《电路基础电子教程》共18页

特点
电子线路是现代电子系统和设备的基础，是实现信息传输、处理和存储的关键环节。
掌握电子线Байду номын сангаас基础对于从事电子工程、通信、计算机、自动化等领域的技术人员来说是必备的技能。
电子管时代
20世纪初，电子管的出现标志着电子技术的诞生，随后出现了无线电广播、电视等应用。
集成电路时代
20世纪60年代，集成电路的发明使得电子设备进一步微型化，计算机、手机等产品开始普及。
总结词
数字逻辑电路是实现数字逻辑功能的电子器件，广泛应用于计算机、数字通信等领域。
数字逻辑电路通过逻辑门实现逻辑运算和逻辑控制功能，常见的数字逻辑门包括与门、或门、非门等。数字逻辑电路按照工作原理可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路由逻辑门组成，实现简单的逻辑功能；时序逻辑电路由触发器和寄存器组成，实现复杂的逻辑功能。
新型电子器件如量子点晶体管、二维材料电子器件等，具有更低的能耗和更高的速度，为集成电路的发展提供了新的方向。
新器件
新材料
集成电路
随着半导体工艺的不断进步，集成电路的集成度越来越高，芯片上集成的晶体管数量越来越多，性能越来越强大。
系统芯片
系统芯片是一种集成了多个功能模块的集成电路，可以实现更复杂的功能，具有更高的性能和更低的能耗。
电容器
描述电感器的种类、特性、单位及在电路中的作用。
电感器
介绍二极管的种类、特性、工作原理及在电路中的应用。
二极管
解释齐性定理的含义、公式及使用条件。
齐性定理
替代定理
特勒根定理
互易定理
介绍替代定理的含义、公式及使用条件。
阐述特勒根定理的内容、公式及使用条件。
解释互易定理的含义、公式及使用条件。

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PNP型三极管组成的基本共射 放大电路如图1-17所示。比 较图1-17和图1-16可以看到， 为了使三极管工作处在放大 状态，要求发射结正向偏置、 集电结反向偏置，为此在图117中，在输入回路所加基极 直流电源VBB及输出回路所加 集电极直流电源VCC反向了， 相应的直流电流IB、IC和IE也 都反向了，这也是NPN型和 PNP型三极管符号中发射极指 示方向不同的含义所在。对 于交流信号，这两种电路没 有任何区别
二极管所产生的交流电流与交流电压的关系。在直流工作点Q一定， 在二极管加有交流电压u，产生交流电流i，交流等效电阻rD定义为
du u rD di Q i Q
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1.3.3 二极管的等效电阻
当二极管上的直流电压UD足够大时
在常温情况下，二极r1D 管 d在dui 直Q 流U工1T 作IS 点 eUQuT 的Q 交 UI流QT 等效电阻rD 为
在无外电场和无其它激发作用下，参与扩散运动的多子数 目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡。
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1.2 PN结及其特性
1.2.2 PN结的导电特性
PN结外加正向电压 时处于导通状态
PN结外加反向电压 时处于截止状态
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
P区
N区
I
V
R
图1-5 PN结加正向电压处于导通状态
பைடு நூலகம்
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕
P区
N区
IS
V
R
图1-6 PN结加反向电压处于截止状态

《电路基础电子教案》课件第一章：电路基本概念1.1 电路的定义与组成介绍电路的定义：电路是由电源、导线、开关和负载组成的电流路径。

解释电路的组成：电源提供电能，导线传输电流，开关控制电路通断，负载消耗电能。

1.2 电流与电压电流的概念：电流是电荷的流动，单位是安培（A）。

电压的概念：电压是电势差的度量，单位是伏特（V）。

电流与电压的关系：欧姆定律（I = V/R），其中I是电流，V是电压，R是电阻。

1.3 电阻与导体电阻的定义：电阻是导体对电流流动的阻碍程度，单位是欧姆（Ω）。

电阻的性质：电阻与导体的材料、长度和横截面积有关。

导体与绝缘体的区别：导体容易导电，绝缘体不易导电。

第二章：电路元件2.1 电源直流电源：提供恒定电压的电源，如电池。

交流电源：提供变化的电压和电流的电源，如电源插座。

2.2 开关开关的作用：控制电路的通断，连接或断开电流路径。

不同类型的开关：机械开关、电子开关、磁性开关等。

2.3 电阻器电阻器的功能：调节电路中的电阻值，控制电流大小。

不同类型的电阻器：固定电阻器、可变电阻器、热敏电阻器等。

2.4 电容器电容器的作用：储存电荷，滤波，耦合，旁路等功能。

电容器的单位：法拉（F），微法拉（uF），纳法拉（nF）。

第三章：基本电路分析3.1 串联电路串联电路的定义：电路中元件依次连接，电流相同，电压分配。

串联电路的特点：电流相同，电压分配，一个元件断开则整个电路断开。

3.2 并联电路并联电路的定义：电路中元件并联连接，电压相同，电流分配。

并联电路的特点：电压相同，电流分配，一个元件断开不影响其他元件。

3.3 电路的功率计算电路的总功率：P = V I，其中P是功率，V是电压，I是电流。

电路的效率：η= (有用功率/ 输入功率) 100%，其中有用功率是电路中实际做功的功率。

第四章：电路图与电路元件符号4.1 电路图的定义与作用电路图是电路的图形表示，展示了电路的连接方式和元件。

电路图的作用：方便理解和分析电路的工作原理，进行电路设计和故障排除。

i5 i6
c
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二. 基尔霍夫定律（Ｋirchhoff’s Law)
回路
2. 基尔霍夫第二定律（基 尔霍夫电压定律）
文字阐述 方向（正负、假设方向） 列dcabd的回路电压方程
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二. 基尔霍夫定律（Ｋirchhoff’s Law)
回路：任一闭合路径称为回路(loop)，如图1-3所示，abdca和abfea都是闭合回路。
2. 基尔霍夫第二定律（基尔霍夫电压定律） 沿任一闭合回路的电势增量的代数和等于零。即 ∑E+∑IR=0
电势升高为正，降低为负。 电流方向与回路绕行方向相同，电势增量为正，反之电势增量为负。
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二. 基尔霍夫定律（Ｋirchhoff’s Law)
2. 基尔霍夫第二定律（基 尔霍夫电压定律）
内电路
I U GU R
R (resistance):电阻
G (conductance):电导，两者互为倒数。
电路的组成如图1-1所示。
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二. 基尔霍夫定律（Ｋirchhoff’s Law)
支路(branch) 节点(nodal point)
1. 基尔霍夫第一定律(基尔霍夫电流定律）
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第一章 电路基础
学习要点
• 概念：电流、电压、电源、电路、 网络、容抗、感抗，阻抗、串联谐 振、并联谐振、信号的频谱、选频。
• 定理和定律：有源支路欧姆定律、 基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南 定理、功率匹配定律。
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-
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（2）实际电流源的模型
I
U
+
Us
Ri
UR
+
Us
-
-
0
R iI
U I
(a) 图1.9实际电压源的模型及伏安特性 (b)
IRs + I
Is
U RS
R
_
(a) 图1.10实际电流源的模型及伏安特性 (b)
如果电流源输出电流是随着端电压的变化而变化的，这就是实际电流源。实际电流源可以用 一个理想电流源IS和内电阻RS相并联的模型来表示。见图1.10(a)所示为实际电流源的模型。
-
开关
干电池
灯 Æ
(a)
S RO
+
Us _
R
(b)
2
由电器设备和元器件按一定方式联接起来，为电流流通提供路径的总体称为电路，也
叫网络。所有电路从本质上来说都是由三部分组成：电源、负载、中间环节。
（1）电源。它是给电路提供能源的设备、器件，其作用是把化学能、光能、机械能等 非电能转换为电能。常见的电源有蓄电池、干电池、太阳能电池和发电机等。
（2）负载。通常也称为用电器，它是将电能转换成其它形式能的元器件或者设备。如 电灯、电动机、扬声器等。
（3）中间环节。其作用是将电源和负载连接起来形成闭合电路，并对整个电路实行控 制、保护及测量。主要包括：连接导线、控制电器（如开关、插头、插座等）、保护电器 （如熔断器等）、测量仪表（如万用表等）。
当电容两端电压与电流取关联参考方向时， 电容元件的瞬时吸收功率为：
与电感元件的瞬时储能类似，电容元件某 一时刻的瞬时储能也是瞬时吸收功率的累 积，即：
设 u(-) = 0 ，则电容元件的瞬时储能为：

《电路基础电子教案》PPT课件第一章：电路基本概念1.1 电路的定义与组成介绍电路的定义：电流流动的路径解释电路的组成：电源、导线、用电器、开关1.2 电路的分类直流电路：电流方向不变交流电路：电流方向周期性变化1.3 电路的状态开路：电路中断，电流无法流动短路：电路两点之间直接连接，电流极大第二章：电路元件2.1 电阻定义：阻碍电流流动的元件单位：欧姆（Ω）2.2 电容定义：储存电荷的元件单位：法拉（F）2.3 电感定义：阻碍电流变化的一种元件单位：亨利（H）第三章：电压与电流3.1 电压定义：电势差的度量单位：伏特（V）3.2 电流定义：单位时间内电荷流动的数量单位：安培（A）3.3 欧姆定律表达式：U = IR解释：电压（U）等于电流（I）乘以电阻（R）第四章：简单电路分析4.1 串联电路特点：电流相同，电压分配公式：U = U1 + U2 + + Un4.2 并联电路特点：电压相同，电流分配公式：I = I1 + I2 + + In4.3 串并联电路分析：串并联电路的电压和电流分配规律第五章：电路图与测量5.1 电路图介绍电路图的符号和表示方法练习绘制简单电路图5.2 测量工具介绍多用电表、示波器等测量工具的使用方法5.3 测量电路参数测量电压、电流、电阻等电路参数的方法和技巧《电路基础电子教案》PPT课件第六章：复杂电路分析6.1 串并联电路的进一步分析分析多个电阻的串并联组合应用节点电压法与网孔电流法6.2 独立源与受控源独立源：电压源与电流源受控源：电压控制电压源、电流控制电流源、电压控制电流源、电流控制电压源6.3 频率响应分析交流稳态分析交流小信号分析第七章：电路仿真软件使用7.1 电路仿真软件介绍常见电路仿真软件：Multisim、Proteus、LTspice等软件功能与操作界面简介7.2 电路仿真原理仿真电路的搭建与测试观察电路性能与参数变化7.3 仿真实验案例利用仿真软件完成简单的电路实验分析实验结果与实际电路的差异第八章：交流电路8.1 交流电的基本概念交流电的定义与特点交流电的频率、周期与角频率8.2 阻抗与导纳阻抗的定义与计算导纳的定义与计算8.3 交流电路的功率分析有功功率、无功功率与视在功率功率因数的计算与改善第九章：电路设计与制作9.1 电路设计的基本步骤确定电路功能与性能指标选择电路元件与参数9.2 电路原理图设计与绘制利用绘图工具完成电路原理图设计检查电路图的正确性与可行性9.3 电路制作与调试制作电路板（PCB）进行电路焊接与组装调试电路与测试性能第十章：电路实验与创新10.1 电路实验完成一系列电路实验测量与分析实验数据10.2 电路创新设计与实践结合所学知识进行电路创新设计制作创新电路实物与演示《电路基础电子教案》PPT课件第十一章：数字电路基础11.1 数字电路概述数字电路的特点与分类数字逻辑与模拟逻辑的区别11.2 数字逻辑门与门、或门、非门、异或门等的基本原理与真值表逻辑门电路的实现与仿真11.3 组合逻辑电路半加器、全加器、编码器、译码器等的设计与分析组合逻辑电路的应用实例第十二章：时序逻辑电路12.1 触发器基本触发器：SR触发器、JK触发器、T触发器、CP触发器触发器的真值表与功能描述12.2 时序逻辑电路的设计计数器、寄存器等时序逻辑电路的设计方法时序逻辑电路的仿真与测试12.3 数字电路设计工具介绍可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）等设计工具第十三章：模拟电路基础13.1 模拟电路概述模拟电路的特点与分类模拟信号与数字信号的区别13.2 模拟电路元件电阻、电容、电感等的基本特性与使用operational amplifier（运算放大器）的应用13.3 模拟信号处理滤波器、放大器等模拟信号处理电路的设计与分析第十四章：集成电路14.1 集成电路概述集成电路的类型与结构集成电路的制造工艺14.2 集成电路的封装与测试集成电路的封装形式与特点集成电路的测试方法与设备14.3 集成电路的应用微处理器、存储器、接口电路等集成电路的应用实例第十五章：电路与现代技术15.1 电路与现代科技的关系电路技术在现代通信、计算机、家电等领域的应用15.2 电路发展趋势微电子技术、光电子技术、生物电子技术等的发展趋势15.3 电路技术的社会影响电路技术对人类生活的影响电路技术的可持续发展与环境保护重点和难点解析。

直流电路基本知识随着电力工业和现代科学技术的日益发展，电能已成为生产和人民日常生活中不可缺少的能源，我们的世界几乎是一个电的世界。

作为一名维修电工，掌握一定的电工基础知识和电工操作技能，以适应现代化生产和生活的需要，就显得十分重要。

学习目标1．电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电压、电流、功率等概念。

2．掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。

3．掌握电阻定律、欧姆定律，了解电阻与温度的关系。

4. 理解电动势、端电压、电位的概念。

5. 掌握电阻串联分压关系与并联分流关系。

6. 学会分析计算电路中各点电位。

7．掌握基尔霍夫定律及其应用，学会运用支路电流法分析计算复杂直流电路。

第一章电路的基本结构一、直流电源的概念在日常生产和生活中，大部分环节使用的都是交流电，但也有很多场合使用直流电，比如：手机充电器、蓄电池、干电池电路等等。

直流电的特点是大小和方向都不随时间变化，理想的直流电在坐标系里是一条直线，但实际上直流电有很小的脉动。

二、电路的组成及状态1、电路的基本组成（1）什么是电路一个基本的电流回路称为电路。

例如：在使用灯具（或其他电气设备）之前，总要用导线把它们和电源连接起来，这种将电源和负载连接起来的电流通路称为电路。

即电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。

如图所示为一个简单电路：（2）电路的基本组成通常组成一个简单电路，至少要有电源、连接导线、开关和负载。

负载、连接导线和开关称为外电路，电源内部的电路称为内电路。

电路的基本组成包括以下四个部分：电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。

电源就是一个能量转换装置，把非电能转换为电能的一种装置。

比如：干电池是把化学能转换为电能的装置，而发电机是把机械能转换为电能的装置。

直流电的获取还可以通过交流电得到，其整个过程为变压、整流、滤波、稳压。

②负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。

1F=103mF=106uF=109nF=1012pF
皮法(pF)
五、特性:
通交流、隔直流或充电和放电
充电:在两极板接上电压,接正极的极板会被电池正极吸过去而带正电,接负极的极板会带负电,
+Q
这样,两极板会带上等量的异性电荷,这种现象叫充电.充电时,电路有电流,当极板上所充
电荷形成的电压与电池电压相等时,充电就会停止,电路会没电流,相当于开路,所以说电
千欧:KΩ
兆欧MΩ
千兆欧KMΩ
兆兆欧MMΩ
换算关系:
1MΩ =10³KΩ 1KΩ =10³Ω
4.作用:
电阻器是一种消耗电能的元件,在电路中用于控制电压、电流的大小,即:分压、限流、耦合、负载等.如图:
I= U
R灯+R1
R1
U=UR1+U灯
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5.分类:
为了适应不同电路和不同工作条件的需要,相应就产生品种规格很多的电阻器,为了更好的认识电阻器,在这里就讲解电阻的分类. ①.按外形结构分二大类:
-Q
容能隔流.交流无方向,电压不会相等.
放电: 将电容两极短接,导线中便有电流,电容两极内电压会降低,直至完全消失,这种现象称为放电.
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六、作用:
滤波、延时、振荡、旁路
七、分类:
1.按结构分: ①.固定电容(包括电解电容)
可变电容(包括半可变电容,即微调电容.) ②.图形表示:
固定电容
特点:第一、二位为有效数字,表示电容值的有效数字.
第三位为倍乘(零的个数),单位一般为PF.
如:104=100,000PF=10×104PF=100nF
③. 数字与文字结合表示.(第一小数点)

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3-1 小信号放大电路
四、差分放大电路
基本差分式放大电路
差模信号是指两个输入信号之差
u u u 1
2 Id
I1 I2
共模信号是指两个输入信号 的算术平均值
uIc
1 2
uI1uI2
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3-2 低频功率放大器
主要任务是输出大的信号功率，它的输入、 输出电压和电流都较大，是大信号放大电 路
个物理量记作IBQ 、ICQ 、UBEQ 、UCEQ。
调整基极电阻Rb，改变电流IB，可以调整Q点
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动态分析(vi≠0)
vBE=VBEQ+vbe=VBEQ+vi iB=IBQ+ib iC=ICQ+ic=ICQ+βib vCE=VCEQ+vce=VCEQ-icR'L vo=vce=-icR'L
PN结
将N型半导体与P型半导体采用特殊的工艺结合在一起时， 在其交界处会形成一种特殊的阻挡层，这就是PN结。
PN结具有很重要的特性——单向导电性。
正向偏置
反向偏置
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2-1 二极管
半导体二极管
由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成。由P 区引出的电极称为阳极，N区引出的电极称为阴极。导通时的 电流方向是从阳极通过管子内部流向阴极。
共射放大电路的输出电 压与输入电压相位相反
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分压式稳定工作点偏置电路
自动调整过程
T(oC) ICQ ICQ
UEQ
UBEQ
IBQ
图2 - 8 分压偏置工作点稳定电路
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第1章电路模型及电路定律教学目标(1) 理解电路模型，理解电压、电流、参考方向、电功率和额定值的意义。

(2) 掌握理想电路元件(如电阻、电容、电感、电压源和电流源)的电压电流关系。

(3) 掌握基尔霍夫定律、电位的概念及计算。

电路及电路模型电路的作用电路指电流所通过的路径，也称回路或网络，是由电气设备和元器件按一定方式连接起来，以实现特定功能的电气装置。

在电力、通信、计算机、信号处理、控制等各个电气工程技术领域中，都使用大量的电路来完成各种各样的任务。

电路的作用大致可分为以下两方面。

(1) 电能的传输和转换。

例如电力供电系统、照明设备、电动机等。

此类电路主要利用电的能量，其电压、电流、功率相对较大，频率较低，也称为强电系统。

(2) 信号的传递和处理。

例如电话、扩音机电路用来传送和处理音频信号，万用表用来测量电压、电流和电阻，计算机的存储器用来存放数据和程序。

此类电路主要用于处理电信号，其电压、电流、功率相对较小，频率较高，也称为弱电系统。

实际电路虽然多种多样，功能也各不相同，但它们都受共同的基本规律支配。

正是在这种共同规律的基础上，形成了“电路理论”这一学科。

通过对“电路”课程的学习，可掌握电路的基本理论和基本分析方法，为进一步学习电路理论及电气类相关课程打下基础。

电气图及电路模型实际电路要工作，首先要由电源或信号源提供电能或电信号，向电路输入电压、电流后，推动用电设备(也称负载)工作以实现特定的功能。

电源或信号源又称为激励，由激励在电路中各部分引起的电压和电流输出称为响应。

人们日常生活中所用的手电筒电路就是一个最简单的电路，它由干电池、灯泡、手电筒壳(连接导体)组成，如图1-1(a)所示。

干电池是将非电能(此处为化学能)转换为电能的设备，称为电源；灯泡是将电能转换成非电能(此处为光能)的设备，称为负载；开关是接通或断开电路，起控制电路作用的元件；连接导体负责把电源与负载连接起来。

一个完整的电路是由电源(或信号源)、负载和中间环节(如开关、导线等)三个基本部分组成的。