第三章 直流-交流变换技术
《电工技术基础与技能》第三章 直流电路习题
第三章直流电路 3.1闭合电路欧姆定律 填空题 1、闭合电路由两部分组成，一部分是电路，另一部分是电路。外电路上的电阻称为电阻，内电路上的电阻称为电阻。 2、负载上的电压等于电源的电压，也等于电源的电动势减去电源的内压降，即U=E-Ir。 选择题 1、用万用表测得全电路中的端电压为0，这说明（） A外电路断路 B外电路短路 C外电路上电流比较小 D电源内阻为零 2、用电压表测得电源端电压为电源的电动势E，这说明（） A 外电路断路 B 外电路短路 C 电源内阻为零D无法判断 3、电源电动势为2V，内电阻是0.1Ω，当外电路断路时电路中的电流和端电压分别为（） A、0A，2V B、20A，2V C、20A ，0V D、0V ，0V 4、在闭合电路中，负载电阻减少，则端电压将（）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定 5、一直流电源，开路时测得其端电压为6V，短路时测得其短路电流为30A，则该电源的电动势E和内阻r分别为（）。 A、6V，0.5Ω B、16V，0.2Ω C、6V，0.2Ω 判断题 1、全电路中，在开路状态下，开路电流为零，电源的端电压也为零。（） 2、短路电流很大，要禁止短路现象。（） 3、短路状态下，电源内阻的压降为零。（） 4、当外电路开路时，电源的端电压等于零（） 计算题 1、如图所示，电源电动势E=4.5V，内阻r=0.5Ω，外接负载R=4Ω，则电路中的 电流I=? 电源的端电压U=?电路的内压降U =?
2．如下图，已知电源电动势E=110V，r=1Ω，负载R=10Ω,求：（1）电路电流；（2）电源端电压；（3）负载上的电压降；（4）电源内阻上的电压降。 3．如下图所示，已知E=5V，r=1Ω，R1=14Ω，R2=20Ω，R3=5Ω。求该电路电流大小应为 多少？R2两端的电压是多少？ 4.如图所示电路中，已知E=12V，r=1Ω，负载R=99Ω。求开关分别打在1、2、3位置时电 压表和电流表的读数 5、如图所示，E=220V，负载电阻R为219Ω，电源内阻r为1Ω，试求：负载电阻消耗的功 率P负、电源内阻消耗功率P内及电源提供的功率P。 3.2负载获得最大功率的条件 判断题 1、当负载获得最大功率时，电源的利用率不高，只有50%。（） 2、在电力系统中，希望尽可能减少内部损失，提高供电效率，故要求（）。 A、R 《r B、R 》r C、R = r 计算题 1、如图所示电路中，电源电动势E = 12V，内电阻r = 2Ω。定值电阻R1 =4Ω，可变电阻RP的变化范围0—25Ω，在不改变电路结构的情况下， （1）求RP为多大时，RP 上消耗的功率最大？ （2）最大功率为多少？
第三章复杂直流电路练习题答案
电工技术基础与技能 第三章复杂直流电路练习题 班别：高二（）姓名：学号：成绩： 一、是非题(2X20) 1、基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点，与元件的性质有关。（） 2、基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。（） 3、基尔霍夫电压定律只与元件的相互连接方式有关，而与元件的性质无关。（） 4、在支路电流法中，用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时，若电路有n个节点，则一定要列 出n个方程。（） 5、叠加定理仅适用于线性电路，对非线性电路则不适用。（） 6、叠加定理不仅能叠加线性电路中的电压和电流，也能对功率进行叠加。（） 7、任何一个含源二端网络，都可以用一个电压源模型来等效替代。（） 8、用戴维南定理对线性二端网络进行等效 替代时，仅对外电路等效，而对网路内电路 是不等效 的。 （） 9、恒压源和恒流源之间也 能等效变换。（） 10、理想电流源的输出电流和电压都是恒定的，是不随 负载而变化的。（） 二、选择题
1、在图3-17中，电路的节点数为（）。 2、上题中电路的支路数为( )。 3、在图3-18所示电路中，I1和I 2的关系是 （）。 A. I1>I2 B. I1 第五章 中间转换电路 一． 是非题 1.电桥是一个调幅装置，其输出是调幅波。（ ） 2.电桥是乘法器，其输出是调幅波。（ ） 3.直流电桥的平衡条件是R1R3＝R2R4。其电桥灵敏度是供桥电源的函数。（ ） 4.交流电桥达到平衡时条件必须满足4321z z z z =，4321φφφφ+=+。（ ） 5.交流电桥可测静态应变，也可测动态应变。（ ） 6.调幅波是将载波与调制波相乘而获得。（ ） 7.调幅波是频率不变而幅值发生变化的已调波。（ ） 8.调频波是频率不变，幅值也不变的已调波。（ ） 9.调相波是其频率、幅值与其相位都发生变化的已调波。（ ） 10.同步解调指的是解调时所乘的信号与调制时的载波具有相同频率和相位。（ ） 11.调幅过程就是频率搬移“过程”。（ ） 12.电压放大器的连接电缆长度发生变化时，仪器的灵敏度不发生变化。（ ） 13.电荷放大器的作用是将传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输及放大传感器的微弱信号。（ ） 14.缓变信号经高频调制后才可利用交流放大器。（ ） 15.压电式传感器利用电荷放大器或电压放大器，其测量效果相同。（ ） 16.RC 低通滤波器是一阶系统。（ ） 17.滤波器的带宽表示它的频率分辨力，通频越窄则分辨力越低。（ ） 18.RC 带通滤波器可以看成是低通滤波器和高通滤波器串联组成。（ ） 19.在高频段，恒带宽滤波器比恒带宽比滤波器的频率分辨力高。 20.A／D 转换器作用将数字信号转换成模似信号。（ ） 二． 选择题： 1.直流电桥中，由于接法不同，输出电压灵敏度也不同，_________接法可获得最高灵敏度。 Ａ．全桥 Ｂ．半桥单臂 Ｃ．半桥双臂 2.在动态测量中，电桥的输出量通常利用______。 Ａ．电流量 Ｂ．电感量 Ｃ．电阻量 Ｄ．电压量 3.若提高电桥灵敏度，可采取______。 Ａ．增加应变片的初始电阻值 Ｂ．半桥双臂各串联一片电阻应变 Ｃ．适当提高电桥的电源电压 Ｄ．半桥双臂各串联一片电阻应变片 4.直流电桥同一桥臂增加应变片数，则电桥灵敏度____。 Ａ．增大 Ｂ．不变 Ｃ．减少 Ｄ．变化不定 5.欲保证极矩变化型差动电容传感器工作，传感器两个电容应当连成____电路。 Ａ．电桥 Ｂ．串联 Ｃ．并联 6.由两个电容构成的差动电容传感器与两个电感接成电桥电路。其电桥供压____。 Ａ．交流 Ｂ．直流 Ｃ．交直流 7.调制可看成是调制信号与载波信号____。 Ａ．相加 Ｂ．相乘 Ｃ．相减 Ｄ．相除 8.幅值调制装置实质上是____。 Ａ．加法器 Ｂ．除法器 Ｃ．减法器 Ｄ．乘法器 9.幅值解调过程中，相敏检波器的作用____。 # 电工技术基础与技能 第三章复杂直流电路练习题 班别：高二（）姓名：学号：成绩： 一、是非题(2X20) 1、基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点，与元件的性质有关。（） 2、基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。（） 3、基尔霍夫电压定律只与元件的相互连接方式有关，而与元件的性质无关。（）？ 4、在支路电流法中，用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时，若电路有n个节点，则一定要列 出n个方程。（） 5、叠加定理仅适用于线性电路，对非线性电路则不适用。（） 6、叠加定理不仅能叠加线性电路中的电压和电流，也能对功率进行叠加。（） 7、任何一个含源二端网络，都可以用一个电压源模型来等效替代。（） 8、用戴维南定理对线性二端网络进行等效替代时，仅对外电路等效，而对网路内电路是不等效 的。（） 9、恒压源和恒流源之间也能等效变换。（） \ 10、理想电流源的输出电流和电压都是恒定的，是不随 负载而变化的。（） 二、选择题 1、在图3-17中，电路的节点数为（）。 2、上题中电路的支路数为( )。 / 3、在图3-18所示电路中，I1和I 2的关系是（）。 A. I1>I2 B. I1 第二节降压型开关电源 第三章直流变换器 * VT "Ln lk? 第二节降压型开关电源 (&5祥Sfi开关电8电》图 4 0 t ----- t onr- J ???0 ;aa) VT—高频晶体开关管， 工作在：导通饱和状态 ?止状态 起开关作用，可用M OS管和IGBT管代 替; 开关管与负载RL侧电路相率联，VT的反复 周期性导通和《止，控制了U1是否加到负 ?R L的时间比例，起到斩波作用? VD—续流二极管?当开关管VT截止时? VD 提 供一个称为“续流辭电流的通路?使电感电流 不致迅变中断，避免电感感应出高压而将晶体 管击穿损坏-此续流通路也是电感能 量放出到负载的通路? L—储能电感.有两个作用，能a转换和滤波 C—滤波电容，減小负《电压的脉动成分和?小 输出阻抗? R L—等效负我电阻，用电设备. lk? + vr __________ 95 ttS生开关电源电路图 + Eo U—输入直流电压?该电压大小不穂定或者有纹波卩0?输出直流电压，纹波小，稳定? 将?个直流电压Ui转换成另 4 0 t ■----- t onr- I ?13 一、问答题 5-1、试说明直流斩波器主要有哪几种电路结构试分析它们各有什么特点 答：直流斩波电路主要有降压斩波电路（Buck ），升压斩波电路（Boost ），升-降压斩波电路（Buck-Boost ）和库克（Cuk ）斩波电路。 降压斩波电路是输出电压的平均值低于输入电压的变换电路。它主要用于直流稳压电源和直流电机的调速。 升压斩波电路是输出电压的平均值高于输入电压的变换电路。它可用于直流稳压电源和直流电机的再生制动。 升-降压变换电路是输出电压的平均值可以大于或小于输入直流电压，输出电压与输入电压极性相反。主要用于要求输出与输入电压反向，其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源。 库克电路也属升-降压型直流变换电路，但输入端电流波纹小，输出直流电压平稳，降低了对滤波器的要求。 5-2、简述图3-1基本降压斩波电路的工作原理。 输出电压电流波形。 答：0=t 时刻驱动V 导通，电源E 向负载供电，负载电压E u =0，负载电流0i 按指数曲线上升。1t t =时控制V 关断，二极管VD 续流，负载电压0u 近似为零，负载电流呈指数曲线下降。通常串接较大电感L 使负载电流连续且脉动小。 5-3、根据下图简述升压斩波电路的基本工作原理。（图中设：电感L 、与电容 C 足够大） 输出电流波形 答：当V 处于通态时，电源E 向电感L 充电，设充电电流为i 1，L 值很大，i 1基本恒定，同时电容C 向负载供电，C 很大，使电容器电压u 0基本不变，设V 处于通态的时间为t on ，在t on 时间内，电感L 上积蓄的能量为EI 1t on ； 图3-2 基本升压斩 图3-1基本降压斩波电路 基尔霍夫定律（一）教案 教学过程: 基尔霍夫定律（一） 复习旧课：串联和并联电路及特点 讲授新课：基尔霍夫定律 安全教育3分钟，走路小心，不要碰到墙壁。 基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。 一、复杂电路的基本概念。 以图3-1所示电路为例说明常用电路名词。 1. 支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。如图3-1电路中的AB、AR2B均为支路，该电路的支路数目为b = 3。 2. 节点：电路中三条或三条以上支路的联接点。如图3-1电路的节点为A、B两点，该电路的节点数目为n = 2。 3. 回路：电路中任一闭合的路径。如图3-1电路中的CDEFC、AFCBA、EABDE路径均为回路，该电路的回路数目为l = 3。 4. 网孔：不含有分支的闭合回路。如图3-1电路中的AFCBA 、EABDE 回路均为网孔，该电路的网孔数目为m = 2。 图2-19常用电路名词的说明 5. 网络：在电路分析范围内网络是指包含较多元件的电路。 二、基尔霍夫第一定律 基尔霍夫电流定律（KCL ） 1．电流定律(KCL)内容 电流定律的第一种表述：在任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于从该节点流出的电流之和，即 ∑∑=流出流入I I 例如图3-2中，在节点A 上：I 1 + I 3 = I 2 + I 4 + I 5 电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零，即 0=∑I 一般可在流入节点的电流前面取“+”号，在流出节点的电流前面取“-”号，反之亦可。例如图3-2中，在节点A 上：I 1 - I 2 + I 3 - I 4 - I 5 = 0。 在使用电流定律时，注意： (1) 对于有n 个节点的电路，只能列出(n - 1)个独立的电流方程。 (2) 列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向，然后再带入电流的数值。 作业，巩固与练习 1 目录第一章．设计概要 1.1 技术参数 1.2 设计要求 第二章．电路基本概述 第三章. 电力总体设计方案 第三章.电力总体设计方案 3.1 电路的总设计思路 3.2电路的设计总框图 第四章BUCK 主电路设计 4.1 Buck变换器主电路原理图 4.2 Buck变换器电路工作原理图 4.3 主电路保护（过电压保护） 4.4 Buck变换器工作模态分析 4.5 主电路参数分析 第五章控制电路 5.1 控制带你撸设计方案选择 5.2 SG3525控制芯片介绍 5.3 SG3525各引脚具体功能 5.4 SG3525内部结构及工作特性 5.5 SG3525构成的控制电路单元电路图 第六章驱动电路原理与设计 6.1 驱动电路方案设计与选择 6.2 驱动电路工作分析 第七章附录 第八章设计心得 第一章．设计概要 1.1 技术参数： 输入直流电压Vin=25V，输出电压Vo=10V，输出电流Io=0.5A，最大输出纹波电压50mV，工作频率f=30kHz。 1.2 设计要求： （1）设计主电路，建议主电路为：采用BUCK 变换器，大电容滤波，主功率管用MOSFET；（2）选择主电路所有图列元件，并给出清单； （3）设计MOSFET 驱动电路及控制电路； （4）绘制装置总体电路原理图，绘制：MOSFET 驱动电压、BUCK 电路中各元件的电压、电流以及输出电压波形（波形汇总绘制，注意对应关系）； （5）编制设计说明书、设计小结。 第二章．电路基本概述 直流斩波电路（DC Chopper）的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称为直接直流-直流变换器（DC/DC Converter）。直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流电的情况，输入与输出不之间不隔离。直流斩波电路的种类较多，包括6 种基本斩波电路：降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路，Cuk 斩波电路，Sepic 斩波电路和Zeta 斩波电路。Buck 电路作为一种最基本的DC/ DC 拓扑，结构比较简单，输出电压小于输入电压，广泛用于各种电源产品中。根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路可以分为脉冲宽度调试、频率调制和混合型三种控制方式，Buck 电路的研究对电子产品的发展有着重要的意义。MOSFET 特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW 的电力电子装置。功率MOSFET 的种类：按导电沟道可分为 P 沟道和N 沟道。按栅极电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET 主要是N 沟道增强型。 第三章.电力总体设计方案 3.1 电路的总设计思路 Buck 变换器电路可分为三个部分电路块。分别为主电路模块，控制电路模块和驱动电路模块。主电路模块，由MOSFET 的开通与关断的时间占空比来决定输出电压u。的大小。控制电路模块，可用SG3525 来控制MOSFET 的开通与关断。驱动电路模块，用来驱动MOSFET。 3.2 电路设计总框图 电力电子器件在实际应用中，一般是有控制电路，驱动电路，保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。有信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断，来完成整个系统的功能。因此，一个完整的降压斩波电路也应该包括主电路，控制电路，驱动电路和保护电路致谢环节。根据降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动及保护电路，设计出降压斩波电路的结构框图如下图所示。 第1章信号检测与转换技术概述 思考题 1.自动检测与转换系统的基本组成是什么？ 检测是指通过各种科学的手段和方法获得客观事物的量值；转换则是通过各种技术手段把客观事物的大小转换成人们能够识别、存贮和传输的量值。 一个典型的检测与转换系统基本组成如下： 2.简述心电信号检测系统的基本组成及各部分功能。 3.简述工业检测技术涉及的主要物理量有哪些？ 工业检测技术涉及主要内容包括： 热工量：温度、压力（压强）、压差、真空度、流量、流速、物位、液位等。 机械量：直线位移、角位移、速度、加速度、转速、应变、力矩、振动、噪声、质量（重量）等。 几何量：长度、厚度、角度、直径、间距、形状、粗糙度、硬度、材料缺陷等。 物体的性质和成分量：空气的湿度（绝对、相对）；气体的化学成分、浓度；液体的粘度、浊度、透明度；物体的颜色等。 状态量：工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态（超温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等）。 电工量：电压、电流、电功率、电阻、电感、电容、频率、磁场强度、磁通密度等。 4.检测仪表和检测系统的技术性能有哪些？有什么含义？如何测量或计算？ 5.测量误差来源有那些？按误差出现的规律，测量误差分哪几类？ 系统误差：简称系差，是按某种已知的函数规律变化而产生的误差。 随机误差：简称随差，又称偶然误差，它是由未知变化规律产生的误差，具有随机变量的一切特点，在一定条件下服从统计规律，因此经过多次测量后，对其总和可以用统计规律来描述，可以从理论上估计对测量结果的影响。 粗大误差：是指在一定的条件下测量结果显著地偏离其实际值时所对应的误差，简称粗差。 6.传感器的基本组成是什么？简述各部分主要功能。 敏感元件（弹簧管、波纹管、膜盒、膜片）能直接感受被测量，并将被测非电量信号按一定对应关系转换为易于转换为电信号的另一种非电量的元件。 传感元件（电位器）能将敏感元件输出的非电信号或直接将被测非电量信号转换成电量信号的元件。 转换电路将传感元件输出的电量信号转换为便于显示、处理、传输的有用电信号的电路。 7.对某量进行多次重复的等精度测量，测量次数为10次，在不考虑系统误差和粗大误差的情况下，测量结果如下，试求标准误差和极限误差，并写出测量结果表达式。123.95, 123.45, 123.60, 123.60, 123.87, 123.88, 123.00, 123.85, 123.82, 123.60。 x=； 8.已知一组测量数据：1,2,3,4,5 500.6,442.4,428.6,370.1,343.1 y=。求其最小二乘线性度。要求： 转换器 开放分类：应用科学建筑材料机电一体化电子 编辑词条分享 ?新知社新浪微博人人网腾讯微博移动说客网易微博开心001天涯MSN ? 1 设备类型 ? 2 转换模式 ? 3 接口类型 ? 4 传输速率 ? 5 网络标准 ? 将一种信号转换成另一种信号的装置。 协议转换器 接口转换器 转换器从原理上可分为协议转换器、接口转换器两大类。从应用上又可以分光纤转换器、光电转换器、视频转换器等等。例如视频转换器就是一种连接电脑和电视的设备，它可以把电脑上的内容转换并显 示在电视机上，让人们可以在电视上学电脑，上网，玩游戏，做商业演示，看股票等等。 典型的转换器常见的转换模式有以下几种： V．35与G.703接口之间的转换； Ethernet（RJ45）与RS232之间的转换； 单模光纤与多模光纤之间的转换； 光纤接口与Ethernet（RJ45）之间的转换； 以太网口与E1的接口转换； USB接口与其他接口之间的转换等等。 转换器典型的接口类型有以太网接口，E1接口、串行接口（RS232）、SC/ST接口、USB接口等。 RJ-45 接口转换器 1．以太网接口 接口标准：IEEE802.3 终端速率：10M/100/1000Mbps 工作模式：全双工、半双工 终端接头：RJ45接口 2．E1接口 网络接口：G.703、G.704、G.823 网络速率：2.048Mbps 网络接头：BNC（75欧姆）等 线路编码：HDB3码 3．串行接口 接口速率：19200bps 接口标准：RS-232 SC/ST接口转换器 4．SC/ST接口 ST接口：10Base-F SC接口：100Base-FX 5．USB接口 USB1.1：12Mbps USB2.0：480Mbps 不同的转换器产品由于转换接口的不同，传输速率也不同，典型接口传输速率如下： 第三章直流电路 3.1 闭合电路欧姆定律 填空题 1、闭合电路由两部分组成，一部分是电路，另一部分是电路。外 电路上的电阻称为电阻，内电路上的电阻称为电阻。 2、负载上的电压等于电源的电压，也等于电源的电动势减去电源的内压降，即U=E-Ir。 选择题 1、用万用表测得全电路中的端电压为0，这说明（） A 外电路断路 B 外电路短路 C 外电路上电流比较小 D 电源内阻为零 2、用电压表测得电源端电压为电源的电动势E，这说明（） A 外电路断路 B 外电路短路 C 电源内阻为零 D 无法判断 3、电源电动势为2V，内电阻是0.1Ω，当外电路断路时电路中的电流和端电压分别为（） A、0A，2V B、20A，2V C、20A ，0V D、0V ，0V 4、在闭合电路中，负载电阻减少，则端电压将（）。 A、增大 B 、减小C 、不变D 、不能确定 5、一直流电源，开路时测得其端电压为6V，短路时测得其短路电流为30A，则该电源的电动势 E 和内阻r 分别为（）。 A、6V，0.5Ω B 、16V，0.2ΩC、6V，0.2Ω 判断题 1、全电路中，在开路状态下，开路电流为零，电源的端电压也为零。（） 2、短路电流很大，要禁止短路现象。（） 3、短路状态下，电源内阻的压降为零。（） 4、当外电路开路时，电源的端电压等于零（） 计算题 1、如图所示，电源电动势E=4.5V，内阻r=0.5Ω ，外接负载R=4Ω，则电路中的 电流I=? 电源的端电压U=?电路的内压降 U0=? 2．如下图，已知电源电动势 E=110V ， r=1 Ω，负载 R=10Ω, 求：（1）电路电流；（ 2）电源端 电压；（ 3） 负载上的电压降； 4） 电源内阻上的电压降。 3．如下图所示，已知 E=5V ， r=1 Ω， R1=14Ω，R2=20Ω，R3=5Ω。求该电路电流大小应为 多少？ R2 两端的电压是多少？ 4. 如图所示电路中，已知 E=12V ， r=1 Ω，负载 R=99Ω。求开关分别打在 1、2、3 位置时电 压表和电流表的读数 5、如图所示， E=220V ，负载电阻 R 为 219Ω，电源内阻 r 为了 1Ω ，试求：负载电阻消耗的 功率 P 负、电源内阻消耗功率 P 内及电源提供的功率 P 。 3.2 负载获得最大功率的条件 判断题 1、当负载获得最大功率时，电源的利用率不高，只有 2、在电力系统中，希望尽可能减少内部损失，提高供电效率，故要 求（ A 、R 《 r B 、R 》 r C 、 R = r B 、R 》 r 计算题 1、如图所示电路中，电源电动势 E = 12V ，内电阻 r = 2 RP 的变化范围 0— 25Ω，在不改变电路结构的情况下， （1）求 RP 为多大时， RP 上消耗的功率最大？ （2）最大功率为多少？ 50%。（ ）。 微机原理与应用实验报告6 实验9串行通信技术 实验10A模拟信号转换接口 实验报告 实验九串行通信技术 一、实验目的 1. 了解异步串行通信原理； 2. 掌握MSP430异步串行通信模块及其编程方法； 二、实验任务 1. 了解MSP430G2553实验板USB转串口的通信功能，掌握串口助手的使用 （1）利用PC机的串口助手程序控制串口，实现串口的自发自收功能 为实现PC串口的自发自收功能，须现将实验板上的扩展板去下，并将单片机板上的BRXD和BTXD用杜邦线进行短接，连接图如下所示： 由此可以实现PC串口的自收自发功能。 （2）思考题：异步串行通信接口的收/发双方是怎么建立起通信的 首先在异步通信中，要求接收方和发送方具有相同的通信参数，即起始位、停止位、波特率等等。在满足上面条件的情况下，发送方对于每一帧数据按照起始位数据位停止位的顺序进行发送，而接收方则一直处于接受状态，当检测到起始位低电平时，看是采集接下来发送方发送过来的数据，这样一帧数据（即一个字符）传送完毕，然后进行下一帧数据的接受。这样两者之间就建立起了通信。 2. 查询方式控制单片机通过板载USB转串口与PC机实现串行通信 （1）硬件连接图 （2）C语言程序 采用SMCLK=1.0MHz时，程序如下： 其中SMCLK=1MHz，波特率采用的是9600，采用低频波特方式，则N=1000000/9600=104.1666…，故UCA0BR1=0，UCA0BR0=104，UCBRS=1； 当采用外部晶振时，时钟采用默认设置即可，程序如下： 也是采用了低频波特率方式，所以关于波特率设置的相关计算和上面是一样的。 （3）思考：如果在两个单片机之间进行串行通信，应该如何设计连线和编程？ 由于在上面的连线中将单片机上的P1.2和BRXD相连，P1.1和BTXD相连，所以若要在两个单片机之间进行通信，首先应该将两个单片机的P1.2和P1.1交叉相连，并根据上面的程序进行相同的关于端口和波特率相关的设置即可实现两个单片机之间的通信。 3. （提高）利用PC机RS232通信接口与单片机之间完成串行通信 （1）硬件连接图 在实验时，采用了将PC机的串口com1直接连接至MSP430F149的孔型D9连接器上，G2553单片机的输出引脚P1.1和P1.2分别与F149单片机上的URXD1和UTXD1相连接，连接图如下所示： 复杂直流电路 【项目描述】 在实际电路中，常常遇到由两个或两个以上电源组成的多回路电路，这类电路不能简化成一个简单的回路，必须用待定的分析方法进行计算。本章学习基尔霍夫定律、之路电流法和戴维宁定理等分析复杂直流电路的基本方法。其中，基尔霍夫定律是本章的重点，并通过实践训练来验证和强化该定律。 【项目目标】 应知 1.理解支路、节点、回路和网孔的概念及掌握其应用 2.理解基尔霍夫定律及掌握其应用 3.理解支路电流法及掌握其应用 4.了解戴维宁定理及掌握其应用 5.了解两种实际电源模型之间的等效变换方法 应会 1.能运用基尔霍夫定律及支路电流法分析和计算由两个电源组成的3条支路复杂直流电路。 2.能运用戴维宁定理分析和计算由两个电源组成的3条支路复杂直流电路。【项目分配】 任务一基尔霍夫定律 任务二支路电流法 任务三戴维宁定律 任务四两种电源模型的等效变换 任务五叠加定理（补充） 任务一基尔霍夫定律 【教学目标】 知识目标掌握节点、支路、回路、网孔的概念 技能目标熟练掌握基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。 情感目标养成严谨、求实、务实的的职业精神；具有良好的职业道德，团队合作精神和人际交流能力。 【教学重点】 基尔霍夫电流和电压定律的应用 【教学难点】 基尔霍夫电流和电压定律的推广应用 【教学过程】 （一）明确项目任务基尔霍夫电流和电压定律的应用 （二）制定项目实施计划 一、基本概念 1．复杂直流电路：指由两个或两个以上有电源（直流电源）支路组成的多回路电路。 2．支路：由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。 3.节点：三条或三条以上的支路汇聚的点。 4.回路：电路中任一闭合路径。 5.网孔：没有支路的回路称为网孔。 6．举例说明上述概念。 7．提问：图3-1中有几个节点、几条支路、几条回路、几个网孔？ 8．举例 二、基尔霍夫电流定律（又称节点电流定律，简称KCL) 1．形式一：电路中任意一个节点上，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。 ∑ I入 = ∑ I出 形式二：在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零。 ∑ I = 0 一、是非题(2X20) 1、基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点，与元件的性质有关。（） 2、基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。（） 3、基尔霍夫电压定律只与元件的相互连接方式有关，而与元件的性质无关。（） 4、在支路电流法中，用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时，若电路有n个节点， 则一定要列出n个方程。（） 5、叠加定理仅适用于线性电路，对非线性电路则不适用。（） 6、叠加定理不仅能叠加线性电路中的电压和电流，也能对功率进行叠加。（） 7、任何一个含源二端网络，都可以用一个电压源模型来等效替代。（） 8、用戴维南定理对线性二端网络进行等效替代时，仅对外电路等效，而对网路内电路是不等效 的。（） 9、恒压源和恒流源之间也能等效变换。（） 10、理想电流源的输出电流和电压都是恒定的，是不随 负载而变化的。（） 二、选择题 1、在图3-17中，电路的节点数为（）。 A.2 B.3 C.4 D.1 2、上题中电路的支路数为( )。 A.3 B.4 C.5 D.6 3、在图3-18所示电路中，I1和I 2的关系是（）。 A. I1>I2 B. I1 第七章 直流电压变换电路 目的要求 1．掌握直流电压变换电路的基本原理和三种控制变换方式。 2．了解晶闸管直流电压变换电路的工作原理及晶闸管换流原理。 3．掌握降压和升压直流变换电路的工作原理及库克（Cuk ）电路的工作原理。 4. 了解复合直流电压变换电路的组成及应用。 主要内容及重点难点 1. 直流电压变换电路的基本原理 2. 直流电压变换电路的三种控制变换方式 3. 晶闸管直流电压变换电路的工作原理 4. 晶闸管换流原理 5. 降压及升压直流变换电路的工作原理 6. 库克（Cuk ）电路的工作原理 7. 复合直流电压变换电路的组成以及应用 第一节 直流电压变换电路的工作原理及分类 直流电压变换电路也称为直流斩波器，它是将直流电压变换为另一固定电压或大小可调的直流电压的电路。具有效率高、体积小、重量轻、成本低等优点，广泛地应用于可控直流开关稳压电源、直流电动机调速控制和焊接电源等。 一、直流电压变换电路的工作原理 1．电路构成：如图7-1所示为直流电压变换电路原理图及工作波形图， R 为负载；S 为控制开关，是电路中的关键功率器件，它可用普通型晶闸管、可关断晶闸管GTO 或者其它自关断器件来实现。 2．电路输出波形： a) b) 图7-1 直流电压变换电路原理图及工作波形 a) 电路原理图 b) 工作波形 3．工作原理分析： 当开关S 闭合时，负载电压u o =U d ，并持续时间t on ，当开关S 断开时，负载上电压u o =0V ，并持续时间t off 。则T =t on +t off 为直流变换电路的工作周期，电路的输出电压波形如图7-1b 所示。若定义占空比为T t k on =，则由波形图上可得输出电压得平均值为 d d on d off on on o kU U T t U t t t U ==+= （7-1） 复杂直流电路计算部分 1、求图1中所示电路中电压U 。 2、求图2中的电流I 。 3、利用电压源和电流源等效变换法求图3中的电流I 。 4、用戴维宁定理求图4中的电流I 。 16V 6A 6V 3I 5、计算图5所示电路中5Ω电阻中的电流I。 6、用戴维宁定理求图6所示的电流I。 7、试用叠加原理求图7中的电压U。 8、图8所示电路，负载电阻R L 可以改变，求（1）R L =2Ω时的电流I ab ； （2）R L =3Ω时的电流I ab 。 46Ω I U - 9、试用叠加原理求图9电路中的电压U 。 10、图10中已知R 1=R=12Ω，R 2=4Ω，R 3=R 4=6Ω，E 1=21V ，E 2=5V ，E 3=9V ，E 4=6V ，I S =2A 。求（1）打开开关K 时，I 、U AB ；（2）开关K 闭合时，I 和U 。 11、试用戴维宁定理求图11所示电路中电流 12 R 4 E 1Ω I 10Ω 13、如图13所示，N A 为线性有源二端网络，电流表、电压表均为理想的，已知当开关S置“1”位置时，电流表读数为2A；当S置“2”位置时，电压表读数为4V。求当S置于“3”位置时，图中的电压U。 14、图14所示电路为计算机加法原理电路，已知V a =12V，V d =6V，R 1 =9KΩ，R 2 =3K Ω，R 3=2KΩ，R 4 =4KΩ，求ab两端的开路电压Uab。 15、求图15中各支路电流。 1A 6A 16、求图16所示电路中R L 17、图17所示，已知电源电动势E=12V ，电源内阻不计，电阻R 1=9Ω， R 2=6Ω，R 3=18Ω，R 4=2Ω，用戴维宁定理求R 4中的电流I 。 18、利用叠加原理求如图18所示的电路中当开关K 由 1改向2时，电容器C 上 电荷的变化。已知C=20μF 。 19、如图19所示电路中，N 为有源二端网络，当开关K 断开时，电流表的读数为1.8A ，当开关K 闭合时，电流表的读数为1A ，试求有源二端网络N 的等值电 压源参数。 L 20V R 4 1A 电工技术基础与技能 第三章 复杂直流电路 练习题 班别：高二（ ） 姓名： 学号： 成绩： 一、是非题(2X20) 1、基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点，与元件的性质有关。 （ ） 2、基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。 （ ） 3、基尔霍夫电压定律只与元件的相互连接方式有关，而与 元件的性质无关。 （ ） 4、在支路电流法中，用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时，若电路有n 个节点，则一定要列 出n 个方程。 （ ） 5、叠加定理仅适用于线性电路，对非线性电路则不适用。 （ ） 6、叠加定理不仅能叠加线性电路中的电压和电流，也能对功率进行叠加。 （ ） 7、任何一个含源二端网络，都可以用一个电压源模型来等效替代。 （ ） 8、用戴维南定理对线性二端网络进行等效替代时，仅对外电路等效，而对网路内电路是不等效 的。 （ ） 9、恒压源和恒流源之间也能等效变换。 （ ） 10、理想电流源的输出电流和电压都是恒定的，是不随 负载而变化的。 （ ） 二、选择题 1、在图3-17中，电路的节点数为（ ）。 A.2 B.3 C.4 D.1 2、上题中电路的支路数为( )。 A.3 B.4 C.5 D.6 3、在图3-18所示电路中，I 1和I 2的关系是（ ）。 A. I 1>I 2 B. I 1 第三章复杂直流电路练习题 一、填空题 1.基尔霍夫第一定律又叫。 2.基尔霍夫第二定律又叫。 3.基尔霍夫电压定律指出:任意时刻,沿任意闭合回路绕行一周。 4.支路电流法是以为未知量,应用基尔霍夫定律解题的一种方法。 5.想电压源的特点是。 6．实验测得某含源二端线性网络的开路电压为6V，短路电流为２Ａ，当外接负载电阻为3 时，其端电压是。 7. 基尔霍夫电流定律适用于。 8、理想电压源具有两个基本特征，其一是它的端电__ 与__ 无关 二、选择题 1.基尔霍夫电流定律应用于直流电路中,下列各式正确的是( ) A.∑I入=∑I出 B. ∑I入+∑I出=0 C. ∑I=0 D. ∑I≠0 2.应用基尔霍夫第一定律∑I=0列方程时,其中I的符号( ) A.流入节点的电流为正 B.流出节点的电流为正 C.与实际电流方向一致取正 D.只有在正方向选定时,电流才有正负值之分 3.基尔霍夫电压定律适用于( ) A.节点 B.封闭面 C.闭合回路 D.假定闭合回路 5. 基尔霍夫KVL定律适用于( ) A. 节点 B.封闭面 C.闭合回路 D.假定闭合回路 6.基尔霍夫定律适用于( ) A.线性电路 B.非线性电路 C.直流电路 D.交流电路 7.应用基尔霍夫定律解题的方法有( ) A.支路电流法 B.回路电流法 C.等效变换法 D.叠加法 8.一个复杂的电路,如果有n条支路,m个节点,运用基尔霍夫定律所列的独立节 点电流方程数应为( ),所列独立回路电压方程数为( ) A.n B. m C. m-1 D. n-m+1 12.理想电源实际上是( ).但许多电子设备中大量使用的稳压电源可以看 成一个理想的( ). A,存在 B.不存在 C.电压源 D.电流源 13.电压源可以看成是( ) A.理想电压源与内阻的串联 B理想电压源与内阻的并联 C理想电流源与内阻的串联 D理想电流源与内阻的并联 三、计算题 1.如图所示电路，已知E1 = 32V，E2 = 11V，R1 = 6Ω，R2 =4Ω，R3 = 8 Ω，试求： 各支路电流I1、I2、I3 。 复杂直流电路（2） 班级：姓名： 学习重点：1、叠加原理、戴维南定理、电压源电流源的等效变换。 学习难点：1、用叠加原理、戴维南定理、电压源电流源的等效变换分析、解决一般复杂直流电路。 预习提要： 一、叠加定理 1、内容：由线性电阻和多个电源组成的线性电路中，任何一个支路中的电流（或电压）等于各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流（或电压）的代数和。 2、适用场合：线性电路 注意：叠加定理只能用来叠加电路中的电压或电流，而不能用来叠加功率。 3、用叠加定理求电路中各支路电流的步骤： （1）假设各支路电流的参考方向，并分别作出各个电源单独作用的分图。（注：当其中的电源作用时，其他电源进行除源处理：即电压源短路，电流源开路，保留电源内阻） （2）分别确定出分图中各电流的方向并求出其大小； （3）进行叠加：即原图中各支路电流（或电压）的大小等于各个分图所对应的电流（或电压）的代数和。（注：当分图中电流或电压方向与原图相同时值取正，当分图中电流或电压方向与原图相反时值取负） 二、戴维宁定理 1、电路也叫做电网络或网络。 2、二端网络：如果网络具有两个引出端与外电路相连，不管其内部结构如何，这样的网络就叫做二端网络。 （1）分类：有源二端网络：可等效成一个电源 无源二端网络：可等效成一个电阻 3、戴维宁定理的内容：对外电路来说，一个含源二端线性网络可以用一个电源来代替，该电源的电动势E0等于二端网络的开路电压，其内阻R0等于含源二端网络除源后的等效电阻。 （1）注意：除源就是电压源短路，电流源断路，保留其内阻； （2）适用场合：对于二端网络内部必须是有源的，线性的；对于外电路来讲可以是线性也可以是非线性。 （3）用戴维宁定理对线性二端网络进行等效替代时，仅对外电路等效，而对网络内电路时不等效的。 三、两种电源的等效变换 1、电压源：为电路提供一定电压的电源。 （1）分类：实际电压源和理想电压源（恒压源） （2）理想电压源特点：A：它的电压恒定不变；B：通过它的电流是任意的，取决于与它连接的外电路负载的大小；C:恒压源的内阻为零。 理想电压源图形符号： （3）实际电压源特点：端电压随负载的增大而增大，减小而减小； 实际电压源的图形符号：（可以看成是一个恒压源与一个电阻串联） 2、电流源：为电路提供一定电流的电源。 （1）分类：实际电流源和理想电流源（恒流源） （2）理想电流源特点：A：它的电流恒定不变；B：它的端电压是任意的，由外部连接的电路来决定； C：恒流源的内阻为无穷大。 理想电流源图形符号： （3）实际电压源的图形符号：（可以看成是一个恒流源与一个电阻并联）第五章 信号的变换
复杂直流电路-练习题答案
第三章01-降压型直流变换器.
第5章直流-直流变换电路习题
第三章复杂直流电路的分析教案
直流变换器课程设计
信号检测与转换技术 课后题
信号转换器原理
《电工技术基础与技能》第三章直流电路习题答案
串行通信技术-模拟信号转换接口
第3章复杂直流电路详解
第三章-复杂直流电路-练习题答案
直流电压变换电路
第三章复杂直流电路计算部分
第三章-复杂直流电路-练习题答案 (1)
直流电路 练习题(5)
电工基础学案-第三章---复杂直流电路(2)练习试卷-1