模电数电所必备的电路基础知识(课堂PPT)
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《数电与模电》课件
振荡器
振荡器的作用
01
产生一定频率和幅度的正弦波信号。
振荡器的分类
02
根据工作原理可分为RC振荡器、LC振荡器和石英晶体振荡器等
。
振荡器的性能指标
03
频率稳定度、波形失真和输出功率等。
04
数电与模电的转换
数模转换器（DAC）
总结词
数模转换器是一种将数字信号转换为模拟信号的电子设备。
详细描述
数模转换器（DAC）的作用是将数字信号转换为模拟信号。它通常由一个数字输入寄存器、一个解码网络和一个 输出模拟电压或电流源组成。当数字输入寄存器接收到一个数字信号后，解码网络将其转换为相应的模拟信号， 然后输出模拟电压或电流。
模数转换器（ADC）
总结词
模数转换器是一种将模拟信号转换为数字信号的电子设备。
详细描述
模数转换器（ADC）的作用是将模拟信号转换为数字信号。它通常由一个模拟输入端、一个量化器和 一个数字输出寄存器组成。当模拟输入端接收到一个模拟信号后，量化器将其转换为相应的离散值， 然后数字输出寄存器将这些离散值输出为数字信号。
模电实验：放大器设计与调试
总结词
详细描述
总结词
详细描述
掌握放大器的设计与调试技巧
学生将学习如何设计和调试放 大器，包括选择合适的电子器 件、设计电路、调整参数等步 骤。通过实验，学生将掌握放 大器的设计与调试技巧，提高 实际操作能力。
理解放大器在电子系统中的应 用
学生将了解放大器在电子系统 中的应用，如音频信号处理、 传感器信号放大等。通过实验 ，学生将深入理解放大器在电 子系统中的作用和重要性。
THANKS
感谢观看
综合实践：数字时钟的设计与制作
模拟电路基础ppt课件
一般来说，有三种方法来定量地 分析一个电子器件的特性，即特 性曲线图示法、解析式表示法和 参数表示法
＋
－
二极管符号
15
1.3 半导体二极管
1.3.1二极管的特性曲线
在二极管加有反向电压， 当电压值较小时，电流极 小，其电流值为反向饱和 电流IS。当反向电压超过 超过某个值时，电流开始 急剧增大，称之为反向击 穿，称此电压为二极管的 反向击穿电压，用符号 UER表示。
2
第一章 半导体器件基础
1.1 半导体及其特性 1.2 PN结及其特性 1.3 半导体二极管 1.4 半导体三极管及其工作原理 1.5 三极管的共射特性曲线及主要参数
3
1.1 半导体及其特性
1.1.1本征半导体及其特性
定义：纯净的半导体经过一定 的工艺过程制成单晶体，称为 本征半导体。
稳压管的主要参数: (1) 稳定电压UZ：UZ是在规定电流下稳压管的反向击穿电压。 (2) 稳定电流IZ：IZ是稳压管工作在稳压状态时的参考电流，电流低于
此值时稳压效果变坏，甚至不稳压。 (3) 最大稳定电流IZM|：稳压管的电流超过此值时，会因结温升过高而
损坏。 (4) 动态电阻rD：rD是稳压管工作在稳压区时，端电压变化量与其电流
在无外电场和无其它激发作用下，参与扩散运动的多子数 目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡。
13
1.2 PN结及其特性
1.2.2 PN结的导电特性
PN结外加正向电压时 处于导通状态
PN结外加反向电压时 处于截止状态
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
N型半导体 ： 在本征半导体中掺入少量
＋
－
二极管符号
15
1.3 半导体二极管
1.3.1二极管的特性曲线
在二极管加有反向电压， 当电压值较小时，电流极 小，其电流值为反向饱和 电流IS。当反向电压超过 超过某个值时，电流开始 急剧增大，称之为反向击 穿，称此电压为二极管的 反向击穿电压，用符号 UER表示。
2
第一章 半导体器件基础
1.1 半导体及其特性 1.2 PN结及其特性 1.3 半导体二极管 1.4 半导体三极管及其工作原理 1.5 三极管的共射特性曲线及主要参数
3
1.1 半导体及其特性
1.1.1本征半导体及其特性
定义：纯净的半导体经过一定 的工艺过程制成单晶体，称为 本征半导体。
稳压管的主要参数: (1) 稳定电压UZ：UZ是在规定电流下稳压管的反向击穿电压。 (2) 稳定电流IZ：IZ是稳压管工作在稳压状态时的参考电流，电流低于
此值时稳压效果变坏，甚至不稳压。 (3) 最大稳定电流IZM|：稳压管的电流超过此值时，会因结温升过高而
损坏。 (4) 动态电阻rD：rD是稳压管工作在稳压区时，端电压变化量与其电流
在无外电场和无其它激发作用下，参与扩散运动的多子数 目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡。
13
1.2 PN结及其特性
1.2.2 PN结的导电特性
PN结外加正向电压时 处于导通状态
PN结外加反向电压时 处于截止状态
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
N型半导体 ： 在本征半导体中掺入少量
电工电子数字电路基础要点PPT课件
2．主要产品系列
数字集成电路的主要产品系列
系列 TTL
子系列
TTL
HTTL
STTL LSTTL ALSTTL
名称
基本型中速 TTL 高 速 TTL 超 高 速 TTL 低 功 耗 TTL
先进低功耗 TTL
国际型号
CT54／74 CT54／74H CT54／74S CT54／74LS CT54／74ALS
逻辑函数表达式。
4．掌握简单组合逻辑门电路的逻辑功能、图形符号，了解 数字集成电路的特点及参数。
5. 理解逻辑代数的基本定律，掌握用逻辑代数化简组合逻 辑电路的方法。
12.1 数字电路概述
12.1.1 数字电路及其特点 12.1.2 数字电路的发展和应用
12.1.1 数字电路及其 特电子点线路中的电信号有两大类：模拟信号和数字信号。
第 12 章 数字电路基础知识
本章学习目标 12.1 数字电路概述 12.2 二进制数 12.3 基本逻辑门电路 12.4 组合逻辑门电路 12.5 逻辑代数及其在逻辑电路中的应用 本章小结
本章学习目标
1. 了解数字电路的特点，理解数字信号与模拟信号的区别。 2．掌握二进制数的表示方法以及二进制数的四则运算。 3．掌握基本逻辑门电路的逻辑功能、图形符号、真值表、
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
5．逻辑功能 当两个输入端的状态相同(都为 0 或都为 1 )时输出为 0； 反之，当两个输入端状态不同(一个为 0 ，另一个为 1)时，输出 端为 1。
6．应用 判断两个输入信号是否不同。
五、同或门
1．电路组成 在异或门的基础上，最后加上 一个非门。
电路与模拟电子技术技术基础_图文
线性：VCR曲线为通过原点的直线。 否则，为非线性。
非时变(时不变)： VCR曲线不随时间改变而 改变。 否则，为时变。 即： VCR曲线随时间改变而改变。
电阻元件有以下四种类型：
u-i特性 时不变 时变
线性 u
i u t1 t2
i
非线性 u i
u t1 t2 i
电阻实物
精密型金属膜电阻器
金属氧化皮膜电阻器
直流电流——大小、方向恒定， 用大写字母 I 表示。
参考方向--人为假设，可任意设定，但 一经设定，便不再改变。
参考方向的两种表示方法：
1 在图上标箭头； i
2 用双下标表示
a
b
在参考方向下，若计算值为正，表明
电流真实方向与参考方向一致；若计
算值为负，表明电流真实方向与参考
方向相反。
1.2.2 电压和电压的参考方向
信号处理 (中间环节)
接受转换信 号的设备
(负载)
1.2 电 路 变 量
1.2.1 电流和电流的参考方向
电流方向—正电荷运动的方向
电流参考方向—任选一方向为电流正方向。
如：
a
I
ba
I
b
正值
负值
严格定义：电荷在导体中的定向移动形 成电流。电流强度，简称电流i(t)，大 小为：
单位：A ， 1安 = 1 库 / 秒
当
(R=0)时，相当于导线,“短路”
注意：u与 i 非关联时 ，欧姆定理应改写为
例 分别求下图中的电压U或电流I。
3A 2 +U 解：关联
I2 + -6V -
非关联
瞬时功率：
电阻是耗能元件，
是无源元件。
模电、数电所必备的电路基础知识精品课件
+ ii
io +
ui
放大电路
uo
-
-
12
•
9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定 。21.2.1721.2.17Wednesday, February 17, 2021
•
10、低头要有勇气，抬头要有低气。22:11:5422:11:5422:112/17/2021 10:11:54 PM
•
11、人总是珍惜为得到。21.2.1722:11: 5422:1 1Feb-2 117-Fe b-21
•
12、人乱于心，不宽余请。22:11:5422:11:5422:11Wednesday, February 17, 2021
•
13、生气是拿别人做错的事来惩罚自 己。21.2.1721.2.1722:11:5422:11:54Februar y 17, 2021
•
14、抱最大的希望，作最大的努力。2021年2月17日 星期三 下午10时11分 54秒22:11:5421.2.17
其中，ik为与节点相连的支路
利用KCL定理，可列出电流方程：
n1: n2 : n3 :
IR1 IV1 0 IV1 IR2 0 IR2 IR3 IR4 0
n4 : IR1 I R3 IR4 0
n3
n4
2
KCL扩展定理：
对电路中任一封闭面，在任意时刻流入的电流之和为0。
即：
ik 0
7
a、求电动势E
b、求等效电阻Ro
电压源短路
外部开路
E
UR3
R1
V1 R2
R3
• R3
Ro (R1 R 2 ) || R3
8
模拟电路基础ppt课件
NPN型三极管驱动蜂鸣器
NPN型三极管驱动蜂鸣器
1.4 场效应管 1.4.2 绝缘栅型场效应管
由金属、氧化物和半导体制成。称为金属-氧 化物-半导体场效应管，或简称 MOS 场效应管。
特点：输入电阻可达 109 以上。
栅极 G
铝
类型
N 沟道 P 沟道
加强型 耗尽型
加强型 耗尽型
源极 S S
SiO2 G
Rb IB b c
VBB
+e
UB E_
c IB
当 UCE = 0 时，基极和 VBB 发射极之间相当于两个 PN
+b
UB
E_ e
结并联。所以，当 b、e 之间 加正向电压时，应为两个二
IB/ A
UCE0
极管并联后的正向伏安特性。
O
UBE / V
(2) UCE > 0 时的输入特性曲线 当 UCE > 0 时，这个电压有利于将发射区分散
图4.12 H桥驱动电路
对三极管导通。例如，如图4.13所示， 当Q1管和Q4管导通时，电流就从电 源正极经Q1从左至右穿过电机，然后 再经Q4回到电源负极。按图中电流箭 头所示，该流向的电流将驱动电机顺 时针转动。当三极管Q1和Q4导通时， 电流将从左至右流过电机，从而驱动 电机按特定方向转动〔电机周围的箭
e
eI
E
1.3.3 三极管的特性曲线
输入特性：
IBf(UB )EUCE常 数
Rc IC
输出特性：
ICf(UCE )IB常数
VBB
mA
+
Rb
IB
c
A
输入 回路
b
V UB E
UCE输U出C e- V回路E
NPN型三极管驱动蜂鸣器
1.4 场效应管 1.4.2 绝缘栅型场效应管
由金属、氧化物和半导体制成。称为金属-氧 化物-半导体场效应管，或简称 MOS 场效应管。
特点：输入电阻可达 109 以上。
栅极 G
铝
类型
N 沟道 P 沟道
加强型 耗尽型
加强型 耗尽型
源极 S S
SiO2 G
Rb IB b c
VBB
+e
UB E_
c IB
当 UCE = 0 时，基极和 VBB 发射极之间相当于两个 PN
+b
UB
E_ e
结并联。所以，当 b、e 之间 加正向电压时，应为两个二
IB/ A
UCE0
极管并联后的正向伏安特性。
O
UBE / V
(2) UCE > 0 时的输入特性曲线 当 UCE > 0 时，这个电压有利于将发射区分散
图4.12 H桥驱动电路
对三极管导通。例如，如图4.13所示， 当Q1管和Q4管导通时，电流就从电 源正极经Q1从左至右穿过电机，然后 再经Q4回到电源负极。按图中电流箭 头所示，该流向的电流将驱动电机顺 时针转动。当三极管Q1和Q4导通时， 电流将从左至右流过电机，从而驱动 电机按特定方向转动〔电机周围的箭
e
eI
E
1.3.3 三极管的特性曲线
输入特性：
IBf(UB )EUCE常 数
Rc IC
输出特性：
ICf(UCE )IB常数
VBB
mA
+
Rb
IB
c
A
输入 回路
b
V UB E
UCE输U出C e- V回路E
模拟电子技术基础ppt课件
2. PN 结外加反向电压时处于截止状态(反偏) 反向接法时，外电场与内电场的方向一致，增强了内 电场的作用；
外电场使空间电荷区变宽； 不利于扩散运动，有利于漂移运动，漂移电流大于扩 散电流，电路中产生反向电流 I ； 由于少数载流子浓度很低，反向电流数值非常小。
24
P
耗尽层
N
IS
内电场方向
外电场方向
在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素，如 磷、锑、砷等，即构成 N 型半导体(或称电子型 半导体)。
常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。
12
本征半导体掺入 5 价元素后，原来晶体中的某些 硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 5 个价 电子，其中 4 个与硅构成共价键，多余一个电子只受 自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子。
36
二、温度对二极管伏安特性的影响(了解)
在环境温度升高时，二极管的正向特性将左移，反
向特性将下移。
I / mA
15
温度增加
10
5
– 50 – 25
–0.01 0 0.2 0.4 U / V
–0.02
二极管的特性对温度很敏感。
37
1.2.3 二极管的参数
(1) 最大整流电流IF
(2) 反向击穿电压U（BR）和最高反向工作电压URM
3. 折线模型
3. 杂质半导体总体上保持电中性。
4. 杂质半导体的表示方法如下图所示。
(a)N 型半导体
(b) P 型半导体
图 杂质半导体的的简化表示法 17
1.1.3 PN结
在一块半导体单晶上一侧掺杂成为 P 型半导体，另 一侧掺杂成为 N 型半导体，两个区域的交界处就形成了 一个特殊的薄层，称为 PN 结。
外电场使空间电荷区变宽； 不利于扩散运动，有利于漂移运动，漂移电流大于扩 散电流，电路中产生反向电流 I ； 由于少数载流子浓度很低，反向电流数值非常小。
24
P
耗尽层
N
IS
内电场方向
外电场方向
在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素，如 磷、锑、砷等，即构成 N 型半导体(或称电子型 半导体)。
常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。
12
本征半导体掺入 5 价元素后，原来晶体中的某些 硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 5 个价 电子，其中 4 个与硅构成共价键，多余一个电子只受 自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子。
36
二、温度对二极管伏安特性的影响(了解)
在环境温度升高时，二极管的正向特性将左移，反
向特性将下移。
I / mA
15
温度增加
10
5
– 50 – 25
–0.01 0 0.2 0.4 U / V
–0.02
二极管的特性对温度很敏感。
37
1.2.3 二极管的参数
(1) 最大整流电流IF
(2) 反向击穿电压U（BR）和最高反向工作电压URM
3. 折线模型
3. 杂质半导体总体上保持电中性。
4. 杂质半导体的表示方法如下图所示。
(a)N 型半导体
(b) P 型半导体
图 杂质半导体的的简化表示法 17
1.1.3 PN结
在一块半导体单晶上一侧掺杂成为 P 型半导体，另 一侧掺杂成为 N 型半导体，两个区域的交界处就形成了 一个特殊的薄层，称为 PN 结。
电工电子技术基础知识ppt课件
2、变量和常量的关系（变量：A、B、C…）
加：A+0=A 乘: A ·0=0
A+1=1A 源自1=AA+A=AA ·A=A
3、与普通代数相似的定理
非：A A0
AA1 AA
交换律 A B B A A B B A
ppt精选版
43
结合律 A B C A B C A B C A B C 分配律 A B C A B AC A B C A B A C
____、中间环节三部分组成。 • A．电阻 B．电容 C．电感 D．负载
ppt精选版
17
1.2 正弦交流电的基本知识
ppt精选版
18
1.2.1 正弦量 的三要素
1 频率与周期 2 振幅和有效值 3 相位、初相、相位差
ppt精选版
19
引言
随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称为正 弦电压、电流。
0
频率( f ): 单位时间内的周期数 单位(Hz)。
2 t T/2 Ｔ t
T
角频率(ω ): 每秒钟变化的弧度数，单位(rad/s)。
三者间的关系示为：
f =1/ T ω =2 /T=2 f
我国和大多数国家采用50Hz作为电力工业标准
频率(简称工频)，少数国家采用60Hz。
ppt精选版
21
2 振幅和有效值
ppt精选版
15
物理中对基本物理量规定的方向
物理量 电流 I
电压 U
实际方向
正电荷运动的方向
高电位 低电位 (电位降低的方向)
单位
kA 、A、mA、 μA
kV 、V、mV、 μV
电动势E
低电位 高电位 (电位升高的方向)
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- 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)。
一、电路的基本概念
1、支路
n1
n2
一个二端元件称为一条支路
2、节点
支路的公共连接点
l1
3、回路
l3
由支路组成的封闭不重复回路
4、参考方向
n4
l2 n3
人为定义的电流或电压方向
二、基尔霍夫定理
1.基尔霍夫电流定理——KCL定理
任意时刻，对电路中任一节点，流入的电流之和为0。
即：
ik 0
n1
n2
其中，ik为与节点相连的支路
g u1
b、电流控制电压源
i1
i2
i1
c、电压控制电流源
d、电流控制电流源
6
五、戴维南定理
对任意的有源一端口网络，可使用一个等效电压源来等 效。 a、电压源的电动势E为外部开路时的端口电压； b电、流电源压开源路的）内时阻的R等o为效网电路阻内。部电源为0（即电压源短路，
7
a、求电动势E
b、求等效电阻Ro
+ ii
io +
ui
放大电路
uo
-
-
12
可得电流方程： I2
I1I2I30
I3
3
2. 基尔霍夫电压定理——KVL定理
任意时刻，对电路中任一闭合回路，所有支路的电压 降之和为0。即：
uk 0
+-
其中，uk为支路的压降
+
利用KVL定理，可列出电压方程： -
l1: IR1R1IR3R3IR2R2V10
l2:
-IR3R3IR4R4 0
l3: -IR1R1V1IR2R2IR4R3 0
-
l2
+
-
4
三、电压源、电流源及信号源的模型
a. 电压源与电流源可相互转换，E=IRo b. 电压信号源的模型采用电压源表示，
电流信号源的模型采用电流源表示，
5
四、受控电源
受控电源是指输出电压或输出电流受输入控制的
电源。
i1
u1
u1 u2
r i1 u2
a、电压控制电压源
i2
u1
利用KCL定理，可列出电流方程：
n1 : n2 : n3 :
I R1 I V1 0 I V1 I R2 0 I R2 I R3 I R4 0
n4 : I R1 I R3 I R4 0
n3
n4
2
KCL扩展定理：
对电路中任一封闭面，在任意时刻流入的电流之和为0。
即：
ik 0
I1
其中，ik为与封闭面相连的支路
电压源短路
外部开路
EUR3R1R V 21R•3R3
Ro(R 1R2)||R3
8
对于无源一端口网络， 可求得电动势E=0,
推论：无端口网络可等效为一个电阻。
9
六、诺顿定理 对任意的有源一端口网络，可使用一个等效电流源来等 效。 a、电流源的电流Ie为外部短路时的短路电流； b电、流电源流开源路的）内时阻的R等o为效网电路阻内。部电源为0（即电压源短路，
10
七、电压放大电路的模型（即等效电路）
a、放大电路既有输入也有输出，因而是双端口网络。
+ ii
io +
ui
放大电路
uo
-
-
b、从输入侧来看，电路可看作为一个无源网络， 因而，输入侧等效电路为一个电阻，称为放大电路
的输入电阻，用Ri表示。
11
c、从输出侧来看，由于放大电路在输入作用下将产生 电压与电流的输出，因而是一个有源网络，因而， 输出侧可等效为电压源，由于电压源受输入控制， 因而是受控电压源。
1、支路
n1
n2
一个二端元件称为一条支路
2、节点
支路的公共连接点
l1
3、回路
l3
由支路组成的封闭不重复回路
4、参考方向
n4
l2 n3
人为定义的电流或电压方向
二、基尔霍夫定理
1.基尔霍夫电流定理——KCL定理
任意时刻，对电路中任一节点，流入的电流之和为0。
即：
ik 0
n1
n2
其中，ik为与节点相连的支路
g u1
b、电流控制电压源
i1
i2
i1
c、电压控制电流源
d、电流控制电流源
6
五、戴维南定理
对任意的有源一端口网络，可使用一个等效电压源来等 效。 a、电压源的电动势E为外部开路时的端口电压； b电、流电源压开源路的）内时阻的R等o为效网电路阻内。部电源为0（即电压源短路，
7
a、求电动势E
b、求等效电阻Ro
+ ii
io +
ui
放大电路
uo
-
-
12
可得电流方程： I2
I1I2I30
I3
3
2. 基尔霍夫电压定理——KVL定理
任意时刻，对电路中任一闭合回路，所有支路的电压 降之和为0。即：
uk 0
+-
其中，uk为支路的压降
+
利用KVL定理，可列出电压方程： -
l1: IR1R1IR3R3IR2R2V10
l2:
-IR3R3IR4R4 0
l3: -IR1R1V1IR2R2IR4R3 0
-
l2
+
-
4
三、电压源、电流源及信号源的模型
a. 电压源与电流源可相互转换，E=IRo b. 电压信号源的模型采用电压源表示，
电流信号源的模型采用电流源表示，
5
四、受控电源
受控电源是指输出电压或输出电流受输入控制的
电源。
i1
u1
u1 u2
r i1 u2
a、电压控制电压源
i2
u1
利用KCL定理，可列出电流方程：
n1 : n2 : n3 :
I R1 I V1 0 I V1 I R2 0 I R2 I R3 I R4 0
n4 : I R1 I R3 I R4 0
n3
n4
2
KCL扩展定理：
对电路中任一封闭面，在任意时刻流入的电流之和为0。
即：
ik 0
I1
其中，ik为与封闭面相连的支路
电压源短路
外部开路
EUR3R1R V 21R•3R3
Ro(R 1R2)||R3
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对于无源一端口网络， 可求得电动势E=0,
推论：无端口网络可等效为一个电阻。
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六、诺顿定理 对任意的有源一端口网络，可使用一个等效电流源来等 效。 a、电流源的电流Ie为外部短路时的短路电流； b电、流电源流开源路的）内时阻的R等o为效网电路阻内。部电源为0（即电压源短路，
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七、电压放大电路的模型（即等效电路）
a、放大电路既有输入也有输出，因而是双端口网络。
+ ii
io +
ui
放大电路
uo
-
-
b、从输入侧来看，电路可看作为一个无源网络， 因而，输入侧等效电路为一个电阻，称为放大电路
的输入电阻，用Ri表示。
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c、从输出侧来看，由于放大电路在输入作用下将产生 电压与电流的输出，因而是一个有源网络，因而， 输出侧可等效为电压源，由于电压源受输入控制， 因而是受控电压源。