电工电子考点总结.docx
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电工电子考点总结
电子电工复习要点
名词解释:
KCL:
即基尔霍夫电流定律:
在任一瞬时,流入某节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。
也叫基尔霍夫第一定律或节点电流定律。
KVL:
即基尔霍夫电压定律:
在任一瞬时,沿任一回路环行一周(顺时针方向或逆时针方向),回路中各段电压的代数和恒等于零。
也叫基尔霍夫第二定律或回路电压定律。
8421码:
是一种二进制数字编码形式,用二进制数编码的十进制代码。
中性线|火线:
三项发电机的3个绕组一般采用星形(Y)联结,如图,即将三个绕组的末端连在一起接地,该点称中性点或零点,用N表示,从中性点引出的导线称为中性线(零线);从三个绕组的始端引出的三条导线U,V,W称为相线或端线(火线)。
稳压二极管:
它是一种特殊的面接触型半导体硅二极管。
其外形,内部结构及伏安特性曲线都与普通二极管相似,只是经过特殊的工艺使稳压管的击穿电压比普通二极管低得多(几到几十伏),且反向击穿的特性曲线比较陡。
(如图)
稳压管正常工作于反向击穿区,因其反向击穿特性曲线比较陡,也就是说,当电流在很大范围内变动时,其两端电压几乎不变,即具有稳压作用。
与普通二极管不同的是,稳压管在反向击穿时不会损坏,当去掉反向电压,稳压管就恢复正常。
但这是在反向电流没有超过允许值的条件下,否则管子被烧坏。
所以必须在电路中串联适当的电阻来限流。
双极型三极管:
因其内部存在两种极性的载流子(自由电子和空穴)同时参与导电而名。
简称为晶体管。
晶体管按结构分为NPN型(商业称8050)和PNP型(8550)。
结构图及电路符号如下。
双极型晶体三极管都有三个区(基区,发射区,集电区)和两个PN结。
基区和发射区之间的PN结称为发射结;基区和集电区之间的PN结称为集电结。
从每个区分别引出一个电极为基极(B),发射极(E)和集电极(C)。
不论是PNP型或NPN型晶体管,其内部结构都具有以下特点:
(1)基极非常薄,且掺杂浓度很低。
(2)发射区的浓度很高。
NPN(9013)型和PNP(9012)型晶体管的工作原理类似,只是使用NPN型管时接正电源,而PNP型接负电源。
OTL:
单电源的互补对称功率放大电路。
它的特点是:
采用互补对称电路(NPN、PNP)参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出),有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。
OCL:
双电源的互补对称功率放大电路。
OCL是OCL电路的升级,优点是省去了输出电容,使系统的低频响应更加平滑。
缺点是必须用双电源供电,增加了电源的复杂性。
二.简答题
1.放大电路频率特性是什么?
在放大电路中,一般存在电容原件,如耦合电容,旁路电容,晶体管电极之间的极间电容,连线之间的分布电容等;电容对不同频率的信号呈现的容抗时不同的,所以当信号频率不同时,放大电路输出电压的幅值和相位也将与信号频率有关。
放大电路的电压放大倍数与频率的关系称为幅频特性;输出与输入电压间的相位差与频率的关系称为相频特性,两者统称为放大电路的频率特性。
2.什么是放大电路静态分析方法?
静态分析方法是在放大电路处于静态(Ui=0)时,用其直流通路来计算放大电路的静态工作点(UBE,IB,IC,UCE)。
(1).用估算法确定放大电路的静态值。
(2).用图解法确定放大电路的静态值。
用图解法求静态工作点的一般步骤是:
由直流通路估算出偏流I->在仅晶体管输出特性曲线上做出直流负载线->直流负载线与偏流值I对应的输出特性曲线的交点Q即为静态工作点->找出静态值。
3.什么是逐次逼近A/D转换器?
逐次逼近型A/D转换器由顺序脉冲发生器、逐次逼近寄存器、数/模转换器(DAC)和电压比较器等几部分组成,其原理如下图所示。
A/D转化器的主要技术指标:
1,分辨率。
2,量化误差。
3,最大线性误差。
4,转换速度。
5,电源电压抑制比。
4.解释等效电路。
在电路的分析和计算时,常常可以把某一部分电路简化,即用一个较简单的电路去替代,这就是电路的等效变换。
在对电路的某一部分作等效变换时,不能影响电路其他部分的电压和电流。
(注:
电路的等效时“对外等效”即两者的内部结构不同,但万不得电压和电流却是相同的。
)
5.讨论继电器和可控晶体管的区别。
1.负载电压、电流类型不同
负载类型:
晶体管只能带直流负载,而继电器带交、直流负载均可。
电流:
晶体管电流0.2A-0.3A,继电器2A。
电压:
晶体管可接直流24V(一般最大在直流30V左右,继电器可以接直流24V或交流220V。
2.负载能力不同
晶体管带负载的能力小于继电器带负载的能力,用晶体管时,有时候要加其他东西来带动大负载(如继电器,固态继电器等)。
3.晶体管过载能力小于继电器过载的能力
一般来说,存在冲击电流较大的情况时(例如灯泡、感性负载等),晶体管过载能力较小,需要降额更多。
4.晶体管响应速度快于继电器
继电器输出型原理是CPU驱动继电器线圈,令触点吸合,使外部电源通过闭合的触点驱动外部负载,其开路漏电流为零,响应时间慢(约10ms)。
晶体管输出型原理是CPU通过光耦合使晶体管通断,以控制外部直流负载,响应时间快(约0.2ms甚至更小)。
晶体管输出一般用于高速输出,如伺服/步进等,用于动作频率高的输出。
5.在额定工作情况下,继电器有动作次数寿命,晶体管只有老化没有使用次数限制
继电器是机械元件所以有动作寿命,晶体管是电子元件,只有老化,没有使用次数限制。
继电器的每分钟开关次数也是有限制的,而晶体管则没有。
6.叠加原理
叠加原理是分析线性电路的最基本方法之一,它反映了线性电路的两个基本性质,即叠加性和比例性。
其内容为:
在线性电路中,当有多个独立电源共同作用时,则任一支路的电流(或电压)等于各个独立电源分别单独作用时,在该支路中所产生的电流(或电压)的代数和。
7.整流电路
1)半波整流
半波整流电路如图2—30(a)所示,它由电源变压器T及整流二极管D组成,图中的RL
代表整流电路的负载。
2)桥式整流
桥式整流电路如图2—31(a)所示。
它由二极管组成一桥路,当u2为正半周时,D1、D3导通,D2、D4截止,其电流通路如图2—31(b)所示;当u2为负半周时,D2、D4导通,D1、D3截止,其电流通路如图2—31(c)所示。
显见,无论u2的正半周还是负半周,uL都有正的脉动输出,所以是一种全波整流。
其电压波形如图2—31(d)所示。
试述放大电路的频率特性?
在放大电路中,一般存在电容原件,如耦合电容,旁路电容,晶体管电极之间的极间电容,连线之间的分布电容等;电容对不同频率的信号呈现的容抗时不同的,所以当信号频率不同时,放大电路输出电压的幅值和相位也将与信号频率有关。
放大电路的电压放大倍数与频率的关系称为幅频特性;输出与输入电压间的相位差与频率的关系称为相频特性,两者统称为放大电路的频率特性。
8.集成运放的特点与制造工艺?
特点:
1。
外接元件少,组成的电路结构清晰易懂。
2。
电路性能好:
放大倍数高,共模抑制比高,输入阻抗高,输出阻抗低,温度特性好。
3。
各种性能的集成运放应有尽有,使得设计各种功能电路十分简单。
4。
集成度高,功耗低,体积小,可靠性高。
5。
易于大规模生产,价格低廉。
制造工艺:
一、标准的双极工艺。
二、超工艺。
三、介质隔离双极型
四、BIFET工艺
五、BI-MOS工艺
六、CMOS工艺
七、激光修正
八、“Zener-Zap”修正
9.简介LM386并例举其外部特征与典型应用。
是一种音频集成功放,具有自身功耗低,电压增益可调整,电源电压范围大,外界原件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机中。
LM386引脚排列如图,它是8角DIP封装,引脚2为反向输入端,3为同向输入端,引脚5为输出端,6和4分别为电源和地,1和8为电压增益设定端,使用时在引脚7和地之间接一个旁路电容,该电容通常取10
F。
10.无功功率
无功功率是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。
比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。
由于它不对外做功,才被称之为“无功”。
无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。
11.负反馈的类型有那些?
在基本放大电路中,反馈实质就是将基本放大电路的输出量(电压或电流)的一部分或全部通过一定的反馈电路送到输入回路,与输入信号比较,从而用输出信号去影响基本放大电路的净输入信号Xd
负反馈有直流负反馈和交流负反馈之分,稳定工作点的负反馈时直流负反馈,但在放大电路中两种反馈往往同时存在。
正反馈没有自动调节作用,但在震荡电路中用E反馈才能实现震荡过程的建立。
因此正负反馈各有个的作用个有个的优、缺点。
类型:
1.电压反馈和电流反馈
2.串联反馈和并联反馈
3.交流反馈与直流反馈
11.集成运放的主要技术指标有哪些?
1.输入失调电压UIO
2.输入失调电压温漂dUIO/dT
3.输入失调电流IIO
4.输入失调电流温漂dIIO/dT:
5.输入偏置电流IB
6.最大差模输入电压UIdmax
7.最大共模输入电压UIcmax
8.开环差模增益Aod
9.共模抑制比KCMR
10.差模输入电阻rid
11.单位增益带宽fc(BWG)
12.转换速率SR(压摆率)
12.功率放大电路
功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。
它一般直接驱动负载,带载能力要强。
功率放大电路通常作为多级放大电路的输出级。
在很多电子设备中,要求放大电路的输出级能够带动某种负载,例如驱动仪表,使指针偏转;驱动扬声器,使之发声;或驱动自动控制系统中的执行机构等。
总之,要求放大电路有足够大的输出功率。
这样的放大电路统称为功率放大电路
三.计算作图(注意几种运算器的电路图)
1.加法器
2.减法器
3.积分器
4.电路图
5.
设计可控温度的电热水壶(画出设计图)
6.设计光控电路
电源结构设计说明:
接通电源,220V交流电经过变压器T降压、VD1~VD4桥式整流,7812三端集成稳压为控制电路提供稳定的12V稳定电压。
控制电路结构设计说明:
RL为光敏电阻器,在外界照明度强时,电流通过R1使VT1饱和导通,这样使VT2截止,VT3导通,VT4截止,这样以来继电器K不动作,灯EL不亮。
当外界照明昏暗时,RL的阻值开始变大,使得VT1截止,VT2导通,VT3截止,VT4导通,K得电吸合,其常开触点K1闭合,灯EL点亮发光。
为考虑到实际运用中,光控电路会受到,外界雷电以及人为瞬间光的影响,特设R1,C3组成的瞬间光吸收回路,可吸收掉意外光线对电路造成的干扰。
RP1用来调节灯在合适的光线下电量和关闭;RP2用来调节电容器C4的充、放电时间常数,对雷电灯意外光线进行二次吸收以彻底消除影响,同时也可以解决在光控临界点处继电器可能发生的频繁跳动。
7.一展白炽灯220V1000W,接到127V电源,则灯泡实际功率为多少?
解:
R=
=48.4
P=
=333
8.10uf的电容接在500HZ有效值为100V的电源上,
(1)电流的有效值是多少,电流I的表达式是?
(2)若电源频率为2000HZ,电流的有效值是多少?
解:
(1)
ω=2πf=314rad/s
X
=
=
=199
I=
=
A
由于电压与电流参考方向一致,故电容原件上电流应超前电压90°得
i=0.5
sin(314t+90°)A
(2)当f=2000HZ时
X
=
=
=9.95
I=
=
A
9.9012和9013是什么器件的型号?
分别画出结构与原理符号并用中英文标明管脚名称。
PNP与NPN
10.试述晶体二极管基本结构。
11.请在下图方框内填写稳压电源相应模块的名称,并画出相应的电路原理图