电子电工技术第三版(林平勇)课后
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《电工电子技术》(第3版 林平勇)电子教案 sum11
Ri RB1 // RB2 //[rbe (1 )RE ]
ro = RC
Ic
Ii
Ib
+
+
Ui
RB1 RB2
RE
UO
RC RL
交流通路
Ii
Ib
Ic
+
rbe Ib
Ui RB1 RB2
R
RE C
+
RL UO
微变等效电路
5. 射极输出器（跟随器）
+VCC
RB C1
+ + RS – us
RE
C2
VCC UBE RB
VCC RB
IC IB
IE
IC
UB
IE
UBE RE
UB RE
IB IE /
UCE VCC RC IC
UCE VCC IC ( RC RE )
4. 放大电路的动态分析
利用微变等效电路求解 Au、 ri、ro
ic +
RB C1 +
+ RS us
RC
C2+VCC
第 11 章
小结
1. 组成放大电路时，晶体管发射结正偏 、集电结反偏 ，要有合适的静态工作点。
静态 Q — 解决不失真的问题 “Q”偏高引起饱和失真
动态 Au — 解决能放大的问题 “Q”偏低引起截止失真
2 . 放大电路两种基本结构
偏置式
RB C1 +
+ us
RS
RC C2+VCC
+
+
RL uo
–
+
+
RL uo
RS
《电工电子技术》(第3版 林平勇)电子教案 sum3
中三相电源是频率相同、幅值 相等、相位互差120°的三相对称正弦电压，一般 用黄、绿、红区别1、2、3三相。
2. 星形联接的电源 Ul 3Up
3. 在低压配电系统中，通常采用三相四线制（ 三根火线，一根中线），如果为三相对称负载，可以 不接中线，如果三相负载不对称，必需接中线才能保 证负载正常工作，所以，中线不允许接开关或熔断器 。 4. 三相负载可以星形联接，也可以三角形联接 ，采用何种联接方式由负载的额定电压决定。
5. 三相对称负载星形联接 6. 三相对称负载三角形联接 7. 三相对称负载的功率
Ul Il
3Up, Il Ip 3I p,Ul Up
P 3Ul Il cos Q 3Ul Il sin
S 3Ul Il
相电压与相电 流的相位差角
2. 星形联接的电源 Ul 3Up
3. 在低压配电系统中，通常采用三相四线制（ 三根火线，一根中线），如果为三相对称负载，可以 不接中线，如果三相负载不对称，必需接中线才能保 证负载正常工作，所以，中线不允许接开关或熔断器 。 4. 三相负载可以星形联接，也可以三角形联接 ，采用何种联接方式由负载的额定电压决定。
5. 三相对称负载星形联接 6. 三相对称负载三角形联接 7. 三相对称负载的功率
Ul Il
3Up, Il Ip 3I p,Ul Up
P 3Ul Il cos Q 3Ul Il sin
S 3Ul Il
相电压与相电 流的相位差角
《电工电子技术》(第3版 林平勇)电子教案 ch12
e
dA dq
单位： V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
实际方向：由低电位端指向高电位端
电动势的方向用+，- 号表示，
也可用箭头表示。
+
E
–
U=E
I
+ UR -
电流的方向可用箭头表示,
也可用字母顺序表示( iab )
iR
a
b
1.2.2 电压
一、电位
定义：电场力把单位正电荷从一点移到参考点所做
的功。
（电路中电位参考点：接地点，Vo= 0） 单位： V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
二、电压
定义： 电场力把单位正电荷 从一点移到另一点所 做的功。
uab
dA dq
uab Va Vb
单位： V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
Hale Waihona Puke 实际方向： 由高电位端指向低电位端
电压的方向可用箭头表示,
也可用字母顺序表示( uab)，
也可用+，- 号表示。
R
u
a
b
+u -
1.2.3 电动势
定义：
电源力把单位正电荷从 “-” 极 板经电源内部移到 “+” 极板所 做的功。
1.2 电路的基本 物理量
1.2.1 电流 1.2.2 电压 1.2.3 电动势
1.2.1 电流
一、电流定义
带电粒子或电荷在电场力作用下的定向运动
形成电流。单位时间内流过导体截面的电荷量定义
为电流强度。
二、电流的单位
i dq dt
A（安培）、mA(毫安）、μA（微安）
三、电流的实际方向
正电荷运动的方向。(客观存在）
《电工电子技术》(第3版 林平勇)电子教案 ch14
+
I= -1A
+
I= 2A
U=2V
U= -3V
–
–
(a)
(b)
解：(a) 元件电流和电压的参考方向为关联
P UI 2(1) 2W 是发出功率。(b) 元件电流和电压的参考方 Nhomakorabea为非关联
P UI (3) 2 6W 是吸收功率。
1.4.2 元件吸收或供出功率的判断
当元件
I 关联
I
电流和电压的
参考方向关联 U
U
情况下，吸收
非关联
的电功率为：
P UI
P UI
若 P > 0，电路实际吸收功率，元件为负载；
（U和I的实际方向相同，是负载）
若 P < 0，电路实际发出功率元件为电源。
（U和I的实际方向相反，则是电源）
例1.1 试 判断(a)、(b) 中元件是吸收功率还是 发出功率。
1.4 功率
1.4.1 功率的计算 1.4.2 元件吸收或供出功率的判断
1.4.1 功率的计算
功率是电场力在单位时间内所做的功。
当电阻元件电流和电压
的参考方向关联情况下，电 +
阻吸收的电功率为：
I
U
R
P UI
–
电阻在t 时间内消耗的电能：
p dW dt
关联参 考方向
W pt 1kWh（1千瓦小时称为1度）
《电工电子技术》(第3版 林平勇)电子教案 ch110
I4 U②n2
设：各独立结点电压为 （方向U指n1 向、U参n考2 结点） Is
二、对每个独立节点
R4
R3
R1
I3
+
Us2 -
R2 I1
I2
列KCL方程：
I 3 I4 IS 0 I 1 I2 I4 0
0
结点数 n = 3
三、 各支路电流用相关的结点电压表示：
U①n1
I4 U②n2
R4
+
I1
Un2 R1
I2
Un2 Us2 R2
Is
R3
R1
I3
Us2 -
R2 I1
I2
I3
U n1 R3
I4
U n2 U n1 R4
0
代入节点的KCL方程：
I 3 I4 I 1 I2
IS I4
0 0
整理得：
11
1
( R3
R4 )U n1
R4
Un2
IS
(G3 G4 ) U n1 G4U n2 IS
1 (
R1
1 R4
1 R2 )U n2
1 R4
U n1
US2 R2
(G1 G4 G2 ) Un2 G4Un1 R4
+
Is
R3
R1
Us2 -
I3
I1 R2
I2
0
(G3 G4 ) U n1 G4U n2 IS
(G1 G4 G2 ) Un2 G4Un1 US2G2
1.10 结点电压法
1.10.1 结点电压方程 1.10.2 结点电压法解题步骤
对于b条支路、n个结点的电路，用支路电流法需要 列写b 个方程，由于方程维数较高，所以求解不便。
电工电子技术(第3版林平勇)电子教案ch114
1
Au 接近1,但恒小于
2. 输入电阻：
ri
U i I i
U i
U i U i
RB rbe (1 )RL
Ii Ib
R+
s
U S
+
U i
rbe
RBIe
RE
RB // [rbe (1 )RL ]
Ib
3.
输出电阻：
ro I Ib Ib Ie
U I
U S 0 RL
R
s
U
U
U
rbe RB // RS rbe RB // RS RE
IE I B = 3.2 (mA)
UCE = VCC – IC RE = 12 – 3.2 1 = 8.8 (V)
ro
(rbe
RB
//
RS
)
18 ()
11.4 射极输出器
11.4.1 静态工作点的计算 11.4.2 动态分析计算
11.4.1 静态工作点的计算
RB C1
++ + RS ui – us – RE
+VCC
C2
+
RL
+ uo
–
射极输出器
RB
IB +
+ UCE
UBE
IE RE
+VCC
直流通路
IE IB IC IB IB (1 β )IB
例 RE
11.4 = RL
=120,
= Rs = 1
RB = 300 k, UBE = 0.7 V k,，VCC = 12V。求：“Q
”
、A u
、 ri、ro
RB C1
《电工电子技术》(第3版 林平勇)电子教案 ch143
O2 4
6 8 uCE /V
UCE VCC RC IC
2. 晶体管工作于饱和区
条件：两个结正偏 特点：I C IB
各电压、电流的关系为：
Ic
I C(sat )
VCC
U CE (sat ) RC
IB VCC
RC
IC
UCE UCE(sat) 0.3 U BE ( 0.7 )
3. 晶体管工作于截止区
14.3 晶体管的开 关作用
晶体管的输出特性曲线上有三个区：放大区、饱和 区、截止区，如图示：
iC / mA 饱工作于放大区 条件：发射结正偏
3
40 µA
集电结反偏
2
放大区 30 µA
晶体管电压与电流的关系：
1
20 µA
10 µA截止区
IC IB
IB = 0
U CE U BE
截止区： I B 0 IC = ICEO 0
条件：两个结反偏
由上分析可知：晶体管饱和时，集电极与发射极
之间如同开关的闭合，其间电阻很小；当晶体管截止
时，集电极与发射极之间如同开关的断开，其间电阻
很大。这就是晶体管的开关作用。
《电工电子技术》(第3版 林平勇)电子教案 ch141
3 0011
8 1000
4 0100
9 1001
2 26
整数的转换--连除法
2 13
( 26 )10 ( 11010 )2
26 23
21
0
余数 0 1 0 1 1
除基数 得余数 作系数 从低位 到高位
（3）八进制（Octal number） -- 逢八进一
数码：0 ~ 7 位权：8 i (37.41)8 (37.41)O
3 81 7 80 4 81 1 82
数码：0 ，1 位权： 2 i (101.11) 2 (101.11) B 1 22 0 21 1 20 1 21 1 22
二进制数转换为十进制数：
(101.11) 2 (101.11) B 1 22 0 21 1 20 1 21 1 22
( 5.75)10
十进制数转换为二进制数：
（4）十六进制（Hexadecimal number） -- 逢十六进一
数码：0 ~ 9,A,B,C,D,E,F 位权：16 i
(2A.7F) 16 (2A.7F) H
2 161 10 160 7 161 15 162
任意（N）进制数展开式的普遍形式：
D ki N i ki —第i位的系数, N i —第i位的权
二、十、十六进制的数码比较：
十进制 二进制 十六进制 十进制 二进制 十六进制
0
000 0
8 1000
8
1
001 1
9 1001
9
2
010 2
10 1010
A
3
011 3
4
100 4
5
101 5
6
110
6
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（b）P=－UI=－10×(－2)=20W＞0吸收功率；
（c）P=－UI=－10×(－2)=20W＞0吸收功率;
(d)P=UI=10×(－2)=－20W＜0发出功率；
1.9解：（a） =0∥（2+2∥2）=0Ω；
（b） =1∥2∥2=0.5Ω
（c） =4+15∥10+5∥20=4+6+4=14Ω
1.10解：
（a）
(b) =5×2=10V , =2Ω
(b) (b)
(c) =3×2－1×2=4V
1.5解： = ∥（ = =99.4Ω
=（ + ）∥（ ）=
= 484.3Ω
=（ + + ）∥
= =937.5Ω
1.6解：1）两个额定值是110V,40W的灯泡可以串联后接道220V的电源上使用。
串联电路可以分压，各分110V。
2）两个灯泡对应的电阻分别为：
= =302.5Ω； = =121Ω
两电阻串联后接到220V的电源上，对应的电压为：
= = =157.1V＞110V , = =81.5W＞40W
=U－ =220－157.1=62.9V＜110V , = =32.7W＜100W
110V，40W灯泡会烧坏。因此电压相同而功率不同的两个灯泡不能接到220V的电源上。
1.7解：根据KCL广义节点的分析有，ab支路上没有电流即 =0A
= ×2=0V
（a） (b)
(c) (d)
1.11在指定的电压u和电流i参考方向下,写出1.11图所示各元件u和i的约束方程.
(a) (b) (c)
(d) (e)
1.12求题1.12图所示电路中的U1和U2.
（a） (b)
题1.12图
1.13求题1.13图中所示电路化成等值电流源电路。
(a) (b) (c)
题1.13图
(a)I=－1A， U=I×20=－20V；
（b）I=－1A, U=I(20+20)=－40V；
（c）I= =1A, U=I×20=20V
(d)I= =1A, U=I×20=20V；
1.11解：(a)u=－10000i V ；
（b）u=－L =－20× =－0.02 ；
（c）i=C =10× ；
（d）U=－5V ,I为任意；
（e）I=2A, U为任意；
1.12解：(a) =－ ×3=－1×3=－3V；
=－ +4+1×2=3V；
(b) =－1×2=－2V；
=2V；
1.13解：(a) = =2A, =3Ω 如图（a）
(b) = =3A, =2Ω
(a)
(c) =5－5=0A
=2＋4=6Ω
(b)
（c）
1.14解：
(a) =2×10=20V , =2Ω
= － =0V
2)选取e点为参考点，则 =0V
则 = =－2V； = + =－4V； =－ + + =－2V
= － + + =－4V
因此有 = ＜ = ＜
1.3解：
（a） =3－3=0V
(b) =2+2－4=0V
1.4解：I= =0.5A
=(2+2+2)×I+6+3=12 V
或 =12－（2+2+2）×I+3=12V
（a） (b)
题1.18图
1.19电路如题图所示，已知，us=100V, R1=2kΩ, R2=8kΩ,在下列3种情况下，分别求电压和电流i2,i3,(1)R3=8kΩ(2)R3=∞(开路),(3)R3=0(短路)
题1.19图
1.20试估算图示电路的 、 、 和电压 、 。
(a) (b)
题1.20图
1.14求题1.14图中所示电路化成等值电压源电路。
(a (b)题1.14图
1.15求题1.15图所示电路的电流I和电压U。
( a) (b)
题1.15图
1.16求题1.16图所示各电流源输出的功率。
(a) (b)
题1.16图
1.17求题1.17图所示各电路源输出的功率。
(a) (b)
题1.17图
1.18求题1.18图所示电路中的电压U和电流I
1.21在图中，试分别计算各电压源，电流源的功率。
题1.21图
1.22图中电路，已知，U=2V，求US。
题1.22图
1.23求题1.23图所示电路的开路电压Uab。
题1.23图
1.24题1.24图所示电路用戴维南定理求负载电流I。
题1.24图
1.25题1.25图所示电路，已知U=2V，求电阻R。
1.26列出题1.26图所示电路的支路电流方程。
题1.4
1.5多量程直流电流表如题1.5图所示，计算0-1,0-2及0-3各端点的等效电阻，即各挡的电流表内阻，已知表头等效电阻RA=15kΩ,各分流电阻R1=100Ω，R2=400Ω，R3=500Ω。
题1.5图
1.6两个额定值是110V,40W的灯泡能否串联后接到220V的电源上使用？如果两个灯泡的额定电压相同，都是110V，而额定功率一个是40W，另一个是100W,问能否把这两个灯泡串联后接在200V电源上使用,为什么?
题1.26图
1.27计算题1.27图中的电压U。
题1.27图
1.1.28用戴维南定理，计算题1.28图所示的电路中的电流I。
题1.28图
答案
1.1解：
(a) U=2I+2；(b) U=－2I－2
(c) U=2V；（d）I=2A
1.2解：1)由 =2V， =－2×I
则I=－1A； =2×I=－2V= =
1.7电路如题1.7图所示.试问ab支路是否有电压和电流?
题1.7图
1.8题1.8图中若(1)U=10V, I=2A, (2)U=10V,I=-2A。试问哪个元件是吸收功率?哪个元件是输出功率?为什么?
题1.8图
1.1.9计算题1.9图所示各电路的等效电阻题1.10图所示,试求以下电路的电压U和电流I。
第一章习题答案
1.1写出题1.1图中有源支路的电压，电流关系式。
(a) (b) (c) (d)
题1.1图
1.2在题1.2图中已知U2=2V , (1)求I,U1,U3,U4,Uac,(2)比较a,b,c,d,e各点电位的高低。
题1.2图
1.3在题1.3图所示电路中Uab
(a) (b)
题1.3图
1.4求题1.4图所示电路电压
1.8解：1）U=10V ,I=2A
(a)P=UI=10×2=20W＞0 吸收功率 ， （b）P=－UI=－10×2=－20＜0发出功率；
(c）P=－UI=－10×2=－20W＜0发出功率；
（d）P=UI=10×2=20W＞0吸收功率
2）U=10V， I=－2A
(a)P=UI=10×(－2)=－20W＜0发出功率；
（c）P=－UI=－10×(－2)=20W＞0吸收功率;
(d)P=UI=10×(－2)=－20W＜0发出功率；
1.9解：（a） =0∥（2+2∥2）=0Ω；
（b） =1∥2∥2=0.5Ω
（c） =4+15∥10+5∥20=4+6+4=14Ω
1.10解：
（a）
(b) =5×2=10V , =2Ω
(b) (b)
(c) =3×2－1×2=4V
1.5解： = ∥（ = =99.4Ω
=（ + ）∥（ ）=
= 484.3Ω
=（ + + ）∥
= =937.5Ω
1.6解：1）两个额定值是110V,40W的灯泡可以串联后接道220V的电源上使用。
串联电路可以分压，各分110V。
2）两个灯泡对应的电阻分别为：
= =302.5Ω； = =121Ω
两电阻串联后接到220V的电源上，对应的电压为：
= = =157.1V＞110V , = =81.5W＞40W
=U－ =220－157.1=62.9V＜110V , = =32.7W＜100W
110V，40W灯泡会烧坏。因此电压相同而功率不同的两个灯泡不能接到220V的电源上。
1.7解：根据KCL广义节点的分析有，ab支路上没有电流即 =0A
= ×2=0V
（a） (b)
(c) (d)
1.11在指定的电压u和电流i参考方向下,写出1.11图所示各元件u和i的约束方程.
(a) (b) (c)
(d) (e)
1.12求题1.12图所示电路中的U1和U2.
（a） (b)
题1.12图
1.13求题1.13图中所示电路化成等值电流源电路。
(a) (b) (c)
题1.13图
(a)I=－1A， U=I×20=－20V；
（b）I=－1A, U=I(20+20)=－40V；
（c）I= =1A, U=I×20=20V
(d)I= =1A, U=I×20=20V；
1.11解：(a)u=－10000i V ；
（b）u=－L =－20× =－0.02 ；
（c）i=C =10× ；
（d）U=－5V ,I为任意；
（e）I=2A, U为任意；
1.12解：(a) =－ ×3=－1×3=－3V；
=－ +4+1×2=3V；
(b) =－1×2=－2V；
=2V；
1.13解：(a) = =2A, =3Ω 如图（a）
(b) = =3A, =2Ω
(a)
(c) =5－5=0A
=2＋4=6Ω
(b)
（c）
1.14解：
(a) =2×10=20V , =2Ω
= － =0V
2)选取e点为参考点，则 =0V
则 = =－2V； = + =－4V； =－ + + =－2V
= － + + =－4V
因此有 = ＜ = ＜
1.3解：
（a） =3－3=0V
(b) =2+2－4=0V
1.4解：I= =0.5A
=(2+2+2)×I+6+3=12 V
或 =12－（2+2+2）×I+3=12V
（a） (b)
题1.18图
1.19电路如题图所示，已知，us=100V, R1=2kΩ, R2=8kΩ,在下列3种情况下，分别求电压和电流i2,i3,(1)R3=8kΩ(2)R3=∞(开路),(3)R3=0(短路)
题1.19图
1.20试估算图示电路的 、 、 和电压 、 。
(a) (b)
题1.20图
1.14求题1.14图中所示电路化成等值电压源电路。
(a (b)题1.14图
1.15求题1.15图所示电路的电流I和电压U。
( a) (b)
题1.15图
1.16求题1.16图所示各电流源输出的功率。
(a) (b)
题1.16图
1.17求题1.17图所示各电路源输出的功率。
(a) (b)
题1.17图
1.18求题1.18图所示电路中的电压U和电流I
1.21在图中，试分别计算各电压源，电流源的功率。
题1.21图
1.22图中电路，已知，U=2V，求US。
题1.22图
1.23求题1.23图所示电路的开路电压Uab。
题1.23图
1.24题1.24图所示电路用戴维南定理求负载电流I。
题1.24图
1.25题1.25图所示电路，已知U=2V，求电阻R。
1.26列出题1.26图所示电路的支路电流方程。
题1.4
1.5多量程直流电流表如题1.5图所示，计算0-1,0-2及0-3各端点的等效电阻，即各挡的电流表内阻，已知表头等效电阻RA=15kΩ,各分流电阻R1=100Ω，R2=400Ω，R3=500Ω。
题1.5图
1.6两个额定值是110V,40W的灯泡能否串联后接到220V的电源上使用？如果两个灯泡的额定电压相同，都是110V，而额定功率一个是40W，另一个是100W,问能否把这两个灯泡串联后接在200V电源上使用,为什么?
题1.26图
1.27计算题1.27图中的电压U。
题1.27图
1.1.28用戴维南定理，计算题1.28图所示的电路中的电流I。
题1.28图
答案
1.1解：
(a) U=2I+2；(b) U=－2I－2
(c) U=2V；（d）I=2A
1.2解：1)由 =2V， =－2×I
则I=－1A； =2×I=－2V= =
1.7电路如题1.7图所示.试问ab支路是否有电压和电流?
题1.7图
1.8题1.8图中若(1)U=10V, I=2A, (2)U=10V,I=-2A。试问哪个元件是吸收功率?哪个元件是输出功率?为什么?
题1.8图
1.1.9计算题1.9图所示各电路的等效电阻题1.10图所示,试求以下电路的电压U和电流I。
第一章习题答案
1.1写出题1.1图中有源支路的电压，电流关系式。
(a) (b) (c) (d)
题1.1图
1.2在题1.2图中已知U2=2V , (1)求I,U1,U3,U4,Uac,(2)比较a,b,c,d,e各点电位的高低。
题1.2图
1.3在题1.3图所示电路中Uab
(a) (b)
题1.3图
1.4求题1.4图所示电路电压
1.8解：1）U=10V ,I=2A
(a)P=UI=10×2=20W＞0 吸收功率 ， （b）P=－UI=－10×2=－20＜0发出功率；
(c）P=－UI=－10×2=－20W＜0发出功率；
（d）P=UI=10×2=20W＞0吸收功率
2）U=10V， I=－2A
(a)P=UI=10×(－2)=－20W＜0发出功率；