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期末复习 第一章 直流电路分析理论 1. 电流和电压的参考方向； 2电路结构：节点；支路；回路；网孔。 3基尔霍夫第一和第二定律（ KCL、 KVL）。 4电阻的串连与并联；电阻串连的分压公式； 电阻并联的分流公式；等效电阻的概念。 5功率平衡的概念；发出功率和消耗功率的判 定。 6各种电路分析方法：支路电流法；节点电压 法（公式）；电压源和电流源的等效变换；叠加 原理；戴维南定理（一定搞清等效的概念）。 参考方向和 KVL _ _ _ _ 4 l 4 U 1 U 2 U 3 U V4 _ V6 V8V2 1 l 2 l 3 lb ac d 支路电流法；节点电压法 若设 b点为参考点，试求 a点电位 1R 2R 3R a bcd1I 2I 3I2E1E A14A,4A,18 V72V120632 21 21321 3III EERRR ， 电压源和电流源的等效变换 V6 3 A2 6 2 V4 4 1I 求下图电路中的 I5 S U 2 R 5 R 3 R 1 R 4 R I a c 4 I 3 I 2 I 1 I I 5 I b d 1R I2R 3R 4RSISUS 6VU S 3AI 1 3R 2 6R 3 2R 4 3R I电路如图所示，已知： ， 求图示电路中的电流 求电阻 RL两端的电压 Uab。 8 V a b 1 A 1 0 V 5 0 4 4 5 3 3 U a b R L 电路如下图所示。分别求电压源、电 流源的功率，试回答电压源和电流源 是输出功率还是吸收功率。 6 3129V 3A 第二章 正弦交流电路 1. 正弦交流的相量表示方法； 2. 电阻、电感和电容电压和电流的一般关系式； 3. 电阻、电感和电容的正弦交流电路 （ 1）瞬时值表达式 （ 2）容抗和感抗 （ 3）相量图 （ 4）复数表达式 （ 5）有功功率和无功功率 4. RLC串连交流电路 （ 1）电压三角形 （ 2）阻抗 （ 3）相量图 （ 4） RLC正弦交流电路的串连谐振 （ 4）电路的复数计算及其复阻抗 （ 5）有功功率、无功功率和视在功率以及功率因数的提高 在图 3.4中，已知电源电压。试求： (1) 等效复阻 抗 Z ； (2) 电流 、 和 。I 1I 2I 50 1 00 200j 400j I U 1 I 2 I 对于下面两图，阻抗和电压的答案对 不对 1V 2 V V6 0V138U 1V 2 V V6 0V13 8U V16U 11Z 对于下图，阻抗和电流的答案对不对 A4 4 2 A 1 A 4 A4 4 2 A 1 A 4 A4 A4 II 2Z A8I 计算下面两个电路的复阻抗 abZba1 11 ba 1 11 1 u C L R 1 i 2 i + - V A 1 A 2 2 2 0 2 sin 3 1 4ut 1 2 2 s in ( 3 1 4 4 5 )it 2 2 2 s in ( 3 1 4 9 0 )it 已知 A, 试求各仪表读数及电路参数 R。 RLC并联电路如图所示，已知 U=220V， R=22， XL=22， XC=11，试求电流 IR、 IL、 IC及 I。 R I C I L I R I L j X C j X U 三相电路 1. 三相电源 2. 三相电源的连接 相电压；线电压；中线；三相四线制；三相 三线制。 3. 负载的星形连接 4. 负载的三角形连接 5. 三相功率 负载对称时 e AX e BY e CZ e t o AX E CZ E 60 12 0 12 0 12 0 BY E BY E CZ E 分别将一三相对称负载连接成三角形和星 形，并先后接在相同的电源上，证明负载 连接成三角形时的线电流是负载连接成星 形时的三倍 分别将一三相对称负载连接成三角形和星 形，并先后接在相同的电源上，证明负载 连接成三角形时的三相功率是负载连接成 星形时的三倍。 三相电源对称，负载也对称。开关闭 合时，电流表读数都为 17.3A,试求开 关断开时，电流表的读数。 A 2 A 1 A 3 电路的暂态过程 1. 换路定则 2. 有储能元件电路电流、电压初始值的确 定以及稳定状态下的电流、电压值的确定。 3. 一阶电路过渡状态下电流、电压变化规 律 4. 时间常数的概念及其求法 5. 一阶电路三要素法 电容电压不能突变， 电感电流不能突变 )0()0( CC uu )0()0( LL ii 三要素法 t effftf )()0()()( 在下图所示电路中，试确定开关 S闭合后的初 始瞬间的电压 uc、 uL以及电流 iC、 iR、 iS和 iL。设 开关闭合前电路处于稳定状态，求电路换路瞬 间的各电流和电压值 。 mA10 S 0t S i Ri Ru Cu C i Li Lu k1 k2k2 电路如图所示 , 试用三要素法求 t 0 时 i1、 i2的和 iL 6 S1i 2i i L 0t 3 H1 12 V 9 V IS=10mA， R1=5k， R2=6k， R3=4k， C=100F。电路原来已经稳定，在 t =0瞬间断 开开关 S，求开关两端电压 u(t)。 1 R 2 R 3 Ru C I S S 0t 图示电路原已稳定，已 知 ： ， ， ， ， , 。时开关打开，求开关打开后电感电流和电容电压的 变化情况。 C u 1 R 2 R 3 R C L S U 0t L i S 12 VU 1 3R 2 3R 3 6R 0.6HL 1/3FC 0t 电子元器件 1. 了解半导体材料的导电特性 2. 理解 PN结的形成及其单向导电性。 3. 掌握二极管电路的分析方法。 4.了解晶体三极管的基本结构和电流放大原理， 理解晶体管放大的外部条件。 5. 理解晶体管的输入和输出特性曲线 6. 了解晶体管的极限参数和质量参数的意义。 7. 了解场效应管的构造、工作原理和特点。 1. 在杂质半导体中多子的数量与 （ a. 掺杂浓度、 b.温度）有关。 2. 在杂质半导体中少子的数量与 （ a. 掺杂浓度、 b.温度）有关。 3. 当温度升高时，少子的数量 （ a. 减少、 b. 不变、 c. 增多）。 a b c 4. 在外加电压的作用下， P 型半导体中的电流 主要是 ， N 型半导体中的电流主要是 。 （ a. 电子电流、 b.空穴电流） b a 电路如图，求： UAB 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 UAB + 已知： 二极管是理想的，试画 出 uo 波形。 V s i n18i tu 8V ui t 18V 参考点 D 8V R uoui + + 图中， E=5V,ui是输入电压的波形 .试画出对应 于的输出电压 uo电阻 R上的电压 uR和二极管上 电压 uD的波形 . 二极管的正向压降可忽略不计 )a( R E i u R u D u D o u 10 3 5 2 t V/ i u O 10 35 2 t V/ t V/iu 5 10 V/ t 2 5 7 55 5 t V 5 )b( /Ruou Du 电路如图所示，已知稳压二极管的稳压值 UZ=10V，最大电流 IZm=5mA。求流过稳压管的电流 IZ，并说明限流电阻是 否合适，如不合适应如何修改。 D Z 1 k 2 0 V U Z I Z 基本放大电路 1. 理解放大电路的各性能指标的意义。 2. 了解共射极放大电路的结构和电压放大 原理。 3. 了解温度变化对放大电路的影响。 4. 了解抑止温飘所采取的措施。 图解法 Q uCE/V t t iB/A IB t iC/mA IC iB/A uBE/V t uBE/V UBEUCE iC/mA uCE/VO OO O O O Q Q1 Q2 ib ui uo RL= 由 uO和 ui的峰值 (或峰峰值 )之比可得放大电路的 电压放大倍数。 放大电路的动态分析 例 1： 用估算法计算静态工作点。 已知： UCC=12V， RC=4k， RB=300k， =37.5。 解： 注意： 电路中 IB 和 IC的数量级不同 mAmA B CC B 040300 12 . R UI mAmABC 51040537 . II 12 1.5 4 6 C E C C C C U U I R V +UCC RB RC T+ + UBE UCE IC IB 例 2： 用估算法计算图示电路的静态工作点。 )( ECCCC EECCCCCE RRIU RIRIUU EB BECC B ) 1( RR UUI BC II EEBEBBCC RIURIU EBBEBB ) 1( RIURI 由 KVL可得出 由 KVL可得： IE +UCC RB RC T+ + UBE UCE IC IB 放大电路如图所示，三极管的电流放大倍数是，基极与发射极 之间的电压为，画出其直流通路和微变等效电路并写出下述参 数的表达式： 静态工作点； 输入电阻和输出电阻； 电压放大倍数。 B 1 R b R B 2 R 1 C 2 C E R L R C C U T E C C R U o U i 判断下面放大电路两级之间的反馈类 型，及其对放大电路输入、输出电阻 的影响。 o R E 1 R C 1 C 1 C 2 R 1B R 2B U C C R E 2 R L C E 2 R C 2 T 1 T 2 u u i R F R S u S R FR C1C 1T 1U iR SE S U CC R E2R L C 2R C2T 2U o 运算放大器 1. 了解集成运放的基本构造及其理想化模 型 2. 理解负反馈的基本概念 3. 掌握分析运算放大器的要点：负反馈； 虚短、虚断 4. 熟练掌握运放的各种运算电路的结构和 输出输入之间的传输关系。 比例运算 1.反相比例运算 1 i 1 R uui F o f R uui (1) 电路组成 (2) 电压放大倍数 因 虚短 , 所以 u=u+= 0， 称反相输入端“虚 地” 反相输入的重要 特点 因 虚断， i+= i = 0 ， if i1 i i+ 所以 i1 if uo RF ui R2 R1 + + + + 2. 同相比例运算 o F1 1 u RR Ru 因 虚断， 所以 u+ = ui i 1 F o )1( uR Ru (1) 电路组成 (2) 电压放大倍数 1 F i o f 1 R R u uA u 因 虚短， 所以 u = ui ， 反相输入端不“虚地”uo RF ui R2 R1 + + + + u+ u 加法运算电路 反相加法运算电路 因 虚短 , u= u+= 0 F o 2i 2i 1i 1i R u R u R u 故得 ii2 ii1 if F o 2i 2i 1i 1i R uu R uu R uu uo ui2 RF ui1 Ri2 Ri1 + + R2 + 因 虚断 ， i = 0 所以 ii1+ ii2 = if )( i2 i2 F i1 i1 F o uR Ru R Ru UR uoui R 2 + + R1 + + + ui uoUR R 2 + + R1 + + + O t +Uo(sat) Uo(sat) uo 输入信号接在反相端 输入信号接在同相端 ui tO UR O uo t +Uo (sat) Uo (sat) t1 t2 上门限电压 U+ ： ui 逐渐增加时的门限电压 下门限电压 U+： ui逐渐减小时的门限电压 ui uo O Uo(sat) +Uo(sat) 电压传输特性 ui tO uo O t +Uo(sat) Uo(sat) U U 两次跳变之间具有迟 滞特性 滞回比较器 RF uoui + + R1 + + 2. 同相加法运算电路 方法 1: 根据叠加原理 ui1单独作用 (ui2 0)时， 1i 2i1i 2i u RR Ru 同理， ui2单独作用时 1F o )1( uRRu ?u 2i 2i1i 1i 1 F o )1( uRR R R Ru 1i 2i1i 2i 1 F )1( u RR R R R )(1( 2i 2i1i 1i 1i 2i1i 2i 1 F o uRR Ru RR R R Ru ui2 uo RF ui1 Ri2 Ri1 + + R1 + 在图示电路中， pt100是铂热电阻，它的阻值会随着温度上升 而成近似匀速的增长。在 0 时阻值为 100欧姆， 50度时实测 阻值为 119.40欧姆。求 50度时，输出电压 ？随着温度得增加， 输出电压增加还是减少，为什么？（设 10K欧姆电阻中电流远 低于 Pt100中的电流，其对 pt100上电压降影响可以忽略） P t 1 0 0 1 0 K 1 K 1 K 1 0 0 1 0 K 1 0 0 K 1 0 0 K o u 5 V 如图所示的运放电路，集成运放的供电电源为 15V，设其最 大饱和输出电压与电源电压相同， R1=2k， Rf=8k。 (1)当 ui=2V时，求 i1、 if、 u和 uo ； (2)当 ui=5V时，求 i1、 if、 u 和 uo。 u i u o R 2 R 1 R f u - i 1 i f u + i - i + + 15 V - 15 V t i u + 1 2 V - 1 2 V iu o u t o u 数字电路基础 1. 理解几种基本逻辑门的逻辑关系。 2. 掌握逻辑函数的化简方法，重点掌握卡 诺图化简法。 3. 掌握逻辑函数的几种表示方法及其之间 的相互转换。 逻辑门和组合逻辑电路 1. 掌握组合逻辑电路的分析和设计。 2. 理解常用的集成组合逻辑功能门电路的 逻辑功能和使用方法。 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”。 (1) 列逻辑真值表 (2) 写出逻辑表达式 取 Y=“1”( 或 Y=“0” ) 列逻辑式 取 Y = “1” 对应于 Y=1， 若输入变量为 “ 1”， 则取输入变量本身 (如 A )； 若输入变量为 “ 0”则取其 反变量 (如 A )。 0 0 0 0 A B C Y 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 CBACBABABCAY C (3) 用“与非”门构成逻辑电 路 在一种组合中，各输入变量之间是“与”关 系各组合之间是“或”关 系 0 0 0 0 A B C Y 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1ACBCBAY ACBCBAY B B C C AA )( BACBA ABC 00 01 11 10 0 1 1 11 1 三人表决电路 Y B B C C AA & & A B C Y & & & & A B C C )( BACBAY 例 2： 设计一个三变量奇偶检验器。 要求 : 当输入变量 A、 B、 C中有奇数个同时为“ 1” 时，输出为“ 1”，否则为 “ 0”。用“与非”门实现。 (1) 列逻辑真值表 (2) 写出逻辑表达式 0 0 0 0 A B C Y 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1ABCCBACBACBAY BCACBACBACBA (3) 用“与非”门构成逻辑电 路 ABCCBACBACBAY A BC00 1 0 01 11 10 1 1 1 1 解： (4) 逻辑图 Y C B A0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 & & & & & & & 1 0 1 0 例 3: 某工厂有 A、 B、 C三个车间和一个自备电 站，站内有两台发电机 G1和 G2。 G1的容量是 G2的 两倍。如果一个车间开工，只需 G2运行即可满足 要求；如果两个车间开工，只需 G1运行，如果三 个车间同时开工，则 G1和 G2均需运行。试画出控 制 G1和 G2运行的逻辑图。 设： A、 B、 C分别表示三个车间的开工状态： 开工为“ 1”，不开工为“ 0”； G1和 G2运行为“ 1”，不运行为“ 0”。 (1) 根据逻辑要求列真值表 首先假设逻辑变量、逻辑函数取 “ 0”、“ 1”的 含义 。 逻辑要求：如果一个车 间开工，只需 G2运行即可 满足要求；如果两个车间 开工，只需 G1运行，如果 三个车间同时开工，则 G1 和 G2均需运行。 开工 “1” 不开工 “0” 运行 “1” 不运行 “0” (1) 根据逻辑要求列真值表 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 A B C G1 G2 (2) 由真值表写出逻辑式 ABCCABCBABCAG 1 ABCCBACBACBAG 2 A BC 00 1 0 01 11 10 1 11 1 或由卡图诺可得相同结果 ACBCABG 1 (3) 化简逻辑式可得： 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 A B C G1 G2 1 0 0 0 1 1 0 1 (4) 用“与非”门构成逻辑电 路 ACBCABG 1 ACBCAB ABCCBACBACBAG 2 ABCCBACBACBAG 2 由逻辑表达式画出 卡诺图，由卡图诺可 知，该函数不可化简。 ABC 00 1 0 01 11 10 1 1 1 1 0 Y 1 Y 2 Y 74LS138 A B 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7 Y C 1 G A2 G B2 G 1G BA 22 GG 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y 输 入 输 出 A B C 0 x 1 1 1 1 1 1 1 1 x 1 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 例：用译码器 74LS138实现逻辑函数 ABCCABCBABCAY 【 解 】 根据 74LS138的功能表，可以得出给定的逻辑函数 式中的 4个最小项与译码器的输出的对应关系为 BCAY 3 CBAY 5 CABY 6 A B CY 7 7653 7653 7653 YYYY YYYY YYYY ABCCABCBABCAY 0 Y 1 Y 2 Y 74LS138 A B Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7 Y C 1 G A2 G B2 G A B C ”“ 1 电灯 F由三处开关控制，其中 SA、 SC为单刀单掷开关， SB为 双刀双掷开关。假设开关向上合为 1，向下合为 0；灯亮为 1， 灯灭为 0。 （ 1）写出输入输出变量的真值表、逻辑函数式； （ 2）用 74LS138译码器和与非门实现该电路的逻辑功能。 u S A S B S C F 利用中规模集成译码器 74LS138和与 非门实现下面给出的逻辑表达式的逻 辑功能。 BCCBACBAY 集成触发器 1. 掌握各种类型触发器的逻辑功能。 2. 理解触发器触发类型及其特点：同步、 主从、边沿。 3. 掌握各种触发器逻辑功能的转换。 例： 画出可控 R S 触发器的输出波形 R S CP 不定 不定 可控 R S状态表 CP高电平时触发 器状态由 R、 S确定 Q Q 0 1 0 0 S R 0 1 0 1 0 1 1 1 不定 Qn+1 Qn 例： JK 触发器工作波形 CP J K Q 下降沿触发翻转 例： D 触发器工作波形图 CP D Q 上升沿触发翻转 11 61CT Z P T D L “ 1 ” C N 0 Q 1 Q 2 Q 3 Q r C 0 D 1 D 2 D 3 D 0 1 1 1 1 1 1 0 0 RD CP EP ET 0 1 1 1 LD 输 入 输 出 Q3 Q2 Q1 Q0A3 A2 A1 A0 d3 d2 d1 d0 d3 d2 d1 d0 计 数 保 持 保 持 0 0 0 0 如下图所示两种边沿 J-K触发器构成的电路，触发器的初始状 态为“ 0”，试画出在时钟脉冲 C和输入数据 A的作用下， Q1和 Q2的输出波形。 Q J K Q J K 1 F 2 F 1 Q 2 Q A C C 2Q1 试分析图中电路的逻辑功能，构成几进制计数器？设触发器的 初始状态为“ 000”。 Q J K C Q J K C Q J K C 0F 1F 2FC 0Q 1Q 2Q Q Q C 1Q 2Q 0 分别采用清零法和置数法（ Cr和 LD）， 利用二 -十六进制计数器 74LS161实现七 进制计数器。可以配合使用基本门电路 。
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