電路和電路元件第版

電路和電路元件第版電路——由電源、開(kāi)關(guān)、連接導(dǎo)線與負(fù)載等組成。

強(qiáng)電電路——電壓較高、電流與功率較大;實(shí)現(xiàn)電

能得傳輸與轉(zhuǎn)換。(如電力系統(tǒng)等)

弱電電路——電壓較低、電流與功率較小;實(shí)現(xiàn)信

號(hào)得傳遞與處理。(如擴(kuò)音系統(tǒng)等)

發(fā)電機(jī)升壓變壓器降壓變壓器負(fù)載（如電燈、電動(dòng)機(jī)等）話筒放大器揚(yáng)聲器1、1、1電路1、1、2電路元件與電路模型實(shí)際電路元件——構(gòu)成電路得電工、電子元器件與設(shè)備理想電路元件——具有某種理想特性得電路元件實(shí)際電路——由實(shí)際電路元件構(gòu)成得電路電路模型——由理想電路元件構(gòu)成得實(shí)際電路得等效電路1、1、3電流、電壓及其參考方向1、電流及其參考方向電流——電荷量對(duì)時(shí)間得變化率直流電流——電流得大小與方向不隨時(shí)間變化電流得實(shí)際方向——正電荷移動(dòng)得方向電流得參考方向——假定方向,也稱(chēng)正方向交流電流——電流得大小與方向隨時(shí)間變化為什么要設(shè)電流參考方向？

簡(jiǎn)單電路R2

＋－USI2

＋－U6IS

R1

I1

R4

I4

R3

I3

I5

電流得實(shí)際方向可知各電流得實(shí)際方向未知復(fù)雜電路2、電壓及其參考方向電壓—

單位正電荷從一點(diǎn)移至另一點(diǎn)作得功電壓得實(shí)際方向—

高電位指向低電位,電位降低得方向

直流電壓—

電壓得大小與極性不隨時(shí)間變化交流電壓—

電壓得大小與極性隨時(shí)間變化電壓得參考方向—

假定方向電位、電動(dòng)勢(shì)1、1、4電路功率根據(jù)電壓電流得參考方向,電路功率iNu＋－——N消耗功率(吸收功率)

——N輸出功率(釋放功率)

電流、電壓、功率得符號(hào)與單位

電量名稱(chēng)

符號(hào)

基本單位

常用工程單位

電流I(直流)i(交流)A(安培)kA、mA、uA、nA

電壓U(直流)u(交流)V(伏特)kV、mV、uV

功率P(平均功率)W(瓦特)kW、mW1、2、1電阻元件

1、2電阻、電感與電容元件1、2、2電感元件

1、2、3電容元件1、2、4實(shí)際元件得主要參數(shù)及電路模型電壓電流關(guān)系

電阻功率

電阻耗能

伏安特性——電壓與電流得關(guān)系——耗能元件IUOIUO線性

電阻

非線性

電阻

(電阻R單位:)1、2、1

電阻元件

部分電阻器得照片膜電阻器線繞電阻器電位器熱敏電阻器水泥電阻器大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜1、2、2電感元件線性電感

電壓電流關(guān)系

電感在直流電路中,相當(dāng)于短路電感就是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存得磁場(chǎng)能量

電感L得單位:亨利()、毫亨()、微亨()部分電感器得照片不同類(lèi)電感器陶瓷電感器標(biāo)準(zhǔn)電感器1、2、3電容元件線性電容

電壓電流關(guān)系

電容在直流電路中,相當(dāng)于開(kāi)路電容就是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存得電場(chǎng)能量

電容C得單位:法拉、微法拉、微微法拉

部分電容器得照片

電解電容器

普通電容器

電力電容器單相電動(dòng)機(jī)

電容器

1、2、4實(shí)際元件得主要參數(shù)及電路模型主要參數(shù)(額定參數(shù)):電阻器:標(biāo)稱(chēng)電阻值、額定功率電感器:標(biāo)稱(chēng)電感值、額定電流電容器:標(biāo)稱(chēng)電容值、額定電壓電路模型:理想電路模型:電阻器R、電感器L、電容器C實(shí)際電路模型:理想元件模型得不同組合1、3獨(dú)立電源元件1、3、2實(shí)際電源得模型1、3、1電壓源與電流源1、3、1電壓源與電流源電壓源(理想電壓源):

I——

端電壓(輸出電壓)

——

端電流(輸出電流)U

O

I

US輸出電壓

等于源電壓,與輸出電流與外電路得情況無(wú)關(guān)。USUSU——

源電壓

UI電流源(理想電流源):I—

源電流IS—

端電壓

U—

端電流IU

O

I

IS輸出電流

等于源電流,與輸出電壓與外電路得情況無(wú)關(guān)。IIS1、3、2實(shí)際電源得模型1、實(shí)際電壓源—

端電壓隨端電流得增加而減小

,開(kāi)路狀態(tài),

—

開(kāi)路電壓

,短路狀態(tài),—

短路電流

實(shí)際電壓源在工作時(shí)要避免短路！U

O

I

US部分電壓源照片2、實(shí)際電流源U

O

I

IS端電流隨端電壓得增加而減小。等效---對(duì)外電路等效3、兩種實(shí)際電源模型得等效互換互換---實(shí)際電壓源可變換為實(shí)際電流源,實(shí)際電流源可變換為實(shí)際電壓源

1、4二極管1、4、1PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?、4、2二極管得特性與主要參數(shù)1、4、3二極管得工作點(diǎn)與理想特性1、4、4穩(wěn)壓二極管1、4、5發(fā)光二極管與光電二極管

1、4、1PN結(jié)及其單向?qū)щ娦晕镔|(zhì)按導(dǎo)電能力分為:導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體。本征半導(dǎo)體—

純凈得半導(dǎo)體(如硅、鍺、砷化鎵等)P型半導(dǎo)體—

在純凈得半導(dǎo)體硅、鍺中摻入少量三價(jià)元素?！?/p>

多數(shù)載流子為空穴。N型半導(dǎo)體—

在純凈得半導(dǎo)體硅、鍺中摻入少量五價(jià)元素。—

多數(shù)載流子為電子。PN結(jié)得形成:

濃度差→擴(kuò)散與復(fù)合

空間電荷區(qū)(耗盡層)→內(nèi)電場(chǎng)

擴(kuò)散與復(fù)合→空間電荷區(qū)(耗盡層)內(nèi)電場(chǎng)→阻止擴(kuò)散、并引起少數(shù)載流子漂移最終,擴(kuò)散與內(nèi)電場(chǎng)作用達(dá)到平衡→PN結(jié)PN結(jié)得單向?qū)щ娦?/p>

PN結(jié)加正向電壓

外電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相反外電場(chǎng)→空間電荷區(qū)變窄當(dāng)外加電壓足夠大→外電場(chǎng)足夠強(qiáng)→克服內(nèi)電場(chǎng)作用→PN結(jié)導(dǎo)通→電流I從P流向N外加正向電壓→外電場(chǎng)PN結(jié)加反向電壓

PN結(jié)得單向?qū)щ娦?/p>

外電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相同外電場(chǎng)→空間電荷區(qū)變寬→不導(dǎo)通(截止)結(jié)論:PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。PN結(jié)加正向電壓導(dǎo)通,加反向電壓截止,導(dǎo)通方向:P→N1、4、2二極管得特性與主要參數(shù)二極管:一個(gè)PN結(jié),兩個(gè)電極--陽(yáng)極、陰極1、二極管得伏安特性——二極管兩湍得電壓與流過(guò)得電流之間得關(guān)系曲線

●正向特性死區(qū)——電壓小,基本不導(dǎo)通。死區(qū)電壓:硅管0、4～0、5V鍺管約0、1V1、二極管得伏安特性非線性區(qū)——開(kāi)始導(dǎo)通,電流小●正向特性導(dǎo)通區(qū)——近似線性,導(dǎo)通壓降:硅管0、6～0、7V鍺管0、2～0、3V●反向特性正常工作區(qū)——截止——

反向電流很小反向擊穿區(qū)——反向電壓過(guò)大,反向擊穿2、二極管得主要參數(shù)最大正向電流

最高反向工作電壓

反向電流

最高工作頻率1、4、3二極管得工作點(diǎn)與理想特性二極管得工作點(diǎn)

靜態(tài)電阻

動(dòng)態(tài)電阻

通常,同一工作點(diǎn),

不同工作點(diǎn)得

均不同。

二極管得理想特性考慮正向?qū)▔航岛雎哉驅(qū)▔航?/p>

二極管電路得分析方法

分析關(guān)鍵:判斷二極管就是否導(dǎo)通——方法:單個(gè)二極管:陽(yáng)極電位高于陰極電位足夠大小;◆

陽(yáng)極接于同一點(diǎn)(同電位),陰極電位最低得優(yōu)先導(dǎo)通;◆陰極接于同一點(diǎn)(同電位),陽(yáng)極電位最高得優(yōu)先導(dǎo)通。二極管電路得分析方法

[例題]設(shè)右圖中二極管導(dǎo)通時(shí)得正向壓降為0、7V,試分析得工作情況并求I值。

[解]

陽(yáng)極同電位,陰極

導(dǎo)通,

截止,故

多個(gè)二極管:1、4、4穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管就是一種特殊得二極管。1、穩(wěn)壓二極管得伏安特性

伏安特性圖形符號(hào)反向擊穿區(qū)特性曲線陡直——穩(wěn)壓特性穩(wěn)壓區(qū)——反向擊穿區(qū)2、穩(wěn)壓二極管得主要參數(shù)

穩(wěn)定電壓

、穩(wěn)定電流

最大穩(wěn)定電流

最大耗散功率

動(dòng)態(tài)電阻

電壓溫系數(shù)

3、穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路

穩(wěn)壓條件:

有一定得

——穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)。

1、4、5發(fā)光二極管與光電二極管1、發(fā)光二極管正向?qū)ê蟀l(fā)光

導(dǎo)通壓降大于普通二極管2、光電二極管光照射后導(dǎo)通,導(dǎo)通電流與光照強(qiáng)度相關(guān)。

部分二極管得照片整流二極管穩(wěn)壓

二極管發(fā)光二極管光電

二極管1、5雙極晶體管1、5、1基本結(jié)構(gòu)與電流放大作用1、5、2特性曲線與主要參數(shù)1、5、3簡(jiǎn)化得小信號(hào)模型1、5、1基本結(jié)構(gòu)與電流放大作用雙極晶體管簡(jiǎn)稱(chēng)晶體管、三極管。1、基本結(jié)構(gòu)與符號(hào)

NPN型PNP型1、基本結(jié)構(gòu)與符號(hào)●兩個(gè)PN結(jié):發(fā)射結(jié)、集電結(jié)●三個(gè)電極:發(fā)射極E、基極B、集電極C

●三個(gè)區(qū):發(fā)射區(qū)—雜質(zhì)濃度高(多數(shù)載流子最多)集電區(qū)—雜質(zhì)濃度高,比發(fā)射區(qū)稍低基區(qū)—雜質(zhì)濃度相對(duì)很低2、電流放大作用條件:發(fā)射結(jié)正向偏置,集電結(jié)反向偏置。☆載流子得運(yùn)動(dòng)與電流得形成:

發(fā)射結(jié)外電場(chǎng)→發(fā)射區(qū)大量電子載流子向基區(qū)運(yùn)動(dòng),電源向發(fā)射區(qū)補(bǔ)充電子→發(fā)射極電流

進(jìn)入基區(qū)得電子載流子少量與基區(qū)空穴復(fù)合,電源向基區(qū)補(bǔ)充空穴→基極電流

集電結(jié)外電場(chǎng)→基區(qū)得大部分電子載流子進(jìn)入集電區(qū),并由電源收集→集電極電流☆電流放大作用:

小得基極電流變化量→大得集電極電流變化量,具有電流放大作用,電流控制作用——電流控制型器件?！堋?、5、2特性曲線與主要參數(shù)1、共發(fā)射極輸入、輸出特性曲線☆輸入特性曲線:與二極管正向特性曲線類(lèi)似?！钶敵鎏匦郧€:截止區(qū):

無(wú)放大作用;

曲線以下區(qū)域特點(diǎn):集電結(jié)、發(fā)射結(jié)均反向偏置;

集電極與發(fā)射極相當(dāng)于斷開(kāi)得開(kāi)關(guān)——用于開(kāi)關(guān)電路。飽與區(qū):

特點(diǎn):發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均正向偏置;無(wú)放大作用;集電極與發(fā)射極相當(dāng)于接通得開(kāi)關(guān)——用于開(kāi)關(guān)電路。飽與區(qū)特點(diǎn):放大區(qū):特點(diǎn):發(fā)射結(jié)正向偏置,集電結(jié)反向偏置,有放大作用——用于放大電路。

2、主要參數(shù)電流放大系數(shù)

穿透電流集電極最大允許電流集電極最大允許耗散功率集電極—發(fā)射極反向擊穿電壓1、5、3簡(jiǎn)化得小信號(hào)模型1、受控源概念受控源——非獨(dú)立電源輸出電壓或電流受電路中另一電壓或電流得控制。電壓控制電壓源(VCVS)電壓控制電流源(VCCS)電流控制電壓源(CCVS)電流控制電流源(CCCS)四種類(lèi)型:四種受控源符號(hào):VCVSVCCSCCVSCCCS2、晶體管得簡(jiǎn)化小信號(hào)模型

晶體管工作在放大區(qū),即:

B-E之間,工作在輸入特性得近似線性區(qū),C-E之間,用電流