升压斩波电路（boost变换）（simulink仿真）电力电子技术（六）

降压斩波电路（buck变换）（simulink仿真）电力电子技术（五）

《模拟电子技术基本》（陈光梦）习题解答，复旦微电子

场效应晶体管（FET）是一种重要的电子器件，它在现代电子电路中扮演着核心的角色。在场效应晶体管中，栅极（Gate，G）、漏极（Drain，D）和源极（Source，S）是其三个基本电极。栅极与源极之间加电阻是一个在电路设计中常见的操作，这一操作有其特定的原理和作用。 栅极与源极之间加电阻的一个作用是为场效应管提供偏置电压。在电子电路中，偏置电压是必要的，它能确定器件的工作点，使其处于最佳工作状态。在MOS场效应晶体管中，由于栅极与沟道之间是通过一个非常薄的绝缘层相隔，因此栅极几乎没有漏电流，这意味着一旦施加偏置电压后，该偏置电压会很稳定地保持，从而为MOSFET提供稳定的栅源电压。这一电压对于确定晶体管的导通状态是至关重要的。 栅极与源极之间加电阻还起到泻放电阻的作用，起到保护栅极G-源极S。场效应管尤其是金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的栅极对静电非常敏感。在实际使用过程中，器件可能会遇到静电放电（ESD）等现象，这些静电在栅极和源极之间可能会产生高电压，导致栅极绝缘层被击穿，甚至破坏晶体管。通过在栅极与源极之间串入适当的电阻，可以在一定程度上防止静电积累，并且当晶体管关闭时，可以将栅极存储的电荷迅速释放，从而保护了栅极不受静电的损害。 此外，在MOS管工作于开关状态时，栅极的充放电过程可能因为外部电源关闭而中断，这时栅极与源极之间的电容仍然可能带有电荷。这导致了在开关瞬态期间，即使电源已经关闭，栅极的电场可能仍然存在，有可能在再次通电时导致器件在激励信号尚未稳定建立前瞬间导通，产生大电流，这种情况可能会损坏MOS管。为了预防这种情况，需要在栅极和源极之间并接一个泄放电阻（R1），这样在电源关闭后，泄放电阻可以迅速将存储在栅极的电荷释放，避免了栅极电场造成的误动作。 泄放电阻的阻值需要精心选择，既不能太大，以免影响MOSFET的正常开关特性，也不能太小，以免泄放电阻本身消耗过多的功率。通常情况下，这个阻值会设置在几千欧姆到几十千欧姆之间。 需要注意的是，这种通过在栅极与源极之间加电阻来提供保护的方法主要是针对MOS管用作开关应用时。当MOS管用于线性放大等其他应用场景时，并不一定需要设置泄放电路。在不同的应用中，电路设计需要根据器件的特性以及使用环境的不同来决定是否需要加入特定的保护措施。 总而言之，栅极与源极之间加电阻在场效应管的电路设计中是一个重要且实用的技术手段，它不仅可以为场效应管提供稳定的偏置，更关键的是可以有效地保护器件免受静电等外界因素的损害。这一技术手段体现了电子工程设计中对器件保护与稳定性考虑的重视，是电子技术应用中不可忽视的基础知识。

《模拟电子技术》是电子工程领域的一门基础课程，涵盖了电子设备和系统中模拟信号的处理、放大与传输等核心概念。这份个人学习笔记结合了上海交通大学郑益慧教授的网课内容以及作者所在学校的教师资源，是深入理解和掌握模拟电子技术知识的重要参考资料。 笔记中可能涵盖以下关键知识点： 1. **二极管**：二极管是一种单向导电的半导体器件，主要讲解其工作原理、伏安特性、主要参数以及在整流、稳压、钳位等电路中的应用。 2. **晶体三极管**：深入剖析NPN和PNP型三极管的工作原理，包括放大作用、放大系数的计算以及共射、共基、共集三种基本放大电路的分析。 3. **场效应管**：介绍MOSFET和JFET的工作原理，探讨其作为电压控制电流源的特点，以及它们在放大电路中的应用。 4. **放大电路**：讲解共射极、共基极、共集极放大电路的特性，包括电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算，以及频率响应和非线性失真。 5. **负反馈**：解释负反馈的概念，分析四种基本负反馈类型（电压串联、电压并联、电流串联、电流并联）的特性和稳定性条件。 6. **运算放大器**：详述理想运算放大器的特性，如无穷大的开环增益、零输入差分电压和输入阻抗，介绍各种运算放大器的应用电路，如电压跟随器、加法器、乘法器和比较器。 7. **电源电路**：讨论线性稳压器和开关稳压器的工作原理，以及它们在实际电源设计中的应用。 8. **滤波电路**：介绍低通、高通、带通和带阻滤波器的设计，以及RLC谐振电路的特性。 9. **放大电路的稳定性分析**：讲解波特图的绘制方法，分析放大电路的稳定性条件和补偿技术。 10. **模拟集成电路**：简述集成运放、比较器、放大器等模拟集成电路的工作原理和应用。 通过这份笔记，学习者可以系统地掌握模拟电子技术的基础理论，并通过实例解析加深对电路设计和分析的理解。同时，结合郑益慧教授的网课资源，可以进一步提升学习效果，帮助解决实际问题。这份笔记对于准备电子工程相关考试或进行项目开发的人员来说，是一份宝贵的自学材料。

"数字电子技术答案" 数字电子技术答案是指数字电子技术中的一些基础知识点的答案，包括数字逻辑、数字电路、半导体三极管、逻辑门、TTL逻辑门、COMS逻辑器件等。 1. 数字逻辑：数字逻辑是指数字电子技术中对数字信号的处理和操作，包括数字信号的表示、数字逻辑运算、数字逻辑门电路等。 * 数字信号的表示：数字信号可以用二进制、八进制、十六进制等方式表示。 * 数字逻辑运算：数字逻辑运算包括与运算、或运算、非运算等，用于实现数字信号的逻辑操作。 * 数字逻辑门电路：数字逻辑门电路是指用来实现数字逻辑运算的电路，包括与门、或门、非门等。 2. 数字电路：数字电路是指数字电子技术中使用的电路，包括半导体三极管、逻辑门电路、TTL逻辑门电路、COMS逻辑器件等。 * 半导体三极管：半导体三极管是指数字电路中使用的三极管，主要工作在截止区和饱和区。 * 逻辑门电路：逻辑门电路是指数字电路中用来实现逻辑运算的电路，包括与门、或门、非门等。 * TTL逻辑门电路：TTL逻辑门电路是指一种常用的数字逻辑门电路，具有高速度、低功耗等特点。 * COMS逻辑器件：COMS逻辑器件是指一种低功耗、高速度的数字逻辑器件，具有结构简单、制造费用低等特点。 3. 半导体三极管：半导体三极管是指数字电路中使用的三极管，主要工作在截止区和饱和区。 4. 逻辑门电路：逻辑门电路是指数字电路中用来实现逻辑运算的电路，包括与门、或门、非门等。 5. TTL逻辑门电路：TTL逻辑门电路是指一种常用的数字逻辑门电路，具有高速度、低功耗等特点。 6. COMS逻辑器件：COMS逻辑器件是指一种低功耗、高速度的数字逻辑器件，具有结构简单、制造费用低等特点。 7. 数字电子技术应用：数字电子技术有广泛的应用，包括计算机、通信、自动控制等领域。 8. 数字电子技术发展：数字电子技术正在不断发展，新的技术和产品不断涌现，例如Artificial Intelligence、Internet of Things等。 数字电子技术答案涵盖了数字逻辑、数字电路、半导体三极管、逻辑门电路、TTL逻辑门电路、COMS逻辑器件等知识点，旨在帮助读者更好地理解数字电子技术的基础知识。

### 电力电子技术MATLAB仿真实验报告知识点总结 #### 一、实验目的与意义 本次实验主要通过MATLAB软件对几种典型的电力电子变换电路进行仿真分析，旨在深入理解不同类型的整流电路在不同负载条件下的工作原理及特性。通过仿真结果的观察与分析，进一步掌握电力电子器件的工作特性和整流电路的设计方法。 #### 二、实验内容概述 本实验主要包括三个部分：单相半波可控整流电路、单相桥式全控整流电路以及单相桥式半控整流电路。每个部分又细分为不同的负载情况（如电阻性负载、阻感性负载等），并针对每种情况进行了详细的电路接线图设计、电压电流波形分析等。 #### 三、实验具体知识点详解 ##### 1. 单相半波可控整流电路 - **电阻性负载** (R=1Ω, U2=220V, α=30°) - **接线图**: 描述了电阻性负载下电路的基本结构，包括电源、晶闸管和负载。 - **输出电压与电流**: 分析了在特定触发角α=30°条件下，输出电压和电流的变化情况。 - **晶闸管电压**: 介绍了晶闸管两端电压随时间变化的情况。 - **输入电压与输出电压波形**: 通过波形图直观展示了输入与输出电压之间的关系。 - **阻感负载** (R=1Ω, L=0.05H, U2=220V, α=30°) - **接线图**: 详细说明了阻感负载下电路的具体连接方式。 - **输出电压与电流**: 对比电阻性负载，分析了阻感负载情况下输出电压和电流的变化特征。 - **晶闸管电压**: 描述了晶闸管在阻感负载条件下的电压变化。 - **输入电压与输出电压波形**: 展示了阻感负载条件下输入输出电压波形的变化。 - **阻感负载+续流二极管** (R=1Ω, L=0.05H, U2=220V, α=30°) - **接线图**: 包含了续流二极管在内的电路连接图。 - **输出电压与电流**: 在加入续流二极管后，输出电压和电流的变化情况。 - **晶闸管电压**: 分析了续流二极管加入后晶闸管两端电压的变化。 ##### 2. 单相桥式全控整流电路 - **电阻性负载** (R=1Ω, U2=220V, α=60°) - **电路图**: 描述了电阻性负载下的电路结构。 - **输入电压与输出电压对比**: 分析了输入输出电压的差异。 - **电阻负载直流电压与电流波形**: 展示了直流电压和电流的变化波形。 - **晶闸管T1波形**: 介绍了晶闸管T1的电压或电流波形。 - **阻感性负载** (R=1Ω, L=0.05H, U2=220V, α=60°) - **电路图**: 详细说明了阻感负载下电路的具体连接。 - **电压输入与输出波形**: 分析了电压输入输出波形的变化。 - **输出电流id**: 描述了输出电流id的变化情况。 - **VT1电压波形**: 分析了VT1两端电压波形。 - **阻感性负载+续流二极管** (R=1Ω, L=0.05H, U2=220V, α=60°) - **接线图**: 包括续流二极管在内的电路连接图。 - **输入与输出电压波形**: 展示了加入续流二极管后输入输出电压的变化。 - **负载电流与电压**: 分析了负载电流和电压的变化情况。 ##### 3. 单相桥式半控整流电路 - **电阻负载** (R=1Ω, U2=220V, α=60°) - **接线图**: 描述了电阻负载下电路的基本结构。 - **二次侧电压与电流**: 分析了二次侧电压和电流的变化情况。 - **晶闸管与二极管电压**: 介绍了晶闸管和二极管两端电压的变化。 - **阻感负载** (R=1Ω, L=0.05H, U2=220V, α=60°) - **接线图**: 详细说明了阻感负载下电路的具体连接方式。 - **二次侧电压与电流**: 分析了二次侧电压和电流的变化情况。 - **晶闸管与二极管电压**: 介绍了晶闸管和二极管两端电压的变化。 - **阻感负载+续流二极管** (R=1Ω, L=0.05H, U2=220V, α=60°) - **接线图**: 包含了续流二极管在内的电路连接图。 - **二次侧电压与电流**: 分析了二次侧电压和电流的变化情况。 - **晶闸管与二极管电压**: 介绍了晶闸管和二极管两端电压的变化。 #### 四、结论 通过本次实验，我们深入了解了不同类型的整流电路在各种负载条件下的工作原理和特性。特别是对于电力电子器件（如晶闸管）的工作状态及其对电路性能的影响有了更深刻的认识。此外，通过MATLAB仿真工具的应用，不仅提高了理论与实践相结合的能力，还为后续电力电子技术的学习和研究奠定了坚实的基础。

电力电子技术是电气工程领域的重要分支，主要研究电能的转换和控制。在这个实验报告中，我们将重点关注整流电路，特别是单相桥式全控整流电路和三相桥式全控整流电路在不同负载条件下的工作特性，以及如何通过仿真程序来模拟这些电路的行为。 单相桥式全控整流电路是一种广泛应用的整流电路结构，它由四只晶闸管（SCR）组成，每两只组成一个半桥，通过改变晶闸管的导通顺序和时间，可以实现对交流输入电压的控制。这种电路的优点是可以双向调节输出电压，并且在全周期内都能进行整流，提高了电能利用率。实验报告中可能涉及了在纯电阻、纯电感和纯电容负载下的仿真结果，分析了电压波形、电流波形以及功率因数等关键参数的变化。 接着，三相桥式全控整流电路在工业应用中更为常见，因为它可以处理更大的功率并提供更稳定的输出。当电路中加入反电动势，如发电机或电机的反馈电压，其复杂性增加，需要更精细的控制策略。在仿真中，可能会观察到在不同负载和反电动势条件下的电压、电流谐波成分，这对于理解和优化系统的效率和稳定性至关重要。 实验报告通常包括理论分析、电路设计、仿真设置、结果解析和结论。理论部分会解释整流电路的工作原理，设计部分则会描述电路的搭建和参数设定，仿真设置部分详细阐述如何在仿真软件中配置电路模型，结果解析部分则会展示和讨论波形图、数据表等，最后的结论部分会对整个实验进行总结，指出实验发现的问题和改进方向。 在实际操作中，可能使用的仿真软件有PSpice、Matlab/Simulink或者LabVIEW等，它们都提供了强大的电路建模和分析工具。通过这些软件，可以模拟实际电路运行情况，无需实际硬件就能预测和解决问题，大大节省了实验时间和成本。 这个实验报告涵盖了电力电子中的核心知识点——整流电路，特别是全控型整流器在不同工况下的性能。通过深入学习和理解这些内容，不仅能够提升对电力电子技术的理解，还能够为实际的电力系统设计和控制提供理论基础。同时，掌握仿真技能也是现代工程师必备的能力之一，有助于在实际工作中快速验证设计方案的有效性。

电力电子技术（阮新波版）习题指导答案

现在数字式万用表已经是很普及的电子测量工具了，因其使用方便和准确性受到电子技术人员的喜爱。但常常有人说在测量某些元器件时，不如指针式万用表方便，特别是测量三极管时。其实自己感觉用数字万用表测量三极管更加方便。 在电子技术领域，数字万用表是不可或缺的测试工具，尤其在判断三极管管脚时，虽然有些人认为不如指针式万用表直观，但实际操作中，数字万用表同样能提供准确且便捷的解决方案。下面我们将详细介绍如何使用数字万用表来识别三极管的基极、发射极和集电极。 我们要了解三极管的基本结构。三极管由两个二极管组成，分为PNP型和NPN型。PNP型三极管的基极是两个P型半导体的交界点，而NPN型三极管的基极则是两个N型半导体的交界点。这两个类型的三极管在功能上有所不同，但在判断管脚时，方法基本相似。 **步骤一：确定基极和类型** 1. PNP型三极管：使用数字万用表的二极管档，将黑表笔（通常连接内部电池的负极）接触基极，红表笔分别接触其他两个极。如果读数较小（约0.5-0.8V），则表示红表笔所接的可能是集电极或发射极；如果将表笔反转，读数较大（通常接近1V），则原先的黑表笔端是基极。 2. NPN型三极管：相反，红表笔（连接内部电池的正极）接触基极，黑表笔测其他两极。同样，读数小的表明红表笔所在的是基极。 **步骤二：判断发射极和集电极** 在这个阶段，数字万用表的“三极管hfe档”就派上用场了。这个档位可以测量三极管的直流放大倍数，即hfe值。对于PNP和NPN型三极管，操作方法如下： 1. 将万用表设置在hfe档，并选择合适的量程。然后将三极管插入对应类型的插孔，注意保持管脚与插孔标记对齐，B极对应插孔上方的B字母。 2. 首次测量时，观察读数，然后旋转三极管，使另外两个管脚互换位置，再次测量。两次读数中，数值较大的那次，对应着插孔标记的发射极和集电极。例如，如果第一次读数是100，第二次读数是200，那么200的那个组合就是正确的发射极和集电极，而100的组合则对应基极和反向的发射极/集电极。 通过以上步骤，我们就能准确地判断出三极管的基极、发射极和集电极，以及它的类型。在实际操作中，要注意万用表的档位选择，避免误读。同时，由于不同型号的三极管其参数可能会有所差异，所以在测量时，也可以参考三极管的数据手册，以便更准确地识别和使用。数字万用表在三极管检测方面提供了高效且可靠的手段，使得电子技术人员在日常工作中能够更加得心应手。