电工电子基础脑图思维导图
电工行业相关硬件，电路与电子知识内容讲解
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思维导图大纲
电工电子基础思维导图模板大纲
电路的基本概念与分析方法
电路的概念
电路的组成及其作用
电路由电源，负载，中间环节组成
实现电能的传输，分配，转换
实现电信号的传递，存储，处理
与实体电路相对应的电路图称为实体电路的电路模型
电路的主要物理量
电流：带电粒子或电荷在电力场作用下的定向运动形成电流
电压：电力场把单位正电荷从一点移到另一点所做的功
电动势：电源力把单位正电荷从“-”极板经电源内部移到“+"极板所做的功
电位：电场力把单位正电荷从一点移到参考点所做的功
电能：W=UIt
电功率：P=dW/dt=UI=I^2R=U^2/R
电路的基本元件及其特性
电压源和电流源
常用无源元件
线性电阻元件，电容元件，线性电感
基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律
在任意时刻，流出任一节点的支路电流之和等于流入该节点的支路电流之和
基尔霍夫电压定律
在任意瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中的各段电压的代数和恒等于零
电路的基本分析方法
电压源，电流源等效转换
支路电流法
叠加定理
戴维宁定理
直流一阶电路的过度过程
过渡过程的产生和换路定律
RC电路的过渡过程及三要素法
RL电路的过渡过程
正弦交流电路
正选交流电的表示方法
瞬时值表示法
相量表示法
单一参数的交流电路
电阻电路
电感电路
电容电路
电阻，电感，电容元件的串联电路
电压三角形
阻抗三角形
功率三角形
功率因数的提高
阻抗的串联与并联
阻抗的串联
阻抗的并联
电路中的谐振
串联谐振
在串联电路中发生，条件：UL=UC
并联谐振
在并联电路中进行，条件：1/w0L=w0C
三相交流电路
三相电源及其连接形式
三相电源是由三相发动机产生的频率相同，幅值相同，相位互差120度的三相对称正弦电压
三相负载的连接形式
Y形联接，▲形联接
三相电路的功率
有功功率
三相总的有功功率等于各相功率之和
无功功率
三相总的有功功率等于各相功率之和
视在功率
S=(P^2+Q^2)1/2
磁路与变压器
磁路的基本知识
磁感性强度：是表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量
磁通：磁感应强度与垂直于磁场方向的面积乘积
铁磁材料：铁磁材料，非铁磁材料
相对磁导率：物理磁导率与真空磁导率的比值
磁路欧姆定律
磁通势：励磁电流和线圈匝数的乘积
交流铁芯线圈电路
功率消耗
铜损加铁损
变压器
电力系统：变压器用于改变供电系统的电压
电子线路：变压器用于改变电压，耦合电路，传送信号和实现阻抗的匹配
变压器结构：铁心，绕组
变压器的工作原理
变压器的额定值和运行特性
额定值：额定电压，额定容量，额定电流，额定频率，型号
变压器的功率损耗与效率
损耗：DP=DPC+DPF
效率：h=P1/P2
常用变压器
自耦变压器和调压器
小功率电源变压器
三相电力变压器
异步发电机
三相异步电动机的结构及转动原理
三相异步电动机的结构
定子
机座，定子铁心，定子绕组
转子
转子铁心，转子绕组，转轴
三相异步电动机的工作原理
三相异步电动机的电磁转矩与机械特性
三相异步电动机的电磁转矩
由转子电流的有功分量和定子旋转相互作用产生
三相异步电动机的机械特性
电动机的电磁转矩与转速之间的关系曲线
三相异步电动机的控制
电动机的起动控制
起动过程
电动机接通电源后，转速由零增至稳定运行状态的过程
直接启动，降压启动
电动机的制动控制
能耗制动
特点
制动准确，平稳，能量消耗小，但制动力较小，且需要直流电源
反接制动
特点
方法简单，制动效果好，能耗大
回馈制动
特点
电动机处于发电运行状态
电动机的调速控制
变极调速
电源频率不变，改变电动机的磁极对数p调速
变极调速
改变频率调整转速
变砖差率调速
可实现小范围无级调速，能耗大，效率低，广泛应用于起重设备
三相异步电动机的铭牌数据
铭牌的作用
向使用者简要说明电动机的一些额定数据和使用方法
型号，功率，电压，电流，转速，接法，频率，工作方式，其他
继电接触器控制系统
常用控制电器
刀开关
用来接通和断开不频繁操作设备的电源、
分为单极双极和三极
组合开关
接通或切断电源，控制小型笼型电动机的起动，停止，正反转等
按钮
用于接通或切断控制电路
熔断器
用于短路保护电路
由熔体，熔管，熔座组成
自动空气开关
用于低压电路的短路，严重过载及欠电压保护
交流接触器
用来频繁地接通或分断带有负载的主电路的自动控制电路
继电器
继电器是一种根据电或非电信号的变化来接通或断开小电流电路的自动控制电器。其输入量可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度等非电量，而输出则是触头的动作或电参数的变化。
热继电器
用于电动机的过载保护
中间继电器
用来传递或转换信号，或同时控制多个 电路，也可以直接控制小容量电动机或其它电气执 行元件。
结构：与交流接触器基本相同，只是容量小些， 触点多些。
笼型异步发电机的直接起动控制线路
三项笼型异步电动机的直接起动控制
用刀开关直接控制电路
继电-接触控制电路
点动控制电路
单向运行控制电路
多地控制电路
正反转互锁控制电路
行程控制
时限控制
笼型异步电动机的正反转控制
行程控制
当运动部件到达一定行程位置时采用行程开关来进行控制
用于控制运动部件的运动方向，行程大小或位置保护
行程开关
种类
电子式，机械式
时间控制
时间继电器
速度控制
速度继电器
根据电磁原理制成，主要用于在三相交流异步电动机反接制动系统
笼型异步电动机反接制动控制电路
联锁控制
按程序启动
按顺序停止
电气原理图的阅读
常用半导体器件
二极管
半导体的概述
本征半导体
纯净的半导体
N型半导体
在硅或绪的晶体中参入五价元素磷
P型半导体
在硅或绪的晶体中参入三价元素硼
PN结及其单向导电性
PN结的形成
PN结的单向导电性
二极管的结构与类型
构成
PN结+引线+管壳=二极管
二极管的伏安特性和主要参数
最大整合电流，最大反向工作电压，最大反向电流，最高工作频率
二极管的应用
整流电路
限幅电路
钳位电路
特殊二极管
三极管
三极管的结构和分类
结构
平面型
合金型
类型
材料分
硅管，储罐
结构分
NPN,PNP
使用频率分
低频管，高频管
功率分
小功率管，大功率管，率管
电流分配与放大原理
晶体管的放大的条件
内部条件
发射区掺杂浓度高
基区薄且参杂浓度低
集电结面积达
外部条件
发射结正偏
集电结反偏
三极管的伏安特性及其主要参数
伏安特性
输入特性
输出特性
输出特性曲线
主要参数及使用常识
共发射极电流放大系数
极限参数
半导体三极管的测试与应用
基本放大电路
共射极基本放大电路
电路的组成及各元件的作用
电路的组成
共基极，共发射极，共集电极
放大电路中各元件的作用
晶体管
放大元件
电源
保证发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置，为输出信号提供能量
集电极电阻
将电流的变化变换为电压的变化，以实现电压放大
基极电阻
是发射结处于正向偏置，提供大小适当的基极电流
耦合电容
用于隔断直流，耦合交流
放大电路的分析
分析三极管的基本思想和方法
放大电路的分析
估算法求静态工作点
图解法求静态工作点
放大电路的动态分析
图解法动态分析
电路参数对静态工作点的影响
微变等效电路法
放大电路的改进
射极输出器
电路的组成及工作原理
静态分析，动态分析
电路特点及应用
(1）作多级放大电路的输入级。由于输入电阻高可使输入到放大电路的信号电压基本上等于信号源电压。因此常用在测量电压的电子仪器中作输入级。 (2）作多级放大电路的输出级。由于输出电阻小提高了放大电路的带负载能力，故常用于负载电阻较小和负载变动较大的放大电路的输出级。 (3）作多级放大电路的缓冲级。将射级输出器接在两级放大电路之间，利用其输入电阻高、 输出电阻小的特点。可作丕胜抗父换用，在两级放大电路中间起缓计作用。
多级放大电路
电路结构与耦合方式
组成
输入级，中间级，输出级
级间耦合方式
直接耦合，阻容耦合，变压器耦合
多级放大电路的电路分析
多级放大电路电压放大倍数的计算
多级放大电路输入电阻和输出电阻
差分放大电路
功率放大电路
集成运算放大器
集成运放简介
集成运放的基本结构
输入级，输出级，中间级，偏置电路
集成运放的主要参数
开环差模电压增益，输入失调电压，输入失调电流，差模输入电阻，输出电阻，共模抑制比，最大差模输入电压，最大共模输入电压，静态功耗，最大输出电压幅度
理想集成运放的分析方法
理想集成运放及其传输特性
运算放大器输出电压与输入电压之间的关系曲线
放大电路的负反馈
反馈的基本概念
反馈
将电路的输出量的部分或全部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回路，以改善放大电路的某些性能
信号分正向传输和反向传输
负反馈的形式
电压反馈与电流反馈
电压反馈：反馈信号取自输出电压的部分或全部
电流反馈：反馈电流取自输出电流
串联反馈与并联反馈
串联反馈：反馈信号与输入信号以电压相减的形式在输入端出现
并联反馈：反馈信号与输出信号以电流相加减的形式在输入端出现
负反馈的类型
电压串联负反馈，电压并联负反馈，电流串联负反馈，电流并联负反馈
负反馈对放大电路性能的影响
降低放大倍数
提高放大倍数的稳定性
减少线性失真
对放大倍数输入电阻和输出电阻的影响
反馈组态与判别
反馈极性与判断
串联反馈和并联反馈的判别
电压反馈和电流反馈的判别
集成运算放大器的应用
信号运算
反向比例运算电路
同相比例运算电路
反向加法运算电路
同向加法运算电路
减法运算电路
积分电路
微分运算电路
信号处理
信号产生
信号发生器是一种不需要外加输入信号，依据自激振荡的原理
信号处理
滤波器
无源滤波器，有源滤波器
电压比较器
采样保持电路
直流稳压电源
整流与滤波电路
单相桥式整流电路
单项整流电路
半波整流
桥式整流电路
滤波电路
电容滤波电路
稳压电路
稳压二极管稳压电路
引起电压不稳定的原因
交流电源电压的波动
负压电流的变化
串联型稳压电路
基准电压电路，取样电路，比较放大电路，调整电路
三段继承稳压器
开关稳压电源
输入整流滤波器，控制电路，变换器，输出整流滤波器
晶闸管及整流电路
门电路及组合逻辑电路
数字电路基础
模拟信号和数字信号
模拟信号
时间上连续：任意时刻有一个相对的值
数值上连续：可以是在一定范围内的任意值
缺点：很难度量，容易受噪声干扰，难以保存
优点：用精确的值表示事物
模拟电路
处理和传输模拟信号的电路
数制与码制
概念
进位制，基数，位权，加权系数
常用数制
十进制，二进制，八进制，十六进制
逻辑代数中的基本运算
组合逻辑电路的分析与设计
基本逻辑函数的运算
与逻辑和与门
与逻辑和或门
与逻辑和非门
几种导出的逻辑运算
与非运算，或非运算，异或运算，与或非运算，同或运算
逻辑代数与逻辑函数化简
逻辑函数表示方法
任意一个逻辑函数，都可以用逻辑表达式，真值表，逻辑图，卡诺图，波形图等方法进行描述
编码器
二-十进制编码器
优先编码器
译码器和数字显示器
二——十进制译码器
显示译码器
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