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,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,电工电子学（复习）,第,1,章 电路的基本概念与基本定律（掌握）,1.1,电路的作用与组成部分,1.2,电路模型,1.3,电压和电流的参考方向,1.4,欧姆定律,1.5,电路有载工作、开路与短路,1.6,基尔霍夫定律,1.7,电路中电位的概念及计算,1.1,电路的作用与组成部分,1.,电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。（,P7,）,2.,电路的作用（,P7-8,）,（,1,）实现电能的传输和转换（如电力系统）,（,2,）实现信号的传递和处理（如扩音机）,3.,电路的组成部分（,P8,）,电源（信号源）、中间环节、负载,1. 2,电路模型,1.,实际电路的电路模型是指由理想电路元件或其组合所组成电路。理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。（,P8-9,）,1.3,电压和电流的参考方向（,P9-10,）,参考方向：,在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。,注意：在参考方向选定后,电流,(,或电压,),值才有正负之分。,U,ab,双下标,I,ab,双下标,箭 标,a,b,R,I,正负极性,+,a,b,U,电流：,电压：,(2),参考方向的表示方法,(3),实际方向与参考方向的关系（,P9-10,）,实际方向与参考方向一致，电流,(,或电压,),值为正值；,实际方向与参考方向相反，电流,(,或电压,),值为负值。,1.4,欧姆定律（,P11,）,U,、,I,参考方向相同时,U,、,I,参考方向相反时,R,U,+,I,R,U,+,I,U,=,I R,U,= ,IR,1.5,电源有载工作、开路与短路,1.,电压电流关系,U,=,E,IR,o,（,1.5.2,）,R,0,E,R,+,I,+,-,U,2.,功率与功率平衡,P,=,P,E,P,负载,取用,功率,电源,产生,功率,内阻,消耗,功率,UI,=,EI,I,2,R,o,发出功率,=,吸收功率,（电源） （负载）,1.5.1,电源有载工作,（,P13,）,开关闭合,接通电源与负载。,3.,电源与负载的判别（,P15,）,(1),根据,U,、,I,的实际方向判别,电源：,U,、,I,实际方向相反，即实际电流从实际,“,+,”,端流出，,（发出功率）,负载：,U,、,I,实际方向相同，即实际电流从实际,“,+,”,端流入。,（吸收功率）,(2),根据功率判别,U,、,I,参考方向相同，,P,=,UI, 0,，负载；,P = UI, 0,，电源。,U,、,I,参考方向不同，,P,= -,UI, 0,，负载,;,P,= -,UI, 0,，电源。,例,1,、（,a,）电压源的作用,（,b,）电流源的作用,既不是负载，也不是电源,电源,2,、 图中向外输出能量是,a.,电流源,b.,电压源,c.,电流源和电压源,2,?,3,、 图中电压源的作用,a.,电源,b.,负载,c.,既不是电源也不是负载,4,、 若将,R=2,，则电流源为,，,电压源为,a.,电源,b.,负载,c.,既不是电源也不是负载,（,a,）,（,b,）,（,a,）,（,a,）,I,U,5,?,5,、 若将,R=5,，则电流源为,，,电压源为,a.,电源,b.,负载,c.,既不是电源也不是负载,（,a,）,（,c,）,例,2,、电压源的作用（ ）,10A,1,10V,+_,I,+,_,U,既不是电源也不是负载,例,3,、已知,RL,消耗功率,40W,，则理想电压源消耗的功率为（ ）。,6A,R,L,5V,+_,-10W,1.5.2,电源开路,(P16),（,1,）开路处的电流等于零；,I,= 0,（,2,）开路处的电压,U,视电路情况而定。,2,、电路中某处断开时的特征,:,I,+,U,有,源,电,路,I,R,o,R,+,-,E,U,0,+,-,1,、特征,:,I =,0,电源端电压,(,开路电压,),负载功率,U,= U,0,= E,P,=,0,开关 断开,电源外部端子被短接,1,、 特征,:,电源端电压,负载功率,电源产生的能量全被内阻消耗掉,短路电流（很大）,U,=,0,P,E,=,P = I,R,0,P,=,0,（,1,）短路处的电压等于零；,U,= 0,（,2,）短路处的电流,I,视电路情况而定。,2,、电路中某处短路时的特征,:,I,+,U,有,源,电,路,1.5.3,电源短路,(17),I,R,R,o,+,-,E,1. 6,基尔霍夫定律,支路：电路中的每一个分支。,一条支路流过一个电流，称为支路电流。,结点：,三条或三条以上支路的联接点。,回路：,由支路组成的闭合路径。,网孔：,内部不含支路的回路。,1,、电路中基本术语（,P19,）,2,、 基尔霍夫电流定律,(KCL,定律,),（,P19,）,（,1,）内容：在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。,在任一瞬间，一个结点上电流的代数和 （一般可以规定流入为正，流出为负）恒等于零。,（2）形式,:,入,=,出,或,: ,= 0,（,3,）推广：,KCL,可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。,I,=?,例,1:,I,= 0,I,A,+,I,B,+,I,C,= 0,2,+,_,+,_,I,5,1,1,5,6V,12V,I,A,I,B,I,CA,I,BC,I,AB,A,C,B,I,C,广义结点,3,、基尔霍夫电压定律（,KVL,定律,),（,P20-21,）,（,2,）形式：,U,升,=,U,降,或,U,= 0,（,1,）内容：在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。,在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和（可以规定电位降为正，电位升为负）恒等于零。,（,3,）推广：,KVL,可以推广应用于回路中的部分电路。,例,1,、图中电动势,E,、电压,U,和电流,I,之间的关系：,I,例,2,、在电路中，电压,U,和电流,I,之间,关系为（ 或 ）,R,01,E,1,U,I,+,+,R,02,E,2,+,1.7,电路中电位的概念及计算（,P23-24,）,电位：电路中某点至参考点的电压，记为,“,V,X,”,。,通常设参考点的电位为零。,1.,电位的概念,2.,电位的计算步骤,:,(1),任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；,(2),标出各电流参考方向并计算；,(3),计算各点至参考点间的电压即为各点的电位,。,某点电位为正，说明该点电位比参考点高；,某点电位为负，说明该点电位比参考点低。,(1),电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变,即与参考点的选取有关；,(2),电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变， 即与参考点的选取无关。,3.,电位和电压与参考点的关系,:,例,1,、,3,的滑动变阻器向下移动时，则,a,点电位值将（,变大,）,I,R,S,3V,6V,a,b,c,例,2,、图中，,c,点电位在开关,S,断开时应比,开关,S,闭和时（ ）。,解：,S,闭合时,S,断开时,高,A,+,10V,3V,B,R,P,R,1,R,2,例,3,、图中，当,RP,的活动触点向右移动时，,B,点的电位将（ ）。,降低,第,2,章 电路的分析方法,2.2,电阻星型联结与,三角型联结的等效变换（,）,2.3,电源的两种模型及其等效变换（掌握、理解）,2.4,支路电流法（会应用）,2.5,结点电压法（掌握、理解）,2.6,叠加原理（掌握、理解）,2.7,戴维宁定理与诺顿定理（掌握、理解）,2.8,受控源电路的分析,（,）,2.9,非线性电阻电路的分析,（,）,2.1,电阻串并联连接的等效变换（掌握、理解）,1,、 电阻的串联,P31,特点,:,两电阻串联时的分压公式：,(1),等效电阻等于各电阻之和,R,=,R,1+,R,2,R,1,U,1,U,R,2,U,2,I,+,+,+,2.1,电阻串并联连接的等效变换,(2),串联电阻上电压的分配与电阻成正比。,2,、 电阻的并联,P31,(1),等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；,I,1,I,2,R,1,U,R,2,I,+,特点,:,两电阻并联时的分流公式：,I,1,I,2,R,1,U,R,2,I,+,2,、 电阻的并联,P31,特点,:,(2),并联电阻上电流的分配与电阻成反比。,3,、 电阻混联电路的计算,方法：运用电阻的串并联等效变换,2.3,电源的两种模型及其等效变换,2.3.1,电压源模型,P37,（,1,）实际电压源模型,U,O,=,E,I,U,I,R,L,R,0,+,-,E,U,+,理想电压源,O,电压源,U,=,E IR,0,（,2,）理想电压源（恒压源）,I,E,+,_,U,+,_,R,L,电压源的外特性：,2.3.2,电流源模型,P37-38,电流源的外特性：,U,0,=,I,S,R,0,I,U,理想电流源,O,I,S,电流源,I,R,L,R,0,U,R,0,U,I,S,+,（,1,）实际电流源模型,（,2,）理想电流源（恒流源,),R,L,I,I,S,U,+,_,1,、 电源两种模型之间的等效变换,P40,由图,a,：,U,=,E,IR,0,由图,b,：,U,=,I,S,R,0,IR,0,I,R,L,R,0,+,E,U,+,电压源,R,L,R,0,U,R,0,U,I,S,I,+,电流源,等效变换条件,:,大小：,E,=,I,S,R,0,方向：电流的流向为电动势的电位升,2.3.3,电源两种模型之间的等效变换,电压源与电流源的内阻,R,0,相等,(1),电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，,对电源内部则是不等效的。,(2),理想电压源与理想电流源之间无等效关系。,2,、 电源等效变换的注意事项,P40,(5),若理想电压源与某一支路并联，则等效为该理想,电压源；若理想电流源与某一支路串联，则等效,为该理想电流源。,+,E,a,b,R,0,a,b,+,E,a,b,I,S,I,S,R,0,a,b,(7),电源两种模型之间的等效变换的三步骤：,1,、结构：串联的电压源、并联的电流源,2,、参数大小：,E,=,I,S,R,0,或,I,S,=E/,R,0,3,、方向：电压源的电位升和电流源的流向相同,I,R,L,R,0,+,E,U,+,电压源,R,L,R,0,U,R,0,U,I,S,I,+,电流源,例,1:,求下列各电路的等效电源,解,:,+,a,b,U,2,5V,(a),+,+,a,b,U,5V,(c),+,(c),a,+,-,2V,5V,U,+,-,b,2,+,(b),a,U,5A,2,3,b,+,(a),a,+,5V,3,2,U,+,a,5A,b,U,3,(b),+,-,+,-5v,-5A,例,2,、图示电路的戴为宁等效电动势,E,和等效内阻,R,0,为（ ）。,b.,E,4V,R,0,2,c.,E,10V,R,0,2,a.,E,8V,R,0,2,（,c,）,+,a,b,U,2,6V,+,+,4V,+,a,b,U,2,10V,+,2.4,支路电流法,P45,（,1,） 在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路标出回路循行方向。,（,2,） 应用,KCL,对结点列出,(,n,1 ),个独立的结点电流方程。,（,3,） 应用,KVL,对回路列出,b,(,n,1 ),个独立的回路电压方程,(,通常可取网孔列出,),。,（,4,） 联立求解,b,个方程，求出各支路电流。,1,、支路电流法的解题步骤,:,例,1,、在图示电路中，各电阻值和,Us,值均,已知，欲用支路电流法求解流过电压源的,电流,I,，列出独立的电流方程数和电压方,程数分别为（ ）。,3,和,3,2. 5,结点电压法,P48,1,、结点电压的概念：,任选电路中某一结点为零电位参考点,(,用,表示,),，其它各结点对参考点的电压，称为结点电压。,结点电压的参考方向从结点指向参考结点。,2,、两结点的结点电压公式,注意： （,1,）分母是各支路电导之和,恒为正值；,串联在恒流源支路中的电阻不起作用,（,2,）分子中各项可以为正（其中以流入该节点,的电源电流为正），也可以可负。,2.6,叠加原理,P50,1,、叠加原理：对于线性电路，任何一条支路的电流，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的代数和。,叠加原理只适用于线性电路。,不作用电源的处理：,E,= 0,，即将,E,短路；,I,s,= 0,，即将,I,s,开路 。,线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，,但功率,P,不能用叠加原理计算。,2,、注意事项：,解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。,若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方,向相反时，叠加时相应项前要带负号。,例,1,、 在图示电路中，当,Us,单独作用时，电阻,R,L,中的,电流,I,L,=1A,则当,Us,和,I,L,共同作用时，,I,L,应为（ ）。,（,a,）,2.5A,（,b,）,1.5A,（,c,）,1A,例,2,、求解图中电流,I,4,解：,(,方法1,),电源的等效变换,例,1,、求解图中电流,I,4,解：,(,方法2,),应用叠加定理,3/2,2A,I,R,4,3/2,R,4,I,1V,例,1,、求解图中电流,I,4,解：,(,方法3,),结点电压法,+,U,ab,例,1,、求解图中电流,I,4,解：,(,方法4,),戴维宁定理,3/2,1V,2A,+,U,OC,3/2,R,O,3/2,-2V,1,I,4,2.7,戴维宁定理与诺顿定理,a,b,R,a,b,无源二端网络,+,_,E,R,0,a,b,电压源,（戴维宁定理）,电流源,（诺顿定理）,a,b,有源二端网络,a,b,I,S,R,0,1,、无源二端网络可化简为一个电阻,2,、有源二端网络可化简为一个电源,一、基本的等效变换,2.7.1,戴维宁定理,P54,1,、内容：任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为,E,的理想电压源和内阻,R,0,串联的电源来等效代替。,有源,二端,网络,R,L,a,b,+,U,I,E,R,0,+,_,R,L,a,b,+,U,I,等效电源的内阻,R,0,等于有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络,a,、,b,两端之间的等效电阻。,等效电源的电动势,E,就是有源二端网络的开路电压,U,0,，即将负载断开后,a,、,b,两端之间的电压。,等效电源,2,、戴维宁定理的解题步骤：,（,1,）求等效电源的电动势,E,（断开待求支路开路,电压,U,0C,）,（,2,）求戴维宁等效电阻,R,0,（理想电压源短路，,理想电流源开路）,（,3,）作等效电路图求待求量,U,或,I,例,1,、求图中电流,I,方法,1,：戴维宁定理,P67-71,，,2.3.4,、,2.7.8,、,2.7.1,4,20V,10A,+,U,OC,2,方法,1,：戴维宁定理,4,R,O,2,4,20V,1,I,例,1,、求图中电流,I,方法,2,：叠加定理定理,4,20V,2,I,1,5,10A,4,2,I,1,例,3:,求图示电路中的电流,I,。,已知,R,1,=,R,3,= 2,R,2,= 5,R,4,= 8,R,5,=14,E,1,= 8V,，,E,2,= 5,V,I,S,= 3,A,。,(1),求,U,OC,=14V,U,OC,=,I,3,R,3,E,2,+,I,S,R,2,解：,E,1,I,3,=,R,1,+,R,3,=2A,E,2,E,1,R,3,R,4,R,1,+,R,2,I,S,I,R,5,+,(2),求,R,0,(3),求,I,R,0,+,R,4,E,=,0.5A,I=,E,1,+,E,2,+,I,S,A,R,3,R,1,R,2,R,5,+,U,0C,B,I,3,A,R,3,R,1,R,2,R,5,R,0,B,R,4,R,0,+,I,B,A,U,OC,=E,R,0,=,(,R,1,/,R,3,)+,R,5,+,R,2,=20,例,4,：用戴维宁定理求图示电路的电流,I,。,解：,(1),断开待求支路，得有源二端网络如图,(b),所示。由图可求得开路电压,U,OC,为：,(2),将图,(b),中的电压源短路，电流源开路，得除源后的无源二端网络如图,(c),所示，由图可求得等效电阻,R,o,为：,(3),根据,U,OC,和,R,o,画出戴维宁等效电路并接上待求支路，得图,(a),的等效电路，如图,(d),所示，由图可求得,I,为：,例,2,、求图中电流,I,L,16,2A,+,-,U,OC,8,32V,16,16,R,O,8,16,戴维宁定理,例,3,、,在下图中，（,1,）试求电流,I,和电压,U,ab,；,（,2,）试计算理想电压源的功率，并说明它是取用,功率还是发出功率。,解：（,1,）用戴维宁定理求解,（,2,）,理想电压源的功率,两结点的结点,电压公式：,3.2,储能元件和换路定则 （掌握、理解）,3.3,RC,电路的响应（掌握、理解）,3.4,一阶线性电路暂态分析的三要素法（掌握、理解）,3.6,RL,电路的响应（掌握、理解）,3.5,微分电路和积分电路（,）,3.1,电阻元件、电感元件、电容元件（掌握）,第,3,章 电路的暂态分析,3.1.1,电阻元件,根据欧姆定律,:,R,u,+,_,3.1,电阻元件、电感元件与电容元件,P75,电阻的能量,1,、电压和电流的基本关系式,2,、电阻元件耗能,p75,电阻总是消耗电能，是耗能元件,3.1.2,电感元件,P75,u,+,-,1,、电压和电流的基本关系式,直流电路中，电感短路,2.,电感元件储能,磁场能,即电感将电能转换为磁场能储存在线圈中，电感是储能元件。,3.1.3,电容元件,P76,1,、电压和电流的基本关系式,电场能,2、电容元件储能,即电容将电能转换为电场能储存在电容中，电容,是储能元件。,直流电路中，电容短路,L,C,- 8V +,- 6V +,2,2,A,B,例,1,、图中，,A,点电位值为（ ）。,3V,例,2,、图中，,A,点电位值为（ ）。,11V,A,20k,6V,+_,20k,10k,1000pF,例,3,、图中，,A,点电位值为（ ）。,A,8,15V,+_,5,10,0.5uF,0.1H,5V,第,4,章 正弦交流电路,4.2,正弦量的相量表示法（理解）,4.4,电阻、电感与电容元件串联交流电路（掌握）,4.1,正弦电压与电流（理解）,4.3,单一参数的交流电路（掌握、理解）,4.5,阻抗的串联与并联（掌握、理解）,4.9,非正弦周期电压和电流（,）,4.8,功率因数的提高（理解）,4.7,交流电路的频率特性（,）,4.6,复杂正弦交流电路的分析与计算（,）,4.1,正弦电压与电流,角频率,幅值,幅值、角频率、初相角成为正弦量的三要素。,初相角,一、正弦量的三要素,P101,4.1.1,频率与周期,P102,周期,T,：变化一周所需的时间 （,s,）,角频率：,（,rad/s,）,频率,f,：,（,Hz,）,4.1.2,幅值与有效值,P103,幅值：,I,m,、,U,m,、,E,m,有效值：,I,、,U,、,E,4.1.3,初相位与相位差,P104,2,、相位差,：,两同频率的正弦量之间的初相位之差。,不同频率的正弦量不能比较它们的相位差。,1,、初相位：,表示正弦量在,t,=0,时的相角。,设正弦量,:,1,、相量,:,表示正弦量的复数称相量,2,、相量表示,:,相量的模,=,正弦量的有效值,相量辐角,=,正弦量的初相角,4.2,正弦量的相量表示法,P106,注意：相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。,（,1,）相量式：,（,2,） 相量图,:,把相量表示在复平面的图形,可不画坐标轴,只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上。,4.3,单一参数的交流电路,P109,4.3.1,电阻元件的交流电路,P109,1.,电压与电流的关系,相量式：,相量图：,特点：,(1),频率相同,(2),大小关系：,(3),相位关系 ：,u,、,i,相位相同,2.,功率关系,(1),瞬时功率,p,(2),平均功率,(,有功功率,)P,单位,:,瓦（,W,）,(3),无功功率,Q,单位：,var,4.3.2,电感元件的交流电路,P111,1.,电压与电流的关系,相量式：,相量图：,(2),U,=,I,X,L,(3),电压超前电流,90,相位差,特点：,(1),频率相同,2.,功率关系,(1),瞬时功率,(2),平均功率,单位,:,瓦（,W,）,(3),无功功率,Q,单位：,var,感抗,(),功率因数,为,0,1.,电流与电压的关系,4.3.3,电容元件的交流电路,P114,相量式：,相量图：,特点：,(1),频率相同,2.,功率关系,容抗,(),(3),电流超前电压,90,相位差,(1),瞬时功率,(2),平均功率,单位,:,瓦（,W,）,(3),无功功率,Q,(2),U,=,I,X,C,单位：,var,功率因数,为,0,单一参数电路中的基本关系,小 结,参数,L,C,R,基本关系,阻抗,相量式,相量图,P120,例、在电阻和电容串联电路中，,电容,电压和电流的,关系为（ ）。,a.,b.,c.,a,例、在纯电感电路中，下列各式哪个式子是对的（ ）,a.,b.,c.,例、在纯电容电路中，下列各式哪个式子是对的（ ）,a.,b.,c.,c,c,1.,电流、电压的关系,4.4,R,、,L,、,C,串联的交流电路,P117,设,（参考相量）,R,j,X,L,-,j,X,C,+,_,+,_,+,_,+,_,1),相量式,阻抗,阻抗模：,阻抗角：,电路参数与电路性质的关系：,阻抗模：,阻抗角：,当,X,L,X,C,时,，,0,，,u,超前,i,呈,感性,当,X,L,X,C,时 ，,T,2,电机能起动，否则不能起动。,O,T,T,st,起动能力,7. 5. 1,起动性能,7.5,三相异步电动机的起动,7.5.2,起动方法,(1),直接起动,二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起动。,(2),降压起动：,星形,-,三角形,(Y,),换接起动,自耦降压起动,（适用于笼型电动机）,(3),转子串电阻起动,（适用于绕线型电动机）,以下介绍降压起动和转子串电阻起动。,1.,降压起动,(1) Y,换接起动,降压起动时的电流,为直接起动时的,+,起动,U,1,U,2,V,1,V,1,W,1,W,2,正常,运行,+,U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,W,2,设：电机每相阻抗为,(a),仅适用于正常运行为三角形联结的电机。,(b),Y,起动,Y,换接起动适合于空载或轻载起动的场合,Y-,换接起动应注意的问题,+,起动,U,1,U,2,V,1,V,1,W,1,W,2,正常,运行,+,U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,W,2,5.,功率与效率,额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机,械功率,P,2,，它不等于从电源吸取的电功率,P,1,。,7.8,三相异步电动机铭牌数据,额定功率,额定电压,定子线电压,额定功率因数,额定效率,额定电流,定子线电流,例,2,、已知某三相异步电动机的额定功率为,2.2kw,额定,线电压为,380V,星形联结，额定转速,1420 r/min,，,在额定负载下运行时，其,设电源频率为,50 H z,。试计算：,（,1,）相电流和线电流的额定值及额定负载时的转矩；,（,2,）额定转差率。,（,1,）线电流的额定值,相电流的额定值,额定转矩,(2),因为,=1420 r/min ,故同步转速为,=1500 r/min,额定转差率,例,3,、一台三相异步电动机的额定技术数据如下：,功 率,转 速,电 压,效 率,I,st,/,I,N,T,st,/,T,N,T,max,/,T,N,5.5kW,1440r/min,380V,85.5%,0.84,7,2.2,2.2,电源频率,50H,Z,。求额定状态下的转差率,S,N,、电流,I,N,和转矩,T,N,以及起动电流,I,ST,、起动转矩,T,ST,和最大转矩,T,MAX,。,解：,因,n,N,= 1440r/min,，,故,n,0,= 1500r/min,例、某四极（,p=2,）三相异步电动机的额定功率为,30kW,，额定线电压为,380V,，三角形联结，频率为,50Hz,。在额定负载下运行时，其转差率为,0.02,效率为,90%,，线电流为,57.5A,，试求：,(1),额定转矩；（,2,）电动机的功率因数。,第,14,章 二极管和晶体管,P5,14.3,半导体二极管（理解）,14.4,稳压二极管（了解）,14.5,半导体三极管（掌握、理解）,14.2 PN,结（理解）,14.1,半导体的导电特性（理解）,14.6,光电器件（,）,14.1,半导体的导电特性,1,、本征半导体的,载流子：,自由电子和,空穴,14.1.1,本征半导体,P4,2,、载流子产生的原因：本征激发。,温度愈高， 载流子的数目愈多,14.1.2 N,型半导体和,P,型半导体,P6,1,、在,N,型半导体中：自由电子是多数载流子（掺杂）,，空穴是少数载流子（本征激发）。,2,、在,P,型半导体中：空穴是多数载流子（掺杂）,，自由电子是少数载流子（本征激发）,。,无论,N,型或,P,型半导体都是中性的，对外不显电性。,14.2 PN,结,P8,14.2.2 PN,结的单向导电性,14.2.1 PN,结的形成,1,、,PN,结加正向电压时，,PN,结变窄，正向电流较大，正向电阻较小，,PN,结处于导通状态。,2,、,PN,结加反向电压时，,PN,结变宽，反向电流较小，反向电阻较大，,PN,结处于截止状态。,14.3,半导体二极管,P9,二极管的单向导电性,二极管加正向电压（正向偏置）， 二极管处于导通状态；二极管加反向电压（反向偏置）， 二极管处于截止状态。,14.3.2,伏安特性,P10,硅管,0.5V,锗管0,.1V,反向击穿,电压,U,(BR),导通压降,外加电压大于死区电压二极管才能导通。,外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。,正向特性,反向特性,特点：非线性,硅,0.60.8V,锗0.2,0.3V,U,I,死区电压,P,N,+,P,N,+,反向电流,在一定电压,范围内保持,常数。,二极管电路分析,定性分析：判断二极管的工作状态,导通截止,分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位,的高低或所加电压,U,D,的正负。,若,V,阳,V,阴,或,U,D,为正,(,正向偏置,),，二极管导通,若,V,阳,V,阴,二极管导通,若忽略管压降，二极管可看作短路，,U,AB,=,6V,否则，,U,AB,低于,6V,一个管压降，为,6.3,或,6.7V,例,1,：,取,B,点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。,在这里，二极管起钳位作用。,D,6V,12V,3k,B,A,U,AB,+,D,C,导通，,DA,、,D,B,截止,+9V,R,D,A,D,C,3V,Y,D,B,3V,0V,例,2,：图中三管的工作状态,D,6V,R,u,o,u,i,+,+,已知：,二极管是理想的，试画出,u,o,波形。,例,4,：,6V,u,i, 6V,，二极管截止，可看作开路,u,o,= 6V,u,i,6V,，二极管导通，可看作短路,u,o,=,u,i,二极管阳极电位为,6V,，,二极管阴极电位为,u,i,，,u,i,/V,18V,-18V,0,例,6,：,试求下列几种情况下,V,Y,及元件（,R,、,D,1,、,D,2,）中的电流，假定,二极管是理想的,：,（,1,）,V,A,=10V,，,V,B,=0V,；（,2,）,V,A,=6V,，,V,B,=5.8V,；（,3,）,V,A,=V,B,=5V,V,1,阳,=0 V,，,V,2,阳,=10 V,，,V,1,阴,=,V,2,阴,= 0 V,；,U,D1,= 0V,，,U,D2,=10V,U,D2,U,D1,D,2,优先导通， 假定,D,1,截止。,二极管是理想的,，,D,2,可看作短路，,D,1,可看作开路,解：,（,1,）,V,A,=10V,，,V,B,=0V,验证了,D1,处于截止状态。,D,1,9k,D,2,V,A,V,B,1k,1k,V,Y,R,D,1,9k,D,2,V,A,V,B,1k,1k,V,Y,R,（,2,）,V,A,=6V,，,V,B,=5.8V,V,1,阳,=5.8 V,，,V,2,阳,=6V,，,V,1,阴,=,V,2,阴,= 0 V,；,U,D1,= 5.8V,，,U,D2,=6V,U,D2,U,D1,D,2,优先导通， 假定,D,1,截止。,二极管是理想的,，,D,2,可看作短路， ， 假定,D,1,可看作开路,则此时,V,Y,为：,同时，,V,1,阳,=5.8 V,，,V,1,阴,=,V,Y,= 5.4V,；,U,D1,= 0.4V 0,故,D,1,也导通，,二极管是理想的,，,D,1,也可看作短路,此时，对,V,Y,求解可通过两个结点之间的结点电压公式：,D,1,9k,D,2,V,A,V,B,1k,1k,V,Y,R,验证,D,1,是否处于截止状态,V,A,V,B,V,Y,9k,1k,1k,+,I,D2,+,I,D,1,+,I,R,（,3,）,V,A,=V,B,=5V,V,1,阳,=,V,2,阳,=5V,，,V,1,阴,=,V,2,阴,= 0 V,；,U,D1,=,U,D2,=5V,D,1,、,D,2,同时导通。,二极管是理想的,，,D,1,、,D,2,均看作短路。,D,1,9k,D,2,V,A,V,B,1k,1k,V,Y,R,此时，对,V,Y,求解可通过两个结点之间的结点电压公式：,V,A,V,B,V,Y,9k,1k,1k,+,I,D2,+,I,D,1,+,I,R,P28-29 14.3.2,、,14.3.4,、,14.3.5,14.5,半导体三极管,P15,C,E,发射区,集电区,基区,集电结,发射结,N,N,P,基极,发射极,集电极,B,C,E,发射区,集电区,基区,P,发射结,P,集电结,N,集电极,发射极,基极,B,晶体管的结构示意图和表示符号,(a)NPN,型晶体管；,(a),N,N,C,E,B,P,C,E,T,B,I,B,I,E,I,C,(b),B,E,C,P,P,N,E,T,C,B,I,B,I,E,I,C,(b)PNP,型晶体管,14.5.1,基本结构,2.,三极管放大的外部条件,发射结正偏、集电结反偏,1.,三极管放大的内部条件,P18,发射区：掺杂浓度最高；基区：最薄，掺杂浓度最低,集电区：面积最大,14. 5. 2,放大原理,晶体管放大时，三个电极的电位关系及电流流向：,P19,+,U,BE,I,C,I,E,I,B,C,T,E,B,+,U,C
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