电工电子学笔记

电工电子学笔记

9.1.1本征半导体就是完全纯净的具有晶体结构的半导体。在外电场作用下，形成电子

电流和空穴电流。

9.1.2N型半导体：自由电子是多数载流子，而空穴是少数载流子。P型半导体：空穴

是多数载流子，而自由电子是少数载流子。

9.1.3PN结及其单相导电性：

当在PN结上加正向电压，PN结形成较大的正向电流。PN结呈现低阻，处于导通状

态。

当在PN结上加反向电压，PN结形成很小的反向电流。PN结呈现高阻，处于截止状

态。

9.2.1二极管有点接触型、面接触型和平面型三类。

1）点接触型二极管，结面积小，通过电流小，但高频性能好。一般适用于高频和小功

率的工作也用作数字电路中的开关元件。

2）面接触型二极管，结面积大，可通过大电流。一般用作整流。

3）平面型二极管，可作大功率整流管和数字电路中的开关管。

9.2.2二极管的主要参数：最大整流电流IOM;反向工作峰值电压URWM;反向峰值

电流IRMo

9.3.1稳压管的正常工作状态必须满足的条件：

（1）必须加反向电压，且反向电压的大小必须大于稳压管的稳压值Uz。

（2）必须串联限流电阻，其值要使稳压管的电流小于稳压管的最大稳定电流IZM。

9.3.2稳压二极管的主要参数：稳定电压Uz;电压稳定系数au,动态电阻生稳定电

流1Z；最大允许耗散功率PzM,

9.4.1晶体管有NPN型和PNP型之分。

晶体管可分成三个区：发射区，基区，集电区。构成两个PN结：发射结，集电极。

9.4.2晶体管的三种工作状态：放大状态、饱和状态、截止状态。

放大状态：发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置。

饱和状态：发射结处于正向偏置，集电结也处于正向偏置。

截止状态：发射结处于反向偏置，集电结也处于反向偏置。

9.4.3晶体管输出特性的四个区域：放大区、饱和区、截止区、过损区。

9.4.4晶体管的质量参数：电流放大系数B、集一基极反向截止电流ICB。、集一射极

反向截止电流1CEOo

9.4.5晶体管的极限参数：集电极最大允许电流1CM、集一射极反向击穿电压U（BR）CEO、

集电极最大允许耗散功率PcMo

9.5.1光电器件：发光二极管、光电二极管、光电晶体管。

10.1.1共发射极放大电路的组成，各元件（晶体管，集电极电源电压，集电极电阻，

偏置电阻，耦合电容）的作用。信号源和负载电阻是放大电路的外部元件。

10.2.1放大电路中电压和电流的符号意义：字母和下标的大小写的意义。

10.2.2掌握交流放大电路的直流通道，确定静态工作点。

10.2.3掌握交流放大电路的交流通道，晶体管的微变等效电路，交流放大电路的微变

等效电路，计算晶体管的输入电阻rbe,放大电路的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻。

电路元件参数的变化对输入电阻rbe，放大电路的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻的影

响。

10.2.4放大电路的非线性失真，饱和失真，截止失真与晶体管工作点的关系。

10.3.1分压式偏置放大电路，能稳定静态点。

10.3.2工作点稳定的物理过程：

AAAVB不变।I

温度T1fIc丁|fV』---------►UBE立f1/

Ic+v-----------------------------

10.3.3分压式偏置放大电路，静态和动态的分析，根据放大电路的微变等效电路，计算

晶体管的输入电阻rbe，放大电路的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻。

1041射极输出器的主要特点是：电压放大倍数接近1；输出电压与输入电压同相；（又

射极跟随器）；输入电阻高；输出电阻低。

10.4.2输入电阻高，常作多级放大电路的输入级；输出电阻低，常作多级放大电路的输

出级，提高放大电路的带载能力。

10.4.3射极输出器的静态和动态分析。

10.6.1电压放大与功率放大的区别：

电压放大：晶体管工作在小信号状态，其功能是输出足够大的电压，并保证电压不失真。

功率放大：晶体管工作在大信号状态，其要求是输出足够大的功率。

10.6.2对功率放大电路的基本要求

（1）在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。

（2）考虑信号的失真及晶体管的安全问题。晶体管工作的动态范围大，工作在晶体管

特性曲线的非线性区。晶体管在极限状态下工作，要考虑到晶体管的极限参数（PCM，ICM，

U（BR>CEO），保证晶体管的安全，避免热击穿而损坏。

（3）由于功率较大，就要求提高效率。即提高负载得到的交流信号功率与电源供给的

直流功率之比。

10.6.3功率放大电路的三种工作状态。静态工作点的特点。

（1）甲类工作状态（2）甲乙类工作状态（3）乙类工作状态

10.6.4功率放大电路有三种工作状态，设置不同的静态工作点的目的是提高电路的效

率。

1065交越失真：它属于非线性失真。它是两个晶体管交替导通或截止时，输入特性的

死区引起的。

10.6.6OTL电路和OCL电路的区别是：OTL单电源，大电容输出信号；OCL正负电

源，输出信号不用大电容。

11.1.1集成运算放大器的电路组成：输入级、中间级、输出级和偏置电路。

11.1.2理想运算放大器的条件：

1）开环电压放大倍数Auof8。

2）差模输入电阻Edfco。

3）开环输出电阻r0-*0o

4）共模抑制比KCMRR-8差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比

1LL3传输特性：描述输出电压与输入电压相互关系的特性曲线。

1121正负反馈的判别:

（1）看出信号从放大电路输入端到输出端的路径和反馈信号由输出端回到输入端的路径。

（2）掌握信号经过元件或器件后，电路各点信号的对地极性，即瞬时极性。

（3）在输入回路中看净输入电压的变化：净输入增大，为正反馈；净输入减小为负反馈。

11.2.2根据反馈电路与基本放大电路在输入端和输出端连接方式的不同，负反馈可分为

四种类型：串联电压负反馈；并联电压负反馈；串联电流负反馈；并联电流负反馈。

11.2.3从电路连接形式判断电路负反馈的类型的方法：

（1）反馈电路直接从输出端引出的，是电压负反馈；从负载电阻RL的近“地”端引

出的，是电流负反馈。

（2）输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相端和反相端）上的，串联反馈；

输入信号和反馈信号都加在同一个输入端（同相端或反相端）上的，是并联反馈。

（3）反馈信号使净输入信号减小的，是负反馈。

11.2.4负反馈对放大电路工作性能的影响

0.放大电路的电压放大倍数减小，即闭环电压放大倍数小于开环电压放大倍数。

Af=A/|l+AF|o当|A|•时，|A产1/『|。

1.提高放大电路的稳定性

2.改善波形失真

3.对放大电路输入电阻和输出电阻的影响：串联负反馈，输入电阻增加；并联负

反馈输入电阻减小。电压负反馈，输出电阻减小；电流负反馈，输出电阻增加。

11.3.1比例运算：1.反相输入：U.=0,Si=0；2.同相输入:U--U+。

11.3.2加法运算：反相输入

11.3.3减法运算：差动输入:u-=u+

11.3.4积分运算，微分运算：反相输入。

11.3.5多级运算放大器的分析。逐级进行分析。

11.4.1电压比较器：输出电压和输入电压之间波形的关系。画波形图。

11.4.2过零比较器：同相输入和反相输入两种方式对输出波形有何影响。画波形图。

12.1.1单相全波整流电压的平均值为Uo=0.9U。

12.1.2单相全波桥式整流电路好半波整流电路，截止管所承受的最高反向电压就是电源

电压的最大值，URM=^2UO单相全波整流电路，截止管所承受的最高反向电压就是电源电

压的最大值，URM=2^2UO

12.1.3负载工作电流，IO=UO/RL

12.1.4二极管的平均电流，4=10/2

12.2.1电容滤波器一般应用于输出电压较高，负载电流较小，且变动较小的场合。

12.2.2具有LC滤波器的整流电路适用于电流较大、要求输出电压脉动很小的场合，用

于高频时更为合适。

12.3.1稳压管稳压电路

1.交流电源电压的波动的稳压过程：2.电源电压不变，负载电流变化的稳压过程：

Ulf->Uot—►Izf—►U#

12.3.2集成稳压电源，输出正电压的电路图，输出负电压的电路图的区别

12.3.3可调输出电压的集成稳压电源，其输出电压的调节范围的计算。

13.0.1模拟电路：电路中的电信号是随时间连续变化的模拟信号。

13.0.2数字电路：电路中的电信号是不连续变化的数字信号（也称脉冲信号）。

13.1.1基本的逻辑门电路：与门、或门和非门。

13.1.2与门电路：逻辑变量全1出1,有0出0

13.1.3或门电路：逻辑变量有1出1,全0出0

13.1.4与非门电路：逻辑变量全1出0,有0出1

13.1.5或非门电路：逻辑变量全。出1,有1出0

13.1.5掌握上述门电路的电路符号、逻辑函数表达式、逻辑状态表、波形图的表示方法。

13.1.6作波形图时，根据输入波形的电平变化划分区间，然后逻辑关系确定逻辑函数

在各区间的电平高低（1或0）。

1321三态输出的与非门电路，它的输出端除出现高电平和低电平外，还可以出现第三

种状态：高阻态。

13.2.2控制端E=1时，三态门的输出状态决定于输入端A、B的状态，实现与非逻辑

关系。电路处于工作状态。控制端E=0时，三态门输出端开路，处于高阻状态。

13.2.3计算机的总线有三态门组成。总线是指一根导线上能轮流传输不同信号。

13.4.1逻辑代数：

逻辑代数运算法则--9条；交换律；结合律；分配律；吸收率；反演律。

13.4.2分析组合逻辑电路的步骤：

已知逻辑图--写出逻辑式--化简或变换逻辑式-一列出逻辑状态表--分析逻辑功能。

13.4.3设计组合逻辑电路的步骤：

已知逻辑要求-一列出逻辑状态表--写出逻辑式--化简或变换-逻辑式一画出逻辑图。

14.0」组合逻辑电路：它的输出变量状态完全由当时的输入变量的组合状态来决定，而

与原来状态无关。组合电路不具有记忆功能。门电路是组合逻辑电路的基本单元。

1402时序逻辑电路：它的输出状态不仅决定于当时的输入状态，而且还与电路的原来

状态有关。时序电路具有记忆功能。触发器是时序电路的基本单元，也可有门电路。

14.1.1触发器按其稳定工作状态可分为：双稳态触发器、双稳态触发器、无稳态触发器。

14.1.2双稳态触发器按其逻辑功能可分为：RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发

器。

14.1.3掌握上述触发器的电路符号、逻辑函数表达式、逻辑状态表、波形图的表示方法。

14.1.4注意触发器逻辑符号中，上升沿触发与下降沿触发的表示方法和对波形的影响。

14.1.5触发器输出端Q波形的电平变化点，在CP时钟脉冲的上升沿或下降沿处变化。

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。

U=IR1U=-IR2

/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=-ULP1=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.推广

电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一

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

2

(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

例2：试求各支路电流。

支路数6=4,但恒流源

1支路的电流已知，则

未知电流只有3个，所

以可只列3个方程。

当不需求a、c和b、d间

的电流时,（a、c）（b、d）

可分别看成一个结点。

1.应用KCL列结点电流方程

因所选回路不包含

对结点a：/+7+7=7

123恒流源支路，所以，

应用列回路电压方程

2.KVL歹1」2个KVL方程即可

对回路：

112/1=672+42求解。

对回路2：6/2+3/3=0

3.联立解得：4=2A,I2=-3A,I3=6A

节点电压法

例4:电路如图，求负载电阻RL两端的电压。

1

!：负载电阻RL两端的电压

就是结点3的电位V3,结

点方程的规范形式为

.%匕+&匕+4匕=小

-匕+Gz/z+G2y3=A22

GnK+G,M+G,,匕=勺3

Vf=7V＞结点1方程不需要！

自电导:G”=i+i=1.33SG««」+1+1=1.83s

221333321

互电导:G”=—；=—ISG31=-1=-0.5S=GM=1=0.33S

结点电源全电流：Isu=7A/SM=OA

代入整理得厂3匕+4%21

1-3匕-2七+1%=0

（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

叠加原理

叠加原理：对于线性电路，任何一条支路的电流（或

电压），都可以看成是由电路中各个电源（电压源或

电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流（或

电压）的代数和。

齐性定理

只有一个电源作用的线性电路中，各支路的电压

电流和电源成正比。

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。

U=?

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。

&=10。、&=5Q

Us=12V>KG=1°C

试用诺顿定理求检流计中

的电流及。

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

相位角或相位：0t+i//.i=+M

反映正弦量变化的进程。

初相位：正弦量在，=0时

的相角。

犷=3+端心

有效值的表小：I、U；幅值的表不：Im、Um；

相量的表示：...

正弦量的相量表示法

1.正弦量的表示方法:

*波形图

*瞬时值表达式+〃)V

必须

*相量U=UN—V小写

(8)掌握用相量法分析正弦稳态电路的方法;

例2：下图电路中已知：4=10A、=100V,

求：总电压表和总电秒表的读数。

分析：已知电容支路的电流、电压和部分参数

求总电流和电压

例3：已知U=200V,R=XL,

开关闭合前I=I2=10A,

开关闭合后“，，同相。

求：I,R,XL，XC。2

例4.⑴图示电路中已知“=220"sin314,V

:=22sin(314/45。)Az2-11VIsin(314/+90°)A

试求：各表读数及参数X、1和C。

(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;

阻抗三角形、电压三角形、功率三角形

将电压三角形的有效值同除/得到阻抗三角形

将电压三角形的有效值同乘/得到功率三角形S

22

U=^UR+(UL-UC)

UR=Ucos(p

Ux=Usin(p

11

\Z\=4R+(XL-XC)

R-|Z|cos^

X-|Z|sin^P=UIcos(p=Scos(p

XP、Q、S是正弦量吗？Q=UIsin(p=Ssincp

(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;

二.功率因数的提高

1.提高功率因数的原则：

必须保证原负载的工作状态不变。即:

加至负载上的电压和负载的有功功率不变。

1

并电容前：有功P=U1Xcos(p无功QL=UIlsin(pl

并电容后：有功不变。=。85。而无功0=〃sin。

ooo

U2

<-0=G-0C=G-=0Z-疣。2。

o°.0

coCU“=UI】sin(p、-UIsin(p

PP

=U------------sm(p「U-----------sm(p

Ucos/Ucoscp

p

=Ptg(P\-Ptg(p=>C=-——[tg(p-tg(p)

coUx

一感性负载,其功率P=10kW,cos。=0.6,

接在电压U=220V,/=50Hz的电源上。

(1)如将功率因数提高到cos。=0.95,需要

并多大的电容C,求并C前后的线路的电流。

(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二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:

/(0=/(<®)+[/(OJ-/(oo)]e%

3)时间常数r的计算

r/(o+)—初始值

对于一阶RC电路r=RC

V八8)-稳态值0

.T-时间常数对于一阶1，电路T=—

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（O+）=f（无穷）+[f（??）-f（??）],必然，应该

是f（O+）=f（无穷）+[f（O+）-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（O+）=uc（O-）,iL（O+）=iL（O-）;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=O,iC=Oo

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=O,iC=Oo

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;

2.在杂质半导体中少子的数量与b

（a.掺杂浓度、b.温度）有关。

3.当温度升高时，少子的数量c

（a.减少、b.不变、c.增多）。

4.在外加电压的作用下，P型半导体中的电流

主要是A,N型半导体中的电流主要是‘_。

（a.电子电流、b.空穴电流）

二、伏安特性正向特性

特点：非线性/

反向击穿

---------硅0.6~0.8V,

电压4BR、导通压降J错0.2~0.3V。

反向电流

在一定电压

死区电压

范围内保持

、常数。反向特性

外加电压大于死区

外加电压大于反向击电压二极管才能导通。

穿电压二极管被击穿，

失去单向导电性。

例2一^~)求：以

马,两个二极管的阴极接在一起

],:取B点作参考点，断开二极

6‘，牛"”工心管，分析二极管阳极和阴极

II12Vl:R的电位。

匕阳=-6V,七阳=0V,匕阴=匕阴=一12V

rm=6v,rD2=i2v

VUm>UD1二口2优先导通，Di截止。

若忽略管压降，二极管可看作短路，1^=0V

流过D的电流为/母=—=4mA在这里，D2起

2钳位作用，D1起

D1承受反向电压为一6V隔离作用。

已知：%=18sin«ofV

%D史〃。二极管是理想的，试画

8V-=-出"o波形。

二极管的用途：

整流、检波、风

钳位、开关、7

/0’保护、温度补有

二极管阴极电位为8V

M,>8V,二极管导通，可看作短路MO=8V

<8V,二极管截止，可看作开路〃0=%

稳压二极管

1.符号2伏安特性I1

号

4)

稳压管正常工作

时加反向电压

稳压管反向击穿

后，电流变化很

大，但其两端电压A/z

变化很小，利用此

特性，稳压管在电使用时要加限流电阻

路中可起稳压作用。

1/41上1

符号：NPN型三极管PNP型三极管

事cjk

放大：Vc>Vb>VeVc<Vb<Ve

截止：Vb<VeVe<Vb

饱和:Vb〉Ve,Vb〉VcVb<Ve,Vb<Vc

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；

例1：在图示放大电路中，已知Ucc=12V,&=6kQ,

7?E1=300Q,Z?E2=2.7KQ,RB1=60kQ,/?B2=20kQ

&=6k。，晶体管B=50,Z7BE=0.6V,试求：

(1)静态工作点4、人及%；

(2)画出微变等效电路；

(3)输入电阻八、。及4。公

解题步骤:

L静态分析，计算静态工作点：lb,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

[c=(l+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;

可用心等效代替。受控电流源4=74。等效代替。

26(mV)

r»200(0)+(1+/?)

bc4(mA)

2)Ui=Ib*rbe#Ie*Re1；Uo=Tc*(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+(l+b)Rel)；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

2R

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，U01是左运放器的输出，算出与uil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，uol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uil得流过2R的电流ill；由ui2得流过R的电流il2；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，ill和"2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uol。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uol得流过R1的电流il；③由虚

断，没有电流流入-极，il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U0,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Wo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+<u-时，输出-Uo(sat)

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：

L串联电压负反馈2.并联电压负反馈

,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。

b

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0.45U0.9UL0U（有滤波空1.2U（有滤波空

载1.4U)载1.4U)

U表示交流侧电压有效值

例3：整流电路如图所示，二极管为理想元件，已知直流

电压表。的读数为90V,负载电阻号=100。，求：

(1)直流电流表的读数；

(2)整流电流的最大值；

(3)若该电路中一个二极管损坏而造成断路，此时电

流表、电压表的读数将变为多少，整流电流最大值

又为多少？(设电流表的内阻视为零，电压表的内

例5：整流电路如图示，它能够提供两种整流电压。二极

管是理想元件，变压器副边电压有效值分别为：

%i=70V,%=q=30V,负载电阻&i=2.5kQ,

7?L2=5kQ,试求：

(1)1?L1>上的电压平均值。

(2)每个二极管中的平均电流及其所承受的最高反向

分析：

U21'U22'Dp

RLI组成半波整流

电鼠UN、<>23、

D2>D3,RL2瓯成

全波惠流电路。

例2：整流滤波电路如图所示，二极管是理想元件，电

容C=500pF,负载电阻RL=5kO，开关其闭合、S2断开

时，直流电压表⑨的读数为141.4V,求：

(1)开关&闭合、开关S2断开时，直流电流表的读数;

(2)开关»断开、S2闭合时，直流电流表@的读数；

(3)S］、S2均闭合时，直流电流表④的读数。(设电流

表内阻为零，电压表内阻为无穷大。)

例3：整流滤波电路如图所示，变压器副边电压有效值

r2=10V,负载电阻&=500。,电容C=1000〃F,

当输出电压平均值Uo为：(1)14V;(2)12V;(3)10V;

(4)9V;(5)4.5V五种数据时，分析哪个是合理的？

哪个表明出了故障？并指出原因。

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。

例：电路如图所示，稳压电路由两个稳压管串联而

成，稳压管的稳定电压均为100V,负载电流

20mA,限流电阻K=4kQ,如果稳压管电流心

的范围是10〜50mAo(1)试求允许的输入电压

G的变化范围；(2)如果q=400V,试求允许的负

载电阻变化范围。

解题思路：

1)如果题目没给出整流滤波电路的输出电压UL需要根据整流滤波电路的类型，计算UL

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=Uz0(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［Izjzmax］的范围内。(一般给出Iz-Izmax)

例：电路如图所示，已知稳压管的稳定电压Uz=12V,

Ui=20V,最大稳定电流Izmax=18mA,稳定电流

Iz=5mA,若电路所接负载RL的允许范围是

2~lkQ时，试求限流电阻R的设计取值范围是多

少？

已知，i=30V,Uo=12V,/?=2kQ,4=4kC,稳压管的稳定电流£“=5mA与

4ta=18mA试求：

(1)通过负载和稳压管的电流；

(2)变压器副边电压的有效值：

(3)通过二极管的平均电流和二极管承受的最高反向电压.

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。

1.二极管“与”门电路

，，与，，门逻辑状态表

(1)电路济ABCY

bR0000

------O10010

3V0100

3VBo-0110

1000

3VC。=茴-I1010

1100

(2)工作原理1111

输入48、C不全为“1”,输出y为“o”o

输入aB.c全为高电平“1”，输出y为“1"o

(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：

A+AB=A+BAB+AC+BCD=AB+AC

摩根定律：

ABC=A+B+CA+B+C=A•B•CA+B=AS

（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；

圈卡诺圈的原则：

□卡诺圈应尽可能大。卡诺圈越大，消去的变量越

多（2个1的卡诺圈可消去一个变量、4个1的卡诺

圈可消去两个变量……2n个1的卡诺圈可消去“

个变量）。

□I卡诺圈的个数应尽可能少。卡诺圈的个数越少，

最后得到的函数式中的项数越少。

□所有能圈的1都要圈完（不能漏圈）。

□）每一个卡诺圈必须至少要包含一个未被圈过的最

小项。若圈中的“1”已全部被其它的卡诺圈所

包含，则此卡诺圈的化简结果是多余的。

例11：化简Y=AB+AC+BD+CD

\CD

AB<00011110

00o111

01o111

111111

10o110

写出简化的逻辑式：Y=AB+AC+D

（4）掌握较简单组合逻辑电路的分析和设计方法;

20.6.1组合逻辑电路的分析

----------------确定-----------

已知逻辑电路I—逻辑功能

分析步骤：

(1)由逻辑图写出输出端的逻辑表达式

(2)运用逻辑代数化简或变换

(3)列逻辑状态表

(4)分析逻辑功能

20.6.2组合逻辑电路的综合

根据逻辑功能痈网一匿塞奇瓦

设计步骤如下：

(1)由逻辑要求，列出逻辑状态表

(2)由逻辑状态表写出逻辑表达式

(3)简化和变换逻辑表达式

(4)画出逻辑图

例1：设计一个三人(A、B、C)表决电路。每人有

一按键，如果赞同，按键，表示“1”；如不赞同，不

按键，表示“0”。表决结果用指示灯表示，多数赞

同，灯亮为“1”，反之灯不亮为“0”。

例2：分析下图的逻辑功