电工电子技术基础课件第10章

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精品课件-电工与电子技术-第10章

I DM
ID
1 2
Io
0.45 U 2 RL
(10-10)
每只二极管在截止时承受最大反向电压是交流电压的半波
峰值。所以
U DM U DM 2U 2
(10-11)
第10章稳压电源
4．脉动系数S 全波桥式整流输出电压uo的傅里叶级数展开式为
Uo
2U
2
(
2 π
4 3π
cos 2t
4 15π
cos
(3) 稳压电路。在电网电压波动及负载变化时，通过并联稳压管反向并联能使负载端电压趋于稳定，也可采取串联稳
(4) 三端稳压器能在一定范围内改变电压、电流输出。
习题 10
第10章稳压电源
1．把交流电整流成平滑直流电过程一般可分为、
和
2．单相半波整流电路中与二极管阴极连接的负载端一般为
直流电极，与桥式整流电路相比缺点是
第10章稳压电源
第10章稳压电源
10.1 整流电路 10.2 滤波电路 10.3 稳压电路本章小结习题10
第10章稳压电源
10.1 整流电路
10.1.1 1．图10-1是单相半波整流电路，它由整流变压器T、整流二
极管VD及负载RL组成。在负载上得到单向脉动直流电压和电流，如图10-2所示为半波整流波形图。
(10-
第10章稳压电源
2) 稳压管VD 稳定电压UZ是负载的要求电压，单管不够时可串联， Ui=(2～3)Uo：
IZmax≥(1.5~2)Iomax (10-18)
第10章稳压电源
例10-2 如图10-10所示，已知Ui=30 V，电网电压波动使 Ui有±10%的变化，要求输出Uo=12 V，负载电流IL=0~6 mA，试选择稳压管和限流电阻R

电工与电子技术基础

§1—８基尔霍夫定律
一、基尔霍夫电流定律任一瞬间流向电路中任一节点的所有电流的代数和等于零。即Σi=0 在直流电流中可写成ΣＩ=0 二、基尔霍夫电压定律在电路的任何一个回路中，任一瞬间电压的代数和等于零。即Σu=0
§1—5 电阻
欧姆定律
二、电阻元件的电压与电流的关系用欧姆定律表示为：u=iR 三、电阻元件的功率和能量关系电阻的功率为 P=ui 单位为瓦特。四、电阻器的型号命名电阻器的型号很多，根据国家标准（GB2470—81）规定，国产电阻器的型号按下图所示方法命名。
第一部分第二部分
第三部分第四部分
五、电路的工作状态
1、任载状态——电路是完整的闭合回路，电路中有电流流动。额定工作状态（也称为满载）：电路任载时电源、负载和中间环节都处于长期可靠而又最例合理（经济性好、效率高等）的工作状态；额定电流：在额定工作状态的电流称为额定电流（每一电路元件都有它使用时的最合理的电流值—额定值）；轻载状态：当电路工作电流小于额定电流时，则称为“轻载状态”；过载状态：当工作电流大于额定电流时，则称为 “过载状态”
从式中可知：１、某一时刻电容的电流决定于该时刻电容电压的变化率，而与电压的数值大小无关。２、电容的作用是反抗电压的变化，因此，电容的电压是不能突变的。
二、电容的功率和能量的关系
电容所储存的电场能为从上式中可知：１、某一时刻电容中所储存的电场能只决定于该时刻电容电压的大小，而与电压达到这个数值的方式无关，也与电压的方向无关。２、电容是储存电场能的元件，它是把电能储存在自己的电场中，有时以把电场能变成电能而交还给电路。３、从能量不能突变这一点来看，电容的电压是不能突变的，这是因为电容的电压直接体现了电容所储存的电场能。

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G1、G2、G3串联的等效电阻
I
两个电阻并联
＋
I1
I2
G
U
R1
R2
－
R R1 R2 R1 R2
I1
R2 R1 R2
I
I2
R1 R1 R2
I
第2章 2.1 电阻串联、并联、混联及等效变换
32
2.1.3 电阻的混联
5Ω
2Ω
串联
串联
6Ω
1Ω
并联
第2章 2.1 电阻串联、并联、混联及等效变换
33
3A
＋
－
5V
3A
－
＋
5V
第1章 1.3 电压源与电流源
15
1.3.1 电压源
理想电压源简称电压源，其端电压恒定不变或者按照某一固有的函数规律随时间变化，与其
流过的电流无关。
U
＋
＋
us（t）
US
US
－
－
I
U
＋
＋
US
US
－
U
RO
O
I
－O
I
实际电压源
第1章 1.3 电压源与电流源
16
1.3.2 电流源
案例多量程电流表电路 2.1 电阻串联、并联、混联及等效变换 2.2 电源模型的连接及等效变换 2.3 支路电流法 2.4 叠加定理 2.5 戴维南定理
25
第2章【案例】多量程电流表电路
26
1.电路及工作过程
1.4kΩ R1
1kΩ R2
40μA 2.5kΩ
－
＋
12kΩ
2.25kΩ
R3
R4
1mA档测量时，电路中R1～R4串联与表头所在支路并联；

电工电子技术基础第十章

第二节晶体三极管
不同的晶体管，值不同，即电流的放大能力不同，一般为 20 ～ 200。 ② 直流电流放大系数 I C IB 通常晶体管的放大作用的意义：基极电流的微小变化引起集电极电流的较大变化，当基极电路中输入一个小的信号电流 ib ，就可以在集电极电路中得到一个与输入信号规律相同的放大的电流信号ic。可见，晶体管是一个电流控制元件。
操作：调节(或改变 E1 )以改变基极电流 IB 的大小,记录每一次测得的数据。
次数
电流
IB/mA IC/mA
1
0 0.01
2
0.01 0.56
3
0.02 1.14
4
0.03 1.74
5
0.04 2.33
IE/mA
0.01
0.57
1.16
1.77
2.37
（1）直流电流分配关系：
IE IC IB
晶体三极管
一、晶体管的结构二、晶体管的放大作用
三、晶体管的三种工作状态
四、晶体管的主要参数五、晶体管的管型和管脚判断
第二节晶体三极管
一、晶体管的结构
1．结构和符号
、发射区三个区：集电区、基区（1）结构：两个PN 结：集电结、发射结发射极：e 三个区对应引出三个极：基极：b 集电极：c
第二节晶体三极管
（2）放大状态 UBE 大于死区电压，IB > 0，集电极电流 IC 受 IB 控制，即
I C I B 或 ΔI C Δ I B
晶体管处于放大状态的条件是：发射结正偏，集电结反偏，即VC > VB > VE （NPN管，PNP管正好相反）。
第二节晶体三极管

电工电子技术基础知识通用课件

字信号。
02
模拟电路与数字电路的特点
模拟电路的特点是信号处理连续且精度高，但抗干扰能力较差；数字电
路的特点是信号处理速度快且精度高，同时具有较强的抗干扰能力。
03
模拟电路与数字电路的应用
模拟电路主要应用于信号处理、通信、音频等领域，而数字电路则广泛
应用于计算机、控制、智能仪表等领域。
03
常用电工电子测量仪器
电工电子技术基础知识通用课件
目录
• 电工基础知识 • 电子技术基础 • 常用电工电子测量仪器 • 电工电子技术的应用 • 电工电子技术的发展趋势
01
电工基础知识
电的基本概念
电荷
电荷是物质的基本属性，分为正电荷和负电荷。
电流
电荷的定向移动形成电流，电流的大小和方向可以用安培和伏特表示。
电压
新工艺
新工艺的应用也是电工电子技术发展的一个重要方向，如纳米加工、微纳制造等新型工艺在集成电路、微纳电子器件等领域的应用。
THANKS
感谢观看
信号发生器的使用
01
总结词
信号发生器是一种用于产生各种信号的仪器，可以用于测试和调试电路。
02 03
详细描述
信号发生器的基本原理是利用振荡器产生不同频率和幅度的正弦波、方波、三角波等信号。使用信号发生器时，需要根据测试需求选择合适的信号类型和参数。此外，信号发生器还可以进行频率、幅度、占空比等参数的调节。
示波器的使用
总结词
示波器是一种用于观察信号波形的仪器，广泛应用于电子测量和调试领域。
详细描述
示波器的基本原理是利用电子束在垂直和水平方向上的偏转来显示信号波形。使用示波器时，需要调整垂直和水平灵敏度，以便观察到清晰的信号波形。此外，示波器还可以进行信号的频率、幅度、周期等参数的测量。

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介绍电气控制技术的定义、作用、应用领域等基本概念。
电气控制原理
详细阐述电气控制的基本原理，包括电气控制系统的组成、工作原理、控制方式等。
基本控制环节
深入讲解电气控制中的基本控制环节，如启动、停止、保护、联锁等，并分析其实现方法和特点。
2024/1/29
24
可编程控制器(PLC)原理及应用
PLC概述
简要介绍PLC的定义、发展历程、应用领域等基本概念。
PLC原理
详细阐述PLC的工作原理，包括硬件组成、软件编程、工作原理等方面。
2024/1/29
PLC应用
深入讲解PLC在工业自动化领域的应用，如顺序控制、过程控制、运动控制等，并分析其实现方法和特点。
25
典型电气控制系统案例分析
案例分析一
信号发生器
信号发生器的分类、工作原理及性能指标。
晶体管毫伏表
晶体管毫伏表的工作原理及使用注意事项。
6
02
直流电路与交流电路
2024/1/29
7
直流电路分析方法
01
02
03
基尔霍夫定律
介绍基尔霍夫电流定律和电压定律，以及其在电路分析中的应用。
2024/1/29
电阻的串并联
详细讲解电阻的串联、并联及混联电路的分析方法，包括等效电阻、电压和电流的计算。
介绍一个典型的电气控制系统案例，分析其控制需求、设计方案、实现方法等。
案例分析二
再介绍一个不同类型的电气控制系统案例，同样分析其控制需求、设计方案、实现方法等。
案例总结
对两个案例进行总结，归纳出电气控制系统的设计思路、实现方法、注意事项等。
2024/1/29
26

电工电子技术基础完整ppt课件

电工电子技术与技能
直流电流、电阻的测量
4．直流电流的测量（1）测量时，万用表必须串入被测电路，不能并联。（2）必须注意表笔的正、负极性。测量时，红表笔接电路断口高电位端，黑表笔接低电位端。（3）在不清楚被测电流大小情况下，量程宜大不宜小。严禁在测量中拨动转换开关选择量பைடு நூலகம்。 5．电阻的测量（1）正确选择电阻倍率档，使指针尽可能接近标度尺的几何中心，可提高测量数据的准确性。（2）严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。（3）测量时，直接将表笔跨接在被测电阻或电路的两端，注意不能用手同时触及电阻两端，以避免人体电阻对读数的影响。（4）测量热敏电阻时，应注意电流热效应会改变热敏电阻的阻值。
电工电子技术与技能
第1单元电路基础
1.
直流电路
2
电容与电感
3
磁场及电磁感应
4
单相正弦交流电路
5
三相正弦交流电路
电工电子技术与技能
1.1 实训室认识及安全电压
1.2
电路
1.3
电路常用物理量
1.4
电阻元件与欧姆定律
1.15.5
电电阻阻的的连连接接
1.6
基尔霍夫定律
电工电子技术与技能
实训室认识及安全用电
图3．16 ZC-8型接地电阻测定仪外形及附件
电工电子技术与技能
使用方法
ZC-8型接地电阻测定仪测量连接如图3．18所示。
图3．5 直流电流的测量
图3．6 用分流器扩大量程
电工电子技术与技能
电压的测量
测量电压时，电压表必须与被测电路并联。 1.交流电压的测量测量交流电压通常采用电磁式电压表。在测量量程范围内将电压表直接并入被测电路即可，如图3．8所示。用电压互感器来扩大交流电压表的量程，如图3．9所示。

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集成运算放大器的使用注意事项
介绍在使用集成运算放大器时需要注意的事项，如电源的选择、输入信号的幅度限制等。
直流稳压电源设计实例
直流稳压电源的基本原理
阐述直流稳压电源的工作原理及组成，包括整流电路、滤波电路和稳压电路等。
直流稳压电源的设计步骤
介绍直流稳压电源的设计步骤，如确定电源类型、选择整流电路和滤波电路、设计稳压电路等。
电工电子技术在现代社会中的应用
课程目标与要求
01
02
03
04
掌握电工电子技术的基本概念和基础知识
能够分析和解决简单的电路问题
了解电子元器件的基本特性和应用
具备一定的实验技能和动手能力
基础知识：电路基本概念
01
02
03
04
电路的定义与组成
电流、电压和电阻的基本概念
欧姆定律和基尔霍夫定律的应用
正弦交流电基本概念及表示方法
正弦交流电的产生和描述
01
阐述正弦交流电的产生原理，包括发电机的工作原理和正弦交
流电的波形、频率、幅值等基本概念。
正弦量的表示方法
02
介绍解析法、曲线法、相量法和复数表示法等多种表示正弦量
的方法，以及它们之间的转换关系。
正弦交流电的相位和相位差
03
阐述相位和相位差的概念，以及它们在正弦交流电分析中的意
、特性及应用
03
电力场效应晶体管（ MOSFET）的原理、特性及
应用
04
05
绝缘栅双极型晶体管（IGBT ）的原理、特性及应用
整流与逆变技术原理及应用
整流电路的工作原理及分类
逆变电路的工作原理及分类
可控整流电路的工作原理及控制方式

电工学第10章课件

输出电压可表示为
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10.1 数模转换器（D/A转换器）
如果是n位的D/A转换器，则U0的表达式为
注意： 1、模拟开关在地与地之间转换，不论开关状态如何变化，各支路的电流始终不变，因此，不需要电流建立时间； 2、各支路的电流直接流入运算放大器的输入端，不存在传输时间差，因而提高了转换速度，并减少了动态过程中输出电压的尖峰脉冲； 3、倒T型电阻网络D/A转换器是用得最多的一种。
返回主目录
10.2 模数转换器
3) 如果
4) 如果
留。
uo ui, 说明数字过大，应将这个1清除； uo ui 说明数字还不够大，这个1应该保
5）再将次高位置1，并按上述方法确定这位的1是
否保留。这样逐位比较下去，直到最低位为止。
3、逐次渐近型A/D的特点 1）n位逐次渐近型A/D完成一次转换需进行n次比较，经n+2个时钟脉冲，即转换一次所需时间固
返回主目录
10.1 数模转换器（D/A转换器）
10.1.2 T型电阻网络D/A转换器
1. 电路原理图
R
R
RF R A 2R
2R 2R
2R
2R
2R
S0
S1
S2
S3
V REF
(LSB) d0
d1
d2
d3 (MSB)
uo 返回主目录
10.1 数模转换器（D/A转换器） 2. 工作原理
当 d0 1（其余为0）时，即输入 d3d2d1d0 0001 ，其等效电路如图（a）所示, 应用戴维宁定理。将图（a）电路等效为图（b）所示。
I0
VREF 8R
I1
VREF 4R
I2
VREF 2R

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R2
T3 T2
R3
+5V
R5
R4
拉电流
T4
uY = 3.6 V
Y
T5 RL
A
B1 R1 C1
B
设：uA= 0.3V uB= uC=3.6V，则 VB1= (0.3+0.7) V= 1V
C
T2 、T5 截止，
T3、 T4 导通，
uY = 5 – ube3 – ube4 – uR2 = (5 – 0.7 – 0.7)V = 3.6 V
扰
保证输出高电平所允许的最大输入低电平的电压值
能
力（4）开门电压 U ON
通常: U ON≤1.8V
保证输出低电平所允许的最小输入高电平的电压值
（5）扇形系数 N
输出端能带动同类门的最大数目典型：N≥8
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第10章门电路和组合逻辑电路——TTL门电路
（6）平均传输延时时间 tpd
第10章门电路和组合逻辑电路
教学目标
1 掌握与、或、非基本逻辑运算及与非、异或逻辑运算功能。
2 理解逻辑代数的基本运算法则和基本定律。 3 掌握复合逻辑运算关系表达式、逻辑符号和逻辑规律，掌握逻辑代数运算法则及逻辑化简方法。 4 了解数字集成门电路特点及其使用方法。 5 掌握组合逻辑电路分析和设计方法。 6 了解编码器、译码器、加法器等逻辑部件及功能。
(3) 逻辑符号
(2) 真值表
AB F
001 010 100 110
口诀有1出0,全0出1
(4) 逻辑表达式
F AB
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第10章门电路和组合逻辑电路——逻辑门电路
3.与或非门 (1) 与或非门组成
(2) 逻辑符号
(3) 逻辑表达式 F A1B1 A2B2
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第10章门电路和组合逻辑电路
第一节数字电路概述第二节逻辑门电路第三节 TTL门电路第四节 CMOS门电路第五节组合逻辑电路第六节常用组合逻辑模块
第10章门电路和组合逻辑电路
思政引例
绳锯木断，水滴石穿。
——罗大经
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第1章电路基本概念与定律
思政引例
1849年英国数学家乔治.布尔(George Boole)首先提出描述客观事物逻辑关系布尔代数，1938年克劳德.香农(Claude E. Shannon)将布尔代数应用到继电器开关电路的设计，因此又称为开关代数。逻辑代数是描述客观事物逻辑关系，逻辑函数表达式中逻辑变量取值只有两个值，即0和1。微电子技术是现代军事技术与军事武器装备基础和核心技术，海湾战争就是现代战争中以“硅芯片”打垮“钢铁”的典型战例。
（2）A、B、C和D全部为高电平(3V)时
T1 截至，T2饱和导通，输出F为低电平
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与非逻辑关系
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第10章门电路和组合逻辑电路——TTL门电路
TTL 与非门电路
第10章门电路和组合逻辑电路——TTL门电路
(1) 输入不全为 1
+5V
VB1 = 1 V
R1
T1
A B C
Y=1
小
第10章门电路和组合逻辑电路——TTL门电路
(2) 输入全为 1
+5 V
VB1 = 2.1 RV1 T1
A B C
VC2=1V
R2 T2
T3 T5
R4 uY = 0.3 V T4
Y
R3
R5
灌电流
+VCC R1 T1
设 uA = uB = uC = 3.6 V ，输入端全部是高电平， VB1 升高，足以使 T2 、T5 导通，uo = 0.3 V，Y = 0。且 VB1 = 2.1 V，T1 发射结全部反偏。
第10章门电路和组合逻辑电路——逻辑门电路
4.异或门 (1) 异或门组成
(2) 真值表
AB F
0 00 0 11 1 01 1 10
口诀相同出0,相异出1
(3) 逻辑符号
(4) 逻辑表达式 F AB AB
AB
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第10章门电路和组合逻辑电路——逻辑门电路
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第10章门电路和组合逻辑电路——逻辑门电路
特别提示 “与”逻辑是指当决定某件事的几个条件全部具备时，该件事才会发生，这种因果关系称为“与”逻辑关系，实现“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路。 “或”逻辑是指当决定某件事的几个条件中，只要有一个条件具备，该件事就会发生，这种因果关系称为 “或”逻辑关系，实现“或”逻辑关系的电路称为 “或”门电路。在逻辑关系中，“非”就是否定或相反的意思。实现“非”逻辑关系的电路称为“非”门电路。
(3) 逻辑符号
与门或门非门
(2) 真值表 AB F
0 00 0 10 1 00 1 11
口诀有0出0,全1出1
(4) 逻辑表达式
F A B
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第10章门电路和组合逻辑电路——逻辑门电路
2.或门 (1) 或门电路
(3) 逻辑符号
(2) 真值表 AB F
0 00 0 11 1 01 1 11
相应位的“权” （2）二进制数逢二进一
数码 0，1（共2个） (an-1…a1a0)B=an-1×2n-1+…+a1×21+ a0×20
相应位的“权”
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第10章门电路和组合逻辑电路——数字电路概述
（3）八进制数逢八进一数码 0，1，2，3，4，5，6，7（共8个） (an-1…a1a0)O=an-1×8n-1+…+a1×81+ a0×80
口诀有1出1,全0出0
(4) 逻辑表达式
F AB
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第10章门电路和组合逻辑电路——逻辑门电路
3.非门 (1) 非门电路
(2) 真值表
AF
01 10
口诀有0出1,有1出0
(3) 逻辑符号
(4) 逻辑表达式
FA
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第10章门电路和组合逻辑电路——逻辑门电路
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第10章门电路和组合逻辑电路——TTL门电路
3.性能参数（1）输出高电压 UOH 典型值：3.5V 规范值:≥2.4V
输入至少1个为低电平时的输出电压值
（2）输出低电压 U OL 规范值:≤0.4V
抗
输入全为高电平时的输出电压值
干（3）关门电压 UOFF 通常: UOFF≥0.8V
二、复合逻辑门电路与非门或非门与或非门异或门
1.与非门 (1) 与非门组成
(2) 真值表
AB F
0 01 0 11 1 01 1 10
口诀有0出1,全1出0
(3) 逻辑符号
非逻辑 (4) 逻辑表达式
F A B
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第10章门电路和组合逻辑电路——逻辑门电路
2.或非门 (1) 或非门组成
A
B
&
Y
C
Y ABC
与非门的逻辑功能：全 1 出 0，有 0 出 1。
第10章门电路和组合逻辑电路——TTL门电路
74LS20与非门外引线排列图
电压传输特性
2.电压传输特性
电压传输特性——将与非门的某一输入端的电压从0逐渐
增大，而将其他输入端接恒定的高电平时测得的输出电压uO 随输入电压 uI 变化的特性。
晶体管导通时工作在深度饱和状态
tpd
tpd1 tpd2 2
tpd越小，电路允许工作速度越快
TTL电路：
tpd ≤40ns
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第10章门电路和组合逻辑电路——TTL门电路
二、集电极开路与非门（OC门）
(c)与非门
___
F AB
___ ___
F ABCD
(d)线与
相应位的“权” （4）十六进制数逢十六进一
数码 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B， C，D，E，F（共16个）
(an-1…a1a0)H=an-1×16n-1+…+a1×161+ a0×160
相应位的“权”
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第10章门电路和组合逻辑电路——数字电路概述
[例题] 比较 (26)D、(1B)H、(36)O、(10100)B的大小 [解] 不同进制数比较大小，通常是都先换成十进制形式
三态门的应用
（利用总线分时复用传输多路不同的信号）
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第10章门电路和组合逻辑电路——TTL门电路
VC2 = UCE2 + UBE5 = (0.3 + 0.7) V = 1 V，使 T3 导通，T4 截止。
第10章门电路和组合逻辑电路——TTL门电路
由以上分析可知：当输入端 A、B、C 均为高电平时，输出端 Y 为低电平。当输入端 A、B、C 中只要有一个为低电平，输出端Y 就为高电平，正好符合与非门的逻辑关系。
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பைடு நூலகம்下一页
第10章门电路和组合逻辑电路——TTL门电路
三、三态门 1.三态门工作原理
输入端控制端
输出端
__
（a）当 E 0 时， T1截至，D导通，F=A
__
（b）当 E 1 时， T1饱和导通，T2截至，F呈高阻态
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第10章门电路和组合逻辑电路——TTL门电路