图书名称：《电工基础6+1B册》【作者】向守斌编著【页数】111【出版社】哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社,2010.09【ISBN号】7-81133-780-0【价格】32.00（A、B册）【分类】电工学-技术培训-教材【参考文献】向守斌编著.电工基础6+1B册.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社,2010.09.《电工基础6+1B册》内容提要：...

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图书名称：《井下电工B类》【作者】刘长岭编写【丛书名】全国煤矿安全培训统编教材【页数】118【出版社】徐州：中国矿业大学出版社,2002.07【ISBN号】7-81070-508-3【价格】7.00【分类】矿井-矿山电工-技术培训-教材【参考文献】刘长岭编写.井下电工B类.徐州：中国矿业大学出版社,2002.07.《井下电工B类》内容提要：全国煤矿安全培训统编教材:本书主要介绍了电工基础知识、矿井供电系统、矿用电缆、井下电气保护、矿用电气设备、煤矿井下电气防爆安全技术等有关知识。...

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图书名称：《电工和电子技术学习指导与习题详解》【作者】郜志峰，李燕民，温照方编【页数】375【出版社】北京：北京理工大学出版社,2020.05【ISBN号】978-7-5682-8413-4【价格】50.00【分类】电工技术【参考文献】郜志峰，李燕民，温照方编.电工和电子技术学习指导与习题详解.北京：北京理工大学出版社,2020.05.图书封面：图书目录：《电工和电子技术学习指导与习题详解》内容提要：本书是“电工学”“电工和电子技术”“电路和电子技术”“电工技术与电子技术、“电工电子学”等课程的辅导教材，是与《电路和电子技术（上）电路基础》（第3版）、《电路和电子技术（下）电子技术基础》（第3版）和《电机与控制》（第3版）三本教材配套使用的。按照电路基础、电子技术基础、电机与控制三本教材的章节次序，每章分别以学习目标、学习指导、习题解答三部分进行编写。附录给出了电工和电子技术Ⅰ、电工和电子技术Ⅱ的考试样卷各2份，并附有参考答案。本书可作为高等学校学生的参考书，或供相关专业的工程技术人员自学和参考。《电工和电子技术学习指导与习题详解》内容试读第一部分电路基础第1章电路的基本概念和基本定律学习目标了解电路的作用与组成，理解电路模型的含义及电流、电压、电动势参考方向的含义。掌握电功率的计算方法。理解电阻元件及其伏安特性，掌握欧姆定律。理解电压源、电流源及其伏安特性。理解基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，掌握电路节点的电流方程式和回路的电压方程式的列写方法。了解电路的有载工作状态、开路状态和短路状态。理解电路中电位的概念，掌握电位的计算方法。了解电气设备的额定值。学习指导1.电路的基本概念(1)电路的组成及作用电路由电源、负载及中间环节三部分组成。由理想元件构成的电路称为电路模型。电路的作用主要有两个，一个作用是传递、分配和转换电能；另一个作用是对信息进行传递、处理和运算。电路有三种状态：有载工作状态、开路状态和短路状态。在实际使用时不能使电路元件超过其额定值（额定电压、额定电流和额定功率）而工作。(2)电路元件电路元件主要分为两大类，一类是电源元件，另一类是负载元件。在对电路进行分析时通常将实际电路元件理想化，并称为理想电路元件。理想电路元件只具有一种电磁性质。理想负载元件有电阻元件、电感元件和电容元件：理想电源元件有理想电压源（又称恒压源）和理想电流源（又称恒流源）。电工和电子技术学习指导与习题详解电阻元件：对电流具有阻碍作用并将电能不可逆地转换为热能，是耗能元件。对于线性电阻元件，其电压与电流的关系为U=RI所消耗的功率为P=UI-RP-UR理想电压源：在电路中提供定值电压的电源。其定值电压与外电路无关，与流过的电流大小无关，流过电流的大小完全由与之相连的外电路所决定。实际电源的电压源模型是一个理想电压源与电阻的串联组合。理想电流源：在电路中提供定值电流的电源。其定值电流与外电路无关，与它两端的电压无关，它两端电压完全由与之相连的外电路所决定。实际电源的电流源模型是一个理想电流源与电阻的并联组合。(3)电压和电流的参考方向电压或电流的参考方向又称为正方向，是在对电路进行分析时，任意假定的一个方向。当电压或电流的参考方向与电压或电流的实际方向一致时，该电压或电流为正值，否则为负值。在分析和计算电路时必须首先标出电压和电流的参考方向。(4)电压与电流的关联参考方向在分析电路时，为了计算方便，常用关联参考方向，即将同一段电路的电流和电压参考方向选取一致。在关联参考方向下URRI,P=UI在非关联参考方向下Ur=-RI,P=-UI(5)电功率在直流电路中，某一段电路或某一电路元件的电功率为P=UⅢ（电压与电流为关联参考方向)或P=-Ⅲ（电压与电流为非关联参考方向），如果P为正值，表明这一段电路吸收(或消耗)电功率，如果P为负值，表明这一段电路提供（或产生）电功率。在一个电路中，电路所吸收的电功率与电路所提供的电功率相平衡。2.基尔霍夫定律(1)基尔霍夫电流定律在任一时刻，流人某个节点的电流总和等于从该节点流出的电流总和。广义基尔霍夫电流定律：对任意假设的封闭面，流入封闭面的电流总和等于从该封闭面流出的电流总和。(2)基尔霍夫电压定律在任一时刻，沿闭合回路绕行一周，各部分电压的代数和等于零。即∑U=0。回路电压方程式中的符号取决于回路绕行方向与电路中各部分电压的参考方向，若这两者方向一致，则方程式中的符号取正，反之则取负。也可将基尔霍夫电压定律推广应用到任意假想的闭合回路。基尔霍夫定律适用于任意线性和非线性电路。---------。002第1章电路的基本概念和基本定律习题解答1.1题图1.1是由电源和负载元件构成的电路，若已知11=1A,2=-2A,13=3A,U,=2V,U2=-3V,请标出I1、I2、I3和U、U的实际方向，并分别计算元件1、2的功率（指出是产生还是消耗功率）。解根据电压或电流的参考方向与电压或电流的实际方向一致时，其值为正，否则为负，得各电压、电流实际方向，如题解图1.1所示。根据题图1.1得P,=-U,I1=-2×1=-2(W)产生功率P2=-U2I3=-(-3)×3=9(W)消耗功率题图1.1题解图1.11.2在题图1.2中，若每个元件两端的电压U和通过它的电流1均为正值，问哪个元件提供功率，哪个元件消耗功率，为什么？(a)()(c)(d)题图1.2解题图1.2(a)、(d)的电压与电流为关联参考方向，P=UIgt0,元件消耗功率；题图1.2()、(c)的电压与电流为非关联参考方向，P=-UIlt0,元件提供功率。1.3如果人体电阻为8002，当通过人体的电流为50mA时就会引起呼吸器官麻痹，不能自U主摆脱电源，试求人体所能承受的最大安全工作电压Umoao解Um=800×50×10-3=40(V)题图1.41.4在题图1.4中，已知U,=10V,求U=？解根据KVL有Uh=-U,-2-U1+2-0.5U=-10-2-10+2-0.5×10=-25(V)1.5题图1.5是电位计的原理线路，中间的箭头是电位计U(的滑动触头，R。是电位计的总电阻，沿长度L均匀分布。问在U=10V、滑动端分别移动到a、、c三点时，输出电压U。各0等于多少伏？(是电位计的中点)题图1.5003----------电工和电子技术学习指导与习题详解解滑动端移动到a点时，输出电压U。=10(V)滑动端移动到点时，输出电压U。=0.5U=5(V)滑动端移动到c点时，输出电压U。=0(V)。1.6电路如题图1.6所示。(1)计算电压U:(2)计算电流I。20解1=10+2030=1(A),U=10L1=10(V)题图1.65÷30600.5(A)I=11+12=1+0.5=1.5(A)1.7电路如题图1.7所示。(1)求电压0；(2)求502电阻的功率P。102解101+401-20+501-40=040V40220+4050210+40+50=0.6(A)120VU=401=40×0.6=24(V)P=50P=50×0.62=18(W)题图1.71.8电路如题图1.8所示。(1)求电流；(2)求电压Ua824解81+4+21+61-6+41=01=6-4=0.1(A)8+2+6+4U=81+4+2I=101+4=10×0.1+4=5(V)22621.9电路如题图1.9所示。(1)求电流1；(2)求电压U:(3)求32电阻消耗的功率P。题图1.8-18V解I=-18V=-3A42+32∥624+220=-(32∥62)I=-22×(-3A)=6V02(6V)2P=32-32.=12W1.10题图1.10所示电路中，已知：w1=20V,w4=8V,i3=5A,i4=2A。(1)试求i和山2的值；(2)计算元件2的功率P2和元件3的功率P,并判断是吸收功率还是提供功率。2题图1.9题图1.10---------------。004第1章电路的基本概念和基本定律解i1=-3-i4=-5-2=-7(A)42=41-w4=20-8=12(V)P2=42i1=12×(-7)=-84(W),提供功率P3=-ui3=-8×5=-40(W),提供功率1.11电路如题图1.11所示，分别求理想电压源的功率P和理想电流源的功率P,并判断它们是提供3功率还是吸收功率。解1=9=3()，4=9=2()3题图1.11I=I1+12-1=3+2-1=4(A)P。=-61=-6×4=-24(W),提供功率P,=-6×1=-6(W),提供功率1.12在题图1.12电路中，已知：U=4V,1=2A,R1=42,R2=52。(1)求1和12；(2)求恒压源U的U功率P，,并说明恒压源是提供功率还是消耗功率。解2=0-4=1(A),1=h2+1=1+2=3(A0题图1.12P。=-U11=-4×3=-12(W),提供功率1.13图题1.13(a)是某电路中的一i/A个节点，支路电流1、2的波形分别如题图1.13()、(c)所示，求i3的波形。()解根据KCL有i1+i2+i3=0得i/Ai3=-i1-i2其波形如题图1.13(d)所示。1.14计算题图1.14所示电路中各元件的功率。i/A解电压与电流的参考方向如题解图(a)1.14所示。根据KVL与KCL有I=I1+1=2+1=3(A),U=-2×1+2=0(d)2V电压源的功率为-10-P2y=-21=-2×3=-6(W),产生功率1A电流源的功率为题图1.132】22题图1.14题解图1.14005---------------电工和电子技术学习指导与习题详解PA=U×1=0(W)电阻的功率为P,=×1=2×2=4(W)P2=2×12=2(W)1.15请写出题图1.15所示电路中节点A的KCL方程式和回路I的KVL方程式。解首先假定与节点A和回路I有关的各支路电流和电压的参考方向，如题解图1.15所示。题图1.15题解图1.15节点A的KCL方程式为1-2-13=0或1=12+1g回路I的KVL方程式为IR2+U+IRa+IR=0注意恒流源两端电压不为零，设为U。1.16计算题图1.16所示电路中U的值。解根据题图，R2上的电压为20-5=15(V),则UAB=10-(20-5)=-5(V)1.17已知一个电压源的电压等于10V,内阻为12，分U-20V别计算当它外接负载电阻为42和1Ω两种情况时，负载所得到的功率。试求在电源电压和内阻一定时，负载为何值时可获得最大功率。题图1.16解当它外接负载电阻为4Ω时，负载所得到的功率为P=(102×4=16(W)1+4+1当它外接负载电阻为1Ω时，负载所得到的功率为P=1012+1×1=25(w)当负载电阻与电源内阻的阻值相等时，可从电源获得10V最大功率。15】1.18求题图1.18所示电路中A点电位VA。舞4=5195=05(W.4=555=05(,题图1.18----------4006···试读结束···...

2023-05-15 电子技术电工学2 电子技术电工学2答案

图书名称：《中职高考英语考试教程》【作者】王青主编【丛书名】中职英语系列教材【页数】188【出版社】重庆：重庆大学出版社,2020.05【ISBN号】978-7-5689-2099-5【分类】英语课-中等专业学校-升学参考资料【参考文献】王青主编.中职高考英语考试教程.重庆：重庆大学出版社,2020.05.图书封面：图书目录：《中职高考英语考试教程》内容提要：本书针对中职学生特别是卫生类学生英语学习困难的现状，结合学校英语高考教学和使用教材情况，按照中职对口高职高考英语考纲要求，精讲考试考点和重点，着重解析学生学习难点、高考失分点，并编排对应的重点难点练习题。主要内容包括：语音与习题、语法与习题、专项精讲与习题、真题、单词表等。该教材一方面注重讲解深度，习题难易程度与学生的接受能力相适应；另一方面学习掌握的重点、难点和高考考点相结合，既是高考英语复习教材也是学生准备高考的复习和练习材料。《中职高考英语考试教程》内容试读·第一部分语音·一、考点指导语音在对口高职考试中共占10分。在近几年的考试中，语音的热门考点集中在元音字母a,e,i,o,u以及元音字母组合ou,ow,ea,er,oo,or,ar的发音；辅音字母h,ch,h,wh,gh等的发音；名词变复数，动词变第三人称单数，动词变过去式后，,e,ed的发音等。二、复习精讲(一)基本语音知识字母语言的书写形式。音标语言的语音形式。音素语音的最小单位。英语中有48个音素。音节由元音和辅音组合成的发音单位。元音气流通过口腔不受阻碍而发出的音。辅音气流通过口腔或者鼻腔要受到一定阻碍的音。开音节辅音+元音+辅音+e辅音+元音。闭音节辅音+元音+辅音；元音+辅音。清辅音发音时，只有气体通过口腔的声音而声带不振动的音。浊辅音发音时，有气体通过口腔的声音，同时还有声带振动的音。(二)国际音标表前元音/i/I/e//e/单元音中元音/3///IN元音后元音/u//w/3//o//a:/合口双元音/ev/a////aw/aw双元音集中双元音/1a//ea//ua/1中职高考英语考试教程续表清辅音//I/k/爆破音浊辅音/h//V/g/清辅音I//小//0/h/摩擦音浊辅音/w////3//6///辅音清辅音/r///破擦音浊辅音/d3//dr/Idz/鼻音浊辅音/m/////舌则音浊辅音N//半元音浊辅音W/w/(三)常见字母和字母组合的发音规律1.元音字母常见发音元音字母读音例词/evamecakelakemaketakeame/hatacklackdadadagmacat/D/watwhatwatchwahquality/a/afterlatakglafatfather/a/Chiaaotheradvicealyle/mayayWoragevillagecaagei:/hehetheemeChieewele/edletedekyeegg/a/icelifeikekitetimeicefidchildlighthighWfihdrikhilititgift/ow/homecloegoomototcardoldcold0/D/clockoxhoockclothINcomemokeylovemother/ju:/hugeueexcuecutetueJue/u:/luerulerullINucujummuchluch/u/utuhfull2第一部分语音2.常见元音字母组合的发音字母组合读音例词ai/e/afraidraiwait/evdaylayayair/ea/airhairchairairreair/3:Valwayaloalmotmallallwallal/a:/halfcalmi:/teacheaychealeae/e/heavyreadweaterweatherea/e/reakgreat/1a/ideatheatreheardearearclearyear/ea/earearwearwearear/3/earthlearearly/i:/jeeweekgreethreeee/1a/ioeerdeereerey/evtheygrey/ev/eighteighour/u/coatoatgoaloa//roaroard/u:/foodtoothchoolroomchooe00/wooklookcookfootgoodwool./au/cloudhouedowflower/aw/kowthrowthoughhoulderow/owINyougcoutryeough/u:/grouyououroutewoud//coureyourfour/aua/ourhourflourour/3/jourey3.元音与字母r的组合常见发音字母组合读音例词/a:/carfarmdarkhareerar/3/warmquartertoward/o:/fortymorighorthoreorthor/3/wordworkerworeworther,ir,ur/3/certailyverirdThurdayure注：辅音字母r双写时，前面的元音字母不能与r构成-r音节，而是按重读闭音节拼读规则发音。例如：cam/ki/,orry/'ri/,hurry/hAri/3中职高考英语考试教程4.元音与字母re的组合常见发音字母组合读音例词are/ea/caredareharereareere/1a/heremereire/aI/firehireore/o:/morecoreeforeure/jua/urecure5.常见辅音字母及组合发音字母或组合读音例词//ikeuag/omtomA/cakeicturecoatmuicc//facedecideciemaicycle//muchchickrichteacherch/Uchoolheadachechemitry小/machieChicagock/k/cockocketlackkockIddoctorreadhaddaydge/d3/ridgefridgedr/dr/childredriverdrikf//fivefourreakfat/g/aggardego/dy/oragelargeGermaIV的cougheough/lightdaughterhigh/g/gueleaguedialoguegu,gue/gw/laguage/h/hotheadhouehadhourhoetj/d3/jeejokejoiJulyk/k/kidikekatemakeweekk知//kifekowkock1wlifemilkchooltallm/m/mokeycomem/m/autumcolumolem4第一部分语音续表字母或组合读音例词//othieteoteuclethakhugry//aerlaeighieh//elehathototelehoequ/kw/qualityquiter//redruerruler//itleedek//muichuadh小/hefihhirtwahWtelettermeett/atietatiowatchmatch/0/thithirtymethodth(e)thetheewiththa//clothefatherweather么/r/treetraicoutrytruckv/w/veryvoiceloveleave/w/weekwiwakeweetwaitawertwo/w/whatwhewhitewhywh/h/whowhoewholewr//writewrogyyyeyardyellowyougIvuzzlezerozoo6.特殊字母组合发音规则1)字母组合00oo组合在k,d前发短音/U/,其他字母前发长音/u:/,但是food(食物)，wool(羊毛)和foot(脚)除外，另外，o0组合在lood(血)和lood(水灾)中读/W。2)表示名词复数和动词第三人称单数的-或-读音例词在清辅音后读//heldekcakemagetcook在浊辅音或元音后读//readdogjoeaeelaykowotatoe在//,//,/小/，/d3y等音后读/1/gueeclaeteachewaheoxeridgeoe5中职高考英语考试教程3)表示动词过去式或者过去分词的-ed变化条件读音例词清辅音后Nfiihedheledcooked元音和浊辅音后/d/ejoyedcalledmoved/W,/d/音后/d/watedhoutedeeded(四)语音练习找出下列划线部分发音不同的单词1.A.cakeB.takeC.adD.wave2.A.readB.eatC.teaD.eat3.A.everB.legC.redD.he4.A.goodB.lookC.ookD.chooe5.A.clockB.cuC.cakeD.car6.A.oeB.hotC.oxD.ot7.A.ikeB.fiveC.lifeD.hi8.A.order.B.doctorC.origD.corer9.A.whatB.waterC.adD.watch10.A.catcheB.fiiheC.carrieD.cloe11.A.laughB.throug坠C.thoughD.right12.A.hoeB.uyC.ladieD.fid13.A.eachB.ideaC.theatreD.dear14.A.flowerB.followC.howD.row15.A.utB.tudetC.luckD.mut16.A.youB.houeC.loueD.trouer17.A.tudyB.uzzleC.uD.uy18.A.layedB.laedC.killedD.worked19.A.chickeB.machieC.cheaD.each20.A.haveB.activeC.maagerD.face21.A.toiletB.aleC.ottleD.tale22.A.aicB.actC.aretD.have23.A.livedB.layedC.calledD.viited24.A.ecilB.treeC.ookD.og25.A.8oǘB.offC.otD.loe26.A.roomB.footC.tooD.food27.A.fatB.haC.itD.u28.A.ehidB.edroomC.jacketD.eleve29.A.familyB.cakeC.aageD.lack30.A.overB.otherC.clotheD.home31.A.morigB.horeC.doctorD.tomorrow32.A.diamodB.aroudC.elehatD.chage6···试读结束···...

2023-05-05 epublications epub组成

图书名称：《模拟电子技术第5版》【作者】江晓安，付少峰主编；杨振江副主编【丛书名】普通高等教育“十一五”国家级规划教材【页数】260【出版社】西安：西安电子科技大学出版社,2021.09【ISBN号】978-7-5606-6198-8【价格】43.00【分类】模拟电路-电子技术【参考文献】江晓安，付少峰主编；杨振江副主编.模拟电子技术第5版.西安：西安电子科技大学出版社,2021.09.图书封面：《模拟电子技术第5版》内容提要：本书是编者多年教学经验的总结,综合了电子信息类相关专业的教学大纲，适应面宽。作者在编写时力求精选内容，深入浅出，图文并茂，便于教和学。此次修订已经是第五版，主要是改错、完善，增加了一些学习资源(课件、视频、大量仿真)……...

2023-03-01 模拟电子技术西安电子科技大学出版社 模拟电子技术西安电子科技大学出版社答案

图书名称：《电子技术实验及仿真》【作者】潘红英【页数】177【出版社】成都：西南交通大学出版社,2021.06【ISBN号】978-7-5643-8036-6【价格】36.00【分类】电子技术-系统仿真-高等学校-教材-电子技术-实验-高等学校-教材【参考文献】潘红英.电子技术实验及仿真.成都：西南交通大学出版社,2021.06.图书封面：《电子技术实验及仿真》内容提要：该书是华东交通大学的老师针对本校学生情况和实验开设情况编写的通信工程、软件工程、电力机车和铁道车辆等专业的实验教材，主要介绍电子技术课程实验的相关内容，包括模拟电子技术实验、数字电子技术实验和仿真实验平台简介等，部分实验给出了Multiim13.0仿真，学生可以通过自学完成各种电路的设计与仿真。书中最后给出了课程设计题目并提示了设计方案，以促进学生综合设计能力的提高。本书也可供从事电子电路设计、研发的工程技术人员参考。...

2023-03-01 电子技术 系统仿真软件 电子技术 系统仿真图

图书名称：《数字电子技术基础》【作者】许鸿文【页数】59【出版社】中国地质大学出版社有限责任公司,2021.04【ISBN号】978-7-5625-5007-5【价格】20.00【分类】数字电路-电子技术-教材【参考文献】许鸿文.数字电子技术基础.中国地质大学出版社有限责任公司,2021.04.图书封面：《数字电子技术基础》内容提要：本书在内容上完全按照我国电子技术的实际发展需求来撰写，同时参考了数字电子技术方面的经典教材，如华中科技大学康华光教授主编的《电子技术基础（数字部分）》、清华大学阎石教授主编的《数字电路技术基础》等。本书汇集了我国近年来在电子技术上取得的优秀教学成果，可以增强学生对我国电子技术发展的自信心。同时结合学校自用的试验箱，并参照学校相关电类专业的培养计划，按照实际教学需求完成了内容的编排工作。本书还汲取了学校电子信息类相关教师指导全国大学生电子竞赛、全国工程机器人大赛的相关经验，总结了相关的重要知识点，力争在实验内容设置上加强学生对关键知识点的掌握，并提高学生独立思考的能力。在难度设置上，本书由浅入深，逐步增强学生的学习自信心，力争培养出具有良好的专业基础能力、较好的动手能力及良好进取精神的学生，对培养电子信息类各专业学生的自主创新创业能力具有良好的推动作用。...

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图书名称：《数字电子技术基础》【作者】张俊涛，陈晓莉编【页数】383【出版社】西安交通大学出版社有限责任公司,2021.12【ISBN号】978-7-5693-1977-4【价格】59.00【分类】数字电路-电子技术【参考文献】张俊涛，陈晓莉编.数字电子技术基础.西安交通大学出版社有限责任公司,2021.12.图书封面：图书目录：《数字电子技术基础》内容提要：本书主要介绍数字电路的基本概念和数字系统分析与设计的工具-逻辑代数，以及数字系统设计中常用集成器件的原理、功能和应用。主要编写思路是以原理为主线，以器件为基础，以应用为目标，讲述基本门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、脉冲电路以及AD和DA转换器。通过书中穿插大量的“思考与练习”环节，以强化教学内容、提升思维能力，并通过“设计实践”项目使读者能学以致用。本书既可以作为电气类、电子信息类和计算机类相关专业的数字电子技术、数字电路与逻辑设计或者数字逻辑课程的教材，也可以作为相关课程教学和自学数字电路的参考书。《数字电子技术基础》内容试读第1章数字电路基础数字技术的发展持续改变着世界。我们每天都要获取大量信息，而这些信息的传输、处理和存储越来越趋于数字化。过去被认为是模块电路的电子产品，如收音机、电视机和电话都已经数字化。数字音乐存储方法已经取代了用模拟信号记录声音的磁带和唱片，一些汽车也安装了复杂的自动驾驶系统等。在我们的日常生活中，典型的数字产品如下。1.计算机计算机（见图1-1）是数字系统的典型代表。自20世纪40年代第一台数字计算机诞生以来，伴随着半导体工艺技术的不断发展，计算机的功能随之不断增强，性能大幅度提高，在数据处理、数字音视频技术、数字通信和人工智能等领域都得到了广泛的应用。近30年来，“数字革命”已经深人到了我们生活的方方面面。计算机不仅成为我们学习和工作的平图1-1微型计算机台，同时又是文化传播和娱乐的平台，可以听音乐、看电影、欣赏图片、浏览网页等。2.智能手机手机从初期的以语音通信为主要功能的普通手机发展到现在的集通信、数字音视频、电子商务、定位和导航，以及娱乐等多种功能为一体的智能手机（见图1-2），其内部电路是以微处理器为核心的数字系统。智能手机内置的摄像头使得人人都可以随时随地拍照，高分辨率的显示屏方便播放视频和显示图片，语音接口方便录音和播放音乐，高清数字地图配合GPS可以为我们提供定位和导航服务。3.数码相机图1-2智能手机数码相机的发展和应用主要依赖于数字存储和数字图像处理技术。40多年前，大多数照相机用银卤化物胶片记录图像。胶片需要经过曝光、冲洗、显影等过程才能再现摄入的图像信息。今天，半导体制造工艺的提高使得半导体存储器的容量大幅度提高，且成本大幅度降低。数码相机（见图1-3）摄入图像或视频，以数字信息记录，压缩存储在SD卡或U盘等半导体存储器中，便于携带、复制、加工和处理。每幅图像记录为2数字电子技术基础720P、1080P或者4K像素矩阵，其中每个像素用8位或者更多比特位表示红、绿、蓝三基色的强度值。除上述典型的数字产品外，数字技术还广泛应用于医学图像处理、仪器仪表、工业过程控制、音视频信息处理、遥测遥感和人工智能等领域。数字技术之所以能够广泛应用，主要是因为数字电路与模拟电路相比，有许多优点：图1-3数码相机(1)抗干扰能力强。数字电路能够在相同的输入条件下精确地产生相同的结果，而模拟电路受到温度、电源电压、噪声、辐射，以及元器件老化等因素的影响，在相同的输入条件下输出结果并不完全相同。(2)便于信息的传输和处理。数字系统很容易对信息进行变换和编码，不但能够提高通信效率和可靠性，而且容易实现信息的加密，从而能够有效地保护信息安全。例如，目前许多住宅小区的有线电视网络将视音频信息编码成数字信号传输，再通过机顶盒解码出信息。除了提供上网和回看等附加功能之外，便于管理也是其主要功能之一。(3)成本低。数字系统可以集成在单个芯片里，如CPU、单片机和FPGA(现场可编程逻辑门阵列)等，并且能够以很低的成本进行量产。例如，经典MCS-51系列单片机目前的售价只有几元，等效门电路达到百万门的FPGA,内部集成了功能强大的微处理器、DSP、乘法器和锁相环等功能电路，其售价也只在几十元到几百元。为了能够理解数字系统的工作原理，掌握数字电路的分析与设计方法，我们需要系统地学习数字电子技术。本章首先介绍数字信号与数字电路的基本概念，然后讲述数字系统中常用的数制和编码。1.1数字信号与数字电路人类社会通过各种各样的方式传递信息。烽火连三月，家书抵万金。古人用烽火传递战争预警信息，用击鼓鸣金传送战场上的命令信息。边关的战事信息则需要通过快马加鞭的方式接力传递，费时费力，效率低下。随着电磁波的发现和半导体器件的产生及应用，信息传递的方式也发生了巨大的变化。从起初的电报、电话发展到移动通信、网络通信和卫星通信（见图1~4），极大地提高了信息图1-4卫星通信第1章数字电路基础3传递的效率，丰富了我们的生活，拉近了人与人之间的距离。相应地，人类也从农业社会、工业社会步入了信息化社会。在电子信息领域，承载信息的载体称为信号(igal),如语音信号、温度和压力信号等。信号一般表现为随时间、空间等因素变化的某种物理量。例如，语音信号随时间变化，气压信号随高度和温度变化，而卫星通信信号随时间和空间变化。通常，习惯于将信号简单地理解为随时间变化的一维信号，记为f(t)。根据自变量是否连续取值，将信号分为连续时间信号和离散时间信号两大类，其中连续时间信号是指信号在时间上是连续的，即在信号的定义域范围内的每个时间点都有信号值。根据幅值是否连续，又将信号分为幅值连续的信号和幅值离散的信号，其中幅值连续是指信号可以取到信号值域范围内的任何一个值。根据自变量和幅值的不同分类，可以组合出以下四类信号：第一类为时间连续、幅值连续的信号；第二类为时间离散、幅值连续的信号：第三类为时间连续、幅值离散的信号：第四类为时间离散、幅值离散的信号，分别如图15(a)~(d)所示。U/mVU/mV2020的15101055◆0111Lot1t2l3tottet(a)第一类信号（模拟信号）()第二类信号u/mV20150000111000001100100000100100000101toltzt3totl红la(c)第三类信号(d)第四类信号（数字信号）图1-5信号的分类通常将第一类信号一时间连续、幅值连续的信号称为模拟信号(aalogigal),将第四类信号一时间离散、幅值离散的信号称为数字信号(digitaligal)。相应地，产生和处理模拟信号的电子电路称为模拟电路(aalogcircuit),应用数字信号处理事物之间的逻辑关系、进行数值运算和实现信号处理的电子电路称为数字电路(digitalcircuit)。第二类和第三类信号为模拟信号和数字信号相互转换时所产生的过渡信号。例如，对模拟信号进行采样产生第二类信号（因此也称为采样信号），再对幅值进行量化后才转换为数字信号，如图数字电子技术基础1-6所示。相应地，数字信号经过D/A转换器产生第三类信号，再经过低通滤波后还原为模拟信号。v/mV2015,i,100titztav/mV采样第二类信号量化20模拟00001110数字0000110010信号信号0000100100000100滤波第三类信号D/A转换titatalol:lal3u/mV20151011111111111111110.→totit2ta图1-6模拟信号与数字信号的转换虽然数字电路在信息处理、存储、加密和传输等方面有着独特的优势，但我们仍然生活在模拟世界中，因为自然界多数物理量本质上还是模拟的。如果需要用数字系统处理模拟信号，那么首先需要将模拟信号转换为数字信号，经过数字系统处理后，需要时再将数字信号还原为模拟信号。例如，音频信号数字化处理流程如图1-7所示，前端先将模拟音源信号经过调理后转换为数字信号，再经过信源编码、调制记录到存储介质上，或者通过信道编码经过传输介质进行传输，后端则通过介质传递或者网络传输后，再经过解调或者信道解码、信源解码后还原出音源信息。存储介质调制记录重放解调模拟信号A/D信源信道D/A模拟输人调理转换编码信道信道解码转换滤波输出编码发送接收解码介质图1-7音频信号数字化处理流程数字电子技术是研究数字电路原理与应用的工程基础课。与模拟电子技术相比，数字电子技术课程的特点是入门容易，但内容繁多，既包含逻辑分析与设计，又包含电路分析与设计。同时，由于实际器件的性能并不理想，因此在设计数字系统时，通常还需要在电路的功能与性能之间进行综合考虑。第1章数字电路基础51.2数制数制(umerytem)即记数所采用的体制，具体是指多位数码中每位数码的构成方式以及从低位到高位的进位规则和从高位到低位的借位规则。从古至今，人们习惯于使用十进制进行记数（这与人自身的特点有关），而数字电路采用开关电路来实现，开关的通、断只能代表两种数码，自然与二进制数相对应。因此，二进制是数字电路的基础。本节介绍常用的数制及其转换方法。1.2.1十进制数十进制数(decimalumer)使用“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”十个数码和小数点符号“.”，采用多位记数体制进行记数，其进位规则为逢十进一，借位规则为借一当十。处于不同数位的数码具有不同的权值(weight),以小数点为界，十进制记数法向左每位的权值依次为10°、101、102、…,向右每位的权值依次为10-1、10-2、…。对于十进制数“555.55”，虽然每个数码均为5，但处于不同位置的5代表的价值不同。因此，十进制数“555.55”实际表示的数值大小为5×102+5×101+5×10°+5×10-1+5×10-2一般地，任意一个十进制数都可以展开为以下的位权展开式：∑d,×10其中，d:表示第i位数码；10则为第i位的权值；和m分别表示整数部分和小数部分的位数。1.2.2二进制数数字电路基于开关电路实现，而开关具有闭合和断开两个稳定状态。假设用其中一个状态代表0，另一个代表1时，当开关交替闭合断开时，自然形成了0和1表示的二值序列。当多个开关同时工作时则形成了多位0和1的组合，因此，数字电路自然与二进制相对应。二进制数(iaryumer)只使用0和1两个数码，采用多位记数体制进行记数，其进位规则是逢二进一，借位规则是借一当二。例如，(1011.101)2表示数的大小为：1×23+0×22+1×21+1×2°+1×2-1+0×2-2+1×2-3任意一个二进制数都可以用其位权展开式表示：2×2其中，:表示第i位二进制数码；2则为其相应的权值；和m分别表示整数部分和小数部分的位数。一般地，N进制数共有N个数码，其权位展开式可以表示为∑k:XN其中，k:表示第i位数码的大小；N为第i位数码的权值；和m分别表示整数部分和小数部6数字电子技术基础分的位数。1.2.3十六进制数二进制的优点是简单，而且便于运算，缺点是当位数很多时不但书写麻烦而且不易识别。一方面是书写时需要占用较大的篇幅，另一方面是按权展开式计算其数值大小很麻烦。例如，32位二进制数“1111100011110_1010_1010.01110110111”的大小就不方便识别和计算了。为了解决这个问题，人们想到一种方法：将二进制数以小数点为界，向左和向右每四位合并为一个十六进制数码（常用），或者向左和向右每三位合并为一个八进制数码（周易是建立在八进制基础上的，但八进制目前已不常用了)，以方便表示和识别。十六进制数(hexadecimalumer)使用“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F”十六个数码进行记数，其进位规则是逢十六进一，借位规则是借一当十六。以小数点为界，十六进制整数向左每位的权值依次为16°、16、162、…，向右小数部分每位的权值依次为16、16-2、…。例如：(9AB.1C)16=(9×162+10×161+11×16°+1×16-1+12×16-2)10=(2475.109375)10即十六进制9AB.1C和十进制数2475.109375等值。十六进制数既方便书写又方便识别，是数字系统中常用的数制之一。四位二进制数和十进制数，以及十六进制数之间关系的对照表如表1-1所示。表1-1不同进制数的对照表十进制二进制十六进制十进制二进制十六进制000000P1000100011910019%00102101010A300111110110100121100C501015131101D601106141110E701112151111F1.2.4不同数制之间的转换日常生活中我们习惯使用十进制，而数字系统是由产生和处理二进制数码0和1的开关电路构建的，所以应用数字系统进行数值计算时，就需要将我们熟悉的十进制数转换成二进制送入数字系统，计算完成后还需要将二进制数还原成十进制数以方便我们识别。1.二进制转换成十进制二进制数转换成十进制的基本方法是按照其位权展开式进行展开，然后将各部分相加即可得到等值的十进制数。对于位二进制数m-1.-2…1,其位权展开式为···试读结束···...

2023-03-01 陈晓电子书 陈晓莉简介

图书名称：《电力电子技术第2版》【作者】贺虎成主编；房绪鹏，张玉峰副主编【页数】241【出版社】中国矿业大学出版社有限责任公司,2021.02【ISBN号】978-7-5646-4704-9【价格】38.00【分类】电力电子技术【参考文献】贺虎成主编；房绪鹏，张玉峰副主编.电力电子技术第2版.中国矿业大学出版社有限责任公司,2021.02.图书封面：图书目录：《电力电子技术第2版》内容提要：“电力电子技术”课程的研究内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。本书内容主要包括：电力电子电路的分析基础、电力电子器件基本特性与使用方法、交流/直流变换技术直流/交流变换技术、隔离与非隔离的直流/直流变换电路、交流/交流变换技术、软开关变换技术、PWM控制技术和电力电子技术的计算机仿真等。本书根据学科发展和专业需求对课程内容进行更新和调整，注重学科体系的完整性，加强了工程实践和仿真分析，可作为高等院校自动化专业、电气工程及其自动化专业和其他相关专业的本科教材，也可作为研究生、科研及工程技术人员的参考书。《电力电子技术第2版》内容试读第1章绪论第1章绪论“电力电子技术”是自动化专业、电气工程及其自动化专业和其他相关专业的一门必修专业基础课，主要涉及各种电力电子器件的工作原理、基本特性、技术参数和各种电力电子电路的基本原理、工作波形、理论计算方法、分析方法、电路设计方法和计算机建模及仿真等内容。1.1电力电子技术概述1.1.1电力电子技术的内涵信息电子技术和电力电子技术作为电子技术的两大分支，二者在电子器件、电路分析等方面的理论基础相近，但应用对象不同。信息电子技术主要用于提取、识别、处理小功率电信号中包含的信息，模拟电子技术、数字电子技术都属于信息电子技术范畴。而电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，也就是使用电力电子器件，应用电路理论、控制理论对电能进行变换、控制的技术，包括对电压、电流、频率、相数等的变换和控制。电力电子学(PowerElectroic)这一名称是20世纪60年代被提出的。1974年，美国学者W.Newell用图1-1所示的倒三角形对电力电子学进行了描述，认为电力电子学是由电力学、电子学、控制理论三个学科交叉而形成的。这一描述被全世界学者普遍接受。国际电工委员会将电力电子学科命名为“PowerElectroic”,中文直译为“电力电子学”。电力电子技术与电力电子学并无实质的不同，只不过前者从工程技术角度而后者从学术角度来称呼所研究的学科。一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的。简单地说，电力电子技术是主要研究电力电子器件、电力电子电路及其控制技术、电力电子装置与应用的技术。电子学电力学止电路、电力旋电子技术电机连续、离散控制理论图1-1描述电力电子技术的倒三角形。1电力电子技术电力技术（电力学）是一门涉及发电、输电、配电及电力应用的科学技术。发电设备将其他形态的能源变为电能，再通过输配电网络将电能送至用电设备，用电设备将电能转变为其他形态的能源。如照明设备将电能转变为光能，电动机将电能转变为机械能用以驱动机械运动，电热设备将电能转变为热能供生活取暖或金属加热冶炼等。电力技术研究的是发电机、变压器、电动机、输配电线路等电力设备，以及利用电力设备来处理电力电路中电能的产生、传输、分配和应用问题。电力电子技术广泛用于电气工程中，这就是电力电子学和电力学的主要关系。各种电力电子装置广泛应用于高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等电力系统和电气工程中，因此，通常把电力电子技术归属于电气工程学科。电子学又称为电子技术，它是与电子器件、电子电路以及由各种电子电路所组成的电子设备和系统有关的科学技术。最早期的电子器件是1904年出现的电子管，它能控制电路的通断和电路中电流的大小。随后发展到晶体管、晶体管集成电路和微处理器。电子技术是研究电子器件以及利用电子器件来处理电子电路中信号的产生、变换、处理、存储、发送和接收问题的技术。电子学和电力电子技术都可分为器件和电路两大分支。电力电子器件的制造技术和电子器件制造技术的理论基础是一样的，其大多数工艺也是相近的。电力电子电路和电子电路的许多分析方法也是一致的，只是两者应用目的有所不同。但需注意，在信息电子技术中，半导体器件既可处于放大状态，也可处于开关状态；而在电力电子技术中为避免功率损耗过大，电力电子器件一般工作在开关状态。控制理论以离散和连续两种形式广泛应用于电力电子技术中，它使电力电子装置和系统的性能不断提高。电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技术，是弱电和强电之间的接口，而控制理论则是实现这种接口的强有力的纽带。另外，控制理论和自动化技术密不可分，而电力电子装置则是自动化技术的基础元件和重要支撑技术。1.1.2电力电子变换电源可分为直流(DC)和交流(AC)两大类，从蓄电池和干电池得到的电能是直流电，从公用交流电网直接得到的电能是交流电。前者有电压幅值和极性的不同，后者除电压幅值外还有频率和相位两个要素。而用电设备和负载是各式各样的，实际应用中常常需要在两类电能之间或对同类电能的一个或多个参数（如电压、电流、频率和相位等）进行变换。以电力电子器件为核心，采用不同的电路拓扑结构和控制方式来实现电能的变换和控制的电路称为电力电子电路，即通常所说的变流电路。电力电子电路主要完成各种电能形式的变换，以电能输人和输出变换的形式来分，主要包括以下四种基本变换：交流/直流变换(简称AC/DC变换)、直流/交流变换（简称DC/AC变换）、直流/直流变换（简称DC/DC变换)和交流/交流变换（简称AC/AC变换）。研究实现这些变换的电路结构及其工作原理是电力电子技术的重要内容。(1)AC/DC变换AC/DC变换把交流电变换成稳定或可调的直流电，这种变换一般也称为整流，包括不可控整流和可控整流，对应的变换装置称为整流器。AC/DC变换应用于充电、电镀、电解和直流电动机的速度调节等方面。传统的可控整流利用晶闸管的相控技术来实现，其控制简单、运行可靠、可应用于超大功率的场合，但可控整流容易产生低次谐波，造成电网严重污染，同时对电网呈感性负载，功率因数较低。20世纪80年代后期，将脉冲宽度·2·第1章绪论调制(PWM)技术引入整流器的控制中，使整流器网侧电流正弦化，且可运行于单位功率因数。(2)DC/AC变换DC/AC变换把直流电变换成频率和电压均可调的交流电，这种变换与整流相反，也称为逆变，对应的变换装置称为逆变器。当逆变器的交流输出接电网时，称为有源逆变；当逆变器的交流输出连接负载时，称为无源逆变。逆变器的输出可以是恒频，如恒压恒频电源或不间断供电电源；逆变器的输出也可以是变频，如各种变频电源、中频感应加热电源和交流电动机的变频调速等(3)AC/AC变换AC/AC变换把一种形式的交流电变换成另一种频率、电压固定或可调的交流电，主要有交流调压和交/交变频两种基本形式。交流调压只改变交流电压而频率不变，常应用于调温、调光、交流电动机的调压调速等场合；交/交变频则将交流电直接转变成其他频率的交流电，电压和频率均可调节，完成交/交变频的电力电子装置称为周波变换器，主要用于大功率交流变频调速装置。(4)DC/DC变换DC/DC变换将一种幅值固定或变化的直流电压变换成幅值可调或恒定的另一个直流电压，也称为直流斩波，对应的变换装置称为斩波器。DC/DC变换常用于开关电源、仪表电源、电池管理、光伏发电、直流电机调速等。1.1.3电力电子电路控制依据电力电子器件特性及器件开通与关断控制方案的不同，电力电子电路的控制技术可分为相位控制、频率控制和PWM控制。(1)相位控制相位控制通过控制电力电子器件在一个开关周期中开通的时刻来调节输出电能，主要用于采用电网换流的晶闸管电路。晶闸管整流和交流调压电路均为这种控制方式。(2)频率控制频率控制利用控制信号的幅值变化来改变器件开关信号的频率，以实现器件开关频率的控制，这种控制方式多用于DC/AC变换电路中。(3)PWM控制PWM控制通过直接控制在一个开关周期中电力电子器件开通与关断的时间比例来调节输出电能，主要用于采用全控器件的电力电子电路。PWM技术可用于逆变、斩波、整流、交流电力控制，已成为主流控制方法，使电力电子电路的控制性能大为改善，对电力电子技术的发展产生了深远的影响。1.1.4电力电子器件电力电子器件又称功率半导体器件，是用于电能变换和电能控制电路中的大功率（通常指电流数十至数千安，电压数百伏以上)电子器件，主要包括电力二极管、晶闸管及其派生器件、大功率晶体管(GTR)、功率场效应晶体管(P-MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。相对信息电子器件，电力电子器件要承受较高的电压和较大的电流。1.1.4.1电力电子器件的发展1956年美国贝尔(BELL)电话公司发明了可触发晶体管，1957年美国通用电气公司。3电力电子技术(GE)对其进行了商业化开发，并命名为晶体闸流管，简称为晶闸管(thyritor)或可控硅(ilicocotrolledrectifier,SCR)。经过20世纪60年代的完善和发展，晶闸管已经形成了从低压小电流到高压大电流的系列产品。20世纪70年代后期开始，以门极可关断晶闸管(GTO)、大功率双极型晶体管(GTR)和功率场效应管(P-MOSFET)为代表的全控型器件得到迅速发展。可关断晶闸管(GTO)具有普通晶闸管的全部优点，如耐压高、电流大等；同时它又是全控型器件，即在门极正脉冲电流触发下导通，在负脉冲电流触发下关断。70年代大功率晶体管(GTR)已进入工业应用阶段，80年代晶体管的性能变得更好，使用也更方便，被广泛应用于数百千瓦以下的功率电路中，功率晶体管工作频率比晶闸管大为提高，达林顿功率晶体管可在10kHz以下工作非达林顿功率晶体管可达20kHz,但其缺点在于存在二次击穿和不易并联以及开关频率仍然偏低等问题，使其应用受到了限制。70年代后期，功率场效应管开始进入实用阶段，标志着电力电子器件进入高频化阶段。80年代研制的垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)具有工作频率高、开关损耗小、安全工作区宽、几乎不存在二次击穿、输入阻抗高、电压型驱动、易并联的特点，是高频化的主要器件，但VDMOS的导通电阻大这一缺点限制了它在高频大、中功率领域的应用。20世纪80年代后期，以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为代表的复合型器件快速发展。IGBT是MOSFET和GTR的复合，它把MOSFET的驱动功率小、开关速度快的优点和GTR通态压降小、载流能力大的优点集于一身，性能十分优越，使之成为现代电力电子技术的主导器件。集成门极换流晶闸管(IGCT)于20世纪90年代后期出现，结合了IGBT与GTO的优点，容量与GTO相当，开关速度快10倍，且可省去GTO庞大而复杂的缓冲电路，只不过所需的驱动功率仍很大。20世纪80年代中后期，另一重要的发展是功率集成电路(PIC)的研制成功，PIC在制造过程中，把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起，使电力电子装置的结构紧凑、体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助元件做成模块的形式，这给应用带来了很大的方便。1.1.4.2电力电子器件的特点电力电子器件可直接用于处理电能，实现电能的变换与控制，同处理信息的电子器件相比，具有以下特点。①电力电子器件一般都工作在开关状态。导通时（通态）阻抗很小，接近于短路，管压降接近于零，而电流由外电路决定；阻断时（断态）阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定。电力电子器件工作时不断在导通和关断状态之间切换，其动态特性（也就是开关特性）和参数，也是电力电子器件特性很重要的方面。电路分析时，一般用理想开关来代替，忽略切换过程。②电力电子器件具有较大的功率损耗。电力电子器件尽管工作在开关状态，但其处理的电功率较大，具有较大的导通电流和阻断电压。导通时器件上有一定的通态压降，形成通态损耗；阻断时器件上有微小的断态漏电流流过，形成断态损耗。器件开通或关断的转换过程中产生开通损耗和关断损耗，总称为开关损耗；这些电力电子器件自身的功率损耗通常远大于只用于处理信息的电子器件，为了避免因损耗散发的热量导致温度过高而损坏电力电子器件，不仅在器件封装上要考虑散热设计，而且在其工作时一般都。4第1章绪论还需要设计安装散热器③需要专门的驱动电路实现控制。电力电子器件在装置中通常连接于主电路，而主电路中的电压和电流一般都较大，而控制电路的元器件只能承受较小的电压和电流，因此在主电路和控制电路之间，需要一定的中间电路对控制电路的信号进行放大后传递到主电路，这就是电力电子器件的驱动电路。④电力电子器件需要缓冲电路和保护电路。电力电子器件主要工作在高速切换状态，切换过程中往往有电压和电流的过冲，而电力电子器件承受过电压和过电流的能力却要差一些，因此，在主电路和控制电路中需附加一些缓冲电路和保护电路，以保证电力电子器件和整个电力电子装置正常可靠运行。1.1.4.3电力电子器件的分类电力电子器件一般有三个端子（也称极或管脚），其中两个连接在主电路，而第三端被称为控制端（或控制极）。器件通断是通过在其控制端和一个主电路端子之间加一定的信号来控制的，这个主电路端子是驱动电路和主电路的公共端，一般是主电路电流流出器件的端子。(1)按控制程度分根据能被驱动（触发）电路输出控制信号所控制的程度，可将电力电子器件分为不可控器件、半控型器件和全控型器件①不可控器件是不能用控制信号来控制其开通和关断的电力电子器件，如电力二极管。此类器件的开通和关断完全由其在主电路中承受的电压、电流决定。对电力二极管来说，加正向阳极电压，二极管导通；加反向阳极电压，则二极管关断。②半控型器件是能利用控制信号控制器件导通，但不能控制器件关断的电力电子器件。晶闸管及其大多数派生器件都为半控型器件，它们的开通由触发电路的触发脉冲来控制，而关断则只能由其在主电路中承受的电压、电流或其他辅助换流电路来完成③全控型器件是能利用控制信号控制器件导通，也能控制器件关断的电力电子器件，通常也称为自关断器件。大功率晶体管(giattraitor,GTR)、门极可关断晶闸管(gatetur-offthyritor,GTO)、功率场效应晶体管(owerMOSFET,P-MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(iulated-gateiolartraitor,IGBT)等都是全控型器件。(2)按驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的性质不同分按驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的性质不同，电力电子器件可分为电流驱动型和电压驱动型①电流驱动型器件通过从控制端注人或者抽出电流来实现器件的导通或者关断，如SCR、大功率晶体管(GTR)、门极可关断晶闸管(GTO)。②电压驱动型器件仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现器件的导通或者关断，如功率场效应晶体管(P-MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。电压驱动型器件实际上是通过加在控制端上的电压在器件的两个主电路端子之间产生可控的电场来改变流过器件的电流大小和通断状态，所以又称为场控器件，或场效应器件。(3)按载流子类型分根据参与导电的载流子类型不同，电力电子器件可分为单极型、双极型和复合型器件5.电力电子技术三类。通过半导体器件的电流由器件内部的电子或空穴作为载体，只有电子或只有空穴参与导电的器件称为单极型器件，如功率MOSFET。同时有电子、空穴参与导电的器件称为双极型器件，如GTR。由单极型器件与双极型器件复合而成的器件称为复合型器件，如IGBT。单极型器件只有多数载流子导电，没有少数载流子的存储效应，因而开通、关断时间短。同时，单极型器件的输人阻抗很高，二次击穿的可能性极小。然而，单极型器件的不足之处是通态压降高，电压和电流额定值比双极型器件小。单极型器件适用于功率较小、工作频率高的电力电子设备。双极型器件的特点是，通态压降较低、阻断电压高、电压和电流额定值较高，因此适用于大中容量的变流设备。(4)按驱动信号的波形分按照驱动信号的波形（电力二极管除外）电力电子器件可分为脉冲触发型和电平控制型两类。脉冲触发型器件通过在控制端施加一个电压或电流的脉冲信号来实现器件的开通或者关断控制，如SCR和GTO。电平控制型器件必须通过持续在控制端和公共端之间施加一定电平的电压或电流信号来使器件开通并维持在导通状态或者关断并维持在阻断状态，如IGBT、P-MOSFET、GTR1.1.5电力电子技术的应用随着新理论、新器件、新技术的不断涌现，特别是与微电子技术的日益融合，电力电子技术的应用领域不断地得以拓展。目前，电力电子技术已广泛应用于电机控制系统、电解电镀、感应加热、电力系统、新能源发电、灯光照明、家用电器、办公自动化和航空航天航海等领域。1.1.5.1在电机控制系统中的应用电机控制技术的发展与电力电子技术和计算机控制技术的进步紧密联系，电力电子器件和计算机构成了电机控制系统的物质基础。电力电子器件的作用更为关键，可以说新一代的器件带来了新一代的变换器，又推动了新一代电机控制系统的形成和发展。(1)变流器耦合供电的直流电动机调速系统由于直流电动机中产生转矩的电枢电流和励磁磁通两个要素相互没有耦合，可通过相应电流分别控制，因此直流电动机调速易获得良好的控制性能及快速的动态响应，过去在变速传动领域中一直占据主导地位。晶闸管构成的静止直流电源装置，其结构简单、技术成熟、动静态特性好、效率高，便于实现四象限运行和自动控制，已广泛应用于直流电动机调速系统，应用实例有矿井提升机、轧钢机、回转窑和龙门刨等电气设备的电控系统。(2)绕线式异步电动机串级调速系统绕线式异步电动机转子也可以进行功率传递，构成转差功率控制的调速系统。在串级调速系统中，电机转子侧接入一个三相不可控整流器，将交流滑差功率转换为直流形式，由电源侧的三相全控桥工作在有源逆变状态，吸收滑差功率返回电网。由于电机转子侧采用了不可控整流器，决定了滑差功率流动方向只能是从电机转子到电网，使电机转速从同步转速向下调节。串级调速系统结构简单、调速性能好、节能效果显著。(3)笼型异步电动机的变频调速。6···试读结束···...

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图书名称：《电工电子技术》【作者】陈佳新主编【丛书名】普通高等教育电工电子基础课程系列教材【页数】262【出版社】北京：机械工业出版社,2021.01【ISBN号】978-7-111-66320-1【价格】45.00【分类】电工技术-高等学校-教材-电子技术-高等学校-教材【参考文献】陈佳新主编.电工电子技术.北京：机械工业出版社,2021.01.图书封面：图书目录：《电工电子技术》内容提要：本书依据教学要求编写，全面系统地论述了电工电子技术的基本理论及应用分析。全书分为12章，主要内容包括：电路的基础概念和基本定律、电路的分析计算方法、正弦稳态交流电路的分析计算、一阶线性电路的暂态分析、变压器与电动机、常用半导体器件、基本放大电路、集成运算放大器及其应用、直流稳压电源、逻辑代数基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路。本书配套多媒体电子课件和部分参考答案。本书配套了多媒体电子课件，欢迎选用本书作教材的老师登录www.cmedu.com注册下载。本书可作为高等学校非电类专业相关课程的教材，也可作为相关行业领域工程技术人员科技工作者的重要参考资料。《电工电子技术》内容试读第1章电路的基本概念和基本定律随着科学技术的飞速发展，现代电工电子设备种类繁多，规模和结构更是日新月异，但无论怎样设计和制造，这些电工电子设备几乎都是由各种基本电路组成的。所以，学习电路的基础知识，掌握分析电路的规律与方法，是学习电工电子技术的重要内容，也是进一步学习电机、电气和电子技术的基础。本章重点阐明了有关电路的基本概念、基本元件特性和电路基本定律。1.1电路和电路模型1.1.1电路1.电路及其组成简单地讲，电路就是电流通过的路径。实际电路通常由各种电路元器件（如电源、电阻器、电感线圈、电容器、变压器、二极管、晶体管等)相互连接组成。每种电路元器件都具有各自不同的电磁特性和功能。按照人们的需要，把相关电路元器件按一定方式进行组合，就构成了一个电路。当某个电路元器件数目很多且电路结构较为复杂时，通常又把这些电路称为电网络。手电筒电路、单个照明灯电路是在实际应用中较为简单的电路，而电动机电路、雷达导航设备电路、计算机电路、电视机电路是较为复杂的电路，但不论是简单还是复杂，电路的基本组成部分都离不开三个基本环节：电源、负载和中间环节。电源是向电路提供电能的装置，它可以将其他形式的能量，如化学能、热能、机械能、原子能等转换为电能。在电路中，电源是激励，由其产生的电压、电流称为响应。根据激励与响应的因果关系，有时将激励称为输入，响应称为输出。负载是取用电能的装置，它将电能转换为其他形式的能（如机械能、热能、光能等）。通常在生产与生活中用到的电灯、电动机、电炉、扬声器等用电设备都是电路中的负载。中间环弹簧节在电路中起着传递电能、分配电能和控制整个电路的作用。U电灯泡中间环节可以是由开关和连接导线、保护和检测装置等组成，也可以是由许多电路元件组成的网络系统。在图1.1.1所示的手电筒照明电路中，电池作为电源开关9金属连片电灯泡作为负载，导线和开关作为中间环节，将电灯泡和电图1.1.1手电筒照明电路池连接起来。2.电路的种类及功能工程应用中的实际电路，按照功能的不同可分为两大类：一是完成能量的传输、分配和转换的电路，如图1.1.1所示，电池通过导线将电能传递给电灯泡，电灯泡将电能转化为光能和热能，这类电路的特点是大功率、大电流：二是实现对电信号的传递、变换、储存和处·2电工电子技术理的电路，图1.1.2所示的是一个扩音机的工作过程，传声器将声音的振动信号转换为电信号，即相应的电压和电流，经过放大处放大理后，通过电路传递给扬声器，再由扬声器还原为声音，这类电传声器器扬声器路的特点是小功率、小电流。图1.1.2扩音机电路1.1.2电路模型实际电路的电磁过程是相当复杂的，难以进行有效的分析计算。在电路理论中，为了方便实际电路的分析和计算，通常在工程实际允许的条件下对实际电路进行模型化处理，即忽略次要因素，抓住足以反映其功能的主要电磁特性，抽象出实际电路器件的“电路模型”。例如电阻器、灯泡、电炉等，这些电气设备接收电能并将电能转换成光能或热能，光能和热能显然不可能再回到电路中，因此把这种能量转换过程不可逆的电磁特性称为耗能。这些电气设备除了具有耗能的电磁特性外，还具有其他一些电磁特性，但在研究和分析问题时，即使忽略这些其他电磁特性，也不会影响整个电路的分析和计算。因此，可以用一个具有耗能电磁特性的“电阻元件”作为它们的电路模型。将实际电路元件理想化而得到的只具有某种单一电磁特性的元件，称为理想电路元件，简称电路元件。每种电路元件都体现了某种基本现象，具有某种确定的电磁特性和精确的数学定义。常用的有表示将电能转换为热能的电阻元件、表示电场性质的电容元件、表示磁场性质的电感元件、电压源元件和电流源元件等，其电路符号如图1.1.3所示。本章后续将分别介绍这些常用的电路元件。将由理想电路元件相互连接而组成的电路称为电路模型。如图1.1.1中，电池对外提供电压的同时，内部也有电阻消耗能量，所以电池用其电压源、和内阻R,的串联表示；电灯泡除了具有消耗电能的性质（电阻性）外，在通电时还会产生磁场，具有电感性。但是电感十分微弱，可忽略不计，因此可认为电灯泡是一个电阻元件，用R表示。图1.1.4所示为图1.1.1的电路模型。今后本书所涉及的电路，均指由理想电路元件构成的电路模型。R电阻电感电容①D开关电压源电压源电流源电源负载图1.1.3理想电路元件的符号图1.1.4手电筒照明电路的电路模型1.2电路的基本物理量1.2.1电流电流等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，用符号(t)和g(t)分别表示电流和电荷量，即i(t)=da(t)(1.2.1)dt第1章电路的基本概念和基本定律·3在国际单位制(SI)中，电荷量dg(t)的单位为库仑[C],时间t的单位为秒[],电流的单位为安培[A]。通常，习惯上将正电荷移动的方向规定为电流的正方向，也称为电流的实际方向。如果电流的大小和方向都不随时间变化，则把这种电流称为恒定电流，简称直流(D-rectCurret,DC),可用符号I表示。如果电流的大小和方向都随时间变化，则把这种电流称为交变电流，简称交流(AlteratigCurret,AC),可用符号i(t)来表示。以上规定了电流的实际方向，但是在进行电路分析时，电路中某个元件或某段电路的电流方向是未知的，因此在分析计算前需要先假定电流的参考方向。参考方向的假定可以是任意的，一般可用一个实箭头表示。如图1.2.1a所示，长方框表示电路中的一个元件或一段电路。箭头由a指向的方向，是假定流经这个元件的电流的参考方向。但流过该元件的电流的实际方向可能是由a指向,也可能是由指向a。也就是说，电流的参考方向与电流的实际方向要么相同，要么相反。若电流的实际方向是由a指向,即如图1.2.1中虚线箭头所示，它与假定的参考方向一致，则电流i为正值，即igt0。在图1.2.1c中假定电流的参考方向是由指向a,而实际方向是由a指向,与电流i的参考方向相反，即ilt0。这样，在已经假定电流参考方向的情况下，电流i值的正与负，就反映了电流的实际方向。若没有假定电流的参考方向，电流的正值和负值就毫无意义，所以在分析电路时要预先假定电流的参考方向。一电流参考方向一电流参考方向电流参考方向10o-oHO-o心0电流实际方向电流实际方向ilt0a))图1.2.1电流的参考方向1.2.2电压电压等于单位正电荷在电场力作用下由a点移到点时所做的功，即dwaUa=(1.2.2dq式中，dw为转移过程中电荷dg所失去的电能，单位为焦耳[J刀；电压单位为伏特[V]。单位正电荷在电场力的作用下由a移到,消耗电能，则a点是高电位点，称为正极，用符号“+”表示，点为低电位点，称为负极，用符号“-”表示。电荷转移失去电能表现为电压降落，即电压降。通常，电路中两点之间的电压方向可用电压极性或电压降方向表示。若电压的大小和极性均不随时间变动，则这样的电压称为恒定电压或直流电压，可用符号U表示。若电压的大小和极性均随时间变化，则称为交变电压或交流电压，用符号“(t)表示。电路两点之间的电压如同电流一样，在计算时也需要假定参考极性或参考方向。在图1.2.2a中，如果假定a点的电位高于点的电位，则a点为“+”极性，点为“-”极性。若实际中a点的电位高于点的电位，则电压ugt0,这表示元件两端的电压实际极性·4电工电子技术与参考极性相同，或者说电压实际方向与参考方向一致。如果“lt0，说明电压的参考方向与实际方向相反，如图1.2.2所示。电压参考极性电压参考极性oaoogt0电压实际极性ult0电压实际极性a】图1.2.2电压的参考极性一个元件中通过的电流或端电压的参考方向可以分别任意指定。如果假定流过元件的电流参考方向是从标有电压“+”极性的一端指向电压“-”极性的一端，即电流和电压参考方向一致，则把这种电流和电压参考方向称为关联参考方向，如图1.2.3所示。在图1.2.3中，N表示电路的一部分，N有两个端子与外电路相连，为二端电路，其电流i的参考方向是从电压的“+”极端流入二端电路，再从“一”极端流出，电流和电压参考方向一致，所以是关联参考方向。当电压和电流的参考方向不一致时，称为非关联参考方向。图1.2.3c所示的电流与电压是非关联参考方向。为了方便分析问题，常在电路中指定一点作为参考点，假定该点的电位是零，用符号“⊥”表示，如图1.2.4所示。在生产实践中，把地球作为零电位点，凡是机壳接地的设备，机壳电位即为零电位。有些设备或装置的机壳并不接地，而是把许多元件的公共点作为零电位点。电路中其他各点相对于参考点的电压就是各点的电位，用V表示，单位为伏特[V]。任意两点间的电压等于这两点的电位之差，即V=V。-V,。NRa))图1.2.3关联和非关联参考方向图1.2.4零电位示意图电路中各点电位的高低是相对的，参考点不同，各点电位的高低也不同，但是电路中任意两点之间的电压与参考点的选择无关。电路中，凡是比参考点电位高的各点电位都是正电位，比参考点电位低的各点电位都是负电位。【例1.2.1】求图1.2.5中a点的电位+12V40220+12V50230Q4】图1.2.5例1.2.1图解对于图1.2.5a有20V=40+20×12V=4y对于图1.2.5,有第1章电路的基本概念和基本定律·530V=-4V+50+30×[12-（-4)]V=2V国际单位制(S)已规定了电路变量的单位，如安、伏、秒等。表1.2.1所示为部分国际单位制中规定的十进制倍数和分数的单位词头1微安[uA]=1×10-6安[A]5千伏[kV]=5×103伏[V2毫秒[m]=2×10-3秒[]表1.2.1部分国际单位制倍数与分数词头词头名称词头名称倍数词头符号分数词头符号中文原文（法）中文原文（法）102太[拉]teraT10-1分decid109吉[咖]giga10-2厘ceti10兆megaM10-3毫millim103kilok10-6微micro102百hecto10-9纳[诺]ao10十decada10-2皮[可]ico1.2.3电功率电流通过电路时传输或转换电能的速率，即单位时间内电场力所做的功，称为电功率，简称功率。数学描述为dwP=dt(1.2.3)式中，为功率。在国际单位制中，功率的单位是瓦特[W],规定元件1内提供或消耗1J能量时的功率为1W。常用的功率单位还有千瓦[kW],1kW=1000W。将式(1.2.3)等号右边的分子、分母同乘以dg后，变为dwdwedg=uidtdadt(1.2.4)可见，元件吸收或发出的功率等于元件上的电压乘以元件中的电流。若元件的电流为直流电流1，电压为直流电压U,则电功率为P=UI(1.2.5当式(1.2.4)或式(1.2.5)中的电压和电流是关联参考方向时，则为元件吸收的电功率。若在某一时刻，gt0,表明元件吸收电功率；lt0,表明元件实际上提供电功率或输出电功率。当电流的单位为安培[A]、电压的单位为伏特[V]、能量的单位为焦耳[J]、时间的单位为秒[]时，电功率的单位为瓦特[W]。电气设备或元件长期正常运行的电流允许值称为额定电流，其长期正常运行的电压允许值称为额定电压。额定电压和额定电流的乘积为额定功率。通常电气设备或元件的额定值标在产品的铭牌上。如一白炽灯标有“220V、40W”,表示它的额定电压为220V,额定功率为40W。a))【例1.2.2】计算图1.2.6所示各电路的电功率。设图1.2.6a中，(1)1=1A,U=2V:(2)1=1A,U=图1.2.6例1.2.2图6电工电子技术-2V。设图1.2.6中，(1)I=-2A,U=3V(2)I=-2A,U=-3V。解在图1.2.6a中，I和U为关联参考方向。(1)元件吸收的电功率为P=Ul=2×1W=2W计算结果为正值，表明该元件吸收了2W电功率。(2)元件吸收的电功率为P=UI=(-2)×1W=-2W计算结果为负值，表明该元件向外提供2W电功率。在图1.2.6中，电压和电流为非关联参考方向，U与1的乘积表示该元件提供的电功率。(1)元件提供的电功率为P=UⅡ=3×(-2)W=-6W计算结果为负值，表明该元件吸收了6W电功率。(2)元件提供的电功率为P=U1=(-3)×(-2)W=6W计算结果为正值，表明该元件向外提供6W电功率。1.3电路元件电路元件是构成电路的基本单元。元件按一定方式相互连接而组成电路，这种连接是通过元件端子来实现的。元件就其端子的数目而言，可分为二端元件和多端元件。具有两个以上端子的元件称为三端、四端、…、端元件，统称为多端元件。元件的主要电磁特性通过端子间的有关变量来描述，不同变量间的特定关系反映了不同元件的性质。元件的这种关系可用一条曲线、一个或一组方程来表示，该曲线称为元件的特性曲线，该方程或方程组称为元件的定义（或特性）方程或方程组。通常，在电路分析中，用元件端电压与电流的关系(VoltageCurretRelatio,VCR)来表征元件的特性。VCR方程也称为元件的特性方程或元件的约束方程。集总（参数）元件假定：在任何时刻，流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流，且两个端子之间的电压为单值量。由集总元件构成的电路称为集总电路，或称为具有集总参数的电路。电路元件还可以分为线性元件和非线性元件、时变元件和时不变元件等。本章介绍的元件均是线性时不变元件。1.3.1电阻元件电阻是一种最常见的、用于反映电流热效应的二端电路元件。电阻元件可分为线性电阻和非线性电阻两类，如无特殊说明，本书所涉及的电阻元件均指线R(G性电阻元件。在实际交流电路中，白炽灯、电阻炉电烙铁等均可看成是线性电阻元件。图1.3.1a所示为线性电阻的符号，在电压、电流的关联参考方向a)下，其端子的伏安关系为图1.3.1电阻的符号和特性uRi(1.3.1)式中，R为常数，用来表示电阻及其数值。···试读结束···...

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图书名称：《模拟电子技术第2版》【作者】韩党群；赵东波；刘勃妮【页数】323【出版社】西安：西安电子科技大学出版社,2021.12【ISBN号】978-7-5606-6318-0【价格】52.00【分类】模拟电路-电子技术【参考文献】韩党群；赵东波；刘勃妮.模拟电子技术第2版.西安：西安电子科技大学出版社,2021.12.图书封面：图书目录：《模拟电子技术第2版》内容提要：本书主要介绍半导体及其模拟器件的应用电路、相关知识和分析理论。全书共10章，内容包括二极管、三极管及其放大电路、场效应管及其放大电路、放大器的频率响应、集成运算放大器、反馈、运算放大器应用、功率放大电路、信号的产生与变换电路及直流稳压电源等，每章含相关电路的Multiim仿真内容，全书配套了PPT、习题答案及仿真案例的电子资源，供读者扫码下载，以方便学习和应用。本书适合作为普通高等院校电子信息类专业模拟电子技术课程的教材使用，亦可作为各类电子竞赛的培训用书及相关专业工程技术人员的参考资料。《模拟电子技术第2版》内容试读第1章二极管K第1章二极管半导体材料的发现和使用是现代电子技术的基础。本章初步认识半导体材料及其性质，进而学习半导体材料构成的PN结的结构、特性及二极管的分类与应用。1.1害导体材料自然界的物质种类繁多，形态各异，特性差别巨大，这才造就了这个▣神奇多彩的世界。在电学领域人们非常关注各种物质的导电性，按照导半导体材料电性的不同可以把物质划分为导体、绝缘体和半导体。大部分金属物质如金、银、铜、铁等具有良好的导电性能，称为导体，导体的电阻率通常小于106Ω·m橡胶、塑料、玻璃等物质导电性能极差，几乎不导电，称为绝缘体，绝缘体的电阻率大于102·。导电性能介乎导体与绝缘体之间的物质如硅、锗、硒等称为半导体，其电阻率在106~108Ω·m之间。半导体材料对于电子技术的发展起着决定性的作用，现代电子技术以及以此为基础发展起来的计算机技术、通信技术、信息处理技术等都是建立在半导体材料的应用基础之上的。在长期研究和应用半导体材料的过程中，人们发现半导体材料具有许多独特的特性，主要体现在其热敏特性、光敏特性及掺杂特性上。所谓热敏特性是指半导体材料在不同的温度条件下其导电性能不同，比如热敏电阻就是利用半导体材料对温度变化的热敏特性制成的。所谓光敏特性是指半导体材料在受到不同波长、不同强度的光照射的情况下体现出的导电性能的变化，如光敏电阻、光敏二极管及光电池等都是利用半导体器件的光敏特性工作的。所谓掺杂特性是指在半导体材料中参入适量的杂质元素可以改变半导体材料的导电性能的特性，二极管、三极管及场效应等大量的半导体器件都是利用半导体材料的掺杂特性进行工作的。1.1.1本征半导体纯净且不含杂质的半导体材料称为本征半导体。这一类的物质从原子微观结构上看其典型特征为通常具有4个价电子，位于元素周期表的第V主族，如硅和锗等。硅原子的外围电子数为14，其对应的原子结构示意图如图1-1所示。硅原子聚合在一起形成硅的晶体，其结构如图1-2所示。在晶体中每个硅原子与相邻的4个硅原子之间通过共用最外层的价电子形成稳定的共价键结构，这样每个硅原子通过与相邻原子之间共用价电子形成8个最外层电子的稳定结构。本征半导体中的共价键结构并非牢不可破，受外界热能、光能的激发这些共价键可能断裂，即某些共价键中的电子受到激发挣脱共价键的束缚成为自由电子，同时在自由电子逃脱的位置留下一个“空位”，把这个空位称为空穴。每有一个共价键断裂，就对应形成一。1·模拟电子技a…》4+4图1-1硅原子结构图图1-2硅的晶体结构个自由电子和一个空穴，因此受外界能量激发而产生的自由电子和空穴总是成对出现的称为电子-空穴对。自由电子和空穴是半导体材料导电的载体，称为载流子。电子带负电，自由电子在本征半导体内部可以自由移动形成导电电流，称为电子电流；空穴带正电，空穴也可以导电，形成的导电电流称为空穴电流。空穴导电的原理可以这样理解：某个空穴临近的共价键断裂形成的自由电子被该空穴俘获，形成新的共价键，该空穴与自由电子复合消失，但是在新断裂的共价键的位置上又出现了一个新的空穴，可以把这个新出现的空穴看作是原来的空穴移动到了此处，空穴不断地被复合、移动、再复合、再移动就形成了空穴电流。温度的变化对本征半导体中自由电子和空穴的浓度有较大的影响。以硅晶体为例，在一273℃（即热力学温度0K)时本征半导体的共价键的价电子得不到足够的激发能量，保持稳定，此时的半导体内部没有可自由移动的载流子，不能导电，相当于绝缘体。随着温度的上升，半导体材料的导电能力增强，当温度达到室温25℃时，硅晶体中自由电子的浓度达到1.45×101°/cm3。图1-3所示为载流子形成过程示意图，图中不受共价键束缚的黑点表示自由电子，自由电子挣脱后的位置上形成空穴，用空心小圆圈表示。温度越高，本征半导体受热激发产生的载流子浓度越高，导电能力越强。虽然温度升高可以激发出大量的载流子，但是受热激发而断裂的共价键占整个共价键的比例微乎其微，因此本征半导体即使受热激发产生了大量的载流子，其导电能力仍与金属导体的导电性能相差甚远。电子空穴空穴电子图1-3载流子的形成·2第1章二极管SSAASSS1.1.2杂质半导体本征半导体在半导体元器件的生产过程中主要充当基础材料来使用，通常在本征半导体中掺入微量的“杂质”元素构成杂质半导体。根据掺杂元素的不同，杂质半导体又可以分为P型半导体和N型半导体。1.P型半导体在本征半导体中掺人微量的+3价元素，如硼、铟等，即可构成P型半导体，图1一4所示为在硅材料中掺入硼元素形成的P型杂质半导体材料的晶体结构。掺人的十3价硼原子在与硅原子形成共价键结构时，由于硼原子最外层只有3个价电子，因此每个硼原子只能与3个相邻的硅原子结合形成共价键结构，由于缺一个价电子不能与第4个相邻的硅原子形成共价键，这样就在该硼原子外部形成了一个空位，如果这个硼原子周围的硅晶体的共价键受激发断裂形成的自由电子被硼原子俘获，填补到该空位上就可以在硼原子外部形成4个完整的共价键结构了，此时的硼原子变成了一个不可移动的带负电的离子，而失去电子的位置上形成了一个带正电的空穴，此时整个半导体对外仍呈现电中性。参杂的浓度越高，杂质半导体材料中的空穴的浓度就越高。在P型半导体中由于掺杂提供了大量空位+4的空穴，因此空穴的浓度远高于因共价键激硼原子发断裂而产生的自由电子的浓度，因此把空+4+4+4穴称为多数载流子，简称多子，而自由电子空穴空穴的浓度仅与激发产生的自由电子的浓度有电子+3+4关，并且数量极少，称为少数载流子，简称少硼原子子。由于掺人的杂质元素可以接收自由电子形成共价键结构，因此把掺入的杂质元素称图1-4P型半导体为受主元素。2.N型半导体在本征半导体中掺人少量的十5价元素，如磷、砷等，即可构成N型半导体。图1-5所示为在硅材料中掺入少量磷元素形成的N型杂质半导体的晶体结构。掺入的十5价磷原子在与硅原子形成共价键结构时，由于磷电子原子最外层价电子数为5个，每个磷原子与+4+4周围的4个硅原子形成共价键后多出一个电磷原子子，该电子由于不受共价键的束缚成为自由+4电子，失掉一个电子的磷原子成为带正电的空穴电子离子，但是整个杂质半导体对外显示电中性。电子+4摻杂浓度越高，提供的自由电子的浓度就越一磷原子高，N型半导体材料的导电性就越好。每个杂质原子提供一个自由电子，称为施主元素。图1-5N型半导体·3·模拟电子技术…》在N型半导体中除了杂质提供的大量的自由电子外，杂质半导体本身也会由于激发而产生少量的电子一空穴对，因此自由电子的浓度远高于空穴的浓度，称为多子，而空穴称为少子。1.1.3化合物半导体由单一的硅、锗等第V主族元素构成的本征半导体也称为元素半导体，由几种元素化合而成的半导体材料称为化合物半导体，如砷化镓(GaA)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)及锑化铟(IS)等。化合物半导体材料由于在某些方面的突出特性而使其得到广泛的应用。化合物半导体材料也可以通过掺杂得到对应的杂质半导体。随着微电子技术的发展，砷化镓材料已是化合物半导体材料中应用最为广泛、相关技术最为成熟的材料。采用砷化镓材料制作的超高速集成电路和微波、毫米波单片集成电路是雷达电子对抗、高速计算机及卫星通信设备提高速度的关键电路，亦广泛用于蜂窝电话、数字个人通信、光纤通信以及航天系统等领域。采用砷化镓材料可制作半导体发光器件，如发光二极管(LED)和固体半导体激光器(LD),尤其是以砷化镓材料制作的各种发光二极管，具有耗电量小、寿命长、发热量少、反应速度快、体积小等许多优点，是当今半导体照明工程中不可或缺的一大材料分支，其相关产品已在室内及户外显示、LCD背光源、全彩显示屏、交通信号灯、汽车灯具等领域得到了广泛应用。1.2PN结及其特性通过半导体加工工艺把P型半导体与N型半导体紧密地结合在一▣起，在两种材料的接触面之间就形成了PN结。PN结及其特性1.2.1PN结的结构P型半导体掺人的杂质元素提供导电空穴，空穴带正电，每个带正电的空穴与提供该空穴的杂质离子一起对外显示电中性，如果杂质原子俘获了外来电子，复合掉了本身的空穴，则成为带负电的离子，则必然在其他位置由于失去电子而形成新的空穴，带负电的杂质离子与对应的空穴整体上对外仍然显示电中性。这里为研究问题简单起见，我们认为P型半导体材料中每个杂质原子提供了一个带正电的空穴，而自身成为带负电的离子。对于N型半导体而言，参入的杂质提供导电的自由电子，电子带负电，每个杂质原子可以提供一个自由电子，而自身由于失去一个电子而带正电，成为带正电荷的离子。掺杂形成的离子是不能移动的，但是它可以参与导电，真正起导电作用的是空穴和自由电子。当把两种不同的杂质半导体结合在一起时，在两种材料的接触面会出现什么现象呢？P型半导体内部的多子为空穴，浓度远远高于少子电子的浓度；N型半导体的多子为电子，其浓度远远高于少子空穴的浓度。当两种半导体材料结合在一起时，在接触面两侧，P型半导体中空穴的浓度远远高于N型半导体中空穴的浓度，而N型半导体中电子的浓度又远远高于P型半导体中电子的浓度。由于接触面两侧彼此的多子的浓度存在很大的差异，因此浓度高的一侧的多子会向浓度低的一侧移动，使接触面两侧的多子的浓度趋于平衡，4第1章二极管k把这种由于浓度差引起的载流子的移动称为扩散运动。图1-6所示为PN结形成开始阶段多子扩散示意图。由于扩散运动的存在，N型半导体一侧的多子电子扩散到P型半导体一侧，并与P型区的多子大量复合，P型区的空穴被复合以后只留下带负电的杂质离子；同理，P型区的空穴扩散到N型区并与N型区的电子大量复合，N型区的电子被复合掉后只留下带正电的杂质离子，把接触面两侧多子被复合后剩余的带电离子层称为耗尽层。由于杂质离子带电，将在接触面的两侧由带电离子形成一个区域电场，称为内电场，内电场的方向由N型区指向P型区。内电场的形成对多子的扩散具有阻碍作用。随着扩散的持续，两侧带电离子层越来越宽，内电场变得越来越强，电场对多子的扩散的阻碍作用越来越强，多子的扩散变得越来越困难，越来越弱。图1-7所示为PN结的结构示意图。P型耗尽层N型P型N型8ooo⊙⊕®@©oOOOO④⊕⊕④内电场E图1-6扩散运动图1-7PN结结构示意图其实，P型区和N型区都存在一定量的少子，少子的数量虽然少，但是双方的少子可以彼此移动到对方参与导电，把少子的这种移动称为漂移运动。在P型区和N型区接触之初，两边的多子浓度差大，多子扩散运动强烈，少子的漂移运动很弱，但是随着扩散的持续，内电场出现并不断加强，内电场对于P型区的少子电子及N型区的少子空穴穿越接触面有加速作用，因此，随着内电场的增强，扩散运动变得越来越弱，漂移运动却变得越来越强，最终扩散运动和漂移运动达到平衡，耗尽层不再加宽，内电场也稳定下来，把此时存在于P型半导体材料和N型半导体材料接触面之间的这样一种结构就称为PN结。它是接触面两侧多子的扩散运动与少子的漂移运动达到动态平衡的结果。PN结的发现和应用对电子技术的发展起到了巨大的、基础的作用，如果没有PN结，很难想象现在的科技发展会是一番什么样的状况！1.2.2PN结的导电性能给PN结的两侧施加不同电压，研究PN结在不同电压条件下的导电性能，并定义流过PN结的电流与PN结两侧所加电压的关系为PN结的伏安特性。根据所加电压方向的不同，PN结的伏安特性又分正向伏安特性和反向伏安特性。1.正向伏安特性给PN结外加直流电压，P型区接电源的正极，N型区接电源的负极，此时称PN结加正向电压或PN结正偏，如图1-8所示。这里取流入P型区的电流I的方向为电流的参考正方向，规定PN结上电压U的参考方向为P型区为正，N型区为负。由于外加电源的接入，P型区注入了大量的正电荷，N型区注入了大量的电子，并且由于外加直流电压UE的存在，在PN结的耗尽层的两侧建立起一个外加的电场E,,该电场与PN结的内电场E方向相反，因此内电场E必然受到外加电场E,的削弱，E的削弱则有利于PN结两侧多子的·5·模拟电子技术…》扩散，因此扩散运动加强，耗尽层被压缩变窄。当外加直流电压幅值足够高时，两侧的多子的扩散运动足够强，耗尽层被压缩到完全消失，PN结呈现导通的状态。耗尽层P型被压缩N型3oa白ococoo00ooogI/mA日日日日：⊙①①©①①25内电场E20一外电场E11510R00.20.40.60.81.0UW图1-8PN结正偏图1-9PN结正向伏安特性图1-9为硅材料PN结加正偏电压时的伏安特性示意图，从图可以看出，当外加电压幅值比较低时，PN结的导通电流几乎为零（其实此时的电流是有的，只是电流非常微弱，忽略掉了)，但是随着外加电压的增加，PN结的导通电流开始出现，并且，在此之后随着外加直流电压的增大电流急剧上升。把PN结电流近似为零的区域称为死区。PN结的正偏导通电流随外加正偏电压的变化现象与PN结内部微观结构在正偏电压作用下的变化是一致的。当正偏电压幅值较小时，PN结的耗尽层只是被压缩变薄，PN结两侧多子的扩散仍然受到内电场的阻碍，电流很小；当外加正偏电压增加到一定幅值，耗尽层几乎被压缩消失，此时扩散电流出现并上升，之后随着外电压的增大而增大；当正偏电压足够强，内部的耗尽层及内电场完全被瓦解，此时PN结两侧完全导通，外电压的增加全部转化为回路电流的增加，电流上升显著。在图1一8所示的测试电路情况下，如果在PN结导通后显著地调高外加电压U:的幅值，PN结两端的电压U并不会显著上升，而是近似为一个常数，对于硅材料PN结，该电压约为O.6~0.7V,此时，电源电压主要消耗在回路串联电阻R上。如果没有串联电阻R,给PN结直接施加较高的电压，PN结将产生很大的电流，长时间工作必然造成PN结的损坏。2.反向伏安特性和正偏电压的方向相反，P型区接直流电源的负极，N型区接直流电源正极，称PN结外加反向电压或PN结反偏。图1-10所示为PN结耗尽层反偏伏安特性测试电路。在此，仍规定流入PN结PP型被拉宽N型型区的电流方向为电流的正方向，PN结上电压的参880⊙⊙9⊕eo'oOO⊙日⊙④⊕⊕⊕④考方向仍取P型区为正，N型区为负。可以看出，此白8白日a⑧⑧®e8时外加直流电压在PN结两侧产生一个外电场E,,该日O⊙⊙⊙①①①o外电场的方向与PN结本身内电场E的方向一致，因内电场E此相当于内电场E增强，耗尽层变宽，多子的扩散运外电场E动被进一步抑制。由于PN结两侧等效的电场增强，有利于PN结两侧少子的漂移运动，因此反偏状态下R的PN结会有从N型区到P型区的漂移电流，但是由。6图1-10PN结反偏···试读结束···...

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图书名称：《电工电子技术》【作者】邱世卉【丛书名】职业教育联盟系列课程【页数】99【出版社】重庆：重庆大学出版社,2021.02【ISBN号】978-7-5689-2522-8【价格】49.80【分类】电工技术－职业教育－教材；电子技术－高等职业教育－教材【参考文献】邱世卉.电工电子技术.重庆：重庆大学出版社,2021.02.图书封面：图书目录：《电工电子技术》内容提要：本书共分两部分，第一部分为电工技术，包括电路的基本概念和基本定律、电路的基本分析方法、正弦交流电路、磁路与变压器、三相异步电动机及继电接触器控制系统、安全用电。第二部分为电子技术，包括半导体二极管及其应用、半导体三极管和放大电路、集成运算放大器及其应用、门电路和组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、脉冲信号的产生、AD和DA转换。.《电工电子技术》内容试读理论部分电子产品制造业一般使用的材料可以分为两大类：生产物料和辅助物料。其中生产物料大体可以分为：电子元器件、五金件、塑料件等；辅助物料可以分为：标签、洗板水、热水管、焊锡丝等。随着科技的不断发展，电子技术与其应用领域的飞速发展，目前所用的元器件种类不断的增多，要想从事电子技术这个行业，对于从事电子行业的工程师来说，电子元器件就像人们日常食用的米饭一样，是每天都要接触和使用的。学习和掌握常用的电子元器件的性能、用途、质量判别方法，对提高电气设备的装配质量以及电子设备开发、电路设计等将起着重要的保证作用。其中电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路等都是电子电路中常用的器件。1.1电阻器和电位器的介绍1.1.1关于电阻器的命名与分类作为电子行业的工作者，电阻器是无人不知、无人不晓的。它的重要性毋庸置疑。人们都说“电阻器是所有电子电路中使用最多的元件”。电阻器的使用数量在整个电子设备中约占元器件总数的30%，电阻器的质量的好坏将会对电路工作的稳定性产生极大的影响。电阻器的主要作用：稳定和调节电路中的电流和电压，还可以作为分流器、分压器和负载使用。1.电阻器的命名电阻器，一般我们把它简称为电阻，通常用电气符号R表示。电阻器是在实际电路中起特定作用的元件。电阻的单位是欧姆，用字母2表示，常用单位还有千欧(k2)、兆欧(M2)等。换算关系：1k2=1032,1M2=1062。直插式电阻示意图，如图1.1所示。图11直插式电阻示意图国产电阻器的型号命名方法如下：第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字，如R表示电阻，W表示电位器。第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，比如T-碳膜、什合成碳膜、S-有机实心、N无机实心、]-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型，比如1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6精密、7-精密、8-高压、9特殊、G-高功率、T-可调。第四部分：序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外形尺寸和性能指标等。如图1.2RT11型普通碳膜电阻所示。第四部分：序号第三部分：特征（精密）第二部分：材料（氧化膜）第一部分：主称（电阻器）图1,2RT11型普通碳膜电阻式电阻2,电阻器的分类电阻器按结构可以分为固定电阻器和滑动可调电阻器两大类。固定电阻器：其阻值是固定的，厂商生产后就不在改变：可调电阻器的阻值：其阻值在一定范围内可以调整：如图1.3所示。图1.3固定电阻器和可调电阻器在实际开发中，我们工程师一般把固定阻值的电阻器称为“电阻”，由于材料和工艺的不同，固定电阻也可以分为：膜式电阻、实心电阻、特殊电阻、金属绕线电阻。什么是电位器呢？电阻阻值可以调节的电阻器被称为电位器，它是电阻阻值能够在一定范围内连续可调的电阻器，一般的可调电阻器有3个接头，主要应用在可调电路中。1.1.2电阻的额定功率电阻的额定功率：在规定的环境温度和湿度小，假设周围空气不流通，在长期连续负载不损坏或者不改变性能的情况下，电阻上允许消耗的最大功率。在实际使用中，为了保证安全，一般选取其额定功率在它时间电路中消耗的功率高1~2倍。额定功率分为19个等级，常用的有0.05w、0.125w、0.25w、1w、2w、3w、5w、10w,在电路图中非线绕电阻器额定功率的符号，如图1.4所示。W/423w图1.4电阻器的额定功率1.1.3电阻阻值识别与标示法gt直标法：用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为±20%。gt文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第位小数阻值和第二位小数阻值。表示允许误差的文字符号：D、F、G、J、K、M,允许偏差分别为：±0.5%、±1%、±2%、±5%、±10%、±20%gt数码法：在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。偏差通常采用文字符号表示。gt色标法：用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。国外电阻大部分采用色标法。黑0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、银-士10%、无色-土20%。当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为偏差。当电阻为五环时，最后一环与前面四环距离较大。前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位为偏差。其中对于贴片电阻来讲，贴片电阻阻值识别方法如下：在通常的贴片电阻，电阻表面都标识数字，或用字母来表示，阻值数法如下。(1)第一、二位数代表的是电阻的实数。6···试读结束···...

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图书名称：《数字电子技术与仿真》【作者】刘海珊，李洪芹【丛书名】新工科人才培养.电气信息类应用型系列规划教材【页数】234【出版社】北京：中国铁道出版社,2021.01【ISBN号】978-7-113-27456-6【分类】数字电路-电子技术-高等学校-教材【参考文献】刘海珊，李洪芹.数字电子技术与仿真.北京：中国铁道出版社,2021.01.图书封面：图书目录：《数字电子技术与仿真》内容提要：本教材是电气信息类专业平台课，通过电子技术的基本理论和基本知识的学习，还能帮助读者为今后着手进行中大规模数字电路或数字系统的设计打下坚实的理论基础。本书内容安排采用先“逻辑”后“电路”的次序，首先讲解数制、码制和逻辑代数等基础知识，接着重点讲解组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析与设计方法，再介绍触发器、时序逻辑电路的分析与设计、门电路与半导体存储器的电路结构、工作原理，数字电子电路及系统设计，并采用当今数字设计实验验证的新方法Proteu来描述仿真数字电路，生动形象、直观明了，易于理解。《数字电子技术与仿真》内容试读第1章逻辑代数基础☒引言本章主要介绍数制和码制的基本概念和数字电路中常用的数制和编码，并重点讨论不同数制之间的转换方法。同时介绍了二进制数的基本运算和反码、补码的定义及运算。最后讨论了各种不同的编码方式。详细介绍了逻辑代数的基本运算、基本定律和基本运算规则，然后介绍逻辑函数的表示方法及逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法。逻辑代数有其自身独立的规律和运算法则，而不同于普通代数。修内容结构常用的数制数制与码制不同数制之间的转换码制基本逻辑运算逻辑运算组合逻辑运算逻辑代数的基本公式和基本规则四种典型方式逻辑代数基础逻辑函数的表示方法各种表示方法之间的相互转换逻辑函数表达式的两种标准形式公式法逻辑函数的化简H卡诺图法逻辑函数表达式形式的变换学习目标通过本章内容的学习，应该能够做到：(1)熟练掌握数制和码制；(2)灵活运用逻辑代数的基本公式和运算规则；(3)学会逻辑函数的表示方法及其相互转换；(4)熟练掌握逻辑函数表达式的两种标准形式；(5)掌握逻辑函数的公式化简和卡诺图化简法，以及包含无关项的逻辑函数的化简；(6)掌握逻辑函数表达式的四种类型及相互转换。2数字电子技术与仿真1.1数制与码制电子系统中的信号可以分为两大类：模拟量和数字量。模拟量是随时间连续变化的物理量。其特点是具有连续性。表示模拟量的信号称为模拟信号，工作在模拟信号下的电子电路称为模拟电路。数字量是时间、幅值上不连续的物理量。其特点是具有离散性。表示数字量的信号称为数字信号，工作在数字信号下的电子电路称为数字电子电路。数字信号通常用数码来表示，数码可以通过数制表示数值的大小，如二进制码、十进制码和十六进制码等。用数码通过码制来表示不同的事物或事物的不同状态，码制是指不同的编码方式，如各种BCD码、循环码等。1.1.1常用的数制1.十进制数十进制是最常见、最广泛使用的一种数制，可表示数的基本数符为0~9，是以10为基数的进位计数制。进位规则是“逢十进一，借一当十”。其中位权以基数为底，数位序数为指数的幂。通常，一个整数数位为，小数数位为m的十进制数N可写成：(N)0=(K-1×10-1+K.-2X10-2+…+K1×102+K。×10°+K-1×101十…十K-mX10m)(1-1)=公(K×10)mm均为绝对值比如：(328.013)1。=3×102+2×10+8×10°+0×10-1+1×102+3×10-3小数点左起首位称整数部分位，其位权为10°=1注意：考虑到十进制数的特点，其分析过程起始位置的特殊性，此方法又称位置计数法，即从小数点处开始左右分析。一个数码的进制表示，可用数字下标来表示，如(N)2表示二进制；(N)。表示十进制；(N)g表示八进制；(N)1表示十六进制。有时也用字母作为下标，如(N)B表示二进制，B即Biary(N)D表示十进制，D即Deci-mal(N)o表示八进制，O即Octal(N)H表示十六进制，H即Hexadecimal.2.二进制数二进制数可表示数的基本数符为0或1，是以2为基数的进位计数制。进位规则是“逢二进一，借一当二”。比如，两个一位二进制数1相加时，产生高位进位1，其结果为二进制数10。第1章逻辑代数基础1+1110通常，一个整数数位为,小数数位为m的二进制数N可写成：(N)2=(B.X2-1+B。2X22+…+B:×2+B。X2°+B1X11+…十BmX1m)0=D,×2)(1-2)例如：(11011.11)2=1×24+1×23+0×22+1×21+1×2°+1×21+1×2-2=16+8+0+2+1+0.5+0.25=(27.75)10拓展知识：计算机存储器的基本存储单位是存储单元，每个单元存放一字节二进制数。存储器由许多存储单元组成，各存储单元给予编号，称为存储地址，采用若干字节二进制表示。例如：80X86CPU处理的信息以字节为单位。一字节表示8位二进制数，其数值范围是00000000~11111111，即0~255：双字节表示16位二进制数，其数值范围是00…00~11…11，即0~65535；四字节表示32位二进制数，其存储范围为0~22，约4GB:八字节表示64位二进制数，其存储范围为0~24，性能优于32位。3.十六进制数十六进制数的基数是16，可表示数符为0~9、A~F,对应的十进制数为0~15，是多位二进制数的一种简明表示形式。二进制整数从最低位（小数从最高位）起，每四位用一位十六进制数表示；若缺位，则用零补齐。例如：(110110011)B=(000110110011)B=(1B3)H(5FB.03)H=(010111111011.00000011)B(F9AD)H=(1111100110101101)B注意：目前在计算机上常用的是8位、16位和32位二进制数表示和计算，由于8位、16位和32位二进制数都可以用2位、4位和8位十六进制数表示，故在编程时用十六进制书写非常方便。不同进制数的对照表见表1-1。表1-1不同进制数的对照表十进制数二进制八进制十六进制000000000010001011020010022030011033040100044050101055060110066070111077第1章逻辑代数基础50.500021.000…整数部分为1=k-4故(0.8125)1o=(0.1101)2一个十进制数既有整数又有小数，则分别转换后相加即可。参照上述计算结果则有：(12.8125)。=(1100.1101)2若小数乘2无法使尾数为零，则可根据精度要求求出足够位数。另外，无论整数部分还是小数部分，k,的取值顺序一定不能错。2.十进制与八进制、十六进制之间的相互转换数制转换实质就是将一个数从一种进位制转化为等值的另一种进位制。比如，将十进制转换为八进制、十六进制，对于整数部分和小数部分分别采取与前述十进制转二进制相同的方法。整数部分转换除以基数8或16，得到的余数几位k,以此类推，反复将每次得到的商除以基数直到商为零，就可以得到整数部分的每一个系数。小数部分转换乘以基数8或16，所得乘积的整数部分即为k,以此类推，将每次乘以基数得到的乘积的小数部分再乘以基数，直到小数部分为零；或小数部分不为零，但已满足误差要求进行“四舍五入”为止。从而求出八进制或十六进制小数部分的每一个系数。反之，将二进制、八进制、十六进制转换为十进制，只需要按照前文所述内容按位权展开即可，求各位数值之和即可得到相应的十进制数。3.二进制与八进制之间的相互转换从表1-1中可以看到，每位八进制数均可用三位二进制数表示。故而，以小数点为界，将二进制数的整数部分从低位开始，小数部分从高位开始，每三位一组，首（尾）位不足三位的补零，然后每组三位二进制数用一位八进制数表示。例1.1将(11101.010101)2转换为八进制。(011101.010101)￥￥￥￥=(35.25)8反之，若将八进制转换为二进制，见例1.2。例1.2将(62.45)。转换为二进制。(62.45)8=(110010.100101)24.二进制与十六进制之间的相互转换由于二进制的位数比较多，不便于书写和记忆，通常可用十六进制数或者八进制数来描述二进制数。从表1-1中可以看到，每位十六进制数均可用四位二进制数表示。故而，以小数点为界，将二进制数的整数部分从低位开始，小数部分从高位开始，每四位一组，首位不足四位的补零，然后每组四位二进制数用一位十六进制数表示。6数字电子技术与仿真例1.3将(1011110.1011001)2转换为十六进制。(01011110.10110010)2=(5E.B2)H反之，若将十六进制转换为二进制，见例1.4。例1.4将(9F1C.04A)H转换为二进制。(9F1C.04A)H=(1001111100011100,000001001010)2注意：(1)二进制转换为十进制：一般直接按照公式直接展开即可。(2)十进制转换为八进制（十六进制）：一般先把十进制转换为二进制，再转换为八（十六)进制。(3)八进制（十六进制）转换为十进制：先把八（十六）进制转换为二进制，再转换为十进制。1.1.3码制1.原码、反码和补码各种数制都有原码、反码和补码之分。前面介绍的十进制数和二进制数都属于原码。二进制的反码和补码很重要，因为它们允许表达负数。在数字电子计算机中，二进制数的正负号也用0和1表示，以最高位作为符号位，正数为0,负数为1。例如：00100表示+410011表示-3(01010111)2=(+87)10符号位(11010111)2=(+87)10符号位为了简化运算电路，在数字电路中两数相减的运算是用它们的补码相加来完成的。二进制数的补码是这样定义的：最高位为符号位，正数为0，负数为1；正数的补码和它的原码相同；负数的补码为原码的数值位逐位求反，然后在最低位上加1。例如：计算(1001)2一(0101)2，根据二进制减法运算规则有：1001-01010100在采用补码运算时，首先求出(1001)2和一(0101)2的补码，即正数的补码是符号位加数值位，正数的符号位为0，数值位为正数本身；负数的符号位为1，数值位为正数逐位求反后再加1，即···试读结束···...

2023-03-01 数字电子技术基础 数字电子技术基础第六版课后答案pdf

图书名称：《电工电子实训教程》【作者】王俊生【页数】271【出版社】北京：机械工业出版社,2021.11【ISBN号】978-7-111-69059-7【价格】59.00【分类】电工技术-教材-电子技术-教材【参考文献】王俊生.电工电子实训教程.北京：机械工业出版社,2021.11.图书封面：图书目录：《电工电子实训教程》内容提要：本书主要针对电类专业“电子实习”课程教学编写，兼顾非电类“电工电子实习”课程教学。所选用的课程内容和项目模块是以学生就业为导向，根据企业对专业所涵盖的岗位工作任务及职业能力需求编写的，遵循学生认知规律，紧密结合职业资格鉴定标准，充分体现以任务为引领、依据项目教学的特点。相对传统教材，本书以工艺训练为主线，突出安装调试、故障分析、故障维修等技能，对学生进行规范化的工程训练。内容上注重广泛性、科学性、实用性和先进性，注重新知识、新技术的介绍，从工程实际的角度，培养学生分析和解决实际问题的能力、工程实践能力和创新意识。《电工电子实训教程》内容试读第1篇常用仪器仪表及安全用电数字万用表、数字存储示波器、信号发生器是电工电子技术人员在工作中经常使用的电子仪器仪表，是电子产品维修者的必备工具，本篇以VC9800系列数字万用表、GDS1102B型数字存储示波器、AFG-2105型信号发生器为例，重点介绍三种仪表的特点及使用方法。Chater第1章数字万用表万用表是电子电路安装与调试过程中使用最多的测量仪表，最大的特点是有一个旋钮开关，各种功能靠这个开关来切换。万用表按指示方式可分为模拟万用表和数字万用表两大类，与模拟万用表相比，数字万用表灵敏度高、准确度高、显示清晰、过载能力强，所以现在数字万用表已成为使用主流，本章介绍VC9800系列数字万用表的特点及使用方法。1.1VC9800系列万用表特点VC9800系列万用表是一种四位半数字仪表，是一种性能稳定、用电池驱动的高可靠性的数字万用表。仪表采用42mm字高液晶显示屏(LCD)显示，读数清晰：具有约15延时背光及过载保护功能，可用来测量交直流电压、电流、电阻、电容、二极管、晶体管等参数，实物如图1-1-1所示。CIORVO9807A'Me阳LCD保持、开启关闭背光灯电源开关背光指示灯品体管测试插座功能选择旋钮20A电流测试插座电压、电阻、电容、温度、二极管、“”极插座200mA电流测试插座电容、温度、“”极插座及公共地图1-1-1万用表实物图2第1篇常用仪器仪表及安全用电●◆1.2VC9800系列万用表使用方法1.2.1测量交直流电压、电阻、电容、二极管、晶体管、频率方法及注意事项1.测量方法测量以上元器件时，将万用表红表笔插入“V”插孔，黑表笔插入“COM”插孔：将功能旋钮旋到相应档位进行测量。两端元器件将红黑表笔跨接在器件上或电路中进行测量。2.注意事项(1)档位选择：测量交直流电压、电阻、电容时首先选好测量档位，如果不知道所测量元器件参数值大小，需要将功能开关旋至对应选项的最大档位，根据所测值大小再更换至合适档位进行测量。(2)测量超量程：如果测量电压、电阻、电容时所选择的档位较小，测量值超出量程范围，万用表显示“OL”或“1”，此时必须将旋钮开关旋至较高档位，确定测量值之后再重新选择合适档位。如果所测值超过最高档位的最大值，则有损坏万用表的危险，此时需要更换测试仪器。若被测二极管开路或极性反接，显示“OL”。(3)测电压：测量电压较高时，要注意用电安全，避免触电危险，在完成电压测量的操作之后，需要断开表笔与被测电路的连接；测量交流电压不能超过750V(有效值)，测量直流电压不能超过1000V。(4)测电阻：1)测量电阻时如电阻值超过1MΩ时，读数需要几秒时间才能稳定。2)测量在线电阻时，要确认被测电路所有电源已关断及所有电容都已完全放电时才可进行。3)测量低阻时，表笔会带来内阻，为获得精确读数，可以先记录表笔短路值，然后在测量读数中减去表笔短路时的数值得到电阻值。4)禁止在电阻量程测量电压。(5)测电容：1)测量电容容量之前，对电容应充分放电，以防止损坏熔丝管和仪表。2)用20F档测量电容时，屏幕显示值可能有残留读数，此读数为表笔的分布电容，为精确读数，可在测量后，减去此数值」3)大电容档测量严重漏电或击穿电容时，将显示一些数值且不稳定；测量大电容时，读数需要几秒时间才能稳定。(6)测量二极管：选择“才、”档，当万用表红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管负极时，万用表上显示二极管的正向电压值，否则显示“OL”。(7)测量晶体管：根据所测量的晶体管是NPN型或PNP型、然后将晶体管按照发射极、基极、集电极分别插入对应插孔(8)测频率：将表笔或屏蔽电缆插入“COM”和“V//Hz”插孔：将旋钮开关旋转3444电工电子实训教程至频率档上，将表笔或电缆跨接在信号源或被测负载上。测量时需要注意以下几点：1)在噪声环境下，测量小信号时最好使用屏蔽电缆。2)输入超过10V(有效值)，可以读数，但可能超差。3)禁止输入超过250V直流电压或交流峰值的电压值。(9)勿在电阻量程、“+、”档输入电压，避免损坏仪表。3.数字万用表使用中容易出现的问题1)用错档位，比如测直流电压时用了交流电压档位，需要使用者使用前注意先选好档位。2)量程使用错误，初学者尤其是大中专院校学生容易出现这种问题。3)测电流时万用表表笔忘记换位置，仍然用电阻电压插孔。4)测量晶体管时判断错误，引脚位置插错，测量二极管时正负极性弄错。1.2.2交直流电流的测量1.测量方法1)将万用表红表笔插入“mA”插孔（最大测量电流为200mA)或者插人“20A”插孔（最大测量电流为20A),黑表笔插入“COM”插孔2)将功能旋钮旋至相应电流档位，然后将仪表串接入待测回路中，被测电流值及红表笔点的电流极性将同时显示在屏幕上。2.注意事项1)在万用表串接到待测回路之前，应先将回路中的电源关闭。2)如果事先不知道被测电流大小，则需要将旋钮开关旋至最高档位，然后根据实际测量的电流值旋至相应电流档位；如果屏幕显示“OL”,表明被测电流超过万用表显示量程，需要旋至大量程档位上。3)最大输人电流为200mA或者20A(视红表笔插入位置而定)，过大的电流将会损坏mA档的熔丝，在测量20A要注意，每次测量时间不得大于10,过大的电流将使电路发热，甚至损坏仪表。4)当表笔插在电流输入端口上时，切勿把表笔测试针并联到任何电路上，会损坏熔丝和仪表。5)在完成所有的测量操作后，应先关断电源再断开表笔与被测电路的连接，对大电流的测量更为重要。6)禁止在电流插孔与“C0M”插孔之间输入高于36V的直流电压和高于25V的交流电压。7)本万用表测得的交流电流为有效值。1.2.3数据保持/背光的开启与关闭按下“HOLDB/L”按键，屏幕出现“HOLD”符号，当前数据就会保持在屏幕上；再次按下此键，“HOLD”符号消失，长按2为背光灯的开启与关闭。第1篇常用仪器仪表及安全用电●gt1.2.4自动开关机当仪表停止使用约15mi后，仪表便自动断电进入休眠状态；若要重新启动电源，按下“Power'”键，就可重新接通电源。按住“HOLDB/L”键，同时开启电源开关，屏幕上“AP0”符号消失，将取消自动关机功能。注：最后还有一个规定，万用表使用之后要把旋钮开关拨到交流电压最高档，以防别人不慎误操作测量220V市电电压而损坏仪表。chater第2章数字存储示波器示波器是利用示波管内电子射线的偏转，在屏幕上显示出电信号波形的仪器，是一种综合性的电信号测试仪器，既可以测量电压、电流的波形和元器件的特性曲线，还可以测量电信号的幅度、频率和相位等，是一种广泛用于科研、生产实践和实验教学的测试仪器。示波器有模拟示波器和数字示波器，现在广泛应用的是数字示波器，本章以GDS1102B型数字存储示波器为例介绍数字示波器的使用。2.1GDS1102B型数字存储示波器特点GDS1102B型数字存储示波器具有250MSa/实时采样率、25GS/等效采样率，高达10的峰值检测能力。实物如图1-2-1所示。功能键选择旋钮菜单键GwISTEKGOB-11D80水平调节开关通道接口垂直调节外部触发触发键图1-2-1GDS1102B型数字存储示波器实物图2.2GDS1102B型数字存储示波器使用方法1.参数设置(1)使用前请详细阅读使用说明书，明确各按键功能作用。6···试读结束···...

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图书名称：《电子技术》【作者】廖利华主编【丛书名】职业教育规划新教材【页数】231【出版社】成都：电子科技大学出版社,2019.12【ISBN号】978-7-5647-7525-4【价格】38.00【分类】电子技术-中等专业学校-教材【参考文献】廖利华主编.电子技术.成都：电子科技大学出版社,2019.12.图书目录：《电子技术》内容提要：本书的主要内容共分两篇：模拟电子技术篇包括二极管及其应用、晶体管及放大电路基础、常用放大器、正弦波振荡电路、直流电源、电力电子器件及应用；数字电子技术篇包括数字电路基础、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形产生与变换等。本书注重实践技能的培养和训练，内容力求少而精，理论联系实际，可作为中等职业院校电子类及相关专业的教材使用，也可供相关爱好者学习使用。《电子技术》内容试读第一章半导体元器件学习目标·了解PN结的单向导电性·掌握半导体二极管结构，电压、电流关系，主要参数，了解特殊二极管的作用·理解半导体三极管结构、放大作用、特性曲线和主要参数·了解半导体元器件查表法电子技术第一节半导体的基本知识物体根据导电能力的强弱可分为导体、半导体和绝缘体三大类。凡是容易导电的物质(如金、银、铜、铝、铁等金属物质)称为导体，不容易导电的物质（如玻璃、橡胶、塑料、陶瓷等)称为绝缘体，导电能力介于导体和绝缘体之间的物质（如硅、锗、硒等）称为半导体。半导体之所以得到广泛的应用，是因为它具有热敏性、光敏性、参杂性等特殊性能。一、本征半导体本征半导体是一种纯净的半导体晶体。常用的半导体材料是单晶硅(S)和单晶锗(Ge)。半导体硅和储都是4价元素，其原子结构如图1-1(a)、()所示。最外层是4个电子，将原子核和芯电子看成一个整体，称为惯性核，如图1-1(c)所示。惯性核带4个单位的正电荷，最外层有4个价电子，带4个单位负电荷，整个原子呈中性。电子轨道惯性核+3迈原子核价电子(a)硅原子()储原子(c)简化模型图1-1半导体的原子结构示意图本征半导体晶体结构示意图如图1-2所示。由图1-2可见，各原子间整齐而有规则地排列着，使每个原子的4个价电子不仅受所属原子核的吸引，而且还受相邻4个原子核的吸引，每一个价电子都为相邻原子核所共用，形成了稳定的共价键结构。每个原子核最外层等效有8个价电子，由于价电子不易挣脱原子核束缚而成为自由电子，所以，本征半导体导电能力较差。但是，如果能从外界获得一定的能量（如光照、温升等），有些价电子就会挣脱共价键的束缚而成为自由电子，在共价键中留下一个空位，称为“空穴”。空穴的出现使相邻原子的价电子离开它所在的共价键来填补这个空穴，同时，这个共价键又产生了一个新的空穴。这个空穴也会被相邻的价电子填补而产生新的空穴，这种电子填补原有空穴同时又产生新空穴的现象相当于带正电荷的空穴在运动，因此可以把空穴看成一种带正电荷的载流子。空穴越多，半导体的载流子数目就越多，形成的电流就越大。第一章半导体元器件由于热激发而产共价键生的自由电子+4+息盘厨整、价电子图1-2单品硅的共价键结构在本征半导体中，空穴与电子是成对出现的，称为电子一空穴对。其自由电子和空穴的数目总是相等的。本征半导体在温度升高时产生电子一空穴对的现象称为本征激发。温度越高，产生的电子一空穴对数目就越多，这就是半导体的热敏性。在半导体中存在着自由电子和空穴两种载流子，而导体中只有自由电子这一种载流子，这是半导体与导体的不同之处。二、杂质半导体在本征半导体中掺入微量的杂质元素，就会使半导体的导电性能发生显著改变。根据掺入杂质元素的性质不同，杂质半导体可分为P型半导体和N型半导体两大类。1.P型半导体P型半导体是在本征半导体硅（或储）中掺人微量的3价元素（如硼(B)、铟(I)、铝(A)等)而形成的。因杂质原子只有3个价电子，它与周围的硅原子组成共价键时，缺少1个电子，所以在晶体中便产生了一个空穴，当相邻共价键上的电子受热激发并获得能量时，就有可能填补这个空穴，使硼原子成为不能移动的负离子，而原来硅原子的共价键因缺少了一个电子，便形成了空穴，使得整个半导体仍呈中性，如图1-3所示。在P型半导体中，原来的晶体仍会产生电子一空穴对，由于杂质的参入，使得空穴数目远大于自由电子数目，成为多数载流子（简称多子），而自由电子则为少数载流子（简称少子)。因而P型半导体以空穴导电为主。2.N型半导体N型半导体是在本征半导体硅中掺人微量的5价元素（如磷(P)、砷(A)、锑(S)等)而形成的，杂质原子有5个价电子与周围硅原子结合成共价键时，多出1个价电子，这个多余的价电子易成为自由电子，如图1-4所示。在N型半导体中，同P型半导体一样，原来的品体仍会产生电子一空穴对，由于杂质的摻入，使得自由电子数目远大于空穴数目，成为多数载流子，而空穴则为少数载流电子技术子。因而N型半导体以自由电子导电为主。综上所述，在掺入杂质后，载流子的数目都有相当程度的增加。因而对半导体参杂是改变半导体导电性能的有效方法。空穴自由●●●●原子●蘭事44●图1-3P型半导体的共价键结构图1-4N型半导体的共价键结构三、PN结的形成及特性1.PN结的形成在同一块半导体基片的两边分别形成N型和P型半导体，它们的交界面附近会形成一个很薄的空间电荷区，称为PN结。PN结的形成过程如图1-5所示。P呕N区P空贵区一N0.0.0。⊙。9999Q0。⊙。®⊙⊙⊙●a0o。99o⊙O包旦●●●Q0.9.9⊙Q9●●●扩散运动方向内电场(a)多子扩散示意图)PN结的形成图1-5PN结的形成由图1-5(a)可见，界面两边明显存在着载流子的浓度差，N区的多子（电子）必然向P区扩散，并与界面附近P区的空穴复合，在N区留下一层不能移动的正电荷离子。同样，P区的多子（空穴）也会向N区扩散，并与界面附近的N区电子复合而消失，在P区留下一层不能移动的负电荷离子。扩散的结果使界面出现了空间电荷区，如图1-5()所示。空间电荷区形成了一个由N区指向P区的内电场。内电场的存在阻碍了扩散运动，但却使P区少子（电子）向N区漂移，N区的少子（空穴）向P区漂移。多子的扩散运动使空间电荷区加厚，而少子的漂移运动使空间电荷区变薄。当扩散与漂移达到动态平衡时，便形成了一定厚度的空间电荷区，称为P、结。由于空间电荷区缺少能移动的载流第一章半导体元器件子，故又称PN结为耗尽层或阻挡层。2.PN结的单向导电性(1)PN结正向偏置一导通。给PN结加上电压，使电压的正极接P区，负极接N区（即正向连接或正向偏置），如图1-6()所示。由于PN结是高阻区，而P区与N区电阻很小，所以外加电压几乎全部落在PN结上。由图1-6(a)可见，外电场将推动P区多子（空穴）向右扩散，与原空间电荷区的负离子中和，推动N区的多子（电子）向左扩散与原空间电荷区的正离子中和，使空间电荷区变薄，打破了原来的动态平衡。同时电源不断地向P区补充正电荷，向N区补充负电荷，其结果是使电路中形成较大的正向电流，由P区流向N区。这时PN结对外呈现较小的阻值，处于正向导通状态。(2)PN结反向偏置一截止。将PN结按图1-6()所示方式连接（称PN结反向偏置），外电场方向与内电场方向一致，它将N区的多子（电子）从PN结附近拉走，将P区的多子（空穴）从PN结附近拉走，使PN结变厚，呈现出很大的阻值，且打破了原来的动态平衡，使漂移运动增强。由于漂移运动是少子运动，所以漂移电流很小；若忽略漂移电流，则可以认为PN结截止。结变窄结变窄内电场方向内电场方向外电场方向外电场方向正向电流（很大）正向电流（很小(a)正向连接)反向连接图1-6PN结的单向导电性综上所述，PN结正向偏置时，正向电流很大；PN结反向偏置时，反向电流很小，这就是PN结的单向导电性。第二节半导体二极管一、半导体二极管的结构1.结构和符号半导体二极管又称晶体二极管，简称二极管。二极管按其结构的不同可以分为点接触电子技术型和面接触型两类点接触型二极管的结构，如图1-7()所示。这类管子的PN结面积和极间电容均很小，不能承受高的反向电压和大电流，因而适用于制作高频检波和脉冲数字电路里的开关元件，以及作为小电流的整流管。面接触型二极管也称面结型二极管，其结构如图1-7()所示。这种二极管的PN结面积大，可承受较大的电流，其极间电容大，因而适用于整流，而不适用于高频电路中。图1-7（©）所示是硅工艺平面型二极管的结构图，是集成电路中常见的一种二极管。二极管的图形符号如图1-7(d)所示。阳极铝合金小球引线八结阳极阴极N型锗片引线引线阳极金锑引线N共合金:D负极金属触丝外壳底座阴极P型支持衬底引线(a)点接触型二极管)面接触型二极管(c)集成电路中的平面型二极管(d图形符号图1-7半导体二极管的结构及符号2.类型二极管根据外形、结构、材料、功率和用途可分成各种类型，按国标GB249一74的规定，国产二极管的型号命名方法见附录A。二、半导体二极管的特性1.伏安特性根据制造材料的不同，二极管可分为硅、锗两大类。其伏安特性也相应地分为两类。图1-8()所示为硅二极管的伏安特性；图1-8()所示为锗二极管的伏安特性。现以图1-8(a)所示的硅二极管为例来分析二极管的伏安特性。(1)正向特性。OA段称为“死区”。在这一区间，正向电压增加时正向电流增加甚微，近似为零。这是由于正向电压较小时，外电场不足以克服PN结内电场对多子扩散运动的阻碍作用，只有极少数多子能越过PN结形成电流的缘故。在该区，二极管呈现出很大的正向电阻，对外不导通。A点所对应的电压被称为门槛电压（或死区电压），记作V:,其大小随二极管材料和温度的不同而不同，一般硅管约为0.5V,锗管约为0.2V。AB段称为正向导通区。随着外加电压的持续增大，外电场削弱了内电场对多子的阻碍作用，正向电流开始增大。在这一区间，正向电流变化范围相当大，但二极管两端电压的变化却很小。换句话说，在该区间，正向电压已大大削弱了内电场对多子的阻碍作用，多子在外电场作用下大量通过PN结。当正向电压从0.6V增加到0.8V时，电流急剧增···试读结束···...

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