电路与电子学基础课件
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《电子与电路》课件
集成电路时代
20世纪60年代，集成电路被发 明并逐渐取代了晶体管，成为 现代电子技术的基础。
微电子时代
20世纪70年代以后，微电子技 术不断发展，集成电路的集成 度不断提高，推动了电子技术
的快速发展。
02
CATALOGUE
电子元件
电阻
总结词
电子元件中的基础元件，用于限制电流。
详细描述
电阻是电子元件中最基础的元件之一，它的主要作用是限制电流的流动。在电 路中，电阻可以用来调节电压和电流的大小，从而实现各种不同的功能。
。
THANKS
感谢观看
工业自动化
工业自动化是电子与电路 应用的另一个重要领域， 如机器人、自动化生产线 和智能制造系统等。
电子与电路的发展历程
电子管时代
20世纪初，电子管被发明并应 用于收音机、电视机和计算机 等领域，标志着电子时代的开
始。
晶体管时代
20世纪50年代，晶体管被发明 并逐渐取代了电子管，广泛应 用于各种电子产品中。
未知支路电流和节点电压。
叠加定理
要点一
总结词
将多个电源分别作用的电路进行叠加，得到总电路的响应 。
要点二
详细描述
叠加定理是线性电路的基本性质之一，它可以将多个电源 分别作用的电路进行叠加，得到总电路的响应。通过将每 个电源单独作用时的电路响应进行叠加，可以得到总电路 的响应。
戴维南定理与诺顿定理
06
CATALOGUE
数字电路分析
基本逻辑门电路
总结词
基本逻辑门电路是数字电路的基本组成 单元，包括与门、或门、非门等。
VS
详细描述
基本逻辑门电路是数字电路的基本组成单 元，它们通过组合可以构成更复杂的数字 电路。与门、或门、非门是最基本的逻辑 门电路，它们分别实现与、或、非三种逻 辑运算。这些基本逻辑门电路具有高电平 （通常是+5V）和低电平（0V）两个输 出状态，可以用于实现各种逻辑功能。
电路与电子第一章ppt
有源 二端 网络
a + U – b
I RL ISC R0
aI + U –
RL
等效电源
b
22
直流 电路
1.11 等效电源定理
V 2 ISC 1A
[例]求图(a)所示电路的诺顿等效电路 2
20 30
50V 1A
20 30
50V
(a)
(b)
解：（1）计算短路电流，可以用节点法，见图(b) 。 以下节点为参考节点，上节点电位设为V，得
(a)有源二端网络
42V 14Ω
(b)戴维南等效电路
14 电源等效变换 3A
(c)诺顿等效电路
25
直流 电路
1.11 等效电源定理
a I 2 40V 4 b 1 1 1 a UOC R 8/3 ISC I a R 8/3 b I
[例1-14]计算图(a)中所示电路的电流I。
40V 2
选择下面节点作为 参考节点，上面节点作 为独立节点，列出KCL 方程 －I1－I2－IS3+I4=0
按图中虚线选取独 立回路列出KVL方程
I4 US1 US2
I1
R1
1
I2
R2 2
IS3
R4
5
直流 电路
1.8 支路电流分析法
按图中虚线选取独立回路列出KVL方程 回路1 R1I1－US1+US2－R2I2=0 回路2 R2I2－US2+R4I4=0 代入参数并整理，得 －I1－I2+I4=18 2I1－2I2=－72 2I2+8I4=108
图(c) 图(a) 解：本题可以应用戴维南定理求解，见图(b)；也可以 用诺顿定理求解见图(c)。下面用诺顿定理求解。 将图(a)中a、b右侧等效为电阻 1 (1 1) 8
电路与电子技术基础 第1章
第一章 电路与元件
关联参考方向：电流参考方向与电压参 考方向一致（假定电流方向与假定电压 降方向一致）。
注意： 电压、电流的参 考方向可任意假定互 不相关，但为了分析 电路时方便，常常采 用关联参考方向。
第一章 电路与元件
关联参考方向举例 (associated reference direction)
第一章 电路与元件
第一章 电路与元件
主要内容： 1、电路变量（电流、电压、功率） 2、电路基本定律（欧姆定律、KCL、 KVL） 3、电阻、电源（独立源、受控源） 4、电路的三种状态（开路、短路、 带负载） 注意：电位（电势）
第一章 电路与元件
电路分析的主要任务在于求解电路物 理量，其中最基本的电路物理量就是 电流、电压和功率。
第一章 电路与元件
1.4 理 想 电 源 不管外部电路如何，其两端电压 总能保持定值或一定的时间函数的电 源定义为理想电压源。
图 1.4-1 理想电压源模型
第一章 电路与元件
(1) 对任意时刻t1, （直流）理想电压源 的端电压与输出电流的关系曲线(称伏安特 性)是平行于i轴、其值为us(t1)的直线，如图 1.4-2 所示。 理想电压源的内阻多大？ 内阻＝伏安曲线斜率
第一章 电路与元件
kW·h读作千瓦小时，它是计量电 能的一种单位。1000W的用电器具加电 使用1h，它所消耗的电能为1kW·h， 即 日常生活中所说的1度电。有了这一概 念，计算本问题就是易事。
第一章 电路与元件
开路和短路
• 开路：两点之间的电阻为无穷大。 根据i = u/R，开路时无论电压多大，电 流恒为零。 • 短路：两点之间的电阻为零。 根据u = i R，短路时无论电流多大，电 压恒为零。
电路与电子技术基础 第3版课件第1章电路的基本概念及基本定律
子 技 术 基 础 第 3 版
节点(node)—两条或两条以上支路的联接点；
回路(loop)—电路中任一闭合路径
网孔(mesh)—回路内不含有支路的回路
网络(network)—网络是指含有较多元件的电路，本课程
中网络与电路指相同概念
2.两个定理
(1)∑I=0
（对于任一节点而言）
(2)∑U=0 （对于任一闭合回路而言）
第一节 电路模型
电 第一：实际电路种类繁多、连接五花八门，在进行电路分析、计算时，
路 要将实际的电路部件加以近似化、理想化—“电路模型”的概念。
与 注意
电 （1）在一定的条件下，不同器件可具有同一种模型。如：电阻、白炽
子 技 术
灯、电炉等 （2）同一器件，在不同的应用条件下，往往采用不同形式的电路模型。 如电感线圈等。
基
p=±ui
础
第
当p>0时，表示在dt时间内电场力对电荷dq作功dw，这部分能量
3
被元件吸收，所以p是元件的吸收功率；在p<0时，表示元件吸
版
收负功率，换句话说，就是元件向外部电路提供功率。
第一章 电路基本概念及基本定律
第三节 基尔霍夫定律
电
路 1.几个概念
与 支路(branch)—每个二端元件构成一条支路或若干元件 电 串联、具有两个端点组成的电路；
q(t)=Cu(t)
第
3
i(t) dq(t) d[Cu(t)] C du(t)
版
dt
dt
dt
第一章 电路基本概念及基本定律
电 路
由上可知，流过电容的电流仅取决于该时刻的电压变化率，而于该时 刻电压电压大小和电压的历史无关。特别要注意的是，通过电容的电 流只能为有限值电压变化率为有限值电压不可能发生跳变。特别
电路与电子技术基础课件PPT
u1 un1 un2 i R3 R3
补充方程
二、 求电流 I。
4
3 + Us - 45V Is 15A 4 6 2 I 6.4
解：用戴维南定理： 3 + Us - 45V 4 Is 15A 4
+ 6
a
Ri + Uoc
a
Uoc
2 -
b
-
b
求开路电压Uoc(叠加): 3 + Us - 45V 4
b
(c) 戴维南等效电路如图所示：
a
I
20 +
8 –
2V
b
I=2/(20+8)=1/14=0.0714 A
四.用叠加定理求 Ix .
Ix 5 + 24V –
3
6A 4Ix
+ –
解： 3 Ix' 5 + + 24V (电流源开路) 4Ix' – – Ix'' 5 3 6A 4Ix'' –
+ + a 6 U1' + Uoc' 2 U2' - -
Uoc'=U1'+U2' =30-9=21V
4 3
b a
Uoc''=U1''+U2'' =0+12=12V Uoc=Uoc’+Uoc'’ =21+12=33V
4
Is 15A 4
+ + 6 U1'' - U '' oc + 2 U2'' - -
电路与电子学基础课件PPT全册
X
1.电流(current)及其参考方向
电流的真实方向：正电荷定向移动的方向。
表示：箭头，双下标 iAB 。a i
b
直流(Direct Current-DC)：电流的大小和方向都不随
时间变化。可以用“I”表示。
交流(Alternating Current-AC)：电流的大小和方向
都随时间作周期性变化。
§1-1 电路与电路模型
北京邮电大学电子工程学院 2012.2
退出 开始
电路
电路：最基本电路：电源、负载、导线，以及各种开 关等控制设备。
电源(source)： 提供能量的部件（例电池、发电机等）。 负载(load)：用电设备，消耗电能的部件或接受电信号的
器件（例照明灯、电炉、喇叭等）。 导线：将电路中的各个组成元件连成统一的整体
X
3.关联参考方向
定义：电流参考方向与电压参考“＋”极到“－”极
的方向一致，则称电流和电压符合关联参考方 向；否则，称为非关联参考方向。
关联参考方向
A i 元件
B
u
非关联参考方向
A i 元件
B
u
X
电流方向和电压方向的关系
– 参考方向的选择
• 电压、电流的参考方向可以任意假定，独立无关
• 方便起见，常采用关联参考方向
在电流电压取关联参考方向时，单位时间内支 路所吸收的能量为：
p(t) dw dw dq u i dt dq dt
在电流电压取非关联参考方向时，则
p u i
根据计算结果判断是吸收能量还是发出能量
p0 P0
吸收功率（消耗） 供出功率
X
4.功率(power)
单位：瓦特（W）, kW , mW 单位的对应：i(A) ,u(V) p(W)
1.电流(current)及其参考方向
电流的真实方向：正电荷定向移动的方向。
表示：箭头，双下标 iAB 。a i
b
直流(Direct Current-DC)：电流的大小和方向都不随
时间变化。可以用“I”表示。
交流(Alternating Current-AC)：电流的大小和方向
都随时间作周期性变化。
§1-1 电路与电路模型
北京邮电大学电子工程学院 2012.2
退出 开始
电路
电路：最基本电路：电源、负载、导线，以及各种开 关等控制设备。
电源(source)： 提供能量的部件（例电池、发电机等）。 负载(load)：用电设备，消耗电能的部件或接受电信号的
器件（例照明灯、电炉、喇叭等）。 导线：将电路中的各个组成元件连成统一的整体
X
3.关联参考方向
定义：电流参考方向与电压参考“＋”极到“－”极
的方向一致，则称电流和电压符合关联参考方 向；否则，称为非关联参考方向。
关联参考方向
A i 元件
B
u
非关联参考方向
A i 元件
B
u
X
电流方向和电压方向的关系
– 参考方向的选择
• 电压、电流的参考方向可以任意假定，独立无关
• 方便起见，常采用关联参考方向
在电流电压取关联参考方向时，单位时间内支 路所吸收的能量为：
p(t) dw dw dq u i dt dq dt
在电流电压取非关联参考方向时，则
p u i
根据计算结果判断是吸收能量还是发出能量
p0 P0
吸收功率（消耗） 供出功率
X
4.功率(power)
单位：瓦特（W）, kW , mW 单位的对应：i(A) ,u(V) p(W)
电工电子基础知识培训课件(PPT 58页)
什么是本征半导体？
本征半导体：化学成分纯净的半导体,在物理 结构上呈单晶体形态。
完全纯净的、晶体结构完整的半导体，称为 本征半导体。本征半导体虽有大量的价电子， 但没有自由电子，此时半导体是不导电的.
本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。 无杂质 稳定的结构
• N型半导体和 P 型半导体
在本征半导体中掺入五价元素后自由电子数目大量增加，自由电子导电成为这种半 导体的主要导电方式，称为电子半导体或N型半导体。在N 型半导体中自由电子是多 数载流子（多子），空穴是少数载流子（少子） 。
数字电子技术(Digital Electronics Technology)： 处理数字信号的电子技术。数字电路(DIGITAL CIRCUITS)：处理数字信号的电子器件组成的电子 系统。数字电子技术的目的是，向工程技术提供各 种数字信号处理电子电路(系统)的分析设计技术。
什么是半导体(semiconductor) ？ 导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半
模拟信号：连续性。 时间和数值上都是 连续变化的物理量. 大多数物理量为模 拟信号。
模拟电路 模拟电路是对模拟信号进行处理的电路。 最基本的处理是对信号的放大，有功能 和性能各异的放大电路。 其它模拟电路多以放大电路为基础。
“模拟电子技术”特点
处理对象：模拟信号 处理目的：放大、稳定、滤波、产生信号 分析方法：工程分析方法（抓住主要因素， 忽略次要因素） 难点：交流、直流叠加，工程分析方法
在本征半导体中掺入三价元素后空穴数目大量增加， 空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，称为空 穴半导体或 P型半导体 .在 P 型半导体中空穴是多数 载流子，自由电子是少数载流子。
无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。
电工与电子技术基础PPT通用课件
电荷量
时间
电流
2、电流的测量 （1）对交、直流电流应分别使用交流电流表、直流电流表 （或万用表的相应档位）测量。 （2）电流表或万用表必须串联到被测的电路中。 直流电流表表壳接线柱上标明的“+” “-”记号，应和电路的极性相一致，不能接错，否则指针要反转，既影响正常测量，也容易损坏电流表。 被测电流的数值一般在电流表量程的1/2以上，度数较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流大小，以便选择适当量程的电流表。若无法估计，可先用电流表的最大量程挡测量，当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小的挡去测量，直到测得正确数值为止。 为了在接入电流表后对电路原有工作状况影响较小，电流表内阻应尽量小。 不允许将电流表与负载并联，也不允许将电流表不经任何负载而直接连接到电源的两极，因电流表内阻很小，这样会造成电源短路甚至损坏电流表。
四、电阻的测量 1.用万用表测量电阻 注意事项： 准备测量电路中的电阻时，应先切断电源，切不可带电测量，然后进行机械调零。 首先估计被测电阻的大小，选择适当的倍率挡，然后进行欧姆调零，即将两只表笔相触，旋动调零电位器，使指针指在零位。 测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，以免接入人体电阻，引起测量误差。 测量电路中某一电阻时，应将电阻的一端断开
第一章 直流电路
1-1 电路的基本概念 1-2 电流、电压及其测量 1-3 电阻及其测量 1-4 简单电路的分析 1-5 复杂电路的分析
&1-1 电路的基本概念
学习目标 1、了解电路的基本组成、电路图的主要类型和作用。 2、熟悉电路的三种工作状态。 3、了解汽车单线制电路的特点。
&1-3 电阻及其测量
学习目标 1、掌握电阻的概念，了解导体、半导体何绝缘体的特点。 2、能正确识读色环电阻，会用万用表测量电阻。 3、了解敏感电阻器的特点和应用。 4、掌握直流电桥的平衡条件，了解直流电桥在测量电路中的 应用。
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VCCS: i1=0, i2=gu1 CCCS: u1=0, i2=βi1
电路与电子学基础
1.3 基尔霍夫定律
1.3.1 基尔霍夫电流定律(KCL) • 任一集中参数电路中，在任一时刻，通过任一节点的电流的 • 代数和等于零。即：∑ik=0 或∑i入＝ ∑i出
电路与电子学基础
1.3.2 基尔霍夫电压定律(KVL) 对于任一集中参数电路中的任一回路，在任一时刻，沿 着回路的所有支路电压的代数和为零：∑uk=0
•
正实常数。它与ψ、i无关
• （2）双向性：韦安特性以原点对称。
•
• （3）动态性：线性电感的电压与该时刻电流的变化率有关
• （成正比），而与该时刻的电流无关。所以，称它是动
•
• （4）记忆性：电感电流有“记忆”电感电压的作用。
• （5）储能性：电感是一种储能元件。
电路与电子学基础
1.2.3 电容元件
• 1.1.1 电路的作用，组成与模型
•
作用：实现电能的传输与分配或电信号的传输
•
与处理。
•
组成：必须有电源和负载，两者由导线连接成闭
•
合电路。
•
模型：由具有单一电磁现象的理想电路元件或它
•
们的组合（即实际电路器件的模型） 相
•
互连接而成的电路。如：
电路与电子学基础
电路模型
电路与电子学基础
1.1.2 电路分析的基本变量
电路与电子学基础
线性电容有如下特点：
• （1）q正比于u，即q=Cu，C是一个常量，称为电容量。
• （2）双向性：库伏特性以原点对称，说明特性与端钮接法无
•
• （3）动态性：任一时刻通过电容的电流取决于该时刻电容两
•
端电压的变化率(成正比)，而与该时刻的电压无关。
• （4）记忆性：电容电压有“记忆”电容电流的作用。 • • (5) 储能性：电容是储能元件，也是一无源元件。
电路与电子学基础
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电路与电子学基础
电路与电子学基础
1.4 等效变换
1.4.1 等效和等效变换
等效变换是指，当电路中的某一部分用一个新的电路结 构（称为等效电路）代替后，未被代替部分的电压和电 流均应保持不变，即等效电路以外部分电压、电流的伏 安关系不变，也即对等效电路外部伏安特性等效。
电路与电子学基础
1.4.2 等效分析法
电阻的串联
电路与电子学基础
1.2.4 电源元件和实际电源模型 理想电压源：
电路与电子学基础
理想电流源:
电路与电子学基础
实际电压源模型：
uoc=us , i sc=u s/R s
电路与电子学基础
实际电流源模型：
isc=iS , uoc =isR s
电路与电子学基础
1.2.5 受控源
VCVS: i1=0, u2 =μu1 CCVS: u1=0, u2=ri1
电路与电子学基础
输入电阻
Rin=u/i （u,i取关联参考方向时） Rin=-u/i（u,i取非关联参考方向时）
电路与电子学基础
理想电压源的串联
us=us1+us2+…+usn=∑usk
电路与电子学基础
理想电流源的并联 is=is1+is2+…+isn =∑isk
电路与电子学基础
实际电源模型的等效变换
电路与电子学基础
(周树南编制）
前
言
一. 课程的地位和特点 二. 学习的目的及任务 三. 理论教学和实验教学安排 四. 教学方式、方法 五. 教学参考书
电路与电子学基础
第一章 电路分析导论
• 1.1 1.2 1.3 1.4
电路ห้องสมุดไป่ตู้其模型 电路基本元件 基尔霍夫定律 等效变换
电路与电子学基础
1.1 电路及其模型
电流（电压）的参考方向：参考方向可以任意选择。 但一经选定，就不再改变。分析电路时，在选定 参考方向下，要根据电量计算结果值的正或负来 确定它的实际方向：
电路与电子学基础
电位电路图：电路的工作状态，可以通过电路各点
的 电位反映出来。特别是在电子电路的分析中， 经常要计算、检测各点的电位。所 以，电子电 路图中经常采用电位电路图的画法。如：
•
R=∑Rk
• uk=uRk/R, k=1,2,…,n
• p1:p2…=R1:R2…=u1:u2…
电路与电子学基础
电阻的并联
•
G=∑Gk
• ik=uGk=iGk/G
• i1:i2…=p1:p2…=G1:G2…
电路与电子学基础
电阻的ㄚ-△等效变换
△形电阻=ㄚ形电阻两两乘积之和/ㄚ形不相邻电阻 ㄚ形电阻=△形相邻电阻的乘积/△形电阻之和
电路与电子学基础
线性定常电阻的特点：
（1）端电压u与通过的电流i成正比，R是常数。 （2）双向性：伏安特性以原点对称。 （3）耗能性：它的功率总是消耗的。说明电阻不仅是无
源元件，而且是耗能元件。 （4）无记忆性。
电路与电子学基础
1.2.2 电感元件
电路与电子学基础
线性电感有如下特点：
• （1）其磁链ψ正比于产生磁链的电流i，即ψ=Li，L 是一个
电路与电子学基础
功率的计算：
• 当u、i采用关联参考方向时，p=ui; • 而当u、i采用非关联参考方向时，则p=-ui。 • 规定两种情况下, 算得的功率值: • 若p＞0，表示元件（或电路）吸收的功率； • 若p＜0，表示元件（或电路）发出的功率。
电路与电子学基础
1.2 电路基本元件 1.2.1 电阻元件