電工電子技術下冊課程期末復習課稿

第一部份課程考核說明1．考核目的考核學生對電工技術的根本理論、根本計算方法的理解和實際的計算分析能力。2．考核方式：閉卷３．考題類型及比重考題類型及分數比重大致為：選擇題、填空題(20-30%)；計算題〔50-60%〕，設計題〔10％〕。第二部份期末復習重點范圍第一章：電路的根本概念和根本定律一、重點名詞：電流、電壓、功率、能量、電阻、電容電感元件。二、重點掌握/熟練掌握1．掌握電流與電壓的參考方向3．掌握電源、負載及其判別。2.各元件的伏安特性4．牢固掌握基爾霍夫定律。5．電位及計算例題：例1.4.1、1.5.1、1.5.2、1.6.1、1.6.2、1.7.1習題：1.5.1、1.5.2、1.5.10、1.5.11、1.7.1、1.7.3、1.7.4第二章：電路的分析方法一、重點名詞：等效變換、支路電流法、節(jié)點電位法、迭加定理、戴維南定理與諾頓定理二、重點掌握/熟練掌握1．電壓源與電流源及其等效變換3．節(jié)點電位法(n<=3)2.支路電流法〔b<=4〕4．迭加定理三、一般掌握1．掌握受控源的特點，會計算含受控源的電路。5．戴維南定理與諾頓定理及其關系例題：例2.3.1、2.3.2、2.3.4、2.4.1、2.4.2〔電橋〕、2.4.3、2.5.1、2.5.2、2.5.3、2.6.1、2.6.2、2.6.3、2.7.1、2.7.2、2.7.3、2.7.4、2.8.3習題：2.1.3、2.3.2、2.3.3、2.3.4、2.3.5、2.4.2、2.5.1、2.6.1、2.6.2、2.7.4、2.7.6、2.7.5、2.7.8、2.7.11第三章：電路的暫態(tài)方法一、重點名詞：簡單電路換路概念、換路定律、零狀態(tài)、零輸入、零輸入響應、零狀態(tài)響應、全響應二、重點掌握/熟練掌握1．R、L、C元件，電流與電壓關系，能量的計算。4．用三要素法求解RC和RL電路的過渡過程

3.掌握列寫簡單電路過渡過程的微分方程式。

2.換路定理及初始值確實定三、一般掌握1．一般掌握其求解過程例題：例3.2.1、3.3.1、3.3.2、3.3.3、3.4.2、3.4.3、3.6.1習題：3.2.2、3.3.2、3.3.3、3.4.3、3.6.3、3.6.4第四章：正弦交流電路一、重點名詞：正弦交流電路

、輻值、頻率、相位、相位差、相量、有功功率、無功功率、視在功率、阻抗、電抗、諧振、品質因數、功率因數二、重點掌握/熟練掌握1．正弦量的三要素：頻率、幅值和初相位3.R、L、C單一參數的正弦交流電路2.正弦量的相量表示方法及相互轉化7．諧振電路6.復雜正弦交流電路分析5.阻抗的串聯和并聯4．R-L-C串聯交流電路8.功率因數的提高三、一般掌握1．頻率特性、非正弦例題：例4.1.3、4.2.1、4.3.3、4.4.1、4.4.2、4.4.3、4.5.2、4.6.1、4.7.1、4.7.2、4.7.3、4.7.4、4.8.1習題：4.2.1、4.3.2、4.4.3、4.5.1、4.5.2、4.5.4、4.5.6、4.5.7、4.5.12、4.6.1、4.7.6、4.8.3、第五章：三相交流電路一、重點名詞：相電壓、線電壓、三相電路、Y接、△接電路、相電流、線電流、對稱二、重點掌握/熟練掌握1．三相交流電源，相電壓、線電壓關系3.三相負載△接的計算2.三相負載Y接的計算4.三相電路的功率例題：例5.2.1、5.2.2、5.4.1、習題：5.2.1、5.2.2、5.2.4、5.4.2、5.3.1、5.4.3第六章：磁路與鐵心線圈電路一、重點名詞：磁路中B、Φ、μ、H幾個物理量、變壓比、變流比二、重點掌握/熟練掌握1．交流鐵心線圈電路2.變壓器變電壓：電力系統(tǒng)

變阻抗：電子線路中的阻抗匹配變電流：電流互感器

例題：例6.2.1、6.2.2、6.3.1、6.3.2、6.3.3習題：6.2.1、6.2.3、6.3.3掌握變壓器額定數據及計算。掌握變壓器的幾個公式：

第七章：交流電動機一、重點名詞：旋轉磁場的極對數P、旋轉磁場的轉速、轉差率、轉矩、起動二、重點掌握/熟練掌握1．轉動原理2.電磁轉矩計算

3.轉差率4.起動方法例題：例7.2.1、7.5.1、7.5.2、7.6.3習題：7.3.1、7.4.1、7.4.4、7.4.6第十章：繼電接觸控制系統(tǒng)一、重點名詞：短路保護、失壓、欠壓保護、過載保護、聯鎖〔互鎖〕二、重點掌握/熟練掌握1．常用控制電器：按鈕、組合開關、接觸器、熱繼電器、熔斷器圖形、文字符號及工作原理2.鼠籠式電動機直接起動的控制線路：點動、長期工作、順序控制、正反轉的控制習題：10.2.2、10.2.1、10.2.4第十一章：可編程控制器(PLC)

一、重點掌握/熟練掌握1．可編程控制器的結構和工作方式2.可編程控制器的工作方式：“順序掃描、不斷循環(huán)〞3.

可編程控制器的程序編制習題：10.2.2、10.2.1、10.2.42、P型半導體晶體點陣中的某些半導體原子被雜質取代，硼原子的最外層有三個價電子，與相臨的半導體原子形成共價鍵時，產生一個空穴。這個空穴可能吸引束縛電子來填補。硼原子成為不能移動的帶負電的離子。方法：在硅或鍺晶體中摻入少量的三價元素，如硼〔或銦〕。多子：空穴，少子：電子。導電性能強。+4+4+3+4空穴P型半導體硼原子雜質半導體的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半導體++++++++++++++++++++++++N型半導體14.2PN結及其單向導電性1.PN結的形成P型半導體－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半導體++++++++++++++++++++++++擴散運動內電場E漂移運動空間電荷區(qū)PN結處載流子的運動P型半導體－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半導體++++++++++++++++++++++++PN結2PN結的單向導電性1)、加正向電壓，簡稱正偏〔P區(qū)“+〞，N區(qū)“-〞〕結論：PN結導通，呈低阻性，所以電流大。PN結具有的單向導電性。

PN結加正向電壓時的導電情況外加的正向電壓有一局部降落在PN結區(qū)，方向與PN結內電場方向相反，削弱了內電場。于是,內電場對多子擴散運動的阻礙減弱，擴散電流加大。擴散電流遠大于漂移電流，可忽略漂移電流的影響，形成較大的擴散電流，PN結呈現低阻性。PN結加正向電壓時的導電情況如下圖。2)、加反向電壓，簡稱反偏〔P區(qū)“-〞，N區(qū)“+〞〕結論：PN結截止，呈高阻性，所以電流小。PN結加反向電壓時的導電情況

外加的反向電壓有一局部降落在PN結區(qū)，方向與PN結內電場方向相同，加強了內電場。內電場對多子擴散運動的阻礙增強，擴散電流大大減小。此時PN結區(qū)的少子在內電場的作用下形成的漂移電流大于擴散電流，可忽略擴散電流，形成較小的漂移電流，PN結呈現高阻性。

在一定的溫度條件下，由本征激發(fā)決定的少子濃度是一定的，故少子形成的漂移電流是恒定的，基本上與所加反向電壓的大小無關，這個電流也稱為反向飽和電流。

PN結加反向電壓時的導電情況如下圖。1、結構：PN結+引線+外殼14.3半導體二極管15.3.1根本結構根本結構二極管按結構分有點接觸型、面接觸型和平面型三大類。它們的結構示意圖如圖01.11所示。(1)點接觸型二極管—

PN結面積小，結電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。(a)點接觸型圖01.11二極管的結構示意圖

圖01.11二極管的結構示意圖(c)平面型(3)平面型二極管—

往往用于集成電路制造工藝中。PN結面積可大可小，用于高頻整流和開關電路中。(2)面接觸型二極管—

PN結面積大，用于工頻大電流整流電路。(b)面接觸型2、符號

3、型號見附錄A，2AP、2CZ11D陽極+陰極-14.3.2

伏安特性UI死區(qū)電壓硅管0.5V,鍺管0.1V。導通壓降:硅管0.6~0.7V,鍺管0.2~0.3V。反向擊穿電壓U(BR)

死區(qū)電壓正向反向外電場不足以克服內電場,電流很小外電場不足以克服內電場,電流很小15.3.2

伏安特性UI死區(qū)電壓硅管0.5V,鍺管0.1V。導通壓降:硅管0.6~0.7V,鍺管0.2~0.3V。反向擊穿電壓U(BR)

死區(qū)電壓正向反向正向當外加電壓大于死區(qū)電壓內電場被大大減削弱,電流增加很快。14.3.2

伏安特性UI死區(qū)電壓硅管0.5V,鍺管0.1V。導通壓降:硅管0.6~0.7V,鍺管0.2~0.3V。反向擊穿電壓U(BR)

死區(qū)電壓反向

由于少子的漂移運動形成很小的反向流,且U<U(BR)在內,其大小基恒定,稱反響飽和電流,其隨溫度變化很大。14.3.3主要參數1、最大整流電流IOM二極管長期使用時，允許流過二極管的最大正向平均電流。2、反向擊穿電壓URWM二極管反向擊穿時的電壓值。擊穿時反向電流劇增，二極管的單向導電性被破壞，甚至過熱而燒壞。手冊上給出的最高反向工作電壓URWM一般是UBR的一半。3、反向電流IRM指二極管加反向峰值工作電壓時的反向電流。反向電流大，說明管子的單向導電性差，因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流要大幾十到幾百倍。以上均是二極管的直流參數，二極管的應用主要利用它的單向導電性，包括整流、限幅、保護等。例：二極管的應用：RRLuiuRuotttuiuRuo++-應用(整流、檢波)1.4穩(wěn)壓二極管一、作用與電阻配合使用起穩(wěn)壓作用。二、符號

穩(wěn)壓管是特殊的面接觸型半導體硅二極管,其反向擊穿是可逆的,且反向電壓較穩(wěn)定.穩(wěn)壓管三、伏安特性曲線與工作區(qū)UIUZIZIZmaxUZIZ穩(wěn)壓誤差曲線越陡，電壓越穩(wěn)定。-+1、正向〔與普通二極管一樣〕2、反向1〕工作區(qū)IZMin<I<IZMax2〕電擊穿3〕曲線陡，ΔIZ變化大而ΔUZ變化小二穩(wěn)壓過程：-ˉˉˉ?ˉ?ˉ?RLIZ+uCCUOuRRLUOIZURUO穩(wěn)壓二極管的參數〔1〕穩(wěn)定電壓UZ(范圍、溫度、分散性)（2）電壓溫度系數

U（%/℃）穩(wěn)壓值受溫度變化影響的系數。〔3〕動態(tài)電阻〔4〕穩(wěn)定電流IZ〔5〕最大允許功耗§14.5半導體三極管〔晶體管〕14.5.1根本結構BECNNP基極發(fā)射極集電極NPN型PNP集電極基極發(fā)射極BCEPNP型1、類型NPN、PNPBECNNP基極發(fā)射極集電極基區(qū)：較薄，摻雜濃度低集電區(qū)：面積較大發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高1〕三個區(qū)特點：E區(qū)：摻雜濃度最高B區(qū)：摻雜濃度最低，較薄C區(qū)：摻雜濃度較大，C結面積較大{BECNNP基極發(fā)射極集電極發(fā)射結集電結2)三個極(E、B、C)3〕兩個結{E結C結面大4〕符號ICmA

AVVUCEUBERBIBECEB1、實驗分析14.5.2電流分配和放大原理ICIBIE實驗數據(1)IE=IB+IC(2)IC(或IE)?IB

這就是晶體管的電流放大作用四個結論：(3)當IB=0時,IC=ICEO<0.001mA=1uA(4)要是晶體管起放大作用,其外部必要條件:發(fā)射結正偏,集電結反偏.BECNNPEBRBEc發(fā)射結正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴散，形成發(fā)射極電流IE?；鶇^(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴散可忽略。IBE進入P區(qū)的電子少局部與基區(qū)的空穴復合，形成電流IBE，多數擴散到集電結。2、微觀〔內部載流子運動規(guī)律〕IEBECNNPEBRBEc集電結反偏，有少子形成的反向電流ICBO。ICBO從基區(qū)擴散來的電子作為集電結的少子，漂移進入集電結而被收集，形成ICE。IC=ICE+ICBOICEIBEICEIEIB=IBE-ICBOIBEIB〔動畫3〕BECNNPEBRBEcICBOIC=ICE+ICBOICEIBEICEIE晶體管內部載流子運動規(guī)律ICE與IBE之比稱為電流放大倍數要使三極管能放大電流，必須使發(fā)射結正偏，集電結反偏。BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三極管ICmA

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測量電路14.5.3特性曲線1、輸入特性IB(

A)UBE(V)204060800.40.8UCE1V

死區(qū)電壓，硅管0.5V，鍺管0.1V。工作壓降：硅管UBE0.6~0.7V,鍺管UBE0.2~0.3V。2、輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域滿足IC=IB稱為線性區(qū)〔放大區(qū)〕。當UCE大于一定的數值時，IC只與IB有關，IC=IB。IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中UCEUBE,集電結正偏，IB>IC，UCE0.3V稱為飽和區(qū)。IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓，稱為截止區(qū)。輸出特性1)“恒流〞特性〔UCE≥1V〕2)D電流放大作用〔ΔIC>>ΔIB〕輸出特性3)三個工作區(qū)b)飽和區(qū)a)截止區(qū)〔IB=0,UBE<死區(qū)電壓,UBE=0〕

特點：E結反偏，C結反偏。判別：UBE≤0、UCE≈UCC或IB=0

特點：E結正偏，C結正偏。IC≠

IB判別：IB≥UCC/RC，UCE0V。c)放大區(qū)

特點：E結正偏，C結反偏。IC=

IB

判別：0<IB<UCC/RC14.5.4主要參數前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共點，稱為共射接法，相應地還有共基、共集接法。共射直流電流放大倍數：___b1.電流放大倍數和工作于動態(tài)的三極管，真正的信號是疊加在直流上的交流信號?；鶚O電流的變化量為IB，相應的集電極電流變化為IC，那么交流電流放大倍數為：例：UCE=6V時：IB=