《电工电子技术》教案

第一讲

教学章节：第一章电路和电路元件~1.1〜1.2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

⑴传输、分配、转换电能；一能量领域-“强电”电路

⑵传送、处理、储存信号。一信息领域-“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.=噩

⑴电流的定义：单位时间内通过导体横截面的电荷量。’一山

直流电流和交流电流

⑵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

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z=10cos（314/）A

判断t为0.001s和0.006s时的电流实际方向。

2、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dW

u=---

dq

d/>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；

d/<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，

如如。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『、了为关联参考方向时，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0<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，电阻上的电压只取决于这7•时刻流过的电流，与以前的电流大小无关。

功率p=±ui-Ri2——-Gu2

电阻是一个纯耗能元件。实际电阻元偎有额定功率的。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

U=L^t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

电路中，电感相当于短路线。

功率_1,

叫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=cdu

5*dt电容是一个动态元件，直流电路中电容相当于开路。

2

功率Wc=-Cu(t)

电容不耗能可改储能，但不产生能量。电容是一个无源元件。

iii

o—>--o—>_O_►---

+++

u/?nueLuc==

I+r

0----O--0----

八、实际元件的主要参数及电路模型

作业：1.1.1L2.21.2.5

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

⑴两端的电压仅由自身决定，与流过的电旗及‘卜电屏沃关。

-----------------O............

⑵流过的电流由外电路决定。++

Muq一

]

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

⑴电流源的电流仅由自身决定，与两端的电压无关。（2）两端的电压由外电路决定。

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

1.4二极管三、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。

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，记作见二极管导通时的正向电压称为二极管导通

电压或管压降，记作保。

方向特性：二极管反向电流一般很小，小功率硅管为几卬\,错管为几十川\。

反向击穿特性：反向电压增高到一定数值〃(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

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。

作业：1.3.11.3.41.3.51.4.11.4.2

第三讲

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。

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

C

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、信管和化合物管

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。

NPN管：£t>^>«：；PNP管：

电流放大作用：

小的基极电流变化量f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NPN管为例，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。（2）电子在基区扩散与复合，形成基

极电流。（3）集电区收集电子形成集电极电流。

二、晶体三极管的特性曲线和主要参数

截止区

输入特性曲线分：死区、非线性区、线性区。常用他》IV的一条曲线来代表所有输

入特性曲线。

M=/（"8E）|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；人受%:显著控制的区域，生的数值较小，

一般&<0,7V（硅管）。

截止区一发射结、集电结均反向偏置；入接近零的区域，在L=0曲线的下方。

放大区一发射结正向偏置、集电结反向偏置人平行于殳轴的区域，曲线基本平行等距,

生大于0.7V左右（硅管）。

ic=/（%）%=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

△k

作业：1.5.11.5.5

第四讲

教学章节：第一章电路和电路元件~1.6绝缘栅场效应晶体管，第一章部分习题讲解

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MOS管简化小信号模型；4、掌握第一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，MOS管简化小信号模型，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：启发式讲授，对比，多媒体，板书。

教学内容与进程:

一、引入：绝缘栅场效应管

类型：N沟道绝缘栅场效应管(NMOS)

P沟道绝缘栅场效应管(PMOS)

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NMOS管结构

耗尽型NMOS管的导电沟道已经形成，而增强型NMOS管的导电沟道没有形成

P沟道MOS管的符号口

J13J

G_l卜G」/B

sS

2、工作原理

(1)当栅源电压如〉以(th)(开启电压)时形成导电沟道(反型层)。

(2)以对漏极电流A的控制作用(以恒定)

(3)漏源电压反对漏极及电流的控制作用(施恒定，且大于小)

增强型MOS管的转移特性

输出特性分为3个区：可变电阻区、恒流区和截止区。

输出特性：%=/(%)1分=常数

转移特性：%=/(%5)p小=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/c«0

栅源电压控制漏极电流一一电压控制电流源模型

GAZBA/DD

O------------------------<-------O

+

△UGS令gmAt^GS

四、第一章部分习题讲解

作业：第一章习题复习

第五讲

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说一

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（KCL）

任一时刻，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+73+24=72+75

或ii-h+ii+

写成一般形式即E7=0

KCL的推广力+芯+右=0

2、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。

对图示电路，有

〜+"&+%+/-%=0即+帖+勺3一心,=—+忆

写成一般形式二庙=="s

MRI[J%

-小：+

—CJ,---1-

二、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-(nT)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。

对于节点A有：11+12=1①

电路中共有二个网孔，分别对左、右两个网孔列电压方程:

IlR1-12R2+E2-El=0②

IR+I2R2-E2=0③

I1=1OAI2=-5AI=5A

特例：某一支路电流已知，可以少列一个电流方程

R2+

O“小I)*

作业：2.1.12.1.22.1.6

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。

①叠加原理只适用于线性电路。

②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is=0,相当于断路。

例：用叠加原理计算例图所示电路中的电流i,并计算4Q电阻上消耗的功率。

2、戴维南定理

何一个有源二端网络，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处，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吊，吊称为等效内阻。

①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。

②求等效电压源模型的电压以一一等于有源二端网络的开路电压；

③求等效电压源模型的内阻吊一一等于相应的无源二端网络的等效电阻；

④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

解：a.将原电路用戴维宁等效电路代替，

b.求电压源模型的理想电压源电压”，

故"=仇=/|兄一乙兄=(0.15X10-0.1X40)V=-2.5V

c.求电压源模型的内阻吊，

d.由戴维宁等效电路求出通过BD支路的电流

3、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上，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而。

育

源

单

口

网

络

作业：2.2.12.2.22.2.42.2.5

第七讲

教学章节：第二章电路分析基础2.3.1〜2.3.2正弦量的三要素；正弦量的向量表示

方法

教学要求：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（。）和电流（?）

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=277/72兀

3.初相位一一计时开始时刻正弦量的根位鱼（rad或。）。

（。/+弧）----正弦量随时间变化的进程

例：某正弦电压的最大值a=310V,初相角",=30°；某正弦电流的最大值4=14.1A,

初相角氏=一60°。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=&sin（。ip,,）

=310sin（2nf计九）V

=310sin（314t+30°）V

电流的瞬时值表达式为

i=Lsin（。t+九）

=14.1sin（314i-60°）A

4、相位差0——两个同频率正弦量的初相角之差。

。=（3＞入）一（3什弧）="一"

0=30°-（-60）°=90°

二、正弦量的相量表示法

1.复数及其运算

代数式4=04+加

三角函数式A=a(cosi/r+sin")

指数式A=ae*

极坐标式（指数式简写形式）4=〃/山

2.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

i<M，0)

i(t)"户标.+"o)=liii[/me**]=

=hn[其中)=/〃.=/„,但

，m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。

i=h+$=lm[产]+Im[>/]=Im[(/.)+心)产]

«=«i+h=Im[(/.,+-=lm[/„e^]

即乙=£+L

作业:2.3.22.3.3

第八讲

教学章节：第二章电路分析基础2.3.3〜2.3.6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、电阻元件

则二R'=厄RIRNIMS+收）=\/5"〃Rsin（oX+丸）式中心Rk,九二力。

电阻元件上电压与电流的相量关系

一R

-o----CZ3-----o-

+4-

UR=R[R(a)

2、电感元件

di./i.

orw-

L—jy=sin(诩+“i+羊臣ILsin(3/+叽)

+

电感元件上电压与电流的相量关系

JKL

4.-

丸=凡乙(a)

3、电容元件

77

“+”u+丁=,/T/csin(3/+吹)

电容元件上电压与电流的相量关系

4=-jX/c

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

u=U"+ijt+uc

ESI（\=«/K.。1=训人、又串联通路中，=4=乙=入所以0~^~[

U=RI+jw/j+

2、多阻抗串联、并联正弦交流电路

u=ui+u2+ij3=izt+iz2+iZi=iz

设。=U&o根据KCL.有

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/频率相同，参考方向如图。设

u=JTI『sin3f,i=8/sin（＜3—卬）

图示网络的瞬时功率和平均功率（有功功率）分别为

p-ui-乃〃sinoX,/T/sin(cot-tp)=Ul[c(»(p—cos(2a)t-<p)

无功功率:

视在功率：S=t/I

四、RLC电路中的谐振

1、串联谐振

Jo="ZZZ

2ITy/TC

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:2.3.62.3.92.3.132.3.15

第十一讲

教学章节：第二章电路分析基础2.4三相交流电路

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、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。

UNV三条线称为端线或相线，俗称火线.V称为中线或零线。

对称三相电压的一个特点是，在任何瞬时它们的电压之和为零。

Y形联接中线电压与相电压的关系

uvv=uv-uy小"型

t/vw=t/v-=万仄,生

"we="w-"u=3U«/30。

1,负载星形联接

各负载电流：

4JN=

中性线电流：

(2)三相不对称负载。

.=,UN+'vN+'wN—O

2、负载三角形联接

3、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]+P2+。3

=4，|/NCOS0|+Upz/p2cos02+Upj/psCO冲3

若负载对称，则总功率：尸=3Up/pCos>

在负载Y型连接时U[.=6u,,/L=/„,

在负载△型连接时UL=Up，4=V3/p

得：P=百UL/遥06<p

作业：2.4.32.4.7

第十二讲

教学章节：第二章电路分析基础2.5〜2.6.1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

4*4,

二、非正弦周期信号的分解

f（t）=4+4nlsin（6?r+仰）+4nlsin（2ot+臼）++A^in{kcot+%）

式中4——零次谐波（直流分量）

4mSin（fiH+%）基波（交流分量）

A2msin（2ffl，+01）二次谐波（交流分量）

411sin（Awt+%）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

1.矩形波：f(t)=—(sin(vt+-sinerf+-sinof+•••)

n35

2.等腰三角波：f(t)="(sintwf--sin90r+—sin5<z>r+…)

M925

.锯齿波」⑺=：

3—(sin<ytH——sin2(y?■!■一sin30t+-••)

n23

4.正弦整流全波：

f（t）=——（―-—cos20t--cos4«yt--cos60t■■•）

3i231535

三、非正弦周期信号作用下线性电路的计算

分析计算要点：

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

谐波的龙、"不同，对直流C相当于开路、/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：方波信号激励的RLC串联电路中

已知：R=10Q、L=0.05H、C=22.5PF

Utl=80V,T=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。

如果换路在片0时刻发生，并且认为瞬间完成，则换路前一瞬间记作0-，换路后一

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。表达式为此(0+)=a(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

A(0+)=it(0-)

例：在图(a)所示的电路中，在户0时刻开关S闭合，求换路后各电流和电压的初始值。

解：

⑴求优(0-)和九(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)求仁0+时的初始值。由换路定律得

«L(0+)=^L(0J=4mA

“c(0*)="c(°-)=8V

作业：2.5.12.6.1

第十五讲

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r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r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i=0时发生换路，开关S从a端切换到b

端。

由换路定律，有初始值〃c(°+)=〃c(°-)=Uo

当电路达到新的稳定状态时，有稳态值此(8)=4

最后得全响应的表达式

_L

r

uc(r)=wc(oo)+[uc(0+)-uc(oo)]e

_t_

=4+(。。-么)屋；

三要素法：

用/■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(°°)+EA0+)—f(8)]歹“，

式中，初始值入0+)、稳态值/,(8)与时间常数r合称为三要素。

举例一：分析图示电路，当把开关S由②扳到①后，电容充电过程中a和的变化。

解：设t=0时刻，将开关S由②扳到①处。

⑴求a(0+)和2c(0+)o

t=o前S置于②处，电容C没有充电，因此4•(0-)=0。/(0+)=/(0-)=0。

因牍(0+)=0,用短路线代替G画t=0+时刻等效电路如图，求得去(0+)=及/几

(3)求T.

从C两端看电路，所得代文宁等效电路的等效电阻为凡所以，产RC。

uc(t)=4(1-e"')

二、RL电路的瞬态分析

-IUUII-L

lL(Z)=ZL(OO)+[lL(O+)-ZL(oo)]gr=-^+(U__A)er

KKK

时间常数r影响动态电路的变化过程，反映电路暂态过程时间的长短。T大则过渡过

程时间越长，『小则过渡过程时间越短。

作业：2.6.22.6.32.6.6

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；3、

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:

一、引入：

例1：求图所示各支路电流和Um

510L1k

宾。血:

0V

E510D330c

例2：求所示电路的各支路电流。已知t7s1=140VUs，=9OV尺二200&二5Q叫=60

/,R,aR,I2

-»□□--------0~*-

%打。/G（）

%

b

例3：求所示电路的各支路电流。己知［/S1=140Vt/S2=90V凡二20c4二5Q

凡

I\Ra

------m—<-i

式）二:◊。小

S2

4*

b

例4：试用叠加定理求各支路电流。说明功率不能叠加。

例5：图示电路中，已知%i=140V,%2=90V，&=20Q,电=5Q,%=6Q,分别应

用戴维宁定理和诺顿定理求4。

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，£0时开关S闭合。试求力》0时的乙、I；及？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.T3.1.2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：3、

掌握共射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

°十Ucc

前川Uc

+VS

”,“BE%

-O---------——二-------一O-

友是放大电路的能源，晶体管Vr是放大电路的核心元件。

尼是集电极负载电阻，将电流变化转换为电压变化，实现电压放大作用。基极电阻

而使晶体管有合适的静态工作点。耦合电容G、C起隔直流通交流的作用。

放大电路未加输入信号出时的工作状态称为静态，加入5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（5=0）时，电路中各处的电压电流都是直流恒

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IB；

2）集电极电流IC；

3）集电极与基极之间的电压值UCE。

Rc

1\(_____r_Ucc-°BE〜〃c

^BnyL

L一?一~RB

4

件/c=M

—ZUcE=Ucc-【cR：

为E“BE%"CE

作业：3.1.13.1.4

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，静

态工作点的稳定，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；3、

了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

①画放大器交流通路。

②画放大器微变等效电路。

③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：3.1.13.1.4

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

（1+尸网

%+（1+6）比1

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。

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。

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

运算规律如下：（）=1；1=0

2.场效应管非门电路

作业：3.4.5

第二十二讲

教学章节：第四章数字集成电路~4.1~4.2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：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

名称序号定律序号定律说明

常量与变量之间的运算

0」律I4+1=11'4*0=0

规律

常量与变量之间的运算

自等律2A+0=42,A-1=A

规律

重登律3A-¥A—A3A,/t=4同一变量之间的运算规律

变量与反变量之间的运算

互补律44，

4+4=1A•4=0规律

一个变量两次求反运其后

还原律5

4=4还原为其本身

交换律6A+B=B+A6'A•B=B•A

改变变量之间运算的先后

结合律7(4+8)+C=4+(B+C)7，(A•H)•C=A•(8•C)

次序

分配律84+fi-C=(4+8)(4+C)8，A-(B+C)=AB+AC

反演律9A+B=A•79，AB=A+~B又称狄•摩根定律

.4=4(B+B)^AB+AB

扩展律10

即.1=AB¥AB

11A+AH=AirA(A+R)=A

12A+4B=4+Z?

吸收律

AB¥AC+BC=AB+ACBC称为冗余项

13

AB+AC+BCI)=AB+ACBCD为冗余项

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”,T"，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(ABO=A"+((A+CW+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。

二、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，

A

B

Y

C

从

输

入

到

输

出

ABCY

0000

0010

0100

0111

1000

1011

1101

1111

三、逻辑函数的代数化简法

1.合并项法

2.吸收法

3.消元法

4.配项法

例］.化简〃=彳)+HC+liCl)+HCE+H(：F

F=Ali+A(：+liC+li(：+lfCD+HCE+lid-=Ali+AC+(：+«CD+HCE+li(：F

=Ali+C^HC7)+li(：E

二无豆+。+万万+/%

作业：4.1.1(2,3)4.2.1(1)4.2.2(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；4、了解CMOS非门、

CMOS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CMOS门电路

二、TTL门电路

1、TTL与非门电路

(1)工作原理：

当输入力、B、C中有一个是低电平时，输出厂为高电平；只有全部输入为高电平，输

出厂才为低电平。输入输出逻辑关系为

(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。

&

v

EN

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

5

三、CMOS门电路

CMOS电路是互补(Completementary)MOS电路的简称。所谓“互补”是从电路结构

来说的，它是由两种不同类型的MOS管组合而成