電子電路復習PPT

第一章(1).動態(tài)特性電容在直流電路中相當開路——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u(0)=0。

解：(1)先寫出電流的函數表達式。(2)根據公式進行分段積分(1).動態(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短路無源元件小結注：關于阻礙性，當外界條件變化時，很多事物都具有阻礙變化的特性，如阻尼等。在化學中，化學平衡移動原理（勒夏特列原理）就描述了：如果改變影響平衡的一個條件，反應就向著能夠減弱這種改變的方向進行。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這些，有助于理解科學真諦并指導科研返回例題例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AB端為簡單電壓源和電流源.

例題.解：這里把受控電流源轉成受控電壓源也很方便。

不懂??！X1.幾個基本概念

等效(equivalence):

如果一個單口網絡N和另一個單口網絡M的電壓電流關系完全相同，即它們在平面上的伏安特性曲線完全重合，則稱這兩個單口網絡是等效的。端口(port)：網絡的一對端口是指網絡的有以下性質的一對端點：從這一對端點中的一端流入網絡的電流等于從另一端流出的電流。單口網絡（一端口網絡）：有一對端口的網絡。雙口網絡（二端口網絡）：有兩對端口的網絡。注意：等效是指對任意外電路都等效。不懂！！X4.實際電壓源模型與實際電流源

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)網絡化為最簡形式。解：例題

串聯電流源起作用，并聯電壓源起作用；電流方向：從等效前電壓源的負極到正極。1.網孔分析法X2.節(jié)點電壓分析法

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

若支路為電壓源與電阻串聯，則可轉換為電流源與電阻并聯。（1）

若電路中含有電壓源支路，則設其支路電流i為未知量，同時增列一個電壓源支路電壓與相關節(jié)點電壓的方程。(3)若電路中含有電流源與電

阻串聯的支路，則在列節(jié)

點方程時不考慮此電阻。對于節(jié)點②3.幾種特殊情況對節(jié)點2無貢獻，所以方程中不出現。3.幾種特殊情況(4)當電路中含有受控源時，把受控源當作獨立源對

待，并把控制量用節(jié)點電壓表示。（即增加一個

控制量與節(jié)點電壓的關系方程）。

此時系數行列式不再對稱，即互導不再相同。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：進行疊加解（續(xù)）返回XX

解：

暫時斷開負載電阻，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負載得到的最大功率為：若用諾頓等效電路，則為：傳輸效率：

由含源線性單口網絡傳遞給可變負載的功率為最大的條件是：負載應與戴維南（或諾頓）等效電阻相等。XX由KCL解：①開路電壓例題試求：①可得到最大功率。②在獲得最大功率時電路的傳輸效率。（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.幾點說明1）如果可變而固定，則應使盡量減小，才能使獲得的功率增大。當時，獲得最大功率。2）單口網絡和它的等效電路，就其內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絡內部消耗的功率。因此，當負載得到最大功率時，其功率傳遞效率未必是50％。返回X第二章一階電路的過渡過程什么是動態(tài)電路？含有電容和電感這樣的動態(tài)元件的電路稱動態(tài)電路。僅含有電阻和電源的電路稱為電阻電路什么是過渡過程？當電路中的結構狀態(tài)變化，如激勵或者參數改變（換路），需要經過一個過程才能進入穩(wěn)定狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)），這個過程稱為過渡過程。（2）換路定則：

（1）換路：電路結構或參數的改變（電源或無源元件的斷開或接入等）所引起的電路變化。（3）過渡過程：電路發(fā)生換路時，可能使電路改變原來的工作狀態(tài)而轉變到另外一種工作狀態(tài)，而這種轉變往往需要經歷一個過程，稱這個過程為過渡過程。換路前的一瞬間記為換路后的一瞬間記為4.幾個定義返回X獨立初始值

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

t0時的RC串聯電路

說明：us在

t=t0時可能不連續(xù)，但電容電壓卻是連續(xù)的，零輸入響應

零狀態(tài)響應

＋X不懂?。?！X解：根據換路定則：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，開關K閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，t=0時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(1)零輸入響應(圖c)(c)(2)零狀態(tài)響應

(圖d)(d)

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

(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.復數其中：為虛數單位。其中：1.1復數的表示（1）相等：兩個復數:或（2）加減：（3）乘法：（4）除法：1.復數1.2復數的運算（1）已知（2）已知

它的正弦時域表示式為例題（續(xù)）（3）3.小結（1）正弦量是時間的函數（時域），而相量只包含了正弦量的幅值（或有效值）和初相位（復數域），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應關系。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，可以寫出它所代表的正弦量。已知

，解：根據線性性質:進行反變換得：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VCR：電容元件VCR的相量形式

所以：相量模型相量圖所以或結論：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）——元件的導納(admittance)

（單位：西門子）——歐姆定律的相量形式1.歐姆定律的相量形式2.R、L、C元件的阻抗和導納2.1阻抗分析：|XC|

與

成反比，

越小，

|XC|越大。當

＝0（直流）時，

|XC|＝

——隔直作用。XL與

成正比，

越小，

XL越小。當

＝0（直流）時，

XL＝0——導直作用。2.R、L、C元件的阻抗和導納RLC串聯電路如圖所示，已知解：寫出正弦量的相量作相量模型其中：——阻抗的模——阻抗的幅角

（阻抗角）解（續(xù)）討論：結論：根據阻抗角的正負可以判斷電壓電流的相位關系及電路的性質。說明電壓超前電流，稱這種電路為感性電路。說明電壓滯后電流，稱這種電路為容性電路。說明電壓與電流同相，稱這種電路為電阻性電路。如圖所示電路，已知解：寫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)點電壓方程。解：例題求開路電壓

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：相量法解題步驟(1)

寫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系。(3)

根據所求得的相量，寫出相應的正弦量。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.瞬時功率

2.瞬時功率

時吸收能量時能量返還給電源當電路中含有電阻時，吸收能量>返還能量，因此上方的面積大一些

3.有功功率

稱為功率因數表示單口網絡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，稱為有功功率，對應功率曲線中的平均值

4.無功功率

稱為無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.無功功率

感性電路的無功功率>0容性電路的無功功率<0電阻性電路的無功功率=0，表明

例題

求網絡的功率因數、有功功率、無功功率解：1.RLC串聯諧振電路諧振條件：——諧振頻率1.1諧振條件當X=0時，電路呈現純電阻性，，此時電路處于諧振（resonance)狀態(tài)。1.2諧振時電路的特性

①②

③

各元件電壓相量圖1.RLC串聯諧振電路1.RLC串聯諧振電路

大小相等，方向相反。通常UL0=UC0>>UR0,所以又稱為電壓諧振。品質因數：——諧振頻率2.RLC并聯諧振電路

例題收音機的接收回路組成RLC串聯諧振回路，假設R=12.2歐姆，電感L=0.25mH，調節(jié)電容器以收聽540K赫茲的節(jié)目，求此時電容值及電路的品質因數解第四章PN結的形成P型半導體：由單晶硅通過特殊工藝摻入少量的三價元素組成，會在半導體內部形成帶正電的空穴；

N型半導體：由單晶硅通過特殊工藝摻入少量的五價元素組成，會在半導體內部形成帶負電的自由電子。

PN結的形成

采用不同的摻雜工藝,將P型半導體與N型半導體制作在同一塊半導體基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱PN結。PN結具有單向導電性。

一塊單晶半導體中，一部分摻有受主雜質是P型半導體，另一部分摻有施主雜質是N型半導體時，P型半導體和N型半導體的交界面附近的過渡區(qū)稱。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)：在電路中相當于開關處于斷開反向擊穿區(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，正向導通電壓降低。溫度升高一攝氏度，正向導通電壓下降2mV。

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。溫度每升高十攝氏度，IS增大約一倍。4.1.4主要參數器件的參數可以在產品手冊中查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允許通過最大正向電流。3.反向電流IR:指二極管未被擊穿時的反向電流值，此電流越小，說明二極管的單向導電性越好。4.最高工作頻率fM:指二極管具有單向導電性的最高工作頻率。由于PN結有電容效應，頻率過高，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：假設二極管斷開UP=15VUPN>0.7V，二極管導通，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：假設二極管斷開例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，二極管導通，等效為0.7V的恒壓源2.二極管限幅電路ui+-Duo+-RUrUi<Ur時，D反偏，D相當于斷開，Uo=UiuiUruo4.1.6穩(wěn)壓二極管UIIZIZmax

UZ

IZ穩(wěn)壓誤差曲線越陡，電壓越穩(wěn)定。UZ動態(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⑴穩(wěn)定電壓Vz

：

反向電流工作時，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，則二極管會發(fā)生熱擊穿，二極管損壞。⑷動態(tài)電阻rz

：在穩(wěn)壓范圍內，穩(wěn)壓管端電壓與通過電流變化量之比稱為動態(tài)電阻，其值越小，穩(wěn)壓性越好。⑸動態(tài)電阻的溫度系數aU：說明穩(wěn)壓值受溫度影響的參數。(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)壓管的技術參數:負載電阻。解：令輸入電壓達到上限時，流過穩(wěn)壓管的電流為Izmax。——方程1

UO↓UI↑→UO↑→UZ↑

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

雙極型晶體管簡稱晶體管或三極管，是對信號具有放大作用的三端半導體器件。廣泛應用與各種電子電路中。主要內容：

1.晶體管的結構及電路組態(tài)：物理結構、三種組態(tài)

2.晶體管的特性曲線和工作狀態(tài)：共射極輸入特性、共射極輸出特性

3.晶體管的主要參數：共射極電流放大系數、極間反向電流、極限參數、特征頻率4.2.1晶體管的結構與組態(tài)集電結發(fā)射結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)射結集電結集電區(qū)發(fā)射區(qū)集電極C發(fā)射極基極BETCNPNBET