項(xiàng)目1直流電源

1、安徽商安徽商貿(mào)職業(yè)貿(mào)職業(yè)技技術(shù)學(xué)術(shù)學(xué)院院電電子信息工程系子信息工程系2021-10-301項(xiàng)目項(xiàng)目1 1 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源的制作的制作 直流穩(wěn)壓電源的基本任務(wù)是將電力網(wǎng)交流電壓變換為電子設(shè)備所需要的穩(wěn)定的直流電源電壓。 222021-10-30332021-10-30任務(wù)一任務(wù)一 半導(dǎo)體器件的識(shí)別與檢測(cè)半導(dǎo)體器件的識(shí)別與檢測(cè)n任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)： 1了解半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí)；討論晶體二極管的特性、參數(shù)和簡(jiǎn)單應(yīng)用電路； 2學(xué)習(xí)二極管、三極管使用常識(shí)和萬(wàn)用表檢測(cè)方法n任務(wù)教學(xué)方式：任務(wù)教學(xué)方式：教學(xué)建議：半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)中，應(yīng)結(jié)合多媒體課件演教學(xué)建議：半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)中，應(yīng)結(jié)合多媒體課

2、件演示二極管、三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)、示二極管、三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)、PN結(jié)形成機(jī)理和兩者特性結(jié)形成機(jī)理和兩者特性 評(píng)估檢測(cè)評(píng)估檢測(cè) ：教師與學(xué)生共同完成任務(wù)的檢測(cè)與評(píng)估，并能對(duì)：教師與學(xué)生共同完成任務(wù)的檢測(cè)與評(píng)估，并能對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析與處理出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析與處理 442021-10-30任務(wù)一任務(wù)一 半導(dǎo)體器件的識(shí)別與檢測(cè)半導(dǎo)體器件的識(shí)別與檢測(cè)n1.本征半導(dǎo)體。純凈的單晶半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。本征半導(dǎo)體。純凈的單晶半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。 n2. 雜質(zhì)半導(dǎo)體。摻入雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。雜質(zhì)半導(dǎo)體。摻入雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。（1）N型半導(dǎo)體。多數(shù)載流子是電子。（2）P型半導(dǎo)體。多數(shù)載流子是空

3、穴。 3PN結(jié)結(jié)（1）PN結(jié)的形成結(jié)的形成（2）PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦越Y(jié)的單向?qū)щ娞匦灾R(shí)知識(shí)1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí) 在N型半導(dǎo)體中，雖然自由電子數(shù)遠(yuǎn)大于空穴數(shù)，但由于施主離子的存在，使正、負(fù)電荷數(shù)相等，即自由電子數(shù)等于空穴數(shù)加正離子數(shù)，所以整個(gè)半導(dǎo)體仍然顯電中性的。 552021-10-30n1）PN結(jié)加正向電壓n2）PN結(jié)加反向電壓 給P區(qū)加高電位，同時(shí)N區(qū)加低電位，稱PN結(jié)加正向電壓或正向偏置（簡(jiǎn)稱正偏）；給P區(qū)低電位、N區(qū)高電位，稱為PN結(jié)加反向電壓或反向偏置（簡(jiǎn)稱反偏）。PN結(jié)具有單向?qū)щ娞匦浴?62021-10-30任務(wù)一任務(wù)一 半導(dǎo)體器件的識(shí)別與檢測(cè)半導(dǎo)體器件的識(shí)別與檢測(cè)

4、n1晶體二極管。二極管的核心是晶體二極管。二極管的核心是PN結(jié)。結(jié)。 各種顏色的發(fā)光二極管常見(jiàn)晶體二極管實(shí)物外形及極性標(biāo)志 知識(shí)知識(shí)2 晶體二極管、三極管晶體二極管、三極管772021-10-30n通常按用途分為：整流二極管、開(kāi)關(guān)二極管、檢波二極管、變?nèi)荻O管、穩(wěn)壓二極管、阻尼二極管、發(fā)光二極管、光電二極管等。n按結(jié)構(gòu)又分為面接觸和點(diǎn)接觸二極管。n按工作原理分為隧道二極管、變?nèi)荻O管、雪崩二極管等。 882021-10-30二極管的伏安特性 在小功率二極管正常工作的電流范圍內(nèi)，管壓降（正向壓降）硅管約為0.60.8V，鍺管約為0.10.3V 。 硅管的導(dǎo)通電壓或死區(qū)電壓UD（ON）為0.50.

5、6V，鍺管的死區(qū)電壓UD（ON）為0.10.2V。 992021-10-30做一做：晶體二極管的識(shí)別與檢測(cè)晶體二極管的識(shí)別與檢測(cè) 負(fù)極負(fù)極正極正極10102021-10-30表1-4晶體二極管的檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄表型號(hào)型號(hào)封裝封裝形式形式萬(wàn)用表?yè)跷蝗f(wàn)用表?yè)跷婚_(kāi)關(guān)位置開(kāi)關(guān)位置PN正向正向電阻電阻PN反向反向電阻電阻好好壞壞2AP91N40011N414811112021-10-30n2三極管及其組成的基本放大電路三極管及其組成的基本放大電路12122021-10-30n（1）晶體管放大偏置及電流分配關(guān)系n放大的外部電壓條件（放大偏置）：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。13132021-10-30NPN管電流分

6、配示意圖 當(dāng)晶體管處于發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏的放大狀態(tài)下，由于發(fā)射結(jié)正偏，因而結(jié)兩側(cè)多子的擴(kuò)散占優(yōu)勢(shì)，這時(shí)發(fā)射區(qū)電子源源不斷地越過(guò)發(fā)射結(jié)注入到基區(qū)，形成電子注入電流IEN。 注入基區(qū)的電子，成為基區(qū)中的非平衡少子，它在發(fā)射結(jié)處濃度最大，而在集電結(jié)處濃度最小。在擴(kuò)散過(guò)程中，非平衡電子會(huì)與基區(qū)中的空穴相遇，使部分電子因復(fù)合而失去。但由于基區(qū)很薄且空穴濃度又低，所以被復(fù)合的電子數(shù)極少，而絕大部分電子都能擴(kuò)散到集電結(jié)邊沿?；鶇^(qū)中與電子復(fù)合的空穴由基極電源提供，形成基區(qū)復(fù)合電流IBN，它是基極電流IB的主要部分。 由于集電結(jié)反偏，在結(jié)內(nèi)形成了較強(qiáng)的電場(chǎng)，因而，使擴(kuò)散到集電結(jié)邊沿的電子在該電場(chǎng)作用下漂移到

7、集電區(qū)，形成集電區(qū)的收集電流ICN。 14142021-10-30n例1.1已知某晶體管處于放大狀態(tài)，試判別各管腳對(duì)應(yīng)的電極、管類型及管材料。 解：放大狀態(tài)時(shí)，根據(jù)管子b極處于中間電極電位的特點(diǎn)，可確定b極；再由與Ub相差零點(diǎn)幾伏電位對(duì)應(yīng)的電極為e極；最后即為c極。根據(jù)三個(gè)電極電位關(guān)系判斷管類型，發(fā)射結(jié)電壓值判斷管材料。本題中，該管為PNP型管，腳為b、腳為e、腳為c。15152021-10-30n（2）晶體管伏安特性曲線（a）共基接法 （b）共射接法 （c）共集接法 根據(jù)輸入、輸出回路公共端所接的電極不同，實(shí)際有共射極、共集電極和共基極三種基本（組態(tài)）放大器。 16162021-10-30共

8、射輸入特性曲線 共射輸出特性曲線 輸出特性曲線是反映三極管輸出回路電壓與電流關(guān)系的曲線，是指基極電流IB為某一定值時(shí)，集電極電流IC與集電極電壓UCE之間的關(guān)系。 輸入特性曲線是反映三極管輸入回路電壓和電流關(guān)系的關(guān)系，是表示輸出電壓UCE為定值時(shí)，IB與UBE對(duì)應(yīng)關(guān)系的曲線。 17172021-10-30n2）飽和區(qū)。發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正偏的區(qū)域?yàn)轱柡蛥^(qū)。 n3）截止區(qū)。發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為反偏，且iB-ICBO（對(duì)于大功率管，由于ICBO很大，不能忽略其影響）的區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)。 n1）放大區(qū)。發(fā)射結(jié)為正偏，集電結(jié)反偏的工作區(qū)域?yàn)榉糯髤^(qū)。18182021-10-30做一做：晶體三極管的識(shí)別與檢測(cè)

9、晶體三極管的識(shí)別與檢測(cè) （a）塑封管（b）金屬殼封裝管（c）片狀管19192021-10-30NPN管三極管集電極、發(fā)射極判別示意圖 20202021-10-30表1-6 晶體三極管檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄表三極管型號(hào)三極管型號(hào)封裝形式封裝形式萬(wàn)用表?yè)跷婚_(kāi)關(guān)位置萬(wàn)用表?yè)跷婚_(kāi)關(guān)位置管型管型管腳排列順序（畫(huà)圖）管腳排列順序（畫(huà)圖）3AX313DG2012SC181521212021-10-30任務(wù)二任務(wù)二 整流濾波電路的應(yīng)用整流濾波電路的應(yīng)用n任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)： 1掌握單相半波整流電路、單相全波整流電路、橋式全波整流電路、電容濾波電路、電感濾波電路的結(jié)構(gòu)，能對(duì)原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。 2了解倍壓整流原理和應(yīng)用電

10、路。n任務(wù)教學(xué)方式：任務(wù)教學(xué)方式：n教學(xué)建議：采用仿真技術(shù)，對(duì)各類整流濾波電路教學(xué)建議：采用仿真技術(shù)，對(duì)各類整流濾波電路仿真過(guò)程進(jìn)行投影，通過(guò)仿真結(jié)果，重點(diǎn)比較它仿真過(guò)程進(jìn)行投影，通過(guò)仿真結(jié)果，重點(diǎn)比較它們之間的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，并進(jìn)行總結(jié)們之間的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，并進(jìn)行總結(jié) 22222021-10-30任務(wù)二任務(wù)二 整流濾波電路的應(yīng)用整流濾波電路的應(yīng)用n知識(shí)知識(shí)1 整流電路之一整流電路之一單相半波整流單相半波整流電路電路iLu1u2aTbDRLuot uo=uLD導(dǎo)通導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生時(shí)產(chǎn)生（a） （b）23232021-10-30n電壓極性如圖（a）所示，在變壓器次級(jí)電壓u2為正半周（ab）時(shí)，整流二極管D正

11、向偏置而導(dǎo)通，電流經(jīng)二極管流向負(fù)載RL。而在次級(jí)電壓u2為負(fù)半周時(shí)，二極管D反向偏置而截止，電流基本上等于零。所以，在負(fù)載電阻RL兩端得到的電壓極性是單向的，因?yàn)檫@種電路只有在交流電壓半個(gè)周期內(nèi)才有電流流過(guò)負(fù)載，即負(fù)載上得到一個(gè)單向的半波脈動(dòng)電流，故稱半波整流電路。2245. 02UUUULOLLVRUII245. 024242021-10-30n例12 已知某單相半波整流電路的負(fù)載RL=25，若要求輸出電壓UL=110V，應(yīng)選何種型號(hào)的整流二極管？n 解：由式UL=0.45U2可得：n U2=UL/0.45=110/0.45244.4Vn Iv=UL/RL=110/25=4.4AnUvfm=

12、 U2= 244.4345.6Vn根據(jù)以上數(shù)據(jù)，查二極管工作手冊(cè)，可選擇最大整流電流為5A，最高反向工作電壓為400V的整流二極管2CZ57F。2225252021-10-30做一做：半波整流電路的仿真測(cè)試做一做：半波整流電路的仿真測(cè)試26262021-10-30n知識(shí)知識(shí)2 整流電路之二整流電路之二單相全波整流單相全波整流電路電路u1u2aTbD1RLuo=uLD2u2iLu2u2t uo=uLD1導(dǎo)導(dǎo)通產(chǎn)通產(chǎn)生生D2導(dǎo)通導(dǎo)通產(chǎn)生產(chǎn)生D1導(dǎo)通導(dǎo)通產(chǎn)生產(chǎn)生27272021-10-30n當(dāng)u2為正半周(即極性為上正下負(fù))時(shí)，D1正向偏置而導(dǎo)通、D2承受反向偏壓而截止，有電流IL流過(guò)負(fù)載RL，在負(fù)

13、載上得到的輸出電壓極性為上正下負(fù)；當(dāng)u2為負(fù)半周時(shí)，此時(shí)D1截止、D2導(dǎo)通，電流IL流過(guò)負(fù)載RL時(shí)產(chǎn)生的電壓極性與正半周相同，因此在負(fù)載上得到一個(gè)單向的脈動(dòng)電壓。LLRUI29 . 0LLDRUII245. 02128282021-10-30做一做：做一做： 單相全波整流電路的仿真測(cè)試單相全波整流電路的仿真測(cè)試29292021-10-30n知識(shí)知識(shí)3 整流電路之三整流電路之三單相橋式整流單相橋式整流電路電路橋式整流電橋式整流電路常用畫(huà)法路常用畫(huà)法30302021-10-30u2正半周時(shí)電流通路正半周時(shí)電流通路u1u2TD4D2D1D3RLuo-+u1u2TD4D2D1D3RLu2負(fù)半周時(shí)電流通

14、路負(fù)半周時(shí)電流通路uo=uL 負(fù)載的直流電流是由二極管D1 、D3和D2 、D4輪流提供的，因此二極管的整流電流應(yīng)是負(fù)載直流電流的一半，但二極管承受的最大反峰電壓與全波整流時(shí)不同，如正半周時(shí)，D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止，此時(shí)二極管反向峰值電壓等于 U2。231312021-10-30例1.3 若采用單相全波橋式整流電路來(lái)獲得例題1.2相同數(shù)值的輸出電壓和電流，問(wèn)變壓器次級(jí)電壓應(yīng)為多大？應(yīng)選何種型號(hào)的整流二極管。 解：變壓器次級(jí)電壓為：U2=UL/0.9=110/0.9122.2V二極管整流電流和反向耐壓為IV=IL/2=4.4/2=2.2A Uvfm= U2172.8V根據(jù)以上數(shù)據(jù)，查二極

15、管工作手冊(cè)，可選擇最大整流電流為3A、最高反向工作電壓為200V的整流二極管2CZ56D。橋式全波整流電路中的電流和電壓橋式全波整流電路中的電流和電壓 232322021-10-30（a）為電容濾波電路，（b）為電感電容濾波電路（倒L型），（c）為RC - 型濾波電路 33332021-10-30做一做：做一做： 橋式全波整流電路的仿真測(cè)試橋式全波整流電路的仿真測(cè)試34342021-10-30n知識(shí)知識(shí)4 濾波電路之一濾波電路之一電容濾波電路電容濾波電路 考慮到二極管正向內(nèi)阻很小，變壓器次級(jí)繞組電阻也很小，uc迅速（充電時(shí)間很短）跟隨u2到峰值，u2達(dá)峰值后開(kāi)始下降，而電壓uc也將由于放電而逐

16、漸下降。當(dāng)u2uc，二極管又導(dǎo)通，輸出電壓如圖（b）中實(shí)線所示。 當(dāng)電路接通電源，u2的正半周由零逐漸增大時(shí)，二極管D導(dǎo)通，流過(guò)D的電流一路流向負(fù)載RL， 一路向電容C充電貯能，電容端電壓uc的極性為上正下負(fù)。35352021-10-30n知識(shí)知識(shí)4 濾波電路之一濾波電路之一電容濾波電路電容濾波電路u2tuot36362021-10-30n（1）加入電容濾波之后，輸出電壓的直流成份提高了，脈動(dòng)成分降低了。n對(duì)半波整流來(lái)說(shuō)，負(fù)載電壓近似為 ULU2；n對(duì)橋式全波整流來(lái)說(shuō)，負(fù)載電壓近似為 UL1.2U2。n（2）若電容放電時(shí)間常數(shù)越大，放電過(guò)程越慢，則輸出電壓越高，同時(shí)脈動(dòng)成分也越少，即濾波效果越

17、好。所以濾波電容的容量應(yīng)較大，且要求負(fù)載RL也大，因此，電容濾波適用于負(fù)載電流較小，且負(fù)載電流變化不大的場(chǎng)合。n電解電容與負(fù)載并聯(lián)時(shí)，注意極性不能接反。為安全起見(jiàn)，電解電容耐壓值應(yīng)大于 U2。n實(shí)際電路中，選擇濾波電容時(shí)，RLC ，式中T為電網(wǎng)交流電壓的周期。n（3）電容濾波電路中整流管的導(dǎo)通時(shí)間縮短了。當(dāng)次級(jí)電壓從峰值下降時(shí)，一旦小于變化中的電容端電壓UC，二極管就截止，且電容放電時(shí)間常數(shù)越大，二極管導(dǎo)通時(shí)間越短，電流對(duì)整流管沖擊越大，因此，必須選擇最大整流電流較大的二極管。237372021-10-30RC-型濾波電路 有源濾波電路 38382021-10-30做一做：做一做： 電容濾波電

18、路的仿真測(cè)試電容濾波電路的仿真測(cè)試39392021-10-30n知識(shí)知識(shí)5 濾波電路之二濾波電路之二電感濾波電路電感濾波電路u2u1RLuo=u.LL電感濾波特點(diǎn)1）濾波過(guò)程中，很大一部分交流分量降落在電感上，降低了負(fù)載電壓的脈動(dòng)成分，且電感量L越大，RL越大，濾波效果越好，因此電感濾波適用于負(fù)載電流較大的場(chǎng)合。但電感量大后不僅會(huì)使濾波器體積變大、重量增大，而且會(huì)使電路損耗增大。2）全波整流電路中，電感L上的反電動(dòng)勢(shì)有助于延長(zhǎng)整流二極管導(dǎo)通時(shí)間，但四管中每?jī)晒芙惶鎸?dǎo)通時(shí)間仍不變，各占半個(gè)周期，這樣克服了電容濾波電路中對(duì)整流管沖擊電流大的缺點(diǎn)。3）與電容濾波電路相比，全波整流濾波電路輸出電壓UL

19、較低，UO=UL=0.9U2。4）當(dāng)輸出電流給定時(shí)，為保持有較好的濾波特性，選用的電感LRL/3（為整流輸出脈動(dòng)電壓的基波角頻率）。對(duì)交流電源為50Hz的全波整流電路來(lái)說(shuō)，LRL/942。40402021-10-30其它形式的濾波電路 （a） L-C型濾波電路 （b）LC-型濾波電路 41412021-10-30做一做：電感濾波電路的仿真測(cè)試做一做：電感濾波電路的仿真測(cè)試42422021-10-30知識(shí)知識(shí)6 小功率穩(wěn)壓電源的組成小功率穩(wěn)壓電源的組成n小功率穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成。43432021-10-30 做一做做一做：整流濾波電路的檢測(cè)整流濾波電路的

20、檢測(cè)變壓器變壓器次級(jí)次級(jí)二極管負(fù)極二極管負(fù)極電解電容電解電容上上+下下-紅表筆紅表筆黑表筆黑表筆半波整流電容濾波電路檢測(cè)圖 44442021-10-30變 壓 器 次變 壓 器 次級(jí) 邊 繞 組級(jí) 邊 繞 組接 二 極 管接 二 極 管正 極 。 這正 極 。 這是 中 間 抽是 中 間 抽頭頭并聯(lián)在整流二極管并聯(lián)在整流二極管兩端的高頻濾波電兩端的高頻濾波電容容紅表筆檢測(cè)點(diǎn)紅表筆檢測(cè)點(diǎn)電解電容電解電容上上+下下黑表筆連接點(diǎn)“地”整流二極管整流二極管左左+右右全波整流電容濾波電路檢測(cè)圖 中間抽頭中間抽頭45452021-10-30整流二極管負(fù)極整流二極管負(fù)極整流二極管負(fù)極整流二極管負(fù)極變 壓 器

21、 次 級(jí)變 壓 器 次 級(jí)繞 組 ， 中 間繞 組 ， 中 間繞組不用繞組不用紅表筆紅表筆接電解電接電解電容正極容正極黑表筆黑表筆橋式整流電容濾波電路檢測(cè)圖 46462021-10-30任務(wù)三任務(wù)三 比較放大電路的起源比較放大電路的起源n任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)：n掌握共射極基本放大器的組成、原理及性能特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)比較放大電路的起源n任務(wù)教學(xué)方式：任務(wù)教學(xué)方式：n教學(xué)建議：結(jié)合與放大電路相關(guān)的多媒體課件，在教學(xué)建議：結(jié)合與放大電路相關(guān)的多媒體課件，在“放大器的組成及放大器的組成及其分析其分析”的內(nèi)容，重點(diǎn)講授共射基本放大電路的內(nèi)容，重點(diǎn)講授共射基本放大電路 47472021-10-30任務(wù)三任務(wù)三 比

22、較放大電路的起源比較放大電路的起源n知識(shí)知識(shí)1 放大器的組成及其分析放大器的組成及其分析n1共射極基本放大器結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單計(jì)算共射極基本放大器結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單計(jì)算n（1）元件作用）元件作用48482021-10-30n圖中V：晶體三極管，起電流放大作用。 nVCC：直流供電電源，為電路提供工作電壓和電流。nRB：基極偏置電阻，電源電壓通過(guò)RB向基極提供合適的偏置電流IB。nC1：輸入耦合電容，耦合輸入交流信號(hào)ui，并起隔離直流的作用。nC2：輸出耦合電容，耦合輸出交流信號(hào)uo，并起隔離直流的作用。nRC：集電極負(fù)載電阻，電源VCC通過(guò)RC為集電極供電，另一個(gè)作用是將放大的電流轉(zhuǎn)換為放大的電壓輸出。n（2

23、）放大電路的電壓、電流符號(hào)規(guī)定）放大電路的電壓、電流符號(hào)規(guī)定n放大電路沒(méi)有輸入交流信號(hào)時(shí)，三極管的各極電壓和電流都為直流。當(dāng)有交流信號(hào)輸入時(shí)，電路的電壓和電流是由直流成分和交流成分疊加而成的，為了便于區(qū)分不同的分量，通常有以下規(guī)定：直流分量用大寫(xiě)字母和大寫(xiě)下標(biāo)直流分量用大寫(xiě)字母和大寫(xiě)下標(biāo)表示，如表示，如IB、IC、IE、UBE、UCE。交流分量用小寫(xiě)字母和小寫(xiě)下標(biāo)交流分量用小寫(xiě)字母和小寫(xiě)下標(biāo)表示，如表示，如ib、ic、ie、ube、uce。交直流疊加瞬時(shí)值用小寫(xiě)字母和交直流疊加瞬時(shí)值用小寫(xiě)字母和大寫(xiě)下標(biāo)表示，如大寫(xiě)下標(biāo)表示，如iB、iC、iE、uBE、uCE。49492021-10-30BBE

24、QCCBQRUVI直流負(fù)載線與輸出特性曲線交點(diǎn)就是Q點(diǎn)放大器直流負(fù)載線放大器直流負(fù)載線 根據(jù)晶體管的電流放大特性可得ICQ=IBQ根據(jù)基爾霍夫電壓定律，通過(guò)直流通路可得出以下公式 UCEQ=VCC-ICQRCBCCBQRVIn（3）放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)50502021-10-30n2放大原理 電源VBB通過(guò)偏置電阻RB提供UBEQ，基-射極間電壓為交流信號(hào)ui與直流電壓UBEQ的疊加，如圖（a）波形，基極電流iB產(chǎn)生相應(yīng)的變化，如圖（b）所示。 iB電流經(jīng)放大后獲得對(duì)應(yīng)的集電極電流iC，如圖（c）所示。iC電流大時(shí)，負(fù)載電阻RC的壓降也相應(yīng)大，使集電極對(duì)地的電位降低；反之iC電流變小時(shí)，集電極對(duì)

25、地的電位升高。因此集-射極間的電壓uCE波形與iC變化情況正相反，如圖（d）所示。集電極的信號(hào)經(jīng)過(guò)耦合電容C2后隔離了直流成分UCEQ，輸出的只是放大信號(hào)的交流成分，波形如圖（e）所示。 綜上所述，在共射極放大電路中，輸出電壓uo與輸入信號(hào)電壓ui頻率相同，相位相反，幅度得到放大，因此這種單級(jí)的共發(fā)射極放大電路通常也稱為反相放大器。51512021-10-30n3放大器的主要技術(shù)指標(biāo)n衡量放大器性能的幾個(gè)主要參數(shù)和指標(biāo)有放大倍數(shù)、輸入和輸出電阻、頻帶寬度等。n（1）放大倍數(shù)n放大倍數(shù)是在輸出波形不失真情況下輸出端電量與輸入端電量的比值。有電壓放大倍數(shù)Au、電流放大倍數(shù)Ai和功率放大倍數(shù)Ap。n

26、（2）輸入電阻和輸出電阻n輸入電阻反映了放大器對(duì)信號(hào)源所產(chǎn)生的負(fù)載效應(yīng)。輸出電阻是從放大器輸出端向放大器看進(jìn)去的等效交流電阻。輸出電阻越小，放大器負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓越穩(wěn)定。n放大器還有最大輸出幅度、通頻帶BW和最大輸出功率與效率等參數(shù)。52522021-10-30n知識(shí)知識(shí)2 共基極和共集電極放大電路組共基極和共集電極放大電路組成及特點(diǎn)成及特點(diǎn)n1共基極放大電路共基極放大電路 共基極放大器的電壓放大倍數(shù)與共共基極放大器的電壓放大倍數(shù)與共射極電路相同，但為正值，即輸出電壓射極電路相同，但為正值，即輸出電壓與輸入電壓同相。共基極放大器沒(méi)有電與輸入電壓同相。共基極放大器沒(méi)有電流放大能力。流放大能力

27、。 共基極電路具有輸入電阻小而輸出共基極電路具有輸入電阻小而輸出電阻大的特點(diǎn)。電阻大的特點(diǎn)。53532021-10-30n2共集電極放大電路。又稱射極輸出器，簡(jiǎn)稱射隨器或跟隨器。 RB+VCCC1C2RERLuiuoRB+ECRE直流通道直流通道IEIB 共集電極電路電壓放大倍數(shù)共集電極電路電壓放大倍數(shù)Au1，且輸入與輸出信號(hào)同，且輸入與輸出信號(hào)同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。而射極輸出相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。而射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。因此，射極輸出器常作器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。因此，射極輸出器常作中間級(jí)，起緩沖放大及匹配作用。中間級(jí)，起緩

28、沖放大及匹配作用。54542021-10-30做一做：共射極基本電路和射極輸出器做一做：共射極基本電路和射極輸出器仿真測(cè)試仿真測(cè)試單管放大仿真電路單管放大仿真電路55552021-10-30射極輸出器仿真電路56562021-10-30 做一做：?jiǎn)喂芄采錁O放大電路測(cè)試6V電池夾電池夾680k的基的基極電阻極電阻電源正極電源正極電源電源負(fù)極負(fù)極紅表筆紅表筆黑表筆黑表筆2k基極電阻基極電阻與晶體管基極相連與晶體管基極相連57572021-10-30任務(wù)四任務(wù)四 基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路的來(lái)源基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路的來(lái)源n任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)： 1了解穩(wěn)壓二極管的特性； 2理解并聯(lián)型硅二極管穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)與工作特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)基準(zhǔn)

29、電路的起源； 3學(xué)會(huì)對(duì)并聯(lián)型硅二極管穩(wěn)壓電路進(jìn)行分析與檢測(cè)n任務(wù)教學(xué)方式：任務(wù)教學(xué)方式： n 教學(xué)建議：用多媒體課件展示穩(wěn)壓二極管擊穿特性；“并聯(lián)二極管穩(wěn)壓電路”的講授重點(diǎn)是在其結(jié)構(gòu)和電路中限流電阻的作用 58582021-10-30任務(wù)四任務(wù)四 基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路的來(lái)源基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路的來(lái)源n知識(shí)知識(shí)1 穩(wěn)壓二極管特性穩(wěn)壓二極管特性 穩(wěn)壓二極管是一種特殊二極管，與普通二極管工作在正向、反向特性區(qū)不同，穩(wěn)壓管專門工作于反向擊穿區(qū)。 穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)有：穩(wěn)定電壓UZ、最小穩(wěn)定電流Izmin、最大穩(wěn)定電流Izmax、動(dòng)態(tài)電阻rZ，還有額定功率和電壓溫度系數(shù)等參數(shù)。59592021-10-30n并聯(lián)型硅穩(wěn)

30、壓管穩(wěn)壓電路如左圖所示。其工作過(guò)程如下：n1假設(shè)負(fù)載RL不變，輸入電壓Ui變化n1）若Ui升高，經(jīng)R和RL分壓，穩(wěn)壓管端電壓增大，引起流過(guò)穩(wěn)壓管的電流急劇增加，流過(guò)限流電阻R的電流也相應(yīng)增加，于是電阻R上壓降增大，從而來(lái)抵消Ui 的升高，使輸出電壓基本不變。n2）若Ui減小，則上述過(guò)程正好相反，其結(jié)果同樣使輸出電壓Uo穩(wěn)定。Ui Uo IzUR IRUo=Ui-UR 60602021-10-30n2假設(shè)輸入電壓Ui不變，負(fù)載RL變化n1）若RL阻值減小（如并入新負(fù)載瞬間），IL增大，因Ui不變，RL分壓減小，輸出電壓下降，穩(wěn)壓管端電壓減小，電流Iz急劇下降，即由Iz的減小來(lái)補(bǔ)償IL的增大，從而

31、抵消了負(fù)載電流變化在限流電阻上造成的電壓變化，因而輸出電壓也基本維持穩(wěn)定。 RLUoIzIRUR Uo=Ui-UR2）若RL阻值增大，則上述過(guò)程正好相反，同樣能使輸出電壓Uo穩(wěn)定。選擇穩(wěn)壓管時(shí)，應(yīng)挑選其動(dòng)態(tài)內(nèi)阻 rZ小的，因?yàn)閞Z越小，穩(wěn)壓系數(shù)和輸出電阻也越小，電路穩(wěn)壓性能越好。61612021-10-30做一做：并聯(lián)型二極管穩(wěn)壓電路仿真測(cè)試做一做：并聯(lián)型二極管穩(wěn)壓電路仿真測(cè)試V120 V R320R110_LINKey = A 50%R24.3D11N4736AU1DC 10M0.000V+-U2DC 10M0.000V+-R41.0k62622021-10-30表1-10并聯(lián)型二極管穩(wěn)壓電

32、路仿真結(jié)果電位器所處位置（百分比）直流電壓表U1示值（V）直流電壓表U2示值（V） 改變電位器中間抽頭位置（用字母A鍵或Shift+A鍵調(diào)高或調(diào)低百分比），通過(guò)電壓表U2觀察D1（或R4）兩端電壓，并將示值記錄于表1-10中。63632021-10-30n穩(wěn)壓二極管常見(jiàn)應(yīng)用電路穩(wěn)壓二極管常見(jiàn)應(yīng)用電路(1)浪涌保護(hù)電路 (2)過(guò)壓保護(hù)電路 (3)電弧抑制電路 (4)并聯(lián)穩(wěn)壓電源電路 64642021-10-30任務(wù)五任務(wù)五 小功率直流穩(wěn)壓電源的制作與調(diào)試小功率直流穩(wěn)壓電源的制作與調(diào)試n任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)：n1掌握串聯(lián)可調(diào)式穩(wěn)壓電路的組成結(jié)構(gòu)，并能簡(jiǎn)單分析其工作原理；n2學(xué)會(huì)小功率串聯(lián)可調(diào)式穩(wěn)壓電

33、路的裝調(diào)和檢測(cè)方法n任務(wù)教學(xué)方式：任務(wù)教學(xué)方式： 教學(xué)建議：串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路仿真時(shí)，特別要強(qiáng)調(diào)教學(xué)建議：串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路仿真時(shí)，特別要強(qiáng)調(diào)電路結(jié)構(gòu)及元件間的相互關(guān)聯(lián)性；小功率直流穩(wěn)壓電源在電路結(jié)構(gòu)及元件間的相互關(guān)聯(lián)性；小功率直流穩(wěn)壓電源在裝配時(shí)要注意電磁兼容問(wèn)題，檢測(cè)時(shí)，老師應(yīng)采取示范演裝配時(shí)要注意電磁兼容問(wèn)題，檢測(cè)時(shí)，老師應(yīng)采取示范演示檢測(cè)過(guò)程示檢測(cè)過(guò)程 65652021-10-30黑 膠 布絕緣電源變壓器濾波電容66662021-10-30任務(wù)五任務(wù)五 小功率直流穩(wěn)壓電源的制作與調(diào)試小功率直流穩(wěn)壓電源的制作與調(diào)試n 知識(shí)：三極管串聯(lián)型知識(shí)：三極管串聯(lián)型可調(diào)式穩(wěn)壓電路的組成可調(diào)式穩(wěn)壓電路的組成與分析與分析VUORL+UZUiiRiZiLDR 圖中R和D組成并聯(lián)型穩(wěn)壓電路，為調(diào)整管V提供基準(zhǔn)電壓。由于負(fù)載RL和V串聯(lián)，相當(dāng)于一個(gè)射極輸出器。 當(dāng)輸入電壓Ui增大（或RL阻值變大）時(shí)，Ui經(jīng)Uce與RL分壓使Uo升高，由于Ub=Uz（穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值）不變，因此Ube減小，使Ib減小，Ic隨之減小，導(dǎo)致Uce增大，使Uo下降，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，這是Uo和UZ