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中等职业教育规划教材根据教育部中等职业学校新教学大纲要求编写电工与电子技术中华工商联合出版社1ppt课件目录第一篇电工基础第一章直流电路第一节电路的基本结构和电路模型第二节电流第三节电压第四节电阻和欧姆定律第五节电能和

电功率第六节电阻的连接第七节复杂电路的分析方法本章小结本章习题试验实训一基尔霍夫定律验证及电位测量实验第二章交流电路第一节交流电的基本概念第二节正弦交流电路第三节电容和电感第四节正弦交流电路中的电阻、电感、电容元件第五节电阻与电感、电容串

联电路第六节正弦交流电路的功率第七节三相交流电路本章小结本章习题试验实训二荧光灯电路的接线及提高功率因素的实验试验实训三三相电路的负载连接2ppt课件目录第三章电力的生产和输送第一节电力的生产第二节电力的输送和分配第三节变

压器的原理和用途本章小结本章习题第四章电动机及其控制第一节三相异步电动机第二节三相异步电动机的基本控制电路第三节单相异步电动机第四节直流电动机本章小结本章习题试验实训四三相异步电动机继电器—接触器控制电路第二篇电工技术3ppt课件目录第五章电器及其用

电技术第一节常用低压电器第二节电工测量第三节安全用电本章小结本章习题第二篇电工技术4ppt课件目录第六章半导体与二极管第一节半导体与二极管第二节二极管的单向导电性第三节二极管的伏安特性与主要参数第四节二极管的简单检测本章小结本

章习题试验实训五练习使用示波器第七章整流电路、滤波电路及稳压电路第一节整流电路第二节滤波电路第三节稳压电路与直流稳压电源第四节集成稳压电路本章小结本章习题试验实训六单相桥式整流电路实验第三篇模拟电子技术5ppt课件目录

第八章晶体管第一节晶体管的结构第二节晶体管的放大作用第三节晶体管的工作状态第四节晶体管的主要参数第五节晶体管的管型和管脚的判断本章小结本章习题试验实训七低频信号发生器及毫伏表的正确使用第九章放大电路基础及分析第一节放大电路的概念及分类第二节共发射极放大电路第三节放大电路的工作原理第四节放大电路的波

形失真及其调整方法第五节放大电路的放大倍数、输入电阻和输出电阻第六节负反馈对放大电路性能的影响第七节共集电极放大电路——射极输出器本章小结本章习题试验实训八单级电压放大电路第三篇模拟电子技术6ppt课件目录第十章运算放大器第一节运算放

大器基础第二节运算放大器的基本运算电路第三节差分放大器第四节功率放大电路本章小结本章习题试验实训九运算放大器的应用第十一章其他半导体器件和振荡电路第一节晶闸管及其应用第二节单结晶体管及其应用第三节场效应管及其应用第四节振荡电路本

章小结本章习题第三篇模拟电子技术7ppt课件第十三章时序和逻辑电路第一节触发器第二节计数器第三节寄存器第四节译码器和显示器本章小结本章习题试验实训十一计数、译码、显示电路实验目录第十二章数字电子技术基础第一节概述第二节基本逻辑运算和门电路第三节复合逻辑门电路第四节逻辑代数本章小结本章

习题试验实训十集成“与非”门电路的逻辑功能及应用实验第四篇数字电子技术8ppt课件目录第十四章数字电路的应用第一节逻辑电路的简单分析和综合应用的方法第二节触发器的应用第三节555集成定时器第四节数—模和模—数转换电路第五节数字电

路综合实例——数字钟电路本章小结本章习题试验实训十二灯光控制电路实验第四篇数字电子技术9ppt课件第一篇电工基础知识目标1.了解电路和电路模型的概念。2.理解电源、负载的定义。3.理解电动势、电位、电能的概念及电流、电压的参考方向。4.了解参考方向与实际方向之间

的关系。5.掌握欧姆定律。6.理解电路短路、开路的特点。7.掌握串联分压原理和并联分流原理。8.掌握基尔霍夫的两个定律,了解用支路电流法求解电路。技能目标1.能画出简单的电路模型。2.会判断电流、电压的实际方向。3.会熟练应用欧姆定律。4.掌握电压、电位的

计算方法。5.会进行串联电路和并联电路的分析、计算。6.会进行一般复杂电路的分析、计算。第一章直流电路10ppt课件第一节电路的基本结构和电路模型一、电路的定义及组成1.电路的定义让我们来做个实验，在磁性黑板上连接如图1-1所示电路，合上开关，

小灯泡发光。先后取走任一元件，观察小灯泡是否还能继续发光。将小灯泡换成电铃，重复上面的实验。由电源、用电器、开关和导线等元件组成的电流路径叫电路。电路就好比马路是人及其他物体的通道，它是电子的通道。一个正确的电路，无论多么复杂，也无论多么简单

，都是由这几部分组成的，缺少其中的任一部分，电路都不会处于正常工作的状态。图1-1灯泡发光电路图11ppt课件第一节电路的基本结构和电路模型2.电路的基本组成电路的基本组成包括以下4个部分：(1)电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和

器件(如电池、发电机等)。(2)负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡、电炉、电视机、电动机等用电器)。(3)控制和保护装置：用来控制电路的通断，保护电路的安全，使电路能够正常工作（如开关、熔断器、继电器等）。(4)连接导线：将电器设备用导线按

一定方式连接起来(如各种铜、铝电缆线等)。二、电路模型以理想电路元件代替实际的元件组成电路，即为实际电路的模型，如图1-1所示。图1-2所示为最简单的直流电路——灯泡电路。图1-2简单的直流电路12ppt

课件第一节电路的基本结构和电路模型1.电路的状态(1)通路(闭路)。电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。(2)开路(断路)。如图1-1所示，打开开关，或将电路中的某一部分断开，小灯泡都不会发光，说明电路中没有电流。这种因

某一处断开而使电路中没有电流的状态叫开路，又称为空载状态。(3)短路(捷路)。将图1-2中的小灯泡取下，用导线直接把电源的正、负极连接起来，过一会儿如果用手摸导线会感觉到导线发热。这种没有用电器而是直接用导线将电源正、负极相连的电路

叫短路。短路是非常危险的，可能把电源烧坏，是不允许的。短路时，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。在

交流电中，常在总开关处接上保险丝，如果火线和零线直接连接，则保险丝会烧断，而不会烧坏电源，但电器及电线则可能被烧坏。所以，要尽量避免短路现象的发生。13ppt课件第一节电路的基本结构和电路模型2.电路模

型突出实际电路元件的主要电磁性能，忽略次要因素的元件叫理想电路元件。电路模型中通常遵守以下几点：（1)在一定条件下对实际器件加以理想化，只考虑其中起主要作用的某些电磁现象。（2)理想电路元件是一种理想化的模型，简称为电路元件。电阻元件是一种

只表示消耗电能的元件;电感元件是表示其周围空间存在着磁场而可以储存磁场能量的元件;电容元件是表示其周围空间存在着电场而可以储存电场能量的元件。（3)具有两个引出端的元件，称为二端元件;具有两个以上引出端的元件，称为多端元件。3.电路图在设计、安装、修理各种实际电路的时候，

常常需要画出表示电路连接情况的图。为了简便，通常不画实物图，而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件。常见的理想元件及符号如表1-1所示。用统一规定的图形符号画出的电路模型图称为电路图。图1-1即为一电路图。4.电路的作用(1)实现能量转换和电能传输及分配。(2)信号处理和传递。表1-1见

书上3页14ppt课件第二节电流一、电流的基本概念电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流，习惯上，人们把正电荷流动的方向规定为电流的方向。大小与方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流，又称直流电流，用符号“I”表示

；大小与方向都随时间变化的电流，称为交流电流，用符号“i”表示。讨论一般电流时可用符号i表示。电流的大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流)。二、直流电流和交流电流如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导体横截面的电量相等，则称之为稳恒

电流或恒定电流，简称为直流(DirectCurrent)，记为DC或dc。直流电流要用大写字母I表示。对于直流电流，在任一瞬间t通过电路的电荷［量］q都不变，其电流为：直流电流I与时间t的关系在I－t坐标系中为一条与时间轴平行的直线。如果电流的大小及方向均随时间变化，则称

为变动电流。对电路分析来说，一种最为重要的变动电流是正弦交流电流，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为交流(Alternatingcurrent)，记为AC或ac。交流电流的瞬时值要用小写字母i或i(t)表示。对于交流电流，由于通过电路的电荷［量］一直在变化，只能取一个

非常小的时间间隔Δt,此时通过的电荷［量］为Δq，则此时电流为：=qItqti=qTi=qTi=qTi=qT=qiT15ppt课件第二节电流在国际单位制中,电流的单位名称是安培(A),简称安;电荷［量］的单位为库仑(C),简称

库。常用的电流单位还有毫安（mA）、微安（μA）、千安（kA）等，它们与安培的换算关系为：1mA=10-3A;1μA=10-6A;1kA=103A三、参考方向的引入在分析电路时，对复杂电路中某一段电路里电流的实际方向有时很难确定，而且有时电流的实

际方向还在不断地改变，因此在电路中很难标明电流的实际方向，为了解决这一困难，引入了电流的参考方向这一概念。在一段电路或一个电路元件中事先选定一个方向，这个选定的电流方向就叫做电流的参考方向。（1）参考方向一经选定，在电路分析和计算过程中，不能随意更改；（2）所选定的电流参考方向

并不一定就是电流的实际方向。电流参考方向的表示方法如下：（1）用实线箭头表示，如图1-3所示。（2）用双下标表示。如iAB表示电流的参考方向是由A指向B。图1-316ppt课件第二节电流电流参考方向的表示方法如下：（1）用实线箭头表示，如图1-3所示

。（2）用双下标表示。如iAB表示电流的参考方向是由A指向B。若一致，则电流值为正，即i>0；若相反，则电流值为负，即i<0。我们可以在选定的电流参考方向下，根据电流的正负来确定出某一时刻电流的实际方向。17ppt课件第三节电压一、

电压的基本概念1.电压的大小电路中任意A、B两点之间的电压，在数值上等于电场力将单位正电荷从A点移动到B点所作的功。电压的定义式如下：U=W/q电压的国际单位制为伏特(V)，其物理意义为：当电场力将1库

仑（C）的电荷量从一点移动到另一点所作的功为1焦耳（J）时，则该两点之间的电压为1伏特（V）。常用的电压单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等，它们与伏特的换算关系为：1mV=10-3V1μV=

10-6V1kV=103V2.电压的实际方向正电荷在电场中受电场力作用（电场力作正功时）移动的方向，称为电压的实际方向。电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。电压的实际方向有两种表示方式：一种是符号U加双下标，如UAB表示电压方向从A指向B；一种是在电路的两点或元

件两端标上极性。与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为电压的参考方向。电压的参考方向与实际方向的关系如图1-5所示。图1-5电压的参考方向与实际方向的关系一致时，电压值为正值，即U>0；相反时，电压值为负值，即U<0。18ppt课件第三节电压图1-5电压的参

考方向与实际方向的关系3.关联参考方向对于一个元件来说，如果电流的参考方向是从电压的“+”极性流入、从电压的“-”极性流出，则称它们的电压和电流参考方向为关联参考方向，否则，称为非关联参考方向。二、直流电压与交流电压如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用

大写字母U表示。如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压)，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u

(t)表示。19ppt课件第三节电压三、电位1.电位的基本概念在电路中任选一点为参考点，则某点到参考点的电压就叫做这一点（相对于参考点）的电位。参考点在电路图中用符号“┷”表示，如图1-6所示。图1-6电位的表示电位用符号V表示，如A点电位记作VA。当选择O点为参考点时，则VA=UAO图1-6电

位的表示2.电位与电压的关系电路中某点电位高于参考点电位时，该点为正电位；电路中某点电位低于参考点电位时，该点为负电位。如果A、B两点的电位分别为VA、VB，则：UAB=UAO+UOB=UAO-UBO=VA-VB即两点间的电压就是该两点电位之差，有时也将电压称为电压降

。20ppt课件第三节电压3.引入电位后电压的参考方向的另一种表示方法用“参考极性”的标注方法来表示，即在电路或元件两端标以“+”或“-”符号，“+”号表示假设的高电位端，“-”号表示假设的低电位端，由“

+”号指向“-”号的方向就是选定的电压参考方向。（1）电路中各点的电位值与参考点的选择有关，当所选的参考点变动时，各点的电位值将随之变动；（2）在电路中不指定参考点而谈论各点的电位值是没有意义的；（3）参考点一经选定，在电路分析和计算过程中，不能随意更改；（4）习惯上认为参考点自身的电位为零，即

VO=0，所以参考点也叫零电位点；（5）在电子线路中，一般选择元件的汇集处，而且常常是电源的某个极性端作为参考点；在工程技术中，则选择大地、机壳等作为参考点。21ppt课件第三节电压四、电动势衡量电源的电源力大小及其方向的物理量叫做电源的电动势。电动势通常用符号E或e(

t)表示，E表示大小与方向都恒定的电动势(即直流电源的电动势)，e(t)表示大小和方向随时间变化的电动势，也可简记为e。电动势的国际单位为伏特，记作V。电动势的大小等于电源力把单位正电荷从电源的负极经过电源内部移送到电源的正极所作的

功。如设W为电源中非静电力(电源力)把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源的正极所作的功，则电动势的大小为：E=W/q电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反。2

2ppt课件第四节电阻和欧姆定律一、电阻及电阻定律1.电阻导体对电流的通过具有一定的阻碍作用，称为电阻。电阻用大写英文字母R表示。2.电阻定律对于均匀截面的金属导体，它的电阻与导体的长度成正比，与截面积成反比，还与材料的导电能

力有关。用数学表达式可描述为：R=ρl/S式中，ρ为制成电阻的材料的电阻率，国际单位为欧姆·米(Ω·m)；L为绕制成电阻的导线长度，国际单位为米(m)；S为绕制成电阻的导线横截面积，国际单位为平方米(m2)；R为电阻值，国际

单位为欧姆(Ω)。经常用的电阻单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，它们与Ω的换算关系为：1kΩ=103Ω；1MΩ=106Ω二、欧姆定律欧姆定律是反映电路中电压、电流、电阻等物理量内在关系的一个极为重要的定律，它是电工技术中一个最基本的定律。欧姆定律

用公式表示为：R=U/I式中，电压U的单位为伏特，电流I的单位为安培，则电阻R以欧姆（Ω）为单位，也简称欧。lR=pslR=pslR=ps23ppt课件第四节电阻和欧姆定律三、电阻元件电阻元件是对电流起阻碍作用的耗能元件，例如灯泡、电热炉等电器。电阻元件是一个二端元件，电流和电压的大

小成正比的电阻元件叫线性电阻元件。它的电流和电压的方向总是一致的。元件的电流与电压的关系曲线叫做元件的伏安特性曲线。线性电阻阻值R与通过它的电流I和两端电压U无关(即R为常数)。线性电阻元件的伏安特性曲线如图1-12所示。图1-12线性电阻元件的伏安特性曲线24ppt课件第四节电阻和

欧姆定律若电阻值R与通过它的电流I和两端电压U有关(即R≠常数)，则此电阻为非线性电阻，其伏安特性曲线在I－U平面坐标系中为一条曲线。四、电阻与温度的关系电阻元件的电阻值一般与温度有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。如果设任一电阻元

件在温度t1时的电阻值为R1，当温度升高到t2时电阻值为R2，则该电阻在t1～t2温度范围内的(平均)温度系数为：α=[（R2-R1）/R1](t2-t1)如果R2>R1，则α>0，将电阻称为正温度系数电阻，即电阻值随着温度的升高而

增大；如果R2<R1，则α<0，将电阻称为负温度系数电阻，即电阻值随着温度的升高而减小。显然α的绝对值越大，表明电阻受温度的影响也越大。很显然，R2=R1[1+α(t2－t1)]25ppt课件第五节电能和电功率一、电能电能是指在一定时间内电路元件或

设备吸收或发出的电能量，也等于电场力所作的功，用符号W表示，其国际单位为焦尔(J)，电能的计算公式为：W=UIt根据欧姆定律U=RI，上式可以写为W=RI2t或W=U2t/R。通常电能用千瓦时(kW·h)来表示大小，也叫做度(电)。1度(

电)=1kW·h=3.6×106J即功率为1000W的供能或耗能元件，在1小时的时间内所发出或消耗的电能量为1度。二、电功率单位时间内负载消耗的能量称为负载取用的电功率，简称功率。它是表明负载消耗电能快慢程度的物理量，用P表示，单位为瓦（W）

，用公式表示为：P=W/t=UIt/t=UI电功率所表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能。当电路为纯电阻时，根据欧姆定律，上式可以写成：P=RI2或P=U2/R功率的国际单位为瓦特(W)，常用的单位还有毫瓦(mW)、千瓦(kW)，它们与W的换算关系是：1mW=10-3W1kW

=103W26ppt课件第五节电能和电功率一个电路最终的目的是电源将一定的电功率传送给负载，负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。通常所说的功率P又叫做有功功率或平均功率。习惯上，通常把耗能元件

吸收的功率写成正数，把供能元件发出的功率写成负数，而储能元件(如理想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率，其功率P=0。27ppt课件第六节电阻的连接一、电阻串联把若干元件一个接一个地依次连接起来，称为串联，如图1-15所示。对于串联电路，流过各元件的电流均相等。图1-15

电阻的串联1.串联电路的基本特点（1）电路中各处的电流相等I1=I2=I3=…=In（2）电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和U=U1+U2+U3+…+Un2.串联电路的几个重要性质根据串联电路的基本特点和欧姆定律来推导。

28ppt课件（1）串联电路的总电阻（即用一个电阻代替电路中的几个电阻，而效果相同）U=IRU=U1+U2+U3+…+UnIR=IR1+IR2+IR3+…+IRnR=R1+R2+R3+…+Rn故串联电路的总电阻等于各段电

路中电阻之和。（2）串联电路的电压分配I=U/RU/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3=…=Un/Rn故串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即各电阻中流过的电流相等。则：U=IR1+IR2+IR3+…+IRn=U1+U2+U3+…+Un故总电压等于串联电路中各电阻分压之和

。两电阻串联时（如图1-16所示），则：U1=R1U/R1+R2U2=R2U/R1+R2图1-16两电阻串联29ppt课件第六节电阻的连接（3）串联电路的功率分配P=I2RP1/R1=P2/R2=P3/R3=…=Pn/RnP=P1+P2+P3=R1I2+R2I2+R

3I2=RI2故串联电路中各电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比。如把阻值不同的灯泡串连接入照明电路中，会看到阻值大的灯泡亮，表明它消耗的功率大；阻值小的灯泡暗，表明它消耗的功率小。二、电阻并联如果把两个或多个元件的一端连在一起，另一

端也相互连在一起，这种连接叫做并联，如图1-17所示。图1-17电阻的并联电阻并联电路的特点：(1)各电阻上电压相同。(2)各分支电流之和等于等效后的电流，即I=I1+I2+I3+…+In。(3)几个电阻并联后的电路，可以用一个等效电阻R替代，且1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…+1/

Rn。两个电阻并联时(如图1-18所示)，R=R1R2/R1+R2，I1=R2I/R1+R2，I2=R1I/R1+R2。(4)分流公式：I1=RI/R1，I2=RI/R2。(5)功率分配：P=P1+P2+P3=U2R1+U2/R2+U2/R3=U2/R。30ppt课件第六节电

阻的连接图1-18两电阻并联注意：负载增加，是指并联的电阻越来越多，R并越小，电源供给的电流和功率越大。三、电阻混联电阻混联就是电路中既有串联连接又有并联连接的电路。31ppt课件第六节电阻的连接1.几个概念具有相同电压、电流关系（即伏安关系，简写

为VAR）的不同电路称为等效电路。如图1-19所示。图1-19等效电路将某一电路用与其等效的电路替换的过程称为等效变换。将电路进行适当的等效变换，可以使电路的分析和计算得到简化。2.方法利用串联、并联的特点化简为一个等效电阻。图1

-19（a）中的R总=R1R2/R1+R2，图1-19（b）中的R=R1R2/R1+R2。32ppt课件第六节电阻的连接3.改画步骤①先画出两个引出端钮；②再标出中间的连接点，应注意凡是等电位点用同一符号标出。如图1-19中A、B点所示。33p

pt课件第六节电阻的连接(2)先将电路图化简,并转化为常规直流电路。就本题而言,仔细分析发现25Ω和5Ω电阻被短路,则原图可化为如图1-23所示的电路。图1-23等效变换电路34ppt课件第七节复杂电路的分析

方法一、几个基本概念1.复杂电路在实际电路中，往往会遇到一些不能用串联或并联简化的电路，这就是复杂电路。在复杂电路中，包括多个电源和多个电阻，因而不能直接用欧姆定律求解。计算复杂电路主要依据欧姆定律和基尔霍夫定律，这两条定律既适用于直流电路，又适用于交流电路和含有电子元件

的非线性电路，因而是分析计算电路的基本定律。2.电源电路中的功能元件称为电源，可以采用两种模型表示，即电压源和电流源。（1）理想电压源（恒压源）①符号（如图1-24所示）图1-2435ppt课件第七节复杂电路的分析方

法②特点。无论负载电阻如何变化，输出电压即电源端电压总保持为给定的US或uS(t)不变，电压源中的电流由外电路决定，输出功率可以无穷大，其内阻为0。（2）理想电流源（恒流源）①符号（如图1-25所示）图1-25

②特点。无论负载电阻如何变化，输出电流总保持给定的IS或iS(t)，电流源的端电压由外电路决定，输出功率可以无穷大，其内阻无穷大。3.支路由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路称为支路。在同一支路内，流过所有元件的电流相等。4.节点3条以上支路的交

汇点，称为节点。36ppt课件第七节复杂电路的分析方法5.回路电路中任一闭合路径称为回路，一个回路可能只含有一条支路，也可能包含几条支路。6.网孔回路内部不含有支路的最简单的回路称为网孔。二、基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律又称节点电流定律，简称K

CL。1.描述电路中任意一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和，等于流出节点的电流之和。或在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零。基尔霍夫电流定律依据的是电流的连续性原理。2.公式表达∑I

流入=∑I流出，∑I=0。当用第二个公式时，规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负。37ppt课件第七节复杂电路的分析方法3.广义节点基尔霍夫电流定律可以推广应用于任意假定的封闭面。如图1-30所示，对虚线所包围的闭合面

可视为一个节点，该节点称为广义节点。流进封闭面的电流等于流出封闭面的电流。如图1-29所示，I1+I3-I2-I4=0或I1+I3=I2+I4。图1-29图1-30又如图1-30所示，I1+I2-I3=0或I1+I2=I3。38ppt课件第七节复杂电路的分

析方法三、基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律又叫回路电压定律，简称KVL。1.描述在任一瞬间沿任一回路绕行一周，回路中各个元件上电压的代数和等于零。或各段电阻上电压降的代数和等于各电源电动势的代数和。2.公式表达∑U＝0或∑RI=∑US3.常用公式∑RI=∑US列回路的电压方程

的步骤如下：（1）先设定一个回路的绕行方向和电流的参考方向。（2）沿回路的绕行方向顺次求电阻上的电压降，当绕行方向与电阻上的电流参考方向一致时，该电压方向取正号，相反取负号。（3）当回路的绕行方向从电源的负极指向

正极时，等号右边的电源电压取正，否则取负。39ppt课件第七节复杂电路的分析方法基尔霍夫电压定律不仅可以用在网络中任一闭合回路，还可以推广到任一不闭合回路中。如图1-26所示，网孔1即是一个不闭合的回路，把不闭合两端点之间的电压列入回路电压

方程，则其电压方程可以写为：R1I1+Uab=U1，则Uab=-R1I1+U1，由此总结出任意两点之间的电压Uab=∑RI-∑US，其中R上的电压方向和US上的电压方向的规定与前面的规定是一样的。对于网孔2这个不闭合的回路来求Uab，则Uab=∑RI-∑US=-R2I2-（-U2）=U2-

R2I2。电路中任意两点之间的电压是与计算路径无关的，是单值的。所以，基尔霍夫电压定律是两点之间的电压与计算路径无关这一性质的具体表现。4.电位的计算在电路中任选一节点，设其电位为零，此点称为参考点。其他各节点对参考点的电压，便是该节点的电位，记为“VX”，如图1-32所示。a点电位：

Va=+5Vb点电位：Vb=-5V图1-3240ppt课件第七节复杂电路的分析方法注意：电位值是相对的，参考点选得不同，电路中其他各点的电位也将随之改变；电路中两点之间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改变。41ppt课件第七节复杂电路的分析方法四

、支路电流法如果每一回路至少含有一条为其他已取的回路所没有包含的回路，则称为独立回路。对于一个复杂电路，以支路电流为未知量，先假定各支路的电流的参考方向和回路方向，再根据基尔霍夫定律列出方程式进行计算的方法

，称为支路电流法。其解题步骤如下：（1）标出所求各支路电流的参考方向（可以任意选定）和网孔绕行方向。（2）确定方程数，若有b条支路，则有b个方程。（3）列独立的KCL方程（节点电流方程），若有n个节点，则可列n-1个独立的节点电流方程。（4）不足的方程由独立的KVL方程

补足（回路电压方程），若有m个网孔，就可列m个独立的回路电压方程，且m+(n-1)=b。（5）联立方程组，求解未知量。42ppt课件实验实训一基尔霍夫定律验证及电位测量实验一、实验目的1.验证基尔霍夫定律的正确性，加深

对基尔霍夫定律的理解。2.学会搭接简单电路的方法。3.学会使用万用表测量元件电阻、各部分电路电流和电压。二、实验原理1.基尔霍夫电流定律（KCL）指出，对电路中的任意一个节点而言，任一瞬间流入该节点的电流的代数和恒等于零，即∑I=0。2.基尔

霍夫电压定律（KVL）指出，在任一瞬间沿电路中任一闭合回路绕行一周，各段电压的代数和恒等于零，即∑U=0。三、实验器材1.直流电源2.万用表3.电阻四、实验步骤1.验证KCL。按图1-51所示连接线路，测量各

支路电流，点击运行按扭，将数据记入表1-2中。表1-2见书33页43ppt课件实验实训一基尔霍夫定律验证及电位测量实验2.验证KVL。按图1-52所示连接电路，点击运行按扭，将数据记入表1-3中。图1-52KVL的验证表1-3见书第33页五、实验结论通过本实验验证

了KCL及KVL的正确性。44ppt课件第二章交流电路知识目标1.了解交流电的概念、周期和频率。2.掌握有效值的定义。3.掌握正弦量有效值、最大值、平均值的关系。4.理解正弦量的解析式、波形图、三要素的概念。5.掌握正弦量的频率、角频率、周期的关系。6.掌握正

弦量的初相与相位差。7.掌握单一参数电路电压（电流）的计算。8.掌握电阻、电感、电容的电压与电流的关系。9.了解R、L、C元件电压与电流的关系，感抗、容抗的概念。10.理解瞬时功率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、功率三角形的概念。11.熟悉

三相交流电源、三相四线制电路和三相三线制电路的基本概念。12.掌握三相交流电源的星形连接和三角形连接的特点，并掌握两种连接方式下，线电压与相电压、线电流与相电流的关系。13.了解中性线的作用。14.掌握三相电路的有功功率的概念及计算。15.理解三相电路的功率因数的概念及提高功率

因数的方法。45ppt课件技能目标1.能够分析交变电流产生的物理过程。2.会分析正弦电路中的电阻元件。3.能够进行有功功率、无功功率、视在功率、功率因数的计算。4.掌握对称三相电路功率的计算。5.了解提高功率因数的方法。46ppt课件第一节交流电的基本概

念一、直流电和交流电电荷是物质的固有属性。通常，物体中的正、负电荷数量是相等的，一旦物体失去或得到一些电子时，就带有正电或负电。电荷有规则地运动就产生电流。电流的大小和方向都不随时间变化，称为直流电。电流的大小随时间作周

期性变化，但方向不变，也属于直流电，称为脉动直流电。电流的大小和方向都随时间作周期性变化，且在一个周期内平均值为零，这样的电流统称为交流电。电流强度表示电流的大小，单位为安培，简称安，用符号“A”表示。在日常生活中，由电池提供的电流是直流电。家庭用电和生产中用电几

乎都是交流电。直流输电以其输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点受到电力部门的欢迎。但是交流发电设备的性能好、效率高，生产交流电的成本较低，交流电可以用变压器变换电压，有利于通过高压输电，实现电能集中统一输送与控制；另外，三相交流

电动机结构简单、价格低廉、使用维护方便，被广泛应用。47ppt课件第一节交流电的基本概念二、直流电和交流电的图像图2-4（a）所示为电流的大小和方向都不随时间变化的直流电的图像、电流的大小变化但方向不变的脉动直流电的图像。交流电的变化规律还可以用图2-4（b）所示的图像来表示。在直角坐标系

中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹角（或者表示线圈转动经过的时间t），纵坐标表示感应电动势e（感应电流I）。图2-4直流电和交流电的图像三、交流电的周期和频率频率是表示交流电随时间变化快慢的物理量，即交流电每秒钟变化的次数，用符号f表示。它的单位为赫兹，常用“H

z”表示。平常我们生活中的用电为频率为50Hz的交流电。交流电随时间变化的快慢还可以用周期这个物理量来描述。交流电变化一次所需要的时间叫周期，用符号T表示，单位是秒。周期和频率互为倒数，频率=1/周期，即f=1/T或T=1/f。交流电随时间变化越快，其频率f越高，周期T越短；反之，频率f

越低，周期T越长。48ppt课件第二节正弦交流电路一、正弦交流电的概念及特点大小和方向随时间按正弦规律变化的电流称为正弦交变电流，简称交流（ac或AC）。日常生活、生产使用的电能大多是正弦交流电。正弦交流电具有以下特点：1.交流电压易于

改变在电力系统中，应用变压器可以改变电压的大小，通常利用升压变压器升高电压，高压输电可以减少线路上的损耗；利用降压变压器降低电压以满足不同用电设备的电压等级。2.交流发电机比直流发电机结构简单二、正弦量的三要素1.变化的快慢正弦量变化的快慢用周期、频率或角频率来描述。(1)周期T：单位为s。(2

)频率f：单位为Hz。周期和频率前面已经介绍过。(3)角频率ω：代表正弦量辐角变化的速度，单位为弧度/秒（rad/s）。ω=2π/T=2πf周期越短，频率（角频率）越高，交流电变化越快。如果f=50Hz，则T=1/f=1/50=0.02s，ω=2πf=31

4rad/s。49ppt课件第二节正弦交流电路2.变化的先后正弦量变化的先后用初相角来描述。正弦交变电压、电流的数学表达式分别为u=Umsin(ωt+φuo)i=Imsin(ωt+φio)式中，正弦交变量的辐角ωt+φ0在电学上称为相位角，又称相位。在计时起点即t=0时的相位，称为初相φ

0，φ的大小和正负与计时起点有关，规定|φ|≤180°。3.变化的幅度正弦量变化的幅度用最大值来描述。（1）瞬时值：用小写字母表示，如e、u、i。（2）最大值：也称振幅或峰值，通常用大写字母加下标m表示，如Em、Um、I

m。一个正弦量与时间的函数关系可用它的频率、初相和振幅3个量来表示，这3个量就叫正弦交流电的三要素。三、正弦量的解析式对一个正弦交流电量来说，如果其周期、初相、振幅唯一确定，则其解析式可表示为：e=Emsin(ωt+φ)式中，Em为振幅，ω为角频率，ωt+φ为相位，φ为

初相。50ppt课件第二节正弦交流电路四、正弦交流电的波形图正弦交流电的波形图如图2-5所示。图2-5正弦交流电的波形图如果初相不为零，其正弦波形如图2-6所示。几种不同计时起点的正弦电流波形如图2-7所示。图2-6初相不为零的正弦波形图2-7

几种不同计时起点的正弦电流波形51ppt课件第二节正弦交流电路五、正弦量的有效值与平均值1.有效值的定义交流电的有效值是根据它的热效应确定的。交流电流i通过电阻R在一个周期内所产生的热量和直流电流I通过同一电阻R在相同时

间内所产生的热量相等,则这个直流电流I的数值叫做交流电流i的有效值,用大写字母表示,如I、U等。2.正弦量的有效值设正弦交流电流i(t)=Imsinωt，则它的有效值I=Im/21/2=0.707Im对交流电压和电动势也是如此，其有效值为：U=1/21/2Um=0.707UmE=1/21/

2Em=0.707Em正弦量的有效值和最大值有固定2的倍数关系，所以也可以用有效值代替最大值作为正弦量的一个要素。这样正弦量的数学表达式可写为：i(t)=Imsin（ωt+φ）=21/2Isin（ωt+φ）在工程上，一般所说的正

弦电压、电流的大小都是指有效值。如交流测量仪表所指示的读数、交流电气设备铭牌上的额定值都是指有效值。我国所使用的单相正弦电源的电压U=220V，就是正弦电压的有效值，它的最大值Um＝21/2U＝1.414

×220V＝311V。应当指出，并非在一切场合都用有效值来表征正弦量的大小。如在确定各种交流电气设备的耐压值时，就应按电压的最大值来考虑。52ppt课件第二节正弦交流电路3.正弦量的平均值交变电流的平均值是

指在某段时间内流过电路的总电荷与该段时间的比值。正弦量的平均值通常指正半周内的平均值，它与振幅值的关系为：平均值=0.637×振幅值六、相位差与相位关系在电学中，频率相同的两个正弦电量，如果初相位不同（起点不同），它们的相位角ωt+φ0亦不同，相位角之间将存在一个差值，此差值称为相位差

。1.正弦量的表达式u(t)=Umsin(ωt+φ)当正弦量的初始值为正时，φ角为正；当正弦量的初始值为负时，φ角为负。如图2-10所示，如果正弦量零点在纵轴的左侧时，φ角为正；如果正弦量零点在纵轴的右侧时，φ角为负。（a）u(t)=Um

sin(ωt+π/3)(b)u(t)=Umsin(ωt-π/3)图2-1053ppt课件第二节正弦交流电路同频率正弦量的几种相位关系：设u1(t)=U1msin(ωt+φ1),u2(t)=U2msin(ωt+φ2)(ω

t+φ1)-(ωt+φ2)=φ1-φ2，即初相角之差。当φ1-φ2=0，称u1(t)与u2(t)相同，如图2-11（a）所示；当φ1-φ2=±π/2，称u1(t)与u2（t）正交，如图2-11（d）所示；当φ1-φ2=±π，称u1(t)与u2(t)反相，如图2-11（c）所示

；当φ1-φ2=φ，则u1(t)越前u2(t)，φ角或u2(t)滞后u1(t)，φ角，如图2-11（b）所示。图2-11注意：不同频率的正弦量不能用公式φ=φ1-φ2来进行相位差计算。54ppt课件第二节正弦交流电路七、正弦交流电的矢量表示法1.矢量的概念既有大小又有方向的物理

量叫矢量。矢量又称为向量。矢量一般用箭头的长度和角度来表示。若用符号来表示，如U·（读作U点），表明这个量是矢量。2.正弦交流电的矢量表示法正弦交流电可用波形图或三角函数解析式表示正弦电压、电流，此两种表示法比较直观，但进行运算并不方便。旋转矢量表示法是指在直角坐标系中

，用一个绕原点以角速度ω匀速旋转的矢量来表示正弦量的方法。该矢量的长度与正弦量的最大值成正比，矢量初始位置与横轴正向夹角等于初相φ，矢量旋转的角速度ω等于正弦量的角频率，矢量在任一时刻t与横轴正向夹角

ωt+φ0等于该时刻正弦量的相位，则矢量任一时刻在纵轴上的投影高度等于该时刻正弦量的瞬时值。所以，旋转矢量可以把正弦量的三要素表示出来，即可以表示正弦量。如图2-13所示，旋转矢量的长度为正弦电压的最大值Um，矢量与横轴夹

角为初相位φ；旋转矢量以角速度ω按逆时针方向旋转。旋转矢量不同时刻在纵轴上的投影高度就是所示正弦电压在这一时刻的数值。如u=Umsin(ωt+φ)，表示电压u的旋转矢量为U·m。55ppt课件第二节正弦交流电路图2

-13正弦量的瞬时值表示用一个旋转矢量来完整地描述一个正弦量，这就是正弦量的矢量表示法。但应注意，这只是一种表示方法，它并不等于该正弦量，它在实轴上的分量乘以2才等于正弦量本身。u=21/2Usin(ωt+φ)=Umsin(ωt+φ)在一个坐

标平面上，假如令矢径等于振幅，初始位置与横坐标的夹角等于初相角，那么，当它以ω的角速度逆时针旋转时，在纵轴上的投影高度即为正弦量。56ppt课件第三节电容和电感一、电容1.电场的基本概念(1)带电体周围存在电场。电场对场中电荷具有作用力。（2）电场强度：描述电场强弱的物理量，其定

义为带单位电量的电荷在电场中受到的电场力。其表达式为：E=F/q电场强度不仅有大小还有方向。在电场中，正电荷的受力方向与电场强度的方向相同，负电荷的受力方向与电场强度的方向相反。电场分为两种：一种是静电场，另外一种为感应电场。静电场是由

静止的电荷激发的电场，感应电场是由变化的磁场激发的电场。2.电容器（1）电容的定义.一种储存电场能量的实际器件，是由两个金属电极中间夹一层绝缘体（又称电介质）所构成。电容器所带电量Q与电容器两极板之间的电压U的比值，称为电容器的电容，用C表示。电容元件是一个理想的二端元件。（2）电容的图形符

号，如图2-16所示。图2-1657ppt课件第三节电容和电感（3）电容的表达式.电容量表征导体在单位电压作用下储存电荷的能力，是由电容器本身的性质（导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的，与电容器是不是带电无关。电容的公式为：C=Q/

U电容的国际标准单位为法［拉］,符号为F;1F=1C／V。常采用微法（μF）和皮法（pF）作为其单位。它们的换算关系为：1μF=10-6F1pF=10-12F（4）电容器的分类.按照介质可以分为空气电容器、纸介质电容器、银介质电容器、云母介质电容器、油介质电容

器、金属介质电容器等。按照电容的容量是否可调可以分为固定电容器、可调电容器。按照电容器有无极性可以分为无极性电容器和电解电容器。（5）平板电容器.电容器两金属片是平行平面，中间是均匀电场。E=Q/A，C=εA/d

=Q/U，Ｃ与Ａ、ε、ｄ有关，但Ｃ与Ｕ无关。式中，E为电场强度，Q为电量，A为电容器极板的面积，ε为介电常数，d为电容器两极板间距离。（6）广义电容器.任何两个导体间都存在电容，如输电线之间，输电线与大地之间，晶体管各极之间，电机变压器绕组的匝之间，绕组与机壳之间，但

都较小。58ppt课件第三节电容和电感1.主要技术参数（1）额定电压。若电容器的工作电压超过额定电压，将导致介质被击穿，从而使电容器被毁坏。（2）标称容量。（3）允许误差。（4）绝缘电阻。绝缘电阻应越大越好

。R=UIL，U为所加电压，IL为漏电流。（5）识别方法。识别方法有数值法和色标法。有极性的电解电容器上标有负号的一端（一般为短脚）是负极，另一端是正极。在直流电路中，电解电容器正、负极不能接反，否则

会爆炸。2.用途具有“隔直通交”的特点，常用于滤波、旁路、信号调谐等方面。3.电容器的串联串联时各物理量为：（1）电量：Q=Q1=Q2=Q3;（2）电压：US=U1+U2+U3;（3）电容量：Q=C1U1=C2U2=C3U3;US=U1+U2+

U3=Q/C1+Q/C2+Q/C3=Q(1/C1+1/C2+1/C3)又：US=Q/C所以：1/C=1/C1+1/C2+1/C3U1∶U2∶U3=Q/C1∶Q/C2∶Q/C3=1/C1∶1/C2∶1/C3因此，电容器串联之后，总容量减少

，这相当于电阻的并联。图2-17电容器的串联电容器59ppt课件第三节电容和电感4.电容器的并联（如图2-18所示）并联时各物理量为：（1）电量：Q=Q1+Q2+Q3（2）电压：US=U1=U2=U3（3）电容量：Q1=C

1U,Q2=C2U,Q3=C3UQ1∶Q2∶Q3=C1∶C2∶C3Q=Q1+Q2+Q3=C1U+C2U+C3U=(C1+C2+C3)UC=C1+C2+C3所以，电容器并联之后，总容量增大，这相当于电阻的串联。当单独一个电

容器的电容量不能满足电路要求，而耐压满足要求时，需并联使用，但是要注意：（1）每只电容器均承受着外加电压；（2）每只电容器的耐压均应大于外电压，否则一只电容器被击穿，整个并联电路就被短路，会对电路造成危害。图

2-18电容器的并联电容器60ppt课件第三节电容和电感5.电容上的电压和电流的关系（1）根据电流的定义有：Q=CU关联参考方向为：i=CΔu/Δt电流与该时刻电压的变化率成正比。若电压不变，i=0，电容相当于开路（隔直流作用）。(2)电容上的电压不能发生突变，常利用电容的这种特性对电路元件进

行过电压保护。(3)在直流电路中，电容相当于断路（开路）。6.电场能量电容器为储能元件，不耗能。电压增加时，存储电能；电流减少时，放出电能。7.电容器的击穿（1）电介质：电场中不导电的绝缘体，电介质中每一原子中的电子受原子核

的束缚力很强，不能形成自由电子，故不能导电。（2）电介质的击穿：电介质所能承受的电场强度有一定限度，当被束缚的电子脱离了原子核的束缚而参加导电，就破坏了绝缘性能，这一现象称为电介质的击穿。电介质所能承受的极限电场强度称为击穿电场强度，也称绝缘强度。（3）调谐（4）耦合交流（5）交流旁路（

6）能量转换61ppt课件第三节电容和电感（3）电介质击穿的避免①采用绝缘强度高的材料。②绝缘材料有一定厚度，且不含杂质，如气泡或水分。③设法使电场按要求分布，避免电力线在某些地方过于密集。（4）电介质击穿后的利用①电弧焊。

②日光灯。③避雷器。8.电容器的作用（1）滤波（2）隔直流62ppt课件第三节电容和电感二、电感1.磁场的基本知识磁场是一个特殊的物质，它具有两个特征：①磁场对场中的小磁针、运动电荷以及载流导体有作用力；

②磁场具有能量，它会对场中移动的载流导体作功。（1）磁感应强度.磁场中某一点上的电流元（一个非常短的导线Δl与流过它的电流I的乘积，称为电流元），当它与磁场方向垂直时，所受到的力ΔF与电流元的比值，就是该点磁感应强度的大小，即：B=ΔF/IΔl该点磁场的方向就

是B的方向。如果空间某一区域B的大小处处相等，方向相同，这一部分磁场称为均匀磁场。运动电荷周围存在着磁场，磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。（2）磁通.在匀强磁场中放置一个与磁场方向垂直的平面，如果磁感应强度为B，平面面积

为S，则二者的乘积定义为穿过这个Φ=BS在国际单位制中，磁通的单位为韦伯（Wb），简称韦。磁感应强度B也可看成是通过单位面积的磁通，又称磁通密度，其单位为Wb/m2。63ppt课件第三节电容和电感（3）磁场对电流的作用力.磁

场对于场中的载流直导体具有作用力，这是磁场的特征之一。如果在一个均匀磁场中，由于各点B大小相等、方向相同，那么一根载流直导体上每一个电流元所受到的力ΔF也大小相等、方向相同，将这些力合成后得到合力F。将载流直导体每一个Δl合成后得到的是载流直导体长度l，则

可得到这根载流直导体在均匀磁场中的受力为：F=BIl式中，B的单位为特斯拉（T），简称特；I的单位为安培（A）；l的单位为米（m）；F的单位为牛顿（N）；上式是在B与I方向相互垂直的前提下得到的，而且

F、B、I三者互相垂直，它们之间的关系可以用左手来判定：伸开左手掌，使大拇指跟其余四个指头重直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过掌心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向。这种判定法称为

左手定则。如果电流的方向与磁场的方向有一个夹角θ，可把B分解为与电流I平行和垂直的两个分量。平行的分量不产生力，与I垂直的分量产生力，于是：F=BIlsinθ64ppt课件第三节电容和电感（4）电磁感应.若

与导线或线圈相交链的磁通发生变化，会在导线或线圈中产生感应电动势，当感应电动势与电路相接，形成回路时，回路中就有电流通过。这种现象称为电磁感应。法拉第定律，内容如下：①当与导线相交链的磁场发生变化时，导线中产生感应电动势。②

感应电动势的大小与导线交链的磁通变化率成正比。感应电动势的产生有3种途径：①动生感应：如果导线通过磁场，在磁极之间运动，切割磁感应线，就会在导线中产生感应电动势。由于此电动势是导线运动所产生，故称之为动生电动势，它是发电机的本质

。②自感应：如果流过导线或线圈的电流发生变化，电流所产生的磁通也发生变化，于是在导线或线圈中因交链的磁通变化而产生感应电动势。这种由于流过导线或线圈的电流发生变化而产生感应电动势的现象，称为自感现象。③互感应：如果导线或

线圈A中电流发生变化，其周围空间磁场也发生变化，而放在其附近的另一导线或线圈B，由于与其交链的磁通变化而产生感应电动势，这种现象称为互感应现象，该电动势称为互感电动势。感应电动势和感应电流的方向可用右手来判定：伸开右手掌，使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手

掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向感应电动势方向。感应电动势的方向与产生的感应电流的方向相同。这种判定法称为右手定则。65ppt课件第三节电容和电感（5）电动机原理.在

磁场中，载流直导线受力产生运动把电能转化为机械能。（6）发电机原理.在磁场中，导体切割磁力线，产生感应电动势。（7）铁磁物质的分类.硬磁物质：需较强的外磁场作用才可使其磁化，不易退磁，剩磁较强，所需矫顽磁力很大。如碳刚和钴刚，多用于制造永久磁铁;软磁材料：磁导率很大，剩磁和磁力都很小，易磁化，

也易去磁，如硅刚片、铸铁用于制造电动机和变压器的铁芯；合金用于制造小型变压器、高精度交流仪表（灵敏继电器）;矩磁材料：弱磁场下，可被磁化并达到磁饱和。撤掉外磁场后，磁性仍然保持为磁饱和状态，该材料用于制作计算机存储元件的环形磁心。2

.电感的基本概念（1）按照电感量是否可调，电感可以分为固定电感、可变电感、微调电感；按照电感是否有铁芯，电感可以分为空心电感、铁芯电感。（2）符号为L，图形符号如图2-20所示。图2-2066ppt课件第三节电

容和电感（3）空心电感线圈。空心电感线圈是指绕在非铁磁材料制成的骨架上的线圈。（4）自感系数，如图2-21所示。L=ψL/I=NΦL/IL式中，Φ为磁通量，N为匝数，I为电流，L称为电感或自感系数，ψL

为磁通链。图2-21线圈的磁通和磁链电感的国际单位为亨［利］,符号为H，1H=1Wb／A。通常还用毫亨（mH）和微亨（μH）作为其单位,它们与亨的换算关系为：1mH=10-3H;1μH=10-6H（5）线性元件.在电路中，线性元件是一种

电子元件，其电流和电压有线性的关系。阻值不变的电阻是最普通的线性元件，电容、电感、变压器等均是线性元件。3.电感中的电压与电流的关系电感中的电压和电流的关系，如图2-22所示。（1）公式：u=Δψ/Δt=LΔ/iΔt。（2）电感上的电

流不能发生突变，电感总是阻碍电流的变化。（3）在直流电路中，电感相当于短路。图2-22线性电感元件67ppt课件第三节电容和电感4.电感在电路中的作用（1）通直流隔交流。（2）谐振。（3）滤波。68ppt课件第四节正弦交流电路中的电阻、电感、电容元件一、电阻元件的电压与电流的关

系如图2-23所示，设iR=IRmsin(ωt+φi)，则有:uR=iRR=IRmRsin(ωt+φi)=URmsin(ωt+φu)可得：URm=IRmR（或UR=IRR）φu=φi当u·R和iR都用相量表

示时，有：U·R=I·RR图2-23电阻元件的电流与电压的关系结论：（1）纯电阻的电压与电流的瞬时值、有效值、最大值和相量均符合欧姆定律，即：R=uR/iR=UR/IR=URm/IRm=U·R/I·R所谓纯电阻是指电能在电路中只转换为热能，如电水壶、灯泡等。而含有电动机、电解槽等装置的电路则为

非纯电阻电路。69ppt课件第四节正弦交流电路中的电阻、电感、电容元件（2）纯电阻的电压与电流同相。关联参考方向下,若iR=IRmsin(ωt+θ),则：I·R=IR/θuR=URmsin(ωt+θ)U·R=UR/θ=IR·R/θU·R=I·RR二、电感元件的电压与电流的关系如图

2-24所示，设iL=ILmsin(ωt+φi)，则有：uL=ωLILmcos(ωt+φi)=ωLILmsin(ωt+φi+90°)=ULmsin(ωt+φu)见书第56页70ppt课件第四节正弦交流电路中的电阻、电感、电容元件三、电容元件的电压与电流的关系如图2-25所示，设uC=U

Cmsin(ωt+φu)，则：iC=UCmωCcos(ωt+φu)=UCmωCsin(ωt+φu+90°)=ICmsin(ωt+φi)可得：ICm=UCmωC或IC=ωCUCφi=φu+90°由U·C=UC/φuI·C=IC/φi=ωCUC/φu+90°可知:I·C=jωCUC·或U·C=-

j(1/ωC)I·C=-jXCI·C上公式以书本为准见书第57页71ppt课件第四节正弦交流电路中的电阻、电感、电容元件图2-25电容元件的电压与电流的关系结论：(1)电容两端的电压与电流的有效值和最大值符合欧姆定律，即：UC/IC=UCm/ICm=XC式中，XC=1/ωC=1/2π

fC，称为容抗，单位是Ω，与感抗相似，但容抗与角频率成反比。当f=0时，XC=∞，说明电容元件在直流电路中相当于开路；而当f→∞时，XC→0，说明电容元件在高频线路中相当于短路。也就是说，电容具有“隔直通交”的

特性。（2）电容两端的电压在相位上滞后电流90°（取关联参考方向时）。（3）电容的电压与电流相量符合：U·C=-jXCI·C。72ppt课件第五节电阻与电感、电容串联电路一、RLC串联电路的电压与电流的关系图2-26所示为RLC串联电路。根据

KVL可得：U·=U·R+U·L+U·C由R、L、C三元件的伏安关系可得：U·R=I·R,U·L=jXLI·,U·C=-jXCI·则：U·=I·(R+jXL-jXC)=I·Z即：U·=I·Z,I·=U·/

Z,Z=U·/I·式中，Z=R+jXL-jXC，称为复阻抗。以电流相量为参考相量，作相量图如图2-27所示。图2-27相量图从相量图可见，U·、U·R、U·X（U·L-U·C）三者组成一个直角三角形，称为电压三角形，

三者之间满足：U=【U2R+（UL-UC）2】1/2=（U2R+U2X）1/2。图2-26RLC串联电路73ppt课件第五节电阻与电感、电容串联电路二、复阻抗1.复阻抗的直接计算Z=R+jXL-jXC=R+j(XL-XC)=R+jX=|Z|/φ式中,R=|Z|cosφ为电阻，X=|Z|sinφ

为电抗，|Z|=R2+X2为阻抗（模），φ=tan-1X/R为阻抗角（-90°<φ<90°），R、X和|Z|之间符合阻抗三角形关系，如图2-28所示。2.阻抗角与电路性质（1）当φ>0(XL>XC)时，电压超前电流，RLC串联后的效果相当于RL串联

电路，此时的电路呈感性；（2）当φ<0(XL<XC)时，电流超前电压，RLC串联后的效果相当于RC串联电路，此时的电路呈容性；（3）当φ=0(XL=XC)时，电压与电流同相，此时的电路对外呈纯电阻性，又称为谐振电路。电路工作在谐振状态。电路的感性、容性和阻性工作状态

，都是电路对外的表现特征，不能把它们等同于RL串联电路、RC串联电路和纯电阻电路。图2-28阻抗三角形74ppt课件第五节电阻与电感、电容串联电路三、电压电流有效值关系根据电压三角形和阻抗三角形，总电压u和电流i有效值的关系可由下式计算：U=【U2R+(UL-UC)2】1/2=R2+

(XL-XC)2I=|Z|I式中，4个电压U、UR、UL、UC之间的数值关系，不像直流电路那样，只是简单的代数加减运算，而是相量多边形矢量和的关系。在ωL或者1/ωC数值足够大时，有可能出现电路中电感电压UL或电容电压UC大于总电压的情况，如相量图2-29

所示。在感性电路中，因为XL-XC>0，所以UL-UC=I（XL-XC）>0，UL>UC。在容性电路中，则有UL<UC。而在谐振电路中，UL=UC，总电压有效值等于电阻电压有效值，即UR=U。图2-29RLC串联电路的相量图75ppt课件第六节正弦交流电路的功率一、瞬时功率

电路在任一瞬间吸收的功率称为瞬时功率。设正弦交流电路输入端口的电压与电流取关联参考方向，u=21/2Usin(ωt+φu)，i=21/2Isin(ωt+φi)，则：p=ui=2UIsin(ωt+φu)

sin(ωt+φi)=2UI·1/2[cos(ωt+φu-ωt-φi)-cos(ωt+φu+ωt+φi)]=UIcos(φu-φi)-UIcos(2ωt+φu+φi)=UIcosφ-UIcos(2ωt+φu

+φi)式中,φ为电压与电流的相位差。二、有功功率一个周期内瞬时功率的平均值称为平均功率,或称为有功功率，用字母“P”表示。在电路中，只有电阻元件是消耗能量的，因而电路的有功功率等于电阻元件所消耗的平均功率，即：P=URI=I2R=U2R/R对RLC串联电路，总

电压与电阻电压的关系为：UR=Ucosφ所以：P=UIcosφ76ppt课件第六节正弦交流电路的功率有功功率的单位是W（瓦），式中，U是总电压，I是总电流，φ是电路阻抗角，P是电路总有功功率。当电路中含有多个电阻时

，电路总有功功率也等于每个电阻所消耗的有功功率之和，即：P=∑PRi式中，PRi是第i个电阻的有功功率。三、无功功率正弦稳态一端口电路内部与外部能量交换的最大速率定义为无功功率，用字母Q表示，单位为乏(var)。在RLC串联电路中，电感对外交换能量的最大速率等于电感的无功功率，即：QL=UL

I电容对外交换能量的最大速率等于电容的无功功率，即：QC=UCI电感和电容反相，所以QL与QC的符号相反。在RLC串联电路中，有一部分能量交换是在电感与电容之间进行的。当XL>XC时，QL>QC，电路的无功功率呈现感性；当X

L<XC时,QL<QC,电路的无功功率呈现容性；当XL=XC时，QL=QC，电路的无功功率为零。综上所述，RLC串联电路的无功功率为：Q=QL-QC=(UL-UC)I根据RLC电路的电压三角形，可得：Q=（UL-U

C）I=UIsinφ式中，U为电路总电压，I为总电流，φ是电路阻抗角，Q为电路总无功功率。当电路含有多个电感或电容时，电路总无功功率等于各无功功率的代数和，即：Q=∑Qi77ppt课件第六节正弦交流电路的功

率四、视在功率在电工技术中，把电路端口电压有效值与电流有效值的乘积称为电路的视在功率，用字母S表示，单位为伏安（VA），即：S=UI视在功率反映电源设备的额定容量。视在功率无物理意义，不满足守恒定律。五、功率因数有功功率与视在功率的比值称为功率因数，用λ表示，即：λ=P/S=UIcos

φ/UI=cosφ式中，cosφ称为功率因数，通常用λ表示，即λ=cosφ。因为0°≤|φ|≤90°，所以0≤cosφ≤1。功率因数角φ是电路总电压与总电流的相位差，也是电路的阻抗角，可见功率因数与电路元件的性质有关。对于纯电阻（电路中只有电阻元件）来说，电压与电流同相，φ=0,cosφ=1，

所以PR=UI；对于纯电感（电路中只有电感元件）来说，电压超前电流90°，φ=90°,cosφ=0，所以PL=0；而对于纯电容（电路中只有电容元件）来说，电压滞后电流90°，φ=-90°,cosφ=0，所以PC=0。

78ppt课件第六节正弦交流电路的功率六、功率三角形P、Q和S三者之间可用三角形联系起来，此三角形称为功率三角形，如图2-31所示。功率三角形S=UI=P2+Q2P=UIcosφ=ScosφQ=UIsinφ=Ssinφ图2-31λ=cosφ=PS79ppt课件第六节正弦交流电路的功率七、功率因数

的提高1.提高功率因数的意义（1)提高电源设备的利用率.当电源容量S=UI一定时，功率因数cosφ越高，其输出的功率P=UIcosφ越大。因此，为了充分利用电源设备的容量，应该设法提高负载网络的功率因数。（2)降低线路损耗.当负载的有功功率P和电压U一定时，cos

φ越大，输电线上的电流越小，线路上能耗就越少。（3)提高供电质量.线路损耗减少，可以使负载电压与电源电压更接近，电压调整率更高。（4)节约铜材.在线路损耗一定时，提高功率因数可以使输电线上的电流减小，从

而可以减小导线的截面，节约铜材。80ppt课件第六节正弦交流电路的功率2.提高功率因数的方法功率因数不高的原因主要是由于大量感性负载的存在。工厂中广泛使用的三相异步电动机就相当于感性负载。为了提高功率因数，可以从两个方面着手：一方面是改进用电设备的功率因

数，这主要涉及更换或改进设备；另一方面是在感性负载的两端并联适当大小的电容器。提高功率因数的原理设原负载为感性负载，其功率因数为cosφ，电流为I·1，在其两端并联电容器C，电路如图2-33所示，并联电容以后，并不影响原负载的工作状态。从相量图可知，由于电容电流补偿了负载中的无

功电流，使总电流减小，电路的总功率因数提高了。图2-3381ppt课件第七节三相交流电路一、对称三相交流电源日常生活中，往往用的是三相交流电，而不是单相交流电。三相交流电和单相交流电相比，具有以下主要优点：①三相电机比单相电机设备利用率高，工作性能优良；②三相电比单相电用途更加广泛；③三相电在

传输分配方面更加优越且节省材料。由于上述原因，所以三相电得到了广泛的应用。生活中的单相电常常是三相电中的一相。1.三相电动势(1)单相电动势的产生：如图2-34所示，在两磁极中间，放一个线圈（绕组）。让线

圈以ω的速度顺时针旋转。根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由U1→U2。合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相电动势。单相电动势的表达式为：eU1U2(t)=21/2Emsinωt82ppt课件第七节三相交流电路图2-34单相电动势的产生(2)三相电

动势的产生：如图2-35所示，若定子中放3个线圈(绕组)：U1→U2，V1→V2，W1→W2，由首端（起始端、相头）指向末端（相尾），3个线圈的空间位置各差120°，转子装有磁极并以ω的速度旋转，则在3个线圈中便产生3个单相电动势。图2-

35三相电动势的产生83ppt课件第七节三相交流电路2.对称三相电源(1)供给三相电动势的电源称为三相电源；3个最大值相等、角频率相同而初相位互差120°的三相电源则称为对称三相电源。如图2-36所示

，它们的参考方向是始端为正极性，末端为负极性。（2）三相电源的表示式为：uU(t)=UmsinωtuV(t)=Umsin(ωt-120°)uW(t)=Umsin(ωt-240°)=Umsin(ωt+120°)图

2-36对称三相电源(3)相量表示式及波形图、相量图三相电源的相量表达式为：U·U=U/0°U·V=U/-120°图2-37三相电源的波形图U·W=U/120°三相电源的波形图和相量图如图2-37和图2-38所示。图2-38三相电源的相量图84ppt课

件第七节三相交流电路(4)对称三相电源的特征：大小相等，频率相同，相位互差120°。对称三相电源的3个相电压瞬时值之和为零，即uU(t)+uV(t)+uW(t)=0,U·U+U·V+U·W=0。(5)相序：对称三相电压到达正（负）最大值的先

后次序，U→V→W→U为顺序，U→W→V→U为逆序。本章若无特殊说明，对称三相电源的相序均为顺序。二、三相负载的连接1.三相负载的星形连接(1)常用术语：如图2-43所示。图2-4385ppt课件第七节三相交流电路②特点：线电流等于相电流，Il=Ip，中性

线电流等于各相电流代数和。I·U=U·U/ZU,I·V=U·V/ZV,I·W=U·WZW即：I·N=I·U+I·V+I·W①中性线：连接两个中性点N和N′的连接线。②端线：由电源始端引出的连接线。③相电流：流过每相电源（负载）的电流

I·U′N′、I·V′N′、I·W′N′，有效值记作Ip。④线电流：流过端线的电流I·U、I·V、I·W，有效值记作Il。⑤中线电流：流过中性线的电流I·N。⑥相电压：每相电源（负载）的端电压。⑦线电压：两端线之间的电压。(2)三相四线制电路的定义和特点。①定义：在

电源与负载都是星形连接的电路中，连接电源与负载有4条输电线，即3根端线与1根中性线，这样的连接叫三相四线制，用Y/Y0表示，如图2-44所示。目前我国低压配电系统普遍采用三相四线制，线电压是380V，相电压是220

V。当负载不是对称负载时，应采用三相四线制连接。图2-44三相四线制86ppt课件第七节三相交流电路(3)三相三线制电路的定义和特点。①在电源与负载都是星形连接的电路中，连接电源与负载有3条输电线，即3根端线，这样的连接叫三

相三线制，如图2-45所示。当负载是对称负载时，可以省略中性线，采用三相三线制连接。②线电流等于相电流，Il=Ip，而I·U+I·V+I·W=0，由于3个线电流的初相位不同，在某一瞬时不会同时流向负载，至少有1根端线作为返回电源的通路。图2-45三相三线制电路图2-46三相负载的三角形连接2.三相

负载的三角形连接(1)将三相负载首尾依次连接成三角形后，分别接到三相电源的3根端线上，这种连接称为三角形连接，如图2-46所示。(2)接在对称三相电源上的对称三相负载为三角形连接时，线电流是相电流的3倍

，其相位依次较对应的相电流滞后30°。当Y形负载为三相电动机之类的绝对对称负载时，不接中性线，电源可以是Y形的，也可以是△形的。87ppt课件第七节三相交流电路三、三相电路中的电压和电流的关系三相电源和三相负载对称，且3根端线的线路阻抗也相同

的三相电路称为对称三相电路，如图2-47所示。图2-47三相负载星形连接的对称三相电路对称三相电路的特点：（1）中性点之间的电压和中性线电流都等于0，中性线不起作用，ZN的大小与电路工作状态无关，甚至可以不用连线，从而节约导线。（2）三相电流是对称的，各相电流仅由各相电源电压与各相阻抗决

定，相电流大小相等，相位差120°。（3）负载端相电压对称，线电压也对称，Ul=31/2Up，线电压超前对应相电压30°。88ppt课件第七节三相交流电路四、三相电路的功率1.三相负载的有功功率P=PU+PV+PW=UUIUcosφU+UVIVcosφV

+UWIWcosφW=I2URU+I2VRV+I2WRW若三相负载是对称的，UUIUcosφU=UVIVcosφV=UWIWcosφW=UpIpcosφp。三相总有功功率为P=PU+PV+PW=3UpIpcosφpUp、Ip代

表负载上的相电压和相电流。当负载为星形连接时，Up=Ul/31/2,Ip=Il,P=31/2UlIlcosφp=3I2pR。当负载为三角形连接时，Up=Ul,Ip=Il/31/2,P=31/2UlIlcosφp。即对称三相电路的有

功功率的计算公式为P=31/2UlIlcosφp，与负载的连接方式无关，但φp仍然是相电压与相电流之间的相位差，由负载的阻抗角决定。2.三相负载的无功功率Q=QU+QV+QW=UUIUsinφU+UV

IVsinφV+UWIWsinφW=I2UXU+I2VXV+I2WXWQp=UpIpsinφp若三相负载是对称的，无论负载接成星形还是三角形，则有：Q=QU+QV+QW=3UpIpsinφp=31/2UlIlsinφp=3I2p

Xp89ppt课件第七节三相交流电路3.三相负载的视在功率S=（P2+Q2）1/2若三相负载对称，则S=【(31/2UlIlcosφp)2+(31/2UlIlsinφp)2】1/2=31/2UlIl=3UpIp。但要注意在不对称三相制中

，S≠SU+SV+SW。见书第73页4.三相负载的功率因数cosφ′=λ=P/S，若负载对称，则λ=3UlIlcosφp3UlIl=cosφp。在对称情况下，cosφ′=cosφ是一相负载的功率因数，φ′=φ，即为负载的阻抗角。在不对称负载中，各相功率因数不同，三相负载的功率因数

值无实际意义。90ppt课件第七节三相交流电路5.对称三相电路的瞬时功率p=pU+pV+pW=uUiU+uViV+uWiWp=31/2UlIlcosφp即对称三相电路中，虽然各相功率是随时间变化的，但三相瞬时总功率等于平均功率，是不随时间变化的常数。因此,作为三相对称负

载的电动机的转矩是恒定的，运转平稳，这种对称三相电路也称为平衡三相电路.391ppt课件实验实训二荧光灯电路的接线及提高功率因数的实验一、实验目的1.学会荧光灯的安装。2.学会提高并联电容器功率因数的方法。3.理解提高功率因数的意义。二、实验原理1.荧

光灯发光原理（1）荧光灯电路的组成。荧光灯电路由荧光灯管、镇流器、启辉器组成，其原理图如图2-51所示。图2-51荧光灯电路原理图①荧光灯管。荧光灯管是一支细长的玻璃管，其内壁涂有一层荧光粉薄膜，在荧光灯管的两端装有钨丝，钨丝上涂有受热后易发射电子的氧

化物。荧光灯管内抽成真空后，充有一定量的惰性气体和少量的汞气。惰性气体有利于荧光灯的启动，并延长灯管的使用寿命；汞气作为主要的导电材料，在放电时产生紫外线激发荧光灯管内壁的荧光粉转换为可见光。92ppt课件实验实训二荧光灯电路的接线及提高功率因数的实验②启辉器。启辉器主要由辉光放电管

和电容器组成，其内部结构如图2-52所示。其中辉光放电管内部的倒U形双金属片（动触片）由两种热膨胀系数不同的金属片组成；通常情况下，动触片和静触片是分开的；小容量的电容器，可以防止启辉器动、静触片断开时产生的火花烧坏触片。图2-52启辉器的内部结

构③镇流器。镇流器是一个带有铁芯的电感线圈。它与启辉器配合产生瞬间高电压使荧光灯管导通，激发荧光粉发光，还可以限制和稳定电路的工作电流。93ppt课件实验实训二荧光灯电路的接线及提高功率因数的实验（2）荧光灯的工作原理.如图2-51所示，当把荧光灯电路开

关合上后，灯管两端的电压是220V，这个电压不能使管内的惰性气体导通，灯管是断路的，此时电源电压经过灯丝加到启辉器的两触片上，使它们之间发生辉光放电。由于放电使动触片（膨胀系数不同的U型双金属片）受热膨胀与静触片相接触，此时电路就接通了。于是电流流过

灯丝，将灯丝加热从而使灯丝上的氧化物发射出大量的电子，但与此同时，由于双金属片与静触片接触闭合，它们之间的放电停止，双金属片便冷缩又与静触片离开，使电路突然中断，镇流器中电流突然减小，于是在镇流器两端产生一个比电源电压高得多的自感电动势，它和电源电压串联后加在荧光灯管两端，

迫使灯管内惰性气体分子电离而产生弧光放电，荧光灯管内温度逐渐升高，汞气游离，并猛烈地撞击惰性气体分子而放电，同时辐射出不可见的紫外线激发灯管内壁的荧光粉而发出近似荧光的可见光。荧光灯管发光后，其两端的电压不足以使启辉器辉光放电，这时，交流电源、镇流器与荧光灯管串联构成一

个电流通路，从而保证荧光灯的正常工作。2.功率因数补偿原理提高功率因数可以降低线路损耗、提高电源设备的利用率、改善供电质量等。94ppt课件实验实训二荧光灯电路的接线及提高功率因数的实验三、实验器材荧光灯（220V，40W）1只；镇流器（220V，4

0W）1个；启辉器1个；熔断器（220V，5A）1只；交流电源1个；交流电流表1个；功率表1个；交流电压表1个；万用表1个；电容器1个；开关（250V，5A）2个；导线若干。四、实验步骤1.荧光灯电路的安装（1）布局定位。根据荧光灯电路各部分的尺寸进行合理布局定位

，制作荧光灯安装电路板，如图2-53所示。图2-53荧光灯安装电路板（2）用万用表检测荧光灯。灯管两端灯丝应有几欧姆电阻，镇流器电阻约为20～30Ω，启辉器不导通，电容器应有充电效应。（3）根据图2-51，进行荧光灯电路的安装。（4）接好线路并经

老师检查合格后，通电观察荧光灯电路的工作情况。95ppt课件实验实训二荧光灯电路的接线及提高功率因数的实验2.荧光灯电路参数的测量（1）根据荧光灯电路原理图，画出接线图如图2-54所示，并接线。图2-54荧光灯电路接线图（2）断开开关S2，闭合电源开关S1，用交流电流表测量荧光灯电路的电

流I；用功率表测量荧光灯电路的功率P；用交流电压表分别测量荧光灯电路的电压UBD、灯管两端的电压UCD、镇流器的电压UBC，并计算灯管的电阻R、镇流器的电阻RL、镇流器的电感L。3.荧光灯电路功率因数的提高（1）按照图2-54所示电路连接实验电路。（2）闭合开关S2，闭

合电源开关S1，改变并联电容的数值，分别测量荧光灯电路的总电流I、荧光灯电流I1、电容电流I2，并计算电路对应的功率因数。96ppt课件实验实训二荧光灯电路的接线及提高功率因数的实验五、注意事项（1）实

训过程中必须注意人身安全和设备安全。（2）注意荧光灯电路的正确接线，镇流器必须与灯管串联。（3）镇流器的功率必须与灯管的功率一致。（4）荧光灯的启动电流较大，启动时用单刀开关将功率表的电流线圈和电流表短路，防止仪表损坏，操作时要注意安全。（5）保

证安装质量，注意安装工艺。六、实验结论在感性负载两端并联上适量电容，可使电路中的总电流下降，从而提高整个电路的功率因数。97ppt课件实验实训三三相电路中的负载连接一、实验目的1.学会三相负载的星形连接方法。2.学会三相负载的三角形连接方法。3.验证对称三相负载时，

线电压与相电压之间的关系。4.验证对称三相负载时，线电流与相电流之间的关系。5.理解负载电路中中性线的作用。二、实验原理三相电路中，负载的连接方式有星形连接和三角形连接两种。星形连接时，根据需要可采用三相三线制或三相四线制供电。三角

形连接时只能用三相三线制供电。三相电路中的电源和负载有对称和不对称两种情况，本实验仅研究三相电源对称情况下，负载作星形连接和三角形连接的工作情况。1.星形连接三相负载作星形连接时，其电路原理图如图2-55所示。图2-5

5三相负载星形连接的电路原理图三相对称负载Ul=31/2Up,Il=Ip。98ppt课件实验实训三三相电路中的负载连接2.三角形连接三相负载作三角形连接时，其电路原理图如图2-56所示。图2-56三相负载三角形连接的电路原理图三相对称负载Ul=UP,Il=31/2Ip。三、实验器材三相调压

器1台；三相闸刀开关（500V，15A）1个；一般单级开关（250V，5A）2个；灯座6个；灯泡6只；交流电压表6个；交流电流表6个；导线若干。99ppt课件实验实训三三相电路中的负载连接四、实验步骤1.三相负载作星形连接（1）按图2-56所示电

路原理图接线；（2）检查接线无误后，将三相调压器手柄旋到输出电压为零的位置，闭合三相电源闸刀开关QS1和QS2；（3）调节三相调压器的输出手柄，使输出的相电压Up=220V；（4）用电压表分别测量负载对称（采

用3个均为60W的灯泡作为对称负载）、负载不对称（采用3个分别为25W、40W、60W的灯泡作为不对称负载）两种情况下加在各个灯泡上的电压以及中性点之间的电压，观察灯泡的发光情况（正常、过亮、过暗、不亮），并列表进行记录；（5）拆除中

性线后，重复步骤（4）的过程，并列表进行记录；（6）将三相调压器输出电压降为零，切断三相电源开关。。100ppt课件2.三相负载作三角形连接（1）按图2-56所示电路原理图接线；（2）检查接线无误后，将三相调压器手柄旋转到输出

电压为零的位置，闭合三相电源闸刀开关QS1和QS2；（3）调节三相调压器的输出手柄，使输出的线电压UL=220V；（4）用电流表分别测量负载对称（采用3个均为60W的灯泡作为对称负载）、负载不对称（采用3个分别为25W、40W、60W的灯泡作为不对称负载）两种情况下负载的线电流

，观察灯泡的亮度，并列表进行记录；（5）将三相调压器输出电压降为零，切断三相电源开关101ppt课件实验实训三三相电路中的负载连接五、注意事项（1）注意三相调压器的正确接线，调压器的中性点必须与电源的中性线相连接。（2）三相交流电源电压较高，线路必须经实验指导教师检查认可后，

方可通电进行实验，严禁人体触及带电部分，以确保人身安全。（3）更换实验内容时，必须先断电，严禁带电操作。（4）在进行三相不对称负载星形连接无中性线的实验时，由于加在3个灯泡上的电压不对称，有的灯泡上的电压可能超过220V，因此在进行实验时动作要迅速，以免

烧坏灯泡。（5）三相电路的实验线路比较复杂，要会对故障现象进行分析、判断，并用电压表有目的地进行查找。六、实验结论三相交流电路星形连接和三角行连接中电压与电流之间的关系与预期一致。中性线有很重要的作用，它可以保证三相负载电压的对

称，防止发生事故。102ppt课件第二篇电工技术第三章电力的生产和输送知识目标1.了解电能的特点及生产方式。2.了解电能的输送和分配原理。3.了解变压器的基本原理和主要用途。4.掌握变压器的功率和效率。技能目标1.会识别各种类型的变压器。2.熟悉几种常用变压器。103ppt课

件第一节电力的生产一、电能的特点电能是电作功的能力。自然界存在着电能，如打雷闪电时产生电能，但人类至今还未能开发或直接利用自然界存在的电能，人类现在利用的所有电能都是由其他形成的能源转换而来的。二、电力的

生产当前比较常见的电力生产方式主要有以下3种：1.火力发电火力发电是通过煤、石油、天然气等化石燃料燃烧来加热水，使化学能转变为热能，从而产生高温、高压的水蒸汽，然后用水蒸汽来推动汽轮机旋转并带动三相交流同步发电机

发电。2.水力发电水力发电的基本原理是利用水体中的落差和流量来推动水轮机旋转并带动发电机发电。影响水力发电效率的主要因素是流量与水头。流量是指单位时间内通过某一地点的水体体积。水头是指水体在被利用于发电过程中的高度差，也称落差。104ppt课件第一节电力的生产3.原子能发电原子能发电的基

本原理是利用原子核裂变时释放出来的巨大能量来加热水，产生高温高压的水蒸汽来推动汽轮机从而带动发电机发电。原子能发电具有以下优点：（1）能量高度集中，燃料费用低廉，综合经济效益好。原子能发电的总成本低于常规发电的总成本。（2）所需

燃料数量少，不受运输和储存的限制。一座100万千瓦的常规发电厂，一年需要烧掉300万吨煤，平均每天需要一艘万吨轮来运煤。而使用原子能发电，一年只需要30吨核燃料。（3）污染环境较轻。原子能发电不向外排放CO、SO2、NOx等有害气体和固体微粒，也不排放产生温室效应的CO2。原子能发电站日常放

射性废气和废液的排放量很小，周围居民由此受到的辐射极其微小。此外，还有太阳能发电、风力发电、潮汐发电和地热发电等电力生产方式。105ppt课件第二节电力的输送和分配一、电力系统电力系统是由发电厂、输配电系统及电力用户组成，是由电源、中间环节、负载组成的对能量进行转换、输送及分配的典型电路。1.

传统的交流输电系统三相交流输电线输送的功率正比于线电压及线电流，当输送功率一定的情况下，输送电压越高，输送的电流就越小，所用导线截面积也就越小，线路上的电能损耗也越少，线路投资当然就越少，这是提高输电电压的原因。但电压越高对绝缘的要求也越高，线路电压

的提高受制于高压电器的制作水平与能力；并且电压越高，对杆塔、变压器、断路器等的投资也就越大。因此，对应一定的输送功率与输送距离，可以得到一个相对最佳的输电电压。再综合考虑高压电器设备制作的经济性以及便于代换，我国国家标准规定高压交流送电电压为6kV、10k

V、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV和750kV共8个等级，现在还在进行1000～1500kV超高压送电系统的研究。106ppt课件第二节电力的输送和分配图3-1最早的三相交流输电系统示意图从图3-2可以看出，电力系统是由电源（各种类型的发电

厂）、变压器、导线、开关以及负载（用电单元）所组成，是实现电荷流通的物理通道，由各种架空电线（水泥杆塔、铁塔）或电缆向分布在各处的用电单元实现电能输送，在空间上形成了电能分配的网络，这类似信息传输中的“空分”。当用电紧张或电网出现突发事故时

，供电部门的调度人员有时会采取措施对某些用电单元限时供电，这又有点类似信息传输中的“时分”。总之，电力系统是一个实现能量转换、传输、分配的复杂的电网络。107ppt课件第二节电力的输送和分配图3-2某电力系统示

意图108ppt课件第二节电力的输送和分配2.灵活的交流输电技术灵活的交流输电技术采用大功率现代电力电子器件代替传统的机电式开关，对电压、线路阻抗、功角这3个影响电力系统中功率输送的主要因素按系统的需求迅速调整，它具有如下优点：（1）在不改变现有电网结构的情况下，可以极大地提高

电网的输电能力。（2）扩大了系统对电压潮流的控制能力。（3）有很强的限制短路电流、阻尼振荡的能力，能提高系统暂态稳定性。（4）提高了系统的可靠性、快速性和灵活性。（5）对系统的参数既可断续调节又可连续调节。现代电力系统引入了现代能量管理系统，使系统运行实现实时信息的采集和

监测、经济运行、静态安全评估及预防性控制等功能，它应用了现代电子信息技术中包括数字化技术、计算机网络、微波、光纤及卫星通信技术和全球定位系统等在内的新技术。总之，现代电力系统为了能向现代社会提供更高质量的供电，一直在不断地采用新的科学技术来促进

自身的发展。109ppt课件第二节电力的输送和分配二、工业与民用供电系统小型工业与民用建筑设施供电，一般电源进线为6～10kV，用配电线路将电能送到一个简单的降压变电所，降为低压380V/220V，供给用电设备。如图3-3所示。图3-3小型图3-4中型图3-5大型中型工业与民用建筑设施

供电，一般电源进线为6～10kV，经高压配电所，再由6～10kV配电线路将电能送到各用电点的变电所，降为380V/220V低压，供给用电设备。如图3-4所示。大型工业与民用建筑设施供电，电源进线一般为35k

V或以上，第一次降压至6～10kV，然后由配电线路送到各用电点的变电所，再降至380V/220V电压。也有将35kV直接降为低压的。如图3-5所示。110ppt课件第三节变压器的原理和用途一、变压器的基本知识1.变压器的定义变压器是一种利用电磁感应原理，将某一数值的交变电压变换为同

一频率的另一数值的交变电压的静止的电气设备。变压器在电工与电子技术中具有非常广泛的用途。变压器可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。2.变压器的意

义发电厂欲将P=3UIcosφ的电功率输送到用电区域，在P、cosφ为一定值时，若采用的电压愈高，则输电线路中的电流愈小，因而可以减少输电线路上的损耗，节约导电材料。所以，远距离输电采用高电压是最为经济的。电能输送到用电区域后，为了适应用电设备的电压要求，还需

通过各级变电站（所）利用变压器将电压降低为各类电器所需要的电压值。在用电方面，多数用电器所需电压是380V、220V或36V，少数电机采用3kV、6kV等。111ppt课件第三节变压器的原理和用途3.变

压器的分类按用途不同，变压器分为电源变压器、电力变压器、调压变压器、仪用互感器和隔离变压器。按结构不同，变压器分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器及自耦变压器。按铁芯结构不同，变压器分为壳式变压

器和心式变压器。按相数不同，变压器分为单相变压器、三相变压器和多相变压器。变压器的种类虽多，但基本原理和结构是一样的。图3-6为各种变压器的图形。图3-6各种变压器112ppt课件第三节变压器的原理和用途4.变压器的基本结构变压器由套在一个闭合铁芯上的两个或多个线圈（绕组）构成，如图3-7

所示。（1）铁芯。铁芯构成了电磁感应所需的磁路。为了减少磁通变化时所引起的涡流损失，变压器的铁芯要用厚度为0.35～0.5mm的硅钢片叠成，片间用绝缘漆隔开。铁芯分为芯式和壳式两种。图3-7变压器的基本结构（

2）线圈。变压器和电源相连的线圈称为原绕组（或原边,或初级绕组），其匝数为N1；和负载相连的线圈称为副绕组（或副边,或次级绕组），其匝数为N2。绕组与绕组及绕组与铁芯之间都是互相绝缘的。5.变压器的符号变压器的符号如图3-8所示。6.理想变压器图

3-8变压器的符号原、副两绕组的电阻为零，电感无穷大，没有漏磁，没有铁芯损耗的变压器为理想变压器。113ppt课件第三节变压器的原理和用途二、变压器的工作原理变化的磁场在绕组里产生了感应电动势，接上正弦

波电压，则线圈中将产生正弦波电流，同时在铁芯中有正弦交变磁通穿过绕组，所以二次绕组中产生感应电动势、感应电流。简单地说，即交变磁场感应出交变电压，交变电流产生交变磁场。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线

圈，其余的绕组叫次级线圈。变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交变磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。1.变压器的空载运行变压器原线圈接上额定的交变电压u1，副线圈开路不接负载，称为空载运行，如图3-9所

示。副边中的电流为零，原边的空载电流为i0。2.电压平衡方程和变压比空载时变压器的原绕组电路是一个含有铁芯线圈的交流电路，在工程计算中常忽略原绕组中的阻抗不计，则有：U1/U2≈E1/E2=N1/N2=Ku图3-9空载时的变压器114ppt课件第三节变压器的原理和用途式中，Ku称为变压器的

变压比，简称变比.3.变压器的负载运行变压器副边接上负载阻抗Z后，副线圈中通过电流i2，如图3-10所示。I1/I2=N2/N1=KiKi称为变压器的变流比，表明原、副绕组内的电流大小与线圈匝数成反比。结合前式还可得：U1/U2≈I2/I1该式表

明，在不考虑变压器本身损耗的情况下（理想状态），变压器原绕组输入的功率等于副绕组输出的功率。这也说明变压器是一种把电能转换为“高压小电流”或“低压大电流”的电器设备，因而起着传递能量的作用。图3-10负载运行时的变压器115ppt课件第

三节变压器的原理和用途三、变压器的损耗和效率1.输入功率变压器负载运行时，原线圈的输入功率即有功功率P1=U1I1cosφ1,其中φ1为原边电压U1与电流I1的相位差。2.输出功率副线圈给负载输出的有功功率P2=U

2I2cosφ2，这里cosφ2为负载的功率因数。3.变压器的损耗输入的有功功率和输出的有功功率之差，就是变压器的损耗。变压器的损耗包括铜损和铁损两部分，铜损为绕组的损耗，铁损为铁芯中产生的磁滞损耗和涡流损耗。变压器的功率损耗ΔP=PCu+PFe=P1-P2。4.额定容量变压器的额定电压是

指变压器在额定情况下运行时，原线圈应加的电压及原线圈加上额定电压时副边的空载电压。变压器的额定容量为副边额定电压和副边额定电流的乘积，即S=U2eI2e，其单位为VA或kVA(伏安或千伏安）。5.变压器的效率变压器的效率为：η=P

2/P1×100%116ppt课件第四章电动机及其控制知识目标1.掌握三相异步电动机的结构、工作原理、旋转磁场、转动原理、转矩、转速与转差率。2.了解三相异步电动机的机械特性。3.了解三相异步电动机的起动、反转、调速、制动方法和技术数据的计算。4.熟悉单相异步电动机的结构、工作原理。5.

了解继电器—接触器控制系统。技能目标掌握三相异步电动机的工作原理、机械特性、起动方法以及正反转控制电路。117ppt课件第一节三相异步电动机电机是利用电和磁相互作用的电磁感应原理来实现将机—电能量和信号相互转换的装置，它是电动机、发电机和信号电机的总称。而电动机是将电能转换为机械能（旋转运

动或直线位移）的装置。按电源的种类，可将电动机分为交流电动机和直流电动机。交流电动机还分为同步机和异步机（鼠笼式和绕线式），直流电动机可分为永磁式电动机和电磁式电动机等。目前应用最广泛的电动机依次为三相交流异步电动机、单相交流异步电动机和直流电动机。一、三相交流异步电动机三相交流异

步电动机（简称三相异步电动机）由定子和转子构成。定子和转子都有铁芯和绕组。转子分为鼠笼式和绕线式两种结构。鼠笼式转子绕组有铜条和铸铝两种形式。绕线式转子绕组的形式与定子绕组基本相同，3个绕组的末端连接在一起构成星形连接，3个始端连接在3个铜集电环上，起

动变阻器和调速变阻器通过电刷与集电环和转子绕组相连接。（1）三相定子绕组：产生旋转磁场。（2）转子：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。（3）机座：机座是电动机的外壳，起支撑作用。（4）在异步电动机中,旋转磁场代替了旋转磁极。其中：iU=ImsinωtiV=Imsin(ωt-120°)iW

=Imsin(ωt-240°)=Imsin(ωt+120°)118ppt课件第一节三相异步电动机如图4-2(a)、(b)所示。定子通入三相电流，定子内产生旋转磁场。(a)定子绕组(b)定子绕组的三相电流图4-2图4-3电流各时刻的合成磁场方向对应电流各时刻的合成磁场方向如图4-3所示。从图

4-3可看出，电流变化一周，磁场旋转360°。119ppt课件第一节三相异步电动机二、三相异步电动机的工作原理——异步电动机的转动原理1.转子电动势和转子电流定子绕组通入电流后，产生旋转磁场，与转子绕组之间产

生相对运动，由于转子电路是闭合的，产生转子电流。根据左手定则可知，转子绕组上产生了电磁力。2.电磁转矩和转子旋转方向电磁力分布在转子两侧，对转轴形成一个电磁转矩T，电磁转矩的作用方向与电磁力的方向相同，因此转子顺着旋转磁场的旋转方向转动起来。3.转子转速

和转差率转子转速n与旋转磁场的转速n1的方向一致，但不能相等（应保持一定的转差）。n1又称为同步转速。转差率为旋转磁场同步转速与电动机转速之差。同步转速一样，转差率也可反映电动机运行速度的快慢。常用转差率s来表示n与

n1相差的程度，即：s=n1-n/n1×100%在电动机起动瞬间，n=0,s=1（转差率最大）；当转子达到最大转速时，n≈n1,s≈0(转差率最小）。因此，s的范围为：0<s≤1。4.异步电动机带负载运行如果轴上加机械负载，则轴阻力会增大，转速降

低，转子与旋转磁场相对切割速度加快，转子感应电流增大，输入电流增大。120ppt课件第一节三相异步电动机5.电动机的极对数、极数和转速（如图4-4所示）图4-4三相电流产生的旋转磁场此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。又称两极机，即p=1。

当磁极对数p=1时，一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。当p=1时，n1=60f/p（转/分），n1为同步转速，n1=3000转/分。6.转子感应电流频率由n1=60f1/p可得：f1=n160p而：f2=p(n1-n)/6

0=n1-n/n1×n1p/60从而：f2=sf1式中，f2为转子感应电流频率。121ppt课件第一节三相异步电动机7.极对数（p）的改变对转速的影响将每相绕组分成两段，按图4-5放入定子槽内，形成的磁场则是两对磁极。图4-5极对数（p）的改变对转速的影响122ppt课件第

一节三相异步电动机三、三相异步电动机的主要运行参数1.定子感应电动势E1的频率与定子电流同频f1=pn1/60式中，n1为旋转磁场与定子之间的相对转速。2.转子电流频率f2=p(n1-n)/60式中，旋转磁场与转子之间的相对

转速为n1-n。3.主磁通Φ=U1/4.44N1f14.转子电流I2=E2/(R22+X22)1/2=sE2/【sR22+(sX2s)2】1/2式中，E2s为起动前的转子电动势，X2s为起动前的漏磁感抗。5.转子功率因数cosφ2=R2/(R22+X2

2)1/2=R2/【R22+(sX2s)2】1/26.定子电流和定子功率因数空载时，转子电流约为零，定子电流很小，主要用来励磁。当带上负载后，转子电流增加，定子电流随之增加，这一点与变压器类似。电动机的功率因

数即为定子功率因数，功率因数角即为U1与I1的夹角。123ppt课件第一节三相异步电动机四、三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的电磁转矩是由旋转磁场与转子电流相作用产生的，因此，转矩与磁通及转子电流有关。在转子参数值一定时，转矩与定子绕组电压的平方成正比，当电源电压发生变化时，其对转

矩影响会很大，因为三相异步电动机的转矩对电源电压的变化很敏感。三相异步电动机的转子转速n随着转矩T变化的关系，即n=f(T)关系，称为三相异步电动机的机械特性。三相异步电动机转子转动的快慢还常用转差率s表示，因此，机械特性也可用转矩T随转差率改变的关系曲线来描述，三相异步电动机的这种

曲线称为T-s曲线。T=KsR2·U21/R22+（sX2s）2公式具体见书第107页在U1及R2一定时，T仅随s变化,得T-s曲线如图4-7所示。图4-7三相异步电动机的T-s曲线图4-8三相异步电动机的特性曲线将s=n1-n/n1代入T=KsR2·U21/R22+

(sX2s)2,得特性曲线如图4-8所示。124ppt课件第二节三相异步电动机的基本控制电路一、直接起动直接起动是利用闸刀开关或接触器将电动机直接接到额定电压上的起动方式，又叫全压起动。直接起动的优点是起动简单。缺点是起动电流较大，将使线路电压下降，影响负载正常工作。一般控制电

路部分可以简化为图4-10。图4-10控制电路的简化形式另外，直接起动式电动机具有3种保护功能：（1）失压保护：采用继电器—接触器控制。（2）短路保护：加熔断器。（3）过载保护：加热继电器。125ppt课件第二节三相异步电动机的基本控制电路二、降压起动1.Y

-△换接起动（图4-11）在起动时将定子绕组连接成星形，通电后电动机运转，当转速升高到接近额定转速时再换接成三角形。这种起动优点是起动方法比较简单，起动电流为全压起动时的1／3。缺点是起动电流和起动转矩均降至全压起动时的1／

3。这种降压起动方法适用于正常运行时定子绕组是三角形连接，且每相绕组都有两个引出端子的电动机。图4-11Y-△换接起动图4-12自耦降压起动2.自耦降压起动（图4-12）利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到减小起动电流的目的。自耦变压器备有40

％、60％、80％等多种抽头，使用时要根据电动机起动转矩的要求具体选择。绕线式异步电动机转子绕组串入附加电阻后，既可以降低起动电流，又可以增大起动转矩。126ppt课件第二节三相异步电动机的基本控制电路三、三相异步电动机的调速根据三相异步电动机的转差率公

式s=n1-n/n1，可知三相异步电动机的转速为：n=n1(1-s)=60f1(1-s)/p可见，三相异步电动机的调速方法不外乎以下3种：（1）改变三相异步电动机定子绕组的磁极对数p——有级调速。（2）改变三相异步电动机的转差率s——

无级调速。（3）改变电源频率f1的变频调速——无级调速。变极调速是三相异步电动机一种简单易行的调速方式，其基本原理是按照三相异步电动机的工作原理，在电源频率恒定的前提下，三相异步电动机的同步转速与旋转

磁场的磁极对数成反比，磁极对数增加一倍时，同步转速就下降一半，电动机转子的转速也近似下降一半。通过改变三相异步电动机旋转磁场的磁极对数来改变其同步转速，从而调节电动机的转速。变极调速是有级调速，而不可能是平滑的无级调速。而且改变旋转磁场的磁极对数，是通过改变电动机定子绕组的接线方式来实现的，因此

要使用专门制造的多速电动机，一般也只能有24种同步转速，调速范围有限。127ppt课件第三节单相异步电动机一、单相异步电动机的工作原理与机械特性在单相异步电动机的定子绕组通入单相交流电，电动机内产生一个大小及方向随时间沿定子绕组轴线方向变化

的磁场，称为脉动磁场。脉动磁场的产生如图4-13所示。脉动磁场可以分解为两个大小一样、转速相等、方向相反的旋转磁场B1、B2。顺时针方向转动的旋转磁场B1对转子产生顺时针方向的电磁转矩；逆时针方向转动的旋转磁场B2对转子产生逆时针方向的电磁转矩。由于在任何时刻这两个电

磁转矩大小相等、方向相反，所以电动机的转子是不会转动的，也就是说，单相异步电动机的起动转矩为零。脉动磁场的分解如图4-14所示。图4-13脉动磁场的产生图4-14脉动磁场的分解128ppt课件第三节单相异步电动机由于单相异步电动机总有一个反向的制动转矩存在，所以其效率和负载能力都不

及三相异步电动机。二、单相异步电动机的起动1.分相法电容分相式异步电动机（图4-15）的定子有两个绕组，一个是工作绕组（主绕组）；另一个是起动绕组（副绕组），两个绕组在空间互成90°。起动绕阻与电容C串联，使起动绕组电流i2和工作绕组电流i1产生90°相位差，即：i1=21/2I1si

nωti2=21/2I2sin(ωt+90°)图4-16所示分别为ωt=0°、45°、90°时合成磁场的方向，由图可见该磁场随着时间的增长顺时针方向旋转。这样一来，单相异步电动机就可以在该旋转磁场的作用下起动了。图4-15电

容分相式异步电动机129ppt课件第三节单相异步电动机图4-16ωt=0°、45°、90°时合成磁场的方向2.罩极法罩极法是在单相异步电动机定子磁极的极面上约1/3处套装了一个铜环（短路环），套有短路环的磁极部分叫做罩极。当定子绕

组通入电流产生脉动磁场后，有一部分磁通穿过铜环，使铜环内产生感应电动势和感应电流。而铜环中的感应电流所产生的磁场，阻止了铜环部分磁通的变化，结果使得没套铜环的那部分磁极内的磁通与套有铜环的这部分磁极内的磁通有了相位

差，罩极外的磁通超前罩极内的磁通一个相位角。随着定子绕组中电流变化率的改变，单相异步电动机定子磁场的方向也就不断发生变化，在电动机内形成了一个旋转磁场。在这个旋转磁场的作用下，电动机的转子便能够起动起来了。130ppt课件第四节直流电动机一、直流电动机的结构及分类直流

电动机（图4-17）也由定子和转子构成。定子的主要作用是产生磁场，包括主磁极、换向磁极、机座和电刷等。主磁极由铁芯和励磁线圈组成，用于产生一个恒定的主磁场。换向磁极安装在两个相邻的主磁极之间，用来减小电枢绕组换向时产生的火花。电刷装置的作用是通过与换向器之间的滑动接触，把直流电压、直

流电流引入或引出电枢绕组。转子由电枢铁芯、电枢绕组和换向器等组成。电枢铁芯上冲有槽孔，槽内放电枢绕组，电枢绕组的一端装有换向器，换向器由许多铜质换向片组成一个圆柱体，换向片之间用云母绝缘。换向器是直流电动机的重要构造特征，换向器通过与电刷的摩擦接触，将两个电刷之间固定

极性的直流电流变换为电枢绕组内部的交流电流，以便形成固定方向的电磁转矩。图4-17直流电动机直流电动机可分为他励式、并励式、串励式、复励式。131ppt课件第四节直流电动机二、直流电动机的工作原理和机械特性1.直流电动机

的工作原理接通直流电压U时，直流电流从a边流入，从b边流出，由于a边处于N极之下，b边处于S极之下，则线圈受到电磁力而形成一个逆时针方向的电磁转矩T，使电枢绕组绕轴线方向逆时针转动，如图4-18所示。图4-18接通直流电压时图4-19电枢转动半周后电枢绕组转动方向电枢绕组转动方向当电枢转动半周后，

a边处于S极之下，而b边处于N极之下。由于采用了电刷和换向器装置，此时电枢中的直流电流方向变为从b边流入，从a边流出,电枢仍受到一个逆时针方向的电磁转矩T的作用，继续绕轴线方向逆时针转动，如图4-19所示。132ppt课件第四节直流电

动机2.直流电动机的机械特性如图4-20所示，则：直流电动机电枢等效电路n=E/CeΦ=U-IaRa/CeΦ=U/CeΦ-RaIa/CeΦ=U/CeΦ-Ra/CeCmΦ2T=no-Δn他励式、并励式直流电动机具有较“硬”的机械特性，如图4-21所示。图4-20图4-21由于他励式、并

励式直流电动机具有较“硬”的机械特性，因而被广泛应用于要求转速稳定且调速范围较大的场合，如造纸机械、印刷机械、金属切削机床等。133ppt课件第四节直流电动机串励式直流电动机具有较“软”的机械特性，空载时转速很高，满载时转速很低，这种机械特性对电动工具很适用

。串励式直流电动机适用于负载经常变化但对转速要求不高的场合，但负载增加时，转速将自动降低，而其输出功率却变化不大。而串励式直流电动机的电磁转矩与电枢电流的平方成正比，因此，当转矩增加很多时，电流却增加不多，这就是串励式直流电动机具有较强过载能力的原因。但在轻载时转速将很高，

而空载时则会出现严重的“飞车”，因此，绝不允许空载或轻载运行，在起动时至少要带上20%~30%的额定负载。复励式直流电动机的机械特性介于上述两种电动机之间，因而适用于起动转矩较大而转速变化不大的负载。三、直流电动机的运行与控制1.直流电动机的起动（图4

-22）直流电动机直接起动时的起动电流很大，达到额定电流的10～20倍，因此必须限制起动电流。限制起动电流的方法就是起动时在电枢电路中串接起动电阻Rst。起动电阻的值为：Rst=U/Ist-Ra134ppt课件第四节直流电动机2.直流电动机的调速改变磁通调速的

优点是调速平滑，可做到无级调速；调速经济，控制方便；机械特性较“硬”，稳定性较好。但由于电动机在额定状态运行时磁路已接近饱和，所以通常只是减小磁通将转速往上调，调速范围较小。改变电枢串联电阻调速的优点

是方法简单。但调速范围有限，机械特性变“软”，且电动机的损耗增大太多。因此只适用于调速范围要求不大的中、小容量直流电动机的调速场合。3.直流电动机的制动直流电动机的制动有能耗制动、反接制动和发电反馈制动3种。能耗制动是在停机时将电枢绕组接线端从电源上断开后立即与一个制动电

阻短接，由于惯性，短接后电动机仍保持原方向旋转，电枢绕组中的感应电动势仍存在并保持原方向，但因为没有外加电压，电枢绕组中的电流和电磁转矩的方向改变了，即电磁转矩的方向与转子的旋转方向相反，从而起到了制动作用。反接制动是在停机时将电枢绕组接线端从

电源上断开后立即与一个相反极性的电源相接，电动机的电磁转矩立即变为制动转矩，使电动机迅速减速至停转。发电反馈制动是在电动机转速超过理想空载转速时，电枢绕组内的感应电动势将高于外加电压，使电机变为发电状态运行，电枢电流改变方向

，电磁转矩成为制动转矩，限制电机转速过度升高。135ppt课件实验实训四三相异步电动机继电器—接触器控制电路一、实验目的1.进一步理解接触器、继电器的结构和作用。2.学会用兆欧表测定三相异步电动机绕组之间以及绕组与机

壳之间的绝缘电阻。3.学习三相异步电动机正转控制电路的接线、查线和操作。二、实验原理在三相异步电动机定子绕组连向三相电源的主电路中接有隔离开关QS，熔断器FU，接触器的主触点KM以及热继电器FR的发热元件。而接触器KM的线圈则与起动按钮SB2、停止按钮SB1及热继电器F

R的动断触点串联后接到电源上构成控制电路，如图4-24所示。容量较小的三相异步电动机通常可用接触器进行直接起动，电动机起动时，先合上隔离开关QS接通电源，然后再按下起动按钮SB2，接触器线圈KM通电，于是接触器的3对动合主触点KM闭合而使电动机起动

。与起动按钮并联的接触器动合辅助触点KM也同时闭合，将起动按钮的动合触点短接，当起动按钮松开后，接触器的线圈仍能通电，从而保证电动机能继续正常工作。这种利用接触器本身的动合辅助触点使其线圈保持通电的作用称为“自锁”作用，而该辅助触点

也就称为自锁触点。按下停止按钮SB1，接触器线圈断电，所有KM触点都断开，电动机就停止转动。136ppt课件实验实训四三相异步电动机继电器—接触器控制电路如果将控制电路中的自锁触点拆除，则可对电动机实行点动控制，这时按下起动按钮SB2时，电动机就运转，

松手时就停转。电动机在运转过程中，如果发生突然停电或电压严重下降的情况，接触器线圈KM将失电而断开所有动合触点。一旦电源恢复供电，电动机不会自行起动，必须按一下起动按钮SB2才能重新起动，因而不会造成人身和设备事故。由此可见，采用接触器控制的线路，具有失压和欠压保护作用。在主电路中接有3

个熔断器FU，是作电动机短路保护用的。另外还串联热继电器FR的3个发热元件，由于热继电器的电流等于电动机额定电流，当电动机过载时，电流超过额定值，经过一段时间，热继电器因发热元件过热而使与接触线圈KM串联的动断触点FR断开，线圈KM断电

之后使所有动合触点断开，从而使电动机停转，达到过载保护的目的。图4-23137ppt课件实验实训四三相异步电动机继电器—接触器控制电路三、实验器材1.三相交流异步电动机1台2.兆欧表1只3.交流接触器2只4.热继电器1只5.熔断器3只6

.按钮3个7.隔离开关1个四、实验步骤1.电动机绕组之间以及绕组与机壳之间绝缘电阻的测定用兆欧表分别测试各相绕组始端U、V、W与机壳之间以及各相绕组之间的绝缘电阻值，并把测量结果记录在表4-2中。测定时将兆欧表的接地端接至机壳（注意不要接触到涂漆之处，以免测量数据不准），另一测试端分别接到

定子绕组的U、V、W端，然后以一定的速度摇转兆欧表手柄，并保持手柄速度不变，读出兆欧表读数。若此值大于0.5MΩ，表示电动机绕组与机壳之间的绝缘良好；若小于0.5MΩ，则表示电动机通电后将有严重漏电现

象，会危及操作人员的安全，必须进行修理后方能使用。若要测试两相绕组之间的绝缘电阻值，只需把兆欧表的两测试端分别接到任意两相绕组的始端，用上述同样的方法摇转兆欧表手柄，读出兆欧表读数。138ppt课件实验实训四

三相异步电动机继电器—接触器控制电路2.三相异步电动机直接起动控制实验按图4-23所示线路接线，先接主电路，再接控制电路。接好线路后须经教师检查，确认线路无误后方能合上隔离开关QS，进行三相异步电动机直接起动（按下SB2）及停车（按下SB1）实验，注意观察交流接触器的工作情

况。起动电动机后，扳动隔离开关切断电源，使电动机停转。然后重新接通电源，观察电动机是否会自行起动（不按SB2），亦即线路是否具有失压保护作用。切断电源，使电动机停转。拆除与起动按钮SB2并联的自锁触头KM

，再重新接通电源，进行点动控制实验。五、注意事项1.三相异步电动机起动前，转轴上应无导线缠绕及其他物品触及。2.起动三相异步电动机时听到的声音应是均匀平滑的，并在10秒内达到额定转速。若有异常噪音或转速上不去，很可能为单相运行，应及时切断电源，进行检查。六

、实验结论利用接触器、继电器可以很好地控制三相异步电动机进行起动、正转。139ppt课件第五章电器及其用电技术知识目标1.掌握开关电器、主令电器、接触器、继电器、断路器、熔断器的作用、结构、工作原理。2.了解各种电器规定的技术参

数和使用范围。3.了解常用低压电器新旧图形符号和文字符号。4.了解电工仪表的类型、误差及常用电工仪表的符号和意义。5.了解电流、电压、电阻的测量方法。6.掌握安全用电常识。7.了解常用安全用电防护措施。8.了解常用电器接地线的正确安装。技

能目标1.会识别并能简单地操作常用低压电器。2.能够用有关仪表测量电流、电压、电阻。3.会正确安装常用电器的接地线。140ppt课件第一节常用低压电器一、低压电器的基本知识低压电器是指用于交直流电压为1200V及以下的电路中，起通

断、保护、控制或调节等作用的电器。低压电器按其所控制的对象，可分为低压控制电器和低压配电电器。低压控制电器主要用于机械电力传动系统。低压控制的电器具有工作准时可靠、操作频率高、寿命长、尺寸小及便于维护等特点。这类电器有继电器、接触

器、行程开关、变阻器、电磁铁等。低压电器按其动作性质，可分为自动切换电器和非自动切换电器。自动切换电器是指接通、分断、起动、反向和停止等动作是依赖其本身参数的变化或外来的电信号自动进行或完成的，而不是由人工直接操作。这类电器有自动

开关、接触器等;非自动切换电器又称手动电器，它主要是用手直接操作来进行切换的。这类电器有刀开关、转换开关、主令电器等。低压电器的作用有：（1）控制作用。（2）保护作用。根据设备的特点，对设备、环境以及人身安全实行自动保护。141ppt课件第一节常用低压电器（3）调节作用

。低压电器可对一些电量和非电量进行调整，以满足用户的要求。（4）测量作用。利用仪表及与之相适应的电器，对设备、电网或其他非电参数。（5）转换作用。在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行，以实现功能切换。（6）指

示作用。利用低压电器的控制、保护等功能，检测出设备运行状况与电气电路工作情况。二、电磁式电器1.电磁机构的结构电磁机构又称为磁路系统，由电磁线圈、铁芯和街铁三部分组成。其主要作用是将电磁能转换为机械能并带动触头动作从而接通或断开电路。电磁机构分直流电磁机构和交流电磁机构。图5-1电磁机构的

结构形式其中，图5-1（a）、（d）为螺管式；（b）、（e）为直动式；（c）、（f）、（g）为转动式。142ppt课件第一节常用低压电器2.吸引线圈吸引线圈的作用是将电能转化为磁场能。按线圈的接线形式不同，吸引线圈可分为电压线圈和电流线圈，电流线圈可分为直流线圈和交流线圈两种。直流线圈必

须通入直流电，交流线圈必须通入交流电。单相交流电磁机构的短路环的作用是消除振动。如图5-2所示。三、电器的触头系统触头是有触点电器的执行部分，通过触头的闭合、断开类控制电路的通、断。触头的形式有点接触式、线接触式、面接触式

。其中，点接触式常用于小电流电器中，线接触式用于通电次数多、电流大的场合；面接触式主要用于较大电流的场合。如图5-3所示，（a）图为桥式触头，（b）图为指式触头。图5-3触头的结构形式图5-2单相交流电磁机构的短路环1-

衔铁2-铁芯3-线圈4-短路环143ppt课件第一节常用低压电器四、接触器接触器是一种适用于低压配电系统中远距离控制频繁操作交、直流电路及大容量控制电路的自动控制开关电器。主要用于控制电热设备、交、直流电动机等。接触器可分为交流接触器和直流接触器。1.交流接触器（1）交流接触器的

结构.图5-4为交流接触器的外形与结构图。交流接触器主要由以下3部分组成：（a）触头系统：采用双断点桥式触头结构，一般有3对常开主触头。（b）电磁系统：包括动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧。（c）灭弧系统：大容量的接触器（20A以上）采用缝隙灭弧罩及灭弧栅片灭弧，小容量接触器采用双断口触头灭弧、

电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。图5-4交流接触器的外形与结构144ppt课件第一节常用低压电器（2）交流接触器的工作原理.当吸引线圈两端加上额定电压时，动、静铁芯之间产生大于反作用弹簧弹力的电磁吸力

，动、静铁芯吸合，带动动铁芯上的触头动作，即常闭触头断开，常开触头闭合；当吸引线圈断电或端电压过低时，电磁吸力消失，衔铁及铁芯在释放弹簧作用下释放，使触头恢复常态从而实现控制电路通断和失压与欠压释放保护功能。2.直

流接触器直流接触器主要用于远距离接通和分断直流电路，还用于直流电动机的频繁起动、停止、反转和反接制动。3.接触器的主要技术指标（1）额定电压（2）额定电流（3）吸引线圈的额定电压（4）通断能力（5）操作频率（6）交、直流接触器的额定操作频率（7）寿命4.接触器的选择①根据电路中负载电流的

种类选择接触器的类型。一般直流电路用直流接触器控制，当直流电动机和直流负载容量较小时，也可用交流接触器控制，但触头的额定电流应适当选择大些。145ppt课件第一节常用低压电器②接触器的额定电压应大于或等于负载回

路的额定电压。③吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致。④额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。根据负载的额定电流，接触器的安装条件及电流流经触头的持续情况来选定接触器的额定电流。五、继电器继电器是一种控制元件，根据输入信号的不同而达到不同的控制目的。1.电磁式继

电器作用：起控制、放大、连锁、保护和调节作用。电磁式继电器可分为直流继电器、交流继电器、电压继电器、电流继电器、中间继电器和时间继电器等。（1）电磁式电流继电器.电磁式电流继电器的线圈串接于电路中，根据线圈电流的大小而动作。这种继电器的线圈导线粗、匝数少、线圈阻

抗小。电磁式电流继电器的符号如图5-5所示。①过电流继电器。正常工作时，电流流过负载，衔铁不吸合；当流过线圈的电流超过一定值时，衔铁吸合使触头动作，常闭触头打开，切断接触器线圈电路，使接触器线圈释放，接触器主触头断开主电路，起到保护作用。②欠电流继电器。正常工作时，线圈流过额定电流，衔铁处于

吸合状态；当负载电流减小至继电器释放电流时，衔铁释放，触头恢复至原始状态。欠电流继电器只用于直流电路中。图5-5电磁式电流继电器的符号146ppt课件第一节常用低压电器（2）电磁式电压继电器.电磁式电压继电器线圈的匝数多，导线细，工作时并联在回路中，根据线圈两端电压的大小

接通或断开电路。电磁式电压继电器的符号如图5-6所示。图5-6电磁式电压继电器的符号①过电压继电器。在电路中用于过电压保护。当线圈为额定电压时，衔铁不吸合。只有当线圈电压高于其额定电压一定值时，衔铁才吸合，相应

触头动作；当线圈电压低于热继电器释放电压时，衔铁返回释放状态，相应触头也返回到原始状态。②欠电压继电器。在电路中用于欠压保护。当线圈电压低于额定电压时，衔铁就吸合，而当线圈电压很低时衔铁才释放。（3）中间继电器.中间继电器的电磁线圈所用

电源有直流和交流两种。常用的中间继电器有JZ7和JZ8两个系列。147ppt课件第一节常用低压电器2.热继电器（1）热继电器的类型.热继电器主要用于电动机的长期过载保护，常用的热继电器有：双金属片式热继电器;热敏电阻式热继电器;易熔合金式热继电器。（2）热继电器的结构及工作原理

.热继电器是利用电流的热效应来切断电路的保护电器,主要由发热元件、双金属片和触头及动作机构等组成。热继电器的结构和符号如图5-7所示。热元件串接在电动机定子回路中，当电动机正常工作时，热元件产生的热量虽可使双金属片发生变形，但不足以使热继电器的触头动作。当电动机过载时，双金属片

弯曲位移增大，继电器触头动作，从而切断电动机控制回路，实现过载保护。图5-7热继电器的结构和符号148ppt课件第一节常用低压电器（3）热继电器的选择.热继电器的选择应满足以下条件：IeR≥Ied式中，IeR为热继电器发热元件的额定电流，Ied为电动机的额定电流。3.时间继电器时间继电

器用来按照所需时间间隔接通或断开被控制的电路，以协调和控制生产机械的各种动作，因此是按整定时间长短进行动作的控制电器。时间继电器按构成原理可分为电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式和数字式等；按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。4.速度继电器速度继电器是以速度的大小为信号与接触器

配合，完成笼型电动机的反接制动控制，故亦称为反接制动继电器。主要由转子、定子及触头系统三部分组成。速度继电器常用于铣床和镗床的控制电路中。速度继电器的外形、结构和符号如图5-8所示。速度继电器的转子轴与被控电机的轴相连

，当电机运行时，转子随电动机轴转动，永久磁铁形成旋转磁场，定子中的笼形导体切割磁力线而产生感应电动势，形成感应电流，在磁场的作用下产生电磁转矩，使定子随转子旋转方向转动，但由于有返回杠杆挡住，故定子只能随转子方向转动一定角度。当定子偏转到一定的角度时，在杠杆的作用下使常

闭触点打开，常开触点闭合。当被控电动机转速下降时，速度继电器转速也下降，使电磁转矩减小；当电磁转矩小于反作用弹簧的反作用力时，定子返回原位，速度继电器的触点便也恢复原位。149ppt课件第一节常用低压电器图5-8速度继电器的外形、结构和符号六、熔断器

1.熔断器的分类及原理熔断器是电力系统中过载和短路故障的保护设备。其原理是当电流超过给定值一定时间后，熔化一个或几个特殊设计配合的熔件，从而分断电路的器件。熔断器具有结构简单、体积小、价格便宜、维护方便、保护动作

可靠和消除短路故障时间短等优点。常用的熔断器有瓷插式、有填料螺旋式、无填料密闭管式等几种类型。2.熔断器的结构及熔断时间熔断器由熔体和熔座两部分组成，在正常情况下，熔体中通过额定电流时熔体不应该熔断，当电

流增大至某值时，熔体经过一段时间后熔断并熄弧，这段时间称为熔断时间。3.熔断器的选择及性能指标选择熔断器时主要参考3个技术参数：（1）额定电压（2）额定电流（3）极限分断能力150ppt课件第一节常用低压电器七、开关电器1.刀开关刀开关的典型结构如图5-10所

示，主要由静插座、触刀、操作手柄、绝缘底板组成。刀开关可分为：（1）开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）（2）带熔断器式刀开关（3）负荷开关图5-10刀开关的典型结构负荷开关又分为：①开启式负荷开关；②封闭式负荷开关。开启式负荷开关常用作交流380V/220V

，额定电流至60A的照明配电线路和小容量的电动机非频繁启动的操作开关；封闭式负荷开关一般用在额定电压为交流380V、直流440V，额定电流至600A的电路，作为手动、不频繁的接通与分断负载电路，一般用于控制交流异步电动机。151ppt课件第一节常用低压电器2.组合开关组合开关又称转换开关，由分

别装在多层绝缘件内的动、静触头组成。常用的组合开关为HZ系列，其结构如图5-11所示。图5-11HZ系列组合开关的结构3.低压断路器（1）低压断路器的功能.低压断路器又称自动空气开关，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、

过载和短路保护的开关电器。低压断路器分为框架式DW系列（又称万能式）和塑料外壳式DZ系列（又称装置式）两大类，主要在电路正常工作条件下作为线路的不频繁接通和分断用，并在电路发生过载、短路及失压时能自动

分断电路。152ppt课件第一节常用低压电器（2）DZ系列断路器.DZ系列断路器由触头系统、灭弧室、传动机构和脱扣机构等组成，如图5-12所示。图5-12DZ系列断路器的结构八、主令电器1.控制按钮控制按钮是一种简单电器，不直接控制主电路，

而在控制电路发出手动控制信号。其结构和符号如图5-13所示。控制按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳组成。图5-13控制按钮的结构与符号控制按钮可分为开启式（K）、保护式（H）、防水式（S）、防腐式（F）、紧急式（J）、钥匙式（Y）、旋钮式（X）和带指示灯

式（D）等类型。图5-13153ppt课件第一节常用低压电器2.位置开关位置开关又称行程开关或限位开关，它的作用是将机械位移转变为电信号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、反转、变速或循环，从而控制机械运动或实现

安全保护。位置开关包括行程开关、限位开关、微动开关及由机械部件或机械操作的其他控制开关。位置开关有两种类型：直动式（按钮式）和旋转式。其结构基本相同，由操作头、传动系统、触头系统和外壳组成,主要区别在传动系统。3.接近开关接近开关又称无触点行程开关，是当某种物体与之接近到一定距离时就发出“动作”信

号，而不需施以机械力。接近开关的用途已经远远超出一般的行程开关的行程和限位保护，它还可用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在、检测零件尺寸、无触点按钮及用作计算机或可编程控制器的传感器等。接近开关按工作原理分

为高频振荡型（检测各种金属）、永磁型及磁敏元件型、电磁感应型、电容型、光电型和超声波型等几种。常用的接近开关有LJ系列、SQ系列、CWY系列和3SG系列。其中，3SG系列为德国西门子公司生产的新型产品。4.万能转换开关万能转换

开关可同时控制许多条（最多可达32条）通断要求不同的电路，而且具有多个挡位，广泛应用于交直流控制电路、信号电路和测量电路，亦可用于小容量电动机的起动、反向和调速。由于其换接的电路多，用途广，故有“万能”之称。万能

转换开关以手柄旋转的方式进行操作，操作位置有2～12个，分定位式和自动复位式两种。154ppt课件第二节电工测量一、电工仪表的概念、类型、准确度和误差1.电工仪表的概念电工仪表是实现电工测量过程所需技术工具的

总称。电工仪表的测量对象主要是电学量和磁学量。电学量又分为电量与电参量。通常要求测量的电量有电流、电压、功率、电能、频率等；电参量有电阻、电容、电感等。要求测量的磁学量有磁感应强度、磁导率等。2.电工仪表的类型(1)按测量方法可分为

比较式仪表和直读式仪表两类。比较式仪表需将被测量与标准量进行比较后才能得出被测量的数值，常用的比较式仪表有电桥、电位差计等。直读式仪表将被测量的大小由仪表指针在刻度盘上直接指示出来，常用的电流表、电压表等均属直读式仪表。(2)按被测量的

种类可分为电流表、电压表、功率表、频率表、相位表等。(3)按电流的种类可分为直流仪表、交流仪表和交直流两用仪表。(4)按工作原理可分为磁电式仪表、电磁式仪表、电动式仪表等。(5)按显示方法可分为指针式（模拟式）仪表和数字式仪表。指针式仪表用指针和刻度盘指示被测量的数值；数

字式仪表先将被测量的模拟量转化为数字量，然后用数字显示被测量的数值。155ppt课件第二节电工测量(6)按准确度可分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0共7个等级。3.电工仪表的准确度和误

差电工仪表的准确度是指测量结果（简称示值）与被测量真实值（简称真值）之间相接近的程度，是测量结果准确程度的量度。误差是指示值与真值的偏离程度。准确度与误差本身的含义是相反的，但两者又是紧密联系的，测量结果的准确度高，其误差就小。因此，在实际测量中往往采用误差的大小来表示准确度的高低。二、电流

、电压、电阻的测量1.电流的测量〔如图5-14(a)所示〕测量直流电流通常采用磁电式电流表，测量交流电流主要采用电磁式电流表。电流表必须与被测电路串联，否则将会烧毁电表。此外，测量直流电流时还要注意仪表的极性，仪表的正负极必须与电源的正负极相对应，保证电流从仪表的

正极流入，从负极流出。156ppt课件第二节电工测量图5-14使用电流表前还应注意电流表的量程，当电流表的量程不够时，必须换用大量程的电流表或扩大量程。扩大量程的方法是在表头上并联一个称为分流器的低值电阻RA，如图5-14（b）所示，分流器的阻值为：RA=Ro/(n－1

)2.电压的测量〔如图5-15(a)所示〕测量直流电压通常采用磁电式电压表，测量交流电压主要采用电磁式电压表。电压表必须与被测电路并联，否则将会烧毁电表。同电流的测量一样，测量直流电压时也要注意仪表的极性，即仪表的正、负极与电源的正负极相对应。扩大量程的方法是在

表头上串联一个称为倍压器的高值电阻RV，如图5-15（b）所示，倍压器的阻值为：RV=(m－1)Ro157ppt课件第二节电工测量图5-153.电阻的测量电阻的测量现在一般常用万用表进行。（1）磁电式万用表（如图5-16所示）①直流电流的测量。②直流电压的测量。③交流电压的测量。158ppt课件第

二节电工测量图5-16磁电式万用表④电阻的测量.(2)500型万用表(如图5-17所示）图5-17500型万用表159ppt课件第二节电工测量(3)数字式万用表.数字式万用表由功能变换器、转换开关和直流数字电压表3部分组成，其工作原理如图5-18所示。直流数字式电压表是数字式万用表的

核心部分，各种电量或参数的测量，都首先经过相应的变换器，将其转化为直流数字式电压表可以接受的直流电压，然后送入直流数字式电压表，经模／数转换器变换为数字量，再经计数器计数并以十进制数字的形式被测量显示出来。图5-18数字式万用表的工作

原理图5-19数字式万用表的外形160ppt课件第二节电工测量①输入端插孔：黑表笔总是插“COM”插孔；测量交直流电压、电阻、二极管及通断检测时，红表笔插“V/Ω”插孔；测量200mA以下交直流电流时，红表笔插“mA”插孔；测

量200mA以上交直流电流时，红表笔插“A”插孔。②功能和量程选择开关：交直流电压挡的量程分别为200mV、2V、20V、200V、1000V共5挡；交直流电流挡的量程分别为200μA、2mA、20mA

、200mA、10A共5挡；电阻挡的量程为200Ω、2kΩ、20kΩ、200kΩ、2ＭΩ、20ＭΩ、200共7挡，其中200挡用于判断电路的通、断。③β插座：测量三极管的β值，注意区别管型是NPN型还是PNP型。161ppt课件第三节安全用电一、安全用电的常识安全用电的常识包括电流对人体的

危害程度及相关因素，安全电流及安全电压的规定，以及为确保用电安全的防护措施等。对于不同的人体以及人体的不同部位，电流的作用是不相同的；而不同的电流(直流电、50Hz交流电和高频电)对人体的危害也是不相同的。触电的伤害程度与时间、电流通过人体的路径及人体的健康状况均有关。为确保人身安全，世界各国均制

定了安全电压(或安全电流)。这些安全用电的基本常识，在《日用电器技术知识手册》中可查到。一般人体安全电流为7mA以下，安全电压为36V以下。162ppt课件第三节安全用电二、常用安全防护措施人体触电的根本原因是一定量值的电流通过人体所致，那么

只要人体不直接接触带电导体，或使某些带电导体与大地之间等电位，这样即使人体接触它也不会产生触电电流，或虽有电流却远小于人的摆脱电流而视为安全带电体。预防触电事故发生或减轻触电产生的危害，常采用以下6种防护措施：(1)隔离:隔

离法就是不让人体直接接触电器的带电部分，甚至于不接触电路本身，这样就不会发生触电事故。这是一种最好的防护方法。如常见的拉线开关，各种遥控家用电器等。(2)绝缘:这种方法是将电器的带电部分都包封在绝缘材料里面，人体接触的是绝缘良好的机器外壳等，绝

不会产生触电。163ppt课件第三节安全用电(3)使用安全电压:采用安全低电压给电器供电，即使有漏电对人体也无害。如采用干电池、蓄电瓶等供电，或装有独立原、副绕组的变压器(输出低于36V)给电器供电。(4)保护接地:这种方法是将电器不带电的金属外壳，用导线与大地良

好连接，使其与大地等电位，这样即使电器内部因某种原因绝缘损坏，漏电电流会通过接地系统流入大地，使金属外壳相对大地没有电压存在，人体触及也不会发生危险。(5)保护接零:将电器不带电的金属外壳与供电系统的零线连接起来，若电器因绝缘损坏，相线到金属外壳到零线构成短路，产生很大的

短路电流，足以将电源配接的保险丝熔断，或因过流迫使自动开关动作切断电源消除触电的危险。(6)安装防触电保护装置:设计一个检测电路，当检测到电器不带电的金属外壳出现高于安全电压的漏电电压时，或出现大于安全值的漏电电流时，立即切断电源。三、

常用电器接地线的正确安装1.保护接地保护接地是将电器或用电设备的金属部分通过导线接至专用接地装置，即使电气设备的外壳对电源相线漏电或短路，电器外壳对地电压在人体安全电压内，人体触及也不会发生触电事故。电气安

全规程规定，保护接地法适用于1000V以下的电气设备或者电源中性点不接地的三相供电系统，这种方法在应用时要求接地体埋入土中的对地泄漏电阻不大于4Ω。164ppt课件第三节安全用电2.保护接零在电源中性点良好接地的三相四线制供电系统中，把用电器或用电设备的金属外壳用导线与供电

系统的中线相连接。当电气设备的相线绝缘损坏与外壳发生漏电或短路时，短路电流将迅速熔断电源相线上的保险丝切断电源，从而避免触电事故发生。城市居民大多居住在楼房，不可能有方便的、良好的接地体，所以我国大多采用电源中性点接地的供电系统，这些电器的接地安装均属于保护接零。3.保护接地与保护

接零的一些注意事项（1）电源中性点接地供电系统中的电器设备不能采用保护接地。（2）电器保护接零的正确安装。需保护接零的单相或三相用电器应使用标准的三孔插座、三脚插头或四孔插座、四脚插头。并请有电工知识的人员安装，自己不能随意安装。一般在常用单相

三脚插头上可以清楚地看到“L”、“N”、E”等符号，其意义是标有“L”的插孔内电极与电源的相线(俗称火线)相连;标有“N”的插孔内电极与电源零线相连;此两孔通过插头的“L”，与“N”插脚与用电器内的电路相通。（3）电器的接地线绝不能接自来水管、天然气管等金属管道。如果给电器供电的系统是中性点接地，

电器只能采用接零保护，而绝不能采用其他方式接地，也不能用接自来水管等方法来防止电器外壳带电。如果电源是中性点不接地的供电系统，电器机壳只能连到深埋土中的良好的接地体，电器的接地线与自来水管、天燃气管等金属管道相

连是起不到接地保护作用的，因为自来水管、天燃气管等不是良好的埋地导体，而且有些房顶供水的楼房的自来水管根本就没有埋到地里，像这样的系统，若某家的电器漏电，则整幢楼的自来水管都带电，自来水管和天然气管即使是埋地的，其接头处为了密封也有橡胶圈、生胶带等绝缘物质，使

系统对地的电阻远远大于4欧姆，若电器漏电，人体触及仍会触电。165ppt课件第三篇模拟电子技术知识目标1.了解半导体的基本性能和特点。2.正确理解PN结的概念。3.熟识二极管的外形和电路符号。4.掌握二

极管的单向导电性。5.了解二极管的分类和内部结构。6.掌握二极管的伏安特性以及工作原理。7.了解二极管的主要参数。技能目标1.能够查阅半导体器件手册，按照要求选择合适的二极管。2.能按说明书使用示波器、低频信号发生器、毫伏表等常用电子仪器。第六章半导体与二极管166pp

t课件第一节半导体与二极管一、半导体简介物质按照其导电能力大致可以分为3类:导体、绝缘体和半导体。导体的导电能力很强,例如金属。绝缘体不导电,例如塑料。半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常用的半导体是硅和锗。除了导电能

力不同外，半导体还有以下一些特点：（1）导电能力对温度的反应非常灵敏。（2）导电能力对光照的反应非常敏感。（3）在纯净的半导体中掺入微量的杂质，它的导电能力会大大增强。纯净的、几乎不含任何杂质的半导体称为本征半导体，常用的本征半导体是硅和锗晶体，

它们的外层电子都是4个，所以硅和锗都是4价元素，这些外层电子称为价电子，受原子核的束缚力最小。本征半导体虽然纯净，可是导电能力却比较差。如果在本征半导体中掺入微量的某种杂质元素，其导电性能就会得到很大的改善，

这种掺入杂质的半导体称为杂质半导体。随着掺入的杂质元素不同、浓度不同，半导体的导电特性也会产生相应的变化，这样就可以通过改变杂质元素及浓度的大小来控制半导体的导电性能。在本征半导体晶体中掺入微量的5价元素（如磷）

，称之为N型半导体。在本征半导体晶体中掺入微量的3价元素（如硼），称之为P型半导体。167ppt课件第一节半导体与二极管二、二极管的基本知识1.二极管的外形及内部结构二极管是最常用的电子元器件，它的外形如图6－6所示。二极

管的内部结构如图6－7所示。图6-6二极管的几种常见外形图6-7二极管的内部结构N型或P型半导体的导电能力比本征半导体强，但是仅掺入其中一种材料并不能直接用来制造半导体器件。通常是在N型（或P型）半导体的局部再掺入浓

度较大的3价（或5价）杂质，在N型（或P型）半导体的交界面就会形成特殊的薄层——PN结，这才是构成各种半导体器件的基础。图6-7（a）是点接触型二极管，一般是用一根细金属丝和一块半导体熔接在一起而构成PN结的。主要特点是PN结的面积

非常小，不能通过较大电流，高频性能好，故适用于高频和小功率整流电路中。图6-7（b）是面接触型二极管，一般是用合金方法制成较大的PN结接触面积。主要特点是PN结的结面积很大，可以通过较大的电流，但工作频率较低，一般适用于低频和大功率整流电路中。168ppt课件第一节半

导体与二极管2.二极管的电路符号给PN结加上电极引线，外加封装外壳（常用塑料、玻璃等）就构成了半导体二极管。P区对应的电极引线称为阳极（或正极），N区对应的电极引线称为阴极（或负极）。我们可以通过外壳上的标记来区分二极管的正负极。二极管的电路符号如图6－8

所示。图6-8二极管的电路符号3.二极管的分类（1）按材料不同分为硅二极管和锗二极管。（2）按PN结的面积大小不同分为点接触型二极管和面接触型二极管。（3）按用途不同分为稳压二极管、开关二极管、发光二极管、整流二极管、热敏二极管

等。169ppt课件第一节半导体与二极管4.二极管的命名方法我国半导体器件的型号采用国家标准GB294－74的规定，是以其性能、材料、类别来命名的，具体内容可查阅相关的技术手册。国产半导体器件型号命名方法如图6－9所示,型号由5部分组成。型号组成部分的符号及其意义如

表6-1所示。图6-9国产半导体器件型号命名方法170ppt课件第二节二极管的单向导电性二极管加正向电压时，有较大的正向电流通过，这种情况称为“导通”。加反向电压时，通过的反向电流很小（实际计算中常常忽略）,这种情况称为“截止”。二极管

的这种特性称之为单向导电性。二极管的单向导电性类似于日常使用的双向开关，通过“断开”和“闭合”两种状态控制电路中电流的有无。二极管导通时，两端的压降很小，可以看作是短路，此时相当于开关的闭合；反之，二极管反向截止

时，相当于开关断开。171ppt课件第三节二极管的伏安特性与主要参数一、伏安特性二极管两端的电压和电流的关系也就是它的伏安特性。在二极管两端加上不同的电压，同时测定对应的流过二极管的电流值，就可以得出二极管伏安特

性的关系，将所测得这些电压与电流的关系数值画在直角坐标系中，于是就得到了二极管的伏安特性曲线，如图6－14所示。从图中可以得到以下结论：图6-14二极管的伏安特性曲线1.正向特性172ppt课件第三节二极管的伏安特性与主要参数2.反向特性当给二极管加反向电压时，二极管的反向电流很小，而且在很

大范围内基本上不随反向电压的变化而变化，此时二极管处于反向截止区，此处的反向电流值称为反向饱和电流（锗管的反向饱和电流比硅管大）。当反向电压超过一定数值后，反向电流会突然急剧增大，此时的现象称为反向电击穿，简称反向击穿，相应的电压称为反向击穿电压。普通的二极管反向击穿

后，反向电流突然增大，会使PN结严重发热而烧坏PN结。二极管将失去单向导电性而失效，所以要避免这种情况发生。但是，反向电流和反向电压的乘积如果不超过PN结的允许耗散功率是不会引起热击穿的。所以电击穿有时可以

利用，而热击穿必须避免。二、主要参数下面介绍二极管的几个主要参数。1.最大整流电流Ivm二极管长期工作时允许通过的最大正向电流平均值。其值与PN结的面积、材料及外部散热条件等有关。在规定的散热条件下，

二极管正向电流平均值若超过此值，则二极管内的PN结会过热而被烧坏。173ppt课件第三节二极管的伏安特性与主要参数2.最高反向工作电压URM二极管工作时允许承受的最大反向电压。超过此值时，二极管有可能因反向击穿而损坏。通

常采用反向击穿电压的1/2或1/3以确保二极管安全工作。3.最大反向电流IR给二极管加载最大反向电压时二极管的反向电流值。IR愈小，二极管的单向导电性愈好，受温度的影响就越小。4.最高工作频率fM二极管工作的上限频率。超过此值时，二极管将不能很好地体现单向导电性。在实际应用中，应根据管子所用场合，

按其承受的最高反向工作电压、最大正向平均电流、最高工作频率、环境温度等条件，选择满足要求的二极管。5.最大功耗PM保证二极管安全工作时所允许的最大功率消耗。通常大功率的二极管要加散热片。在选用二极管的时候，要根据二极管的参数去选择，既要使管子的性能得到充分发挥，又要保证管子能够安全工作。

对于那些大功率的二极管，一般都要加散热器，散热器的面积必须符合要求，不然也会损坏二极管。174ppt课件第四节二极管的简单检测一、区分两极1.观察法（1）观察二极管外壳是否标有二极管的符号。（2）观察外壳上的色点。（3）对于玻璃外壳的二极管，观察

其玻璃壳内触针所在的位置。对于点接触二极管，有金属触针的一端就是正极。2.用万用表测量判别如果二极管外壳上的标识模糊不清，可通过万用表来测量判别。如图6－17所示，将万用表置于R×1k挡，用红、黑表笔任意测量二极管两端子之间的电阻值，再交换表笔测量一次。如果两次测量结果一大一小，则说明二极管是

好的。以阻值较小的一次测量为准，红表笔所接的一端为负极，黑表笔所接的一端为正极。当万用表拨到电阻挡时，表内的电池的正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，与万用表面上用来表示测量直流电压或电流的“＋”、“－”符号恰恰相反。175ppt课件第四节二极管的简单检测二、鉴别质量

好环如图6－18所示，将万用表置于R×1k挡，测量二极管的正、反向电阻值，二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好，若测得的正向电阻太大或反向电阻太小，则表明二极管检波与整流效率不高。如果测得正向电阻为无穷大，说明二极管的内部断路，若测得的反向电阻接近

于零，则表明二极管已经被击穿。内部断路或被击穿的二极管都不能使用。图6-18测量二极管的正、反向电阻以鉴别好坏176ppt课件实验实训五练习使用示波器一、实验目的1.了解示波器的用途。2.初步掌握示波器的正确使用方

法。二、实验原理示波管主要由电子枪、竖直偏转电极和水平偏转电极组成。当信号电压输入示波器时，示波管的荧光屏上就反映出这个电压随时间变化的波形来。三、实验器材1.J2459型示波器1台；2.低压电源1台；3.变阻器1只；4.开关1只；5.导线若干。J2459型示波器如图6-22所示。图6-2

2J2459型示波器的面板177ppt课件实验实训五练习使用示波器四、实验步骤1.接通电源，打开电源开关。经预热后，荧光屏上出现亮点。调节辉度旋钮，使亮度适中。图6-23示波器实验示意图2.调节聚焦和

辅助聚焦旋钮，使亮点最圆且最小。3.旋转垂直位移和水平位移旋钮，观察亮点的上下移动和左右移动。4.把扫描范围旋钮置于“外X”挡，交直流选择开关扳到“DC”，并使亮点位于荧光屏中心。按图6-23接好电路，输入直流电压。5.移动变阻器的

滑动片，改变输入电压的大小，观察亮点的移动。6.实验完毕后，把辉度旋钮反时针旋到底，然后关机，切断电源。178ppt课件第七章整流电路、滤波电路及稳压电路知识目标1.掌握单相桥式整流电路的结构和工作原理。2.了解电容滤波电路和

电感滤波电路的作用。3.了解稳压电路的工作原理和特点。4.了解集成稳压器的使用方法。技能目标1.掌握单相桥式整流电路。2.掌握集成稳压器的基本使用方法和连接方法。3.能够使用万用表测量电压，能够使用双踪示波器观察测试波形。4.

能够根据直流稳压电源框架组装直流稳压电源。179ppt课件第一节整流电路一、整流与整流电路利用二极管的单向导电性可以将交流电转换为直流电，这一过程称为整流，这种电路就称为整流电路。常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路。二、单相桥式整流电路的结构和特点单相桥式整流电路利用整流二极管

的单向导电性，将交流电变成单向脉动直流电，其组成结构如图7－1所示。图7-1单相桥式整流电路桥式整流电路输出电压的直流成分得到提高，脉冲成分被降低，每只整流二极管承受的最大反向电压较小，变压器的利用效率高，因此被广泛使用。18

0ppt课件第一节整流电路三、单相桥式整流电路的工作原理图7-3单相桥式整流电路波形在图7－3所示的单相桥式整流电路波形中，在u的正半周时，u2>0时，VD1、VD4导通,VD2、VD3截止，故有图示iD1（iD4）的波形；同样，在u1的负半周时，u2<0时，V

D1、VD4截止VD2、VD3导通，故有电流iD2（iD3）.可见在u的正、负半周均有电流流过负载电阻RL，且电流方向一致，综合得到uo（io）的波形。181ppt课件第二节滤波电路经过整流电路后的输出电压已经是单相的直流电压，但是其中含有直流和交流的成分，电压的大小仍有变化

，这种直流电称为脉动直流电。对于某些工作（如蓄电池充电），脉动电流已经可以满足要求，但是对于大多数电子设备，需要平滑的直流电，故整流电路后面都要接滤波电路，尽量减小交流成分，以减小整流电压的脉动程度，适合稳压电路的需要，这就是滤波。由此组成的电路称为滤波电路。一、RC平滑滤波电路1.RC

平滑滤波电路的结构在负载上并联一个电容器，利用电容器充放电时端电压不能跃变的特性使直流输出电压保持稳定。图7－5为一个简单的整流滤波电路，二极管VD起整流作用，与负载并联的电容C起滤波作用，这个电容器就是一个最简单的滤波器。图7-5RC平滑滤波电路182ppt课件第二

节滤波电路2.RC平滑滤波电路的工作原理下面结合图7－6来讲述RC平滑滤波电路的工作原理。图7-6滤波电容器的作用图7-7LC平滑滤波电路由于二极管的整流作用，未接滤波电容器时，忽略二极管正向压降，输出为半波，如图

7-6（a）所示；并联滤波电容器以后，由于电容两端电压不能跃变，输出波形如图7-6（b）所示。改善滤波电容器的性能可获得直流信号。二、LC平滑滤波电路1.LC平滑滤波电路的结构在滤波电容之前串接一个铁芯电感线圈，就组成LC平滑滤波电路，如图7－7所示。LC平滑滤

波电路可有效减小输出电压的脉动程度，适用于电流较大、要求输出电压脉动很小的场合，或用于高频场合。2.LC平滑滤波电路的工作原理电容和电感都是基本的滤波元件，当通过电感线圈的电流发生变化时，线圈中会产生自感电动势阻碍电流变化，因此通过电感的电流不能突变，流过负载的

电流也就不能突变，从而使负载电流和负载电压的脉动大为减小，电流平滑，输出电压的波形也就平稳了，达到了滤波目的。183ppt课件第三节稳压电路与直流稳压电源一、稳压管1.稳压管的特性稳压管是一种特殊的面接触型二极管

,伏安特性与二极管类似，如图7-8(a)所示。但它的反向击穿是可逆的，而且其反向击穿后的特性曲线比较陡直，反向电压基本不随反向电流的变化而变化，具有稳定电压的特点，这就是稳压管的稳压特性。由于硅半导体的温度特性好,通常稳压管是用

硅材料制成的,称为硅稳压管。稳压管的符号和等效电路如图7－8(b)所示。图7-8稳压管的伏安特性和等效电路2.稳压管的主要参数稳压管的主要参数为稳压值UZ和最大稳定电流IZM，稳压值UZ一般取反向击穿电压。稳压管使用时一般需串联限流电阻，以确保工作电流不超过最大稳定电流IZM。184ppt课件

第三节稳压电路与直流稳压电源二、稳压管稳压电路稳压管稳压电路如图7－9所示，其工作原理是：当稳压管工作在反向击穿状态时,如果输入直流电压有波动或负载发生变化,将会使UO有变化的趋势,这时IZ会发生剧烈变化,通过限流电阻R两端电压的变化来补偿输入直流电压或负载的

变化,从而达到稳定UO的目的。图7-9稳压管稳压电路三、直流稳压电源1.直流稳压电源的组成直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路4部分组成。图7－10为直流稳压电源的组成框图。图7-10直流稳压电源的组成框图185ppt课件第三节稳压电路与直流稳压电源（1）电源变压器.

将电网供给的交流电压转换为与所需直流电源值相近的低交流电压，一般要求变压器副边电压应高于所需直流电压1.2–1.5倍。（2）整流电路.利用二极管的单向导电性将变压器次级低压交流电变换成单方向脉动直流电。但是这种直流电幅值

变化较大，需要通过滤波电路以减小其脉动，实际多采用桥式整流电路。（3）滤波电路.将脉动的直流电压变换为平滑的直流电压,减小整流电压的脉动程度，以适合稳压电路的需要。利用电感和电容的阻抗特性，将整流后的单向脉动电流中的交流成

分滤去，使其脉动电流变换成平滑的直流电。（4）稳压电路.在交流电源电压波动或负载变化时，使直流输出电压稳定，从而得到基本上不受外界影响的稳定的直流电。2.直流稳压电源的基本电路如图7-11所示，直流稳压电源的基本电路由4个二极管组成桥式整流电路，电容C起滤波作用，滤波电容的容量

大小对滤波效果有不同影响，电容容量越大，效果越好。电阻作为负载使用。图7-11直流稳压电源的基本电路186ppt课件第四节集成稳压电路一、集成稳压器的类型目前常用的是能够输出正或负电压的三端集成稳压器，根据输出类型又分固定输出和输出可调两类。常用的是：（1）三端固定输出正电压的

集成稳压器W78××系列；（2）三端固定输出负电压的集成稳压器W79××系列；（3）三端电压可调正电压集成稳压器W317、W117；（4）三端电压可调负电压集成稳压器W337、W137。1.W78××系列该系列输出的是稳定正电压，其外形

如图7－12所示。图7-12W78××系列外形图W7805输出+5V；W7809输出+9V；W7812输出+12V；W7815输出+15V。187ppt课件第四节集成稳压电路2.W79××系列该系列输出的是

稳定负电压，其外形如图7－13所示。二、集成稳压电路的应用图7-14和图7-15分别为W78××、W79××系列三端稳压电源的基本应用电路。下面列举了一些实用电路接法，仅供参考。1.W78××系列稳压器接线图图7－14中，1端:输入端；2端:公共

端；3端:输出端。图7-14W78××系列稳压器接线图2.W79××系列稳压器接线图图7－15中，1端:公共端；2端:输入端；3端:输出端。图7-15W79××系列稳压器接线图3.实际应用接线图（如图7-16所示）同时输出两组正负电压的接法如图7-17所示。图7-17同时

输出两组正负电压的电路图7－13188ppt课件实验实训六单相桥式整流电路实验一、实验目的1.学会单相桥式整流电路的连接方法。2.会用示波器观察单相桥式整流电路的输入、输出波形。3.了解输入、输出电压的关系。二

、实验原理单相桥式整流电路由变压器和4个二极管组成，其组成结构如图7－20所示。该电路利用整流二极管的单向导电性，将交流电变成单向脉动电流，输出电压中包含有一定的直流成分。图7-20单相桥式整流电路三、实验步骤1.依据图7-20在通用电

路板上接好线路。实验过程中，将4个二极管接成桥式。2.用示波器观察变压器次级电压U2与整流输出电压UL，将数据记入表中。3.根据表7-2中实验所测电压数据，在直角坐标系中画出单相桥式整流电路的输入、输出电压波形图

，并注意两个波形之间对应的相位关系。189ppt课件第八章晶体管知识目标1.了解晶体管的结构和类型。2.认识晶体管的电路符号，能够区分NPN型和PNP型晶体管。3.理解晶体管的电流放大作用。4.了解晶体管的工作状态。5.了解晶体

管的主要参数。技能目标1.掌握用万用表粗略鉴别晶体管的管型和管脚的方法。2.能够进行简单的放大电路参数计算。3.会用毫伏表测量输入、输出信号的有效值。190ppt课件第一节晶体管的结构一、晶体管的外形和电路符号双极型晶体管又称半导体晶

体管，形状各异，图8－1所示为晶体管的几种常见外形，其共同特征就是具有3个电极，这正是“晶体管”又被称为“三极管”的原因。晶体管的电路符号如图8－2所示，其中发射极的箭头表示电流方向。图8-1晶体管的几种常见外形图8-2晶体管的

电路符号二、晶体管的结构半导体晶体管是由两个相距很近的PN结构成的，内部为由P型半导体和N型半导体组成的3层结构，可以概括为“由3个区，2个PN结组成”。根据结构次序分为NPN型和PNP型两大类。如图8－3（a）所示，NPN型晶体管内两个PN结把半导体分成3部分，分

别称为基区、发射区和集电区，各自引出3个电极（基极b、发射极e和集电极c）。如图8－3（b）所示，3层结构可以形成2个PN结，其中基区与发射区交界处的PN结称为发射结，基区与集电区交界处的PN结称为集电结。图8－3191ppt课件第一节晶体管的

结构晶体管的结构犹如“背靠背”的两个二极管，如图8-4所示。三、晶体管的类型晶体管可以根据结构、材料、功率、工作频率以及用途等进行分类。（1）按半导体材料分为硅管和锗管。（2）按内部结构分为NPN型管和PNP型管。（3）按功率分为小功率管

和大功率管。一般小功率管的额定功耗在1W以下，而大功率管的额定功耗可达几十瓦以上。(4)按特征频率分为高频管和低频管。一般低频管适用于频率在3MHz以下的电路中，而高频管的工作频率可达几百兆赫。图8-3晶体管的结构图8-4晶体管的两个PN结结构示意图19

2ppt课件第二节晶体管的放大作用一、晶体管放大电路晶体管具有放大能力的外部条件是在两个PN结上加合适的电压：发射结加正向电压（正偏电压），集电结加反向电压（反偏电压），如图8－5所示（以NPN型为例）。图8-5晶体管放大电路二、晶体管的放大作用以

共发射极接法为例，当基极电压UB有微小的变化时，基极电流IB也会随之有变化，集电极电流IC会有一个很大的变化。基极电流IB越大，集电极电流IC也越大；反之，基极电流IB越小，集电极电流IC也越小，即基极电流IB控制集电极电流IC的变化。

集电极电流IC的变化比基极电流IB的变化大得多，这就是晶体管的放大作用。IC的变化量与IB的变化量之比叫做晶体管的放大倍数β（β=ΔIC/ΔIB，Δ表示变化量）。不同的晶体管有不同的β值，一般晶体管的β值在20~200之间。

对于晶体管的放大作用可以这样理解：基极电流的微小变化引起集电极电流较大的变化，所以当基极中输入一个小的信号电流便可以在集电极电路中得到一个与输入信号规律相同但放大了的信号电流，这就是电流放大的意义。晶体管是一个电流控制元件，放大后信号的能量由电源提供，而非凭空增加。1

93ppt课件第三节晶体管的工作状态一、晶体管的输入特性晶体管的输入特性是指当集—射极电压UCE为常数时，基极电流IB与基—射极电压UBE之间的关系曲线。二极管的伏安特性一样，晶体管的输入特性也有一段死区，只有当UBE大于

死区电压时，晶体管才会出现基极电流IB。二、晶体管的输出特性晶体管的输出特性是指当基极电流IB一定时，集电极电流IC与集—射极电压UCE之间的关系曲线。在不同的IB下，可得出不同的曲线，所以晶体管的输出特性是一组曲线。通常把输出特性曲线分为3个工作区，如图8－7所示。

1.放大区输出特性曲线的近于水平部分是放大区。在放大区,IC＝βIB,由于在不同IB下电流放大系数近似相等，所以放大区也称为线性区。晶体管要工作在放大区，发射结必须处于正向偏置，而集电结则处于反向偏置，对硅管而言应使UBE>0，UBC<0。图8-7晶体管的输出特性曲线194pp

t课件第三节晶体管的工作状态2输出特性曲线的陡直部分是饱和区，此时IB的变化对IC的影响较小，放大区的β不再适用于饱和区。在饱和区，UCE＜UBE，发射结和集电结均处于正向偏置。3IB＝0的曲线以下的区域称为截止区。实际上，对NPN硅管而言，当UB

E＜0.5V时即已开始截止，但是为了使晶体管可靠截止，常使UBE≤0V，此时发射结和集电结均处于反向偏置。晶体管的特性曲线比较全面地反映了各电极的电压与电流之间的关系，包括：输入特性曲线——反映输入电压与输入电流之间的关系；输出特性曲线——反映输

出电压与输出电流之间的关系。根据公共端的不同选择，晶体管在电路中可以有共射、共基、共集3种连接方式，各有特点，其中以共射组态的电路应用最为广泛。无论哪种连接方式，为了保证具有放大作用，电路必须满足发射结正偏、集电结反偏的偏置条件。三、晶体管的工作状态晶体管输出特性曲线的3个

区域对应于晶体管的3种工作状态（截止、放大和饱和）。1当加在晶体管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，晶体管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断

开状态，我们称晶体管处于截止状态。195ppt课件第三节晶体管的工作状态2.放大状态当加在晶体管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，晶体管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使晶体管具有电

流放大作用，即IC=βIB或ΔIC=βΔIB。3.饱和导通状态当加在晶体管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，这时晶体管失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。晶体管的这种状态称之为饱

和导通状态。196ppt课件第四节晶体管的主要参数一、电流放大系数β常用小功率管的β值在50～200之间，它是表征晶体管电流放大作用的最主要的参数。大功率管的β值一般较小。应注意的是，β太小的晶体管放大能力差，而β太大的晶体管则热稳定性较差。二、极间反向电流极间反向电流包括集、基间反向

饱和电流ICBO和穿透电流ICEO。（1）集、基间反向饱和电流ICBO：发射极开路时，集电结在反向偏置的作用下，集、基间的反向漏电流。它是由少数载流子漂移形成的，受温度影响很大，其值越小越好。（2）穿透电流ICEO：基极开路（IB=0）时，集电极和发射极之间的反向电流称为穿透电流，用I

CEO表示。它的大小等于反向饱和电流ICBO的（1+β）倍，同样受温度影响很大，其值越小，晶体管的稳定性越好。三、极限参数极限参数包括集电极最大允许电流ICM、反向击穿电压U（BR）CEO和集电极最大允许功耗PCM。（1）集电极最大允许电流IC

M表示允许流过集电极的最大电流，若通过晶体管的电流超过ICM时，性能将显著下降，β值迅速降低，严重时甚至会烧坏晶体管。（2）反向击穿电压U（BR）CEO表示基极开路时允许加在集电极与发射极之间的反向电压值，当UCE超过该电压

时，晶体管将被击穿。（3）集电极最大允许功耗PCM表示集电结允许的最大功率损耗，超过此值时管子将被烧坏。根据PCM=ICUCE，可以在输出特性曲线上作出PCM线，称为管耗线，再根据ICM和U（BR）CEO可以作出

晶体管的安全工作区。t197ppt课件第五节晶体管的管型和管脚的判断一、判断基极b和管子的类型用万用表的红表笔接晶体管的某一极，黑表笔依次接其他两极，若两次测得电阻都很小（在几kΩ以下），则红表笔接的为PNP型晶体管的基极b；若两次测得的电

阻都很大（在几百kΩ以上），则红表笔所接的是NPN型晶体管的基极b。二、确定发射极e和集电极c以PNP型晶体管为例，基极确定以后，用万用表的两根表笔分别接另两个未知电极，用一个100kΩ的电阻一端接基极b，一端接红表笔（相当于注入一个Ib），观察接上电阻时表针摆动的幅度大小。再把两根表笔对

调，重测一次，如图8-8所示。根据晶体管放大原理可知，表针摆动大的一次，红表笔所接的为晶体管的集电极c，另一个极为发射极e。对于NPN型晶体管，判别的方法相类似。图8-8c极和e极的判断测试过程中，若发

现晶体管任何两极之间的正、反向电阻都很小（接近于零），或是都很大（表针不动），这表明晶体管已被击穿或烧坏。198ppt课件实验实训七低频信号发生器及毫伏表的正确使用一、实验目的1.了解低频信号发生器及交流毫伏表等常用电子仪器的用途和主要指标

。2.掌握低频信号发生器和交流毫伏表的正确使用方法。二、实验原理1.信号发生器能够产生多种类型的信号，可以作为实验中的输入信号。2.毫伏表在实验中用作测量仪表，可以测量正弦信号的有效值。三、实验内容和步骤1.首先调节直流稳压电源的输出。2.用交流毫伏表测量信号发生器的

输出电压，选择合适的量程并将操作位置和读出的数值记录于表中。注意：(1)在测量UL和UC时，注意信号源和测量仪器公共端的接法；（2）信号源的输出端不能短接。199ppt课件第九章放大电路基础及分析知识目标1.理解共发射极放大电路的结构。2

.了解放大电路静态工作点的概念以及调整方法。3.了解共发射极放大电路的放大原理。4.掌握放大电路的波形失真以及调整方法。5.了解放大电路的放大倍数、输入电阻和输出电阻等外部特性。6.理解负反馈的概念及反馈

极性判别，了解反馈类型。7.了解负反馈对放大器性能的影响。8.掌握射极输出器的特点及其应用。技能目标1.使用万用表测量放大电路的静态工作点。2.掌握放大电路的静态工作点的调整方法。3.使用示波器观察信号的波形。

4.能够识别饱和失真和截止失真。200ppt课件第一节放大电路的概念及分类一、放大电路的概念若电子电路或设备具有把外界送来的微弱的电信号不失真地放大至所需数值并送给负载的能力，那么这个电路或设备就称为放大器。传感器将各种物理量（如光、声音、温

度、压力等）转化成电信号。这种信号一般都比较弱，需要经过几级放大电路得到足够大的信号，再经末级功率放大器得到较强的信号功率去推动负载，使负载（如继电路、仪表、电机等）有所动作或指示。话筒的作用就是把声音信号转换成电信号，经过扩音器对其放大后，达到足以推动

扬声器发出声音的程度，而扬声器的作用与话筒正好相反，是把电信号又还原成声音信号。放大电路可以用方框图来概括表示，如图9-2所示。图中，U·S称为信号源，它代表待放大的微弱信号；RL称为负载，它代表实际用的设备（如扬声器、显像管等）。有信号源的一端叫做输入端，有负载的一端叫做输

出端。二、放大器的分类图（1）按信号源所提供信号的幅度分为小信号放大器和大信号放大器。（2）按工作频率的高低分为直流放大器、低频放大器、中频放大器、视频放大器、高频放大器。（3）按元器件的集成化程度分为分立元件放大器和集成电路放大器。（4）按用途分为电压放大器、

电流放大器和功率放大器。（5）按晶体管的连接方式分为共发射极、共基极和共集电极放大器。图9-2201ppt课件第二节共发射极放大电路一、共发射极放大电路的组成所谓共发射极放大电路是指电路的输入回路与输出回路以发射极为公共端。图9-3所示为基本

共发射极放大电路，该电路主要由三极管、电阻、电容等元件组成。图9-3共发射极放大电路的组成(1)NPN型三极管为放大器件，是放大器的核心，实现电流的放大。(2)Rb称为基极偏置电阻，电源电压通过它为三极管提供直流通路。(3)Rc称为三极管

的集电极负载电阻，其选择应保证工作时使集电极反偏，三极管始终工作于放大状态，同时又要保证获得尽可能大的输出电压。(4)C1、C2称为隔直耦合电容，其作用是“隔直流，通交流”，可避免放大电路的输入端与信号源之间、输出端与负载之间

直流点的相互影响，还能保证输入和输出交流信号通畅地进行传输，分析电路时可认为C1、C2的交流阻抗为零，接入电路时要注意正负极。202ppt课件第二节共发射极放大电路二、静态工作点在无交流信号输入时，放大电路的直流状态称为静态，这时晶体管直流电压UBE、UCE以及对应的电流IB、IC统

称为放大电路的直流工作点，又称为静态工作点，简称Q点。1Q的重要性如图9-4所示，如果将基极电源去掉，把电源＋VCC的负端接“地”。静态时将输入端A与B短路，得IBQ＝0、ICQ＝0、UCEQ＝VCC，因而晶体管处于截止状态。当加入输入电压ui=u

AB时，若其峰值小于b-e之间的开启电压Uon，则在信号的整个周期内晶体管始终工作在截止状态，因而输出电压没有变化；即使ui的幅值足够大，晶体管也只可能在信号正半周大于Uon的时间间隔内导通，所以输出电压必然严重失真。因此

，要设置合适的静态工作点，使信号的整个周期内晶体管始终工作在放大状态，输出信号才不会产生失真。2.静态工作点的参数计算三极管导通时，UBE的变化很小，可视为常数，我们一般认为：硅管为0.7V，锗管为0.3V。当ui＝0时，建立方程，解之便可得到静

态工作点的表达式：IBQ=(VBB-UBEQ)/RbICQ=βIBQUCEQ=VCC-ICQRc图9-4放大电路的静态工作点203ppt课件第二节共发射极放大电路3.放大电路的组成原则（1）直流电源要选择合适的静态工作点

作为输出源。对于晶体管放大电路，电源的极性和大小应使晶体管基极与发射极之间处于正向偏置，静态电压大于开启电压Uon，而集电极与基极之间处于反向偏置，保证晶体管工作在放大区。（2）电路元件数值和电源的选择要合适，使放大管有

合适的静态工作电流，确保放大器件始终工作于放大区，并且不使输出信号产生明显的非线性失真。（3）输入信号必须有效地加到放大器件的输入端。对于晶体管，输入信号必须能够改变基极与发射极之间的电压，使输入端的电流或电压随输

入信号成比例变化。（4）当负载接入时，必须保证放大管输出端的变化电流应能有效地转化为电压输出，从而使负载获得比输入信号大得多的信号。（5）直流电源的极性必须与放大器件的类型配合，电路中带极性的电容的连接要正确

。204ppt课件第三节放大电路的工作原理一、共发射极放大电路的工作原理在图9－7所示的基本共射放大电路中，当ui＝0时，此时为放大电路的静态。在输入回路中，基极电源VBB使晶体管b-e之间的电压UBE大于开启电压Uon，并与基极电阻R

b共同决定基极电流IB；在输出回路中，为了使晶体管的集电结反偏，集电极电源VCC应足够高，以保证晶体管工作在放大状态；当ui不为0时，在输入回路中，必将在静态值的基础上产生一个动态的基极电流ib，在输出回路可得到动态电流ic，集电结电流的变化转化成电压的

变化，即使管压降UCE产生变化，管压降的变化量就是输出动态电压uo，从而实现了电压放大。直流电源VCC为输出提供所需能量。二、基本共射放大电路的波形分析图9－7所示的基本共射放大电路中，电流及电压的波形如图9-8所示，其中静态

时的IBQ、ICQ、UCEQ如图9-8（b）和图9-8（c）中虚线所标注。（a）为输入正弦波。（b）iB=IBQ+ib，ib为正弦波，IBQ为直流，iB为直流上叠加正弦波。IC=ICQ+ic=ICQ+βib，波形与iB相似。（c）uCE=UCEQ+uc

e，基本共射放大电路中，uce与输入电压相位相反，uCE波形为直流分量叠加uce部分。（d）去掉直流分量，得到一个与输入电压ui相位相反且放大了的交流电压uo。205ppt课件第三节放大电路的工作原理图9-8基本共射放大电路的

波形分析206ppt课件第四节放大电路的波形失真及其调整方法一、波形的非线性失真放大电路输出信号要求其形状保持输入信号的形状，如果输出波形的形状产生变形称为波形失真。产生失真的原因有多种，由于三极管的非线性(输出与输入关系特性曲线的非线性)引起的失真，称为非线性失真。三极管特性曲线的

线性区是有一定范围的，作为对放大电路的要求，应使输出电压尽可能大，但它受到三极管非线性的限制，当信号过大或静态工作点选择不合适，使三极管的工作范围超出了特性曲线的线性区，交流量在饱和区或截止区放大倍数低或不能放大就会产生非线性失真。二、饱和失真由于放大电路的静

态工作点达到了三极管特性曲线的饱和区而引起的非线性失真称为饱和失真。NPN三极管构成的放大电路饱和失真波形的特点是底部失真，如图9－9所示。图中所示为由NPN型三极管构成的基本共射放大电路的输入、输出波形图

，上部曲线是输入波形，下部曲线是输出波形。集电极的输出波形与基极的输入波形是反相的，同时输出波形存在失真。图9-9基本共射放大电路饱和失真的示波器波形图产生饱和失真的原因是：由于静态工作点偏高，输入信号在正半周时，放大电路进入

饱和区，负半周有一部分被“削去”，形成了饱和失真。消除饱和失真的方法：增大Rb，减小IBQ，降低Q点。207ppt课件第四节放大电路的波形失真及其调整方法三、截止失真由于放大电路的静态工作点达到了三极管特性曲线的截止区而引起的非线性失真称为截止失真。

由NPN三极管构成的基本共射放大电路截止失真的示波器波形图如图9－10所示。NPN三极管构成的放大电路截止失真波形的特点是顶部失真。图9-10基本共射放大电路截止失真的示波器波形图产生截止失真的原因：由于静态工作点Q偏低，输入信号在负半周就有一部分进入截止区，使发射结处于

反向偏置而截止，于是在正半周的一部分被“削掉”，形成了截止失真。消除截止失真的方法：减小Rb，增大IBQ，提高Q点。四、双向失真静态工作点偏高，输出波形易产生饱和失真；静态工作点偏低，输出波形易产生截止失

真。但是当输入信号过大时，管子将工作在非线性区，输出波形会产生双向失真。由NPN三极管构成的基本共射放大电路双向失真的示波器示意图如图9－11所示。图9-11基本共射放大电路双向失真的示波器波形图解决双向失真的办法，一是设法降低输入电压的ui幅度，二是适当提高电源电压VCC，并调节Rb选择

适当的静态工作点。208ppt课件第五节放大电路的放大倍数、输入电阻和输出电阻一、放大电路的输入电阻Ri输入电阻Ri就是从放大电路输入端看进去的交流等效电阻，如图9－12所示。图9-12测量输入电阻的

电路由于放大电路与信号源相接时，输入电压为ui，输入电流为ii，故对于信号源而言，放大电路的输入端就相当于一个负载电阻，即输入电阻Ri为：Ri=ui/ii=Ui/Ii二、输出电阻Ro粗略地讲，输出电阻Ro就是从放大电路的输

出端看进去的等效电阻，如图9－13所示。图9-13测量输出电阻的电路209ppt课件第五节放大电路的放大倍数、输入电阻和输出电阻放大电路的输出电阻Ro可按以下步骤计算：（1）断开负载电阻RL，测出此时的输出电压即为电动势E0。（2）接上负载电阻RL，测出此时的

输出电流Io，并利用全电路的欧姆定律公式则有如下关系：Io=E0/(Ro+RL)于是，可以解出输出电阻Ro为：Ro=(E0/Io)-RLRo越小，接上负载RL后输出电压下降越小，说明放大电路带负载能力强。因此，输出电阻反映了放大电路

带负载能力的强弱。三、放大倍数放大倍数又称增益，反映放大电路的放大能力。它定义为输出信号与输入信号的比值。由于信号有电压和电流两种形式，所以放大倍数也有电压放大倍数和电流放大倍数两种常用形式。电压放大倍数为：Au=uo/ui电流放大倍数为：Ai=io/ii210ppt课件第六

节负反馈对放大电路性能的影响一、反馈1.反馈的概念所谓反馈，通常是指将输出量通过一定方式引回到输入端，从而对该输出量进行控制和调节的过程。具体地讲，就是指将放大器输出量（电压或电流）的一部分或全部通过一定方式的网络

（称反馈网络）反方向送到输入回路，与输入信号串联或并联，从而影响电路性能的一种电路技术。2.负反馈放大电路的方框图及一般表达式凡是反馈信号削弱输入信号，使净输入信号减小的反馈称为负反馈。负反馈放大电路由基本放大电路A和

反馈网络F组成，其方框图如图9－14所示。图9-14负反馈放大电路的方框图输出信号Xo的部分或者全部通过反馈网络F送到输入回路，并与输入信号Xi进行相减后，得到削弱的净输入信号Xid,再进入基本放大电路。负反馈有抑制和稳定输出量的作用。211ppt课件第六节负反馈对放大电路性能的影响3.反馈的类

型反馈有多种分类方法，不同类型的反馈，对放大电路的性能产生不同的影响。（1）正反馈与负反馈。正反馈使放大电路的放大倍数得到提高；负反馈使放大电路的放大倍数降低，但同时改善了放大电路的其他性能。（2）交流反馈、直流反馈和交直流

反馈。直流负反馈的作用是稳定放大电路的静态工作点；交流负反馈则可以改善放大电路的各项动态性能指标。（3）电压反馈与电流反馈。根据反馈信号采样方式的不同，反馈可分为电压反馈和电流反馈。电压负反馈稳定输出电

压；电流负反馈则能稳定输出电流。（4）并联反馈与串联反馈。根据输入回路中反馈信号与外加输入信号求和方式的不同，反馈可以分为串联反馈和并联反馈。串联负反馈使输入电阻提高，而并联负反馈使输入电阻降低。4.反馈极性的判断方法在具体电路中，判断反馈极性是正反馈还是负反馈

，一般是利用电路中各点对“地”的交流电位的瞬时极性来判别。212ppt课件第六节负反馈对放大电路性能的影响5.负反馈的组态（1）电压串联负反馈（2）电压并联负反馈（3）电流串联负反馈（4）电流并联负反馈二、负反馈对放大电路性能的影响引入负反馈后，虽使放大倍数下降，却能换取其他性能

的改善。213ppt课件第六节负反馈对放大电路性能的影响1.负反馈对放大倍数的影响负反馈使放大倍数下降,提高放大倍数的稳定性，稳定性是以损失放大倍数为代价的。2.负反馈对输入电阻的影响负反馈对输入电阻的影响，只取决于反馈电路在输入端的连接方式，即取决于是串联

反馈还是并联反馈。串联反馈使输入电阻提高；并联反馈使输入电阻下降。3.负反馈对输出电阻的影响负反馈对输出电阻的影响，只取决于反馈电路在输出端的连接方式，即取决于是电压反馈还是电流反馈。电压反馈使输出电

阻降低；电流反馈使输出电阻提高。电压串联电压并联电流串联电流并联Ruf减小减小增大增大特点稳定输出电压稳定输出电流用途电压放大电流-电压变换电压-电流变换电流放大4负反馈可以使放大电路的非线性失真减小，还可以抑制放大电路自身产生的噪声。放大电路的非线性失真和自身的噪声产生于电

路内部，引入负反馈后才被抑制。对输入信号存在的非线性失真和噪声，引入负反馈将无济于事，必须采用信号处理（如有源滤波）或屏蔽等方法才能解决。5.负反馈对通频带的影响存在负反馈时,通频带的下限频率下降，上限频率提高，扩展了通频带。214ppt课件第七节共集电极放大电路——射极输出器一

、射极输出器的电路组成射极输出是指从发射极输出，接成一个共集电极电路，集电极成为输入回路和输出回路的公共端。其电路如图9－16所示，可以看出两个特点：一是集电极直接与电源相连；二是输出电压由发射极电阻RE两端得到。二、射极输出器的电路特性1.电压

放大倍数在射极输出器中，由于输出电压和反馈电压都取自RE，电压放大倍数为1，所以射极输出器没有电压放大（严格来说，uo略小于ui，并且两者是同相的）。于是，射极输出器又称射极跟随器，也叫做电压跟随器。2.输入电阻输入电阻一般可达几百千欧，比共射极基本放大电路的输入电阻大几十倍

到几百倍。因此，射极输出器的输入电阻高。3.输出电阻由于射极输出器是电压负反馈电路，能使输出电压趋于恒压，可见射极输出器的输出电阻是很低的（比共射极放大电路的输出电阻低得多），一般为几十欧到几百欧，由此也说明它具有恒压输

出特性。图9-16射极输出器的电路215ppt课件三、射极输出器的实际功用（1）在测量仪器的放大电路中，用射极输出器作为输入极，使输入电阻提高，减少了输入信号的损耗，减轻信号源的负担，从而提高测量的准确性。（2）用射极输出器作多级放大电路的输出极，能使放大电

路的输出电阻很小，从而提高电路的负载能力。（3）用射极输出器作为放大器的中间隔离级，起阻抗变换的作用，也可用它连接两电路，减少电路间直接相连所带来的影响，起缓冲作用，并可以减少后级对前级电路的影响，可以使前级输出较大电压，后级获得较

大功率。216ppt课件实验实训八单级电压放大电路一、静态工作点的调试三极管组成的放大电路正常工作的前提是选择合适的静态工作点。静态工作点的调试有两种方法:（1）静态调试，调RP1使UCE=0.5，VCC=6V，即使静态工作点在直流负载线的中点。（2）动态调试，当输入信号后，用示波器观察输出

波形，调节RP1使输出波形幅值最大且不失真时为其最佳静态工作点。具体步骤如下：（1）按图9－21连接电路,电源接+12V,电路板地线与电源地线相连。图9-21单级电压放大电路（2）用万用表直流电压10V挡测

量UCE，调节RP1使UCE=6V,将数据填入表中。二、电压放大倍数的测试放大器空载和带不同负载时有不同的电压放大倍数。电压放大倍数的测试步骤如下：（1）输入f=1000Hz,峰峰值Upp=60mV的正弦信号。（2）用示波器

测量空载时输出电压Uo,测量RL=5.1kΩ时的Uo,测量RL=5.1kΩ+2.2kΩ时的Uo填入表中,并用示波器观察输出波形与输入波形的相位差。217ppt课件第十章运算放大器知识目标1.熟悉运算放大器的结构和符号。2.了解集成运算放大器的组成类型和主要参数

。3.理解集成运算放大器的理想条件。4.了解集成运算放大器的基本运算电路。5.了解温度漂移现象及其产生的原因。6.了解差分放大器的结构和特点。7.理解差分放大器对温度漂移的抑制作用。8.了解功率放大的概念。9.了解互补对称功率放大

器基本电路（OCL电路）。技能目标1.能正确识读集成运算放大器的引脚。2.初步具备排除集成运算放大器常见故障的能力。3.掌握集成运算放大电路的调测方法。218ppt课件第一节运算放大器基础一、集成电路所谓集

成电路，是相对于分立元件而言的，就是把整个电路的各个功能元件（二极管、晶体管、小电阻、小电容等）以及连接导线集中制造在一块半导体芯片上，组成一个不可分割的整体。由于集成电路中的元器件密度高、引线短，外部接线大为减少，因

而大大提高了电子电路的可靠性和灵活性。集成电路按照功能可分为两大类：模拟集成电路和数字集成电路。模拟集成电路主要处理模拟信号，用于放大或变换连续变化的电压或电流信号。运算放大器是模拟集成电路中最主要的产品之一，它是具有高开环放大倍数、高输入电阻和低输

出电阻的多级直接耦合放大电路。随着半导体工艺的发展，运算放大器已经由分立元件电路发展到了集成运算放大器，其应用也远远超出数学运算的范畴，在信号处理、信号测量及波形产生等方面获得了广泛应用。数字集成电路是处理数字信号的电路，用于处理不连

续变化的电压或电流信号，在电路中只表现为信号的高低电平。数字集成电路主要研究电路输入和输出之间的逻辑关系，其分析工具和方法与模拟集成电路完全不同，具有独立的基础理论。二、集成运算放大器集成运算放大器早期是用在模拟计算机中作加法器、乘法器用的，所以

叫做“运算放大器”。集成运算放大器具有体积小、重量轻、价格低、可靠性高、通用性好以及温度特性好等优点，在自动检测、自动控制、信号产生与处理等方面获得了广泛的应用。1.集成运算放大器的电路符号与常见外形219

ppt课件第一节运算放大器基础集成运算放大器的电路符号参见图10-1。图10-1（a）为新国标的标法，图10-1（b）图为老国标的标法，但现在仍在延续使用。集成运算放大器一般都用有3个端子的矩形或三角形符号表示。它有两个输入端、一个输出端，

上面那个输入端叫做反相输入端，用“-”作标记，下面那个输入端叫同相输入端，用“+”作标记。图10-1集成运算放大器的电路符号2.集成运算放大器的组成部分集成运算放大器内部的多级放大电路由输入级、中间级、输出级以及偏置电路4个部分组成。（1）输入级是集成运算放大器的关键部分，由差动放大

电路组成，有同相和反相两个输入端。（2）中间级为集成运算放大器提供足够的电压放大倍数，主要进行信号放大，要求其电压放大倍数高，一般由共射放大电路构成。（3）输出级与负载相接，要求其输出电阻低，带负载能力强，一般由射极输出

器构成。（4）偏置电路的作用是为上述各级电路提供稳定和合适的偏置电流，使各级具有合理的静态工作点，一般由恒流源电路构成。3.常用集成运算放大器的类型220ppt课件第一节运算放大器基础（1）集成运算放大器按用途可分为通用型集成运算放大

器和专用型集成运算放大器两大类。①通用型集成运算放大器的参数和指标比较均衡全面，适用于一般工程设计。通用型集成运算放大器是一般设计时应首先要考虑选择的。②专用型集成运算放大器是指为了满足某些特殊要求而设计的，其中有一项或几项指标非常突出，可以分为低功耗或微功耗型、

高速型、宽带型、高精度型、高电压型、功率型、高输入阻抗型、电流型、跨导型以及低噪声型等。（2）按供电电源分为单电源集成运算放大器和双电源集成运算放大器两类。（3）按制作工艺分为双极型集成运算放大器、单极

型集成运算放大器和双极—单极兼容型集成运算放大器。（4）按每个芯片中含集成运算放大器的数目分为单集成运算放大器、双集成运算放大器、三集成运算放大器和四集成运算放大器等。4.集成运算放大器的主要参数（1）开环差模电压放大倍数Auo：又称开环电压增益（

“开环”是指不引入反馈电路，引入反馈电路后称“闭环”），是指无外加反馈时集成运算放大器本身的差模放大倍数，它体现了运放器件的放大能力。（2）开环差模输入电阻Rid：差模输入时，运放无外加反馈时的输入电阻Rid，Rid大则运放效果好。（3）开环输出电阻Ro：运放无

外加反馈回路时的输出电阻Ro，Ro小则运放带负载能力强。（4）共模抑制比KCMR：反映了运放对共模信号的抑制能力，KCMR越大越好。221ppt课件第一节运算放大器基础三、运算放大器的基本特性在运算电路中，由于电路引入深度负反馈，运放工作在线性状态。为了突出集成运算放大器的主要性能，一般把集成运

算放大器理想化，理想运算放大器的特性如下：（1）开环电压放大倍数为无穷大，Auo=∞。（2）输入电阻为无穷大，Rid=∞。（3）输出电阻为零，Ro=0。（4）共模抑制比为无穷大，KCMR=∞。根据上述的理想条件可以推导出下面两个重要的结论：(1)理想运放两输入端

的电压相等，即:u+=u-，这种特性称为“虚短”特性。(2)理想运放两输入端的电流都为零，即：i+=i-=0，这种特性称为“虚断”特性。222ppt课件第二节运算放大器的基本运算电路一、反相比例运算电路图10-3所示电路为反相比例运算电路，输入信号Ui经过电阻R1接到反相输入端，同相输入端经

过电阻R2接地。输出电压Uo经反馈电阻Rf反馈到反相输入端。图10-3反相比例运算电路依据理想运算放大器的特性，U＋＝U-,Ii＋＝Ii-＝0,即流过R2的电流为零，则U＋＝0,U-＝0,说明反相输入端虽然没有直接接地，但其电位为“地”电位，而实际

上又不是接地，故称为“虚地”。“虚地”是反相比例运算电路的一个重要特点。应用“虚地”的特性来分析反相比例运算电路是十分方便的。由于“虚地”，U＋＝U-＝0，有：If=U—Uo/Rf=-Uo/Rf。由于

“虚断”，Ii+=Ii-=0，则If=Ii，即Ui/R1=-Uo/Rf，电压放大倍数Auf=-Uo/Ui=-Rf/R1。反相比例运算电路的特点是：（1）电压放大倍数Auf=-Rf/R1。（2）比例常数的精度取决于电阻

Rf与R1。（3）输入信号电压Ui和输出信号电压Uo相位相反。（4）当Rf＝R1时，Auf＝－1，即输出电压和输入电压的大小相等，相位相反，称为反相器，常用于信号的反相或反号运算。223ppt课件第二节运

算放大器的基本运算电路二、同相比例运算电路同相比例运算电路的特点是：（1）放大倍数Auf=-Rf/R1，表明输出电压与输入电压的比值总是大于1。（2）比例常数的精度取决于电阻Rf与R1。（3）输入信号电压U

i和输出信号电压Uo相位相同。（4）当Rf＝0（Rf短路）或R1=∞（R1断开）时，Auf＝1，即输出电压和输入电压的大小相等，相位相同，称为电压跟随器，常用作多级放大电路的输入级或输出级。(5)同相输入端不存在“虚地

”。224ppt课件第二节运算放大器的基本运算电路三、加法运算电路进行加法运算时，几个输入信号同时加在组件的同一个输入端口上。1.反相加法运算电路输出电压值等于各个输入电压值相加，实现了反相求和。可见，加法运算电路的精度与

运放本身的参数无关。2.同相加法运算电路输出电压值等于各个输入电压值相加，实现了同相求和。四、减法运算电路输出电压值等于两输入电压值之差，实现了相减功能。差动减法运算电路除了可以进行减法运算以外，还经常用于测量放大器。225p

pt课件第三节差分放大器一、零点漂移1.零点漂移的概念零点漂移是指当放大电路输入信号为零时，用高灵敏度的直流电压表测量输出端，电路输出端电压偏离原固定值而上下漂动。零点漂移简称零漂。2.产生零点漂移的原因产生零点漂移的原因很多，在放

大电路中，任何参数的变化，如电源电压的波动、元件的老化、半导体元件参数随温度变化而产生的变化等，都会使放大电路的工作点（称为零点）随着时间在原有值的基础上发生波动，逐渐向偏离初始工作点的方向变化，并被逐级

放大和传输，产生输出电压的漂移。产生零点漂移最主要的原因是温度的变化，因为晶体管是温度的敏感器件。当温度变化时，其参数UBE、β、ICBO都将发生变化，最终导致放大电路静态工作点产生偏移。由于温度变化而产

生的零点漂移，称为温漂，是衡量放大电路对温度稳定程度的一个指标。3.抑制零点漂移的措施抑制零点漂移的措施，除了精选元件、对元件进行老化处理、选用高稳定度电源以及稳定静态工作点的方法外，在实际电路中常采用补偿方法。补偿是指用另外一个元器

件的漂移来抵消放大电路的漂移，如果参数配合得当，就能把漂移抑制在较低的限度。在分立元件组成的电路中常用二极管补偿方式来稳定静态工作点，而在集成电路内部应用最广的单元电路就是基于参数补偿原理构成的差分放大电路。226pp

t课件第三节差分放大器差分放大电路（简称差放）能放大两个输入信号之差。由于它具有优异的抑制零点漂移的特性，因而成为集成运算放大器的重要组成单元,是模拟集成运算放大电路输入级所采用的电路形式。1.电路结构差分放大电路是由两个特性相同的基本放大电路组合而成，是一个对称的电路，输入信号由两个基极加入

，输出信号电压取自两个集电极电压之差，如图10-11所示。图10-11差分放大电路2.抑制温漂(1)差模信号和共模信号。差模信号是指在两个输入端加上幅度相等、极性相反的信号，如图10-12(b)所示。共模信号是指在两个输入端加上幅度相等、极

性相同的信号，如图10-12(a)所示。图10-12共模信号和差模信号示意图此外，如果极性相同，但幅度不等，则可以认为既包含共模信号，又包含差模信号。图10-12227ppt课件第三节差分放大器（2）抑制温漂的原理。当温度发生变化时，根据对称原则，两管都会有相同变化，这个效果相当于

在两个输入端加入了共模信号，在理想情况下，输出信号电压也应相等，故Uo=Uc1-Uc2=0。3.电压放大倍数(1)差模电压放大倍数。输入差模信号时，在电路完全对称的情况下，差分放大电路的输出电压为差模输出电压Uod。我们把输入差模信号时的

电压放大倍数称为差模电压放大倍数，记作Ad,则：Ad=Uod/Uid由此可见，由两个管子组成的双端输入、双端输出的差分放大电路，其电压放大倍数和共射单管放大电路的电压放大倍数相同。实际上，差分放大电路是通过牺牲一只管子的放大倍数来换取对零点漂移的抑制。(2)共模放大倍数。输入共模信号时，差分放

大电路的输出电压为共模输出电压Uoc。我们把输入共模信号时的电压放大倍数称为共模电压放大倍数，记作Ac，则：Ac=Uoc/Uic228ppt课件第三节差分放大器在电路完全对称的情况下，两集电极之间输出电压Uo=0。所以，差分放大电路对共模信号没有放大能力，即共模放大倍

数为零。4.共模抑制比共模抑制比KCMR是衡量差分放大电路抑制共模信号能力的一项技术指标，全面衡量差分放大电路抑制零漂的能力。我们将其定义为：︴KCMR越大，则共模抑制能力越强，差分放大电路的性能越好。在电路完全

对称的理想情况下，共模电压放大倍数为零，差动电路共模抑制比KCMR=∞。)dB(lg20CMRCMRcdcdAAKAAK229ppt课件第四节功率放大电路一、功率放大电路1.功率放大电路的概念多级放大电路的末级要将电压放大电路送来

的信号进行功率放大，它必须有足够大的功率去推动负载工作。只有达到一定的功率输出，才能使负载正常工作。功率放大电路就是一种以输出较大功率为目的的放大电路。它一般直接驱动负载，带负载能力强。功率放大电路的性能指标主要有最大输出功率、效率等。2.功率放大电路的特点(1)输出功率要大(2)效率要高(3)电

路散热要好（4）非线性失真要小3.功率放大电路工作状态的分类根据静态工作点位置的不同，功率放大电路的工作状态可分为甲类放大、乙类放大、甲乙类放大等。（1）甲类放大。在输入正弦信号的一个周期内，三极管都导通，称为甲类放大。此时整个周期都有iC>0，功率管的导电角θ=2π。（2）乙

类放大。在输入正弦信号的一个周期内，只有半个周期三极管导通，称为乙类放大。此时功率管的导电角θ=π。（3）甲乙类放大。在输入正弦信号的一个周期内，有半个周期以上且小于一个周期三极管是导通的，称为甲乙类放大。此时功率管的导电角θ满足：π<θ<2π。230ppt课件第四节功率放大电路二、

互不对称功率放大器1.互补对称功率放大电路的结构特点（1）由NPN型、PNP型三极管构成两个对称的射极输出器对接而成。（2）双电源供电。（3）输入端和输出端不加隔直。2.互补对称功率放大电路的工作原理图10-

13互补对称功率放大电路在图10-13所示电路中，两晶体管分别为NPN管和PNP管，由于它们的特性相近，故称为互补对称管。静态时，两管的ICQ=0；有输入信号时，两管轮流导通，相互补充，既避免了输出波形的严重失真，又提高了电路的效率。由于两管互补对方的不足，工作性能对称，所以这种电

路通常称为互补对称功率放大电路。双电源互补对称功率放大电路又称无输出电容的功率放大电路(OCL电路)。231ppt课件实验实训九运算放大器的应用一、实验目的1.熟悉集成运算放大器的外形结构、引脚功能以及连接方法。2.研究集成运算放大器组成比例求和电路的特点和分析方法。3.培养良

好的识图能力和按照电路接线的能力。4.练习使用示波器、信号发生器和万用表。二、仪器设备1.SS-7802型示波器1台；2.信号发生器1台；3.万用表1只；4.模拟/数字实验箱1台。三、实验步骤1.反相比例运算电路注意：接线时断开电源,接线完毕检查无误后再接通电源。（1）按图10-1

7接线,将电源+12V接入实验电路,将电源地线接入实验电路。图10-17反相比例运算电路实验电路图232ppt课件实验实训九运算放大器的应用（2）输入f=1000Hz,Uipp=100mV的正弦信号,用示波器测量输出信号Uopp，并填入表中。（3）将

Uipp调至200mV，再测Uopp，填入表中。（4）用双线示波器观察输入波形和输出波形并将其画入图10-18中。图10-18反相比例运算电路实验波形图图10-19同相比例运算电路实验电路图2.同相比例运算电路（1）按图10-19接线；（2）输入f=1000Hz,Uipp=100

mV的正弦信号，用示波器测量输出信号Uopp，填入表10-5。（3）将Uipp调至200mV，用示波器测量输出信号Uopp，填入表中。（4）用双线示波器观察输入波形和输出波形并将其画入图10-20中。图10-20233ppt

课件第十一章其他半导体器件和振荡电路知识目标1.了解晶闸管的结构、外形及符号。2.了解晶闸管的导通、关断条件。3.了解晶闸管的工作原理和主要参数。4.了解晶闸管单相可控整流电路。5.了解单结晶体管的工作原理。6.了解场效应管及其应用。7.了解自激振荡。8.了解振荡产生的条件。9.

了解各类正弦波振荡电路的构成以及工作原理。技能目标1.能根据电路参数选择晶闸管。2.能够区分电容反馈式、电感反馈式、变压器反馈式等不同的振荡电路。234ppt课件第一节晶闸管及其应用一、晶闸管的外形、符号和结构1.晶闸管的外形和符号晶闸管是大功率器件，用在较高电压和较大电流的工作

场合，常需要安装散热片。常见的晶闸管外形有螺栓式和平板式，如图11-1所示。其封装形式有金属外壳和塑封外壳等。2.晶闸管的内部结构与等效电路晶闸管的内部结构示意图如图11-2所示，它由4层半导体材料组成，分别为P1、N1、P2和N2，它们的接触面形成3个

PN结，分别为J1、J2和J3，对外有3个电极，分别为阳极、控制极和阴极。为了更好地理解晶闸管，可以把N1和P2两个区域看作是两部分，使得P1-N1-P2-N2构成一只PNP型管和一只NPN型管。（1）晶体管等效

结构如图11-2所示。图11-1图11-2235ppt课件第一节晶闸管及其应用（2）晶体管等效电路图如图11-3所示。图11-3晶体管等效电路图图11-4晶闸管导通实验电路图二、晶闸管的工作原理为了直观地认识晶闸管的导电原理与工作

特性，可按图11-4所示的电路做一个简单的实验。（1）晶闸管阳极接直流电源的正端，阴极经灯泡接电源的负端，此时晶闸管承受正向电压。控制极电路中开关S断开，如图11-4（a）所示。这时灯不亮，说明晶闸管不导通。（2）晶闸管的阳极

和阴极之间加正向电压，控制极相对于阴极也加正向电压，如图11-4（b）所示。这时灯亮，说明晶闸管导通。（3）晶闸管导通后，将图11-4（b）中的开关S断开，灯仍然亮，这表明晶闸管继续导通，说明晶闸管一旦导通后，控制极就失去了控制作

用。（4）如果控制极加反向电压，晶闸管阳极回路无论加正向电压还是反向电压，晶闸管都不导通。236ppt课件第一节晶闸管及其应用（5）晶闸管的阳极和阴极之间加反向电压，如图11-4（c）所示，无论控制极加不加电压，灯都不亮，晶闸管截止。晶闸管是

一种导通时间可以控制的、具有单向导电性能的可控整流器件。其导通、关断条件如下：（1）导通条件（2）关断条件三、晶闸管的主要参数（1）额定正向平均电流（2）维持电流（3）控制极触发电压和触发电流（4）正向转折电压

（5）正向重复峰值电压（6）反向重复峰值电压四、晶闸管的应用自从20世纪50年代问世以来，晶闸管已经发展成了一个大家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管等等。晶闸管具有体积小、重量轻、耐压高、容

量大、效率高、控制灵敏以及使用寿命长等优点，广泛应用于整流、逆变、调压以及无触点开关等方面。其主要缺点是过载能力和抗干扰能力较差，控制电路比较复杂等。237ppt课件第一节晶闸管及其应用由于晶闸管是可控电源的主要元件，具有控制大功率电源的能力，

因此可以用于以下几个方面：（1）代替电动机械器件，如继电器自动开关系统、过载保护器等。（2）电源转换系统，如交直流转换、焊接、电池充电和脉冲调制。（3）逻辑、报警、调光和调温装置。（4）小型机械设备和大型工业系统的电动机转速控制。238ppt

课件第二节单结晶体管及其应用一、单结晶体管的外形与结构单结晶体管又称双基极二极管，也是一种半导体器件。它的外形和普通三极管相似，同样有3个电极，但在结构上却只有1个PN结，故称为单结晶体管。它的基片为条状的高阻N型硅片，两端分别引出两个基极B1和B2。在硅片中间略偏

B2一侧是发射极E。单结晶体管的发射极与任一基极之间都存在单向导电性。这样，我们可将单结晶体管看成是一个二极管和两个电阻Rb1、Rb2的等效电路。其中Rb1和Rb2分别为两个基极至PN结之间的电阻。两基极之间

的电阻Rb1b2=Rb1＋Rb2。其外形结构、符号和等效电路如图11-7所示。图11-7单结晶体管的外形结构、符号和等效电路239ppt课件第二节单结晶体管及其应用二、单结晶体管触发电路图11-8所示是一个桥式半控整流电路，图的上半部分是单

结晶体管触发电路。图11-8单结晶体管触发电路图11-9单结晶体管触发电路波形图假设在接通电源之前，图11-8中电容C的端电压UC为零。接通电源后，稳压电源Uz通过电阻R1和R2向电容C充电，电容的端电压UC上升，波形如图11-9所示。当UC上升到等于Up时，单结晶体管由截止变为导

通，电容C迅速放电，在R1上转变为一个很窄的正脉冲电压Ug。当UC下降到单结晶体管的谷点电压UV以下时，单结晶体管截止。截止以后电源再次经Rp向电容C充电，重复上述过程,从而获得晶闸管电路所需的触发脉冲电压。240ppt课件第三节场效应管及其应

用一、场效应晶体管（场效应管）1.场效应管的外形场效应管是一种具有PN结的半导体器件，一般也是3个引脚，分别是源极、漏极和栅极。栅极用来控制另外两极之间电流的通断及其大小。其外形如图11-10所示。图11-10场效应管的外形2.结型

场效应管的结构和工作原理按结构不同，场效应管可分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管；按导电方式不同，场效应管分为N型沟道型场效应管与P型沟道型场效应管。绝缘栅型场效应管有增强型场效应管和耗尽型场效应管两种，而结型场效应管只有耗尽型场效应管。下面以结型场效应管为例对场效应管的工作原理进行简单的介

绍。N沟道结型场效应管的结构如图11-11（a）所示。在同一块N型半导体上制作两个高掺杂的P区，并将它们连接在一起，所引出的电极称为栅极G，N型半导体的两端分别引出两个电极，一个称为漏极D，一个称为源极S。P区与N区交界面形成耗尽层

，漏极与源极间的非耗尽层区域称为导电沟道。N沟道结型场效应管的符号如图11-11（b）所示，P沟道结型场效应管的符号如图11-11（c）所示。241ppt课件第三节场效应管及其应用、图11-11结型场效应管的结构与符号结型场效应管(以N沟道结型场效应管为例)在工作时，它的两个PN结始终

要加反向电压。在D、S之间加上电压UDS，则源极和漏极之间形成电流ID，我们通过改变栅极和源极的反向电压UGS，就可以改变沟道两侧耗尽层的宽度，从而改变沟道电阻和漏极电流ID，达到利用电压UGS控制电流ID的目的。二、场效应管的主要参数(1)开启电压UGS（th）(2)夹断电压UGS（0

ff）(3)饱和漏极电流IDSS(4)低频跨导gm低频跨导的表达式为：三、场效应管的特点及应用场效应管是利用输入电压产生电场效应从而来控制电流输出的一种半导体器件。其优点如下：（1）输入阻抗高，一般在105~107Ω；（2）温度稳定性和抗辐射

性能好；（3）噪声低，能耗低；常数GSGSDmuuig242ppt课件第三节场效应管及其应用（4）制造工艺简单，便于集成化。由于场效应管的以上优点，所以它的应用也十分广泛，常用作可变电阻、电子开关、恒流源等。由于它的输入阻抗很高，所以非常适合作阻抗变换，常用于多级

放大器的输入级作阻抗变换。四、场效应管与晶体管的比较（1）场效应管的源极S、栅极G、漏极D分别对应于三极管的发射极e、基极b、集电极c，它们的作用相似。（2）场效应管基极不取用电流，要求输入电阻高的电路应选用场效应管；而若信号源可以提供一定的电流，则可选用晶体管，利用晶体管

组成的放大电路可以得到比场效应管更大的电压放大倍数。（3）场效应管和三极管均可组成各种放大电路和开关电路，但由于前者制造工艺简单，且具有耗电少、热稳定性好、工作电源电压范围宽等优点，被广泛用于大规模和超大规模集成电路中。（4）场效应管比晶体管的种类多，

特别是耗尽型MOS管，栅源电压可正、可负、可零，均能控制漏极电流，因而在组成电路时场效应管比晶体管有更大的灵活性。243ppt课件第四节振荡电路一、自激振荡不需要外加任何输入信号，只依靠电路本身就能产生并输出一定频率和幅度的交流信号，这种现象称为自激振荡，产生这种

现象的电路称为自激振荡电路。1.自激振荡的工作原理正反馈是反馈信号能够加强净输入量的过程。图11-12（a）所示为正反馈放大电路方框图。由图可知，阿x·a=x·i+x·f，x·f为反馈信号,它是信号x·a经过基本放大

电路和反馈网络所构成的环路传输后得到的，如果使输入信号x·i=0，那么x·f与x·a在大小和相位上都一致，将x·f直接输入x·a端，形成如图11-12（b）所示的闭环系统，因此从结构上看，正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的

带选频网络的正反馈放大电路。2.自激振荡的平衡条件（1）相位平衡条件：反馈信号与输入信号相位相同，即为正反馈。（2）振幅平衡条件：反馈信号的幅度等于输入信号的幅度。图11-12正反馈放大电路方框图244ppt课件第四节振荡电路二、RC桥式正弦波振荡电路RC桥式正弦波振荡电路的

主要特点是采用RC串、并联网络作为选频和反馈网络，如图11-13所示。图11-13RC桥式正弦波振荡电路图中的运算放大器和电阻R1、Rf组成比例运算放大器，RC串、并联网络构成振荡器的反馈网络和选频网络。在特定频率下，RC串、并联反馈电路产生的相位移

（φf-φ0）为0，这个特定频率即RC串、并联电路的谐振频率f0。f0=1/（2πRC）根据反馈极性的判别方法可知，由RC选频网络和反向比例运算放大器所组成的放大电路是正反馈放大器，满足振荡的相位条件。

在谐振频率f0处，通过计算可得反馈电压是输出电压的1/3，而输入电压就是反馈电压，即：fiuUUUUA.0..0.245ppt课件第四节振荡电路三、LC振荡电路图11-14变压器反馈式LC振荡电路由1个放大器、1个LC网络构成的振荡电路称为LC振荡电路，主要用来

产生高频正弦波信号。由于反馈形式不同，LC振荡电路又分为变压器反馈式振荡电路、电感式反馈振荡电路和电容式反馈振荡电路3种。1.变压器反馈式LC振荡电路图11-14所示为变压器反馈式LC振荡电路。由图可见

，该电路包括放大电路、反馈网络和选频网络等基本组成部分，其中LC并联电路起选频作用，反馈是由变压器副边绕组N2实现的。变压器反馈式LC正弦波振荡电路起振的幅值条件是环路增益大于1，只要变压器的变比和晶体管选择

适当，一般都可以满足幅值条件。而振荡的稳定是利用放大器件的非线性来实现的。当振幅大到一定程度时，LC并联谐振回路具有良好的选频作用，因此输出电压的波形一般失真不大。246ppt课件第四节振荡电路2.电感反馈式振荡电路电感反馈式振荡电路如图1

1-15所示。这种LC并联谐振电路中电感的首端、中间抽头和尾端3个端点，分别与放大器件的集电极、发射极和基极相连，反馈信号取自电感L2上的电压，因此，习惯上将如图11-15所示的电路称为电感反馈式LC振荡电路。图11-15电感反馈式振荡电路电感反馈式正弦波振荡电路的特点是容易

起振，而且可以方便地改变电感抽头的位置，改变电容的大小使f0在较宽的范围内可调，所以用在经常改变频率的场合（例如收音机、信号发生器等）。但是由于反馈电压取自L2上，输出信号中含的高次谐波较多，因而引起振荡回路输出谐波分量增大，波形失真较大，所以这类振荡常用于对波形要求不高的振荡器中。电感

反馈式振荡电路克服了变压器反馈式振荡电路所存在的缺点，可获得较宽振荡频率的输出信号，最高振荡频率可达几十兆赫，能够产生较高的正弦波。但是这种振荡的频率调节困难，因此在收音机中很少使用，但在广播发射机和电视机中应用较广。247ppt课件第四节振荡电路3.电容反馈式振荡电路电容反馈式振荡电路如图

11-16所示。C2提供反馈电压，三极管的3个极与电容支路的3个点相接。图11-16电容反馈式振荡电路图11-17石英晶体振荡器的外形四、石英晶体振荡器1.石英晶体振荡器的外形石英晶体振荡器简称石英晶体，是由石英晶体切割成特定形状的晶片构成，且在两面上都涂上导电层

。其外形如图11-17所示，一般用金属外壳密封，也有用玻璃壳封装。2.石英晶体振荡器的等效电路和频率特性248ppt课件第四节振荡电路石英晶体振荡器的结构和符号如图11-18（a）、（b）所示。石英晶体振荡器是靠压电效应产生振荡的，处在振荡状态下的石英晶体等效电路如图11-1

8（c）所示，图11-18（d）是石英晶体振荡器的频率特性。石英晶体振荡器组成的选频网络具有稳定的固有频率，常用在对振荡频率稳定性要求非常高的电路中。图11-18石英晶体振荡器的等效电路和频率特性（1）等效电路中的R、L、C支路发生串联谐振时，等效于纯电阻电路，其串联谐振频率为：（2

）当外加信号频率大于fs时，L、C、R支路呈感性，与电容C0组成并联谐振电路，其并联谐振频率为：3.石英晶体正弦波振荡电路LCfP21000121CCfCCCCLfsp249ppt课件第四节振荡电路

3.石英晶体正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路的形式多种多样，但基本电路只有两类，即并联型和串联型。并联型石英晶体正弦波振荡电路的组成如图11-19（a）所示，图11-19（b）为串联型石英晶体正弦波振

荡电路。图11-19石英晶体正弦波振荡电路并联型石英晶体正弦波振荡电路使石英晶体振荡器工作在fs与fp之间，即只有晶体在电路中起电感作用才能组成电容反馈式振荡电路。串联型石英晶体正弦波振荡电路使晶体工作在串联谐振频率fs处，阻抗最小，使其组成正反馈网络并形成选

频振荡器。当石英晶体振荡器的等效电路中的R、L、C支路发生串联谐振现象时，石英晶体振荡器所在的支路呈纯电阻性负载，在谐振时，反馈放大器是正反馈，满足振荡器振荡的相位条件。调整电位器Rf使电路同时满足振荡的振幅条件，振荡电路就会起振，输

出正弦波信号。250ppt课件第四篇数字电子技术第十二章数字电子技术基础知识目标1.了解模拟信号与数字信号的区别和特点。2.了解逻辑函数和逻辑变量。3.掌握3种基本的逻辑运算和组合逻辑运算。4.认识基本的逻辑门电路和组合

逻辑门电路。5.了解逻辑代数的基本公式和基本定律。6.了解化简逻辑函数的基本方法。技能目标1.初步掌握使用示波器观察脉冲波形。2.能够识别一般的门电路符号。3.能够根据逻辑功能选用和替换集成“与非”门电路。4.能够进行简单的逻辑函数化简。251ppt课件第一节概述一、模

拟信号与数字信号模拟信号指的是在时间上连续的、幅度大小连续不断变化的信号。模拟信号如图12-1（a）所示。模拟信号在传输过程中，先把信息信号转换成几乎“一模一样”的波动电信号，再通过有线或无线的方式传输出去，电信号被接收下来后，通过接收设备还原成信息信号。电话、传真、电视信号等都是模

拟信号。数字信号指的是时间轴上是离散的数值、幅度固定不变的信号，即用二进制0、1记录信号，反映到图像上是用高、低电平表示的脉冲信号。数字信号如图12-1（b）所示。脉冲信号即是典型的数字信号。图12-1模拟信号与数字信号252ppt课件第一节概述1.特点处理数字信号的

电路称为数字电路。数字电路主要有以下特点：（1）工作信号是不连续的数字信号，只有0和1两个基本数字，体现在电路中即是只有高电平和低电平两种状态，电路结构简单，对精度的要求不高，适于集成化。（2）侧重研究电路的输出与输入之间的逻辑关系，分析方法与模拟电路完全不同，具有独立的基础理论，所使用

的数学工具主要是逻辑代数。（3）数字电路中，利用半导体管的饱和和截止来表示数字信号的高、低电平，半导体管只处于开关状态，因此工作可靠性高，抗干扰能力强。2.逻辑变量在分析和设计数字电路时，需要使用的数学工具主要是逻辑代数。逻辑代数中的变量通常称

为逻辑变量。逻辑变量只有两个值(二元常量)，即0和1。逻辑值0和1不像普通代数中那样具有数量的概念，而是用来表征矛盾的双方和判断事件真伪的形式符号，无大小、正负之分。开关的接通与断开，电压的高和低，信号的有和无，晶体管的导通与截止等两种稳定的物理状态，均可用1和0这两种不同的逻辑值来表征。例如

用变量A表示一个电路的输出电压状态，当A＝1时规定为高电压，则A＝0时就是低电压。正因为逻辑变量仅有两个取值，所以逻辑代数的推演规则比普通代数要简单得多。253ppt课件第一节概述3.真值表数字电路的逻辑功能可以通过真值表来描述，即将输入变量的

不同取值的组合与函数值之间的对应关系列成表格，一个确定的逻辑函数的真值表是唯一的。例如，图12-2给定的控制电路，开关A、B、C看作是输入变量，灯F看作是输出变量。当开关C断开时，灯F灭；当开关C闭合，开关A、B全断开时，灯F灭；当开关C闭合，开关A、B有一个闭合时，灯F亮。如开

关闭合、灯亮用逻辑“1”表示，而开关断开、灯灭用逻辑“0”表示。图12-2控制电路254ppt课件第二节基本逻辑运算和门电路一、“与”运算和“与”门电路1.“与”运算在逻辑问题中，只有决定某一事件的所有条

件全部具备，事件才能发生，这种因果关系称为“与”逻辑。“与”逻辑关系用“与”运算描述。“与”运算的运算符号用“·”表示。两个变量之间的“与”运算关系可表示为：F=A·B读作“F等于A与B”。在图12-3所示电路中，两个开关串联控

制同一盏灯。只有把两个开关A、B全部闭合时，灯F才能亮，若开关A或B中有一个不闭合，灯F就不亮。如果用二值变量来表示，开关接通为1，断开为0，灯亮为1，灯灭为0。图12-3―与”运算电路255ppt课件第二节基本逻辑运算和门电

路2.“与”门电路“与”门是一个具有多个输入端头和一个输出端头的逻辑门电路。图12-4所示是一个二极管“与”门电路，A、B是输入端，F是输出端。图12-5所示是其逻辑符号。图12-4二极管“与”门电路图12-5“

与”门逻辑符号256ppt课件第二节基本逻辑运算和门电路二、“或”运算和“或”门电路1.“或”运算如果决定事件发生的各种条件中，只要有一个或一个以上条件具备，事件就发生，则这种因果关系称之为“或”逻辑。逻辑代数中，“或”逻辑用“或”运算描述。其运算符

号为“+”，两个变量之间的“或”运算关系可表示为：F=A+B读作“F等于A或B”。该逻辑关系可用表12-4来描述。“或”运算的运算法则为：0+0=01+0=10+1=11+1=1257ppt课件第二节基本逻辑运算和门电路2.“或”门电路图12-7所示为二极管“或”门电路，可以看出A、B两

个输入端中只要有一个是高电平，则该路二极管导通，输出F被钳制在高电平。只有当A、B都是低电平，输出F才是低电平。“或”门电路真值表见表12-5。“或”逻辑可用逻辑式F=A+B表示，它的运算规则为有“1”出“1”，

全“0”出“0”，即符合“或”门真值表的规定。“或”门电路的逻辑符号如图12-8所示。图12-7二极管“或”门电路图12-8“或”门电路的逻辑符号三、“非”运算和“非”门电路1.“非”运算258ppt课件第二节基本逻辑运算和门电

路在逻辑问题中，对一个逻辑变量的否定称为“非”逻辑。在逻辑代数中，“非”逻辑用“非”运算描述。“非”运算也叫求反运算或者逻辑否定。其运算符号为“-”，“非”运算的逻辑关系可表示为：在图12-9所示电路中，当开关

A闭合时，则灯F不亮。当开关A断开时，灯F才亮。如果用二值变量来表示，开关断开为0，开关闭合为1，灯亮为1，灯灭为0。2.“非”门电路图12-10所示是三极管的“非”门电路，当输入为高电平时，输出为低电平；当

输入为低电平时，输出为高电平，所以输出与输入之间呈现“非”逻辑。图12-11是其逻辑符号。图2-9图12-10图12-11AF259ppt课件第三节复合逻辑门电路一、“与非”门电路将“与”门电路放在前面，“非”门电路放在后面，两个门电路串联起来就构

成了“与非”门电路。其逻辑函数式为：F=A·B“与非”门电路的逻辑符号如图12-12所示。图12-12“与非”门电路的逻辑符号二、“或非”门电路将“或”门电路放在前面，“非”门电路放在后面，两个门电路串联起来就构成了“或非”门电路。其逻辑函数式为：F

=A+B“或非”门电路的逻辑符号如图12-13所示，其真值表如表12-8所示。图12-13―或非”门电路的逻辑符号260ppt课件第三节复合逻辑门电路三、“与或非”门电路将“与”门电路、“或”门电路、“非”门电路串联起来就构成了“与或非”门电路。其逻辑函数式为：“与或非”门电路的逻

辑符号如图12-14所示，其真值表如表12-9所示。图12-14“与或非”门电路的逻辑符号四、“异或”门电路和“同或”门电路1.“异或”门电路“异或”逻辑关系是指当输入信号A、B相同时，则输出信号F等于0；当输入信号A、B不同时，则输出信号F等于1。其逻辑函数式为：读作“F等于A异或B”。“异或

”门电路的逻辑符号如图12-15所示。CDABFBABABAF261ppt课件第三节复合逻辑门电路图12-15“异或”门电路的逻辑符号2.“同或”门电路“同或”逻辑关系是指当输入信号A、B相同时，则输出信号F等于1；当输入信号A、B

不同时，则输出信号F等于0。其逻辑函数式为：读作“F等于A同或B”。“同或”门电路的逻辑符号如图12-16所示。图12-16“同或”门电路的逻辑符号ABBABAF262ppt课件第四节逻辑代数一、逻辑代数的基本定律

与基本公式逻辑代数的基本定律与基本公式如表12-12所示，其常用公式如表12-13所示。（表12-12逻辑代数的基本定律与基本公式见书第233页）二、逻辑函数的化简方法逻辑函数越简单，它所表达的逻辑关系越明显，就越有利于用最少的电子器件实现该逻辑函数。因此，经常需要通过化简来找出逻辑函数

的最简形式。化简的常用方法有：1.并项利用AB+A=A将两项并为一项，且消去一个变量；2.消项利用A+AB=A消去多余的项；3.消元利用A+B=A+B消去多余变量；4.配项利用AB+C+BC=AB+C和互补律、重叠律先增添项，再消去多余项。BAAA263ppt课件实验实训十集成“与非”门电路的

逻辑功能及应用实验一、实验目的1.掌握集成“与非”门电路输入与输出之间的逻辑关系。2.熟悉集成“与非”门电路的外型、管脚和使用方法。3.能测试集成“与非”门电路的逻辑功能。4.初步学会使用集成“与非”门电路搭接其他逻辑功能门电路

的方法。二、实验原理集成“与非”门电路具有较快的工作速度、较强的抗干扰能力、较大的输出幅度和负载能力强等优点，因而得到了广泛的应用。1.输出高电平VOH输出高电平是指集成“与非”门电路有一个以上输入端接地或接低电平

时的输出电平值。空载时，VOH必须大于标准高电平（VSH=2.4V），接有拉电流负载时，VOH将下降。测试VOH的电路如图12-18所示。图12-18VOH的测试电路图12-19VOL的测试电路264ppt课件实验实训十集成“与非”门电路的逻辑功能及应用实验2.输出低

电平VOL输出低电平是指集成“与非”门电路的所有输入端都接高电平时的输出电平值。空载时，VOL必须低于标准低电平（VSL=0.4V），接有灌电流负载时，VOL将上升。测试VOL电路如图12-19所示。3.集成“与非”门电路的逻辑功能集成“与非”门电路真值表只需按真值表逐项验证即

可。本实验选用的集成“与非”门电路为74LS00，它的外引线排列如图12-20所示。三、实验步骤图12-2074LS00外引线排列图1.用数字万用表分别测量集成“与非”门电路74LS00在带负载和开路两种情况下输出的高电

平VOH和输出的低电平VOL。测试电路如图12-18及图12-19所示。2.按集成“与非”门电路真值表逐项验证其逻辑功能。3.利用“与非”门电路组成其他门电路，并自拟实验步骤和表格，测试其逻辑功能。(1)用“与非”门电路组成“非”门电路。(2)用“与非”门电路组成二输入“与”门电路

。(3)用“与非”门电路组成二输入“或”门电路。265ppt课件第十三章时序逻辑电路知识目标1.了解时序电路的基本概念和分类。2.理解触发器的基本概念。3.理解几种常用触发器的工作原理。4.掌握几种常用触发

器的逻辑功能。5.了解时序电路的特点。6.了解二进制数和二进制计数器、集成十进制计数器、集成任意进制计数器的功能。7.了解寄存器的概念和功能。8.了解译码、显示的概念及译码器与显示器的功能。技能目标1.能够识读门电路芯片，了解基本的连接和使用方法。2.能够识读触发器芯片，了解基本的连接和使用方法。

3.能够查阅手册合理选用集成触发器。266ppt课件第一节触发器一、时序电路数字电路包括组合电路和时序电路两大类。组合电路是由各种门电路组成，电路某一时刻的输出仅仅决定于该时刻的输入，而与以前各时刻的输入无关。而在时序电路中，当

前的输出不仅取决于当前的输入，还与以前的输入有关系。时序电路是具有记忆和存储功能的电路，一般由组合电路和存储电路构成，并且存储电路是必不可少的，是时序电路的基本单元电路。另外，存储电路输出的状态必须反馈到输入端，与输入信号共同决定组合电路的输出。时序电路的结构

如图13-1所示。二、触发器1.触发器的概念触发器是数字系统中具有记忆功能的基本逻辑单元，某一时刻的输出状态（称为次态）不仅取决于输入信号，还与触发器的原状态（称为现态）有关。触发器属于双稳态器件。所谓双稳态器件，就是指具有两个稳定的状态，即置位和复位。“稳定的状态”是指触

发器可以无限期地保持置位状态或复位状态，因此，触发器可以存储一个二进制位。当触发器处于置位状态相当于存储“1”，当触发器处于复位状态相当于存储“0”。另外，这两种状态在适当的信号作用下可以发生转换，能够接收

和输出送来的信号，并且在输入信号消失后，能使新的状态保持下来。图13-1时序电路的结构267ppt课件第一节触发器2.触发器的分类按其逻辑功能，触发器分为RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等；按输入端是否有时钟脉冲CP，触发器分为有时钟输入的时钟触

发器和无时钟输入的基本触发器；按触发方式，触发器分为电平触发器和边沿触发器；按器件导电类型，触发器分为TTL触发器和CMOS触发器等。三、基本RS触发器1.电路结构RS触发器又称RS锁存器，是由两个“与非”门交叉反馈连接而构成的，用于数据的暂时存储，是其他所有触发器类型的基本电

路，如图13-2（a）所示。S、R为两个输入端，低电平时有效，Q、Q是它的两输出端，两者的输出状态在正常情况下相反。当Q=1、Q=0时，称触发器为1态，也称为置位状态；当Q=0、Q=1时，称触发器为0

态，也称为复位状态；而Q与Q状态相同时，既不是0态也不是1态，是不允许的状态。它的逻辑符号如图13-2（b）所示。图13-2基本RS触发器268ppt课件第一节触发器2.工作原理由图13-2（a）分析逻辑关系如下。（1）输入端S=1、R=0时，触发

器处于置0状态（2）输入端S=R=1时，触发器处于保持状态（3）输入端S=0、R=1时，触发器处于置1状态（4）当S=R=0时，触发器处于输入端不定状态269ppt课件第一节触发器四、同步RS触发器在实际数字电路系统中，为保证各部分电路工作协调一致，

常常要求某些触发器在同一时刻动作。由于基本RS触发器没有一个统一的节拍控制，这是很不方便的，故在实际应用中，需在触发器的输入端加入一个同步信号，使这些触发器只有在同步信号到达时才能按输入信号改变状态。通常把这个同步控制信号称为时钟信号，简称时钟，用CP表示。这种触发器称为时钟控制RS触发器，又称为

同步RS触发器。1.电路结构图13-3（a）是同步RS触发器的逻辑图，“与非”门G1、G2组成基本RS触发器，“与非”门G3、G4构成控制电路。图13-3（b）是同步RS触发器的逻辑符号。2.工作原理在图13-3（a）中，当CP＝0，无论R和S是什么信号，G3、G4门的输出均为1，处于被

封锁状态，由G1、G2门构成的基本RS触发器因输入信号全为1而保持原状态不变。270ppt课件第一节触发器五、主从JK触发器同步RS触发器中，由于R、S输入同时为1时，输出状态不确定，因此这种情况禁止出现。为了提高触发器工作的稳定性

，希望在每一个时钟周期内输出端的状态只改变一次，因此，在同步RS触发器的基础上设计了主从型结构触发器。1.电路结构图13-4（a）是主从JK触发器的逻辑电路。它由两个同步RS触发器组成，这两个同步RS

触发器分别称为主触发器和从触发器。此外，还要通过一个“非”门将两个触发器的时钟脉冲端连接起来，这就是触发器的主从型结构。在集成触发器中，K及J往往有多个，在电路内构成相“与”的关系，即J=J1J2J3…

，K=K1K2K3…。图13-4（b）是它的逻辑符号。图中RD及SD是直接置0端和置1端（也称异步置0端和置1端），这两端的小圈表示低电平置0及置1。所谓直接置0置1是指这两端的信号对输出Q及Q的作用不受时钟端CP的限制，它对输出Q可以直接置0或置1。图13-4271pp

t课件第一节触发器2.工作原理（1）J=0,K=0时，Qn+1=Qn这时G1、G2被封锁，时钟脉冲到来时，触发器状态并不改变，即Qn+1=Qn，输出保持不变。（2）J=0,K=1时，Qn+1=0无论触发器原来的状态如何

，当时钟脉冲到达后，触发器置0，即Qn+1=0。（3）J=1,K=0时，Qn+1=1无论触发器原来的状态如何，当时钟脉冲到达后，触发器置1，即Qn+1=1。（4）J=1,K=1时，Qn+1=Qn这时触发器的输入端均为高电平，当

时钟信号到达后，触发器的状态发生翻转，可以实现计数功能。272ppt课件第一节触发器六、D触发器1.电路结构D触发器逻辑图如图13-5（a）所示。它由6个“与非”门组成，其中G1、G2组成基本触发器，G3、G4组成时钟控制电路，G5、G6组成数据输入电路。其逻辑符号如图

13-5（b）所示。图13-5D触发器2.工作原理（1）D=0时，置0.时钟脉冲到来后，输出状态将变成Qn+1=0。（2）D=1时，置1.时钟脉冲到来后，输出状态将变成Qn+1=1。可见，D触发器的输出端状态仅仅决定于时钟到达前D的输入状态，而与触发器的现态无关，即Qn+1=Dn

。273ppt课件第二节计数器计数器的种类很多，按计数脉冲作用方式不同，分为同步计数器和异步计数器；按计数过程中数字是否增减，分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器；按计数进制不同，分为二进制计数器、十进制计数器、任意

进制计数器等。一、二进制计数器1.二进制数二进制数只有两个数码，0和1。所谓二进制加法就是“逢二进一”，每当本位是1，再加1时，本位就变成0，而向高位进一位二进制数。二进制数10意味着：10（2进制数）=1×21+0×20。一个触发

器只能表示一位二进制数，多位二进制数计数器可以由多级触发器组成，但应由低位向高位提供进(借)位信号。对于用同一计数脉冲驱动的触发器，进位信号应提前一拍供给。2.同步二进制加法计数器同步计数器中，各触发器的翻转与时钟脉冲同步，工作速度较快，工作频率也较高。二进制计数器是结构最简单的计数器，但

应用很广。其电路结构如图13-6所示。274ppt课件第二节计数器图13-6同步二进制加法计数器同步二进制加法计数器的特点是：（1）所有触发器的时钟控制端均由计数脉冲CP输入，CP的每一个触发沿可以使所有的触发器状态

更新。（2）当低位不向高位进位时，高位触发器状态保持不变；当低位向高位进位时，高位触发器翻转，计数加1。（3）当低位为1时再加1，则低位向高位进位，例如：1＋1＝10；11＋1＝100；111＋1＝1000；1111＋1＝10000。二、十进制计数器中规模集成同步计数器

类型很多，常见的有具有异步清零功能的74LS160和具有可逆功能的74LS190。1.集成同步十进制加法计数器74LS160275ppt课件第二节计数器（1）逻辑符号.（2）逻辑功能.2.集成同步十进制可逆计数器74LS190集成同步十进制可逆计数器74LS190具有可逆功能，其逻辑符号如图13

-9所示。图13-9集成同步十进制可逆计数器74LS190的逻辑符号集成同步十进制可逆计数器74LS190的各引脚功能如下：D/U：加/减控制信号；LD：置数信号（异步）；EN：计数使能信号；276ppt课件第二节计数器RCO：行波时钟输出，加计数值达到最大(1001)或减计

数值达到最小(0000)时输出低电位，否则输出高电位；MAX/MIN：加计数值达到最大（1001）或减计数值达到最小（0000）时输出高电位，否则输出低电位。CPLDEND/U功能↑100加计数↑101减

计数X0XX置数X11X保持集成同步十进制可逆计数器74LS190的时序图如图13-10所示。图13-10集成同步十进制可逆计数器74LS190的时序图三、N进制计数器由于计数器的绝大多数产品都是二进制、十进制，为了构成任意N进制计数器，经常采用已有的集成计数

器级联组合，常用的方法有以下几种：277ppt课件第二节计数器1.简单连接法2.反馈归零法3.输入端控制法278ppt课件第三节寄存器寄存器主要由触发器构成，它具有接收、存放和清除原有数码的功能。寄存器常分为数码寄存器和移位寄存器两种，其区别主

要在于有无移位的功能。一、数码寄存器图13-14所示是由D触发器组成的4位数码寄存器。4个触发器的时钟脉冲并联在一起，作为接收数据的控制端，各触发器的复位端并联在一起作为寄存器的清零信号，低电平时有效。其工作过程如下：图13-144位数码寄存器

1.清除数码在存放数码之前，首先用一个低电平脉冲清除寄存器原有数码，寄存器的输出端均为“0”状态。2.寄存数码当寄存指令到来时，外部输入数码存入寄存器，只要不出现清零，寄存器中的数码就可以一直保持下去。279ppt课件第三节

寄存器二、移位寄存器移位寄存器除了具有存储数码功能外，还能在移位脉冲的作用下将寄存器中存储的代码依次左移或者右移。因此，移位寄存器不但可以存储数据，还可以用来实现数据的串并行转换、数值运算以及数据处理等。比如，

在运算器中，我们利用移位寄存器将二进制数左移一位或右移一位，就实现了一次乘2运算或除2运算。图13-15所示是由D触发器组成的4位右移寄存器，D1端是串行输入端，CP是移位脉冲。图13-15由D触发器构

成的移位寄存器寄存数码之前，首先对寄存器进行清零设置。然后在每个脉冲到来时，外部串行输入的数据依次进入寄存器，分别右移。寄存器的输出端Q3、Q2、Q1、Q0可以同时输出4位数码，即实现并行输出；也可以在脉

冲的作用下，逐步从D0输出，即实现串行输出。280ppt课件第四节译码器和显示器一、译码器1.译码的概念为了便于读取数据，通常采用人们熟悉的十进制数直观地显示结果，而数字系统中又常采用二进制计数，因此在进行运算的时候，必须将二进制转换成十进制，才能直观地显示数据。这种将二进制代码转换

成对应数据信息的过程就是译码。能实现译码功能的组合逻辑电路称为译码器。2.译码器的功能集成译码器按功能可分为3种，即二进制译码器、二-十进制译码器和显示译码器。281ppt课件第四节译码器和显示器二、显示器在数字系统

中，常常需要将数字、文字和符号的二进制数码翻译成人们习惯的形式直观地显示出来，这就需要显示器来完成。将计数器的计数结果以十进制数字形式直观地显示出来，常用的数码显示器为7段数码显示器，它是由7根发光二极管排列成8字形的，不同的数码管组合可以分别显示0至9这10个十进制数码。图13-

18所示是共阴式LED数码管74LS48的原理图和驱动电路，可以通过逻辑功能的真值表来了解它的功能。图13-18共阴式LED数码管74LS48的原理图和驱动电路282ppt课件实验实训十一计数、译码、显示电路实验一、实验目的1

.学习中规模集成计数器、译码器及显示器的使用方法。2.学习运用上述组件连接简单计数器的技能。二、实验原理计数是最基本的逻辑运算，计数器不仅用来计算输入脉冲的数目，而且还用作定时电路、分频电路和实现数字运算等，而且

它是一种十分重要的时序电路。图13-2474LS90构成的不同进制计数器三、实验内容及步骤1.按图13-24(a)用74LS90接成二进制计数器，由CP1逐个输入单次脉冲，观察输出状态并记录，验证其二进制计数功能。2.按图13-24（b）接成五进制计数器，由CP2逐个输入单

次脉冲，观察输出状态并记录，验证其五进制计数功能。3.按图13-24（c）接成8421码十进制计数器，由CP1逐个输入单次脉冲，观察并记录输出状态，验证其十进制计数功能。4.用集成计数器74LS90组成十进制计数器，用LED译码显示电路显示（注意高低位顺序

及最高位的处理），这样组成一个十进制的计数、译码、显示电路。通过数码管观察计数、译码、显示电路的功能是否正确。283ppt课件第十四章数字电路的应用知识目标1.了解逻辑电路的简单分析和综合应用的方法。2.了解555定时器的工作特点。3.

了解555定时器用于脉冲波形的产生与变换原理。4.了解数模、模数变换的概念。技能目标1.了解数字万用表的工作原理。2.了解555定时器简单的应用电路。284ppt课件第一节逻辑电路的简单分析和综合应用的方法一、

逻辑电路的简单分析逻辑电路的简单分析步骤如下：（1）根据逻辑图写出逻辑关系表达式。（2）化简逻辑关系表达式。（3）用逻辑表达式建立真值表。（4）由真值表分析判断逻辑电路的功能。根据“异或”运算的特点，该电路功能为：在输入的

3个变量中，取值有奇数个1时，输出就为1，或者可以认为是奇数判断电路。285ppt课件第一节逻辑电路的简单分析和综合应用的方法二、组合逻辑电路设计组合逻辑电路的设计步骤如下：（1）指定实际问题的逻辑含义。（2）按照要求列出真值表。（3）根据真值表写出表达式。（4）化简表达式。（5）根据表达式画出逻

辑图。286ppt课件第二节触发器的应用具有触发器结构的电路系统在日常生活中十分常见，智力竞赛抢答器就是其中的一个典型。下面通过一个简单的数字式抢答器来说明触发器在数字电路中的应用。整体的电路设计原理图如图14

-3所示。图14-3数字式抢答器原理图电路主要由两部分组成：时间判别电路部分和指示灯部分。此外，可以在指示灯亮起的同时，设计一个扬声器，发出蜂鸣声，这就需要一个音频发生部分。287ppt课件第三节555集成定时器555集成定时器是一种将模

拟功能与数字电路巧妙地结合在一起的中规模集成电路，应用十分广泛。一、555集成定时器的管脚排列555集成定时器有8个管脚，管脚排列如图14-5所示。图14-5555集成定时器的管脚排列各管脚的功能如下：（1）GND：接地端。（2）T

R:低电平触发端。（3）OUT：输出端。（4）RD:异步复位端,低电平有效。（5）CO：控制电压端，当接外加电压时，可改变阈值和触发端的比较电平。（6）TH：阈值端。（7）DISC：放电端。（8）UCC：电源端，接正电压。288ppt课件第三节555集成定时器二、555集成定时器

的内部逻辑结构与基本功能555集成定时器的内部逻辑结构如图14-6所示。图14-6555集成定时器的内部逻辑结构三、555集成定时器的典型应用555集成定时器是一种模拟—数字混合式集成定时器，所以用它可以很方便地组成多种脉冲电路，如多谐振荡器、双稳态触发器和施密特

触发器等，在工业控制等诸多方面有很广泛的应用。289ppt课件第三节555集成定时器单稳态触发器有以下两种工作状态：（1）稳态。如果没有触发信号来到，555集成定时器输出为低电平，电路一直处于稳定状态。（2）暂态。外加触发信号Ui的下降沿到达时，555集成定时器输出变为高电平。UCC开始通过电

阻R向电容C充电，电路进入暂态。但当电容C的电压上升到UC≥23UCC时，555定时器输出变为低电平，电容开始放电直至近似为零，此时暂态结束，电路将返回到初始的稳态。可见，单稳态触发电路只有在外界触发脉冲的作用下，才可以从稳态翻转到暂

态，持续一段时间后，又可以自动回到稳态，这样就构成了脉冲发生电路。由于这些特点，单稳态触发电路可以用于：（1）延时电路，可以将输入信号延迟一定时间后输出；（2）定时电路，可以产生一定宽度的脉冲信号。290ppt课件第四节数—模和模—数

转换电路一、数—模和模—数的概念把模拟信号转换为数字信号称为模—数转换，简称A/D转换；把数字信号转换为模拟信号称为数—模转换，简称D/A转换。实现A/D转换的电路称为A/D转换器，或简写为ADC，其转换过程包括取样、保持、量

化和编码4个过程。实现D/A转换的电路称为D/A转换器，或简写为DAC。D/A转换及A/D转换在自动控制和自动检测等系统中应用非常广泛。二、数字万用表1.模拟万用表和数字万用表万用表是电子测量技术领域中出现最早的一种

电气测量仪表，主要用于测量电流、电压、电阻，具有携带方便、操作简便、测量迅速、成本低廉等优点，在各个领域得到广泛应用。万用表种类很多，根据所应用的测量原理和测量结果显示方式的不同，可分为模拟万用表和数字万用表两大类。如图1

4-8所示，模拟万用表先通过一定的测量机构将被测的模拟电量转换成电流信号，再由电流信号驱动表头指针偏转，从表头的刻度盘上即可读出被测量的值。数字万用表则是由模/数(A/D)转换器将被测模拟量转换成数字量，然后由电

子计数器计数，最后把测量结果在数字显示器上直接显示出来。291ppt课件第四节数—模和模—数转换电路图14-8模拟万用表和数字万用表的测量过程2.数字万用表的结构万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）作表头，当微小电流通过表头，就会有电流指示。数字万用表的核心即是数字电

压表，它只能测量直流电压。实际上，无论是直流量、交流量或是某电容值的测量，均可转换为对直流电压的测量。数字万用表对各种参数的测量都是首先经过相应的变换器，将各参数转化成数字电压表可以接受的直流电压，然后送给数字电压表，经过模/数（A/D）转换变成数字量，然后利用电子计数器计数，以十进制数字显示

参量。数字万用表的结构如图14-9所示。在功能变换器部分，主要有电流-电压变换器、交流-直流变换器、电阻-电压变换器等。常见的DT-830B数字万用表的外型和内部电路原理图如图14-10所示。图14-9数字万用表的结构292ppt课件第四节数—模和模—数转换电路(a)DT-830B

数字万用表外型（b）电路原理图图14-10DT-830B数字万用表的内部电路原理图293ppt课件第五节数字电路综合实例——数字钟电路一、数字钟电路的功能数字钟电路应该具有以下基本功能：显示日、时、分、秒的功能；计时准确，每天计时误差不超过10秒。二、数字钟电路的组成数

字钟电路一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路等几部分组成，其逻辑原理框图如图14-11所示。图14-11数字钟电路的逻辑原理框图1.石英晶体振荡器振荡器是数字钟的核心，可以产生标准频率信号，振荡频率的精度与稳定度基本上决定了数字钟的准确度。294ppt课件第五节

数字电路综合实例——数字钟电路2.分频器分频器的作用是将石英晶体振荡器产生的标准频率信号，分成秒时间的标准脉冲信号。3.计数器计数器对秒信号进行计数，累计为“时”、“分”、“秒”。“秒”由六十进制计数电路来实现，“分”与“秒”相同，“时”由二十

四进制电路来实现。4.译码和显示电路译码和显示电路的功能就是将时、分、秒计数器输出的代码翻译成相应的十进制数的状态，并在7段LED数码管上显示十进制数字。5.校时电路校时电路只有分钟和小时的校正，在校准过

程中应该不影响分和秒的正常计数。295ppt课件实验实训十二灯光控制电路实验一、实验目的1.学会应用数字集成电路搭接实用电路的方法。2.了解555集成定时器组成的振荡器的工作原理。二、实验电路图三、实验步骤1.了解电路各部分功能如图14-15所示，该电路由555集成定时器、

同步4位二进制计数器74HCl63和4线-16线译码器／分配器74HCl54组成。（1）振荡电路。采用555集成定时器组成多谐振荡器，产生频率可调的时间脉冲信号，其输出脉冲作为下一级的时钟信号。（2）计数器／译码分

配器。计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部件。74HCl63是同步4位二进制计数器，当输入周期性脉冲信号时，输出在0000~1111之间循环变化。4线-16线译码器74HCl54的16条输出线按照

74HCl63所加的二进制数依次变成低电平，从而驱动发光二极管闪亮。（3）显示电路。74HCl63所加的二进制数依次变成低电平，哪条输出线为低电平，与它相连的发光二极管就亮。因此任一时刻，只有1个发光二极管亮。296

ppt课件2.按照电路图连接电路3.调试电路该电路的16个发光二极管若组成一个环状，则发光二极管依次点亮时，就像一个光环在滚动一样，把发光二极管换成各种颜色的彩灯，这样循环起来就更加好看。图14-15297ppt课件