电子课件 电子电路基础(第四版)第一章

多子浓度高
多子浓度很 低，且很薄
面积大
晶体管有三个极、三个区、两个PN结。
华成英 hchya@
二、晶体管的放大原理
（发射结正偏） uBE U on 放大的条件 （集电结反偏） uCB 0，即 uCE uBE
少数载流 子的运动 因集电区面积大，在外电场作用下大 部分扩散到基区的电子漂移到集电区 因基区薄且多子浓度低，使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合 因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区 基区空穴 的扩散
华成英 hchya@
§1.3
晶体三极管
一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响
五、主要参数
华成英 hchya@
一、晶体管的结构和符号
为什么有孔？
小功率管
中功率管
大功率管
华成英 hchya@
2、本征半导体的结构
共价键
由于热运动，具有足够能量 的价电子挣脱共价键的束缚 而成为自由电子 自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置，称为空穴 自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合。 动态平衡 一定温度下，自由电子与空穴对的浓度一定；温度升高， 热运动加剧，挣脱共价键的电子增多，自由电子与空穴对 的浓度加大。
指数曲线
若正向电压 UT，则i ISe u
u UT
若反向电压u UT，则i IS
2. 伏安特性受温度影响
反向特性为横轴的平行线
T（℃）↑→在电流不变情况下管压降u↓ →反向饱和电流IS↑，U(BR) ↓ 增大1倍/10℃
T（℃）↑→正向特性左移，反向特性下移
华成英 hchya@
华成英 hchya@

电子电路的应用
01
02
03
通信
电子电路广泛应用于通信 领域，如手机、电视、卫 星通信等。
计算机
计算机中的各个部分都离 不开电子电路，如CPU、 内存、硬盘等。
自动化控制
电子电路在自动化控制领 域中发挥着重要作用，如 工业控制、智能家居等。
电子电路的发展历程
01
起源
电子电路的起源可以追溯到20世纪初，随着电子技术的不断发展，电子
一款用于模拟电路仿真的软件， 具有简单易用的界面和强大的仿 真功能。
THANKS
感谢您的观看
电子电路基础通用课 件
目录
CONTENTS
• 电子电路概述 • 电子元件 • 电路分析方法 • 模拟电路 • 数字电路 • 电子电路设计
01电子电路概述定与分类定义电子电路是指利用电子技术实现特定功能的电路系统。
分类
电子电路可以根据不同的分类标准进行分类，如按照信号处理方式可分为模拟 电路和数字电路，按照功能可分为放大电路、振荡电路、电源电路等。
电路逐渐成为一门独立的学科。
02 03
发展历程
电子电路的发展经历了多个阶段，从最初的真空管电路到晶体管电路、 集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路，其发展历程与电子技 术的进步密切相关。
未来趋势
随着科技的不断发展，电子电路将朝着更高集成度、更低功耗、更高速 度和更智能化方向发展。
02
电子元件
05
数字电路
逻辑门电路
与门
实现逻辑与运算，当所有 输入为高电平时，输出为 高电平。
或门
实现逻辑或运算，当任一 输入为高电平时，输出为 高电平。
非门
实现逻辑非运算，将输入 的高电平变为低电平，低 电平变为高电平。

第六章 低频功率放大器
§6—1 功率放大器的基本要求及分类 §6—2 OTL和OCL功率放大器 §6—3 集成功率放大器
Hale Waihona Puke 第七章 直流稳压电源§7—1 整流电路 §7—2 滤波电路 §7—3 分立元件组成的直流稳压电源 §7—4 集成稳压器 §7—5 开关型直流稳压电源
第八章 晶闸管及其应用 §8—1 普通晶闸管 §8—2 晶闸管可控整流电路 §8—3 特殊晶闸管及其应用
谢谢 THANKS
目录
第一章 二极管和三极管
§1—1 二极管 §1—2 三极管
第二章 放大器基础
§2—1 §2—2 §2—3 §2—4 §2—5
共射放大器 共集放大器和共基放大器 场效应管放大器 多级放大器 差分放大器和集成运算放大器
第三章 放大器中的负反馈
§3—1 反馈的基本概念 §3—2 负反馈对放大器性能的影响 §3—3 四种负反馈放大器性能分析
第四章 集成运算放大器的应用
§4—1 集成运放的主要参数和工作特点 §4—2 信号运算电路 §4—3 集成运放的非线性应用 §4—4 使用集成运放应注意的问题
目录
第五章 波形发生器
§5—1 选频放大器与正弦波振荡器 §5—2 LC振荡器 §5—3 石英晶体振荡器 §5—4 RC桥式振荡器 §5—5 非正弦波发生器

时变电流：大小、方向随时间变化。用小写字 母 i 表示
交流电：大小和方向作周期性变化的时变电流
电流的参考方向 P6
★参考方向：任意选定的一个方向
参考方向的两种表示方法：
1 在图上标箭头； 2 用双下标表示iab
iab a b
★在参考方向下，若计算值为正，表明
电流真实方向与参考方向一致；若计算 值为负，表明电流真实方向与参考方向 相反。
（2）若电压的参考方向如图，则该电压u为多少？
+
a
u
b
解：（1）相当于正电荷从b到a失去能量， 故电压的真实极性为：b—“+”, a—“-”。 （2）单位负电荷移动时，失去4J能量，说 明电压大小为4伏，由于电压的参考极性与 真实方向相反，因而，u = - 4伏。
★关联参考方向 P8
关联：电流与电压降的参考方向选为一致。
例1 在图示参考方向下，已知
i (0.5) 的真实方向； 求：（1） i ( 0) ， （ 2 ）若参考方向与图中相反， 则其表达式？ i (0) ，i (0.5) 的真实方 向有无变化？
a
i
b
§1-2 电路变量 电流、电压、功率
a
解：（1） i (0) 4 cos( / 4) 2 2 0 表明此时真实方向与参考方向一致， 从a->b；
电压的分类
恒定电压（直流电压）：大小、方向恒定。 用大写字母 U表示。
时变电压：大小、极性随时间变化。用小写字 母 u表示
交流电压：大小和极性作周期性变化的时变电压
§1-2 电路变量
电流、电压、功率
参考方向：也称参考极性。
两种表示方法：
在图上标正负号； 用双下标表示 uab a

1.8 求图示各电路中的电压U。 题解1.8图
解 图（a）：U=1×3－2=1 V 图(b)： 在图示电路中设电压U1的参考方向， 如题解1.8
图(b)所示。 应用电阻串并联等效及分压关系式， 得电压
(24)//3 U1(24)//3196V
所以
U2 44U13 264V
图(c)： 在图示电路中设电流I1、 I2的参考方向， 如题解 1.8图(c)所示。 由电阻串联等效及欧姆定律， 得电流
1.11 图示直流电路， 图中电压表、 电流表均是理想的， 并已知电压表读数为30 V。
(1) (2) 电压源Us产生的功率Ps为多少？
题解1.11图
解 用短路线将图示电路中两处接地点连在一起，并设 a、 b点， 电流I、 I1、 I2参考方向， 如题解 1.11图所示。 由图可见， 电流表所在支路的10 kΩ电阻同与电压表相并的 30 kΩ电阻是串联关系。 因电压表读数是30 V， 所以
图(b)： 在图示电路中设节点a及电流I1、I2、I3、I4的参 考方向，如题解1.10图(b)所示。 应用电阻串并联等效， 得
电流
I1[4//44]5/1/6//6153A
由3个相等电阻并联分流， 得
I2I313I11331A
再由2个电阻并联分流， 得电流
I44 44I31 210.5A
对节点a应用KCL， I=I2+I4=1+0.5=1.5 A
图（c）电路中， 设电流I1、 I2、 I3如题解1.7图(c)所示。 应用电阻串并联等效， 得电流
I13//61 22 1//613A 再应用电阻并联分流公式， 得
I23 66I13 232A
61 I3126I1331A
对节点a应用KCL， I=I2－I3=2－1=1 A

动画
电路中任意两点之间旳电位差就等于这 两点之间旳电压，即Uab = Ua－Ub，故电压 又称电位差。
注意
电路中某点旳电位与参照点旳选择有关， 但两点间旳电位差与参照点旳选择无关。
3．电动势
电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正 极旳能力用电动势表达，电动势旳符号为E，单 位为V。
电动势旳方向要求为在电源内部由负极指向 正极。
多，就表达流过该导体旳电流越强。若在t时间内 经过导体横截面旳电荷量是Q ，则电流I可用下式 表达：
IQ t
式中，I、Q 、t旳单位分别为A、C、s。
4．电流旳测量 （1）对交、直流电流应分别使用交流电流表和直
流电流表测量。 （2） 电流表必串接到被测量旳电路中。 （3） 直流电流表表壳接线柱上标明旳“+”、
若无法估计，可先用电流表旳最大量程挡 测量，当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小 挡去测量，直到测得正确数值为止。
三、电压、电位和电动势
1．电压 电场力将单位正电荷从a点移到b点所做
旳功，称为a、b两点间旳电压，用Uab表达。 电压单位旳名称是伏特，简称伏，用V表达。 2 ．电位
电路中某一点与参照点之间旳电压即为 该点旳电位。
“－”记号，应和电路旳极性相一致，不能接错， 不然指针要反转，既影响正常测量，也轻易损坏电 流表。
动画
视频：万用表直流电流档旳使用
（4）要合理选择电流表旳量程。 每个电流表都有一定旳测量范围，称为电
流表旳量程。
一般被测电流旳数值在电流表量程旳二分 之一以上，读数较为精确。所以在测量之前应 先估计被测电流大小，以便选择合适量程旳电 流表。
为是不变旳常数。
假如不是直线，则称为非线性电阻。
二、 全电路欧姆定律

U
A
UAB
B
3. 关联参考方向
元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为关联参考 方向。反之，称为非关联参考方向。
i + U
关联参考方向
i +
U
非关联参考方向
例
i
＋
A U B
电压电流参考方向如图中所标，问：对A 、B两部分电路电压电流参考方向关联否？
答： A 电压、电流参考方向非关联；
B 电压、电流参考方向关联。
解得电流
t0 0 t 1s 1 t 2s t 2s t0 0 t 1s 1 t 2s t 2s
0 1
电源波形
i/A
1
2 t /s
-1
1
2 t /s
p( t ) u( t )i ( t ) 0 2t 2t 4 0 t0 0 t 1s 1 t 2s t 2s
0 -2
2
p/W
吸收功率
例
3. 集总参数电路
由集总元件构成的电路 集总元件 集总条件 假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行
d
1.2 电流和电压的参考方向
(reference direction)
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能 量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量 是电流、电压和功率。
t 若u ( ) 0
t

1 2 1 2 Cu ( t ) q (t ) 0 2 2C
从t0到 t 电容储能的变化量：
1 1 1 2 1 2 2 2 WC Cu ( t ) Cu ( t 0 ) q (t ) q (t 0 ) 2 2 2C 2C

北京邮电大学出版社
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
北京邮电大学出版社
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。
北京邮电大学出版社
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

应用领域：遥控玩具、遥控开关等 电路组成：发射器、接收器、天线、电池等 工作原理：通过发射器发射无线电信号，接收器接收信号并控制设备 特点：操作简单、方便，不受距离限制，适用于远距离控制设备
智能小车概述：一种能够自 主导航、避障、行驶的智能
机器人
添加标题
电源部分：提供稳定的电源， 为小车提供动力
实验方法：按照实验指导书 进行操作
实验目的：验证电子电路理 论，提高实践能力
实验结果：记录实验数据， 分析实验现象
讨论：对实验结果进行讨论， 提出改进意见和优化方案
电子电路应用案例 分析
电路组成：LED、 电阻、电容、开关
工作原理：电容充 电、放电，控制 LED的亮灭
应用领域：照明、 指示灯、广告牌等
理论与实践相结合：通过实验和实 践操作，加深对理论知识的理解
注重创新能力培养：鼓励学生独立 思考、创新设计，提高解决问题的 能力
பைடு நூலகம்添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
内容全面：涵盖电子电路的基础知 识、基本原理、设计方法和应用技 术
实用性强：所学知识可以直接应用 于实际工作中，提高工作效率和效 果
PPT课件结构
戴维南定理：电压源与电流源等效互换
诺顿定理：电流源与电压源等效互换
叠加定理：线性电路中，各独立电源单独作用时产生的响应的 代数和等于电源共同作用时产生的响应 替代定理：线性电路中，一个电路元件可以用另一个电路元件 替代，只要它们具有相同的电压和电流关系
电路设计步骤：需求分析、方 案设计、详细设计、仿真验证、 实物制作
电子电路基础课程主要内容包括：电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等 课程重点在于理解电路原理、掌握电路分析方法、熟悉电子元器件特性及应用 课程难点在于电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等知识的综合应用 课程展望：未来电子电路技术将更加智能化、集成化，需要不断更新知识，提高实践能力。

详细描述
戴维南定理是指将一个线性有源二端网络等效为一个电压源 和一个电阻串联的形式。其中，电压源的电压等于网络开路 电压，电阻等于网络所有元件电阻之和。这个定理可以应用 于交流电路和直流电路的分析和设计中。
05
模拟电路基础
二极管及其应用
半导体基本知识
二极管是由半导体材料制成的， 具有单向导电性。
单向导电的元件， 用于整流、开关等 应用。
电阻器
阻碍电流流动的元 件，可调电阻和固 定电阻。
电感器
储存磁能的元件， 有绕线和无绕线电 感器。
三极管
控制电流流动的元 件，用于放大、开 关等应用。
03
元件与特性
电阻器
线性电阻器
可以表示为欧姆定律，即电压与电流成正比 ，电阻值恒定。
电阻器的阻值精度
通常有±2%、±5%和±10%等几种。
根据方案进行电路设计，利用电路仿真软件进行模拟和验证。
制作与调试
将设计好的电路制作成实际电路板，进行调试和优化，确保电路性能达标。
电子电路的抗干扰设计
干扰源分析
分析可能对电子电路产生干扰的来源，如电源噪 声、电磁场干扰等。
屏蔽与隔离
采用金属屏蔽、电容器隔离等技术手段，降低干 扰源对电路的影响。
滤波与去耦
电子电路基础课件
汇报人： 2023-12-06
目录
• 电子学简介 • 电路基础 • 元件与特性 • 基本电路分析方法 • 模拟电路基础 • 数字电路基础 • 电子电路设计基础
01
电子学简介
电子学的发展史
电子学的起源
从19世纪初，人们开始研究电 的性质和现象，如静电、闪电
等，开启了电子学的发展。
连接电源和负载，传输电能。