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培训考核部分6第二部分培训考核内容课题一电子技术基础培训要点：本课题应重点掌握各种典型电子电路的功能、工作原理、性能指标和分析方法，电力半导体器件的结构、原理、特性和主要参数，使用与保护知识。一、模拟电子电路模拟电子电路，通常包括放大、运算、滤波、比较、波形变换、功率放大、稳压电路等，其常用的电子器件，有二极管、稳压管、晶体管、场效应晶体管和各种模拟集成电路（如集成运算放大器、集成比较器、集成功率放大器、含集成稳压器等）。各种模拟电子电路，均有各自的应用场合。1、晶体管放大电路晶体管放大电路的基本组成条件，是晶体管工作于放大区且信号能不失真的输入和输出。各种晶体管都是利用晶体管的电流放大特性，在输入信号的作用下，将直流电源的能量转变为输出信号的能量。放大电路的特点是电路中同时存在直流量和交流量，而且晶体管是非线性器件。分析放大电路时主要采用图解法和微变等放电路法的分析法。图解法是一种借助晶体管特性典线，进行作图求解的分析方法适用于分析输入信号幅值较大（如功率放大）、频率较低以及无反馈的放在电路，但它不能用来求取放大电路的某些指标，如输入电阻Ri、输出电阻R。等。而微变等效电路法，适用于分析输入信号幅值较小的电压放大电路。它是一种近似计算的分析方法，即在一定条件下用线性模型代替晶体管，然后用分析线性电路的方法来分析放大电路的各项参数和指标。常用的放大电路有电压放大电路、差功放大电路和功率放大电路等。晶体管电压放大电路的三种基本放大电路分别是共发射极电路，共集电极电路和共基极电路。差动放大电路有四种接法，即双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出和单端输入单端输出。功率放大电路主要有甲类和乙类等几种功率放大类型。乙类功率放大器的效率高于甲类功率放大器，理论上其效率最大值为78.5%，常见的无变压器互补型乙类功率放主器主要有OTL、OCL和BTL功率放大电路等。2、正弦波振荡器正弦波振荡器是一种能量变换装置，某功能是将直流电变换为具有一定频率和幅度的正弦交流电。它在测量、控制通信等许多领域中都得到了广泛应用。按振荡器中选频网络不同，正弦波振荡器可分为LC正弦振荡器、RC正弦波振荡器和石英晶体振荡器。其中LC正弦波振荡器可以产生高频正弦波信号，其输出正弦波信号的频率可达1000MHZ以上。RC正弦波振荡器可产生较低频率范围（如1HZ-1MHZ）的正弦波信号；石英晶体正弦波振荡器，利用石英晶体谐振器的品质因数很高，且谐振频率很精确和很稳定的特性，可获得很高的频率稳定度。3、集成运算放大器的应用集成运算放大器（简称运放）是一种高放大倍数（404-102）的直接耦合放大器。运放的主要技术指标有：开环差模电压放大信数Aod、共模抑制比KcmR、差模输入电阻Rid、输入失调电压UIO、输入失调电压的温漂dUIO/dT、输入失调电流IIO、输入失调电流的温漂dIIO/dT、最大共模输入电压UICM、最在差模输入电压UIDM等。培训考核部分7运放按其性能指标，分为通用型和专用型两大类，一般情况下可采用通用型。目前，运放作为一种基本的功能器件，已广泛用于各类线性、非线性电子电路中。运放的线性应用电路主要有反相输入放大器、同相输入放大器、反相加法运算放大器、差功输入运算放大器。运放在非线性应用电路中，主要用反相输入滞回电压比较器和锯齿波发生器两种。4、直流稳压电路直流稳压电源，一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。一般分为串联型和并联型两种，其中串联型稳压电路主要由基准电压电路，取样电路、比较放大电路和调整元件等组成。该线路具有输出电压稳定，纹波小的优点，但由于其调整管始终工作于线性放大区，因而管耗一般较大，电源变换效率较低，而且调整管所需的散热器的尺寸较大。为提高电源变换效率，可采用开关型稳压、电路，其调整元件工作在开关状态，通过改变调整管的导通时间与截止时间的比值，来保证输出电压稳定。二、数字电子电路数字电子电路是现代计算机、数控装置、数字式仪表等数字系统的基础。数字电路中的工作信号为脉冲信号，其输入信号和输出信号只有两种对立的状态，即电平的高低、脉冲的有无。为了便于研究数字电路，可用逻辑“1”表示高电平，用逻辑“0”表示低电平，这种表示法为正逻辑。反之，若用逻辑“0”表示高电平，用逻辑“1”表示低电平，就称为负逻辑表示法。通常采用的是正逻辑表示法。数字电路一般包括脉冲的形成、放大、整形、控制、记忆、计数、显示等电路，通常由数字集成电路等元器件组成。常用的数字集成电路有双极型的TTL集成电路（如CT54/74系列）和单极型的CMOS集成电路（如CC4000系列），其功能、型号较多，读者可查阅有关手册。TTL集成电路具有负载能力强、转换速度快等优点；CMOS集成电路具有静态功耗低、电源电压范围宽（3-18V）、输入阻抗高、扇出能力（即驱动同类CMOS门电路的能力）强、抗干扰能力强、逻辑摆幅大、温度稳定性好等特点，其工作速度低于TTL电路，其功耗随工作频率的升高而显著的增大。1、逻辑函数的化简逻辑函数，又称开关代数或布尔代数，是研究数字电路的数学工具，是分析和设计逻辑电路的重要基础。逻辑变量的取值只有“0”和“1”两种。如果输入逻辑变量A、B、C…确定后，输出逻辑变量F的值也按下定的逻辑关系被唯一地确定，那么F就是A、B、C…的逻辑函数。逻辑函数可以用逻辑表达式真值表、逻辑图和卡诺图等多种方法来表示。2、集成逻辑门电路在数字电路中，任何复杂的数字电路都可以由与门、或门和非门等基本逻辑门电路组成。逻辑门电路是组成数字电路的基础。（1）TTL与非门电路TTL门电路是晶体管——晶体管逻辑门电路的简称。它最大的特点是：当TTL与非门电路输入端全为“1”时，输出端为“0”；当输入端有“0”时，输出端为“1”。其逻辑功能可表示为：F=AB。（2）CMOS集成逻辑门电路MOS集成电路制造工艺简单、体积小、集成高度、输入阻抗高，已得到广泛的应用。MOS集成电路按其型式为NMOS、PMOS和CMOS三种。常用的CMOS电路又称为互补型MOS电路，是兼有增强型NMOS管和增强型PMOS管的集成电路。1）CMOS非门电流（CMOS反相器）当输入端为“1”时，输出端为“0”时，输入出端为“1”。该电路实现的逻辑功能为：F=A。培训考核部分82）CMOS与非门电路当两个输入端全为“1”时，输出端为“0”；当两个输入端中至少有一个为“0”时，输出端为“1”。该电路实现的逻辑功能为：F=AB。3）CMOS或非门电路当两个输入端全为“0”时，输出端为“1”；当两个输入端至少有一个为“1”时，输出端为“0”，该电路实现的逻辑功以膦：F=A+B3、组合逻辑电路组合逻辑电路在任意时刻的输出信号，只取决于该时刻的输入信号。而与信号作用之前电路的状态无关。组罗逻辑电路都是由基本逻辑门电路构成的。常见的组合逻辑电路有编码器、译码器、数字分配器、数字选择器、半加器、全加器、数码比较器、奇偶检验器等。4、集成触发器双稳态触发器简称触发器，它具有两稳定的工作状态，在适当的输入信号作用下，两种状态可以转换，当输入信号消失后，触发器状态保护不变。触发器具有记忆和存储的功能，它在某一时刻的输出不仅和当时的输入状态有关，而且还和在此之前有电路状态有关。双稳态触发器按其结构形式可分为：基本触发器、同步触发器、主体触发器、维技阻塞触发器；按其逻辑功能可分为：RS触发器、JK触发器、D触发器、T和T’触发器。5、时序逻辑电路时序逻辑电路在任何时刻的输出信号不仅取决于该时刻的输入信号，而且还取决于电路原来的状态。典型的时序逻辑电路有计数器、寄存器和顺序脉冲分配器等。1）计数器计数器是用于累计并寄存输入脉冲个数的时序逻辑电路。按计数过程数字增减来分，可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器；按数字的进位来分，可分为二进制计数器、十进制计数器和N型进制计数器；按各触发器状态转换方式来分，又可分为同步计数器和异步计数器。2）寄存器寄存器用来暂存数据和信息。按其功能的不同，分为数码寄存器和移位寄存器两种。数码寄存器的功能有：清除数码、接收数码、存储数码和输出数码。按接收数码方式，可分为单拍接收方式和双拍接收方式两种。移位寄存器的功能有：降具有存储数码的功能外，还具有移位的功能，即在移位控制脉冲的作用下，所存储的数码能逐位左移或右移。按其移位的方式，可分为单向移位寄存器和双向移位奇存器两种。6、数字显示电路数字显示电路通常由译码器和数字显示器件组成，其功能是将二进制代码信息用十进制数字显示。数字显示器件是用来显示数字、文字和符号的器件。常用的显示器件有辉光数码管、荧光数码管、发光二极管（LED）数码显示品德和液晶数码显示器（LCD）等。目前广泛应用的LED数码显示器，具有数字显示清晰醒目、工作电压低（15～3V）、体积小、寿命长（＞1000h）、响应速度快（＜100ns＝色彩丰富（有红、绿、黄等颜色）、运行可靠等特点。按其内部发光二级管连接方式的不同，可分为共阴极和共阳极两种LED数码管。7、A/D与D/A转换器培训考核部分9为了能够用数字系统（如电子计算机等）处理模拟信号，必须把模拟信号转换成数字信号，才能送入数字系统中进行处理，而处理后得到的数字信号通常还必须再转换成模拟信号，才能作为最终的输出信号。从模拟信号到数字信号的转换称为模/数转换（A/D转换），而从数字信号到模拟信呈的转换则称为数/模转换（D/A转换），用于进行相应转换的电路分别称为A/D转换器（即ADC和D/A转换器（即DAC）。三、电力半导体器件电力半导体器件是电力电子技术的基础，其性能的优劣在很大程度上决定了电力电子设备的技术经济指标。电力半导体器件一般工作在较为理想的开关状态，其显著的特点是导通时压降很低，关断时漏电流很小，消耗能量很少或几乎不消耗能量，因此电力电子技术（曾称为功率电子技术）具有高效率和节能的特点。常用的电力半导体器件有：普通晶闸管(SCR)、门极关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力MOS场效应晶体管(MOS-FET)、绝缘双极型晶体管(IGBT)、MOS栅控晶闸管(MCT)和功率集成电路(PIC)等。普通晶闸管在门极加触发脉冲时，能使其导通而不能使其关断，属于无自关断以控型功率开关器件。门极关断（GTO）晶曾管的基本结构和伏安特性与普通晶闸管基本相同，但于由采用了特殊工艺，可以使晶闸管导通工作时处于临界饱和状态，因此门极加正触发脉冲时可使晶闸管导通，而当门极上加足够的负触发脉冲时又可使导通的晶曾管关断，所以它属于有自关断能力的全控型功率开关器件。电力晶体管、电力场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管等电力半导体器件和门极关断晶闸管一样都具有自关断能力，可以用基极（或栅极、门极）的电流（或电压）信号控制其导通与关断，它们都属于全控型功率开关器件。1、电力晶体管电力晶体管（简称GTR）属于电流控制型器件，是一种耐压高、电流容量大的双极型大功率晶体管。GTR具有控制方便、开关时间短、高频特性好和通态压降低等优点，其缺点是存在局部过热引起的二次击穿现象。目前GTR的最大容量为1200V/400A，最佳工作频率约为1～10KHZ，适用于500V·A以下的应用场合。2、电力场效应晶体管场效应晶体管（FET）是利用电场来控制固体材料导电能力的单极型有源器件。所谓单极型器件是指内部只有多数载流子参与导电的半导体器件。场效应晶体管的特点是驱动简单，驱动功率小，而且开关时间很短，一般为NS数量极，工作频率可达50～100KHZ，其控制较为方便，热稳定性好肯设有二次击穿现象，耐过流和抗干扰能力强，安全工作区（SOA）宽，但其容量较小，耐压较低。3、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）绝缘栅双极型晶体管是由单极型MOS管和双极型GTR复合而成的新型功率器件。它具有单极型MOS管的输入阻抗高、开关速度快的优点，又具有双极型电力晶体管的电流密度高、导通压降低的优点。课题二电机培训要点：本课题应重点掌握直流电机和交流电机的基本工作原理、机械特性，各种运行状态及其特点，控制电机的构造、工作原理、特性及应用。培训考核部分