第1章 电路和电路元件(叶挺秀)

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1、放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒手电筒电路手电筒电路扩音器示意图扩音器示意图1、电路的概念、电路的概念 电路是电流的通路，是为了实现某种应用目的，将若干电路是电流的通路，是为了实现某种应用目的，将若干电工、电子器件或设备按一定方式所组成的整体。电工、电子器件或设备按一定方式所组成的整体。1.1.1 电路电路发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线电源电源: 提供提供电能的装置电能的装置中间环节：中间环节：传递、分传递、分配和控制电能的作用配和控制电能的作用负载负载: 取用取用电能的装置电能的装置2、电路的分类、电路的分类依据电路的作用，可将

2、电路分为两类。依据电路的作用，可将电路分为两类。 (1) 用于实现电能传输和转换的电路用于实现电能传输和转换的电路 强电电路强电电路电压较高、电流和功率较大电压较高、电流和功率较大电力系统结构图电力系统结构图(2) 实现信号传递与处理的电路实现信号传递与处理的电路直流电源直流电源: 提供能源提供能源负载负载信号源信号源: 提供信息提供信息放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒弱电电路弱电电路电压较低、电流和功率较小电压较低、电流和功率较小扩音器示意图扩音器示意图 实际电路元件：构成电路的电工、电子器件或设备。实际电路元件：构成电路的电工、电子器件或设备。 理想电路元件：理想电路元件： 具有某种确定的

3、电磁性质的假想元件，它们及具有某种确定的电磁性质的假想元件，它们及其组合，可以反映出实际电路元件的电磁性质和电路的电磁现象。其组合，可以反映出实际电路元件的电磁性质和电路的电磁现象。 理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。元件等。开关开关R+RoES+UI灯泡灯泡电池电池导线导线（2）实际电路和电路模型）实际电路和电路模型电流：电流：电路中带电粒子在电源的作用下有规则的移动形成电流。电路中带电粒子在电源的作用下有规则的移动形成电流。电流的实际方向：电流的实际方向：正电荷移动的方向。正电荷移动的方向。电流的大小电流的大小：

4、电荷量对时间的变化率电荷量对时间的变化率：dqidt直流电流直流电流电流的大小和方向不随时间变化。电流的大小和方向不随时间变化。电流的参考方向电流的参考方向任意假定的实际方向任意假定的实际方向( (用箭头表示用箭头表示) )。交流电流交流电流电流的大小和方向随时间变化。电流的大小和方向随时间变化。i 参考方向参考方向AB电流的单位电流的单位：1kA=103A，1mA=10-3A，1 A=10-6AA（安培）、（安培）、kA、mA、Ai 0i 0实际方向实际方向 实际方向实际方向电流的参考方向与实际方向的关系电流的参考方向与实际方向的关系：i 参考方向参考方向ABi 参考方向参考方向ABb .

5、i 0，电流的实际方向与参考方向相同； R1 i R2 + u - + R3 + 1 0 V + 2 0 V _ 3 0 V _ _ i2iiAiAiAi,例1: 判断各支路电流的实际方向1i3i2iAiAiAi,电流的参考方向有两层含义电流的参考方向有两层含义：1 1） 电流的参考方向可以任意指定。电流的参考方向可以任意指定。2 2） 在指定的参考方向下，从电流数值的正、负来确定的实际方向。在指定的参考方向下，从电流数值的正、负来确定的实际方向。 电压电压dwudq电压的实际方向电压的实际方向acb单位单位V (伏)、kV、mV、V直流电压直流电压交流电压交流电压电压的参考方向电压的参考方向

6、U+电压的参考方向与实际方向的关系电压的参考方向与实际方向的关系： a . u 0，电压的实际方向与参考方向相同； b. u 0 吸收正功率吸收正功率 ( (实际吸收实际吸收) )P0 发出正功率发出正功率 ( (实际发出实际发出) )P1VuBE/VOiB/A2uCE/VOiC/mA4682468100AIB=0饱和区饱和区截止区截止区放大区放大区80A60A40A20A特点：集电结、发射结均反向偏特点：集电结、发射结均反向偏置，无放大作用，置，无放大作用，IC=ICEO0 ，集电极与发射极相当于断开的开集电极与发射极相当于断开的开关关用于开关电路。用于开关电路。 饱和区：饱和区：UCEUB

7、E的区域的区域 特点：发射结、集电结均正向偏置，无放大作用特点：发射结、集电结均正向偏置，无放大作用, 有有IC，但，但UCE=UCES0（约（约0.3V），），集电极与发射极相当集电极与发射极相当于接通的开关于接通的开关用于开关电路。用于开关电路。2uCE/VOiC/mA4682468100AIB=0饱和区饱和区截止区截止区放大区放大区80A60A40A20A放大区：放大区： 特点：发射结正向偏置，集电结反向偏置，有放大作特点：发射结正向偏置，集电结反向偏置，有放大作用用用于放大电路。用于放大电路。 电流放大系数电流放大系数 CCEOCBBIIIII （直流）CBII (交流)穿透电流穿透电

8、流ICEO集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率PCM集电极集电极发射极反向击穿电压发射极反向击穿电压U(BR)CEO1. 受控源概念受控源概念受控源受控源非独立电源非独立电源输出电压或电流受电路中另一电压或电流的控制。输出电压或电流受电路中另一电压或电流的控制。电压控制电压源（电压控制电压源（VCVS）电压控制电流源（电压控制电流源（VCCS） 电流控制电压源（电流控制电压源（CCVS）电流控制电流源（电流控制电流源（CCCS）四种类型：四种类型：VCVSVCCSCCVSCCCS晶体管工作在放大区，即晶体管工作在放大区，即: B-E之间，工作在

9、输入特性之间，工作在输入特性的近似线性区，用电阻的近似线性区，用电阻rbe模拟。模拟。 26(1)BEbebBEUrrII用电流控制电流源模型用电流控制电流源模型 。rb=200 IE单位单位mA。C-E之间，之间，IC=IB。IC与与UCE基本无关。基本无关。1. 基本结构基本结构耗尽型耗尽型NMOS管结构管结构G 栅极栅极S 源极源极D 漏极漏极耗尽型耗尽型NMOS 增强型增强型NMOS管结构管结构 在二氧化硅绝缘层中掺入少量正离子，尚未形成在二氧化硅绝缘层中掺入少量正离子，尚未形成导电沟道导电沟道, 只有加入足够大的只有加入足够大的UGS时才形成导电沟道。时才形成导电沟道。P沟道沟道MO

10、S管的符号管的符号 增强型增强型NMOSGDSB增强型增强型PMOS耗尽型耗尽型PMOSGDSBGDSBUGS控制控制ID 电压控制型器件。电压控制型器件。 对耗尽型对耗尽型NMOS，UGS可正可负；可正可负； 对增强型对增强型NMOS，UGS为正。为正。 输出特性：输出特性： ()DDSGSif UU常数转移特性：转移特性： ()DGSDSif UU常数耗尽型耗尽型NMOS管的特性曲线管的特性曲线 增强型增强型MOS管的转移特性管的转移特性NMOS管管PMOS管管 耗尽型耗尽型MOS管参数。管参数。开启电压开启电压 增强型增强型MOS管参数。管参数。 饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS 耗尽型耗尽型MOS管参数。管参数。低频跨导低频跨导gm 最大漏极电流最大漏极电流IDM 最大耗散功率最大耗散功率PDM 最大漏最大漏-源极击穿电压源极击穿电压U(BR)DS 栅源直流电阻栅源直流电阻RGS DmDSGSIgU常数栅源电阻很大，栅极电流栅源电阻很大，栅极电流IG0 栅源电压控制漏极电流栅源电压控制漏极电流 电压控制电流源模型电压控制电流源模型