电工学简明教程第三版教学提纲
数字电子技术基础简明教程(第三版)全
三、二进制代码 编码： 用二进制数表示文字、符号等信息的过程。 二进制代码： 编码后的二进制数。
二-十进制代码：用二进制代码表示十个数字符号 0 ~ 9，又称为 BCD 码（Binary Coded Decimal ）。 8421码 2421码 5211码
几种常见的BCD代码： 余 3 码 余 3 循环码
Y2 1 0 1 0 11 0 0
& ≥1
Y3
(真值表略)
(4) 异或运算 A
=1
(Exclusive—OR) B
Y4 = A ⊕ B = AB + AB
(5) 同或运算 (异或非)
(Exclusive—NOR)
Y5 = A ⊕ B A =1 B
= AB + AB A=
= A⊙B B
Y4
A B Y4 00 0
10 1 11 1
（3）非运算：
真
A
Y
值
0
1
表
1
0
逻辑函数式 Y = A + B 逻辑符号
A B
≥1 Y 或门（OR gate)
逻辑函数式 逻辑符号
Y= A
A1
Y 非门（NOT gate)
二、逻辑变量与逻辑函数及常用复合逻辑运算
1. 逻辑变量与逻辑函数 逻辑变量：在逻辑代数中，用英文字母表示的变量称
¾ 1.3.1 几种表示逻辑函数的方法 ¾ 1.3.2 几种表示方法之间的转换
基本概念
一、逻辑代数（布尔代数、开关代数）
逻辑： 事物因果关系的规律
逻辑函数: 逻辑自变量和逻辑结果的关系 Z = f ( A, B, C L)
逻辑变量取值：0、1 分别代表两种对立的状态
电工学简明教程第三版整套教学课件
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电
路元器件按一定方式组合而成的。
1．电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 变压器
(2)实现信号的传递与处理
降压 变压器
电灯 电动机 电炉
负载
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工 作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
1.2 电路模型
实为际了的便电于路分是析由与一计些算按实需际要电路起，不在同一作定用条的件元下件常或忽器 件略所实组际成部，件如的发次电要机因、素变而突压出器其、主电要动电机磁、性电质池，、把电它阻看器 等成，理它想们电的路电元磁件性。质是很复杂的。
(3) 实际方向与参考方向的关系
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。
I
例如：图中若 I = 3 A，则表明电
+
流的实 际方向与参 考方向相同 ；反之，
E–
若 I = –3 A，则表明电流的实际方与参
R 考方向相反 。
R0
在电路图中所标电压、电流、电动
电工学简明教程第三版
第1章 电路及其分析方法
第 1 章 电路及其分析方法
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 电源有载工作、开路与短路 1.5 基尔霍夫定律 1.6 电阻的串联与并联 1.7 支路电流法 1.8 叠加定理 1.9 电源的两种模型及其等效变换 1.10 戴维宁定理 1.11 电路中电位的计算 1.12 电路的暂态分析
《电工学》教学大纲
《电工学》教学大纲一、课程基本情况英文名称：Electrical and Electronic Technology课程编号：F0717********总学时：64 讲课学时：54 实践学时：10总学分：4课程性质：必修考核方式：考试适用对象：机械设计制造及其自动化先修课程：高等数学参考文献：[1] 秦曾煌.《电工学简明教程（第三版）》[M].北京：高等教育出版社，2015[2] 唐介.《电工学（少学时）第五版》[M]. 北京：高等教育出版社，2020[3] 江蜀华.《电工电子学》[M]. 北京：清华大学出版社，2016二、课程简介与目标《电工学》课程是机械设计制造及其自动化等非电类专业必修的工程技术基础课程，课程内容包括电路及其分析方法、正弦交流电路、电机及控制、模拟电子技术、数字电子技术、电工测量等基础知识。
通过本课程的学习，掌握电工与电子技术的基础知识、基本理论和基本技能，了解电工和电子技术的应用及发展概况，具备分析和解决电工相关问题的能力及实验操作的能力、具有诚实守信的职业素养和精益求精的工匠精神。
为学习后续课程打好基础，具有将电工和电子技术应用于本专业和发展本专业的能力。
通过本课程的学习，达到如下目标：目标1：能够掌握电路的基本理论和分析方法，能对交直流电路的参数进行分析与计算。
掌握变压器及电机的相关知识、常用半导体器件的工作原理及典型应用、组合逻辑电路、时序逻辑电路相关知识，能够利用上述知识对相关电路的参数、特性进行分析，并获得有效结论。
目标2：能够将电工技术、电子技术中的相关理论和电路的分析、设计方法应用于本专业复杂工程问题的相关电路的设计中。
目标3：能够基于电工、电子技术工作原理和仪器的调节与使用方法，考虑相关影响因素，设计涉及电工、电子技术的实验方案，并加以实施获得准确的实验数据。
目标4：能够通过实验数据计算、分析和信息综合，研究涉及电工和电子技术的本专业复杂工程问题，得到有效的结论。
电工学简明教程3
E IS = R0
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
注意事项： 注意事项： ① 电压源和电流源的等效关系只对外电路而言， 电压源和电流源的等效关系只对 电路而言， 对电源内部则是不等效的。 内部则是不等效的 对电源内部则是不等效的。 中不损耗功率， 例：当RL= ∞ 时，电压源的内阻 R0 中不损耗功率， 中则损耗功率。 而电流源的内阻 R0 中则损耗功率。 等效变换时 两电源的参考方向要一一对应。 参考方向要一一对应 ② 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。 a a + a a – E E – IS R0 + IS R0 R0 R0 b b b b 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。 ③ 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。 串联的电路， ④ 任何一个电动势 E 和某个电阻 R 串联的电路， 都可化为一个电流为 和这个电阻并联的电路。 都可化为一个电流为 IS 和这个电阻并联的电路。
U b a
−b
+ 5V –
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
例2: 试用电压源与电流源等效变换的方法 计算2 电阻中的电流。 计算2Ω电阻中的电流。
1Ω 2A 3Ω + 6V – 6Ω + 12V – (a) 1Ω 2Ω
解:
I 2A 3Ω 2A
1Ω 1Ω 2V 6Ω (b) – 2Ω I 4A (c)
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
2.4 支路电流法
支路电流法：以支路电流为未知量、 支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律（KCL、KVL）列方程组求解。 定律（KCL、KVL）列方程组求解。 I1 I2 a + E1 − R1 1 I3 R3 R2 3 2 + − E2
电工学简明教程三相电路要点
也可用相量表示
· U1 = U
0
· U2 = U
120
· U3 = U
120
51 三相电压
对称三相电压的波形图 以 u1 为参考正弦量，则有
Um
u1
u2
u3
0
2–Umຫໍສະໝຸດ 对称三相电压相量图• U3
120
120
• U1
120 • U2
三相交流电压出现正 t 幅值(或相应零值)的顺序
称为相序。在此相序为
u1 u2 u3
U·2
(2) U12 = √3 U1
(大小关系)
-U·2
U·12
300 U·1
U·23
U12 超前 U1 30o (相位关系)
推出一般结论: Ul = √3 Up U·l 超前于与之对应的 U·p 30o
5.2 负载星形联接的三相电路
三相负由载三采相用电何源种供连电接的方负式载由称负为载三的相额负定载电压决定。
UVW
分析问题时一般都采用这 种相序。
5.1 三相电压
三相电源的星形联结
相线
中性点 或零点
N
+
+ – L1
u1 中性线
–
u12
––
N
u2
u31
+ u3 – +
L2
u23
+– +
L3
始端与末端之间的 电压称为相电压；其有 效值用 U1 、 U2、 U3 表 示或一般用 Up 表示。
两始端间的电压称 为线电压。其有效值用 U12、U23、U31 表示或一 般用 Ul 表示。
线、相电压间相量关系式
U12 U1 U2 U23 U2 U3
2024版年度电工学简明教程第三版全套课件完整版电子教案
插柳是一种风俗，也是为了纪念“教民稼穑”的农事祖师神农氏。有的地方， 人们把柳枝插在屋檐下，以预报天气，古谚有“柳条青，雨蒙蒙；柳条干，晴 了天”的说法。黄巢起义时规定，以“清明为期，戴柳为号”。起义失败后， 戴柳的习俗渐被淘汰，只有插柳盛行不衰。杨柳有强大的生命力，俗话说： “有心栽花花不发，无心插柳柳成荫。”柳条插土就活，插到哪里，活到哪里， 年年插柳，处处成荫。
春游
春游，古称踏青，是一种古老的传统族民俗文体活动，古时一般在上巳节，清 明节。“三月三日气象新，长安水边多丽人。”杜甫描绘的就是唐代人们春游 的盛况。 春季郊野，万木吐翠，芳草茵茵，百鸟争鸣，阳光和熙，空气清新， 置身于这如诗如画的环境中，能使人心胸开阔，疲劳消除，精神振奋，还能促 进细胞的新陈代谢，改善血液循环，增加腰腿肌肉的活动，加强心脏和肺的功 能，可降低血脂、血压、防治心血管病，因而，春游具有特殊的保健作用。
春节名称变革
先秦
两汉时期 魏晋南北朝时 唐宋元明
清代
辛亥革命后
““
““
““
“““
“
01 01
改上正三Biblioteka 元元新岁元元
改将
元
岁日
旦朝
首辰
元日旦
旦
名农月旦
””
””
””
”””
”
为历
定
、、
、、
、、
等、、
或
春正日义
““
““
““
；““
“
节月，为
献元
正岁
岁元
新元
元
。初
西
岁日 ”” 等、
日旦 ”” ；、
朝日 ”” 等、
明、清时，是糕已发展成市面上一种常年供
2024版年度电工学简明教程第三版全套课件完整版电子教案
目录•课程概述与教学目标•电路基础概念与定律•直流电路分析与应用•交流电路基本概念与性质•三相交流电路分析与计算•电机与变压器基本原理及应用•供电系统与安全用电常识•实验技能培养与操作规范课程概述与教学目标03适用范围适用于高职高专、成人教育等电气类专业教学01教材内容包括电路基础、电机与变压器、电气控制、可编程控制器等内容02教材特点简明扼要、重点突出、注重实践应用电工学简明教程第三版介绍1 2 3掌握电工学基本概念、基本原理和基本分析方法知识目标培养学生独立分析问题和解决问题的能力，提高实践技能能力目标培养学生工程意识和创新意识，提高综合素质素质目标教学目标与要求教学内容与方法教学内容根据教材内容和教学目标，合理安排各章节的教学内容和顺序教学方法采用讲授、讨论、案例分析、实验教学等多种教学方法，注重理论与实践相结合课程评估与反馈评估方式采用平时成绩、实验成绩、期末考试成绩等多种评估方式，全面评价学生学习效果反馈机制建立有效的学生反馈机制，及时了解学生学习情况和问题，调整教学策略和方法电路基础概念与定律电路组成及基本物理量电路组成电路由电源、负载、导线和开关等基本元件组成，形成闭合回路以传输电能。
基本物理量电流、电压、功率等是描述电路状态的基本物理量，其中电流表示电荷的流动速率，电压表示单位时间内通过导体的电荷数所产生的电势差，功率则表示单位时间内转换、使用或耗散的电能。
欧姆定律及其应用欧姆定律欧姆定律指出，在闭合电路中，电流与电压成正比，与电阻成反比，即I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
应用欧姆定律是分析线性电阻电路的基本定律，可用于计算电路中的电流、电压和电阻等参数，还可推广至交流电路中的复数表示形式。
电阻串并联及等效变换电阻串联电阻串联时，总电阻等于各电阻之和，即R=R1+R2+...+Rn，串联电路中的电流处处相等。
电阻并联电阻并联时，总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，即1/R=1/R1+1/R2+...+1/Rn，并联电路中的电压处处相等。
电工技术基础第三版教学设计
电工技术基础第三版教学设计一、课程目标本课程旨在让学生了解电学的基本概念、电路的基本组成、电器安全和常见电器故障诊断方法等基础知识，使学生能够掌握一定的电工技能，并为学生今后在电学领域的专业学习打下坚实的基础。
二、教学内容1. 电学基础1.1 电场、电荷和电势1.2 电流和电阻1.3 电能和功率1.4 多米诺定律和基尔霍夫定律2. 电路基础2.1 电路的基本组成2.2 简单电路的分析2.3 电源和电压的概念2.4 电路中的功率和效率3. 电器安全3.1 安全用电的基本知识3.2 安全用电的措施3.3 防止电击事故的措施4. 常见电器故障诊断方法4.1 电器故障的种类和特点4.2 电器故障的可能原因和解决方法4.3 常见电器故障的检查方法三、教学方法1. 理论授课理论授课是本课程的主要教学方法，通过讲解电学、电路和电器安全等方面的基础知识，让学生打下坚实的理论基础。
2. 实验教学实验教学是本课程的重要组成部分，通过实际操作仪器设备，让学生更加深入地了解电学和电路的基本知识，掌握一定的电工技能。
3. 翻转课堂通过翻转课堂的方式，让学生在课前预习相关知识，课堂上进行讨论和交流，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
四、教学评估教学评估是本课程的必要环节，旨在检测学生的学习情况和教学效果，并为教师改善教学方法提供依据。
1. 日常作业通过布置日常作业，检测学生对理论知识的掌握情况。
2. 实验报告通过实验报告的撰写和展示，检测学生在实验教学方面的掌握情况。
3. 期末考试通过期末考试测试学生对整个课程内容的掌握情况，评估教学效果。
五、教学资源教学资源包括教材、教具、实验设备和在线教育平台等多种资源，这些资源为本课程的教学提供了必要的支持和保障。
六、总结本课程的教学目标是让学生掌握电工技术的基础理论和实验技能，为学生今后从事电学相关专业打下坚实的基本功，准备在电工技术领域有所作为。
同时，通过教学评估和不断的课程改进，不断提高教学质量，为学生的学习和发展提供更好的保障。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
d3
d2
d1
d0
E
读出 与门
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
逐次逼近型顺序脉冲发生器的输出波形
1 2345 CP Q4 Q3 Q2 Q1 Q0
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
15.2.1 转换原理
(待转换的模拟电压) UI 试探电压 UA
D/A转换器
＋
＋
uO
－
砝码是 否保存
放哪一 个砝码
第1章 电路及其分析方法
电工学简明教程第三版
*第 15 章 模拟量和数字量的转换
将数字信号转换为模拟信号称数 - 模转换(DAC)。 将模拟信号转换为数字信号称模 - 数转换(ADC)。
传感器 模拟控制
模
ADC
数
拟
字
信
信
号 DAC
号
数字计算机 控制对象
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
15.1 数 - 模转换器
该砝码是否保留或去除 留 留 去 留
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
逐次逼近型模 - 数转换器原理电路
UA
UI
电压比 较器
4 位 DAC
++
d3
d2 FF3
FF2
d1
FF1
d0 FF0
Q
Q
Q
Q
SR SR SR SR
逻辑 控制门
CP
≥1
≥1
≥1
Q4 Q3
Q2
Q1
Q0
5 位顺序脉冲发生器
逐次逼近 寄存器
4+1+0.5 = 5.5V
UA
8 28
(d 7
27
d6
26
d0 20)
转换数字量10110001
4+1+0.5+0.03125 = 5.53125V 转换误差为 +0.01125V 位数越多误差越小
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
UA /V
6 5
4
逐3 次2 逼1 近0 转 D3 换 过 程 D2 示 意 图 D1
R
R
R
2R
2R
S0
2R S1
2R S2
RF
2R
–
2R S3
R'
++
UO
1
1 0
01
0
1
0
基准电源
LSB d0
电子开关
Q0
d1
d2
Q1
Q2
数码寄存器
UR d3 MSB Q3
T形电阻网络 DAC 原理电路
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
T 形电阻网络 DAC 原理电路分析
R
R
R
RF 2R
I–
2R
输出模拟量
Uo 0
1 1024 U R
…
511 1024
UR
512 1024
UR
513 1024
UR
…
1022 1024 U R
1023 1024 U R
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
15.2 模 - 数转换器
输出数字量
输入电压 UI
顺序脉冲 发生器
逐次逼近 寄存器
DAC
电压 发生器 UA
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
集成 ADC 芯片举例
d4 d3
d2
d1
d0
+UR
UDD UR
RF
9
8
10
7
11
6
12
5
AD7520
13
4
14
3
15
2
16
1
d5 d6 d7 d8
d9 GND IO2 IO1
AD7520 各外引线功能：
d0 ~ d9：十位数字量的输入端； IO1、IO2：电流输出端； RF：反馈信号输入端； UDD：电源接线端； UR：参考电源，可正可负； GND：接地端。
清0、置数
控
数码寄存器 “1”状态是否保留
控制端
制
清0、置数
逻
顺序脉冲发生器 CP(移位命令) 辑
时钟
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
15.2.2 转换过程
例：UR= 8V，UI = 5.52V
顺 序 d3 d2 d1 d0
UA(V)
1 1000
4V
比较判断 UA < UI
“1”留否 留
2 1100
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
倒 T 形电阻网络数 - 模转换器
RF
d0
d1
d2
d3 IOUT1
IOUT2
+
UO
0
10
10
10
1
–
2R
S0
S1
S2
S3
R
2R I0 2R
I1 2R
I2 2R
I3
R
R
UR
R
IR
U O U 2 4 R ( d 3 2 3 d 2 2 2 d 1 2 1 d 0 2 0 )
–
+ +
+
UO –
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
AD7520 输入数字量与输出模拟量的关系
输入数字量
d9
d8
d7
d6
d5
d4
d3
d2
d1
d0
0000000000
0000000001
…
…
0111111111 1000000000 1000000001
…
…
1111111110 1111111111
I
URS0 24 3R
U RS1 23 3R
U 22
R
S 3
2
R
URS3 21 3 R
I 3 U R R 2 4(d 3 2 3 d 2 2 2 d 1 2 1 d 0 2 0 )
U O U 2 4 R ( d 3 2 3 d 2 2 2 d 1 2 1 d 0 2 0 )
U O U 2 n R ( d n 1 2 n 1 d n 2 2 n 2 d 1 2 1 d 0 2 0 )
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
DAC 主要技术指标
a. 分辨率 用输入的二进制数码的位数 n 来表示。 位数越多，分辨率就越高。
K RR
U o min U o max
1 2n 1
b. 转换精度 表示实际输出的电压值与理想的输出 电压值之间的差别。
c. 建立时间 从数码输入到模拟电压稳定输出 之间的响应时间。
6V
UA > UI
去
3 1010
5V
UA < UI
留
4 1011
5. 5V
UA UI
留
D/A转换器输出UA为正值
UA
8 24
(d 3
23
d2
22
d1
21
d0
20 )
高等教育出版社
高等教育电子音像出版社
例：UR= 8V，UI = 5.52V
转换数字量1011 转换误差为–0.02V 若输出为8位数字量
逐次逼近型模 - 数转换器原理框图
例： 用四个分别重 8 g、4 g、2 g、1 g 的砝码， 去称重 13g 的物体。其称重顺序见下表：
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
称重顺序表
顺序 1 2 3 4
砝码重量 8g 8g+4g 8g+4g+2g 8g+4g+2g+1g
比较判别 8 g < 13 g 12 g < 13 g 14 g > 13 g 13 g = 13 g
2R +
2R
2R
2R
++
R'
UO
–UR
R + UR –2
R + UR – 22
R + UR – 23
R + UR – 24
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
2R
R + UR – 24
RF
I
I–
++
R'
UO
I
UR 24 3R
UO = –IRF
U0 2U4RR 3R F
设 RF = 3R
UO
UR 24
UA > UI
UA < UI
t0 t1
t2
t3
1 11 1 1