电子电路基础

目录

第一章 电路的基本概念与基本定律

第二章 电路分析的基本方法

第三章 单相正弦电路分析

第四章 半导体器件与二极管电路

第五章 晶体管放大电路基础

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第一章 电路的基本概念与基本定律

一、基本概念
电路： 是由“用电设备或元器件（负载）”与“供电设备（电源）”，通过导线连接而构成的提供给“电荷流动”的通路。

电路的组成
电源：为电路工作提供能量；
用电设备/元器件：在电能作用下完成电路功能；
导线：连接电源和用电设备；
开关：控制电源的接入等；

电路的功能
能量传输： 将电源的电能传输给用电设备（负载）；
能量转换： 将传输到负载的电能根据需要转换成其它形式的能量，如：光、声、热、机械能等；
信息传输： 信息——（载体）——信号——电路——终端——（去载体）——信息（电流 / 电压）
信息处理： 接收信号——电路——处理信号

电流
电流：是电路中电荷流动量的度量，它代表单位时间流过电路中某一截面的净电荷量。
电荷流动不仅由数量，也有方向，因此电流是具有方向的。（规定正电荷流动的方向为电流的真实方向）
电流符号：用 I / i 表示；
电流单位：安培（A）

电压
电位：单位正电荷在电场中某点所具有的电位能。
电压：电路中两点之间的电位差。(规定电位下降的方向为电压的真实方向)
电压符号：用U / u表示；
电压单位：伏特（V）
电压降：电压Uab表示单位正电荷从a点移动到b点所失去的电位能。

电功率
电功率：是电路元件消耗电能快慢的度量，它表示单位时间内电路元件消耗的电场能量。
电功率符号：用P / p表示；
电功率单位：瓦特（W） 或 焦耳/秒（J/s）
计算公式：P = dW / dt = u * i (非关联参考方向下，P = -u * i)
功率平衡原理：电路中所有元件的功率之和为0（即能量守恒）

关联参考方向： 同一电路元件或电路部分，电压和电流的参考方向采用一致的方向。

电阻
电阻：由线性关系联系端电压 u 和电流 i 的二端元件。
电阻符号：用R表示；
电阻单位：欧姆
电阻元件的特性：欧姆定律；
"电阻值"计算公式：R = U / I
"电阻元件功率"计算公式：PR = U * I = R * i2 = U2 / R
电阻的线性关系，如下图所示：
“线性电阻”为经过u-i 平面原点上的一条直线;
“非线性电阻”为经过u-i 平面原点上的一条曲线；

电容
电容：指存储在极板上的“电荷量 q ”与两极板之间的“电压 u ”的代数关系。
电容元件原型：平板电容器；
电容符号：C（电容量）

电容单位：法拉（F）、微法（10-6F）、皮法（10-12F）
换算关系：1F = 10-6F = 10-12F
电容公式：1F = 1C / 1V
电容的线性关系，如下图所示：
“线性电容”为经过q-u 平面原点上的一条直线;
“非线性电容”为经过q-u 平面原点上的一条曲线;

电感
电感：流过线圈的“磁通量”与流过线圈的“电流 i ”的代数关系。
电感元件的原型：空心线圈；
电感符号：L（电感量）

电感单位：亨利（H）、毫亨(mH/10-3H)、微亨（10-6H）
换算关系：1H = 103mH = 106微亨
电感公式：1H = 1Wb / 1A
电感的线性关系，如下图所示：
“线性电感”为经过O-i 平面原点上的一条直线;
“非线性电感”为经过O-i 平面原点上的一条曲线;

二、理想特性
理想电压源
理想电压源：二端元件两端电压不随流过它的电流变化，保持固定的数值/变化规律。
“理想电压源”的伏安特性： 一条平行于电流轴的直线。
电压源符号：

注意：理想电压源使用过程中不能将两个电极短路，否则将损坏。

理想电流源
理想电流源：二端元件两端电源不随流过它的电压变化，保持固定的数值/变化规律。

“理想电流源”的伏安特性： 一条平行于电压轴的直线。

电流源符号：

注意：理想电流源的两端不能被开路（断开），否则将产生无穷大的电压。

三、电路的工作状态
在工作时，根据所接负载的不同，电路的工作状态分为三种：开路状态、短路状态、负载状态。
开路工作状态：
电路外接末端未接任何负载，端电流 i = 0 (开路)，
此时, 端口电压由电路内部电流与结构决定，称为“开路电压”&