教案课程名称：电工与电子技术授课专业：授课教师：教务处制本章教学步骤设计讲述：电路的基本概念和分析方法例题分析：通过例题讲解和分析，加深学生对电路概念和分析方法的掌握和理解。

实验实训本章教学内容一、专业课介绍介绍本课程的学习方法，课程内容和大致课时分配二、电路的基本概念1. 介绍电路的基本概念和类型，电路元件模型介绍常用理想元件及符号集总参数模型2. 电路的基本物理量：电压、电流、功率的定义介绍词头代号因数词头代号因数中文英文中文英文兆() 兆M 106 厘() 厘 c 10-2千() 千k 103 毫() 毫m 10-3百() 百h 102 微() 微µ10-6十() 十10 皮() 皮p 10-12常用单位3. 参考方向：定义和分析例题三、电路的基本定律1. 欧姆定律1. 基尔霍夫定律(a)电流定律 (b)电压定律四、电路的连接和工作状态1. 电源有载工作时的电流、电压和功率2. 电源开路时的电流、电压和功率3. 电源短路时的电流、电压和功率4. 电阻串并联的等效变换(a) 电阻串联特点(b) 电阻并联特点(c) 混联举例五、电流源的等效变换1. 两种电源模型2. 两种电源等效变换六、电路分析基本方法1形联接图2.三相电源的相电压与线电压之间存在以下关系：3.对称三相电源还存在以下关系：结论：1.三相电源星形联接时，线电压有效值为相电压的有效值的倍，即；同时，在相位上线电压超前相应的相电压，如线电压超前相电压。

2. 对称三相电源联接成星形时，可以对外提供两组不同的对称电源。

二 . 三角形联结1.Δ形联接图2.三相电源的相电压与线电压之间存在以下关系：在对称三相电源三角形联结时，必须注意正确联接每相电源的极性。

第三节三相负载的连接三相负载的连接方式也有星形和三角形两种。

一、星形联结（Y联结）1. Δ形联接图如右2. 线电流与相电流的关系:二、三角形联结（联结）1. Δ形联接图2. 线电流和相电流之间存在以下关系：3.三个相电流为一组对称三相正弦量时有结论：1.Δ联接时，若负载相电流对称，则线电流有效值为相电流有效值的倍；在相位上，线电流滞后相应的相电流30。

2.若将三角形连接的三相负载看成一个广义节点，则存在，此结论与电流是否对称无关，可应用于所有三相三线制电路。

第四节对称三相电路的计算一、负载星形联结的对称三相电路对称三相负载联成星形时有以下特点：导体。

此时将在N型半导体和P型半导体的结合面上形成结。

1. 结的单向导电性结具有单向导电性，若外加电压使电流从P区流到N区，结呈低阻性，所以电流大；反之是高阻性，电流小。

如果外加电压使：结P区的电位高于N区的电位称为加正向电压，简称正偏；结P区的电位低于N区的电位称为加反向电压，简称反偏。

2、结加正向电压时，呈现低电阻；结加反向电压时，呈现高电阻。

由此可以得出结论：结具有单向导电性。

三、半导体二极管1．结构在结上加上引线和封装，就成为一个二极管。

二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型三大类。

(1) 点接触型二极管结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。

(2) 面接触型二极管结面积大，用于工频大电流整流电路。

(3) 平面型二极管-往往用于集成电路制造工艺中。

结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。

2. 伏安特性及主要参数（１）伏安特性曲线P半导体二极管的伏安特性曲线如图4-10所示。

处于第一象限的是正向伏安特性曲线，处于第三象限的是反向伏安特性曲线。

图4-.10 二极管的伏安特性曲线●正向特性当U＞0，即处于正向特性区域。

正向区又分为两段：当0＜U＜时，正向电流为零，称为死区电压或开启电压。

当U＞时，开始出现正向电流，并按指数规律增长。

硅二极管的死区电压0.5 V左右，锗二极管的死区电压0.1 V左右。

● 反向特性当U＜0时，即处于反向特性区域。

反向区也分两个区域：当＜U＜0时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流也称反向饱和电流；当U≥时，反向电流急剧增加，称为反向击穿电压。

（２）主要参数①最大整流电流:二极管长期连续工作时，允许通过二极管的最大正向平均电流。

②反向工作峰值电压：保证二极管不被反向击穿而规定的电压。

在实际工作时，定为反向击穿电压的一半。

③反向峰值电流：是二极管加上反向工作峰值时的反向饱和电流。

硅二极管的反向电流一般在纳安()级；锗二极管在微安()级。

四、稳压二极管稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。

稳压二极管的伏安特性曲线与硅二极管的伏安特性曲线完全一样，稳压二极管伏安特性曲线的反向区、符号和典型应用电路如图4-11所示。

(a) 符号 (b) 伏安特性(c) 应用电路图4-11 稳压二极管的伏安特性稳压管的主要技术参数。

(1) 稳定电压在规定的稳压管反向工作电流下，所对应的反向工作电压。

(2)最大稳定工作电流和最小稳定工作电流—～是稳压管正常时的电流范围。

若＜，则不能稳压；若>，管子会因过热而损坏。

(3)动态电阻—其概念与一般二极管的动态电阻相同，只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性上求取的。

愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡。

=△ /△三、半导体三极管1．基本结构和类型2. 晶体管的特性曲线及主要参数以共射型晶体管放大电路为例。

输入特性曲线—— ()常数输出特性曲线—— ()常数（1）输入特性曲线共发射极接法的输入特性曲线见图4-14。

图4-14 共发射极接法输入特性曲（2）输出特性曲线饱和区受显著控制的区域，该区域内的数值较小，一般＜0.7 V(硅管)。

此时发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。

截止区接近零的区域，相当0的曲线的下方。

此时，发射结反偏，集电结反偏。

放大区平行于轴的区域，曲线基本平行等距。

此时，发射结正偏，集电结反偏，电压大于0.7 V左右(硅管)。

四、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。

五、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单相桥式整流电路图7－1中，表示电源变压器，作用是将交流电网电压u1变成整流电路要求的交流电压；是直流供电的负载电阻；4只整流二极管1～4依次接成电桥的形式，故称桥式整流电路。

桥式整流电路的特点是：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。

在实际应用中，单相桥式整流电路可以用四个独立的整流二极管实现，也可以用集成器件“桥堆”来实现。

图7－2所示为单相桥式整流电路的习惯简化画法。

图7－2单相桥式整流电路的习惯简化画法六、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单相桥式整流电路波形中，在u的正半周时，u2>0时，1、4导通，2、3截止，故有图示1(4)的波形；同样，在u1的负半周时，u2<0时，1、4截止2、3导通，故有电流2(3)。

可见在u的正、负半周均有电流流过负载电阻，且电流方向一致，综合得到()的波形。

一．共射组态基本放大电路的组成共射组态基本放大电路如图5-1所示。

图5-1 共射组态交流基本放大电路(1) 基本组成三极管起放大作用。

负载电阻，将变化的集电极电流转换为电压输出。

偏置电路()，使三极管工作在线性区。

耦合电容C1，C2—起隔直作用，输入电容C1保证信号加到发射结，不影响发射结偏置。

输出电容C2保证信号输送到负载，不影响集电结偏置。

(2) 静态和动态静态—0 时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。

动态—≠０时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态。

放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前提。

分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正确地区分直流通路和交流通路。

(3) 直流通路和交流通路放大电路的直流通路和交流通路如图5-2中（a），（b）所示。

直流通路，即能通过直流的通路。

从C、B、E向外看，有直流负载电阻、、。

交流通路，即能通过交流的电路通路。

如从C、B、E向外看，有等效的交流负载电阻、、。

直流电源和耦合电容对交流相当于短路。

因为按迭加原理，交流电流流过直流电源时，没有压降。

设C1、 C2 足够大，对信号而言，其上的交流压降近似为零，在交流通路中，可将耦合电容短路。

(a)直流通路(b)交流通路2．静态分析（1）静态工作状态的计算分析法根据直流通路可对放大电路的静态进行计算、和这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q表示。

（2）用图解法求静态工作点（略）3. 动态分析：微变等效电路法和图解法是动态分析的基本方法。

(1) 微变等效电路的建立①三极管等效为一个线性元件。

②对于低频模型可以不考虑结电容的影响。

晶体管的输入、输出特性曲线见图5-4（a）、图5-4（b）。

其输入回路的等效电路如图5-5所示。

（2）动态性能指标计算共发射极交流基本放大电路如图5-6（a）所示。

(a) 共射基本放大电路 (b)微变等效电路电压放大倍数= = －β' /输入电阻= = 1 2≈ = ' +(1+β)26 / =300Ω+(1+β)26/输出电阻= ∥≈二、多级放大电路多级放大电路的连接，产生了单元电路间的级联问题，即耦合问题。

放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输，且保证各级的静态工作点正确。

直接耦合——耦合电路采用直接连接或电阻连接，不采用电抗性元件。

直接耦合电路可传输低频甚至直流信号，因而缓慢变化的漂移信号也可以通过直接耦合放大电路。

阻容耦合和变压器耦合——级间采用电容或变压器耦合。

电抗性元件耦合，只能传输交流信号，漂移信号和低频信号不能通过。

１.阻容耦合放大电路如下图所示。

两级间的连接通过耦合电容C将前级的输出电压家在后级的输入电阻上。

由于电容的隔直作用，两级放大电路的静态工作点互不相关，各自独立。

多级放大电路的电压放大倍数为各级电压放大倍数的剩积。

但在计算每一级的电压放大倍数时，必须考虑前后级之间的相互影响。

２.直接耦合放大电路（１）放大电路静态工作点的相互影响接耦合或电阻耦合使各放大级的工作点互相影响，这是构成直接耦合多级放大电路时必须要加以解决的问题。

如果将基本放大电路去掉耦合电容，前后级直接连接，如图５－１１所示。

于是122= 2+ 2＞2（1）这样，集电极电位就要逐级提高，为此后面的放大级要加入较大的发射极电阻，从而无法设置正确的工作点。

这种方式只适用于级数较少的电路。

图５－１１直接耦合放大电路（2）零点漂移零点漂移是三极管的工作点随时间而逐渐偏离原有静态值的现象。

产生零点漂移的主要原因是温度的影响，所以有时也用温度漂移或时间漂移来表示。