初學《電工電子技術》的幾點技巧

《電工電子技術》是一門理論性和實用性很強的科學，是電類專業的專業基礎課程，它包括電工技術、電子技術兩部分。電工技術部分主要講述電路的基本知識、基本定理、分析方法和常用元件、測量儀器的使用；電子技術部分主要講述常見的模擬電路、數字電路的分析設計、常用的集成元器件的使用、電路的綜合設計方法。
在電工電子技術和后續的電類專業課程的教學過程中，我們發現學生在學習該專業基礎課程中有部分知識容易混淆、不易記憶，我們總結了幾點經驗，希望對學生的學習有所幫助，能夠更好的提高學生的基本技能和應用能力。
1、電容、電感相位超前滯后關系
電專業學生在學習后續專業課程比如電力電子技術的時候，經常會忘記電容、電感的電壓電流相位超前滯后關系。這里我們可以這樣理解：電容的電壓不能突變，故電流先變電壓再變，電容的電流超前電壓90°；電感的電流不能突變，故電壓先變電流后變，電感的電壓超前電流90°。
2、二極管、三極管判別
對于二極管和三極管符號的極性，我們可以通過理解記憶。

圖1二極管、三極管符號
2.1二極管的判別
如圖1（a）所示，對于二極管符號中的三角形符號，我們可以看作是電流的方向（箭頭）符號，電流從正極流向負極，故圖1（a）二極管箭頭由左指向右，故左邊陽極（正極）右邊陰極（負極），陽極又可稱為P極，陰極稱為N極。P代表positive，正極的意思；N代表negative，負極的意思。
2.2三極管的判別
三極管符號如何理解判斷其是NPN還是PNP管？
在二極管中N代表陰極，P代表陽極，在圖1（b）、（c）中箭頭的方向代表電流的方向，電流由陽極流向陰極，故在有箭頭位置可以判斷基極和發射極的N和P極性，繼而可以判斷另一極的N、P極性。比如圖1（b）中，箭頭由基極B指向發射極E，電流由陽極流向陰極，故基極B為P，發射極E為N，則該三極管為NPN型，集電極為N。
3、門電路符號的識別
數字電子技術中的門電路符號我們往往分不清楚“或門”和“異或門”。區別這兩個門電路，我們可以從這兩個門的邏輯運算規則出發。或門的真值表如圖2（a）所示，當或門的輸入端輸入值大于或等于1個1時，輸出為1，即“有1出1，全0出0”，對應著該門電路的邏輯符號如圖3（a），方框內是“大于等于1”符號，故該門的邏輯電路符號對應其輸出特性。異或門的真值表如圖2（b）所示，當輸入為1個1時，輸出為1，即“相異為1，相同為0”，對應該門電路的邏輯符號如圖3(b)，方框內是“等于1”符號，故該門的邏輯電路符號對應其輸出特性。根據門電路的真值表輸出特性，我們不難理解記憶判斷這兩個門電路的邏輯符號。

圖2或門、異或門真值表

圖3或門、異或門邏輯符號
4、卡諾圖化簡技巧
卡諾圖是邏輯函數的一種圖形表示形式。將n個變量的2n個最小項用2n個小方格表示，并且使相鄰最小項在幾何位置上也相鄰且循環相鄰，這樣排列得到的方格圖稱為n變量最小項卡諾圖，簡稱為n變量卡諾圖，如圖4所示，變量的坐標值0表示相應變量的反變量，1表示相應變量的原變量。使用卡諾圖進行邏輯函數化簡，容易判斷結果為最簡表達式。

圖4卡諾圖
4.1填卡諾圖技巧
填卡諾圖有兩種方法，一種是將邏輯函數化為最小項表達式，一種是先把表達式化為“與－或”式，然后直接填卡諾圖。對于直接填卡諾圖的技巧，比如將邏輯表達式：化簡。
先找出BD對應最小項為同時滿足B=1，D=1的方格如圖5所示為灰色交叉部分。

圖5填卡諾圖技巧
4.2卡諾圖化簡技巧
用卡諾圖化簡邏輯函數式，其原理是合并相鄰最小項，消去互反變量，以達到化簡的目的。卡諾圖提供了找出相鄰最小項的便捷方法。
化簡的方法是圈2n個相鄰最小項，消去n個變量的方法，得到最簡“與－或”式。化簡的技巧，對于所圈“1”的組合，看輸入變量對應的坐標，如果輸入Y=BD+ABC+ABCD變量的取值有“0”有“1”，則這個變量就被消掉；如果變量的取值單一，則不被消掉，對應的“因子式”中該變量的取值為“1”則取原變量，若取值為“0”則為反變量。如圖6所示，圈中了4個“1”，則消掉了2個變量，變量AB的取值則有“0”有“1”，則被消掉，而CD取值單一，則不被消掉，C的取值為1，則為原變量，D的取值為0，則為反變量，所以圖6圈的4個“1”化簡為。

圖6卡諾圖化簡
5、結束語
電工電子技術是電類專業學習的專業基礎內容，重要性不言而喻，初學時難免會覺得不易理解，有一定難度，只要我們掌握了學習的技巧，學習起來也沒有那么不易。萬丈高樓平地起，打好基礎，扎扎實實學好專業基礎知識，將來才能更好的掌握專業知識。 


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