承受的最大反向電壓URM，等于變壓器二次側(cè)電壓的幅值二、直流穩(wěn)壓電路整流電路012.單相橋式整流電路(1)電路結(jié)構(gòu)單相橋式整流電路的電路圖如圖5-18(a)所示，4只整流二極管VD1～VD4接成電橋的形式，所以稱為單相橋式整流電路。圖5-18(b)所示為單相橋式整流電路的簡化電路圖，其中二極管符號(hào)的箭頭指向?yàn)檎麟娫吹恼龢O。二、直流穩(wěn)壓電路整流電路01(2)電路主要參數(shù)①負(fù)載電壓平均值U0：②整流二極管的平均整流電流ID：③整流二極管的反向峰值電壓URM：二、直流穩(wěn)壓電路濾波電路021.電容濾波電路利用電容兩端電壓不能突變的特點(diǎn)，將電容與負(fù)載并聯(lián)，使負(fù)載電壓平滑。電容濾波電路的電路結(jié)構(gòu)簡單，適用于負(fù)載電流較小，且變化不大的場合。圖5-19所示為電容濾波電路。二、直流穩(wěn)壓電路濾波電路022.電感濾波電路利用電感中電流不能突變的特點(diǎn)，將電感與負(fù)載串聯(lián)，使負(fù)載電壓平滑。電感濾波電路適用于負(fù)載電流變化較大的場合，其缺點(diǎn)是電感的鐵芯體積大、笨重，也易于引起電磁干擾。電感濾波電路如圖所示。二、直流穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路031.硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路(1)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)的情況當(dāng)電網(wǎng)電壓升高時(shí)，整流濾波電路的輸出電壓，即穩(wěn)壓電路的輸入電壓U1會(huì)隨之升高，輸出電壓UO(UZ)也將升高。(2)負(fù)載RL變化時(shí)的情況當(dāng)因負(fù)載增大，即負(fù)載RL減小而使負(fù)載電流IO增大時(shí)，IR應(yīng)隨之增大，在限流電阻R上的壓降UR也增大。在輸入電壓U1不變的條件下，負(fù)載電壓UO(UZ)勢(shì)必會(huì)下降，但穩(wěn)壓管兩端電壓的略微下降，會(huì)引起電流IZ急劇減小，從而使IR基本不變，因此輸出電壓也基本保持不變。二、直流穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路032.串聯(lián)型穩(wěn)壓電路串聯(lián)型穩(wěn)壓電路方框圖如圖所示。二、直流穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓電路041.W78××系列固定式三端集成正穩(wěn)壓器W78××系列固定式三端集成正穩(wěn)壓器的外引線排列圖如圖5-23所示。二、直流穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓電路042.W79××系列固定式三端集成負(fù)穩(wěn)壓器W79××系列固定式三端集成負(fù)穩(wěn)壓器的外引線排列圖如圖5-25所示。3.可調(diào)式集成穩(wěn)壓器可調(diào)式集成穩(wěn)壓器的輸出電壓在小范圍內(nèi)是可調(diào)的，有一定的靈活性，但價(jià)格較固定式貴得多，它也分正輸出型和負(fù)輸出型，分別可構(gòu)成正電源和負(fù)電源。半導(dǎo)體三極管基本放大電路03共射放大電路01要使三極管有電流放大作用，必須使三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置在實(shí)際應(yīng)用中，如圖所示電路的輸入信號(hào)在基極和發(fā)射極之間，輸出信號(hào)在集電極和發(fā)射極之間，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)共用發(fā)射極，所以這個(gè)電路稱為共發(fā)射極放大電路簡稱共射放大電路。三、半導(dǎo)體三極管基本放大電路三、半導(dǎo)體三極管基本放大電路共射放大電路011.共射放大電路中各元件的作用(1)三極管V：用以電流放大，若輸入電壓變化△ui，則將引起基極電流變化△ib，三極管把△ib放大β倍，在集電極電路得到集電極電流變化，即△ic=β△ib。(2)集電極電源UCC：除為輸出信號(hào)提供能量外，它還保證集電結(jié)處于反向偏置狀態(tài)，以使三極管起到放大作用。(3)集電極電阻RC：又稱集電極負(fù)載電阻，其作用是將集電極電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化，以實(shí)現(xiàn)電壓放大。(4)基極電阻Rb：與UCC一起使發(fā)射結(jié)處于正向偏置狀態(tài)，并提供適當(dāng)?shù)幕鶚O電流，以保證放大電路有合適的工作點(diǎn)。(5)耦合電容C1、C2：隔直通交。三、半導(dǎo)體三極管基本放大電路共射放大電路012.共射放大器的基本工作原理在交流信號(hào)ui的作用下可以得到如圖5-28所示的電流信號(hào)波形，放大電路中既有直流分量又有交流分量。直流就是偏置，為放大建立條件；交流就是要放大的變化信號(hào)三、半導(dǎo)體三極管基本放大電路共射放大電路013.共射放大器的直流通路和靜態(tài)工作點(diǎn)(1)直流通路由于電容器具有隔離直流的作用，因此在畫直流通路時(shí)，電容C1、C2相當(dāng)于開路。.2)靜態(tài)工作點(diǎn)共射放大電路在沒有輸入信號(hào)(ui=0)時(shí)的工作狀態(tài)，稱為靜態(tài)。三、半導(dǎo)體三極管基本放大電路共射放大電路014.放大器交流通路和交流參數(shù)(1)交流通路對(duì)于頻率不是太低的交流信號(hào)來說，耦合電容的容抗很小，一般可將它看作交流短路。因?yàn)橹绷麟娫碪cc兩端無交流電壓(電源內(nèi)阻一般很小，其產(chǎn)生的交流壓降可以忽略不計(jì))，所以對(duì)于交流信號(hào)來說，直流電壓源可以認(rèn)為是短路的。(2)交流參數(shù)的估算用基爾霍夫定律可估算出交流分量ib、ic和u0，其中，三極管輸入電阻rbe可用經(jīng)驗(yàn)公式估算為：三、半導(dǎo)體三極管基本放大電路共集放大電路021.電路組成共集放大電路如圖(a)所示，從它的交流通路如圖(c)所示中可以看到，它從基極輸入信號(hào)，從發(fā)射極輸出信號(hào)，集電極是輸入國路與輸出回路的公共接地端。三、半導(dǎo)體三極管基本放大電路共集放大電路022.共集放大電路的特點(diǎn)和分析(1)靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定(2)電壓放大倍數(shù)恒小于1(近似為1)。(3)輸入電阻高，輸出電阻低可以證明，共集放大電路的輸入電阻高，可達(dá)幾十千歐到幾百千歐；輸出電阻低，一般為幾十歐，所以共集放大電路具有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。負(fù)反饋放大電路04負(fù)反饋的基本概念011.反饋的基本概念在放大電路中，信虧從物八斕兒八從i八書人郊送回放大電路的輸入端參與控制，傳輸。若將輸出信號(hào)(電壓或電流)的一部分或全部送回放大電路的輸入端參與控制，則這種反向傳輸信號(hào)的過程稱為反饋。如圖所示為反饋放大器方框圖。四、負(fù)反饋放大電路四、負(fù)反饋放大電路共射放大電路022.反饋的分類(1)正反饋和負(fù)反饋：與開環(huán)相比，如果引入反饋使凈輸入量增加，那么就稱為正反饋；如果引入反饋使凈輸入量減小，那么就稱為負(fù)反饋。(2)直流反饋和交流反饋如果反饋信號(hào)中只有直流成分，即反饋元件只能反映直流量的變化，那么這種反饋稱為直流反饋；如果反饋信號(hào)中只有交流成分，即反饋元件只能反映交流量的變化，那么這種反饋稱為交流反饋。四、負(fù)反饋放大電路共射放大電路02(3)電壓反饋和電流反饋反饋對(duì)輸出電壓取樣，反饋信號(hào)與輸出電壓成正比，稱為電壓反饋。反饋對(duì)輸出電流取樣，反饋信號(hào)與輸出電流成正比，稱為電流反饋。(4)串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋輸入端的反饋信號(hào)與輸入信號(hào)串聯(lián)連接，叫串聯(lián)反饋，串聯(lián)反饋以電壓比較的方式來反映反饋對(duì)輸入信號(hào)的影響。輸入端的反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián)連接，叫并聯(lián)反饋，并聯(lián)反饋以電流比較的方式來反映反饋對(duì)輸入信號(hào)的影響。四、負(fù)反饋放大電路四組態(tài)負(fù)反饋電路031.電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路圖如圖所示為電壓串聯(lián)交流負(fù)反饋電路，可判別電路引入的反饋極性和反饋類型。四、負(fù)反饋放大電路四組態(tài)負(fù)反饋電路032.電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路判別圖如圖所示電路引入的反饋極性和類型應(yīng)用瞬時(shí)極性法。四、負(fù)反饋放大電路四組態(tài)負(fù)反饋電路033.電流并聯(lián)負(fù)反饋電路應(yīng)用瞬時(shí)極性法判別圖如圖所示電路引入的反饋極性和類型。四、負(fù)反饋放大電路負(fù)反饋的作用041.改善放大器的頻率特性一般放大器在低頻區(qū)和高頻區(qū)的放大倍數(shù)都要下降。2.減小放大器的波形失真理想的放大器應(yīng)能實(shí)現(xiàn)線性放大。由于三極管特性的非線性，因此存在失真，特別是在信號(hào)幅度較大時(shí)，波形失真更明顯。負(fù)反饋可以改善波形失真，但不能將其完全消除。3.改變放大器的輸入和輸出電阻基本運(yùn)算電路及其應(yīng)用05集成運(yùn)算放大器011.集成運(yùn)算放大器的概述(1)集成電路把晶體管、電阻、電容和連接導(dǎo)線集中制造在一小塊半導(dǎo)體基片上形成的具有電路功能的器件稱為集成電路。(2)集成電路分類集成電路按集成度可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模；按所用器件可分為單極型、雙極型和單雙極兼容型。(3)集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器是一種內(nèi)部直接耦合的高放大倍數(shù)的集成電路，發(fā)展初期主要用于數(shù)學(xué)運(yùn)算，它的外形有圓殼式、雙列直插式和扁平式。五、基本運(yùn)算電路及其應(yīng)用五、基本運(yùn)算電路及其應(yīng)用集成運(yùn)算放大器012.集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù)(1)開環(huán)放大倍數(shù)：沒有引入反饋的集成運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)。(2)閉環(huán)放大倍數(shù)：引進(jìn)負(fù)反饋后的放大倍數(shù)，通常為了改善電路的性能，總是引入深度負(fù)反饋。(3)開環(huán)電壓放大倍數(shù)Auo：電路在開環(huán)情況下，輸出電壓和輸入差模電壓之比，中增益運(yùn)放可達(dá)10萬倍。(4)開環(huán)輸入電阻ri：電路在開環(huán)情況下，差模輸入電壓與輸入電流之比，一般為幾百、幾千至幾兆歐。(5)開環(huán)輸出電阻r0：一般為幾百歐。五、基本運(yùn)算電路及其應(yīng)用簡單運(yùn)算電路021.反相比例運(yùn)算電路反相比例運(yùn)算電路如圖5-42所示：五、基本運(yùn)算電路及其應(yīng)用簡單運(yùn)算電路022.同相輸入比例運(yùn)算電路同相輸入比例運(yùn)算電路如圖5-43所示：五、基本運(yùn)算電路及其應(yīng)用簡單運(yùn)算電路023.加法運(yùn)算電路加法運(yùn)算電路如圖5-44所示：本章小結(jié)(1)一個(gè)直流穩(wěn)壓電源主要由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路等幾部分組成。整流電路利用二極管的單向?qū)щ娦园呀涣麟娹D(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，最常用的整流電路是單相橋式整流電路。濾波電路利用電容、電感等儲(chǔ)能元件將整流電路輸出的脈動(dòng)直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槠交绷麟?，電容濾波電路適用于負(fù)載電流較小的情況.(2)信號(hào)放大的實(shí)質(zhì)是用一個(gè)小的變化量去控制一個(gè)大的變化量，使變化量得到放大。常用的簡單放大電路是利用三極管的電流控制作用實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱信號(hào)的放大。常用的放大電路有共射放大電路、共集放大電路。(3)分析放大電路中的負(fù)反饋是分析反饋的定義、負(fù)反饋的四種類型、對(duì)四種負(fù)反饋電路的判別，以及負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響。(4)本章介紹了集成運(yùn)算放大器組成的各種運(yùn)算電路及其應(yīng)用，有比例運(yùn)算電路和加法運(yùn)算電路。電工電子技術(shù)應(yīng)用感謝觀看電工電子技術(shù)應(yīng)用數(shù)字電子電路第六章數(shù)字電路概述01一、數(shù)字電路概述模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)01電子電路的電信號(hào)可以分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩大類。模擬信號(hào)的特點(diǎn)是信號(hào)電壓(或信號(hào)電流)從大到小(或從小到大)的變化是隨時(shí)間的變化而連續(xù)變化的。數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)是信號(hào)電壓(或信號(hào)電流)從大到小(或從小到大)的變化是陡然跳變的，如生產(chǎn)線中的產(chǎn)品，只能在一些離散的瞬間完成，而且產(chǎn)品的個(gè)數(shù)也只能逐步增減，它們的轉(zhuǎn)換信號(hào)就是數(shù)字信號(hào)。處理數(shù)字信號(hào)的電子電路稱為數(shù)字電路。數(shù)制和數(shù)制的轉(zhuǎn)換02一、數(shù)字電路概述在任意的一個(gè)數(shù)制中，都有數(shù)碼和位權(quán)兩個(gè)概念。以十進(jìn)制為例，它是用十個(gè)不同的數(shù)字符號(hào)0，1，2，3，4，5，6，7，8，9來表示的，通常把這十個(gè)數(shù)字符號(hào)稱為數(shù)碼；另外十進(jìn)制是逢十進(jìn)一，所以同一個(gè)數(shù)碼在一個(gè)數(shù)的不同位置時(shí)表示的數(shù)值大小是不同的?；鶖?shù)和權(quán)是數(shù)制的兩個(gè)要素。利用基數(shù)和權(quán)，可以將仕何一個(gè)數(shù)農(nóng)小改多式的形式。利用多項(xiàng)式求和可把任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。每個(gè)十六進(jìn)制數(shù)可以用4位二進(jìn)制數(shù)表示，如(0101)2表示十六進(jìn)制中的5，(1101)2表示十六進(jìn)制中的D。將二進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，從低位開始，每4位為一組轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)即可。門電路與邏輯代數(shù)基礎(chǔ)02與門電路01與邏輯關(guān)系是指當(dāng)某幾個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)其結(jié)果才成立。與基本邏輯關(guān)系如圖6-3所示，只有在S1、S2兩個(gè)開關(guān)全部接通時(shí)燈泡才能發(fā)光?！盁襞莅l(fā)光”和“開關(guān)S1閉合”“開關(guān)S2閉合”兩個(gè)條件之間的邏輯關(guān)系就是與邏輯關(guān)系。二、門電路與邏輯代數(shù)基礎(chǔ)二、門電路與邏輯代數(shù)基礎(chǔ)或門電路02或邏輯關(guān)系是指在某幾個(gè)條件中，只要其中一個(gè)條件得到滿足結(jié)果就能成立?；蜻壿嬯P(guān)系如圖6-6所示，只要S1、S2兩個(gè)開關(guān)中有一個(gè)接通，燈泡就能發(fā)光?！盁襞莅l(fā)光”和“開關(guān)S1閉合”“開關(guān)S2閉合”兩個(gè)條件之間就是或邏輯關(guān)系。二、門電路與邏輯代數(shù)基礎(chǔ)非門電路03非邏輯關(guān)系是指結(jié)果與條件相反。非邏輯關(guān)系如圖6-9所示，開關(guān)S閉合燈泡不發(fā)光，開關(guān)S斷開燈泡發(fā)光?！盁襞莅l(fā)光”和“開關(guān)S閉合”之間的邏輯關(guān)系就是非邏輯關(guān)系。二、門電路與邏輯代數(shù)基礎(chǔ)與非門電路04與非門電路是與門電路和非門電路的組合，其邏輯代數(shù)表達(dá)式為：與非門電路邏輯符號(hào)如圖6-12所示二、門電路與邏輯代數(shù)基礎(chǔ)集成門電路05根據(jù)電路結(jié)構(gòu)的不同，集成門電路可由絕緣柵場效應(yīng)管組成，或者由晶體管組成，前者為金屬氧化物——半導(dǎo)體場效應(yīng)管邏輯電路，簡稱CMOS電路，常用的有4000、54/74HC、HCT等系列；后者的輸入級(jí)和輸出級(jí)均采用晶體管，故稱為晶體管―晶體管邏輯電路，簡稱TTL電路，常用的有54/74LS兩個(gè)系列。1.TTL電路TTL電路是目前品種齊全，應(yīng)用很廣泛的一類集成門電路，常用的有54/74LS兩個(gè)系列。除前面介紹的一些門電路外，還有許多其他功能的邏輯電路。TTL電路的特點(diǎn)是運(yùn)行速度快，有統(tǒng)一的電源電壓(+5V)且比較低，有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。二、門電路與邏輯代數(shù)基礎(chǔ)集成門電路052.CMOS電路CMOS電路是以MOS管為核心的集成門電路，它的優(yōu)點(diǎn)是功耗低、可靠性好其4000、54/74HC和HCT系列的電源電壓范圍分別為3~18V、2~6V、5V，容易和其他電路接口；它的缺點(diǎn)是工作速度較低。常用的CMOS電路除上述的一般門電路外，還有CMOS傳輸門、三態(tài)門等。CMOS傳輸門是一種受電壓控制的信號(hào)傳輸雙向開關(guān)。使用CMOS電路時(shí)應(yīng)注意對(duì)器件的安全保護(hù)，多余的輸入端不應(yīng)懸空。觸發(fā)器03基本R——S觸發(fā)器01基本R-S觸發(fā)器由兩個(gè)與非門組成，與非門各自的輸出端交叉耦合到另一個(gè)與非門的輸入端，如圖6-19(a)所示，圖6-19(b)所示是基本R-S觸發(fā)器的符號(hào)。SD、RD是輸入端，Q是輸出端，通常說觸發(fā)器為0狀態(tài)或1狀態(tài)，就是指輸出端的狀態(tài)。三、觸發(fā)器三、觸發(fā)器同步R——S觸發(fā)器02在基本R-S觸發(fā)器的基礎(chǔ)上，再增加兩個(gè)與非門C和D，稱為導(dǎo)引門，就構(gòu)成了同步R-S觸發(fā)器，如圖6-22所示。與基本R-S觸發(fā)器相比，同步R-S觸發(fā)器增加了三個(gè)輸入端，S、R稱為同步輸入端，置1或置0時(shí)都用正脈沖觸發(fā)，所以符號(hào)圖中不標(biāo)小圓圈。CP為時(shí)鐘脈沖輸入端。三、觸發(fā)器主從J——K觸發(fā)器03主從J——K觸發(fā)器的圖形符號(hào)如圖6-24所示，所謂主從型，是指觸發(fā)器內(nèi)部分為主、從兩個(gè)部分。當(dāng)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)，CP從0變到1，觸發(fā)器的一部分做翻轉(zhuǎn)的準(zhǔn)備；當(dāng)時(shí)鐘脈沖結(jié)束時(shí)，CP從1變到0，觸發(fā)器的輸出端才翻轉(zhuǎn)。三、觸發(fā)器主從J——K觸發(fā)器03主從J-K觸發(fā)器具有以下功能。(1)若J=K=O，則時(shí)鐘脈沖輸入后，觸發(fā)器狀態(tài)不變。(2)若J-1，K=O，則時(shí)鐘脈沖輸入后，觸發(fā)器置1。(3)若J=0，K=l，則時(shí)鐘脈沖輸入后，觸發(fā)器置0。(4)若J=K=1，則時(shí)鐘脈沖輸入后，在原有狀態(tài)下翻轉(zhuǎn)一次，原來為0即翻轉(zhuǎn)為1，原來為1即翻轉(zhuǎn)為0。這樣，若連續(xù)施加時(shí)鐘脈沖，則可用來累