电工电子技术教案最新版本

1、第一讲教学章节：第一章电路和电路元件 1.11.2电路与电路模型，电路的基本物理量教学要求：1、熟悉强电和弱电电路；2、掌握电路元件及其模型；3、掌握电流、电压及其参考方向；4、了解功率正负的含义；5、掌握电阻、电感和电容元件的伏安特性。教学重点：电路元件及其模型，电流、电压及其参考方向，电阻、电感和电容元件的伏 安特性。教学难点：电流、电压及其参考方向；电感和电容元件的伏安特性。教学方法与手段：启发式讲授，讨论发言，多媒体，板书。教学内容与进程:一、引入：电路1 .电路及其组成电源 中间环节 负载2 .电路的作用 传输、分配、转换电能；-能量领域-“强电”电路传送、处理、储存信号。-信息领域

2、-“弱电”电路二、电路元件和电路模型电路模型：从实际电路中抽象出来的、由理想元件组成的电路。理想元件是假想元件，具有单一的电磁性质，具有精确的定义与相应的数学模型。理想电阻、理想电感、理想电容三、电流、电压及其参考方向1、电流及其参考方向i dq 电流的定义：单位时间内通过导体横截面的电荷量。i dT直流电流和交流电流电流的实际方向与参考方向：正电荷移动的方向为电流的实际方向。为计算而假设的方向，称为参考方向。参考方向可以任意设定。参考方向可以用箭头表示，也可以用双下标表示，如Iab。电流的参考方向与实际方向相同，电流为正值；与实际方向相反则为负值。例：设下图电流表达式为i 10cos(314

3、t)A判断t为0.001s和0.006s时的电流实际方向。3 、电压及其参考方向(1)电压的定义：电场力把单位正电荷从a点移动倒b点所做的功，称为 a、b两点之间的电压，即dWudqdW > 0时，u > 0 ,说明a点电位高于b点电位，正电荷在移动过程中失去能量；dW< 0时，u< 0 ,说明a点电位低于b点电位，正电荷在移动过程中获得能量。在国际单位制中，电压的单位为伏 特(用V表示)。(2)电压的实际方向与参考方向电压的实际方向规定为高电位点指向低电位点，即电压降的方向。进行电路分析时，需要设置电压的参考方向。参考方向可以用正负极性表示，也可以用双下标表示，如Ua

4、b。实际方向与参考方向相同电压为正值，反之为负值。(3)关联参考方向与非关联参考方向若未说明，电压电流均为关联参考方向。(4)电位在电路中任选一点作为参考点，该点电位为零。电路中任意一点的电位就是该点到参考 点的电压，并设参考点为电压的参考负极。两点之间的电压就是两点之间的电位差。参 考点可以任意选择，但只能有一个。参考点不同，各点的电位也将不同。四、电路功率当u、i为关联参考方向时，功率的计算为 p ui若p > 0,元件或电路在吸收功率，等效为负载；若 p < 0,元件或电路在发出功率，等 效为电源。1.2电阻、电感和电容元件五、电阻元件伏安特性u = Ri在任一时刻，电阻上的

5、电压只取决于这一时刻流过的电流，与以前的电流大小无关。功率p ui Ri2 u Gu2电阻是一个纯耗能元件。实际电阻元件是有R定功率的。消耗的功率不允许超过额定值, 否则元件有损坏的危险。有线性电阻和非线性电阻。六、电感元件伏安特性di电感元件为动态元件，只有变化的电流才会产生电压。在直流u L - dt电路中，电感相当于短路线。功率1 2WL 2Li电感不耗能可以储能，但不产生能量。电感是一个无源元件。七、电容元件伏安特性i dq dCu Cdudt dt dt电容是一个动态元件，直流电路中电容相当于开路。功率Wc 1Cu2(t)电容不耗能可以补能，但不产生能量。电容是一个无源元件。iO-+

6、u R， 八、实际元件的主要参数及电路模型第 二 讲教学章节：第一章 电路和电路元件1.3 1.4独立电源元件，二极管教学要求：1、熟悉电压源和电流源;2、掌握两种电源模型的等效;3、熟练掌握二极管的特性；4、掌握稳压二极管、发光二极管和光电二极管的特点。教学重点：两种电源模型的等效，二极管的特性，稳压二极管、发光二极管和光电二极 管的特点。教学难点：两种电源模型的等效；二极管的特性；稳压二极管工作状态。教学方法与手段：启发式讲授，联系实际，多媒体，板书。教学内容与进程：一、引入：电压源和电流源1、电压源 两端的电压仅由自身决定，与流过的电流及*电,无关。两端的电压由外电路决定。流过的电流由外

7、电路决定。Ii+j+电压源置零，等效于两端短路。电压源不允许外电路短路。2、电流源 电流源的电流仅由自身决定，与两端的电压无关。 电流源置零，等效于两端开路。电流源不允许外电路开路。 二、实际电源的模型1、电压源模型2、电流源模型3、两种电源模型的等效"中u O心小u1.4二极管 三、PN结及其单相导电性二极管的结构和电路符号如图所示，VD是文字符号编辑版word空间电带区1- NO 001G% G；0 q 9 e eee 口 01«4#明0/1“内电场“向 th)PN结加正向电压(1)正偏导通(2)反偏截止10-Ub -100-50错反向特性O正向特性(3)二极管的伏安特

8、性u0.5iD/ g A1.0 uD/v正向特性：二极管正向电压超过某一数值时电流开始快速增长，对应的电压称为死区电压，也称阈值电压或开启电压，记作UT,二极管导通时的正向电压称为二极管导通电压或管压降，记作 UDo方向特性：二极管反向电流一般很小，小功率硅管为几A,错管为几十 Ao反向击穿特性：反向电压增高到一定数值U(BR)时，二极管反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿。稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。稳压二极管的符号、伏安特性和七、发光二极管和光电二极管发光二极管工作在正向偏置状态。光电二极管又称光敏二极管，它工作在反向偏置状态。E编辑版word作业：1.3.1 1.3.4

9、 1.3.5 1.4.1 1.4.2编辑版word教学章节：第一章电路和电路元件1.5 双极性晶体管教学要求：1、了解双极性晶体管的结构；2、熟练掌握三极管的三种工作状态及相应PN结的偏置状况；3、熟悉晶体管的输入输出特性曲线及分区情况；4、掌握晶体管简化小信号模型。5、了解绝缘栅场效应管的结构和特性曲线。一教学重点：三极管的三种工作状态及相应PN结的偏置状况，晶体管的输入输出特性曲线及分区情况，晶体管简化小信号模型。教学难点：晶体管的输入输出特性曲线及分区情况；晶体管简化小信号模型。教学方法与手段：启发式讲授，多媒体，板书。教学内容与进程:一、引入：基本结构和电流放大作用1、晶体管结构CC集

10、电结 B 发射结_L 集电区集电区集电结N发射结基区 BEEE发射区2、三极管分类按结构分为NPN和PNP管，按用途分为放大管、开关管和功率管，按管芯材料分为 硅管、铺管和化合物管3、三极管用于放大的条件三极管用于放大的条件是：发射结正向偏置，集电结反向偏置。NPNt: UC> U>UE; PNP管： gUBvUE。电流放大作用：小的基极电流变化量一大的集电极电流变化量， 具有电流放大作用，电流控制作用电流控制型器件。4、三极管内部载流子运动规律以NPN1为例，给三极管加上合适的偏置电压。(1)发射区向基区注入电子，形成发射极电流。极电流。(3)集电区收集电子形成集电极电流。(2)

11、电子在基区扩散与复合，形成基i e= i b+ i c,二、晶体三极管的特性曲线和主要参数 1、共发射极输入和输出特性曲线ic/mA008060相200UCeA 1V的一条曲线来代表所有输输入特性曲线分：死区、非线性区、线性区。常用 入特性曲线。iBf(UBE)|UcE 常数通常输出特性曲线分为3个区域：饱和区一发射结、集电结均正向偏置；I c受UCe显著控制的区域，UCe的数值较小，一般 UCe<0.7 V (硅管)。截止区一发射结、集电结均反向偏置；I c接近零的区域，在I B=0曲线的下方。放大区一发射结正向偏置、集电结反向偏置Ic平行于UCE轴的区域，曲线基本平行等距,UCE大于

12、0.7 V左右(硅管)。icf(UcE)L 常数2、主要参数三、简化的小信号模型1、受控源非独立电源，输出电压或电流受电路中另一电压或电流的控制。有四种类型:2、晶体管简化的小信号模型第 四 讲教学章节：A章 电路和电路兀件1.6绝缘栅场效应晶体管，A章部分习题讲解教学要求：1、了解绝缘栅场效应管的结构和和工作原理；2、了解MOS管的特性曲线和主要参数；3、了解MO密简化小信号模型；4、掌握A章知识点及其相关应用。教学重点：绝缘栅场效应管的结构和和工作原理，MOST简化小信号模型， 第一章知识点及其相关应用。教学难点：绝缘栅场效应管的结构和工作原理；第一章知识点及其相关应用。教学方法与手段：启

13、发式讲授，对比，多媒体，板书。教学内容与进程：NMOSPMO S一、引入：绝缘栅场效应管 类型：N 沟道绝缘栅场效应管（P沟道绝缘栅场效应管（增强型绝缘栅场效应管 耗尽型绝缘栅场效应管 二、基本结构和工作原理 1、基本结构 耗尽型NMO篱结构DSB耗尽型NMO篱的导电沟道已经形成，而增强型NMO篱的导电沟道没有形成P沟道MOSf的符号DIJG卜BG1BSS2、工作原理（1）当栅源电压 u>us（th）（开启电压）时形成导电沟道（反型层）（2） UGs对漏极电流Id的控制作用（UDs恒定）（3）漏源电压IDs对漏极Id电流的控制作用（Us恒定，且大于IT）增强型MO密的转移特性D输出特T生

14、分为3个区：可变电阻区、恒流区和截止区。输出特性：iD “Uds)Ugs常数转移特性：iD “Ugs)|Uds常数2、主要参数三、简化的小信号模型栅源电阻很大，栅极电流Ig 0栅源电压控制漏极电流一一电压控制电流源模型四、第一章部分习题讲解教学章节：第二章 电路分析基础 2.1 基尔霍夫定律教学要求：1、熟练掌握基尔霍夫定律；2、掌握支路电流法及其使用条件。教学重点：基尔霍夫定律、支路电流法。教学难点：根据实际电路如何灵活应用上述定理。教学方法与手段：启发式讲授，讨论发言，多媒体，板书。教学内容与进程：一、引入：基尔霍夫定律有关的电路名词：支路、节点、回路、网孔。1、基尔霍夫电流定律（KCD任

15、一时刻，流入一个节点的电流之和等于从该节点流出的电流之和。对节点a应用KCL可写i i+i 3+i 4=i 2+i 5或 i 1- i 2+i 3+i 4- i 5=0写成一般形式即 汇i =0KCL的推广 i i+i 2+i 3=02、基尔霍夫电压定律（KVL）任何时刻，在任一闭合回路上的所有支路电压的代数和恒等于零。写成表示式为汇 对图示电路，有u=0 。杖 i - * 口写成一般形式、支路电流法利用支路电流法解题的步骤：(1)任意标定各支路电流的参考方向和网孔绕行方向。(2)用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程。有n个节点，就可以列出n-1个独立电流方程。(3)用基尔霍夫电压定律列出L=b

16、- (n-1 )个网孔方程。说明：L指的是网孔数，b指是支路数，n指的是节点数。(4)代入已知数据求解方程组，确定各支路电流及方向。E对于节点A有： I1+I2=I电路中共有二个网孔，分别对左、右两个网孔列电压方程：I1 R1- I2 R2+ E2-E1=0I R+I2 R2- E2=0I1=10AI2=-5AI=5A特例：某一支路电流已知，可以少列一个电流方程氏十© I，" ()E"h'第 六 讲教学章节：第二章电路分析基础2.2叠加定理及等效电源定理 教学要求：1、熟练使用叠加定理求解问题。 2、熟练掌握电路的戴维南等效和诺顿等效, 运用戴维南和诺顿定

17、理进行计算；教学重点：叠加定理应用；电路的戴维南等效和诺顿等效,教学难点：叠加定理应用，利用戴维南和诺顿定理对电路进行相关分析、计算;教学方法与手段：启发式讲授，比较，多媒体，板书。教学内容与进程：一、引入：等效电源定理1、叠加定理叠加原理：在线性电路中，由多个独立源共同作用产生的响应(支路电压或电流)等于各独立源单独作用时所产生的响应分量代数和。编辑版word叠加原理只适用于线性电路。 线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算, 但功率一般不用叠加原理计算。(3)不作用电源的处理电压源不作用，即 us = 0 ,相当于短路线;电流源不作用，即i s=0,相当于断路。2、戴维南定理何一个有源二端

18、网络，只要其中的元件都是线性的，都可以用一个电压源与电阻相 串联的模型来替代。电压源的电压等于有源二端网络的开路电压Uoc,电阻等于该网络中所有电压源短路、电流源开路时的等效电阻R, R称为等效内阻。把需要计算电流的支路单独划出，电路的其余部分成为一个有源二端网络。将有源二 端网络变换为等效电压源模型，使复杂电路变换为单回路电路一一戴维宁电路。求等效电压源模型的电压 U S等于有源二端网络的开路电压；求等效电压源模型的内阻 R 0等于相应的无源二端网络的等效电阻;由戴维宁电路算出所求支路的电流一一用全电路欧姆定律计算。适用范围：只需要计算电路中某一指定支路的电流、电压。例：试用戴维宁定理重解b

19、.求电压源模型的理想电压源电压Us,故 Us=U0=I iRI2R=(0.15 X 100.1 X40)V=2.5Vc.求电压源模型的内阻R,d.由戴维宁等效电路求出通过BD支路的电流编辑版word3、诺顿定理任何一个有源线性单口网络都可以用一个电流源和电阻的并联来等效代替。等效电流源的电流等于有源二端网络的短路电流Isc,等效电阻等于有源二端网络中除去所有电源（电压源短路，电流源开路）后所得到的无源单口网络的等效电阻ROoi有源二U R, RL作业：2.2.1 2.2.2 2.2.4 2.2.5第 七 讲教学章节：第二章 电路分析基础2.312.3.2 正弦量的三要素;正弦量的向量表示方法教

20、学要求：1.理解正弦交流电的三要素以及相位差和有效值的概念。2.理解正弦交流电的各种表示方法及互相间的关系，掌握正弦交流电的相量表示法教学重点：正弦交流电的相量表示法教学难点：正弦交流电的相量表示法。教学方法与手段：启发式讲授，讨论，多媒体，板书。教学内容与进程: 一、正弦量的三要素正弦交流电一一随时间按正弦规律周期性变化的电压(u)和电流(i)1 .最大值幅值。2 .角频率一一单位时间内正弦函数辐角的增长值( rad/s )。3=2n/T27t3 .初相位计时开始时刻正弦量的相位角( rad或0 )。(3 t+。i)正弦量随时间变化的进程例：某正弦电压的最大值 im =310V,初相角 人=

21、30 ° ;某正弦电流的最大值I卡14.1A ,初相角 山=-60° o它们的频率均为50HZ。试分别写出电压和电流的瞬时值表达式。并画出它们的波形。解：电压的瞬时值表达式为u = Um sin (cot +。u )=310 sin (2 兀 ft +。u )V =310 sin (314 t+30° )V电流的瞬时值表达式为i = I m sin ( cot + 0 i ) =14.1 sin (314 t60° )A4、相位差6两个同频率正弦量的初相角之差。j = ( wt+tpu) ( cot+tpi)= Ip u tp i 6=30°

22、( 60) ° =90° 二、正弦量的相量表示法1 .复数及其运算代数式A=小 +汛 ffl 函.散式-4 = I,ftNjir+)后散式仁*清极史标式f指敢H筒与花或)4=<t Zf2 .相量与正弦量的关系相量与正弦量之间存在着一一对应的关系。例如r(i) = L.ehLjf + tfra > = Im" f<-' = Ini /i ”J ni rBaT" Ll"其中 L -，也* 工,'称为相量。3 .相量的运算同频率正弦量的加、减、乘、除运算可转换为相应的相量运算。1 = i( * Q = 仆产 + 品

23、心俨=Jni( L + 产i -1 | 4 G - lm 乙| + :曜)=1ml即L + 3第 八 讲教学章节：第二章 电路分析基础2.332.3.6正弦交流电路教学要求：1、熟练掌握电阻、电感、电容元件上电压与电流关系的向量形式;2、掌握简单正弦交流电路的计算； 3、掌握交流电路的有功功率、无功功率和视在功率；4、掌握RLC电路中的串并联谐振特点。教学重点：电阻、电感、电容元件上电压与电流关系的向量形式，简单正弦交流电路的 计算。教学难点：简单正弦交流电路的计算。教学方法与手段：启发式讲授，讨论，多媒体，板书。教学内容与进程:一、引入：电阻、电感、电容元件上电压与电流关系的向量形式1、电阻

24、元件则 仃" 二旺"疝3H十我二5而皿十化式中3RIr,打例电阻元件上电压与电流的相量关系3、电容元件4电容元件上电压与电流的相量关系编辑版word二、简单正弦交流电路的计算1、基本元件串联正弦交流电路H =匚* 十 f + f c2、多阻抗串联、并联正弦交流电路VV = /刨根据NT.方；;b I 1 。打二储十匕+ % = f / + /不十/九=f/I :一石/匕/J /三、交流电路的功率瞬时功率：图所示无源二端网络，正弦电压u和电流i频率相同，参考方向如图。设）=/ll sit）ux J = /T/siiH iot 一中）图示网络的瞬时功率和平均功率（有功功率）分别

25、为无功功率：'1'视在功率：S=UIS2=P2+Q2四、RLC电路中的谐振1、串联谐振特点：（1）谐振时，阻抗最小且为纯电阻。（2）谐振时，电路中电流最大，且与外加电压同相。3）谐振时，电感与电容两端电压相等，且相位相反。2、并联谐振特点：（1）谐振时，阻抗最大且为纯电阻。（2）谐振时，电路中电流最小，且与外加电压同相。（3）谐振时，电感支路电流与电容支路电流近似相等作业：2.3.6 2.3.9 2.3.13 2.3.15第十一讲教学章节：第二章 电路分析基础2三相交流电路教学要求：1、掌握三相电源电压及其特点;2、掌握对称负载时三相电路的计算;3、熟悉三相交流电路的功率；4、

26、熟悉负载时星型和三角形联接时电路的相电压和相电压之间 以及相电流和线电流之间的关系。教学重点：相电源电压及其特点，对称负载时三相电路的计算，负载时星型和三角形联 接时电路的相电压和相电压之间以及相电流和线电流之间的关系。教学难点：对称负载时三相电路的计算；负载时星型和三角形联接时电路的相电压和相 电压之间以及相电流和线电流之间的关系。教学方法与手段：启发式讲授，联系比较，多媒体，板书。教学内容与进程:一、引入：三相交流电源三相电源电压及其特点三相电源是由三个同频率、等振幅而相位依次相差120。的正弦电压源组成。U N V 三条线称为端线或相线，俗称火线。N称为中线或零线。对称三相电压的一个特点

27、是，在任何瞬时它们的电压之和为零。丫形联接中线电压与相电压的关系二、三相电路的计算 1、负载星形联接 各负载电流：中性线电流:(1)三相对称负载。(2)三相不对称负载。I' =+ Ah +2、负载三角形联接! 立一* *匚=，rv l /rt，Ar -vw - 怎1 *1' - Arv 一/w可求得fr =2/1-Tcut3UL -0卜乂同理八=用门人为式即广石43、三相电路的功率在三相电路中，三相负载吸收的有功功率等于每相负载吸收的有功功率之和。P+P? +/<= citVi + 3，/同 f 做十工若负载对称，则总功率：P 3UPIPcos在负载Y型堆接时几工在贪毂型

28、连接时工；=仃1九=、回/得： P3UlIlC0S作业：2.4.3 2.4.7第十二讲教学章节：第二章 电路分析基础 2.52.6.1 非正弦交流电路，换路定律教学要求：1、了解非正弦周期信号的分解;2、了解非正弦周期信号作用下线性电路分析计算要点；3、熟练掌握换路定律。.教学重点；换路定律。教学难点：非正弦周期信号的分解，非正弦周期信号作用下线性电路计算。教学方法与手段：启发式讲授，多媒体，板书。教学内容与进程:一、引入：非正弦周期信号不是正弦波；按周期规律变化二、非正弦周期信号的分解f(t)A ASM t°)Ain( 2 t 。 入刖 k t k)式中A 零次谐波(直流分量)t

29、0)基波(交流分量)A2msin(2 t 1)二次谐波(交流分量)AmSin( k t k) k次谐波(交流分量)几个简单的非正弦波的谐波分量的表示式4A111 .矩形波：f(t) (sin t sin t sin t ) 兀358A112 .等腰二角波：f (t )-2(sin t - sin 9 t sin 5 t )n925A A113 .锯齿波：f(t)- (sin t sin 2 t sin 3 t )4 .正弦整流全波：兀34A 1111f (t )( 一 - - cos2 t - cos4 t - cos6 t )无 2 31535三、非正弦周期信号作用下线性电路的计算分析计算要

30、点：1. 利用傅里叶级数，将非正弦周期函数分解为恒定分量和各次正弦谐波分量相加的 结果；2 .利用正弦交流电路的计算方法，对各次谐波分量分别计算。(注意：对交流各次谐波的X、XC不同，又直流 C相当于开路、L相当于短路。)3 .将以上计算结果，用瞬时值叠加。注意：不同频率的正弦量相加，不能用相量计 算，也不能将各分量的有效值直接相加。例1:已知:方波信号激励的R 104 LUm80M TRLC串联电路中0.05H、C 22.5 口0.02S求电流i。四、换路定律动态电路中开关闭合或断开、电源变化、电路参数变化引起过渡过程。这种电路变 化称为换路。如果换路在t=0时刻发生，并且认为瞬间完成，则换

31、路前一瞬间记作0 ,换路后瞬间记作0。换路定律叙述如下：(1)换路后瞬间，如果流入(或流出)电容的电流为有限值，则其两端电压不能跃变，即换路前后瞬间，电容电压保持不变。表达式为Uc(0 ) = Uc(0 )(2)换路后瞬间，如果电感两端电压为有限值，则电感电流保持不变。表达式为i l(0 ) = i l(0 )例：在图(a)所示的电路中，在t=0时刻开关S闭合，求换路后各电流和电压的初始值。(1)求 uc(0-)和 i l(0-)。作t=0 -时直流稳态电路图(b),电容元件视为开路，电感元件视为短路。(2)求t=0+时的初始值。由换路定律得iL(0 ) iL(0) 4mAuc(0 ) uc(

32、0 ) 8V第 十五教学章节：第二章 电路分析基础 2.6.2 2.6.3 一阶电路的瞬态分析教学要求：1、熟悉时间常数求解；2、了解RC电路的瞬态分析;3、了解RL电路的瞬 态分析；4、掌握利用三要素法对 RC电路和RL电路进行的瞬态分析。教学重点：三要素法对 RC电路和 RL电路进行的瞬态分析。教学难点：RC电路和 RL电路的瞬态分析，时间常数的含义。教学方法与手段：启发式讲授，联系比较，多媒体，板书。教学内容与进程:一、引入：RC电路的瞬态分析图示电路，开关S原处于a端且已稳定。在t=0时发生换路，开关S从a端切换到b 端。+ +(a)由换路定律，有初始值uc(0 ) uc(0 ) Uo

33、当电路达到新的稳定状态时，有稳态值Uc( ) Us最后得全响应的表达式tuc(t) uc( ) uc(0 ) uc( )e tUs (Uo Us)e三要素法：用f表示一阶线性电路某一支路电流或某两端电压，则其解为f (t) =f (8) + f(0 )-f(oo)e”式中，初始值f(0 )、稳态值f( 8)与时间常数 合称为三要素。举例一：分析图示电路，当把开关 S由扳到后，电容充电过程中UC和ic的变化。解：设t = 0时刻，将开关S由扳到处。(1)求 uc(0 )和 i c(0 )。t = 0iLl S置于处，电容 C没有充电，因此 uc(0 ) = 0。uc(0 )= uc(0 ) =

34、0。因uc(0 )=0,用短路线代替 C,画t = 0时刻等效电路如图，求得ic(0尸US/R(3)求。从C两端看电路，所得代文宁等效电路的等效电阻为R所以，=RC、RL电路的瞬态分析iL（t） iL（ ） iL（0 ） iL（ ）e时间常数 影响动态电路的变化过程， 反映电路暂态过程时间的长短。大则过渡过程时间越长，T小则过渡过程时间越短。作业：2.6.2 2.6.3 2.6.6第 十六讲教学章节：第二章 电路分析基础 第二章部分习题讲解教学要求：1、熟悉掌握支路电流法求电压和电流;2、掌握用叠加定理求电压和电流;37掌握用戴维南和诺顿定理求电压和电流；4、掌握以上几种方法在电路求解过程中的

35、择优应用；5、掌握利用三要素法对 RC电路和RL电路进行的瞬态分析。教学重点：支路电流法、叠加定理和戴维南定理等在电路求解过程中的择优应用，三要 素法对RC电路和RL电路进行的瞬态分析。教学难点：支路电流法、叠加定理和戴维南定理等在电路求解过程中的择优应用。教学方法与手段：启发式讲授，联系比较，多媒体，板书。教学内容与进程:、引入:例1 :求图所示各支路电流和UAd。例2:求所示电路的各支路电流。已知Usi 140V Us2 90V Ri=20R2=5R=6编辑版word例3:求所小电路的各支路电流。已知 u 140V U 90V R=20R=5SiS212 -b例4:试用叠加定理求各支路电流

36、。说明功率不能叠加。I1 205例 5:图示电路中，已知 uS1=140V, uS2= 90V, R1 = 20Q, R2=5Q, R3= 6Q,分别应用戴维宁定理和诺顿定理求i 3。例6:图所示电路原已稳定，在 t=0时将开关S闭合，试求换路后电路中所示的电压和电流，并画出其变化曲线。例7:图(a)电路原已稳定，t=0时开关S闭合。试求t >0时的iL、i1及i 2，并画出变化曲线。作业：修改第二章作业第 十七讲教学章节：第三章 分立元件基本电路 3.1.13.1.2共发射极放大电路的组成及静态分析教学要求：1、熟悉共发射极放大电路的组成;2、掌握放大电路的直流通路的画法;37掌握共射

37、放大电路的静态工作点的计算方法。教学重点：放大电路的直流通路的画法，共射放大电路的Q点计算方法。教学难点：放大电路的直流通路的画法，共射放大电路的Q点计算方法。教学方法与手段：启发式讲授，讨论，多媒体板书。教学内容与进程:一、引入：电路组成Ux是放大电路的能源，晶体管 VT是放大电路的核心元件。R是集电极负载电阻，将电流变化转换为电压变化，实现电压放大作用。基极电阻RB使晶体管有合适的静态工作点。耦合电容C、G起隔直流通交流的作用。放大电路未加输入信号 a时的工作状态称为静态，加入Ui后的工作状态称为动态。二、静态分析所谓静态是指当放大器没有输入信号（ui=0）时，电路中各处的电压电流都是直流

38、恒定值，亦称为直流工作状态。静态分析内容：在直流电源作用下，确定三极管1 ）基极电流旧；2 ）集电极电流IC ;3）集电极与基极之间的电压值 UCEU CC U BE U CCRbqI BU CC I C RC作业：3.1.1 3.1.4第 十八 讲教学章节：第三章 分立元件基本电路3.1.3-3.1.5共发射极放大电路动态分析,工作点的稳定，频率特性。教学要求：1、掌握放大电路的交流通路的画法;2、掌握共射放大电路的微变等效;3TT解静态工作点稳定电路的特点；4、了解放大电路的频率特性。教学重点：放大电路的交流通路的画法，共射放大电路的微变等效。教学难点：放大电路的交流通路的画法；共射放大电

39、路的微变等效。教学方法与手段：启发式讲授，讨论发言。板书。教学内容与进程:一、动态分析动态分析就是对放大电路中信号的传输过程、放大电路的性能指标等问题进行分析讨论。微变等效电路法和图解法是动态分析的基本方法。1、图解法饱和失真截至失真2、微变等效电路分析法 画放大器交流通路。画放大器微变等效电路。求放大器性能指标。四、静态工作点的稳定五、频率特性频率特性相频特性作业：3.1.1 3.1.4编辑版word第 十九讲教学章节：第三章 分立元件基本电路3.2,3.4共集电极放大电路，分立元件组成的基本门电路教学要求：1、掌握共集电极电路的特点;2、掌握共集电极电路的直流通路和交流通路；3、掌握二极管

40、构成的与门、或门电路及符号；4、掌握晶体管构成的与非门电路及符号。教学重点：共集电极电路的特点，共集电极电路的直流通路和交流通路，与门、或门、 非门电路及符号。教学难点：利用三种逻辑关系分析电路实现那种逻辑功能。教学方法与手段：启发式讲授，多媒体，板书。教学内容与进程:一、引入：共集电极放大电路（a）空集放大电路（b）直流通路（c） 交流通路信号是从发射极输出，所以共集电极电路又称射极输出器。二 （I+田仁'*=一 = %十一一田二射极输出器的电压放大倍数恒小于1,但接近于1。输出电压紧紧跟随输入电压的变化而变化，因此，射极输出器也称为电压跟随器。二、门电路门电路是一种开关电路，在输入

41、和输出信号之间存在着一定的因果关系即逻辑关系。三种基本逻辑关系：逻辑与、逻辑或、逻辑非三、二极管与门电路逻辑与当决定一事件发生的全部条件同时具备时，事件才发生，这种因果逻辑关系称为与。与逻辑电路、逻辑符号如图所示。图10 (*5V >与逻辑方程为F=A-B 运算规律如下：0 - 0=0; 0 1 = 0; 1 0=0; 1-1 = 1 四、二极管或门电路当决定一事件发生的条件中只要有一个或一个以上具备时事件就发生的因果逻辑关 系称为或。或逻辑电路、逻辑符号如图所示。1 P5VI ¥131% 0B+1«4 一 产 一 FS ¥1)2 如 f鼎)£ b

42、)或逻辑方程为F=A+B 运算规律如下：0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=1 五、晶体管和场效应管非门电路当某一条件不具备时，事件就发生，这种因果逻辑关系称为逻辑非或逻辑反。 非逻辑电路、逻辑符号如图所示。1 .晶体管非门电路非逻辑方程为运算规律如下：6二上，2 .场效应管非门电路+L13n作业：3.4.5 编辑版word第二十二 讲教学章节：第四章 数字集成电路_4i42逻辑代数运算规则，逻辑函数的表示和 化简教学要求：1、熟练掌握逻辑代数运算规则;2、熟悉逻辑代数的表示方法：逻辑状态表、逻辑表达式和逻辑图；3、掌握利用相关逻辑代数运算规则对逻辑函数的代数进行化简。教学重点：

43、逻辑代数运算规则，逻辑代数的表示方法：逻辑状态表、逻辑表达式和逻辑 图，利用相关逻辑代数运算规则对逻辑函数的代数进行化简。教学难点：逻辑代数的表示方法；利用相关逻辑代数运算规则对逻辑函数的代数进行化 简。教学方法与手段：启发式讲授，讨论，多媒体，板书。教学内容与进程：一、引入：逻辑代数运算规则名称字号序片定 珅说叨0 11M 1 = 1I1 ,！0 ()常鼠与山晟之前的运算现怵口等好2A +0=42J4 1常量与受量之向的达茸 规律旗我岸3yAIl "同一空量之同的遥算展律H补律4A+1 = 14'A * A =0变显F反变节幻司的运算 规律兑声5=1 s.4一*两版出反运算

44、扁 it做为其本身交换祁6A i-U = li +A6,1，H = fi A结合律7< 11ft) +e = 1+ i w + ci7,(/I - fl(ft- C也变堡员之利述苜的无10次序分配常8< + W - C = 4 + 6> ( J + C) 1 W + C) =+ AC训it91 + /? = 4 * fl学Lifl-J + A又离峡寿雁坛排犷例律in4 = A ( += 4秒 +»rll J =W吸收件IIA +4JJ-4irA +-.112T +1日=d * a13AB + 吊;* 册=Vf + 7cRf:称为冗金亚Iff jIf： 44A+4C为

45、冗余项对于任意一个逻辑函数式 Y,做如下处理：1 .把式中的运算符“ ？”变成“ +”，“+”变成“ ？”；2 .常量“ 0”换成“ 1”，“1”，换成“ 0”；3 .将原变量换成反变量，反变量变成原变量。那么得到的新函数式称为原函数式Y的反函数式例：Y(ABC) AB (A C)B) ABC 其反函数为Y (AB)?(A C)B?(A B C)注意：在求反函数时，对其中的复杂项可结合利用代入定理，将其看成一项，方便求解。编辑版word、逻辑函数的表示方法利用逻辑代数的基本定律及规则，能够写出一个逻辑函数的多种表示形式。逻辑代数的表示方法：逻辑状态表、逻辑表达式和逻辑图。例如，从输入到输出 逐

46、级写出编辑版word1 .合并项法2 .吸收法3 .消元法4 .配项法例1：化简二限上，例+ 7?方+"方;十冠才4C + C + £f C /J + HCE + HCK mA=I *+ ( + H匚+ 网 + £ 匕 f> + fi( E + HCE = H +=AB + C +* (： I)+HCE作业：4.1.1(2,3) 421(1) 422(3,4)第二十三讲教学章节：第四章 数字集成电路4.3集成门电路教学要求：1、掌握常用门电路的图形符号和逻辑功能;2、理解TTL与非门电路的结构、工作原理和电压传输特性；3、了解TTL三态与非门电路结构和应用；

47、4、了解CMOSE门、CMO或非门的结构和工作原理。教学重点：常用门电路的图形符号和逻辑功能,TTL与非门电路的结构、工作原理,TTL三态与非门电路结构和应用。教学难点：TTL与非门电路的结构、工作原理和电压传输特性;TTL三态与非门电路结构和应用。教学方法与手段：启发式讲授，联系比较，多媒体，板书。教学内容与进程:一、引入：门电路门电路：是数字电路的基本逻辑单元门电路：TTL门电路和CMOS1电路二、TTL门电路1、TTL与非门电路(1)工作原理：当输入A、B、C中有一个是低电平时，输出F为高电平；只有全部输入为高电平，输出F才为低电平。输入输出逻辑关系为F = AH（：(2)电压传输特性(

48、3)主要参数2、TTL三态与非门电路高电平有效的三态门的原理电路和逻辑符号。伸)三态门的应用：三态门接于总线，可实现数据或信号的轮流传送。总线三、CMOS1电路CMOSI路是互补(Completementary ) MOSfe路的简称。所谓"互补"是从电路结构 来说的，它是由两种不同类型的MOSt组合而成的门电路，由 P沟道增强型 MOSf作为负载管，由N沟道增强型 MOSf作为驱动管。1、CMOSE门作业：4.3.1 4.3.2第二十五讲教学章节：第四章 数字集成电路44i组合逻辑电路的分析和设计教学要求：；1、掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。教学重点：组合逻辑电路的分

49、析和设计方法。教学难点：组合逻辑电路的分析和设计方法。教学方法与手段：启发式讲授，联系比较，多媒体，板书。教学内容与进程:一、引入：组合逻辑电路组合逻辑电路的特点：输出状态只与当前的输入状态有关，与原输出状态无关。或者说，当输入变量选取 任意一组确定的值以后，输出变量的状态就唯一地被确定。二、组合逻辑电路的分析和设计方法组合逻辑电路的分析：是指在逻辑电路结构给定的情况下，通过分析，确定其逻辑功能。组合逻辑电路的设计：是根据实际需要的逻辑功能，设计出最简单的逻辑电路。组合逻辑电路的分析和设计的流程图化简表达式工速如田丁'状态表速辑功能分析渣理设计流程组合逻辑电路分析的具体步骤：1 .根据

50、已知逻辑电路图写出逻辑表达式。2 .利用代数法对逻辑表达式进行化简，化简成最简逻辑表达式。3 .根据最简逻辑表达式列出逻辑状态表。4 .根据逻辑状态表分析逻辑电路的逻辑功能。例1 :分析图示组合逻辑电路的功能。组合逻辑电路设at的具体步骤 ：1 .根据给定的逻辑功能定义相应的输入、输出变量。2 .根据给定的逻辑功能和定义的输入、输出变量列出逻辑状态表。3 .根据逻辑状态表写出逻辑表达式。4 .利用代数法对逻辑表达式进行化简，化简成最简逻辑表达式。5 .根据最简逻辑表达式画出逻辑电路图例2:设计一个逻辑电路供 3人表决使用，表决按少数服从多数的原则通过。(1)设A B、C同意提案时取值为1 ,不

51、同意时取值为0 ; Y表示表决结果, 提案通过则取值为1 ,否则取值为0。可得真值表如图输入输出ABCY0(1000101001110U1011101112)写出表达式(3)化简 YAGAB+BC(4)画出逻辑图第 二十六讲教学章节：第四章 数字集成电路""4.424.4.3 加法器，编码器、译码器及数字显示教学要求、1、熟悉半加器和全加器的使用特点;2、根据要求进行相应的编码和译码。教学重点：熟悉加法器，编码器、译码器及数字显示电路的工作原理 教学难点：熟悉加法器，编码器、译码器及数字显示电路的工作原理 教学方法与手段：启发式讲授，联系比较，多媒体，板书。教学内容与进程:、半加法器：只将两个1位二进制数相加，而不考虑低位来的进位。倘入除出4此&G0000011010101101AB AB A BAB此一co 二、全加器：能将本位的两个二进制数和邻低位来的进位数进行相加。输入输出%耳¥G0000000i1001o10011