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电工电子技术教案

教学章节:第一章电路和电路元件1.3~1.4独立电源元件,二极管教学要求:1、熟悉电压源和电流源;2、掌握两种电源模型的等效;3、熟练掌握二极管的特性;4、掌握稳压二极管、发光二极管和光电二极管的特点。

教学重点:两种电源模型的等效,二极管的特性,稳压二极管、发光二极管和光电二极管的特点。

教学难点:两种电源模型的等效;二极管的特性;稳压二极管工作状态。

教学方法与手段:启发式讲授,联系实际,多媒体,板书。

教学内容与进程:一、引进:电压源和电流源 1、电压源⑴两端的电压仅由自身决定,与流过的电流及外电路无关。

⑵流过的电流由外电路决定。

电压源置零,等效于两端短路。

电压源不准许外电路短路。

2、电流源⑴电流源的电流仅由自身决定,与两端的电压无关。

⑵两端的电压由外电路决定。

电流源置零,等效于两端开路。

电流源不准许外电路开路。

二、实际电源的模型 1、电压源模型2、电流源模型3、两种电源模型的等效1.4二极管三、PN 结及其单相导电性二极管的结构和电路符号如如下面图,VD 是文字符号。

R -+U +U s -R -+U I s四、二极管的要紧特性和要紧参数〔1〕正偏导通〔2〕反偏截止〔3〕二极管的伏安特性正向特性:二极管正向电压超过某一数值时电流开始快速增长,对应的电压称为死区电压,也称阈值电压或开启电压,记作U T ,二极管导通时的正向电压称为二极管导通电压或管压落,记作U D 。

方向特性:二极管反向电流一般特别小,小功率硅管为几μA ,锗管为几十μA 。

反向击穿特性:反向电压增高到一定数值U (BR)时,二极管反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿。

五、二极管的工作点和理想特性六、稳压二极管稳压二极管是应用在反向击穿区的特不硅二极管。

稳压二极管的符号、伏安特性和典型应用电路。

七、发光二极管和光电二极管 发光二极管工作在正向偏置状态。

光电二极管又称光敏二极管,它工作在反向偏置状态。

作业:第三讲PN 结加正向电压102030-50-1000.5 1.0U B i D /μAu D /V O锗硅i D /mAD-+u D i D正向特性反向特性R-+U D I D+U s -D U D U sI DQ N O Ms U R O u D i DU ON -+U 1I Z+++U R U ZU o ---I LI D Z R R L U Zu ZO -+u Z i Z 稳压区i ZI Z I ZM R E I D REID二、晶体三极管的特性曲曲折折曲曲折折折折线和要紧参数 1、共发射极输进和输出特性曲曲折折曲曲折折折折线输进特性曲曲折折曲曲折折折折线分:死区、非线性区、线性区。

常用U CE ≥1V 的一条曲曲折折曲曲折折折折线来代表所有输进特性曲曲折折曲曲折折折折线。

通常输出特性曲曲折折曲曲折折折折线分为3个区域:饱和区—发射结、集电结均正向偏置;I C 受U CE 显著操纵的区域,U CE 的数值较小, 一般U CE <0.7V 〔硅管〕。

截止区—发射结、集电结均反向偏置;I C 接近零的区域,在I B =0曲曲折折曲曲折折折折线的下方。

放大区—发射结正向偏置、集电结反向偏置I C 平行于U CE 轴的区域,曲曲折折曲曲折折折折线全然平行等距,U CE 大于0.7V 左右〔硅管〕。

2、要紧参数三、简化的小信号模型 1、受控源非独立电源,输出电压或电流受电路中另一电压或电流的操纵。

有四种类型:2、晶体管简化的小信号模型作业:2u CE /V O i C /mA468246820μA 40μA60μA 80μA100μA I B =0饱和区截止区放大区B EC-+u BE -+u CEi Ci BβI B△U CE+-△I B △I C△U BE+-r beB CE()B BE CE i f u U ==常数()C CE B i f u i ==常数B E C-+△U BE-+△U CE△I B△I C教学章节:第二章电路分析根底2.1基尔霍夫定律教学要求:1、熟练掌握基尔霍夫定律;2、掌握支路电流法及其使用条件。

教学重点:基尔霍夫定律、支路电流法。

教学难点:依据实际电路如何灵活应用上述定理。

教学方法与手段:启发式讲授,讨论发言,多媒体,板书。

教学内容与进程:一、引进:基尔霍夫定律有关的电路名词:支路、节点、回路、网孔。

1、基尔霍夫电流定律〔KCL〕任一时刻,流进一个节点的电流之和等于从该节点流出的电流之和。

对节点a应用KCL可写i1+i3+i4=i2+i5或i1-i2+i3+i4-i5=0写成一般形式即∑i=0KCL的推广i1+i2+i3=02、基尔霍夫电压定律〔KVL〕任何时刻,在任一闭合回路上的所有支路电压的代数和恒等于零。

写成表示式为∑u=0。

对图示电路,有即写成一般形式二、支路电流法利用支路电流法解题的步骤:〔1〕任意标定各支路电流的参考方向和网孔绕行方向。

(2〕用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程。

有n个节点,就能够列出n-1个独立电流方程。

〔3〕用基尔霍夫电压定律列出L=b-〔n-1〕个网孔方程。

讲明:L指的是网孔数,b指是支路数,n指的是节点数。

〔4〕代进数据求解方程组,确定各支路电流及方向。

关于节点A有:I1+I2=I ①电路中共有二个网孔,分不对左、右两个网孔列电压方程:I1 R1- I2 R2+ E2-E1=0 ②I R+I2 R2- E2=0 ③I1=10A I2=-5A I=5A特例:某一支路电流,能够少列一个电流方程第六讲教学章节叠加定理及等效电源定理教学要求:1、熟练使用叠加定理求解咨询题。

2、熟练掌握电路的戴维南等效和诺顿等效,运用戴维南和诺顿定理进行计算;教学重点:叠加定理应用;电路的戴维南等效和诺顿等效,教学难点:叠加定理应用,利用戴维南和诺顿定理对电路进行相关分析、计算; 教学方法与手段:启发式讲授,比立,多媒体,板书。

教学内容与进程:一、引进:等效电源定理 1、叠加定理叠加原理:在线性电路中,由多个独立源共同作用产生的响应〔支路电压或电流〕等于各独立源单独作用时所产生的响应重量代数和。

=+注重事项:①叠加原理只适用于线性电路。

②线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算, 但功率一般不用叠加原理计算。

〔3〕不作用电源的处理电压源不作用,即u S =0,相当于短路线; 电流源不作用,即i s =0,相当于断路。

例:用叠加原理计算例图所示电路中的电流i ,并计算4Ω电阻上消耗的功率。

=+2、戴维南定理何一个有源二端网络,只要其中的元件根基上线性的,都能够用一个电压源与电阻相串联的模型来替代。

电压源的电压等于有源二端网络的开路电压u OC ,电阻等于该网络中所有电压源短路、电流源开路时的等效电阻R 0,R 0称为等效内阻。

①把需要计算电流的支路单独划出,电路的其余局部成为一个有源二端网络。

将有源二端网络变换为等效电压源模型,使复杂电路变换为单回路电路——戴维宁电路。

②求等效电压源模型的电压US ——等于有源二端网络的开路电压;+_u S i S R 1R 2i(a)原电路+_u S R 1R 2i 1(b)u S 单独作用i S R 1R 2i 2(c)i S 单独作用③求等效电压源模型的内阻R0——等于相应的无源二端网络的等效电阻;④由戴维宁电路算出所求支路的电流——用全电路欧姆定律计算。

适用范围:只需要计算电路中某一指定支路的电流、电压。

例:试用戴维宁定理重解解:a.将原电路用戴维宁等效电路代替,b.求电压源模型的理想电压源电压US,故US=U0=I1R2-I2R4××c.求电压源模型的内阻R0,d.由戴维宁等效电路求出通过BD支路的电流2π教学章节:第二章电路分析根底2.3.1~2.3.2正弦量的三要素;正弦量的向量表示方法 教学要求:1.理解正弦交流电的三要素以及相位差和有效值的概念。

2.理解正弦交流电的各种表示方法及互相间的关系,掌握正弦交流电的相量表示法 教学重点:正弦交流电的相量表示法 教学难点:正弦交流电的相量表示法。

教学方法与手段:启发式讲授,讨论,多媒体,板书。

教学内容与进程: 一、正弦量的三要素正弦交流电——随时刻按正弦规律周期性变化的电压(u )和电流(i ) 1.最大值——幅值。

2.角频率——单位时刻内正弦函数辐角的增长值〔rad/s 〕。

ω=2∏/T 3.初相位——计时开始时刻正弦量的相位角〔rad 或°〕。

例:某正弦电压的最大值U m =310V ,初相角ψu =30°;某正弦电流的最大值I m =,初相角ψi =-60°。

它们的频率均为50H Z 。

试分不写出电压和电流的瞬时值表达式。

并画出它们的波形。

解:电压的瞬时值表达式为 u =U m sin(ωt +ψu ) =310sin(2πft +ψu )V =310sin(314t+30°)V 电流的瞬时值表达式为 i =I m sin(ωt +ψi )=14.1sin(314t -60°)A4、相位差φ——两个同频率正弦量的初相角之差。

φ=(ωt +ψu )-(ωt +ψi )=ψu -ψi φ=30°-〔-60〕°=90° 二、正弦量的相量表示法 1.复数及其运算〔ωt +ψi 〕——正弦量随时刻变化的进程2.相量与正弦量的关系相量与正弦量之间存在着一一对应的关系。

例如其中称为相量。

3.相量的运算同频率正弦量的加、减、乘、除运算可转换为相应的相量运算。

作业:第八讲教学章节:第二章电路分析根底正弦交流电路教学要求:1、熟练掌握电阻、电感、电容元件上电压与电流关系的向量形式;2、掌握简单正弦交流电路的计算;3、掌握交流电路的有功功率、无功功率和视在功率;4、掌握RLC 电路中的串并联谐振特点。

教学重点:电阻、电感、电容元件上电压与电流关系的向量形式,简单正弦交流电路的计算。

教学难点:简单正弦交流电路的计算。

教学方法与手段:启发式讲授,讨论,多媒体,板书。

教学内容与进程:一、引进:电阻、电感、电容元件上电压与电流关系的向量形式1、电阻元件那么式中U R=RI R,ψu=ψi。

电阻元件上电压与电流的相量关系2、电感元件电感元件上电压与电流的相量关系3、电容元件电容元件上电压与电流的相量关系二、简单正弦交流电路的计算1、全然元件串联正弦交流电路2、多阻抗串联、并联正弦交流电路三、交流电路的功率瞬时功率:图所示无源二端网络,正弦电压u和电流i频率相同,参考方向如图。

设图示网络的瞬时功率和平均功率(有功功率)分不为无功功率:视在功率:S=UI S2=P2+Q2四、RLC电路中的谐振1、串联谐振特点:〔1〕谐振时,阻抗最小且为纯电阻。

〔2〕谐振时,电路中电流最大,且与外加电压同相。

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