模拟电子技术(电气工程师培训)
电气工程师培训学习课件
通过实例分析，展示PLC在电气工程中的具体应用，包括顺序控制、过程控制等。
传感器和执行器选择及调试
01
传感器和执行器的 类型及原理
介绍各种传感器和执行器的类型 、工作原理及其在自动化控制中 的作用。
02
传感器和执行器的 选择方法
详细讲解如何选择适合的传感器 和执行器，以满足控制系统的需 求。
控制原理及分类
深入讲解控制原理，包括开环控制和闭环控制，以及控制 系统的分类，如线性控制系统、非线性控制系统等。
PLC在自动化控制中应用
PLC的基本概念和原理
介绍PLC的定义、基本结构、工作原理及其在自动化控制中的应用。
PLC的编程语言及指令系统
详细讲解PLC的编程语言，如梯形图、指令表等，以及常用的指令系统和功能。
特种电机在拖动系统中的 应用
特种电机的控制策略及实 现
特种电机的选型及使用注 意事项
04
供电与配电技术
供电系统设计与优化
供电系统基本概念
包括电力系统、电力网、供电 系统等概念及其相互关系。
负荷计算与无功补偿
讲解负荷计算的方法，无功补 偿的原理及实现方式。
短路电流计算
介绍短路电流计算的目的、方 法和步骤，以及限制短路电流 的措施。
欧姆定律和基尔霍夫定律
详细解释欧姆定律和基尔霍夫定律的 内容和应用，包括电阻、电流和电压 之间的关系以及复杂电路的分析方法 。
电路的分析方法
介绍电路分析的常用方法，如等效变 换法、支路电流法、网孔电流法和节 点电压法等，以及这些方法的应用场 景和优缺点。
电磁场与电磁波
电磁场的基本概念
阐述电磁场的基本定义、性质以及电磁场与电荷、电流之间的关 系。
模拟电子技术PPT1
电工与模数电技术
数字电子技术
参考书1：张炳达，注册电气工程师执业资格考试专业基础考试 复习教程，天津大学出版社，2013年
参考书2：元增民，数字电子技术讲义 参考书3：谢庆等，注册电气工程师(供配电)执业资格考试基础考 试历年真题详解，人民交通出版社，2014年
制作：元增民
主讲人：元增民
数字电子技术(1)
(1) 整数部分的转换
除基取余法(平式书写)：用目标数制的基数（R=2）去除 十进制数，第一次相除所得余数为目的数的最低位K0，将所 得商再除以基数，反复执行上述过程，直到商为“0”，所得 余数为目的数的最高位Kn-1。 例：（25）10=（？）2
0
1 1
1 3
001 余 6 12 25
2进制 10进制
2015级注册电气工程师考培
电工与模数电技术
主讲教师：元增民
电工与模数电技术
主讲教师简介
元增民，77级大学生，82级研究生，高级领域发表数千篇满意答复。
已发表论文30多篇。出版三种特色教科书： 1.《单片机原理与应用基础》国防科大出版社2006； 2.《模拟电子技术》中国电力出版社2009,清华大学出版社2013,2014修
★ 模拟信号与数字信号区别
电 子
模拟信号 时间连续的信号
电
路
中
的
信 号
数字信号 时间和幅度都是离散的
图形区别：
★模拟信号时间和数值均连续变化的信号，如正弦波、锯齿波
u 正弦波信号
t
★数字信号时间和幅度都是离散的
u
数字信号
t
离散信号电压或数字电压通常用逻辑电平来表示。 例如，逻辑电平与电压值的关系可用下表来描述：
2024版模拟电子技术教案完整版
04
噪声来源
包括热噪声、散粒噪声、闪烁 噪声和外界干扰等。
噪声对信号的影响
导致信号失真、降低信噪比、 限制通信距离等。
抑制措施
采用低噪声器件、合理设计电 路布局、使用屏蔽和接地技术、
加入滤波器等。
提高信噪比的方法
增加信号幅度、降低噪声幅度、 采用差分放大电路等。
05
功率放大与电源管理技术
功率放大电路类型及特点
甲类功率放大电路
静态工作点设置在交流负载线的 中点，导通角为360°，输出波形
无失真，但效率低、功耗大。
乙类功率放大电路
静态工作点设置在截止区，导通 角小于180°，存在交越失真，但 效率较高。
甲乙类功率放大电路
静态工作点设置在甲类和乙类之 间，导通角大于180°但小于360°， 兼顾了效率和失真。
LED照明产品采用高效能LED驱动芯片和智能控 制技术，实现节能环保目标。
06
实验环节与项目实践
实验目的和要求
实验目的
通过实验，使学生掌握模拟电子技术的基本理论和基本技能，培养学生的实践 能力和创新能力。
实验要求
要求学生能够熟练使用常用电子仪器和测量方法，独立完成实验项目，并撰写 实验报告。
常用仪器设备和测量方法
压电源和功率放大器等。
运算放大器原理及应用
工作原理
01
详细阐述运算放大器的工作原理，包括输入级、中间级和输出
级等。
基本应用
02
介绍运算放大器在信号放大、滤波、积分和微分等方面的基本
应用。
电路设计
03
通过实例讲解运算放大器在电路设计中的应用，如电压跟随器、
同相比例放பைடு நூலகம்器和反相比例放大器等。
电气工程师-专业基础(供配电)-模拟电子技术-2.3线性集成运算放大器和运算电路
电气工程师-专业基础（供配电）-模拟电子技术-2.3线性集成运算放大器和运算电路[单选题]1.图2-3-1所示放大电路的输入电阻R i和比例系数A u分别是()。
[2018年真题]图2-3-1A.R i＝100kΩ，A u＝102B.R i＝150kΩ，A u＝－102C.R i＝50kΩ，A u＝－102D.R i＝250kΩ，A u＝102正确答案：C参考解析：由于“虚短”，则u－＝u＋＝0，iin＝（ui－u－）/R1＝ui/R1，因此输入电阻为：Ri＝ui/iin＝50kΩ。
由于“虚短”，则u<su p>－sup>＝u<sup>＋</sup>＝0，因此电阻R1上的电流为i1＝（ui－u －）/R1＝ui/R1，因为u<sup>－>＝0，故u2＝u4，则2i4＝100i2，因此，i4＝50i2，i3＝（u0－u4）/R3＝u0/R3（u4可忽略）；i3＝i2＋i4＝51i2（其中u1、u2、u3、u4和i1、i2、i3、i4分别为电阻R1、R2、R3、R4两端的电压和电流，如图2-3-2）。
由于“虚断”，则i －＝0，因此i1＝－i2；比例系数Au＝u0/ui＝i3R3/（i1R1）＝51i2R3/（－i2R1）＝－51×100/50＝－102。
图2-3-2[单选题]2.在图2-3-3电路中，已知ui1＝4V，ui2＝1V，当开关S闭合时，A、B、C、D和uo的电位分别是()。
[2018年真题]图2-3-3A.UA＝－7V，UB＝－4V，UC＝－1V，UD＝2V，uo＝4VB.UA＝7V，UB＝4V，UC＝－1V，UD＝2V，uo＝－4VC.UA＝－7V，UB＝－4V，UC＝1V，UD＝－2V，uo＝4VD.UA＝7V，UB＝4V，UC＝1V，UD＝－2V，uo＝－4V正确答案：D参考解析：根据理想放大器“虚短虚断”的概念可知，UB＝ui1＝4V，UC＝ui2＝1V。
《模拟电子技术》课程标准
《模拟电子技术》课程标准适用专业：铁道机车专业课程编码：C2—3开设时间：第2学期课时数：56一、课程性质《模拟电子技术》是针对电子产品工艺和生产人员、电子工程师、电气维修与工艺员、工业信号检测与处理工、生产管理与技术支持员等所从事的测试电子元器件、焊接电子线路板、检测电子产品参数、工业信号检测与处理、维修电路板及整机产品等典型工作任务进行分析后，归纳总结出来其所需求的元件测试、焊接、调试、检测、维修等能力要求而设置的课程。
该课程的主要内容包括掌握二极管、三极管、运放等常用半导体器件的应用，掌握放大电路等常用模拟电路的基本概念、基本原理和分析方法，通过直流稳压电源制作与调试、音频单管放大电路的设计与制作、集成音频放大电路的制作与调试、功率放大电路的设计、制作与调试等4个项目的实施来进行课程的学习。
学生以学习小组为单位，通过共同完成项目的设计、制作、调试，培养学生具备较强的电子基本技能、电路分析能力、参与意识、责任意识、协作意识和自信心。
二、课程培养目标1．知识目标：（1）培养学生谦虚、好学；（2）培养学生勤于思考、做事认真；（3）培养学生分析问题、解决问题；（4）培养学生独立学习能力和决策。
（5）培养学生具有阅读有关技术资料，自我拓展学习本专业的新技术、新工艺，获取新知识的能力；2．能力目标：（1）培养学生的沟通能力及团队协作精神；（2）培养学生良好的职业道德；（3）培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风；（4）培养学生的质量意识、安全意识。
（5）有较强的表达能力、沟通能力、组织实施能力；（6）具备基本的生产组织、技术管理能力；3．专业能力目标：（1）掌握常见仪表的使用方法；（2）正确选择元器件的能力；（3）各种电子手册及资料的检索与阅读能力，把英语作为分析技术资料的辅助工具；（4）模拟电子电路识图与分析能力；（5）电路安装与焊接能力；（6）电路测试方案设计能力和测试数据分析能力；（7）电路故障排除能力；（8）简单电路设计能力；三、与前后课程的联系1．与前续课程的联系本课程的前续课程有《电工技术与应用》。
《模拟电子技术教案》word版
模拟电子技术教案教学目标教材分析授课类型教学方法课时安排组织教学教学过程1.1 半导体的基础知识1、了解本征半导体和杂质半导体的基本概念与其形成。
2、了解PN结的形成3、掌握PN结的两个特性。
重点：PN结的两个特性——单向导电性和击穿特性新授课讲授法2课时应到人,实到人导入：什么是导体？什么是绝缘体？则介入这两者之间的是什么呢？这就是我们这章要学习的内容,半导体二极管与其基本应用,我们首先来学习一下半导体的基础知识。
自然界中的物质,按其导电能力可分为三大类：导体、半导体和绝缘体。
半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。
半导体材料如：硅Si 锗Ge 和砷化镓GaAs,其中硅应用得最广泛。
半导体的特点：①热敏性②光敏性③掺杂性本征半导体1、概念：纯净的单晶半导体称为本征半导体。
其中应于制造半导体器件的纯硅和锗都是晶体,它们同属于四价元素。
共价键内的两个电子由相邻的原子各用一个价电子组成,称为束缚电子。
图1.1所示为硅和锗的原子结构和共价键结构。
2、本征激发和两种载流子——自由电子和空穴温度越高,半导体材料中产生的自由电子便越多。
束缚电子脱离共价键成为自由电子后,在原来的位置留有一个空位,称此空位为空穴。
本征半导体中,自由电子和空穴成对出现,数目相同。
图1.2所示为本征激发所产生的电子空穴对。
图1.2 本征激发所产生的空穴和自由电子如图1.3所示,空穴〔如图中位置1〕出现以后,邻近的束缚电子〔如图中位置2〕可能获取足够的能量来填补这个空穴,而在这个束缚电子的位置又出现一个新的空位,另一个束缚电子〔如图中位置3〕又会填补这个新的空位,这样就形成束缚电子填补空穴的运动。
为了区别自由电子的运动,称此束缚电子填补空穴的运动为空穴运动。
图1.3 束缚电子填补空穴的运动3、结论空穴,它们都可以运载电荷形成电流。
〔2〕本征半导体中,自由电子和空穴相伴产生,数目相同。
〔3〕一定温度下,本征半导体中电子空穴对的产生与复合相对平衡,电子空穴对的数目相对稳定。
电子行业模拟电子技术大纲
电子行业模拟电子技术大纲一、课程概述本课程旨在为学习者提供有关电子行业模拟技术的基本知识和能力，培养学习者在电子工程领域中进行模拟电子技术设计和开发的能力。
通过学习本课程，学习者将掌握模拟电子技术的基本原理和应用，了解模拟电子技术在电子行业中的作用和重要性。
二、课程目标1.理解模拟电子技术的基本概念和原理。
2.掌握模拟电子技术的设计和开发方法。
3.熟悉模拟电子技术在电子行业中的应用领域。
4.培养学习者独立设计和开发模拟电子技术的能力。
三、课程大纲3.1 模拟电子技术基础• 3.1.1 电子元器件的基本知识–电阻器、电容器和电感器的基本原理和特性；–晶体管、二极管和三极管的基本原理和特性；–运算放大器的基本原理和特性。
• 3.1.2 模拟电路基本理论–电压、电流和功率的基本概念和计算方法；–基本电路定律（欧姆定律、基尔霍夫定律、麦克斯韦定律）。
3.2 模拟电子技术设计• 3.2.1 放大电路设计–放大器的类型和分类；–放大器的设计准则和方法；–运算放大器的设计原理和应用。
• 3.2.2 滤波电路设计–滤波器的分类和特性；–滤波器的设计准则和方法；–主动滤波器和无源滤波器的设计。
• 3.2.3 信号调理电路设计–信号调理电路的基本概念和原理；–信号调理电路的设计方法和应用领域。
3.3 模拟电子技术实验• 3.3.1 模拟电子技术实验基础–实验仪器的基本原理和使用方法；–实验电路的搭建方法和注意事项。
• 3.3.2 模拟电子技术实验设计–设计基于模拟电子技术的实验项目；–实验数据的采集和分析方法。
• 3.3.3 模拟电子技术实验应用–模拟电子技术在电子行业中的实际应用案例。
3.4 模拟电子技术应用• 3.4.1 模拟电子技术在通信系统中的应用–模拟电子技术在通信调制解调、信号处理中的应用。
• 3.4.2 模拟电子技术在音频系统中的应用–模拟电子技术在音频信号处理和放大中的应用。
• 3.4.3 模拟电子技术在电力系统中的应用–模拟电子技术在电力调节、电压稳定中的应用。
模拟电子技术说课(参考课件)
扬中绿扬
常州Amicc
四、教学设计
1、基本信息
课程名称：模拟电子技术
课程性质: 专业基础课程
学
时：80（理论60 实践20）
适用专业：应用电子技术
开课学期：1年级第2学期
2. 教材选取
曾经使用教材
现在使用教材
主要特点：理论讲解细致 可作为主要参考书
主要特点：项目化导向，知 识点融入于不同项目中。提 高了学生的学习兴趣
3、具备团结协 作精神
4、创新意识 5、查找资料及 自学能力
三、授课条件
1、学生情况分析 2、师资情况 3、实训条件
1. 学情分析
学生差异
高 中 文 科 毕 业 生
高 中 理 科 毕 业 生
前 导 课 程 掌 握 程 度
学生共同点
排喜思渴自 斥动维望信 传手活成不 统不跃功足 教善但但易 学学缺缺于 模理韧耐放 式论性心弃
【重点难点】 单相桥式整流电路工作原理和波形分析
(一) 导入新课
手机师充生电一器起工观作看流以程下图图片
A
R1
R2
各式各样充电器VD1
VD2
了解手机充电器
v1
V2
VD4
输入
桥式
电卡路通充电器整 流
智能集成化快速充电器
座充充电器
C1 VD3
B 滤波
C2 VZ
稳压 输出
最常见的充电器外形图 充电器拆开后
4、实验项目
天煌模电实验台及实验配套教材
4、实验项目
实验项目
知识目标
学时分配
实验1
学习电子电路中常用电子仪器：示波器、 函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫
2
常用电子仪器使用 伏表、频率计等的主要技术指标、性能及
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V I
RB2
VCC
T +CO
RE
V O
共集电极放大器
RB CI+
V I
vb
VCC RC +CO
T
vc
V O
RE
共发射极放大器
RB1
CB
RB2
VCC RC +CO
T +CI
RE
V O V I
共基极放大器
返回
静态工作点及其估算
• 1.直流通路和直流负载 • 直流通路-直流电流流通路径(电容开路) • 直流负载-三极管集电极直流电阻 • 2.固定偏置和射极偏置
• 3.6了解模拟乘法器的工作原理
4信号处理电路
• 4.1了解滤波器的概念、种类和幅频特性；比较 器的工作原理，传输特性和阀值，输入输出波 形关系
• 4.2了解一阶和二阶低通滤波器电路分析；主要 性能，传递函数，带通截止频率，电压比较器 的分析法；检波器 、采样保持电路工作原理
• 4.3了解高通、低通、带通电路和低通电路的对 偶关系、特性
RB1 CI+
V I
RB2
VCC
T +CO
V I
RE
V O
T
R'B RE RL
V O
rbe İb
V I
R'B βİb
RRE L
V O
AV
V VO I
RL rbe(1)RL
RO
rbe RS
1
R i R B /R i / R B 1 /R B / 2 /r b / ( 1 e [ ) R L ]
RB1 IB
VCC RC IC
T
RE
RB1 IB
VCC RC IC
T
RB2 I2 RE
返回
固定偏置电路
IB RV BCC(1 (VB)E R)E
IC IB
V C E V C C IC (R C R E )
VCC
RB
RC IC
IB
T
RE
返回
射极偏置电路
RB1 IB
VCC RC IC
T
RB2 I2 RE
VB
RB2 RB1 RB2
VCC
IE
VB
(VBE) RE
V C E V C C IE (R C R E )
返回
交流通路和交流负载
• 1.交流通路-交流电流的通路(耦合傍路电 容短路,直流恒压源短路电流源开路)
• 2.交流负载-三极管集电极交流电阻R'L
RB CI+ V I
VCC VB击穿电压(额定电压= VB / 2)
硅稳压管伏安特性
-VZ 电击穿区
热击穿区
iD(mA)
o -IWmin
-IWmax
返回
• 稳压管工作在反向电击 穿区
vD(V)
• VZ稳定电压(IW = IWminIWmax) IW稳定电流
• 电击穿-可恢复
• 热击穿-不可恢复
载流子运动与PN结形成
P
空间电荷区
5信号发生电路
• 5.1掌握自激振荡条件，RC文氏电桥振荡 器起振条件，频率计算；LC振荡器工作 原理、相位关系；了解矩形、三角、锯 齿波发生电路工作原理，振荡周期计算
• 5.2了解文氏电桥振荡器的稳幅措施；石 英晶体振荡器工作原理；各种振荡器适 用场合；压控振荡器组成，原理，频率 估算，输入输出关系
2放大电路基础
• 2.1掌握基本放大电路、静态工作点、直流负载 和交流负载(线)
• 2.2掌握放大电路的基本分析方法 • 2.3了解放大电路频率特性和主要指标 • 2.4了解反馈概念、类型和极性；电压串联负反
馈分析计算 • 2.5了解正负反馈特点；其他类型分析；对性能
影响；自激原因和条件 • 2.6了解消除自激方法，去耦电路
3集成运算放大器及其应用
• 3.1掌握放大电路计算；了解典型差放工 作原理；差模、共模、零漂概念，静动 态计算，输入输出相位关系，集成参数 含义
• 3.2掌握集成运放特点和组成；了解多级 放大的耦合方式；零漂抑制原理；了解 复合管的正确接法及等效参数计算；恒 流源作有源负载和偏置电路
3集成运算放大器及其应用
ICQ2
Q
IB=60 IB=40
O
αP VCEQ
M VCC
IB=20 IB=vC0E/V
返回
• 直流负载线－ＭＮ直线 • 交流负载线－过Ｑ点斜率等于-1/R'L直线
微变等效电路分析法
• 1.画放大器交流通路
• 2.用三极管微变等效模型替代三极管
• 3.由所得线性电路求解放大器动态指标
• 共发、共集、共基放大电路
N
漂移
扩散
返回
• P型材料-多子空穴,少子 电子
• N型材料-多子电子,少 子空穴
• 扩散-多子浓度差产生 的载流子定向运动
• 漂移-少子受电场作用 产生的定向运动
• PN结-扩散与漂移动态 平衡(势垒,耗尽层)
基本放大电路
• 三种组态-共射， 共集，共基
• 三极管放大条 件-内部,外部
RB1 CI+
• 7.2了解滤波电路外特性；硅稳压管稳压电路限 流电阻选择
• 7.3了解倍压整流电路原理；集成稳压电路工作 原理及提高输出电压和扩流电路工作原理
二极管伏安特性
iD(mA) A
• OA段正向特性 • OB段反向特性
VB
B
o
VD
C
(μA)
返回
• BC段击穿特性
vD(V)
• VD死区电压(硅0.6-0.7V, 锗0.1-0.2V)
• 3.3了解多级放大器的频率响应 • 3.4掌握理想运放的虚短、虚地、虚断概
念及其分析方法；反相、同相、差动输 入比例器及电压跟随器工作原理，传输 特性；积分、微分电路工作原理 • 3.5掌握实际运放电路的分析；了解对数 和指数运算电路工作原理，输入输出关 系；应用乘法器（平方、均方根、除法）
3集成运算放大器及其应用
RL V O
V I
RB
RE
RC RL
V O
R'L=RC//RL
返回
放大电路基本分析方法
• 1.图解分析法 • ——非线性电路的一般分析方法，需要
非线性曲线求解精度不高 • 2.微变等效电路分析法 • ——在静态工作点处线性展开，适合小
信号分析
返回
图解分析法
iC/mA
N
直流负载线
交流负载线
IB=80
T
V I
RB
RE
RC RL
V O
返回
İb
βİb
rbe RB RE
RC RL
AV
V VO I
RL rbe(1)RE
RO RC
R i R B /R i / R B /r b / [ e ( 1 ) R E ]
共集电极放大电路
• 共集放大电路又称射极跟随器，隔离级 • A=1，输入电阻大，输出电阻小
6功率放大电路
• 6.1掌握功率放大电路的特点；了解互补 推挽功放电路工作原理，输出功率和转 换功率计算
• 6.2掌握集成功率放大器内部组成；了解 功率管的选择、晶体管的几种工作状态
• 6.3了解自举电路；功放管的发热
7直流稳压电源
• 7.1掌握桥式整流及滤波电路工作原理、电路计 算；串联型稳压电路工作原理，参数选择，电 压调节范围，三端稳压块的应用