電氣專業(yè)中級職稱考試復(fù)習(xí)提綱0001

1、電氣專業(yè)基礎(chǔ)與實(shí)務(wù)（中級） 考試大綱 、八 前言 根據(jù)原北京市人事局北京市人事局關(guān)于工程技術(shù)等系列中、初級職稱試行專業(yè)技 術(shù)資格制度有關(guān)問題的通知 （ 京人發(fā) 200526 號）及關(guān)于北京市中、 初級專業(yè)技術(shù)資 格考試、評審工作有關(guān)問題的通知 （京人發(fā) 200534 號）文件的要求，從 2005 年起， 我市工程技術(shù)系列中級專業(yè)技術(shù)資格試行考評結(jié)合的評價(jià)方式。為了做好考試工作，我 們編寫了本大綱。本大綱既是申報(bào)人參加考試的復(fù)習(xí)備考依據(jù)，也是專業(yè)技術(shù)資格考試 命題的依據(jù)。 在考試知識體系及知識點(diǎn)的知曉程度上， 本大綱從對電氣專業(yè)中級專業(yè)技術(shù)資格人 員應(yīng)具備的學(xué)識和技能要求出發(fā)，提出了“掌握” 、

2、“熟悉”和“了解”共 3 個(gè)層次的要 求，這 3 個(gè)層次的具體涵義為： 掌握系指在理解準(zhǔn)確、透徹的基礎(chǔ)上，能熟練自如地運(yùn) 用并分析解決實(shí)際問題 ；熟悉系指能說明其要點(diǎn)，并解決實(shí)際問題 ；了解系指概略知道 其原理及應(yīng)用范疇 。 在考試內(nèi)容的安排上， 本大綱從對電氣專業(yè)中級專業(yè)技術(shù)資格人員的工作需要和綜 合素質(zhì)要求出發(fā)，主要考核申報(bào)人的專業(yè)基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識和相關(guān)專業(yè)知識，以及解 決實(shí)際問題的能力。 命題內(nèi)容在本大綱所規(guī)定的范圍內(nèi)?？荚嚥扇」P試、閉卷的方式。 電氣專業(yè)基礎(chǔ)與實(shí)務(wù)（中級） 考試大綱編寫組 二O四年一月 第一部分 專業(yè)基礎(chǔ)知識 一、電工技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)知識 （一）電阻的串、并聯(lián) 1、掌握電

3、阻串、并聯(lián)電阻阻值的計(jì)算 2、掌握電阻串、并聯(lián)電阻每只電阻電壓、電流和功率的計(jì)算 （二）電阻的混聯(lián) 1、掌握電阻混聯(lián)總電阻阻值的計(jì)算 2、熟悉電阻混聯(lián)每只電阻電壓、電流和功率的計(jì)算 （三）電容的串、并聯(lián) 1、掌握電容的串、并聯(lián)總電容量的計(jì)算 2、熟悉電容的串、并聯(lián)每只電容上的電壓、電量計(jì)算 （四）電容的容抗 掌握電容的容抗計(jì)算 （五）電感的感抗 掌握電感的感抗計(jì)算 （六）阻抗的概念 1、掌握阻抗的計(jì)算 2、掌握阻抗的幅值與相位角的計(jì)算 （七）交流電 1、了解交流電的定義與交流送、配電的意義 2、了解交流送、配電的實(shí)現(xiàn)與需注意的問題 （八）變壓器的工作原理 1、掌握變壓器的變壓比、變流比和阻抗變

4、換原理 2、熟悉變壓器的磁路與磁路間隙 3、熟悉磁路與磁阻的概念 （九）電橋的工作原理 1、掌握直流電橋的工作原理 2、熟悉交流電橋的工作原理、常用交流電橋的種類 （十）磁性材料與磁性元件 1、掌握磁性材料的主要種類與有關(guān)技術(shù)指標(biāo) 2、熟悉常用磁性元件的種類與特點(diǎn) 二、常用半導(dǎo)體器件與工作原理 （一）掌握半導(dǎo)體二極管、三極管、場效應(yīng)晶體管的主要技術(shù)參數(shù) （二）熟悉半導(dǎo)體二極管、三極管、場效應(yīng)晶體管的典型應(yīng)用電路與特點(diǎn) 三、常用模擬電路的工作原理 （一）掌握常用模擬電路的主要技術(shù)參數(shù) （二）掌握常用模擬電路的典型應(yīng)用電路 1、運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)、輸入、輸出阻抗的計(jì)算 2、開環(huán)、閉環(huán)運(yùn)算放大器的

5、放大倍數(shù)的計(jì)算 3、運(yùn)算放大器的單位增益帶寬 4、振蕩電路的基本工作原理 5、整形電路的基本工作原理 四、常用數(shù)字電路的工作原理 （一）掌握各種觸發(fā)器電路的工作原理 （二）掌握各種數(shù)字編碼的工作原理與特點(diǎn) 第二部分 專業(yè)理論知識 一、各種常用典型電路的工作原理與應(yīng)用 （一）掌握常用二極管整流、濾波電路的特點(diǎn) （二）掌握常用由半導(dǎo)體分立元件組成的放大電路的特點(diǎn) （三）掌握常用振蕩電路的特點(diǎn) （四）掌握放大器與比較器的各自特點(diǎn) （五）熟悉PLC的特點(diǎn) 二、常用數(shù)字編碼與數(shù)據(jù)處理技術(shù)的工作原理 （一）掌握BCD碼、余3碼、格雷碼等數(shù)字碼的特點(diǎn) （二）掌握奈奎斯特取樣定理與在有噪聲環(huán)境下的數(shù)字取樣的工

6、作原理 （三）掌握奇、偶較驗(yàn)、行列式奇、偶較驗(yàn)的工作原理 三、電動(dòng)機(jī)的工作原理 （一）掌握電動(dòng)機(jī)的工作原理 （二）掌握電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類 （三）掌握電動(dòng)機(jī)的常用調(diào)速方法、特點(diǎn)與應(yīng)用 （四）掌握電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速的工作原理與主要特點(diǎn) （五）熟悉常用電動(dòng)機(jī)的重要技術(shù)參數(shù)與含義 四、常用傳感器的工作原理 （一）熟悉常用傳感器主要的種類與它們各自的工作原理 （二）熟悉常用傳感器主要的主要技術(shù)指標(biāo)有那些 （三）熟悉在使用傳感器時(shí)應(yīng)注意那些問題 五、建筑電氣相關(guān)特點(diǎn)與要求 （一） 掌握常用照明電氣的主要技術(shù)特點(diǎn)與技術(shù)指標(biāo) 二） 掌握建筑配電的主要要求 三） 掌握建筑接地 第三部分 新理論知識 一、了解本專業(yè)

7、常用的一些計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具 二、了解交、直流電機(jī)的常用調(diào)速方法與特點(diǎn)，以及變頻調(diào)速技術(shù)的工作原理、常 用變頻調(diào)速電路與控制方法 三、了解有關(guān)電源管理新技術(shù) 四、了解對一些嵌入式操作系統(tǒng)、單板機(jī)、單片機(jī)、PLC技術(shù)、總線技術(shù)、現(xiàn)場總 線技術(shù)和DSP技術(shù)等 第四部分 行業(yè)法規(guī) 一、熟悉有關(guān)安全生產(chǎn)的法律和法規(guī)，電子電路設(shè)計(jì)的有關(guān)安全要求，電氣設(shè)備設(shè) 計(jì)、生產(chǎn)過程中的有關(guān)安全要求 二、熟悉在電子電路、電子控制電路、通信電路和有關(guān)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和加 工制造過程中的標(biāo)準(zhǔn)化要求 第五部分 知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)知識 一、了解知識產(chǎn)權(quán)的基本概念 二、了解知識產(chǎn)權(quán)的分類 三、了解知識產(chǎn)權(quán)法 四、了解專利權(quán)的定義

8、與分類 五、了解商標(biāo)的定義 六、了解著作權(quán)與版權(quán)的定義 七、了解專利權(quán)和商標(biāo)的申報(bào)程序 八、了解專利權(quán)和商標(biāo)保護(hù)的時(shí)效 二、 電阻計(jì)算 1、基爾霍夫定律 （1）基爾霍夫電流丁璐（KCL：任一瞬間，通過電路中任一節(jié)點(diǎn)的各支路電流的代數(shù) 和恒等于零。 （2） 基爾霍夫電壓定律（KVL）：任一瞬間，作用于電路中任一回路各支路電壓的代數(shù) 和恒等于零。 2、疊加定理 在線性電路中，有多個(gè)激勵(lì)（電壓源或電流源）共同作用時(shí)，在任一支路中所產(chǎn)生 的響應(yīng)（電壓或電流），等于這些激勵(lì)分別單獨(dú)作用時(shí)，在該支路中所產(chǎn)生響應(yīng)的代數(shù) 和。 在應(yīng)用疊加定理時(shí)，應(yīng)保持電路的結(jié)構(gòu)不變。在考慮某一激勵(lì)單獨(dú)作用時(shí)，要假設(shè) 其他激勵(lì)

9、都不存在，即理想電壓源被短路，電動(dòng)勢為零；理想電流源開路，電流為零。 但是如果電源有內(nèi)阻，則都應(yīng)保留在原處。 3、戴維南定理 任何線性有源二端網(wǎng)絡(luò)都可以變換為一個(gè)等效電壓源。該等效電壓源的電動(dòng)勢Us 等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，等效電壓源的內(nèi)阻R）等于相應(yīng)的無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電 阻。 三、電容和容抗、電感和感抗、阻抗 1、電容和容抗 （1）電容 電容的單位是F。電容是絕緣導(dǎo)體儲(chǔ)存電荷的能力，即 C=Q? 流過電容的電流超前其上電壓 90 電容有儲(chǔ)存電能（電場能）的能力。所儲(chǔ)存能量為 w=2cU （2）電容串聯(lián) 111 電容串聯(lián)時(shí)：u=u+u+；？=?+?+；Q=Q=； 1 2 （3）電容并聯(lián)

10、電容并聯(lián)時(shí)：Q=Q+Q+；C=C+C+；Ui=U= （4）容抗 容抗是電容在正弦交流電路中，其上電壓有效值（或最大值）與電流有效值（或最 大值）的比值。 1 1 Xc = 大值)的比值 l= 3 L=2 n fL 3、阻抗 (1) RLC串聯(lián)電路 Z=R+jX=R+j(Xl-Xc) 所以I Z | = VR2 + X2 = VR2 + (X?- X?!2 ? grctg 疔 arctg ? ? ? (2) RL與C并聯(lián)電路 (3) 串聯(lián)諧振 在RLC串聯(lián)電路中，當(dāng)電感上的電壓與電容上的電壓相等時(shí)，它們正好相互抵消， 電路中的電壓與電流同相位，這時(shí)就稱電路發(fā)生了諧振。 在一般情況下，RLC串聯(lián)電

11、路中的電流與電壓相位是不同的。但是可以用調(diào)節(jié)電路 參數(shù)(L、C)或改變外加電壓頻率 的方法，使電抗等于零。 X= Xl-Xc=O 即 3 L-?=0 求得 3 0=V?得 f 0 =2?V? 串聯(lián)諧振有一下特征： 電流與電壓同相位，電路呈電阻性。 阻抗最小，電流最大。 電感端電壓與電容端電壓大小相等，相位相反。 電感和電容的端電壓有可能大大超過外加電壓。 四、三相交流電路 三相交流電可以節(jié)約導(dǎo)電材料和導(dǎo)磁材料，且三相旋轉(zhuǎn)設(shè)備有較好的運(yùn)行性能。對 稱三相交流電指三個(gè)頻率相同、幅值相同、相位互差1/3周期的正弦交流電。 三相電源和三相負(fù)載都有 星形接法和三角形接法。星形接法是將各相負(fù)載的尾端連 接

12、在一起的接法；三角形接法是依次將一相負(fù)載的尾端與下一相負(fù)載的首端連接在一起 的接法。 三相電路有相電壓和線電壓之分。相電壓是每相負(fù)載或每相電源的首尾端之間的電 壓。線電壓是每兩條相線之間的電壓。 三相電路有相電流和線電流之分。相電流是流經(jīng)每相負(fù)載或每相電源的電流，線電 流是流經(jīng)相線的電流。 在對稱的星形連接的電路中，線電壓超前相應(yīng)的相電壓30 在對稱的星形連接的電路中，線電流落后相應(yīng)的相電流30 五、供配電 六、磁性材料和磁性元件 1、磁路的主要物理量 (1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度B 磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場內(nèi)某點(diǎn)的磁場強(qiáng)弱及方向的物理量。 其方向與該點(diǎn)磁力線 切線方向一致，與產(chǎn)生該磁場的電流之間的方向關(guān)

13、系符合 右手螺旋法則。其大小為單位 長度的單位直線電流在均勻磁場中所受到的作用力。磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉( T)o 若磁場內(nèi)各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同，貝U為均勻磁場。 (2) 磁通 在均勻磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B與垂直于磁場方向的面積 S的乘積，稱為通過該面積 ? 的磁通，即卩 =BS或B=? 磁感應(yīng)強(qiáng)度B在數(shù)值上等于與磁場方向垂直的單位面積上通過的磁通，故B又稱為 磁通密度。 磁通的單位是韋伯(Wbo (3) 磁導(dǎo)率卩和磁阻Rm 磁導(dǎo)率卩是表示物質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量，單位是亨 /米(H/m) o 真空磁導(dǎo)率卩0=4 n *10-7Hm任意一種物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空磁導(dǎo)率之比稱為相對磁導(dǎo)

14、? 率，用卩r表示，即卩r = U0 磁阻是磁路中磁通遇到的阻力。磁阻的表達(dá)式是 R=，單位是1/亨(1/H) , 和 S分別為導(dǎo)磁體的長度和截面積。 (亨利：如果電路中電流每秒變化1安培，則會(huì)產(chǎn)生1伏特的感應(yīng)電動(dòng)勢，此時(shí)電路的 電感定義為1亨利。) (4) 磁場強(qiáng)度H 磁場強(qiáng)度H是進(jìn)行磁場分析時(shí)引用的一個(gè)輔助物理量， 為了從磁感應(yīng)強(qiáng)度B中除去 oo 磁介質(zhì)的因素，故定義為 H=-或B=y H單位是安/米(A/m)。 ? 磁場強(qiáng)度是矢量，只與產(chǎn)生磁場的電流以及這些電流的分布情況有關(guān)，而與磁介質(zhì) 的磁導(dǎo)率無關(guān) 2、磁性材料 (1) 磁性能的主要表現(xiàn)為 高導(dǎo)磁性、磁飽和性和磁滯性。 在一定強(qiáng)度的外

15、磁場作用下，磁性材料內(nèi)部的磁疇將順這外磁場的方向趨向規(guī)則排 列，產(chǎn)生一個(gè)附加磁場，使磁性材料內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大大增強(qiáng)，這種現(xiàn)象稱為磁化。 在磁性材料的磁化過程中，隨著勵(lì)磁電流的增大，外磁場和附加磁場都將增大，但 當(dāng)勵(lì)磁電流增大到一定值時(shí)，幾乎所有磁疇都與外磁場的方向一致，附加磁場就不再隨 勵(lì)磁電流的增大而繼續(xù)增強(qiáng)，這種現(xiàn)象稱為磁飽和現(xiàn)象。 如果勵(lì)磁電流是大小和方向都隨時(shí)間變化的交變電流，則磁性材料將受到交變磁化。 在磁性材料反復(fù)磁化的過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化總是落后于磁場強(qiáng)度的變化，這種現(xiàn) 象稱為磁滯現(xiàn)象，其封閉曲線稱為磁滯回線。 (2) 磁性材料的分類 磁性材料按其磁性能又可分為 軟磁材料、硬

16、磁材料和矩磁材料三類。 軟磁材料的剩磁和矯頑力較小，磁滯回線形狀較窄，但磁化曲線較陡，即磁導(dǎo)率較 高，所包圍的面積較小。它既容易磁化，又容易退磁，一般用于又交變磁場的場合，如 用來制造鎮(zhèn)流器、變壓器、電動(dòng)機(jī)以及各種中、高頻電磁元件的鐵心等。常見的軟磁材 料有純鐵、硅鋼以及非金屬軟磁鐵氧體等。 硬磁材料的剩磁和矯頑力較大，磁滯回線形狀較寬，所包圍的面積較大，適用于制 作永久磁鐵，如揚(yáng)聲器、耳機(jī)、電話機(jī)、錄音機(jī)以及儀表的永久磁鐵都是硬磁材料制成 的。常見的硬磁材料有碳鋼、鉆鋼及鐵鎳鋁鉆合金等。 矩磁材料的磁滯回線近似于矩形，剩磁很大，接近飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，但矯頑力較小， 易于翻轉(zhuǎn)，常在計(jì)算機(jī)和控制系

17、統(tǒng)中用作記憶元件和開關(guān)元件。矩磁材料有鎂錳鐵氧體 及某些鐵鎳合金等。 (矯頑力是指磁性材料在飽和磁化后，當(dāng)外磁場退回到零時(shí)其磁感應(yīng)強(qiáng)度 B并不退到零, 只有在原磁化場相反方向加上 一定大小的磁場 才能使磁感應(yīng)強(qiáng)度退回到零，該磁場稱為 矯頑磁場，又稱矯頑力。 當(dāng)外磁場退回導(dǎo)零，剩磁是剩下多少，矯頑力是要加多大反向磁場才能退磁。) 七、變壓器的工作原理 1、交流鐵心線圈電路 (1)電磁關(guān)系 直流鐵心線圈由直流電來勵(lì)磁，產(chǎn)生的磁通是恒定的，線圈中的電流由外加電壓和 線圈本身的電阻R來決定，功率損耗也只有線圈電阻 R上的損耗，分析比較簡單。 交流鐵心線圈電路，由于線圈電阻上的電壓降iR和漏磁電動(dòng)勢e都

18、很小，可與主磁 通電動(dòng)勢e比較，均可忽略不計(jì)。所以 U=iR-e-e 可寫成 u=-e 線圈的匝數(shù)為N,主磁通 = nsin 31，則主磁通電動(dòng)勢 e=-N?=-N?(?n 3 f)=- 3 N mcos 31=2 n fN nsin(3 t-90 ) =Ensin (3 t-90 ) 式中，E=2n fN m，En是主磁通電動(dòng)勢的最大值，而有效值則為: E= ?=了尸=4/4fN m 所以 u=-e= E m sin (3 t+90 ) 外加電壓的相位比鐵心中磁通超前 90，而外加電壓的有效值為 U=E=4.44fN m (2)功率損耗 磁滯損耗和渦流損耗 2、變壓器的工作原理 (1)空載運(yùn)

19、行 變壓器的一次繞組叫上交流電壓 ui(矢量)，二次開路，這種運(yùn)行狀態(tài)稱為空載運(yùn)行。 這時(shí)二次繞組中的電流為0，電壓為開路電壓U20，次繞組通過的電流為空載電流。N 為一次繞組的匝數(shù)，N為二次繞組的匝數(shù)。 若略去漏磁通的影響，不考慮繞組上電阻的壓降，則可認(rèn)為一、二次繞組上電動(dòng)勢 有效值近似等于一、二次繞組上電壓的 有效值(標(biāo)量)。所以 ? ? 亠=K ?0 ? （2）負(fù)載運(yùn)行 因?yàn)槎卫@組有了電流i 2時(shí)，二次磁動(dòng)勢i2也要在鐵心中產(chǎn)生磁通，即這時(shí)變壓 器鐵心中的主磁通由一、二磁繞組的磁動(dòng)勢共同產(chǎn)生。在一次繞組的外加電壓（電源電 壓）不變時(shí)，由U=E=4.44fN m式可知，主磁通基本保持不變

20、。（F= Rm作用在磁路 上的磁動(dòng)勢F等于磁路內(nèi)的磁通量與磁阻 Rm的乘積。）也就是說，變壓器負(fù)載時(shí)的總 磁動(dòng)勢應(yīng)與空載時(shí)的磁動(dòng)勢基本相等。因而一次繞組的電流將由ii增大為ii,使得一 次繞組的磁動(dòng)勢由iiN變成iiNi,以抵消二次繞組磁動(dòng)勢i2N的作用。這也符合楞次定 律。 ?N+ ?2N= ?N 這一關(guān)系稱為變壓器的磁動(dòng)勢平衡方程式 由于空載電流較小（一般不到額定電流的10%，因此當(dāng)變壓器額定運(yùn)行時(shí)，若忽略 空載電流，則？=- ?2N于是得到變壓器一、二次電流有效值的關(guān)系為 ?_?_ 1 ? ? ? （3）阻抗變換作用 變壓器除了有變壓和變流的作用外，還有變阻抗的作用。變壓器一次側(cè)接電源U

21、, 二次側(cè)接負(fù)載阻抗丨Zl I，對于電源來說電源后部電路可用另一個(gè)阻抗丨Zl1丨來等效代 替。所謂等效，就是它們從電源吸取的電流和功率相等。當(dāng)忽略變壓器的漏磁和損耗時(shí)， 等效阻抗可由下式求得。 I ZL1 I =?l=（?1/?2）?2=（Ni/N2）2 I Zl I =M I Zl I 式中，I Zl I為變壓器二次負(fù)載阻抗，I Zl I =U/I 2。 上式說明，在電壓比為K的變壓器二次側(cè)接阻抗為I Zl I的負(fù)載時(shí)，相當(dāng)于在電源 上直接接一個(gè)阻抗為I ZL1 I = K2 I乙I的負(fù)載。也可以說，變壓器把負(fù)載阻抗ZL變換 為I ZL1 I。通過選擇合適的電壓比 K,可把實(shí)際負(fù)載阻抗變換為

22、is偶徐德數(shù)值。 （楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁 通量的變化。 楞次定律是一條電磁學(xué)的定律，可以用來判斷由電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢的方向。 右手螺旋定則，也叫安培定則，是表示電流和電流激發(fā)磁場的磁感線方向間關(guān)系 的定則。 通電直導(dǎo)線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流 的方向，那么四指指向就是磁感線的環(huán)繞方向； 通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的 方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的 N極。 左手定則是判斷通電導(dǎo)線處于磁場中時(shí)，所受安培力 F （或運(yùn)動(dòng)）的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度B

23、 的方向以及通電導(dǎo)體棒的電流I三者方向之間的關(guān)系的定律。 判斷安培力：導(dǎo)線在磁場中力的方向。根據(jù)左手定則：伸開左手，使拇指與其他四指垂 直且在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線從手心流入，四指指向電流方向，大拇指指向的就是安培 力方向（即導(dǎo)體受力方向）。 判斷洛倫茲力：將左手掌攤平，讓磁感線穿過手掌心，四指表示電流方向，則和四指垂 直的大拇指所指方向即為洛倫茲力的方向。注意，運(yùn)動(dòng)電荷是正的，大拇指的指向即為 洛倫茲力的方向。反之，如果運(yùn)動(dòng)電荷是負(fù)的，仍用四指表示電荷運(yùn)動(dòng)方向，那么大拇 指的指向的反方向?yàn)槁鍌惼澚Ψ较颉?磁動(dòng)勢是電流流過導(dǎo)體所產(chǎn)生磁通量的勢力（force），是用來度量磁場或電磁場的一種 量，類

24、似于電場中的電動(dòng)勢或電壓。它被描述為線圈所能產(chǎn)生磁通量的勢力。 公式一：F= Rm 作用在磁路上的磁動(dòng)勢F等于磁路內(nèi)的磁通量與磁阻 Rm的乘積。 其中=B*S （S為與磁場方向垂直的平面的面積）,Rm=L/A （ L表示磁路長度，A表示 磁路橫截面積）。 公式二：F=NI 其中N表示線圈匝數(shù)，I表示線圈中的電流大小。 通電線圈產(chǎn)生的磁動(dòng)勢F等于線圈的匝數(shù)N和線圈中所通過的電流I的乘積，也叫磁通 勢，磁動(dòng)勢F的單位是安培（A）。 公式三：F=HL （H為磁場強(qiáng)度，與磁密度B和磁路材料等有關(guān)）L表示磁路長度。 F是磁場強(qiáng)度H在磁路L上的積分。） 3、變壓器的基本結(jié)構(gòu) 變壓器由鐵心和繞組兩個(gè)基本部分

25、組成。這是一個(gè)簡單的雙繞組變壓器，在一個(gè)閉 合的鐵心上套有兩個(gè)繞組，繞組和繞組之間以及繞組與鐵心之間都是絕緣。一個(gè)繞組與 電源相連，稱為一次繞組；另一個(gè)繞組與負(fù)載相連，稱為二次繞組。 為了減少鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗，變壓器的鐵心大多用0.350.5mm厚的硅 鋼片疊成，為了降低磁路的磁阻，一般采用交錯(cuò)疊裝方式，即將每層硅鋼片的接縫錯(cuò)開。 4、電力變壓器的聯(lián)結(jié)組 Y, yn0聯(lián)結(jié)組表示：高壓繞組星形接法，低壓繞組中性點(diǎn)直接接地并接出中性線的 星形接法。 ，yn 11聯(lián)結(jié)組表示：高壓繞組三角形接法，低壓繞組中性點(diǎn)直接接地并接出中性 線的星形接法。這接法能適應(yīng)較大零序電流和三次諧波電流的需要。

26、八、電橋 1、電工儀表種類 按測量機(jī)構(gòu)，電工儀表分為磁電系、電磁系、電動(dòng)系、感應(yīng)系等儀表。 按精確度等級，電工儀表分為 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七級。儀表精 確度用引用誤差K嘛示，即 K%=*100%式中， m和Am分別為最大絕對誤差和儀表量程。 ? 按測量方法，電工儀表主要分為直讀式儀表和比較式儀表。電橋?qū)儆诒容^式儀表。 按整體結(jié)構(gòu)，分為指針式、數(shù)字式等儀表。 2、直流電橋 直流電橋分為直流單臂電橋和直流雙臂電橋。直流單臂電橋只能用來測量1 Q以上 的電阻，直流雙臂電橋可用來測量 1Q以下的電阻。 用直流單臂電橋測中值電阻時(shí)，可以忽略 連接導(dǎo)線的電阻（約為0.1

27、 Q）和接點(diǎn)的 接觸電阻的影響。但用它測低電阻時(shí)就不能忽略了。測量1Q以下的電阻宜應(yīng)用直流雙臂電橋。直流雙臂電橋能在很大程度上消除連接線電阻和接觸電阻帶來的測量誤差。電 橋的精度決定了橋臂元件的精度。 (1) (2) 直流雙臂電橋(開爾文電橋) BE 1取電橋的療理 當(dāng)雙臂電橋平衡時(shí)，Ve=VC,所以存在下列關(guān)系(R和Rn雖然很小，但由于存在rb+rc 也很小的支路，所以lx很大，R和R的壓降不能忽略。)： I iRi=I xRX+13R3 I iR=I xR+l 3R4 (I x-l 3)*(r b+rc)=l 3(R3+R) 解得 r x=%+二m ? ?+?+?4 ? 只要滿足的條件，雙

28、臂電橋的平衡條件就轉(zhuǎn)為 R=?R注意：Ri是靠近Rx側(cè)的 ? ? ? 電阻。所以最大限度保持等=?3和減小r，將能控制平衡電橋的誤差在允許范圍捏。 因?yàn)镽和R的接觸電阻，連接線電阻在橋路意外，不影響測量結(jié)果，以及可以采用同軸 調(diào)節(jié)，使簣=?3。R1、R2和R3 R4分別構(gòu)成雙臂電橋的兩個(gè)橋臂，它們的阻值在幾百歐以 ? ?/4 上，所以它們連接線電阻和內(nèi)部接觸電阻可以忽略不計(jì) 在普通雙臂電橋的基礎(chǔ)上，配上交流扼流圈和控制開關(guān)，可制成帶電測溫電橋。 3、交流電橋 (1)交流電橋的平衡條件 Uac=Uad 且 Ucb=Udb 且 I 1=1 2且 I 3=1 4 所以 I lZl = I 4Z4 且

29、 I 2Z2=I 3Z3 且 I 1=1 2 且 | 3=| 4 所以 2= ? 得到Z iZ3=Z2Z4這就是交流電橋的平衡條件 ZiZ3=Z2Z4即 |Zi|Z3I = IZ2|Z4I 且 計(jì) 3= 2+4 (2)交流電橋的用途 海氏電橋，測量R、C、L 九、半導(dǎo)體 本征半導(dǎo)體是由單一元素組成的半導(dǎo)體。硅和鍺都是本征半導(dǎo)體。 當(dāng)原子最外層由8各電子時(shí)，就處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。硅原子和鍺原子的最外層都 是只有4各電子，為了保持穩(wěn)定，相鄰原子公用最外層電子形成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。 一旦受到某種能量的激發(fā)，共價(jià)鍵中的電子掙脫出來形成自由電子， 并在原來的共 價(jià)鍵結(jié)構(gòu)中留下空穴。自由電子帶負(fù)電，帶有空穴的原

30、子帶正電。 (帶正電的原子稱為 正離子，但不是所有帶有空穴的原子都帶正電。) 在半導(dǎo)體材料加上電壓時(shí)，自由電子擠走鄰近原子中的電子形成電子電流，空穴吸 引鄰近原子中的電子來填補(bǔ)空穴形成空穴電流。自由電子和空穴稱為載流子。 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很差。如在本征半導(dǎo)體中摻入微量其他元素，則其導(dǎo)電能力 將大大提高。 N型半導(dǎo)體。在硅或鍺中摻入少量5價(jià)的磷，則在穩(wěn)定的共價(jià)鍵外多出一個(gè)電子。 這樣電子很容易受到激發(fā)稱為自由電子，并在原地留下一個(gè)正離子。這種半導(dǎo)體中自由 電子占多數(shù)，稱之為電子半導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體。 P型半導(dǎo)體。在硅和鍺中摻入少量3價(jià)的硼，則在穩(wěn)定的共價(jià)鍵中缺少一個(gè)電子， 這樣很容易吸引鄰近原

31、子的外層電子而構(gòu)成負(fù)離子，并使鄰近的原子帶有空穴。這種半 導(dǎo)體空穴占多數(shù)，稱之為空穴半導(dǎo)體或P型半導(dǎo)體。 1、PN 結(jié) （1）PN結(jié)的形成 多數(shù)載流子擴(kuò)散，產(chǎn)生擴(kuò)散電流（正向電流），形成空間電荷區(qū)，并產(chǎn)生內(nèi)電場 內(nèi)電場使電荷回流并組織擴(kuò)散，平衡時(shí)形成耗盡層。 內(nèi)電場使少子漂移，少子漂移的方向與多子擴(kuò)散的方向剛好相反。擴(kuò)散使空間電荷 區(qū)變寬，內(nèi)電場增強(qiáng)，對多數(shù)載流子擴(kuò)散的阻力增大，使少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)； 而漂移卻使空間電荷區(qū)變窄，電場減弱，又使擴(kuò)散容易進(jìn)行。 靜 內(nèi)電場 4) hvMul PIS （2）PN結(jié)單向?qū)щ娦?正向偏置：內(nèi)電場減弱，擴(kuò)散電流增大 在外加電場作用下，PN結(jié)內(nèi)部擴(kuò)散與

32、漂移的平衡被打破，P區(qū)的多數(shù)載流子空穴和 N區(qū)的多數(shù)載流子電子都要向 PN結(jié)移動(dòng)。P區(qū)的空穴進(jìn)入PN結(jié)厚，將和原來PN結(jié)中的 一部分負(fù)離子中和，使P區(qū)的空間愛你電荷減少；同樣，N區(qū)的電子進(jìn)入PN結(jié)厚，將和 PN結(jié)中的一部分正離子中和，使 N區(qū)的空間電荷量減少。最終結(jié)果是使 PN結(jié)空間電荷 區(qū)變窄了，內(nèi)電場被減弱。 耗盡 .* 怠. -阿電場 -外電場 J- j b|- 1 1廠廠J 二 2、半導(dǎo)體二極管 （1）結(jié)構(gòu) 二極管的結(jié)構(gòu)主要分為點(diǎn)接觸型（多外鍺管）和面接觸型（多為硅管）兩類 正向特性：起始部分電流幾乎為零。當(dāng)正向電壓升高導(dǎo)超過死區(qū)電壓（鍺管約0.1V， 硅管約0.5V）時(shí)，二極管開始導(dǎo)

33、通，電流急劇增加，且電流與電壓近似成正比，伏安特 性近似為直線。導(dǎo)通區(qū)域稱線性區(qū)，是二極管正常工作的區(qū)域。正常情況下，鍺管的正 向?qū)▔航禐?.20.3V，硅管的正向?qū)▔航禐?.60.7幅。 反向特性：在擊穿范圍內(nèi)，反向電流極小，而且基本不變。此反向電流稱為反向飽 和電流。當(dāng)反向電壓超過擊穿電壓時(shí)，PN結(jié)被反向擊穿，形成很大的反向電流 （3）主要技術(shù)參數(shù) 最大整流電流If。二極管在長期運(yùn)行時(shí)，允許通過的最大正向平均電流。是受發(fā)熱 限制的電流。電流過大時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)熱擊穿，而使管子燒毀。 最高反向工作電壓二極管運(yùn)行時(shí)允許承受的最高反向電壓。 為了避免二極管被 反向擊穿，一般規(guī)定其最高反向工作電

34、壓為其反向擊穿電壓的1/2或2/3。 一般點(diǎn)接觸型二極管的最高反向工作電壓為幾十伏，面接觸型二極管的最高反向電 壓可達(dá)數(shù)百伏。 最大反向電流I RM。二極管在加上最高反向工作電壓時(shí)的反向電流值。該值越大，說 明管子的單向?qū)щ娦栽讲?，而且受溫度的影響大?硅管的反向電流較小，一般在零點(diǎn)幾各微安；鍺管反向電流較大，為數(shù)十至數(shù)百微 安。 最高工作頻率fM。此參數(shù)主要有PN結(jié)的結(jié)電容決定。使用時(shí)，如果信號頻率超過 該頻率，二極管的單向?qū)щ娦詫⒆儾?，甚至失去單向?qū)щ娦浴?（4）其他 半導(dǎo)體二極管可用作整流、檢波、限幅、穩(wěn)壓、開關(guān)元件。 3、半導(dǎo)體三極管 （1）結(jié)構(gòu) 平面型多為硅管，合金型多為鍺管。NPN

35、型多為硅管，PNF型多為鍺管。 三極管的三個(gè)電極分為稱為發(fā)射極（E極）、基極（B極）集電極（C極）。發(fā)射極與 基極之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)、基極與集電極之間的 PN結(jié)稱為集電結(jié)。 三極管屬于雙極性半導(dǎo)體器件。 （2）特性 輸入特性是集電極-發(fā)射極電壓一定（UCe=常數(shù)）時(shí)，輸入回路中電流Ib與基極-發(fā) 射極電壓UBe之間的關(guān)系曲線（lB=f（ Ik）。 三極管的輸入特性與二極管的正向特性相似。 三極管也有死區(qū)電壓。硅管的死區(qū)電 壓約為0.5V，鍺管的死區(qū)電壓不超過0.2V。正常工作時(shí)，NPN型硅管的發(fā)射結(jié)正向壓降 UBE為 0.60.7，PNP型鍺管的 UBE為-0.2-0.3V。 （當(dāng)UCe=

36、0時(shí)，相當(dāng)于集電極和發(fā)射極之間短路，可視為集電結(jié)、發(fā)射結(jié)兩個(gè)PN結(jié) 并聯(lián)，即兩個(gè)正向偏置的二極管并聯(lián)，此時(shí)Ib和UBe之間的關(guān)系曲線與兩個(gè)正向偏置的 二極管的伏安特性曲線相同。 當(dāng)LCe 1V時(shí)，輸入特性曲線右移，這是因?yàn)楫?dāng) UCe 1V后，（Ube一般都小于0.8V） 集電結(jié)已被反向偏置，內(nèi)電場被加強(qiáng)，可以把從發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電子絕大部分拉入集 電區(qū)。對應(yīng)于相同的LBe，流向基極的電流Ib比原來LCe=0時(shí)減小，從而使得特性曲線右 移。 一旦有LCe 1VUbe要小于UCE），由于此時(shí)集電結(jié)已經(jīng)反向偏置，內(nèi)電場已足夠大， 而基區(qū)又很薄，可以把發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的大部分電子拉入集電區(qū)，只要UBe保

37、持不變, 發(fā)射區(qū)發(fā)射到基區(qū)的電子數(shù)目一定，即使 UCE再增加，Ib也不會(huì)明顯減小。 因此，Uce 1V后的特性曲線基本重合。） 60 死區(qū)電 壓，硅管 0*5V.錯(cuò) 管攸2VJ 工作壓降：段管 so 輸出特性是指當(dāng)電路輸入回路電流Ib定（Ib=常數(shù)）時(shí)，輸出回路中電流lc與集 電極-發(fā)射極電壓UCE之間的關(guān)系曲線（|C=f （ UCE）O三極管的輸出特性的三個(gè)區(qū)： 截止區(qū)：在特性曲線Ib=0以下的區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)。由圖可知，當(dāng)Ib=0時(shí)，lc卻并 不為零，這時(shí)管子中由一個(gè)很小的反向漂移電流。 截止區(qū)的偏置特征是：發(fā)射結(jié)反向偏置，集電結(jié)亦為反向偏置。 放大區(qū)：l B 0且UCe UBe，特性曲線接近

38、水平，即l c幾乎與UCe無關(guān)，| C與| B幾 乎保持線性關(guān)系。IC=?B 放大區(qū)的偏置特征是：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。 飽和區(qū)：UCeV UBe， | b失去對l c的控制，集電極電流l C受集電極-發(fā)射極電壓UCe 控制。 飽和區(qū)的偏置特征是：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)正向偏置。 當(dāng)UCE從1V開始減小時(shí)，由于UCE的減小，加在集電結(jié)上的反向偏置電壓減小， 使其收集電子的能力減弱，這時(shí)，它無力將基區(qū)中靠近集電結(jié)一側(cè)的電子大部 分都拉入集電區(qū)，而只能拉過一小部分。在這種情況下，即使Ib再增大，lc也 不會(huì)增大了，注入基區(qū)的電子再增多，內(nèi)電場卻再也拉不過去其他的電子了， 即集電結(jié)吸引來自

39、發(fā)射區(qū)電子的能力“飽和”了。 (3) 主要技術(shù)參數(shù) 電流放大系數(shù) 直流電流放大系數(shù)？=M 交流電流放大系數(shù)戶丄 ? 直流？與交流3在意義上是不同的。但是，當(dāng)輸出曲線的間隔比較均勻時(shí)，兩者數(shù)值 相差不大，可以認(rèn)為？=3 極間反向電流 集電極-基極反向飽和電流ICBO 發(fā)射極開路。ICB。是少子的漂移電流，它與溫度關(guān)系極大。這是一個(gè)可以表征集電 結(jié)質(zhì)量好壞、衡量管子穩(wěn)定性能優(yōu)劣的參數(shù)。一個(gè)好管子，ICBC應(yīng)當(dāng)很小。 在管子發(fā)射極開路時(shí)，集電結(jié)處于反向偏置時(shí)。集電區(qū)和基區(qū)的少子會(huì)進(jìn)行漂移運(yùn) 動(dòng)而形成反向電流。又由于基區(qū)本來載流子數(shù)目就少，其少子數(shù)目更少，可將基區(qū)少子 自由電子忽略，而只考慮集電區(qū)的少

40、子空穴。 集電極-發(fā)射極反向飽和電流I CEO (穿透電流) 基極開路。ICE=(1+?I CBO 基極開路。集電極電源 丘加在管子集電極與發(fā)射極之間，而使發(fā)射結(jié)受到正向偏置， 集電結(jié)受到反向偏置。 幾個(gè)極限參數(shù) 集電極最大允許電流I CM 當(dāng)集電極的電流Ic太大時(shí)，三極管的3值要下降，因此給出一個(gè)集電極最大允許電 流Icm,其數(shù)值一般為3值下降導(dǎo)其正常值的2/3時(shí)，所對應(yīng)的集電極電流值。 集電極最大允許擊穿電壓 UbR)CEO 基極開路時(shí)，允許加在集電極-發(fā)射極之間的最高反向電壓。當(dāng)加在集電極-發(fā)射極 之間電壓UCe超過此數(shù)值時(shí)，三極管將被擊穿。 集電極最大允許耗散功率Pcm 指集電結(jié)允許損

41、耗功率的最大值。PCM主要受結(jié)溫的限制。Pcm=I cUCe 一般的說，鍺管的允許結(jié)溫在 7090C，硅管的允許結(jié)溫可達(dá)150C左右。 4、結(jié)型場效應(yīng)管 (1)結(jié)構(gòu) 驚曲電阻 柵極G,代表控制電子流通數(shù)量的機(jī)構(gòu)；源極 S和漏極D,代表了電子由發(fā)源處流 到泄漏處的途徑。 場效應(yīng)管屬于單極性半導(dǎo)體器件 符號中的箭頭方向都是由P區(qū)指向N區(qū)的，由此可以區(qū)分其溝道類型。 （2）特性（以N溝道結(jié)型場效應(yīng)管為例） 輸出特性 場效應(yīng)管的輸出特性，又稱為場效應(yīng)管的漏極特性，是指在柵源電壓 UGs 一定的情況下（UG=常數(shù)），漏極電流Id與漏源電壓UDs之間的關(guān)系（lD=f（UDs）。場效應(yīng) 管的輸出特性的三個(gè)區(qū)

42、： 可變電阻區(qū)：電壓UDsV| UGs（off）|的區(qū)域。漏極電流I d隨UDs的升高幾乎成正比 的增大，該區(qū)域的特性曲線亦呈線性上升。 工作在該區(qū)域的場效應(yīng)管可看成是一個(gè)受柵源電壓UG控制的可變電阻。UG越負(fù)， 等效電阻越大。 飽和區(qū)：當(dāng)UDs在增大的過程中，達(dá)到某一數(shù)值（使柵漏間的電壓UGd等于夾斷電 壓UGs。）時(shí)，溝道在A點(diǎn)給夾斷（稱為預(yù)夾斷）。隨著UDs上升，夾斷長度會(huì)略 有增加，并自A點(diǎn)向源極方向延伸。高阻區(qū)變長，增加的厶UDs基本上全部都降 在了增長的夾斷區(qū)上。因此在從源極導(dǎo)夾斷處的溝道上，溝道內(nèi)電位梯度基本 上不隨UDs的改變而改變。這樣，漏極電流Id也就基本不隨UDs的增加而

43、增加， 漏極電流趨于飽和。 由于在此區(qū)內(nèi)Id基本上為只受UGs控制的某一個(gè)恒定值，故該趨于又稱恒流區(qū)。 擊穿區(qū)：將UDs進(jìn)一步增加，當(dāng)反向偏置的 PN結(jié)兩端的電壓超過了它所能承受 的電壓極限時(shí)，會(huì)使柵漏間的 PN結(jié)發(fā)生雪崩擊穿。 轉(zhuǎn)移特性與轉(zhuǎn)移特性方程當(dāng)UDs定時(shí)（UDs=常數(shù)）,柵源電壓UGs對漏極電流Id的 控制作用（I D=f （ UGs） UGS=0時(shí)的漏極電流稱為飽和漏電流，記作Ids。顯然，它是結(jié)型場效應(yīng)管所能輸出 的最大電流。使漏極電流Id等于0的電壓就是使夾斷電壓Ubs（of）。 仞 /rxiA 可變電爼星擊穿區(qū) 主要直流參數(shù) 夾斷電壓Uks（off） 為了便于測量手冊上規(guī)定，

44、當(dāng)Id為一個(gè)微小的電流（例如50卩A）時(shí)，柵源之間所 加的電壓即為夾斷電壓。對N溝道結(jié)型場效應(yīng)管而言，該電壓為負(fù)值，對P溝道的器件， 該電壓為正值。從物理意義上說，夾斷電壓的數(shù)值就是使柵源之間耗盡層擴(kuò)展導(dǎo)溝道被 夾斷時(shí)所必須的柵源電壓值。在 UGs=0的輸出特性曲線上，發(fā)生預(yù)夾斷時(shí)的漏源電壓UDs 在數(shù)值上也等于夾斷電壓（|UGs（off） |）0 飽和漏電流Idss 在UGs=0時(shí)，漏源電壓UDs UGs（off）時(shí)的漏極電流，稱為飽和漏電流Idss 對結(jié)型場效應(yīng)管而言，飽和漏電流實(shí)際上也就是管子所能輸出的最大電流。 直流輸入電阻RbS（DC） 在漏源兩極短路即UDs=0時(shí)，柵源電壓UGs（

45、 般取| UGs| =10V）與柵極電流的比值， 即為Rss（dc）o由于輸入端為反向偏置的PN結(jié)，該電阻值很大，結(jié)型場效應(yīng)管的 Rbs（dc可大 于 10 Qo 主要交流參數(shù) 低頻跨到gm 在UDs=常數(shù)時(shí)，漏極電流的微變量和引起這個(gè)變化的柵源電壓UGs的微變量值比。gm 的物理意義就是柵極電壓UGs每變化1V,看看漏極電流Id變化幾個(gè)mA gm=-?-? ?U? 跨導(dǎo)反映了柵源電壓對漏極電流的控制能力（即放大能力），它相當(dāng)于轉(zhuǎn)移特性曲 線上工作點(diǎn)處的斜率。單位為毫西門子。 交流輸出電阻rds 指輸出特性曲線上某一點(diǎn)斜率的倒數(shù)。它的大小反映了UDS對i D的影響。 極限參數(shù) 漏源擊穿電壓UB

46、R）DS 柵源擊穿電壓UbR）gs 最大耗散功率Pdm P DM=UDSI d 5、增強(qiáng)型N溝道MOS管 6、 耗盡型N溝道MOS管 a n UFKTt M削P怛 Mi !SFt N F覇山 MtfSFET N雪歯道 MCSFETI P 卻韻 * z耐碼角財(cái)町 3r jLsi sj ft畔服 ftd,n ft塔量 in 31 ?3?+? 如果令？?=空型，貝U UcE=LLeq?c，注：ic為純交流。 ? ?+?,? 經(jīng)電容C2隔直厚，輸出電壓?的瞬時(shí)直表達(dá)式為uo=-? C， 改用正弦有效值表示？=-? 由于？比？大了 B倍，貝誕取適當(dāng)?shù)碾娮瑁?？就可使?比？?大幾十導(dǎo)幾百倍，實(shí)現(xiàn)了小 信號

47、的電壓放大。式中的負(fù)號表示輸出與輸入相位相反。 非線性失真與最大不失真輸出幅度 UOm 所謂不失真，就是輸出信號與輸入信號應(yīng)時(shí)幾何上的相似形，如果不相似，則產(chǎn)生 了失真。嚴(yán)格的講，由于三極管特性曲線的非線性，即使 輸入信號較小、工作點(diǎn)選擇合 適，輸出信號也會(huì)有一定程度的失真，不過失真很小，可以忽略。但是，如果工作點(diǎn)選 擇不當(dāng)或輸入信號過大，輸出信號波形將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重失真。這種失真是由于電路的工作 范圍超出了三極管特性曲線的線性區(qū) 而引起的，稱為非線性失真。 截止失真：因管子一段時(shí)間截止而引起的失真，稱為截止失真。波形一端被削掉。 飽和失真：因管子一段時(shí)間工作在飽和區(qū)引起的失真，稱為飽和失真。波形

48、另一端 被削掉。 三極管的小信號線性模型 對交流而言，三級管輸入段(b到c)看，相當(dāng)于一個(gè)電阻rbe，當(dāng)Ube的方向如圖所 示時(shí)，ib的方向?yàn)閺腷流向e，即rbe=-?b|。 故從三極管輸出端看入i e為受i b控制的受控電流源B i b。但從三極管的輸出特性曲線上 看，曲線在放大區(qū)中并不是與橫軸平行的。當(dāng)Ib不變，而UCe有一個(gè)增量時(shí)，Ic的值也 略有增加。也就是說，從輸出端看，ic除受i b控制外，當(dāng)uce變化時(shí)，ic也隨之有微小 的變化，即相當(dāng)有一個(gè)電阻與受控電流源Bib并聯(lián)，磁電阻為c到e的動(dòng)態(tài)電阻，記作 ec。這樣就得到了三極管的小信號線性模型一一微變等效模型。 由于等效模型沒有考慮

49、管子的結(jié)電容，故只對低頻適用。 動(dòng)態(tài)輸入電阻rbe 仏=300+ (B +1)2? 電流放大系數(shù)B B值在20200之間，一般給出，如果未給，也可從輸出特性上求出 當(dāng) UCe=UCeq時(shí), ? I ? 動(dòng)態(tài)輸出電阻rce r ce的值很大，一般約為100200kQ?？捎啥蚶坠接?jì)算 5=竺二 ? 共射放大電路的直流通路及靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)的計(jì)算 計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)I BQ I CC和UCeQ的目的有兩個(gè)：一個(gè)是看靜態(tài)工作點(diǎn) Q的位置是 否合適，即UCe=（1/32/3）U cc較為合適，Q點(diǎn)過高過低都將使管子的動(dòng)態(tài)工作范圍（最 大不失真輸出幅度UOM）減小，容易產(chǎn)生非線性失真。另一個(gè)目的則是用Ic

50、q計(jì)算rbe,有 了 rbe才能用三極管的微變等效模型畫出放大電路的微變等效電路，通過計(jì)算的方法求 解放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)?、ri、r。等。 計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)的方法，首先時(shí)畫出放大電路的直流通路，即在輸入信號？?=0時(shí), 直流電流流通的道路。在靜態(tài)（？?=0）時(shí)，電容C1、C2對直流相當(dāng)于開路。然后把 UBe 當(dāng)常數(shù)，列出該電路輸入回路的直流方程，即可解出Ibq,算出Icq和UCeq,因?yàn)槿龢O管在 正常工作時(shí)，發(fā)射結(jié)正向?qū)▔航导碪Beq的值，對于NPN硅管UBec約為0.60.7V，PNP 鍺管約為0.20.3V，可以把此值當(dāng)做常數(shù)，用估算法近似求解。 ?-? ? ICQ= B I BQ U

51、 ce=UCc-I cQRC 共射放大電路的交流通路及動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)？?、ri、ro的計(jì)算 三極管的微變等效模型只對交流小信號等效，因此對與共射放大電路，去掉直流只 看交流時(shí)，可以畫出交流電流流通的道路。由于G、C2這種容量較大的電容對交流容抗 很小，可以看成是短路。直流電源Ec對交流內(nèi)阻可看成是零，即 UCc到地也是短路的。 有了交流通路后，只要用管子的微變等效模型去代替交流通路中的管子，如圖 Ir E3 :K肘故大電路的交許淸路 ? rbe 計(jì)算電壓放大倍數(shù)？ 由于？=- B? ?存?孑be 所以?= 輸入電阻ri r i=Rb/r be 輸出電阻r。 ro的定義是去掉負(fù)載RL（因?yàn)镽L是外

52、界的，不屬于放大電路），而由輸出端向放大電 路部看入的動(dòng)態(tài)視在電阻。r。二rce/R c RC 由于rce很大，約100200kQ, RC約幾千歐，故上式成立。 源電壓放大倍數(shù)？?s 源電壓放大倍數(shù)？?s是指輸出電壓的有效值？?與信號源電壓的有效值？?之比 2、分壓偏置穩(wěn)定共射放大電路 固定偏流電路工作點(diǎn)之所以不穩(wěn)定， 是因?yàn)镮bq恒定。本電路在設(shè)計(jì)時(shí)RU RL取值較 小，使流過Rbi的電流Ii比Ibq大得多，即Ibq與 11相比可以忽略不計(jì)，貝U B點(diǎn)點(diǎn)位 UB基本穩(wěn)定。由于UB不變，而UE隨溫度升高而加大，則發(fā)射結(jié)電壓 UBe=UB-Ue將隨溫 度升咼而減小。UBe減小，導(dǎo)致I b減小，I

53、 b減小又使I c回路。即Icq的值就不會(huì)有太大 變化了。 分壓偏置穩(wěn)定共射放大電路的靜態(tài)分析 CQ B I BQ U CE=UCc-I CC(Rc+R) 分壓偏置穩(wěn)定共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析 計(jì)算電壓放大倍數(shù)？ ?二空 U rbe 輸入電阻ri r i =?/ ?2/r be 輸出電阻r。 o=r ce/R C Rd 3、共集放大電路射極輸出器 u(P 集電極直接接電源UCC因?yàn)閁CC寸交流來講相當(dāng)于短路到地，故集電極 C為交流 地電位，信號由基極道地之間輸入，由射極道地之間輸出。故為共集放大電路。 共集放大電路的靜態(tài)分析 I bQ= ? ? ?+( B +1)R ? ICQ3 B I BQ

54、U ce=LCc-I cQRe 共集放大電路的動(dòng)態(tài)分析 計(jì)算電壓放大倍數(shù)？? ?=s?其中沖只 輸入電阻ri r i =?/ ?+ ( B + 1)?*? 一般RB約為100200kQ; ?約為幾kQ,乘(B + 1)以后就很大了，故射隨其的輸 入電阻很大，可達(dá)100k Q以上 輸出電阻r ro=FE/ ?e?其中？?=R/R b B +1 般信號源內(nèi)阻Rs很小，即?=FS/R b很小，g約12kQ,若B =100,則射隨器 的輸出電阻ro在十幾幾十歐姆范圍內(nèi)，輸出電阻很小。 共集放大電路的特點(diǎn)及應(yīng)用 射極輸出器電壓放大倍數(shù)近似為+1，輸入電阻很大，輸出電阻很小。 用作高阻輸入級 各種測量儀表

55、都要求輸入電阻愈大愈好，輸入電阻越大，對被測電路工作狀態(tài)的影 響越小，測量越準(zhǔn)確，同時(shí)信號源的負(fù)擔(dān)也越輕。 用作低阻輸出級 各種儀器的輸出級均要帶負(fù)載。輸出級帶負(fù)載能力要強(qiáng)，要求輸出級具有電壓源的 特性，內(nèi)阻（即輸出電阻）越小越好。 用作中間隔離級 在多級放大電路中，往往會(huì)出現(xiàn)前后級互相影響的問題，如果在這兩級之間插入一 級射隨器，就可以起到很好的隔離作用。由于射隨器輸入電阻大，對前級來講相當(dāng)于開 路；又由于射隨器輸出電阻很小，對后級來講相當(dāng)于一個(gè)電壓源，帶負(fù)載能力強(qiáng)。 4、共基放大電路 共基放大電路的靜態(tài)分析 靜態(tài)時(shí)的IBC UCc而UB-Ubea=LE，即可求出靜態(tài)時(shí)的射極點(diǎn)位UE，UE除

56、以Re即 ?j?l+?2 得靜態(tài)射極電流IEQ,近似等于Icq得 IcQ I EQ =峯?無需計(jì)算I BQ 就能算出Icq U ceq Lcg-I cQRc+R） 共基放大電路的動(dòng)態(tài)分析 計(jì)算電壓放大倍數(shù)？? ?=+ ? rbe 輸入電阻r i=?/ ?e B +1 般rbe為12kQ,若B =100,則ri約為十幾幾十歐。共基放大電路輸入電阻很小 輸出電阻r。 r o= Rc 共集放大電路的特點(diǎn)及應(yīng)用 共基放大電路的特點(diǎn)是輸入電阻很小、 電壓放大倍數(shù)較高，主要用于高頻電壓放大。 5、場效應(yīng)管放大電路簡介 （略） 6、多級放大電路 多級放大電路耦合方式 阻容耦合 由于電容的隔直作用，使多級放大

57、電路各級的靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立，互不影響，且 只能放大交流信號，不能放大緩變信號或直流信號。耦合電容對交流信號的容抗必須很 小，其上交流壓降可忽略不計(jì)。 信號頻率越低，電容值應(yīng)越大。 一般耦合電容取幾微法 到幾十微法。 直接耦合 為了放大緩慢變化的信號或直流信號， 只能采用將前級輸出端與后級的輸入端直接 相聯(lián)的方式。這種耦合方式成為直接耦合。這樣顯然會(huì)，各級靜態(tài)工作點(diǎn)互相影響，并 且出現(xiàn)零點(diǎn)漂移的問題。 變壓器耦合 阻容耦合多級放大電路的靜、動(dòng)態(tài)分析 計(jì)算電壓放大倍數(shù)？ ?=?1 ?2 輸入電阻ri 多級放大電路的輸入電阻就是第一級放大電路的輸入電阻。 輸出電阻r。 多級放大電路的輸出電阻就是末

58、級放大電路的輸出電阻。 阻容耦合放大電路的頻率特性 頻率特性的基本概念 在阻容耦合放大電路中，由于存在耦合電容、發(fā)射極旁路電容（偏置共射放大電路）、 三極管的結(jié)電容、以及引線的分布電容等，它們的容抗將隨著頻率的變化而變化。此外， 三極管的B也隨著頻率的變化而變化。因此，對于不同頻率但相同幅度的輸入信號，阻 容耦合放大電路的輸出電壓的幅度和相位都是不同的。通常，電壓放大倍數(shù) |? |與頻率 f的函數(shù)關(guān)系稱為幅頻特性（或幅頻響應(yīng)）；輸出電壓與輸入電壓之間的相位差 A與頻 率f的函數(shù)關(guān)系稱為相頻特性（或相頻響應(yīng)）；二者統(tǒng)稱為放大電路的頻率特性。 為基本共射放大電路為例，定性的分析基本共射放大電路的幅

59、頻特性和相頻特性。 中頻段（幾百Hz幾十kHz），C、C2的容抗都很小，與電路的輸入電阻 相比可以 忽略，即C、C2可看成是短路的。而 C的容抗遠(yuǎn)大于r -，故C可看成是開路的。 b e 低頻段（幾十Hz以下），當(dāng)頻率很低時(shí)，C、C2的容抗變大，C的容抗將于電路的 輸入電阻ri的大小相近，可知此時(shí)G、G不能看作短路。而C的容抗變得更大，完全可 以看作開路 高頻段，頻率很高時(shí)，C、C2完全可以看作短路，而 C的容抗變小，不能再看成開 路此外，高頻時(shí)三極管的B隨著頻率的增高而減小，也是電壓放大倍數(shù)降低的一個(gè) 重要因素。 頻率特性曲線與放大電路的頻率參數(shù) 由幅頻特性可知，中頻段電壓放大倍數(shù)最高，記作

60、 ？?m，在頻率很低或很高時(shí)，放 大別墅?都要下降。當(dāng)?下降到最大值？?m的1/V2（即半功率點(diǎn)）時(shí)的兩個(gè)頻率點(diǎn)記作 fL和fH，fL稱為放大電路的下限截止頻率，fH稱為放大電路的上限截止頻率，二者之間 的頻率范圍稱通頻帶，記作fBW也可記作BW即fBV=fH-f L 在共射放大電路中，輸出信號對應(yīng)輸入信號相移-180 。對應(yīng)于f L的輸出信號對輸 入信號相移 a=-135 ，對應(yīng)于fH的輸出信號對輸入信號相移 A=-225。，即fL和fH兩 點(diǎn)的相移對于中頻各有土 45的附加相移。 放大電路的頻率失真 各種不同頻率成分的信號到達(dá)放大器輸出端后，相對幅度發(fā)生了變化，引起了失真， 稱為幅頻失真。