电工学复习提纲按章节.docx
- 文档编号:24147171
- 上传时间:2023-05-24
- 格式:DOCX
- 页数:28
- 大小:7.60MB
电工学复习提纲按章节.docx
《电工学复习提纲按章节.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电工学复习提纲按章节.docx(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电工学复习提纲按章节
注1:
本复习提纲等同于《电路与电子技术》复习大纲(2011年5月7日稿);
注2:
本复习提纲所举例子为课件例题或平时作业。
注3:
本复习提纲仅适用于09级安工/材控/过控专业。
《电路与电子技术》共分为三大部分,
第一部分“电路基础”,知识点共4章内容,分别为:
1,电路的基本概念与基本定律
2,电路分析方法
3,正弦交流电路
4,电路的暂态分析
第二部分“模拟电路”,知识点共5章内容,分别为:
1,二极管和晶体管
2,基本放大电路
3,集成运算放大器
4,电子电路的反馈
5,直流稳压电源
第三部分“数字电路”,知识点共3章内容,分别为:
1,组合逻辑电路
2,触发器与时序逻辑电路
3,AD与DA转换
第一部分电路基础
1.电路的基本概念与基本定律
(1)理解电路模型及理想电路元件的物理性质,理解电压、电流参考方向的概念,理解额定值的意义、掌握电功率的计算方法;
电路解题步骤:
1、在解题前先设定一个正方向,作为参考方向;2、根据电路的定律、定理,列出物理量间相互关系的代数表达式;3、根据计算结果确定实际方向。
✓任意假定电压(电流)的参考方向后,实际方向与之相同则电压(电流)为正,反之为负。
✓参考电压的正负表示假定元件两端电位的高低;电流的参考正方向应从假定高电位流向低电位,满足这一要求则电压与电流为关联方向,反之为非关联方向。
✓当电流与电压关联方向,公式前取“+”,反之公司前补“-”。
P2=-UI,P1=UI
(2)掌握R、L、C元件的特性及欧姆定律的应用;
(3)掌握克希荷夫电流、电压定理,理解电位及参考电位的概念;
2.电路分析方法
支路电流法、节点电压法、叠加定理、戴维南/诺顿等效定理
(4)理解等效电路的概念,掌握电阻的串并联等效、电压源和电流源之间的等效变换方法;
✓流过恒压源的电流由外部决定
✓恒流源两端的电压由外部决定
✓与恒压源支路并联的元件两端电压恒定,作为内部电路等效时,可等效为无
✓与恒流源支路串联的元件流过电流恒定,作为内部电路等效时,可等效为无
(5)了解分析电路的支路电流法,掌握节点电压法;
支路电流法
节点电压法
(6)掌握线性电路的叠加原理,等效电源定理(戴维南定理、诺顿定理)在电路分析中的应用;
a)叠加定理
b)戴维南定理
1,将外电路看成开路,求二端口网络的开路电压,即等效电动势;
2,对内部电路,电压源看成短路,电流源看成开路,算二端网络的等效电阻;
3,等效电动势与等效电阻串联,二端口接外电路。
c)诺顿等效
1,将外电路看成短路,求二端口网络的短路电流,即为等效电流源;
2,对内部电路,电压源看成短路,电流源看成开路,算二端网络的等效电阻;
3,等效电流源与等效电阻并联,二端口接外电路。
3.正弦交流电路
(7)理解正弦交流电的基本概念,掌握正弦量的三要素以及正弦交流电压、电流的有效值、相量表示方法及相量图;
正弦量的三要素:
幅值(有效值)、频率和相角
有效值的表示:
I、U;幅值的表示:
Im、Um;
相量的表示:
……
(8)掌握用相量法分析正弦稳态电路的方法;
(9)理解正弦稳态功率的概念,掌握有功功率、无功功率及视在功率的计算方法;
(10)理解功率因数的概念,掌握功率因数提高的计算并理解功率因数提高的经济意义;
(11)了解电路谐振的概念、特征和条件;
谐振的概念:
在同时含有L和C的交流电路中,如果总电压和总电流同相,称电路处于谐振状态。
此时电路与电源之间不再有能量的交换,电路呈电阻性。
4.电路的暂态分析
(12)了解电路的暂态过程及电路微分方程的建立,理解换路定律和时间常数的概念;
ic=Cdu/dt;uL=Ldi/dt
电容电压不突变;电感电流不突变
换路前后:
uc(0+)=uc(0-);iL(0+)=iL(0-)
(13)理解电路的零输入响应、零状态响应、全响应、暂态响应、稳态响应的概念,掌握直流或无源一阶电路暂态的三要素分析法,了解微分电路和积分电路的特点及组成原则。
✓零输入响应:
无电源激励,输入信号为零,仅由电容元件的初始储能所产生的电路的响应。
✓零状态响应:
储能元件的初始能量为零,仅由电源激励所产生的电路的响应。
三要素法:
首先必须掌握换路定律!
电容电压不变,电感电流不变!
然后记住下式:
注:
f(无穷)表示换路后达到稳态的值
f(0+)表示换路后瞬间的值(如果是电容电压或电感电流则等于换路前)
公式记忆技巧:
1,第一项为稳态量,取无穷;
2,第二项为衰减量,取t=0+时,指数项变为1,则f(0+)=f(无穷)+[f(?
?
)-f(?
?
)],必然,应该是f(0+)=f(无穷)+[f(0+)-f(无穷)];
3,时间常数Tau,记住吧!
指数记得负号;
注意:
4,换路定律别搞错!
uc(0+)=uc(0-),iL(0+)=iL(0-);但其他量都必须由t=0+瞬间电路状态决定;
5,换路前,一般题目设短路已达稳态。
所谓稳态,即L短路,C断开;uL=0,iC=0。
6,换路后瞬间,将电容电压看作恒定不变的电压源(或将电容两端电压作为已知),将电感电流看作恒定不变的电流源(或将流过电感电流作为已知)。
(原因,考察换路后的瞬间,一瞬间的量都可看作恒量);
7,换路后稳态,即L短路,C断开;uL=0,iC=0。
例题
第二部分模拟电路
1.二极管和晶体管
(2)了解半导体二极管、稳压管、三极管的工作原理,掌握它们的外特性和主要参数;
放大:
Vc>Vb>VeVc 截止: Vb 饱和: Vb>Ve,Vb>VcVb 输入特性输出特性 2.基本放大电路 (3)理解共发射极单管放大电路的组成原理,掌握静态工作点的计算与调整,掌握三极管的微变等效模型和放大电路的微变等效电路分析方法,掌握放大电路输入输出电阻的概念与计算,理解射极输出器的原理、特点及其在多级放大电路中的应用; 解题步骤: 1,静态分析,计算静态工作点: Ib,Ic,Ie,Uce 方法: 1)将放大电路的直流通路画出,耦合电容看作断开。 2)由Ucc开始,经过B极,由已知的UBE,至E极,至地,建立KVL方程,由于Ic=(1+beta)Ib,可求! 错误的做法: 由Ucc开始,经过C极,然后莫名其妙的进入B极或E极,建立KVL! XXXXX! 2,动态分析,计算电压放大倍数Au,输入电阻ri和输出电阻ro 方法: 1)画微变等效电路。 方法,a)B、E、C极作微变等效图;b)所有的电容短路,直流电压源接地; 2)Ui=Ib*rbe+Ie*Re1;Uo=-Ic*(Rc//RL);Au=Uo/Ui。 注意: 算Au时,要算上RL,除非题目给出的电路就是空载。 3)ri=R’b//(rbe+(1+b)Re1);计算输入电阻时,将电源Ui看作外电路,其余进行等效的电阻; 4)ro=Rc;计算输出电阻时,将负载RL看作外电路,计算当负载开路时,有源电路中的输入元Ui置0,的等效电阻。 以上步骤应该根据题目电路写出相应式子。 (4)理解多级放大电路耦合的概念,掌握多级放大电路静态和动态计算,了解放大电路频率的概念; 看作业 (6)了解差动放大电路的工作原理和特点; 抑制共模信号,放大差模信号 3.集成运算放大器 (7)了解集成运算放大器的基本组成和主要参数,理解集成运算放大器的电压传输特性; (8)掌握理想运算放大器的条件和特征,掌握理想运放线性应用电路的组成原则和分析方法,理解用集成运算放大器组成的比例、求和、减法、微分、积分运算电路的工作原理; 掌握“虚短”与“虚断”分析理想运放电路: 虚短: u+=u- 虚断: i+=0;i-=0 分析方法与思路: 1)总体思路: 识别电路中各运放器的输入与输出节点,划清电路中各运放的分界,分别计算前后级输入输出的关系。 运放器有两个输入口,标以+和-,一个输出口只标+;先算出前级运放的输出与输入的关系;如图,uo1是左运放器的输出,算出与ui1和ui2的关系;然后算出后级运放的输出与输入关系,如图,uo是右运放的输出,uo1是右运放的输入。 2)运放电路的输出与输入关系的计算方法与思路: 利用u+=u-,由已知推未知,一般为由电阻两端电位差算出流过电阻的电流,再由电流流过的其他电阻,计算电阻另外一端的电位。 如图,前级运放电路: ①由虚断,+极至地的支路R’没电流,所以u+=0;由虚短得u-=0;②由ui1得流过2R的电流i11;由ui2得流过R的电流i12;一定要在电路图中标电流的方向;③由虚断,没有电流流入-极,i11和i12都汇流至反馈电阻2R,从而由2R一端电位u-=0可得另一端的电位uo1。 后级运放电路: ①由虚断,+极至地的支路R’’没电流,所以u+=0;由虚短得u-=0;②由uo1得流过R1的电流i1;③由虚断,没有电流流入-极,i1流向R2,从而由R2一端电位u-=0可得另一端电位u’o;该题实际成了基础电路问题了,要求uo,必须知道i3,要求i3得把i4算出来;由u’o,利用R4,可得i4,从而可得i3,最后由R3一端电位u’o以及i3可得另一端电位uo。 (9)了解集成运算放大器非线性应用的概念,了解集成电压比较器的工作原理和外特性; 让运放器工作在饱和区,当u+>u-时,输出+Uo(sat);当u+ 4.电子电路的反馈 (5)了解反馈的概念,掌握负反馈的类型及判断,理解负反馈对放大电路性能的影响; ✓交/直流、电压/电流、串联/并联、正/负反馈的判断方法: 交/直流反馈的判断: 看反馈支路有无电容隔离,看反馈支路有无电容旁路。 电容隔直通交,所以,如果反馈支路与电容串联,则不能流过直流,即为交流反馈;若反馈直流被电容旁路(即反馈支路一端通过电容接地),则反馈支路流不过交流,即为直流反馈;若无电容,则为交直流。 如下图的Re2为直流反馈,Rf为交直流反馈,若Rf支路有电容串联,则为交流反馈。 判断正负反馈,用瞬时极性法: 找出反馈环路,从输入极出发,一般为B极,给“+”,沿途对于晶体管的C极取反,E极取同,其他支路取同,直到回到输入级晶体管。 如果回到输入级晶体管的B极,若瞬时极性相同则为正反馈,不同则为负反馈;若回到晶体管的E极,若瞬时机械相反则为正反馈,相同则为负反馈。 Rf是负反馈 判断电压/电流反馈,短接负载(或输出端接地),看连接反馈支路的端电位是否改变,若变为零(或约为零)则为电压反馈,若不变(或明显不为零)则为电流反馈。 如图,Rf接T2的C极为电压反馈,若Rf接T2的E极为电流反馈。 判断串联/并联反馈: 反馈支路接输入级晶体管的B极为并联,接E极为串联。 如图,Rf为串联反馈。 另外,还有理想运放电路的反馈判断方法: ✓负反馈的作用: ⏹交/直流负反馈的作用: 交流负反馈降低电压放大倍数,稳定输出;直流负反馈稳定静态工作点 ⏹电压/电流负反馈的作用: 电压负反馈稳定输出电压,减小输出电阻;电流负反馈稳定输出电流,增大输出电阻 ⏹串联/并联负反馈的作用: 串联负反馈增大输入电阻,并联负反馈减小输入电阻。 5.直流稳压电源 (1)掌握单相整流、滤波、稳压管稳压电路的工作原理,电路分析及相应的计算,了解集成稳压器的应用。 a)整流: 看交流侧正负/半周时,流过负载电流的方向;若正负半周只有半周有电流流过,则为半波整流;若两个半周都有同方向电流流过,则为全波整流。 红色圈表示交流输入端 b)滤波: 整流输出并联滤波电容 半波整流无滤波 全波整流无滤波 半波整流有滤波 全波整流有滤波 整流电压平均值 0.45U 0.9U 1.0U(有滤波空载1.4U) 1.2U(有滤波空载1.4U) U表示交流侧电压有效值 c)稳压电路: 在整流输出后,先不接负载,经过稳压电路再输出到负载,利用稳压二极管。 解题思路: 1)如果题目没给出整流滤波电路的输出电压UI,需要根据整流滤波电路的类型,计算UI,如图为全波整流带滤波电路,所以UI=1.2U2。 2)假设电路输出能够稳定电压,则输出电压假设恒定不变,Uo=Uz。 (如图,这题由两个稳压管串联而成,所以Uo=2Uz) 3)不管题目已知什么,求什么,总有以下关系: IR=(UI-Uz)/RIo=IR-IzIo=Uo/RL 4)根据题意,由已知的变化范围,求待求的变化范围,或验证题目给出的题设能否满足稳压条件,即Iz必须在[Iz,Izmax]的范围内。 (一般给出Iz~Izmax) 第三部分数字电路 1.门电路和组合逻辑电路 (1)掌握与门、或门、非门、异或门的逻辑功能,了解TTL集成门电路的应用; 数字电路中,晶体管工作站截止区或饱和区 晶体管构成非门: Vb为高电平时,晶体管饱和,输出低电平;Vb为低电平时,晶体管截止,输出高电平。 TTL与非门电路请看课件。 (2)掌握逻辑代数的基本运算法则和应用逻辑函数化简简单的逻辑函数式; 常用且与常规代数不一样的公式: 摩根定律: (3)理解卡诺图的构成原则和特点,掌握利用卡诺图来化简逻辑函数式; (4)掌握较简单组合逻辑电路的分析和设计方法; (5)了解加法器、8421编码器和二进制译码器的工作原理,理解LED七段显示译码驱动器的功能; (给出) 2.触发器与时序逻辑电路 (6)理解触发器的基本概念,掌握基本R—S触发器、同步R-S触发器、J—K触发器、D触发器的外部逻辑功能及符号表示; (7)理解用触发器构成寄存器、移位寄存器、计数器的工作原理,掌握计数器电路的分析方法; (8)了解555集成定时器的工作原理,掌握用集成定时器组成的单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理; (9)了解数模转换器和模数转换器的作用。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电工学 复习 提纲 章节