電子技術(shù)基礎(chǔ)教案(第四版)

1、2014至2015學(xué)年第二學(xué)期教師授課教案類別：井下特種作業(yè)授課專業(yè)班級：機(jī)電1課程：電子技術(shù)基礎(chǔ)開課時(shí)間：3月24日-28日總課時(shí)：40學(xué)時(shí) 使用教材：電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）授課教師：教 研 室：教師姓名性別年齡職稱所用教材電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）授課對象（初、復(fù)訓(xùn)）授課名稱電子技術(shù)基礎(chǔ)課程課時(shí)40授課時(shí)間授課方式安全培訓(xùn)教師崗位證書編號(hào)/專業(yè)：序 號(hào)主要章節(jié)、內(nèi)容課時(shí)分配1第一章：半導(dǎo)體二極管1、半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)，2、半導(dǎo)體二極管42第二章：半導(dǎo)體三極管及其放大電路1、半導(dǎo)體三極管，2、共射極基本放大電路3、分壓式射極偏置電路，4、多級放大，5、負(fù)反饋放大電路63第三章：集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用

2、1、差動(dòng)放大電路，2、集成運(yùn)放放大器概述，3、集成運(yùn)算放大器的基本電路，4、集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用電路，64第四章：正弦波振蕩電路1、正弦波振蕩電路的基本原理，2、LC正弦波振蕩電路。3、RC振蕩電路，4、石英晶體振蕩電路45第五章：直流穩(wěn)壓電源1、整流電路，2、整流器件的選用，3、濾波電路，4、穩(wěn)壓電路，5、集成穩(wěn)壓器，6、開關(guān)型穩(wěn)壓電源簡介46第六章：晶閘管及應(yīng)用電路1、晶閘管，2、晶閘管整流電路，3、負(fù)載類型對晶閘管整流的影響47第七章：門電路及組合邏輯電路1、分立原件電路，2、集成門電路48第八章：觸發(fā)器及時(shí)序邏輯電路1、觸發(fā)器49復(fù)習(xí)4上課次序1授課課時(shí)4授課章節(jié)名稱第一章：半導(dǎo)體二極

3、管教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解半導(dǎo)體的特性和PN結(jié)的形成與特性能力目標(biāo)掌握二極管、穩(wěn)壓管的特性教學(xué)要點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)PN結(jié)的形成與特性教學(xué)難點(diǎn)二極管的伏安特性課型理論安全教育理解記憶法，模型觀察法教法與學(xué)法 （教具）電視機(jī)、播放器、U盤、多媒體半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性1、光敏性、熱敏性、可摻雜性2、本征半導(dǎo)體：純凈的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。3、N型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成方式：摻入五價(jià)雜質(zhì)元素使載流子數(shù)目增多，自由電子是多子4、P型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成方式：摻入三價(jià)雜質(zhì)元素使載流子數(shù)目增多，空穴是多子PN結(jié)的形成與特性形成過程特性：單向?qū)щ娦远O管1、結(jié)構(gòu)、外形、分類：(1)按材料分:有硅二極管，鍺二極管和砷化鎵二極管等。 (2）按

4、結(jié)構(gòu)分:根據(jù)PN結(jié)面積大小,有點(diǎn)接觸型、面接觸型二極管。 (3）按用途分:有整流、穩(wěn)壓、開關(guān)、發(fā)光、光電、變?nèi)?、阻尼等二極管。 (4）按封裝形式分:有塑封及金屬封等二極管。 (5)按功率分:有大功率、中功率及小功率等二極管。2、主要參數(shù)3、判別辦法：用萬用表歐姆檔判別正、負(fù)極及好壞。4、二極管的伏安特性。5、特殊功能二極管：穩(wěn)壓管、發(fā)光二極管上課次序2授課課時(shí)6授課章節(jié)名稱第二章：半導(dǎo)體三極管及其放大電路教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1、了解三極管的結(jié)構(gòu)與特性，2、掌握三極管的類型和電流放大原理；3、了解電路的結(jié)構(gòu)組成，能力目標(biāo)1、理解三極管的特性曲線和主要參數(shù)，2、用圖解法分析靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)波形教學(xué)要點(diǎn)

5、教學(xué)重點(diǎn)1、三極管的電流放大原理教學(xué)難點(diǎn)1、三極管的輸入輸出特性，2、特性曲線課型理論安全教育理解記憶法，模型觀察法教法與學(xué)法 （教具）電視機(jī)、播放器、U盤、多媒體三極管的基本結(jié)構(gòu)和類型二、三極管在電路中的聯(lián)接方式三、三極管的電流放大作用及原理三極管實(shí)現(xiàn)放大作用的外部條件是發(fā)射結(jié)正向偏置, 集電結(jié)反向偏置。1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射電子的過程 2）電子在基區(qū)的擴(kuò)散和復(fù)合過程3）電子被集電區(qū)收集的過程特性曲線和主要參數(shù)1、輸入特性：iB=f(uBE)常數(shù)2、輸出特性：iC=f(uCE)常數(shù)三極管的基本結(jié)構(gòu)和類型1、2、在電路中的聯(lián)接方特性曲線和主要參數(shù)輸入特性IE=IC+IB 輸出特性 IE=f(UB

6、E)|UCE:常數(shù)IC=f(UCE)|IB:常數(shù)三極管的微變等效電路：二、放大器的微變等效電路：交流動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算：1、電壓放大倍數(shù) = 2.輸入輸出電五、靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的原因靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的原因較多，如溫度變化、電源波動(dòng)、元件老化而使參數(shù)發(fā)生變化等，其中最重要的原因是溫度變化的影響。l、 溫度變化時(shí)對ICEO的影響一般情況，溫度每升高 12 ，鍺管ICEO數(shù)值增大一倍；溫度每升高 8 時(shí)，硅管的ICEO數(shù)值增大一倍。2、溫度變化對發(fā)射結(jié)電壓uBE影響在電源電壓不變的情況下，溫度升高后,使uBE減小，一般晶體管uBE的溫度系數(shù)約為-22.5 mv/。uBE減小，將使iB和iC增大，工作點(diǎn)上

7、移。 3、溫度變化對的影響溫度升高將使晶體管的值增大，溫度每升高 1 ，值約增加0.51 ，最大可增2。反之，溫度下降時(shí)值將減小。六、分壓式偏置電路1、電路結(jié)構(gòu)2、動(dòng)態(tài)和靜態(tài)分析上課次序3授課課時(shí)6授課章節(jié)名稱第三章：集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)抑制零點(diǎn)漂移的有效方法，2、基本差動(dòng)放大電路組成和工作原，掌握集成運(yùn)放的電路組成及符號(hào)能力目標(biāo)了解電壓、電流的測量，了解數(shù)據(jù)放大器的工作原理教學(xué)要點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)基本差動(dòng)放大電路的組成，集成運(yùn)放的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)基本差動(dòng)放大電路的工作原理課型理論安全教育理解記憶法，模型觀察法教法與學(xué)法 （教具）電視機(jī)、播放器、U盤、多媒體一：差動(dòng)放大電路（一）零點(diǎn)漂移

8、放大直流信號(hào)和變化緩慢的信號(hào)必須采用直接耦合方式，但簡單的直接耦合放大器，常會(huì)發(fā)生輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)不為零的現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象原因很多，都是會(huì)引起靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生緩慢變化，該變化量逐級放大，便會(huì)使放大器輸出端出現(xiàn)不規(guī)則的輸出量，這種現(xiàn)象稱為“零點(diǎn)漂移”，簡稱“零漂”。抑制零點(diǎn)漂移最有效的方法是采用差動(dòng)放大電路。（二）基本差動(dòng)放大電路1、電路組成基本差動(dòng)放大電路如上圖所示。它有兩個(gè)特性相同的單管共射極放大電路組成。電路中有兩個(gè)電源+V和-V，兩管發(fā)射極連接在一起接Re。2、工作原理（1）靜態(tài)分析當(dāng)Vin+=Vin-=0時(shí)，Q1和Q2管特性相同，Rc1=Rc2，-V為Q1和Q2提供管提供偏置電

9、流IB1和IB2，IB1=IB2，IC1=IC2，U1=UC2，這時(shí)，U0=U1-UC2=0，靜態(tài)時(shí)輸出壓為零。（2）動(dòng)態(tài)分析1）共模信號(hào)和差模信號(hào)在兩輸入端加大小相等、極性相同的輸入信號(hào)為共模型號(hào)。在兩輸入端加大小相等、極性相反的輸入信號(hào)為差模信號(hào)。2）對零點(diǎn)漂移的抑制作用 在差動(dòng)放大電路中，無論是溫度的變化、電源電壓的波動(dòng)，都會(huì)引起兩管集電極電流及相應(yīng)集電極電壓產(chǎn)生相同的變化，其效果就相當(dāng)于在兩個(gè)輸入端加了共模信號(hào)。 例如：t（溫度）IC1、IC2IEUEUBE1、UBE2IB1、IB2IC1、IC2UC1、UC2VOUT=UC1-UC2=0 上述過程實(shí)質(zhì)是一種負(fù)反饋過程，電阻RE取值越大

10、，則電流負(fù)反饋越強(qiáng)，穩(wěn)流效果越好，克服零點(diǎn)漂移作用也越顯著。2）對差模信號(hào)的放大作用 輸入信號(hào)Vin+、Vin-是大小相等、方向相反的差模信號(hào)，分別加到Q1和Q2基極。在差模信號(hào)的作用下，兩管的集電極產(chǎn)生等值而相反的電流變化，它們共同流過RE時(shí)相互抵消，因而對差模信號(hào)而言，RE不會(huì)產(chǎn)生影響，可視為短路。差模信號(hào)的輸入，在兩個(gè)放大管的集電極產(chǎn)生分別為U01（-）和U02（+）的電壓，負(fù)載上輸出的電壓為3、共模抑制比（CMRR）一個(gè)性能良好的差動(dòng)放大電路，對差模信號(hào)應(yīng)有很高的放大倍數(shù)，對共模信號(hào)應(yīng)有足夠的抑制能力。共模抑制比的定義是，差模放大倍數(shù)Ad與共模放大倍數(shù)Ac之比，即 CMRR=AdAcC

11、MRR越大，差動(dòng)放大電路的性能越好。綜合上述，差動(dòng)放大電路對共模信號(hào)沒有放大作用，放大的只是差模信號(hào)。二、本課題簡單小結(jié)三、布置課后練習(xí)二：集成運(yùn)算放大器概述（一）、集成運(yùn)放的電路組成及符號(hào)1、組成框圖集成運(yùn)放組成電路通常包括輸入級、中間級、輸出級和偏置電路。（1）輸入級：通常是具有較高輸入電阻和一定放大倍數(shù)的差動(dòng)放大器，利用它可以使集成運(yùn)放獲得盡可能高的共模抑制比。（2）中間級：中間級的作用是使集成運(yùn)放具有較強(qiáng)的放大能力，通常由多級共射極放大器構(gòu)成。（3）輸出級：輸出級的作用是為負(fù)載提供一定幅度的信號(hào)電壓和信號(hào)電流，并具有一定的保護(hù)功能。輸出級一般采用輸出電阻很低的射極輸出器或由射極輸出組成

12、的互補(bǔ)對稱功放電路。（4）偏置電路：偏置電路是作用是為各級提供所需的穩(wěn)定靜態(tài)工作電流。2、電路符號(hào) 集成運(yùn)算放大器對外是一個(gè)整體，它的電路符號(hào)如上圖所示。圖中表示放大器，三角所指方向?yàn)樾盘?hào)的傳輸方向，“Auo”表示開環(huán)電壓放大倍數(shù)。（二）、集成運(yùn)放的封裝和分類1、封裝：塑料雙列直插式、陶瓷扁平式、金屬圓殼式多種。2、分類：按電路特性分類可分為通用型和專用型。（三）、集成運(yùn)放的主要參數(shù)1、開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)（Auo）2、輸入失調(diào)電壓（Aio）3、輸入失調(diào)電流（Iio）4、輸入偏置電流（IiB）5、最大差模輸入電壓（Uidm）6、最大共模輸入電壓（Uicm）7、差模輸入電阻（rid）8、開環(huán)輸出

13、電阻（r0）9、共模抑制比（CMRR）三： 集成運(yùn)算放大器的基本電路（一）集成運(yùn)放的理想化1、理想集成運(yùn)放的基本概念（1）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Au0。（2）差模輸入電阻rid。（3）開環(huán)輸出電阻r00。（4）共模抑制比CMRR。（5）沒有失調(diào)現(xiàn)象，即當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)也為零。2、理想集成運(yùn)放的電壓傳輸特性傳輸特性及特點(diǎn)見下表傳輸區(qū)域傳輸特性工作特點(diǎn)線性區(qū)輸出電壓u0和輸入電壓ui是線性關(guān)系，即u0=Au0ui=Au0（up-uN）虛短：兩個(gè)輸入電壓up=uN虛斷：兩個(gè)輸入端的輸入電流為零，即iN=iP=0非線性區(qū)輸出電壓u0只有兩種可能，即+Uom和-Uom虛短特性不成立，即upuN當(dāng)

14、up>uN時(shí)，u0=+Uom當(dāng)up<uN時(shí)，u0=-Uom虛斷特性仍然成立，iN=iP=0。（二）、集成運(yùn)算放大電路的兩種基本電路1、反相比例運(yùn)算放大器反相比例運(yùn)算放大電路如上圖所示，其特點(diǎn)是輸入信號(hào)加在集成運(yùn)放的反相輸入端，Rf為反饋電阻，從輸出端看，Rf接在了輸出端，從輸入端看，Rf接在輸入端。所以Rf為電路引入了電壓并聯(lián)負(fù)反饋。R2為平衡電阻，R2=R1+RfR1Rf 根據(jù)“虛斷”i-=if。有uI-u-R1=u-u0Rf經(jīng)整理后，放大器的電壓放大倍數(shù)為Auf=u0uI=-R1Rf-號(hào)表示u0與uI反相。上式整理的：u0=R1RfuI總上述, u0與uI成反比例關(guān)系。上課次序

15、4授課課時(shí)6授課章節(jié)名稱第四章：正弦波振蕩電路教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1. 掌握自激振蕩電路的基本組成  2. 掌握自激振蕩產(chǎn)生的條件 3. 掌握自激振蕩的建立與穩(wěn)幅能力目標(biāo)正弦波振蕩電路教學(xué)要點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)LC振蕩電路教學(xué)難點(diǎn)RC振蕩電路 課型理論安全教育理解記憶法，模型觀察法教法與學(xué)法 （教具）電視機(jī)、播放器、U盤、多媒體一、正弦波振蕩電路是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，無需外加輸入信號(hào)，可以把直流電提供的能量轉(zhuǎn)換成有一定頻率和振幅的正弦交流信號(hào)。分為LC正弦波振蕩電路，RC正弦波振蕩電路和石英晶體振蕩器等。  （一）、自激振蕩電路的基本組成&

16、#160; 正弦波振蕩電路由放大器，反饋電路，選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅電路等部分組成。  由于電路通電的瞬間，電路將產(chǎn)生微小的噪聲或擾動(dòng)信號(hào)電路對頻率為 f0的正弦波產(chǎn)生正反饋過程，則輸出信號(hào)uouf（ui´）uo。于是uo越來越大，由于管子的非線性特性，當(dāng)uo的幅值增大到一定程度時(shí)，放大倍數(shù)將減小（穩(wěn)幅）電路達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。（二）、 自激振蕩產(chǎn)生的條件  自激振蕩電路中：先通過輸入一個(gè)正弦波信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)，此時(shí)，以極快的速度使輸出信號(hào)，通過反饋網(wǎng)絡(luò)送到輸入端，且使反饋信號(hào)與原輸入信號(hào)“一模一樣”，同時(shí)切斷原輸入信號(hào)，由于放大器本身不能識(shí)別此時(shí)的輸

17、入究竟來自信號(hào)源，還是來自本身的輸出，既然切換前后的輸入信號(hào)“一模一樣”，放大器就一視同仁地給予放大，形成：輸出反饋輸入放大輸出反饋這是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的過程，放大器就構(gòu)成了一個(gè)“自給自足”的自激振蕩器。  上述假設(shè)指出：只有反饋到輸入端的信號(hào)與原輸入信號(hào)“一模一樣”。才能產(chǎn)生自激振蕩，“一模一樣”就是自激振蕩的條件亦稱平衡條件二、LC振蕩電路LC振蕩電路，顧名思義就是用電感L和電容C組成的一個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩電路，這個(gè)振蕩電路用來產(chǎn)生一種高頻正弦波信號(hào)。常見的LC振蕩電路有好多種，比如變壓器反饋式、電感三點(diǎn)式及電容三點(diǎn)式，它們的選頻網(wǎng)絡(luò)一般都采用LC并聯(lián)諧振回路。這種振蕩電路的輻射功率跟

18、振蕩頻率的四次方成正比，如果要想讓這種電路向外輻射足夠大的電磁波的話，就必須提高其振蕩頻率，而且還必須是電路具備開放的形式。LC振蕩電路之所以有振蕩，是因?yàn)樵撾娐吠ㄟ^運(yùn)用電容跟電感的儲(chǔ)能特性，使得電磁這兩種能量在交替轉(zhuǎn)化，簡而言之，由于電能和磁能都有最大和最小值，所以才有了振蕩。當(dāng)然，這只是一個(gè)理想情況，現(xiàn)實(shí)中，所有的電子元件都有一些損耗，能量在電容和電感之間轉(zhuǎn)化是會(huì)被損耗或者泄露到外部，導(dǎo)致能量不斷減小。所以LC振蕩電路必須要有放大元件，這個(gè)放大元件可以是三極管，也可以是集成運(yùn)放或者其他的東西。有了這個(gè)放大元件，這個(gè)不斷被消耗的振蕩信號(hào)就會(huì)被反饋放大，從而我們會(huì)得到一個(gè)幅值跟頻率都比較穩(wěn)定的

19、信號(hào)。開機(jī)瞬間產(chǎn)生的電擾動(dòng)經(jīng)三極管V組成的放大器放大，然后由LC選頻回路從眾多的頻率中選出諧振頻率F0。并通過線圈L1和L2之間的互感耦合把信號(hào)反饋至三極管基極。設(shè)基極的瞬間電壓極性為正。經(jīng)倒相集電壓瞬時(shí)極性為負(fù)，按變壓器同名端的符號(hào)可以看出，L2的上端電壓極性為負(fù)，反饋回基極的電壓極性為正，滿足相位平衡條件，偏離F0的其它頻率的信號(hào)因?yàn)楦郊酉嘁贫粷M足相位平衡條件，只要三極管電流放大系數(shù)B和L1與L2的匝數(shù)比合適，滿足振幅條件，就能產(chǎn)生頻率F0的振蕩信號(hào)。LC振蕩電路物理模型的滿足條件整個(gè)電路的電阻R=0(包括線圈、導(dǎo)線)，從能量角度看沒有其它形式的能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，即熱損耗為零。電感線圈L集中

20、了全部電路的電感，電容器C集中了全部電路的電容，無潛布電容存在。LC振蕩電路在發(fā)生電磁振蕩時(shí)不向外界空間輻射電磁波，是嚴(yán)格意義上的閉合電路，LC電路內(nèi)部只發(fā)生線圈磁場能與電容器電場能之間的相互轉(zhuǎn)化，即便是電容器內(nèi)產(chǎn)生的變化電場，線圈內(nèi)產(chǎn)生的變化磁場也沒有按麥克斯韋的電磁場理論激發(fā)相應(yīng)的磁場和電場，向周圍空間輻射電磁波。能產(chǎn)生大小和方向都隨周期發(fā)生變化的電流叫振蕩電流。能產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路。其中最簡單的振蕩電路叫LC回路。振蕩電流是一種交變電流,是一種頻率很高的交變電流，它無法用線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，只能是由振蕩電路產(chǎn)生。充電完畢(放電開始)：電場能達(dá)到最大，磁場能為零，回路中感應(yīng)電流

21、i=0。放電完畢(充電開始)：電場能為零，磁場能達(dá)到最大，回路中感應(yīng)電流達(dá)到最大。充電過程：電場能在增加，磁場能在減小，回路中電流在減小，電容器上電量在增加。從能量看：磁場能在向電場能轉(zhuǎn)化。放電過程：電場能在減少，磁場能在增加，回路中電流在增加，電容器上的電量在減少。從能量看：電場能在向磁場能轉(zhuǎn)化。在振蕩電路中產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器極板上的電荷，通過線圈的電流，以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場和電場都發(fā)生周期性變化，這種現(xiàn)象叫電磁振蕩。LC振蕩電路特點(diǎn)共射變壓器耦合式振蕩器功率增益高，容易起振，但由于共發(fā)射極電流放大系數(shù)B隨工作頻率的增高而急劇降低，故共振蕩幅度很容易受到振蕩頻率大小的影響，

22、因此常用于固定頻率的振蕩器。以上就是小編為您介紹的關(guān)于LC振蕩電路工作原理的相關(guān)知識(shí)，通過上述講解，我們對該電路的組成及工作原理都有了一個(gè)深入的了解。LC回路是所有振蕩電路中最簡單的一個(gè)，根據(jù)輸出波形的不同，振蕩電路可以分為非正弦波振蕩和正弦波振蕩兩種，而正弦振蕩電路又可分為LC振蕩電路和RC振蕩電路。振蕩電路物理模型滿足的條件有以下3點(diǎn)：1.電感線圈L集中了全部電路的電感，電容器C集中了全部電路的電容，無潛布電容存在。2.個(gè)電路的電阻R=0(包括線圈、導(dǎo)線)，從能量角度看沒有其它形式的能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，即熱損耗為零。原理放大電路所需的通頻帶由輸入信號(hào)的頻帶來確定，為了不失真地放大 信號(hào)，要求放大

23、電路的通頻帶應(yīng)大于信號(hào)的頻帶。如果放大電路的通頻帶小于信號(hào)的頻帶，由于信號(hào)的低頻段或高頻段的放大倍數(shù)下降過多，放大后的信號(hào)不能重現(xiàn)原來的形狀，也就是輸出信號(hào)產(chǎn)生了失真。這種失真稱為放大電路的頻率失真，由于它是線性的電抗元件引起的，在輸出信號(hào)中并不產(chǎn)生新的頻率成分，僅是原有各頻率分量的相對大小和相位發(fā)生了變化，故這種失真是一種線性失真。本級振蕩電路本級振蕩電路圖 動(dòng)態(tài)范圍是指混頻器正常工作時(shí)的微波輸入功率范圍。其下限因混頻器的應(yīng)用環(huán)境不同而異，其上限受射頻輸入功率飽和所限，通常對應(yīng)混頻器的1dB壓縮點(diǎn)。中頻放大電路 中頻放大電路的任務(wù)是把變頻得到的中頻信號(hào)加以放大，然后送到檢波器檢波。

24、中頻放大電路對超外差收音機(jī)的靈敏度、選擇性和通頻帶等性能指標(biāo)起著極其重要的作用。    圖Z1008（a）是LC單調(diào)諧中頻放大電路，圖Z1008（b）為它的交流等效電路。圖中B1、B2為中頻變壓器，它們分別與C1、C2組成輸入和輸出選頻網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)還起阻抗變換的作用，因此，中頻變壓器是中放電路的關(guān)鍵元件。    中頻變壓器的初級線圈與電容組成LC并聯(lián)諧振回路，它諧振于中頻465kHz。由于并聯(lián)諧振回路對詣?wù)耦l率的信號(hào)阻抗很大，對非諧振頻率的信號(hào)阻抗較小。所以中頻信號(hào)在中頻變壓器的初級線圈上產(chǎn)生很大的壓降，并且耦合到下

25、一級放大，對非諧振頻率信號(hào)壓降很小，幾乎被短路（通常說它只能通過中頻信號(hào)），從而完成選頻作用，提高了收音機(jī)的選擇性。大RC振蕩電路RC振蕩電路，是指用電阻R、電容C組成選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩電路，一般用來產(chǎn)生1Hz1MHz范圍的低頻率信號(hào)。RC振蕩電路由放大器、正反饋網(wǎng)絡(luò)和選頻網(wǎng)絡(luò)組成，常見的RC振蕩電路有RC相移振蕩電路和RC橋式振蕩電路。RC振蕩電路概述采用RC選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的振蕩電路稱為RC振蕩電路，它適用于低頻振蕩，一般用于產(chǎn)生1Hz1MHz的低頻信號(hào)。因?yàn)閷τ赗C振蕩電路來說，增大電阻R即可降低振蕩頻率，而增大電阻是無需增加成本的。RC振蕩電路結(jié)構(gòu)如下圖：RC振蕩電路工作原理輸出電壓 uo經(jīng)正

26、反饋（兼選頻）網(wǎng)絡(luò)分壓后，取uf?作為同相比例電路的輸入信號(hào)ui。(1) 起振過程(2) 穩(wěn)定振蕩(3) 振蕩頻率振蕩頻率由相位平衡條件決定。A= 0，僅在 f0處 F = 0 滿足相位平衡條件，所以振蕩頻率f0= 1/2RC。改變R、C可改變振蕩頻率RC振蕩電路的振蕩頻率一般在200KHz以下。振蕩頻率的調(diào)整（4）起振及穩(wěn)定振蕩的條件考慮到起振條件AuF > 1, 一般應(yīng)選取 RF略大2R1。如果這個(gè)比值取得過大，會(huì)引起振蕩波形嚴(yán)重失真。由運(yùn)放構(gòu)成的RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路不是靠運(yùn)放內(nèi)部的晶體管進(jìn)入非線性區(qū)穩(wěn)幅，而是通過在外部引入負(fù)反饋來達(dá)到穩(wěn)幅的目的。RC振蕩電路的作用RC振蕩電路用

27、途很廣，比如當(dāng)振搗器時(shí)就用作產(chǎn)生波形輸出，比如正弦波，三角波等；再把R、C的參數(shù)設(shè)計(jì)好，就可以產(chǎn)生帶寬很窄的脈沖波形了；另外RC電路同集成運(yùn)放聯(lián)用還用作濾波器LPF/HPF、微分器、積分器等。常用LC振蕩電路產(chǎn)生的正弦波頻率較高，若要產(chǎn)生頻率較低的正弦振蕩，勢必要求振蕩回路要有較大的電感和電容，這樣不但元件體積大、笨重、安裝不便，而且制造困難、成本高。因此，200kHz以下的正弦振蕩電路，一般采用振蕩頻率較低的RC振蕩電路。不同RC振蕩電路比較1.RC相移振蕩電路圖（a）是 RC 相移振蕩電路。電路中的 3 節(jié) RC 網(wǎng)絡(luò)同時(shí)起到選頻和正反饋的作用。從圖（b）的交流等效電路看到：因?yàn)槭菃渭壒舶l(fā)

28、射極放大電路，晶體管 VT 的輸出電壓 Uo與輸出電壓 Ui在相位上是相差 180° 。當(dāng)輸出電壓經(jīng)過 RC 網(wǎng)絡(luò)后，變成反饋電壓 Uf又送到輸入端時(shí)，由于 RC 網(wǎng)絡(luò)只對某個(gè)特定頻率 f0的電壓產(chǎn)生 180° 的相移，所以只有頻率為 f0的信號(hào)電壓才是正反饋而使電路起振?？梢?RC 網(wǎng)絡(luò)既是選頻網(wǎng)絡(luò)，又是正反饋電路的一部分。RC 相移振蕩電路的特點(diǎn)是：電路簡單、經(jīng)濟(jì)，但穩(wěn)定性不高，而且調(diào)節(jié)不方便。一般都用作固定頻率構(gòu)成的振蕩器石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器是高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，被廣泛應(yīng)用于彩電、計(jì)算機(jī)、遙控器等各類振蕩電路中，以及通信系統(tǒng)中用于頻率發(fā)生器、為數(shù)據(jù)處理設(shè)

29、備產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和為特定系統(tǒng)提供基準(zhǔn)信號(hào)。一、石英晶體振蕩器的基本原理1、石英晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個(gè)對應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳 上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。下圖是一種金屬外殼封裝的石英晶體結(jié)構(gòu)示意圖。 2、壓電效應(yīng)若在石英晶體的兩個(gè)電極上加一電場，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形。反之，若在晶片的

30、兩側(cè)施加機(jī)械壓力，則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。如果在晶片的兩極上加交變電壓，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)晶片的機(jī)械振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場。在一般情況下，晶片機(jī)械振動(dòng)的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時(shí)，振幅明顯加大，比其他頻率下的振幅大得多，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，它與LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似。它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關(guān)。3、符號(hào)和等效電路石英晶體諧振器的符號(hào)和等效電路如圖2所示。當(dāng)晶體不振動(dòng)時(shí)，可把它看成一個(gè)平板電容器稱為靜電電容C，它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關(guān)，一般約幾個(gè)PF到幾十PF。當(dāng)晶體振蕩時(shí)

31、，機(jī)械振動(dòng)的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十mH 到幾百mH。晶片的彈性可用電容C來等效，C的值很小，一般只有0.00020.1pF。晶片振動(dòng)時(shí)因摩擦而造成的損耗用R來等效，它的數(shù)值約為100。由于晶片的等效電感很大，而C很小，R也小，因此回路的品質(zhì)因數(shù)Q很大，可達(dá)100010000。加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關(guān)，而且可以做得精確，因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩(wěn)定度。 4、諧振頻率從石英晶體諧振器的等效電路可知，它有兩個(gè)諧振頻率，即（1）當(dāng)L、C、R支路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，它的等效阻抗最?。ǖ扔赗）。串聯(lián)揩振頻率用fs表示，石英晶體對

32、于串聯(lián)揩振頻率fs呈純阻性，（2）當(dāng)頻率高于fs時(shí)L、C、R支路呈感性，可與電容C。發(fā)生并聯(lián)諧振，其并聯(lián)頻率用fd表示。根據(jù)石英晶體的等效電路，可定性畫出它的電抗頻率特性曲線如圖2e所示?？梢姰?dāng)頻率低于串聯(lián)諧振頻率fs或者頻率高于并聯(lián)揩振頻率fd時(shí)，石英晶體呈容性。僅在fsffd極窄的范圍內(nèi)，石英晶體呈感性。二、石英晶體振蕩器類型特點(diǎn)石英晶體振蕩器是由品質(zhì)因素極高的石英晶體振子（即諧振器和振蕩電路組成。晶體的品質(zhì)、切割取向、晶體振子的結(jié)構(gòu)及電路形式等，共同決定振蕩器的性能。國際電工委員會(huì)（IEC）將石英晶體振蕩器分為4類：普通晶體振蕩（TCXO），電壓控制式晶體振蕩器（VCXO），溫度補(bǔ)償式晶

33、體振蕩（TCXO），恒溫控制式晶體振蕩（OCXO）。目前發(fā)展中的還有數(shù)字補(bǔ)償式晶體損振蕩（DCXO）等。普通晶體振蕩器（SPXO）可產(chǎn)生10(-5)10(-4)量級的頻率精度，標(biāo)準(zhǔn)頻率1100MHZ，頻率穩(wěn)定度是±100ppm。SPXO沒有采用任何溫度頻率補(bǔ)償措施，價(jià)格低廉，通常用作微處理器的時(shí)鐘器件。封裝尺寸范圍從21×14×6mm及5×3.2×1.5mm。電壓控制式晶體振蕩器（VCXO）的精度是10(-6)10(-5)量級，頻率范圍130MHz。低容差振蕩器的頻率穩(wěn)定度是±50ppm。通常用于鎖相環(huán)路。封裝尺寸14×10

34、×3mm。溫度補(bǔ)償式晶體振蕩器（TCXO）采用溫度敏感器件進(jìn)行溫度頻率補(bǔ)償，頻率精度達(dá)到10(-7)10(-6)量級，頻率范圍160MHz，頻率穩(wěn)定度為±1±2.5ppm，封裝尺寸從30×30×15mm至11.4×9.6×3.9mm。通常用于手持電話、蜂窩電話、雙向無線通信設(shè)備等。恒溫控制式晶體振蕩器（OCXO）將晶體和振蕩電路置于恒溫箱中，以消除環(huán)境溫度變化對頻率的影響。OCXO頻率精度是10(-10)至10(-8)量級，對某些特殊應(yīng)用甚至達(dá)到更高。頻率穩(wěn)定度在四種類型振蕩器中最高。三、石英晶體振蕩器的主要參數(shù)晶振的主要參

35、數(shù)有標(biāo)稱頻率，負(fù)載電容、頻率精度、頻率穩(wěn)定度等。不同的晶振標(biāo)稱頻率不同，標(biāo)稱頻率大都標(biāo)明在晶振外殼上。如常用普通晶振標(biāo)稱頻率有：48kHz、500 kHz、503.5 kHz、1MHz40.50 MHz等，對于特殊要求的晶振頻率可達(dá)到1000 MHz以上，也有的沒有標(biāo)稱頻率，如CRB、ZTB、Ja等系列。負(fù)載電容是指晶振的兩條引線連接IC塊內(nèi)部及外部所有有效電容之和，可看作晶振片在電路中串接電容。負(fù)載頻率不同決定振蕩器的振蕩頻率不同。標(biāo)稱頻率相同的晶振，負(fù)載電容不一定相同。因?yàn)槭⒕w振蕩器有兩個(gè)諧振頻率，一個(gè)是串聯(lián)揩振晶振的低負(fù)載電容晶振：另一個(gè)為并聯(lián)揩振晶振的高負(fù)載電容晶振。所以，標(biāo)稱頻率

36、相同的晶振互換時(shí)還必須要求負(fù)載電容一至，不能冒然互換，否則會(huì)造成電器工作不正常。頻率精度和頻率穩(wěn)定度：由于普通晶振的性能基本都能達(dá)到一般電器的要求，對于高檔設(shè)備還需要有一定的頻率精度和頻率穩(wěn)定度。頻率精度從10(-4)量級到10(-10)量級不等。穩(wěn)定度從±1到±100ppm不等。這要根據(jù)具體的設(shè)備需要而選擇合適的晶振，如通信網(wǎng)絡(luò)，無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)认到y(tǒng)就需要更高要求的石英晶體振蕩器。因此，晶振的參數(shù)決定了晶振的品質(zhì)和性能。在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)具體要求選擇適當(dāng)?shù)木д?，因不同性能的晶振其價(jià)格不同，要求越高價(jià)格也越貴，一般選擇只要滿足要求即可。上課次序5授課課時(shí)4授課章節(jié)名稱第五章：

37、直流穩(wěn)壓電源教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解直流穩(wěn)壓電源的組成與功能能力目標(biāo)掌握整流電路教學(xué)要點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)整流電路，濾波電路教學(xué)難點(diǎn)串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電路，三端集成穩(wěn)壓電路。課型理論安全教育理解記憶法，模型觀察法教法與學(xué)法 （教具）電視機(jī)、播放器、U盤、多媒體直流穩(wěn)壓電源 1 直流穩(wěn)壓電源的組成與功能小功率直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成如圖81所示。電源變壓器將交流電網(wǎng)220V電壓變成所需要的電壓值；通過整流電路將交流電壓變成脈動(dòng)的直流電壓；用濾波電路濾除其中的紋波，使直流電壓變得平滑；穩(wěn)壓電路則使在電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載電流變化時(shí)能輸出穩(wěn)定的直流電壓。2整流電路整流的任務(wù)是將交流電變成

38、直流電，主要是靠二極管的單向?qū)щ娮饔?，因此二極管是構(gòu)成整流電路的基本元件。常見的小功率整流電路有單相半波、全波、橋式整流電路等。對于純電阻負(fù)載，單相半波整流電路的主要性能指標(biāo)如下。輸出電壓平均值 流過每個(gè)二極管的平均電流 二極管反向峰值電壓 單相橋式整流電路的主要性能指標(biāo)如下：輸出電壓平均值 流過每個(gè)二極管的平均電流 二極管反向峰值電壓 3濾波電路濾波電路用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由儲(chǔ)能元件(即電抗元件)組成。利用儲(chǔ)能元件減小輸出波形中的脈動(dòng)成分，把不均勻地(包括間斷地)向負(fù)載供電變成連續(xù)平滑地供電，即保留直流分量，濾除交流分量。設(shè)負(fù)載為RL，在滿足RLC(35)T/2時(shí)，電容濾波電路

39、的輸出直流電壓可按下述方法進(jìn)行估算：半波整流加電容濾波時(shí)，輸出直流電壓約為 ；橋式整流加電容濾波時(shí)，輸出直流電壓約為 ；負(fù)載開路時(shí)，輸出直流電壓則均為 。濾波電容的選用：耐壓應(yīng)大于（），容量C(3-5)T/RL，T為脈動(dòng)電壓的周期；半波整流電路采用電容濾波時(shí)，二極管承受的反向電壓將升高為2，選用二極管時(shí)應(yīng)予注意。4穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)簡單、但輸出電壓不可調(diào)，僅適用于負(fù)載電流較小且其變化范園較小的情況。電路依靠穩(wěn)壓管的電流調(diào)節(jié)作用和限流電阻的補(bǔ)償作用，使得輸出電壓穩(wěn)定。限流電路是必不可少的組成部分，必須合理選擇其阻值，才能保證穩(wěn)壓管既能工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，又不至于因功耗過大而損壞。5串聯(lián)

40、型線性穩(wěn)壓電路在串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電源中，調(diào)整管、基準(zhǔn)電壓電路、輸出電壓取樣電路和比較放大電路是基本組成部分。其工作過程是：取樣(采樣)電路將輸出電壓的變化量取出一部分，加到比較放大電路的輸入端，與基準(zhǔn)電壓比較后放大，然后控制調(diào)整管工作，使輸出電壓基本不變，從而穩(wěn)定輸出電壓?；鶞?zhǔn)電壓的穩(wěn)定性和比較放大電路的放大能力是影響輸出電壓穩(wěn)定性的主要因素。6三端集成穩(wěn)壓電路三端集成穩(wěn)壓器目前已廣泛應(yīng)用于穩(wěn)壓電路中，它具有體積小，安裝方便，工作可靠，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。它有固定輸出和可調(diào)輸出、正電壓輸出和負(fù)電壓輸出之分。CW78××系列為固定正電壓輸出，CW79××系列為固

41、定負(fù)電壓輸出，CW×17為可調(diào)式正電壓輸出，CW×37為可調(diào)式負(fù)電壓輸出。使用時(shí)應(yīng)注意穩(wěn)壓器的管腳排列差異。7開關(guān)穩(wěn)壓電路中大功率穩(wěn)壓電源一般采用開關(guān)穩(wěn)壓電路。開關(guān)穩(wěn)壓電源的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，利用控制調(diào)整管導(dǎo)通與截止時(shí)間的比例來穩(wěn)定輸出電壓，因而功耗小，電路效率高，但一般輸出的波紋電壓較大，適用于輸出電壓調(diào)節(jié)范圍小、負(fù)載對輸出紋波要求不高的場合，廣泛應(yīng)用在彩色電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等設(shè)備中。上課次序6授課課時(shí)6授課章節(jié)名稱第六章：晶閘管及應(yīng)用電路教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握晶閘管的伏安特性；初步認(rèn)識(shí)晶閘管的應(yīng)用電路；能利用Ewb模擬，驗(yàn)證晶閘管的應(yīng)用；能力目標(biāo)1、普通晶閘管外形、結(jié)構(gòu)與

42、符號(hào)2、單向晶閘管可控單向?qū)щ娦?、特殊晶閘管及應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)掌握晶閘管的及繪制晶閘管的伏安特性曲線；晶閘管的特性及其特性曲線的繪制；晶閘管的主要參數(shù)及其意義； 教學(xué)難點(diǎn)利用Ewb模擬晶閘管的應(yīng)用電路；課型理論安全教育理解記憶法，模型觀察法教法與學(xué)法 （教具）電視機(jī)、播放器、U盤、多媒體一、晶閘管（一）、晶閘管的結(jié)構(gòu)、符號(hào)晶閘管外部有三個(gè)電極，內(nèi)部是由PNPN四層半導(dǎo)體構(gòu)成，最外層的P層和N層分別引出陽極A和陰極K，中間引出門極G，內(nèi)部有三個(gè)PN結(jié)。圖6-1為晶閘管的結(jié)構(gòu)示意圖和電路圖符號(hào)。 晶閘管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)（二）、晶閘管的工作特性晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷具有一定的條件。1晶閘管的導(dǎo)通特點(diǎn)：

43、晶閘管具有單向?qū)щ娦?，晶閘管的導(dǎo)通受門極的控制。2晶閘管導(dǎo)通的條件：陽極與陰極之間加正向電壓，門極與陰極之間加正向電壓。3導(dǎo)通后的晶閘管關(guān)斷的條件：以下條件滿足一個(gè)就可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，降低陽極與陰極之間的電壓，使通過晶閘管的電流小于維持電流；陽極與陰極之間的電壓減小為零；陽極與陰極之間加反向電壓。（三）、晶閘管的主要參數(shù)晶閘管的參數(shù)很多，在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們最關(guān)心的是晶閘管在阻斷狀態(tài)下，能夠承受多大正、反向電壓，在導(dǎo)通時(shí)通過多大的電流。導(dǎo)通的管子要想關(guān)斷有什么條件等。在實(shí)際使用中主要考慮以下參數(shù)：斷態(tài)重復(fù)峰值電壓，反向重復(fù)峰值電壓，通態(tài)平均電流，通態(tài)平均電壓，維持電流。二、晶閘管整流電路（一

44、）、單相可控整流單相可控整流電路，常見的有單相半波可控整流電路和應(yīng)用較多的單相半控橋式整流電路。1單相半波可控整流電路（1）電路組成及工作原理單相半波整流電路組成如圖6-3所示。單相半波整流電路控制角：把晶閘管從開始承受正向電壓開始到觸發(fā)導(dǎo)通，其間的電角度稱為控制角，用表示。u2為正半周時(shí)，晶閘管V承受正向電壓，如果V的門極上沒有觸發(fā)脈沖，則V處于正向阻斷狀態(tài)，輸出電壓uL為0。若在某時(shí)刻，加入觸發(fā)脈沖ug，V導(dǎo)通。在t=期間，盡管觸發(fā)脈沖ug已消失，但晶閘管仍保持導(dǎo)通，直到u2過零時(shí)，通過晶閘管V的電流小于維持電流，晶閘管自行關(guān)斷。u2為負(fù)半周時(shí)，晶閘管V由于承受反向電壓而繼續(xù)關(guān)斷，直到下一

45、個(gè)周期到來時(shí)，再施加出發(fā)脈沖ug，晶閘管將再次導(dǎo)通，如此循環(huán)往復(fù)，在負(fù)載上得到單一方向的直流電壓。晶閘管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的電角度稱為導(dǎo)通角，用表示，=-?？刂平窃酱?，導(dǎo)通角越小。（2）主要參數(shù)計(jì)算輸出電壓平均值：UL=0.45U2負(fù)載平均電流：IL=通過晶閘管的電流平均值：IT=IL晶閘管承受的最大電壓：URM=U2（3）電路特點(diǎn)單相半波可控整流電路簡單，只用一只晶閘管，調(diào)整方便。但由于整流輸出電壓脈動(dòng)大、設(shè)備利用率不高等，只適用于對直流電壓要求不高的小功率可控整流設(shè)備中。2單相半控橋式整流電路（1）電路組成及工作原理將單相橋式整流電路中兩只整流二極管換成兩只晶閘管便組成了單相半控橋式整流電路

46、，如圖6-10所示。晶閘管V1、V2的陰極連接在一起，組成共陰極電路形式；二極管V3、V4組成共陽極的電路形式。觸發(fā)脈沖同時(shí)送給V1、V2的門極。V1、V2陽極電位最高，且受到出發(fā)才能導(dǎo)通，V3和V4陰極電位最低，且V1或V2導(dǎo)通時(shí)，即可導(dǎo)通。在任何時(shí)刻必須有共陰極組的一個(gè)晶閘管和共陽極組的一只二極管同時(shí)導(dǎo)通，才能使整流電流流通。u2處于正半周時(shí)，晶閘管V1和二極管V4承受正向電壓，如果未加觸發(fā)電壓，則晶閘管處于正向阻斷狀態(tài)，輸出電壓uL=0。在控制角為時(shí)，加入出發(fā)脈沖ug，晶閘管V1出發(fā)導(dǎo)通。在t=期間，盡管出發(fā)脈沖ug已消失，但晶閘管仍保持導(dǎo)通，直至u2過零時(shí)，晶閘管自行關(guān)斷。u2處于負(fù)半

47、周時(shí)，晶閘管V2和二極管V3承受正向電壓，只要觸發(fā)脈沖ug到來，晶閘管就導(dǎo)通。單相半控橋式整流電路改變觸發(fā)脈沖的時(shí)間，就能改變整流電路輸出電壓uL的大小：當(dāng)=0°時(shí)，輸出波形同單相橋式整流電路，輸出電壓最大；增大，輸出電壓減?。?180°時(shí)，uL=0。單相半控橋式整流電路的移相范圍為0°180°。（2）主要參數(shù)計(jì)算輸出電壓平均值：UL=0.9U2負(fù)載平均電流：IL=通過晶閘管的電流平均值：IT=IL晶閘管承受的最大電壓：URM=U2（3）電路特點(diǎn)與單相半波可控整流電路相比，整流輸出電壓較大，脈動(dòng)較小，設(shè)備利用率較高等，應(yīng)用較廣。三、負(fù)載類型對晶閘管整流的

48、影響（一）、電感性負(fù)載的影響當(dāng)通過線圈的電流發(fā)生變化時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢并阻礙電流的變化，通過線圈的電流不能突變。圖6-30為電感性負(fù)載單相半控橋式整流電路，以下我們分析這個(gè)電路的負(fù)載對整流電路的影響。電感性負(fù)載單相半控橋式整流電路1 正常工作情況當(dāng)u2在正半周時(shí)，t1時(shí)，晶閘管V1被觸發(fā)導(dǎo)通。在t1180°區(qū)間：uL=u2，iV1=iV2=Il。當(dāng)電感足夠大，電流iL的波形可以看成是一條與坐標(biāo)橫軸平行的直線。當(dāng)t=180°時(shí)，u2=0，此后u2將要變負(fù)，電流iL要減小，電感L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢eL。在eL的作用下，V1和V3承受正向電壓，使電流iL經(jīng)V1和V3進(jìn)行續(xù)流，V

49、4承受反向電壓關(guān)斷。在180°t2區(qū)間：uL=0，iV1=iV3=iL。在u2負(fù)半周t2時(shí)，晶閘管V2被觸發(fā)導(dǎo)通。在t2360°區(qū)間：uL=u2，V1因V2導(dǎo)通承受反向電壓而關(guān)端，iV2=iV3=iL是反向電流。當(dāng)=360°時(shí)，u2=0，此后u2將要變正，電流iL要減小，電感L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢eL。在eL的作用下，V2和V4承受正向電壓，在360°t3區(qū)間：電流iL經(jīng)V2和V4自然續(xù)流，V3承受反向電壓關(guān)端，uL=0。2失控現(xiàn)象當(dāng)把控制角增大到180°或突然切斷觸發(fā)信號(hào)時(shí)，電路可能發(fā)生失控現(xiàn)象。在t3時(shí)刻，電源電壓u2處于正半周，觸發(fā)電路正常送出

50、出發(fā)脈沖ug1，使晶閘管V1被觸發(fā)導(dǎo)通，此時(shí)，V1和V4導(dǎo)通，電路處于整流狀態(tài)。當(dāng)電源電壓u2過零進(jìn)入負(fù)半周時(shí)，負(fù)載電流iL由V4換流到V3，V1和V3導(dǎo)通，電路進(jìn)入自然續(xù)流狀態(tài)。在t4時(shí)刻，電源電壓u2處于負(fù)半周，觸發(fā)電路本應(yīng)送出出發(fā)脈沖ug2，但由于某中原因觸發(fā)脈沖ug2突然丟失，這時(shí)V2無法導(dǎo)通，只要電感L中儲(chǔ)存的能量足夠大，續(xù)流將繼續(xù)進(jìn)行，直到電源電壓u2負(fù)半周結(jié)束。當(dāng)u2再次過零進(jìn)入正半周時(shí)，V1承受正向電壓繼續(xù)導(dǎo)通，負(fù)載電流iL由V3換流到V4，電路再次進(jìn)入整流狀態(tài)，負(fù)載電流iL方向不變。如此循環(huán)下去，使V1管無法關(guān)斷。四、晶閘管的選擇和保護(hù)（一）、晶閘管的選擇晶閘管的性能參數(shù)很多

51、，在實(shí)際安裝與維修時(shí)主要考慮的是晶閘管的額定電壓和額定電流，即URRM和IT(AV)。1電壓等級的選擇晶閘管承受的正、反向電壓與電源電壓、控制角及電路的形式有關(guān)。一般可按下面經(jīng)驗(yàn)公式估算URRM（1.52）URM其中，URM是晶閘管在工作中可能承受的反向峰值電壓。2電流等級的選擇晶閘管的過載能力差，一般是按電路最大工作電流來選擇的，即IT(AV)(1.52)It(AV)It(AV)是電路最大工作電流。舉例子講述晶閘管性能參數(shù)的選擇。（二）、晶閘管的保護(hù)普通晶閘管承受過流和過電壓的能力很差，在使用中，除了要使它的工作條件留有充分的余地外，還要采取一定的措施。1過電壓保護(hù)晶閘管電路中含有電感元件如

52、變壓器、電抗線圈等，在變壓器一次側(cè)拉閘，整流裝置直流側(cè)切斷開關(guān)，晶閘管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)樽钄嗟?，電感中都?huì)產(chǎn)生很高的電動(dòng)勢，使晶閘管承受很高的電壓，過電壓雖然持續(xù)的時(shí)間極短，但也可能使晶閘管誤導(dǎo)通，甚至被擊穿損壞。通常采用阻容吸收電路或壓敏電阻等進(jìn)行過電壓保護(hù)。阻容吸收保護(hù)是利用阻容元件來吸收過電壓，其實(shí)質(zhì)是當(dāng)電路切斷瞬間，電感回路產(chǎn)生的磁場能量被電容吸收轉(zhuǎn)換為電場能，然后電容又通過電阻放電，將電場能釋放出來，從而抑制了過電壓，保護(hù)了晶閘管。阻容吸收元件在電路中的接入方法有3種，見圖6-36。圖6-36壓敏電阻在電路中的接入方法見圖6-37，圖中RU為壓敏電阻。圖6-372過電流保護(hù)由于晶閘管的熱容

53、量很小，在大功率條件下，當(dāng)產(chǎn)生過電流時(shí)，溫度會(huì)急劇升高，若超過允許值，晶閘管就會(huì)損壞。產(chǎn)生過電流的原因主要有負(fù)載過載、短路、其他晶閘官擊穿或觸發(fā)電路使晶閘管誤觸發(fā)等。過電流保護(hù)的作用是，一旦有過電流產(chǎn)生威脅晶閘管時(shí)，能在允許時(shí)間內(nèi)快速的將過電流切斷，以防止晶閘管損壞。在實(shí)際電路中，常采用快速熔斷器進(jìn)行過流保護(hù)，快速熔斷器保護(hù)電路有三種，見圖6-38。五、晶閘管的觸發(fā)電路觸發(fā)電路的種類很多，主要有單結(jié)晶體管觸發(fā)電路和集成觸發(fā)電路。一、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路1單結(jié)晶體管（1）單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)單結(jié)晶體管內(nèi)部有一個(gè)PN結(jié)，有三個(gè)電極，分別是發(fā)射極和兩個(gè)基極，又叫雙基極二極管。單結(jié)晶體管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：在

54、一塊高電阻率的N型硅片兩端制作兩個(gè)接觸電極，分別叫做第一基極和第二基極，分別用B1(b1)和B2(b2)表示，硅片的另一側(cè)在靠近第二基極B2處制作了一個(gè)PN結(jié)，并在P型硅片上引出發(fā)射極E。單結(jié)晶體管的符號(hào)如圖6-39(a)所示，等效電路（2）單結(jié)晶體管的伏安特性圖6-40為單結(jié)晶體管的伏安特性曲線。當(dāng)UEUA時(shí)，PN結(jié)反向截止，單結(jié)晶體管截止。對應(yīng)曲線中P點(diǎn)以前的區(qū)域稱為截止區(qū)。當(dāng)UEUA時(shí)，PN結(jié)正向?qū)?，IE顯著增加，RB1阻值迅速減小，UE相應(yīng)下降。電壓隨電流增加反而下降的特性，稱為“負(fù)阻特性”。管子由截止區(qū)進(jìn)入負(fù)阻區(qū)的臨界點(diǎn)P，稱為“峰點(diǎn)”，與其對應(yīng)的發(fā)射極電壓和電流，分別稱為峰點(diǎn)電壓

55、Up和峰點(diǎn)電流Ip。隨著IE上升，UE下降，當(dāng)降到V點(diǎn)后，UE不再降了，V點(diǎn)稱為“谷點(diǎn)”，與其對應(yīng)的發(fā)射極電壓和電流，稱為谷點(diǎn)電壓UV和谷點(diǎn)電流IV。過了V點(diǎn)后，單結(jié)晶體管又恢復(fù)正阻特性，即UE隨IE增加而緩慢上升，但變化很小，谷點(diǎn)右邊的區(qū)域稱為飽和區(qū)。如果UEUV，管子重新截止。單結(jié)晶體管具有如下特點(diǎn)：當(dāng)發(fā)射極電壓等于峰點(diǎn)電壓Up時(shí)，單結(jié)晶體管導(dǎo)通。導(dǎo)通后，發(fā)射極電壓UE減小，當(dāng)發(fā)射極電壓UE減小到谷點(diǎn)電壓UV時(shí)，管子又由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂?。一般單結(jié)晶體管的谷點(diǎn)電壓在25V。2單結(jié)晶體管振蕩電路利用單結(jié)晶體管的負(fù)阻特性和RC電路的充放電特性，組成頻率可調(diào)的振蕩電路，用來產(chǎn)生晶閘管的觸發(fā)脈沖。該電路又稱單結(jié)晶體管脈沖振蕩電路，電路如圖6-42所示?？煽卣麟娐纺軌?qū)崿F(xiàn)交流到可變直流的轉(zhuǎn)換。在生產(chǎn)實(shí)踐中，存在著與整流相反的要求，即要求把直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，這種對應(yīng)于整流的逆向過程，稱為逆變。把直流電逆變成交流電