電子技術基礎與技能一體化教案

1、課題一 半導體器件及其應用半導體器件的概念利用半導體材料特殊電特性來完成特定功能的電子器件。半導體器件的特點體積小、質量輕、使用壽命長、輸入功率小、功率轉換效率。任務一 半導體二極管及其應用學習目標1掌握二極管的符號和工作特點，了解二極管的主要參數(shù)。2熟悉二極管的識別方法。3了解二極管的分類，熟悉它的實際應用。任務引入電子數(shù)碼產(chǎn)品在人們的生活中無處不在這些電子產(chǎn)品的電源是什么？如何將插座上的交流工頻電變成直流電？ 二極管整流穩(wěn)壓顯示電路方框圖交流電電源變壓器整流電路穩(wěn)壓電路狀態(tài)顯示電路直流二級管整流穩(wěn)壓顯示電路板整流二極管發(fā)光二極管穩(wěn)壓二極管二極管是什么？它能起什么作用？相關理論一、二極管的的

2、結構和符號半導體二極管制造材料有硅（Si）、鍺（Ge）及其化合物。半導體材料是指導電性能介于導體和絕緣體之間的物體，常見的有硅和鍺。不加雜質的半導體稱為本征半導體。在本征半導體中加不同雜質，能產(chǎn)生P型半導體和N型半導體舉例說明你在何處曾經(jīng)見到過二極管，它在電路中起什么作用呢？按照所用材料不同，二極管可分為硅管和鍺管兩大 類。二極管的內部分為P型半導體區(qū)和N型半導體區(qū)，交界處形成PN結，從P區(qū)引出的電極為正極，用符號“A”表示，從N區(qū)引出的電極為負極，用符號“K”表示。二、二極管的工作特點、主要參數(shù)和分類（1）二極管的單向導電性正偏導通 反偏截止二極管的導電性能實驗定義： 二極管導通時，其正極電

3、位高于負極電位，此時的外加電壓稱為正向電壓，二極管處于正向偏置，簡稱“正偏”；二極管截止時，其正極電位低于負極電位，此時的外加電壓稱為反向電壓，二極管處于反向偏置，簡稱“反偏”。結論： 二極管在加正向電壓時導通，加反向電壓時截止，這就是二極管的單向導電性。（2）二極管的伏安特性曲線二極管的伏安特性曲線2二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流IFM 二極管長期運行時允許通過的最大正向平均電流。（2）最高反向工作電壓URM 二極管正常工作時所允許外加的最高反向電壓。（3）反向電流IR 在規(guī)定的反向電壓（<UBR）和環(huán)境溫度下的反向電流。3二極管的分類（1）以材料分類，有硅二極管和鍺二極管等。（2

4、）以二極管的構造分類，有點接觸型二極管和面接觸型二極管等。（3）以用途分類，有整流二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管光電二極管點接觸型：PN結面積小，結電容小，用于檢波和變頻等調頻電路面接觸型：PN結面積大，用于工頻大電流整流電路點接觸型面接觸型點接觸型、面接觸型二極管的結構示意圖及特點點接觸型：PN結面積小，結電容小，用于檢波和變頻等調頻電路面接觸型：PN結面積大，用于工頻大電流整流電路整流二極管利用二極管的單向導電性能把交流電變換成直流電。穩(wěn)壓二極管利用二極管反向電擊穿時兩端電壓保持穩(wěn)定的特性穩(wěn)定電路兩端電壓。發(fā)光二極管采用磷化鎵或者磷砷化鎵等制成，直接將電能變?yōu)楣饽?。光電二極管能將光照強弱的變化

5、轉變成電信號。實訓一、實訓目的1學會二極管的直觀識別方法。2掌握用萬用表對二極管進行質量好壞判斷和極性判別的方法。3熟悉二極管在整流穩(wěn)壓顯示電路中的應用。 二、實訓器材電路名稱二極管整流穩(wěn)壓顯示電路序號名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺2無線電工具1套3電源變壓器220V/15V1只4電阻器R13001只5R21k1只6二極管V11N40071只7穩(wěn)壓二極管V21N52471只8發(fā)光二極管V35紅色1只9開關S單刀單擲1個10實驗板1塊三、訓練內容1二極管的直觀識別2二極管的測試3二極管在整流穩(wěn)壓顯示電路中的應用四、實訓報告要求1分別畫出二極管整流穩(wěn)壓顯示電路圖和裝配圖。2完成測試記錄。3分別說明V

6、1、V2和V3的二極管類型及其在電路中的作用。4分析二極管整流穩(wěn)壓顯示電路V2擊穿開路后電路的故障現(xiàn)象。五、評分標準內容要求配分評分標準二極管的識別正確識別極性、材料、類型，畫出電路符號401名稱每漏寫或者寫錯，扣3分2極性、材料、類型每漏寫或者寫錯，扣3分3不會識別，每件扣10分4不會畫電路符號，每件扣2分二極管的檢測正確使用萬用表判別二極管引腳極性及質量好壞401萬用表使用不正確，每件扣3分2不會判別引腳極性，每件扣3分3不會判別質量好壞，每件扣5分二極管的整流、穩(wěn)壓、顯示電路的測量正確使用萬用表判別二極管引腳極性及質量好壞40每錯誤測量一項二極管參數(shù)，扣10分任務二 半導體三極管及其應用

7、半導體三極管又叫晶體三極管，由于它在工作時半導體中的電子和空穴兩種載流子都起作用， 因此屬于雙極型器件，也叫做BJT（Bipolar Junction Transistor， 雙極結型晶體管），它是放大電路的重要元件。學習目標1掌握三極管的符號和工作特點，了解三極管的主要參數(shù)。2熟悉三極管的識別方法。3熟悉三極管的分類，了解它的實際應用。任務引入墻壁電燈開關 遙控電燈開關電燈開關照明電路中傳統(tǒng)的機械開關與聲控、光控、遙控開關工作方式有何不同？后面幾種電燈開關是如何實現(xiàn)開、關燈功能的？什么是三極管？它有哪些工作特點？在三極管驅動電路中起什么作用？相關理論一、三極管結構和圖形符號及其分類NPN型三

8、極管 PNP型三極管三極管的結構和圖形符號三極管的外形圖低頻三極管 高頻三極管 小功率三極管大功率三極管 開關三極管二、三極管的電流分配關系發(fā)射極電流集電極電流基極電流IEICIB集電極電流與發(fā)射極電流近似相等ICIE三、三極管的電流放大作用共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)當IB有一微小的變化時，就能引起IC較大的變化，這種現(xiàn)象稱為三極管的電流放大作用。值的大小表明了三極管電流放大能力的強弱。必須強調的是，這種放大能力實質上是IB對IC的控制能力，因為無論IB還是IC都來自電源，三極管本身是不能放大電流的。四、三極管的伏安特性曲線1輸入特性UCE=0.5VUCE1V死區(qū)電壓，硅

9、管約0.5V，鍺管約0.1V工作壓降：硅管UCE0.60.7V，鍺管UBE 0.2 0.3V三極管的輸入特性是研究基極電流IB與發(fā)射結電壓UBE之間的關系 當UCB1V后，UCE數(shù)值的改變對輸入特性曲線影響不大。但是環(huán)境溫度變化時，三極管的輸入特性曲線會發(fā)生變化三極管的輸出特性曲線是研究集電極電流IC與電壓UCE之間的關系，是在基極電流IB一定的情況下測試出來的。由三極管的輸出特性曲線可以看出，三極管工作時有三個可能的工作工域三極管的三個工作區(qū)和特點 截止區(qū)放大區(qū)飽和區(qū)條件發(fā)射結反偏或零偏發(fā)射結正偏且集電結反偏發(fā)射結和集電結都正偏特點IB=0、IC0IC=IBiC不再受iB控制三極管

10、飽和時的UCE值稱為飽和壓降，記作UCES，小功率硅管的UCES約為0.3V，鍺管的UCES約為0.1V。五、三極管的主要參數(shù)和型號命名方法1共射電流放大系數(shù)（1）共射直流電流放大系數(shù) （有時用hFE表示）。（2）共射交流電流放大系數(shù)（有時用hfe表示）。 同一三極管在相同工作條件下 。2極限參數(shù)（1）集電極最大允許電流ICM 集電極電流過大時，三極管的值要降低，一般規(guī)定值下降到正常值的2/3時，所對應的集電極電流。（2）集電極發(fā)射極反向擊穿電壓U(BR)CEO 基極開路時，加在集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓。（3）集電極最大允許耗散功率PCM 集電極電流IC流過集電結時會消耗功率而產(chǎn)生熱量

11、，使三極管溫度升高。根據(jù)三極管的最高溫度和散熱條件來規(guī)定最大允許耗散功率PCM，要求PCMICUCE 。例如，低頻小功率三極管3CX200B，其在55400之間，ICM=300mA，U(BR)CEO=18V，PCM=300mW。3國產(chǎn)三極管的型號命名方法3DG110B同一型號中的不同規(guī)格三極管材料器件的種類同種器件型號的序號第二位：A鍺PNP管、B鍺NPN管、C硅PNP管、D硅NPN管 第三位：X低頻小功率管、D低頻大功率管、G高頻小功率管、A高頻大功率管、K開關管任務實施一、實訓目的1學會三極管的直觀識別方法。2掌握用萬用表對三極管進行極性判別的方法。3通過三極管驅動電路的測量，理解三極管的

12、工作特點。二、實訓器材電路名稱三極管驅動電路實訓器材明細表序號名稱規(guī)格數(shù)量15V和12V直流穩(wěn)壓電源2臺2無線電工具1套3三極管V190131只4二極管V2IN40011只5電阻器R11k1只6繼電器JHK-DC12V-SHG1只7白熾燈泡HL40W2只8實驗板1塊三、訓練內容1三極管的直觀識別2三極管的檢測3三極管在驅動電路中的應用四、實訓報告要求1畫出三極管驅動電路圖，分析電路工作原理。2完成測試記錄，分析為什么通過改變ui能控制白熾燈的狀態(tài)，其中三極管在電路中起到什么作用？ 五、評分標準內容要求配分評分標準 三極管的直觀識 別 正確識別極性、材料、類型，畫出符號40 1.名稱每漏寫或者寫

13、錯，扣3分 2.極性、材料、類型每漏寫或者寫錯，扣3分 3.不會識別，每件扣10分 4.不會畫電路符號，每件扣2分 三極管的檢 測 正確使用萬用表判別引腳極性及質量好壞40 1.萬用表使用不正確，每步扣3分 2.不會判別引腳極性，每件扣5分 3. 不會判別質量好壞，每件扣5分 三極管驅動電路的測 量 熟悉操作步驟、檢查電路功能20 一共四步，錯誤一步扣5分課題二 放大電路及其應用利用電子器件把微弱的電信號（電壓、電流、功率）增強到所需值的電路稱為放大電路，它在實踐中有非常廣泛的應用。無論日常使用的收音機、擴音器或者精密的測量儀器和復雜的自動控制系統(tǒng)，其中都有各種各樣的放大電路。任務一 單管放大

14、電路及其應用學習目標1了解固定偏置放大電路的組成和工作原理以及圖解分析的方法。2掌握分壓式射極偏置放大電路的組成和穩(wěn)定靜態(tài)工作點原理。3掌握射極輸出器的組成和工作特點。4熟悉單管放大電路的裝配、調試與檢修。任務引入音樂門鈴音樂集成電路放大電路說一說：門鈴是如何工作的？組裝放大電路，理解放大電路的作用，熟悉放大電路調試方法。相關知識1電路的組成和工作原理（1）電路組成三極管V基極偏置電阻Rb和RP集電極負載電阻Rc耦合電容C1和C2（2）靜態(tài)工作點的設置靜態(tài)放大電路未加信號，即ui=0。定義：靜態(tài)時的直流電流IB、IC和直流電壓UBE、UCE，稱為靜態(tài)工作點，或者簡稱為Q點。 放大電路為什么要設

15、置靜態(tài)工作點呢？RP斷開，此時IBQ=0，在輸入端輸入正弦信號電壓ui。當ui處于正半周時，三極管發(fā)射結正偏，但是由于三極管存在死區(qū)， 所以只有當信號電壓超過開啟電壓以后，三極管才能導通。當ui處于負半周時，三極管因發(fā)射結反偏而截止。結 論 如果放大電路設置了合適的靜態(tài)工作點，當輸入正弦信號電壓ui后，信號電壓ui與靜態(tài)電壓UBEQ疊加在一起，三極管始終處于導通狀態(tài)，基極總電流IBQ+ib就始終是單極性的脈動電流，從而保證了放大電路能把輸入信號不失真地加以放大。（3）動態(tài)工作情況當放大電路輸入交流信號，即ui0時，稱為動態(tài)。uBE=UBEQ+uiuCE =UCEQ-icRcuo= -icRc結

16、 論：在單級共發(fā)射極放大電路中，輸出電壓uo與輸入電壓ui頻率相同，波形相似，幅度得到放大，而它們的相位相反。電壓放大作用是一種能量轉換作用，即在很小的輸入信號功率控制下，將電源的直流功率轉變成了較大的輸出信號功率。2直流通路和交流通路直流通路放大電路中只允許直流電流通過的路徑。交流通路交流信號流通的路徑。直流通路：放大電路中的電容可以視為開路，電感可以視為短路。交流通路：小容抗的電容以及內阻很小的電源，忽略其交流壓降，都可以視為短路。【例2-1】如圖所示，已知Vcc=6V，Rb=47k，RP=253 k，Rc=2 k，=35。求靜態(tài)工作點。直流通路解：由圖可得 ICQ=IBQ=35

17、×0.018=0.63mAUCEQ=VccICQRc=60.63×2=4.7V3輸入電阻、輸出電阻和電壓放大倍數(shù)（1）放大電路的輸入電阻Ri 定義：從放大電路輸入端B點看進去的交流等效電阻（不包括信號源的等效內阻），稱為放大電路的輸入電阻，用Ri表示。一般情況下，希望放大電路的輸入電阻盡可能大。這樣，向信號源（或前一級電路）汲取的電流小，有利于減小信號源的負擔。（2）放大電路的輸出電阻Ro定義：放大電路輸出端看進去的交流等效電阻（不包括負載）稱為放大電路的輸出電阻，用Ro表示。Ro越小，放大電路帶負載的能力越強。（3）放大電路電壓放大倍數(shù)Au 二、放大電路的圖解分析方法在三

18、極管的輸入和輸出特性曲線上直接用作圖的方法求解放大電路的工作情況，這種通過作圖分析放大電路性能的方法稱為圖解分析法。1靜態(tài)工作點的圖解分析（1） 先用估算的方法計算輸入回路 IBQ、 UBEQ，在輸出特性曲線上找到IB=IBQ曲線。IB=IBQ的曲線三極管的輸出特性曲線（2） 作直流負載線根據(jù) uCE = VCC - IcRc 式確定兩個特殊點M、N令uCE =0，則Ic= VCC/Rc，在輸出特性曲線縱軸（iC軸）可得M點。令Ic =0，則uCE= VCC，在輸出特性曲線橫軸（UCE軸）可得N點。直流負載線三極管的輸出回路和直流負載線（3）確定靜態(tài)工作點輸出特性曲線上IB=IBQ的曲線與直流

19、負載線MN的交點直流負載線靜態(tài)工作點的確定【例2-2】如圖所示單管共發(fā)射極放大電路及特性曲線中，已知 Rb = 280 kW，Rc = 3 kW ，集電極直流電源 VCC = 12 V，試用圖解法確定靜態(tài)工作點。單管共發(fā)射極電路2 動態(tài)工作情況的圖解分析（1） 交流通路的輸出回路交流通路的輸出回路（2）交流負載線1）由于輸入電壓 ui =0時，iC=ICQ，管壓降為UCEQ ，所以它必然會過Q點。2）交流負載線斜率為： 靜態(tài)工作點交流負載線交流負載線方程：交流負載線方程：（3）動態(tài)工作情況圖解分析RL = 3 kW，假設輸入信號電壓uBE幅度為0.02V，信號電流ib的幅度為20A確定交流負載

20、線3圖解法的應用（1）圖解法分析非線性失真截止失真靜態(tài)工作點過低，引起iB、iC、uCE的波形失真。飽和失真飽和失真Q點過高，引起iC、uCE的波形失真。（2）用圖解法估算最大輸出幅度最大輸出幅度輸出波形沒有明顯失真時能夠輸出最大電壓，即輸出特性的A、B所限定的范圍。用圖解法估算最大輸出幅度Q盡量設在線段AB的中點三、分壓式射極偏置放大電路原理與分析1溫度對靜態(tài)工作點的影響（1） 溫度對ICBO的影響（2）溫度對b 的影響（3）溫度對輸入特性的影響IC增加溫度上升時，參數(shù)的變化都會使集電極靜態(tài)電流ICQ隨溫度升高而增加，從而使Q點隨溫度變化。要想使ICQ基本穩(wěn)定不變，就要求在溫度升高時，電路能

21、自動地適當減小基極電流IBQ 。2分壓式射極偏置放大電路分析（1）組成（2）穩(wěn)定靜態(tài)工作點原理適當選擇滿足： I1I2 >>IBQ ，UBQ >>UBEQVBQ與溫度無關【例2-3】分壓式射極偏置放大電路如所示，已知Vcc=18V，Rb1=39k，Rb2=10k，Rc=3k ，Re=1.7k， RL=6k，=50，求靜態(tài)工作點。四、射極輸出器原理與分析1電路的組成2靜態(tài)工作點的估算【例2-4】如圖所示，已知Vcc=12V，Re=2k，=30， =120k。求靜態(tài)工作點。ICQIBQ30×0.062 1.86mAUCEQVCCIEQRe VCCICQRe 121

22、.86×2 8.3V3射極輸出器的特點（1）電壓放大倍數(shù)小于1，且接近于1。（2）輸出電壓與輸入電壓相位相同。（3）輸入電阻大。（4）輸出電阻小。 由于射極輸出器的輸出電壓uo和輸入電壓ui相位相同且近似相等，可以近似看作uo隨著ui的變化而變化，所以射極輸出器又稱為射極跟隨器。4射極輸出器的應用（1）用作輸入級（2）用作輸出級（3）用在兩級共射放大電路之間作為隔離級（或簡稱為緩沖級）任務實施一、實訓目的1學會單管放大電路的裝配，體驗單管放大電路的放大作用。2學會單管放大電路靜態(tài)工作點和動態(tài)參數(shù)的測量方法。3理解合理設置靜態(tài)工作點的意義，觀察靜態(tài)工作點變化導致的波形失真。4熟悉單管放

23、大電路的檢修方法。 二、實訓器材電路名稱單管放大電路及其應用序號名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺2低頻信號發(fā)生器1臺3無線電工具1套4電位器RP1500k1只5RP210k1只11電阻R1k1只12R6100k1只13電解電容C3,C410uF/25V2只16三極管V290141只17開關S單刀單擲1個18揚聲器LS81只19實驗板1塊三、訓練內容1單管放大電路裝配圖的設計步驟和方法（1）確定裝配電路板及尺寸（2）裝配圖設計（3）裝配圖的修改2單管放大電路的組裝過程3單管放大電路放大功能的體驗4單管放大電路的測試內容和操作方法（1）靜態(tài)工作點的測量（2）電壓放大倍數(shù)的測量（3）放大電路輸入電阻的測

24、量（4）放大電路輸出電阻的測量（5）觀察靜態(tài)工作點對輸出波形的影響5單管放大電路的檢修四、實訓報告要求1分別畫出單管放大電路圖和裝配圖。2完成測試記錄，分析調節(jié)RP1為什么會導致輸出波形出現(xiàn)飽和和截止失真現(xiàn)象？ 五、評分標準內容要求配分評分標準三極管測試 判斷三極管的半導體類型和電極要正確20一處錯誤扣5分電路安裝 電路安裝正確，完整10 一處不符合扣5分 元件完好，無損壞5 一處損壞扣2.5分 布局層次合理，主次分清5 一處不符合扣1分 接線規(guī)范：布線美觀，橫平豎直，接線牢固，無虛焊，焊點符合要求5 一處不符合扣1分 按圖接線5 一處不符合扣5分調試 通電調試不成功，扣10分靜態(tài)工作點的測量

25、 正確使用萬用表測量靜態(tài)工作點（UBE、UCE、IB、IC）20一處錯誤扣4分動態(tài)參數(shù)的測量 正確使用示波器測量并計算Au、Ri、Ro10一處錯誤扣2分失真波形的觀察 正確使用示波器分別觀察飽和失真和截止失真輸出電壓波形。10一處錯誤扣5分任務二 反饋多級放大器及其應用學習目標1了解多級放大電路的概念、耦合方式的分類，以及電壓放大倍數(shù)和輸入輸出電阻的計算。 2掌握負反饋的概念、作用和分類。 3熟悉實用負反饋多級放大電路的組成、原理、安裝、調試及測量。任務引入在上一個任務中學習的音樂門鈴電路有何缺點？改進：采用負反饋多級放大電路的音樂門鈴電路相關知識一、多級放大電路1耦合形式耦合問題產(chǎn)生原因：多

26、級放大電路的連接產(chǎn)生了單元電路間的級聯(lián)問題。 直接耦合 電抗性元件耦合 阻容耦合 變壓器耦合直接耦合 阻容耦合 變壓器耦合2多級放大電路的電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻總電壓放大倍數(shù)：Av=Av1×Av2Avn輸入電阻為第一級放大電路的輸入電阻，即Ri=Ri1輸出電阻為最后一級放大電路的輸出電阻，即Ro=Ron二、反饋的概念1定義將電路的輸出量(電壓或電流)的部分或全部，通過一定的元件，以一定的方式回送到輸入回路并影響輸入量(電壓或電流)和輸出量的過程稱為反饋。 2信號的兩種流向正向傳輸：輸入 輸出開環(huán)反向傳輸：輸出 輸入閉環(huán)放大電路反饋電路輸出輸入三、反饋的分類1正反饋和負反饋正反饋

27、：增強放大電路凈輸入量變化趨勢的反饋。 負反饋：削弱放大電路凈輸入量變化趨勢的反饋。 判斷法：瞬時極性法（1）先假設輸入信號在某一瞬間對地極性為“+”。（2）從輸入端到輸出端，依次標出放大電路各點的瞬時極性。（3）根據(jù)反饋信號的極性，再與輸入信號進行比較，最后確定反饋極性。 反饋加到基極反饋加到發(fā)射極判別反饋極性示意圖2電壓反饋和電流反饋電壓反饋：反饋信號取自放大電路的輸出電壓。電流反饋：反饋信號取自放大電路的輸出電流。判斷法：輸出短路法 將負載短路，使輸出電壓為零，若反饋信號也為零，則為電壓反饋，否則便是電流反饋。電壓反饋 電流反饋3串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：反饋信號在輸入端是與信號源串聯(lián)

28、。并聯(lián)反饋：反饋信號在輸入端是與信號源并聯(lián)。串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋 判斷法：輸入端短路法 將輸入端短路，如反饋信號同時被短路，即凈輸入信號為零，則為并聯(lián)反饋；否則為串聯(lián)反饋。 也可以從反饋電路在輸入端的連接方式來判別，若輸入信號和反饋信號分別從不同端引入，為串聯(lián)反饋；若二者從同一端引入則為并聯(lián)反饋。4直流反饋與交流反饋直流反饋：反饋量中只含有直流量。交流反饋：反饋量中只含有交流量。R5引入的為直流反饋去掉交流旁路電容C2后，R5引入的為交、直流反饋。四、負反饋對放大電路性能的影響直流負反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點交流負反饋改善放大電路的動態(tài)特性1放大倍數(shù)下降，穩(wěn)定性提高。2減小了非線性失真。負反饋對非線性失真

29、的影響3展寬通頻帶負反饋對通頻帶的影響4改變了放大電路的輸入、輸出電阻（1）串聯(lián)反饋使輸入電阻增大，并聯(lián)反饋使輸入電阻減小。負反饋對輸入電阻的影響（2）電壓負反饋使輸出電阻減小，電流負反饋使輸出電阻增大。負反饋對輸出電阻的影響電壓負反饋具有穩(wěn)定輸出電壓的作用，即當負載變化時，輸出電壓的變化很小，這相當于輸出端等效電源的內阻減小了，也就是輸出電阻減小了。五、負反饋多級放大電路的工作原理第一級放大電路（V1、R1R5、C1、C2）第二級放大電路（V2、RP1、RP2、R6、C3 、C4 ）反饋電路（Rf）任務實施一、實訓目的1 體驗并且理解多級放大與單管放大之間的差異。2 體驗并且理解負反饋對放大

30、電路性能的影響。3 熟悉放大電路靜態(tài)工作點和電路動態(tài)參數(shù)的測量方法。4 掌握調節(jié)靜態(tài)工作點消除波形失真的方法。5 熟悉負反饋放大電路的裝配、調試與檢修。 二、實訓器材電路名稱單管放大電路及其應用序號名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺2低頻信號發(fā)生器1臺3無線電工具1套4電位器RP1500k1只5RP210k1只6Rf20k1只6電阻R1k1只7R6100k1只8電解電容C3、C410uF/25V2只9三極管V290141只10開關S單刀單擲1個11揚聲器LS81只12實驗板1塊三、訓練內容1負反饋多級放大電路的組裝過程2單級與多級放大電路放大功能比較的體驗3體驗負反饋對放大電路性能的影響4負反饋多級

31、放大電路的測試內容和操作方法5負反饋多級放大電路的檢修四、實訓報告要求1分別畫出負反饋多級放大電路圖和裝配圖。2完成測試記錄。3說明負反饋對多級放大電路有何影響。 五、評分標準內容要求配分評分標準三極管測量 判斷三極管半導體類型和電極要正確20一處錯誤扣2.5分電路安裝 電路安裝正確，完整10一處不符合扣5分 元件完好，無損壞5一處損壞扣2.5分 布局層次合理，主次分清10一處不符合扣5分 接線規(guī)范：布線美觀，橫平豎直，接線牢固，無虛焊，焊點符合要求10一處不符合扣2分 按圖接線5一處不符合扣5分調試 通電調試不成功，扣10分靜態(tài)工作點的測量 正確使用萬用表測量靜態(tài)工作點（UBE、UCE、IB

32、、IC）20一處錯誤扣2分動態(tài)參數(shù)的測量 正確使用示波器測量并計算Au、Ri、Ro10一處錯誤扣1分任務三 功率放大器及應用學習目標1 了解功率放大電路的概念、技術要求及分類。2理解功率放大電路的原理，掌握常用功率放大電路的功能和特點。3熟悉OTL功率放大電路的組裝、調試與檢修。任務引入說一說：家庭影院都包括哪些組件？相關理論一、低頻功率放大電路1定義向負載提供低頻功率的放大電路稱為低頻功率放大電路，簡稱“功放”。功放中使用的半導體功率三極管稱為功率放大管，簡稱“功放管”。2低頻功率放大電路的特點及對它的要求（1）要求功放級的輸出功率盡可能大。（2）要求功放級的效率盡可能高。（3）要求功放級的

33、非線性失真盡可能小。（4）要考慮功放管的散熱問題。3功率放大電路的分類（1）按照功放管靜態(tài)工作點的設置分類甲類功放：Q點在交流負載線的中點，靜態(tài)電流大，效率低乙類功放：Q點在交流負載線的截止點，靜態(tài)電流幾乎為零，效率高。輸出波形為半波，有失真甲乙類功放：Q點在交流負載線上略高于乙類工作點處，功放管導通時間略大于半個周期，靜態(tài)電流稍大于零，效率仍然較高。輸出波形削波程度小于乙類（2）按照功率放大電路的輸出端特點分類變壓器耦合功率放大電路無輸出變壓器功率放大電路（OTL）無輸出電容功率放大電路（OCL）橋式功率放大電路（BTL）二、單電源互補對稱功率放大電路（OTL）1電路的組成激勵放大級功率放大

34、輸出級交越失真如果兩個功放管在零偏狀態(tài)下工作，那么輸入正弦信號在正負半周的交替過程中，由于存在死區(qū)，兩個功放管都處于截止狀態(tài)，輸出信號的波形隨輸入信號的波形變化會出現(xiàn)失真的現(xiàn)象。交越失真波形2工作過程ui為負半周V1倒相放大加到V2和V3管基極的為正半周信號，功放管V2導通，V3管截止負載RL上獲得正半周信號。 ui為正半周負載（揚聲器或者R5）獲得負半周信號。OTL功率放大電路2 自舉電容的作用功放管的最大效率78.5%OTL功率放大電路輸出電壓的平頂失真波形OTL功率放大電路三、雙電源互補對稱功率放大電路（OCL1電路的組成一對NPN、PNP特性相同的互補三極管組成，這種電路也稱為OCL互

35、補功率放大電路。2工作原理輸入信號處于正半周且幅度遠大于三極管的開啟電壓NPN型三極管導電，電流通過負載RL，方向由上到下，與假設正方向相同。輸入信號為負半周且幅度遠大于三極管的開啟電壓 PNP型三極管導電，電流通過負載RL，方向由下到上，與假設正方向相反?？赡艽嬖诘膯栴}：交越失真輸入信號很小時，達不到三極管的開啟電壓，三極管不導電。因此在正、負半周交替過零處也會出現(xiàn)交越失真。解決方案：給三極管稍稍加一點偏置，使之工作在甲乙類。負載可獲得的最大功率為功放管的最大效率78.5%四、變壓器耦合推挽功率放大電路1電路的組成（1）功率放大管V1和V2。（2）T1是輸入變壓器；T2是輸出變壓器。2工作過

36、程變壓器耦合推挽功率放大電路五、集成功率放大器1LM386集成功率放大器通用型集成功率放大器， 特點是頻帶寬（可達幾百千赫）、功耗低（常溫下為660 mW）、適用的電源電壓范圍寬（416V）， 廣泛用于收音機、 對講機、 方波和正弦波發(fā)生器等。LM386的外形和引腳排列LM386內部電路原理圖LM386組成的OTL功放電路2BTL互補功率放大電路主要特點：在同樣的電源電壓和負載電阻條件下，它可得到比OCL或OTL大幾倍的輸出功率。任務實施一、實訓目的1 學會OTL功放電路靜態(tài)工作點的調整方法，要求理解中點電壓調整和交越失真的消除方法。2 掌握測量OTL功放電路最大不失真輸出功率的方法。3 理解

37、自舉電路對最大不失真輸出功率的影響。4 了解負載的變化與最大不失真輸出功率之間的關系。5 熟悉OTL功放電路的檢修。二、實訓器材電路名稱OTL功率放大電路序號名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺2正弦信號發(fā)生器1臺3直流穩(wěn)壓電源1臺4無線電工具1套5二極管VIN40071只6三極管V1VT90141只7V2TIP411只8V3TIP421只9R14.7k1只10R21001只11R35101只12R44701只13R5101只14RP1100k1只15RP24701只16C110uF/25V1只17C2220uF/25V1只18C3100uF/25V1只19C4470uF/25V1只20揚聲器LS8

38、1只21開關S1單刀雙擲1個22S2和S3單刀單擲2個23鋁型散熱片2塊24實驗板1塊三、訓練內容1OTL功率放大電路的組裝過程2OTL功率放大電路的測試內容和操作方法 3功率放大電路與負反饋多級放大電路放大功能比較的體驗4OTL功率放大電路的檢修四、實訓報告要求1分別畫出OTL功率放大電路圖和裝配圖。2完成測試記錄。3說明OTL功率放大電路中點電壓的調整步驟。 4說明什么是交越失真以及OTL功率放大電路消除交越失真的操作步驟。五、評分標準內容要求配分評分標準三極管測量 判斷三極管的半導體類型和電極要正確12一處錯誤扣1分電路安裝 電路安裝正確，完整10一處不符合扣5分 元件完好，無損壞5一處

39、損壞扣2.5分 布局層次合理，主次分清10一處不符合扣5分 接線規(guī)范：布線美觀，橫平豎直，接線牢固，無虛焊，焊點符合要求10一處不符合扣2分 按圖接線5一處不符合扣8分靜態(tài)工作點的調整 1）有交越失真的輸出波形形狀記錄正確 2）調好的電路中點電壓、電流表數(shù)值在允許的范圍內，輸出波形無交越失真。24一處錯誤扣6分最大不失真功率的測量 正確使用示波器測量Ui和Uo并計算POM24一處錯誤扣1分課題三 直流穩(wěn)壓電源任務一 串并聯(lián)型穩(wěn)壓電源學習目標1掌握整流電路和濾波電路的組成和工作原理。2掌握并聯(lián)型穩(wěn)壓電源、串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的組成和工作原理3掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的裝配、調試與檢修。任務引入生活中什么地方

40、用到了直流電源？家里墻壁上的插座提供的是直流電源嗎？相關知識一、整流和濾波電路作用：對電網(wǎng)交流220V電壓進行整流，將其變成脈動直流電壓后濾波，輸出較為平滑的直流電。種類：單相半波整流電路單相全波整流電路單相橋式整流電路1單相半波整流電路電路原理圖波形圖單相半波整流電路的輸出波形有什么特點，與輸入波形比較為何會發(fā)生變化呢？電路分析：忽略二極管的正向壓降u20V導通uo= u2u20V截止uo= 0結論：二極管V在信號的正半周期導通，信號的負半周期截止。定義：電路在輸入電壓為單相正弦波時，負載RL上得到只有正弦波的半個波，稱為單相半波整流電路。2單相半波整流電容濾波電路電路原理圖波形圖該電路與單

41、相半波整流電路相比有何不同？不同之處有何作用？電路分析V導通時給C 充電, V截止時C 向RL放電。濾波后uo 的波形變得平緩，平均值提高。結 論濾波電容與負載并聯(lián)，由于濾波電容的充放電作用，輸出電壓的脈動程度大為減弱，波形相對平滑，輸出電壓平均值也得到提高。定義：把脈動直流電中的交流成分濾除掉，這一過程稱為濾波。RC越大Uo越大單相半波整流電容濾波電路電壓和電流的估算整流電路形式輸入交流電壓（有效值）整流電路輸出電壓整流器件上電壓和電流負載開路時的電壓帶負載時的電壓（估計值）最大反向電壓URM通過的電流IF半波整流U2 U2 IL【例3-1】在圖示單相半波整流電容濾波電路

42、中，要求輸出直流電壓為6V，負載電流為60mA。求電源變壓器二次側電壓U2、流過二極管的正向平均電流IF和二極管承受的最大反向電壓URM。若將開關S斷開，則輸出的直流電壓和負載電流又會是多少？解：負載電阻電源變壓器二次側電壓流過二極管的正向平均電流二極管承受的最大反向電壓若將開關S斷開，則為單相半波整流電路。輸出的直流電壓負載電流3單相橋式整流電路電路原理圖波形圖電路分析忽略二極管的正向壓降u20V2、V3導通V1、V4截止uo= u2u20V2、V3截止V1、V4導通uo= u2結 論二極管V2、V3和V1、V4兩組輪流導通，V2、V3在正半周導通，V1、V4在負半周導通，在負載上可得到全波

43、脈動的直流電壓和電流。4單相橋式整流電容濾波電路電路原理圖波形圖電路分析V2、V3或者V1、V4導通時給C 充電, 它們都截止時C 向RL放電。濾波后uo 的波形變得平緩，平均值提高。結 論濾波電容與負載并聯(lián)，由于濾波電容的充放電作用，輸出電壓的脈動程度大為減弱，波形相對平滑，輸出電壓平均值也得到提高。RC越大Uo越大單相橋式整流電容濾波電路電壓和電流的估算整流電路形式輸入交流電壓（有效值）整流電路輸出電壓整流器件上電壓和電流負載開路時的電壓帶負載時的電壓（估計值）最大反向電壓URM通過的電流IF橋式整流U2 1.2U2 0.5IL【例3-2】在橋式整流電容濾波電路中，要求

44、輸出直流電壓為6V，負載電流為60mA。試選擇合適的整流二極管。解：電源變壓器二次側電壓U2=Uo/1.2=6/1.2=5V流過每只二極管的電流IF=0.5IL=0.5×60=30mA每只二極管承受的最大反向電壓經(jīng)查手冊，整流二極管 可以選用2CZ82A（IFM=100mA，URM=25V）。二、穩(wěn)壓管并聯(lián)型穩(wěn)壓電路作用：使直流電源的輸出電壓穩(wěn)定，基本不受電網(wǎng)電壓或負載變動的影響。1電路組成穩(wěn)壓管VZ反向并聯(lián)在負載RL兩端2穩(wěn)壓原理（1）當輸入電壓變化時（2）當負載電流變化時三、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路1電路組成串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的組成框圖2穩(wěn)壓過程（1）輸出電壓Uo上升（2）輸出電壓降低3輸出電

45、壓的調節(jié)RP滑動觸點移至最上端時RP滑動觸點移至最下端時任務實施一、實訓目的1 熟悉串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作原理，掌握調節(jié)電源輸出電壓的方法。2 掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電源內阻的概念和測量方法。3 理解減小串聯(lián)型穩(wěn)壓電源輸出電壓紋波的措施。4 熟悉串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的裝配、調試與檢修。二、實訓器材電路名稱串聯(lián)型穩(wěn)壓電源序號名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺2無線電工具1套3電源變壓器 T220V/15V1只4整流二極管 V1V4IN40074只5穩(wěn)壓二極管V82CW141只6發(fā)光二極管V95紅色1只7三極管V5VT90131只8V6TIP411只9V7VT90141只10電位器RP6801只11電阻器R1、R62k

46、2只12R2、R3、R51k3只13R43901只14RL100/2W1只15開關S單刀單擲1只16電解電容器C12200F/50V1只17C2100F/50V1只18C3、C410F/25V2只19C5470F/25V1只20鋁型散熱片1片21實驗板1塊三、訓練內容1串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的組裝過程2串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的測試內容和操作方法3串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的檢修四、實訓報告要求1分別畫出串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路圖和裝配圖。2完成測試記錄。3分析串聯(lián)型穩(wěn)壓電源有哪幾部分組成，它們的作用是什么？五、評分標準內容要求配分評分標準電路安裝 電路安裝正確，完整30一處不符合扣5分 元件完好，無損壞5一處損壞扣2.5分 布

47、局層次合理，主次分清10一處不符合扣5分 接線規(guī)范:布線美觀，橫平豎直，接線牢固，無虛焊，焊點符合要求10一處不符合扣2分 按圖接線10一處不符合扣5分調試 通電調試不成功，扣10分波形的測量 正確使用示波器測量波形，測量的結果（波形形狀和幅度）要正確。10一處不符合扣2分電壓的測量 正確使用萬用表測量電壓，測量的結果要正確15一處不符合扣2分任務二 集成穩(wěn)壓電源學習目標1熟悉CW78××和CW79××系列三端集成穩(wěn)壓器，掌握固定輸出集成穩(wěn)壓電源的工作原理、安裝、調試與檢修。2熟悉 LM317，掌握可調輸出集成穩(wěn)壓電源的工作原理、安裝、調試與檢修。任務引入集成穩(wěn)壓電源與分離元件制作的穩(wěn)壓電源相比有何不同？成本有何差異？相關知識按照穩(wěn)壓原理：串聯(lián)調整式、并聯(lián)調整式、開關調整式按照封裝形式分：金屬封裝、塑料封裝