高中一年級(jí)電子技術(shù)應(yīng)用部分教案1

1、教學(xué)內(nèi)容一：半導(dǎo)體的主要特性教學(xué)目標(biāo)： 1、掌握半導(dǎo)體的概念 2、掌握PN結(jié)的概念及其特性教學(xué)難點(diǎn)： PN結(jié)的特性教學(xué)方法：講解法課時(shí)安排：2課時(shí)教學(xué)過程：一、半導(dǎo)體的概念自然界中的物質(zhì)，按導(dǎo)電能力強(qiáng)弱不同，可分為三大類：導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體。故半導(dǎo)體是導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。純潔的，不含有雜質(zhì)的半導(dǎo)體叫做本征半導(dǎo)體。本征半導(dǎo)體有兩種導(dǎo)電粒子，一種是帶負(fù)電荷的自由電子，一種是帶正電荷的空穴。二、半導(dǎo)體的特性自由電子和空穴在外電場的作用下都會(huì)做定向移動(dòng)而形成電流，所以把它們統(tǒng)稱為載流子。本征半導(dǎo)體中每產(chǎn)生一個(gè)自由電子必然會(huì)有一個(gè)空穴出現(xiàn)，自由電子和空穴的數(shù)目相對出現(xiàn)，這種物理現(xiàn)象叫做

2、本征激發(fā)。常溫下，本征激發(fā)產(chǎn)生的自由電子和空穴數(shù)目很少，所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能比擬差。但溫度升高或光照增強(qiáng)時(shí)，本征半導(dǎo)體內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)加劇，載流子數(shù)目增多，導(dǎo)電性提高，這就是半導(dǎo)體的熱敏特性和光敏特性。在本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)或五價(jià)元素后分別形成P型半導(dǎo)體或N半導(dǎo)體，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能大大提高，這就是半導(dǎo)體的摻雜特性。三、半導(dǎo)體的種類本征半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體。四、PN結(jié)及其導(dǎo)電特性1、PN結(jié)的形成 采用摻雜工藝是P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體做在一起，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的交界面會(huì)形成一個(gè)具有特殊電性能的薄層，成為PN結(jié)。2、PN 結(jié)的單向?qū)ㄌ匦?。教學(xué)內(nèi)容二：半導(dǎo)體二極管教學(xué)目標(biāo)： 1、掌握

3、半導(dǎo)體二極管的外觀、結(jié)構(gòu)和電路符號(hào) 2、掌握二極管的導(dǎo)電特性教學(xué)難點(diǎn)： 二極管的導(dǎo)電特性教學(xué)方法：講解法課時(shí)安排：2課時(shí)教學(xué)過程：新課導(dǎo)入：同學(xué)們，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了半導(dǎo)體的根本知識(shí)，那么半導(dǎo)體究竟又是怎么應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的呢？半導(dǎo)體的應(yīng)用又會(huì)有那些奇特的效果呢？我們今天來研究一下。 首先，我們來看一下由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的根本電子元器件晶體二級(jí)管。一、二極管的外觀、結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)1二極管是什么樣子呢？從封裝材料的不同可以分為三種，分別是：玻璃封裝二極管、塑料封裝二極管和金屬封裝二極管。2二極管的結(jié)構(gòu)： 二極管是在PN結(jié)的兩端分別引出兩根導(dǎo)線做電極，從P區(qū)引出的電極為正極，從N區(qū)引出的電極為負(fù)極，并且

4、在外部套裝封裝外殼，外殼上印有標(biāo)記以便區(qū)分正負(fù)電極。 二極管根據(jù)PN結(jié)的結(jié)構(gòu)不同可以分為點(diǎn)接觸型、面接觸型和硅平面型三種。如下圖：3二極管的符號(hào)V正極 負(fù)極 電流方向 在電子線路中，用約定的電路圖形符號(hào)和文字符號(hào)來表示二極管器件 ，如下列圖所示：電路圖形符號(hào)的箭頭起始一邊代表正極，另一邊代表負(fù)極，而箭頭所指的方向是正電流流通的方向，通常用字母V或D表示二極管。二、二極管的導(dǎo)電特性:單向?qū)щ娞匦匀?、二極管的伏安特性曲線AABBCCDD00.20.40.60.81.0VD/VID/mA10-10-20-30-2-43020ID/AO為了更準(zhǔn)確的了解二極管的單向?qū)щ娦裕栌们€的方式。加在二極管兩端

5、的電壓VD 與流過二極管的電流ID的關(guān)系曲線稱為伏安特性曲線。其中分為正向特性曲線和反向特性曲線。如下圖：教學(xué)內(nèi)容三：晶體三極管的根本知識(shí)教學(xué)目標(biāo)：1 了解晶體三極管的結(jié)構(gòu)和種類2 掌握晶體三極管共射極放大電路的輸入特性曲線和輸出特性曲線的含義、特點(diǎn)3 理解三極管的各種參數(shù)的含義4 掌握萬用表對三極管各管腳進(jìn)行判別的方法教學(xué)重點(diǎn)：1 三極管的共射極連接輸入、輸出特性曲線的特點(diǎn)2 三極管的各種參數(shù)教學(xué)難點(diǎn)：1 三極管共射極連接輸入輸出特性曲線的含義、理解2 利用萬用表對三極管各個(gè)管腳進(jìn)行判別教材分析：本章節(jié)內(nèi)容主要講解了三極管的結(jié)構(gòu)、種類及共射極連接的輸入、輸出特性曲線。從結(jié)構(gòu)上分析和晶體二極管

6、具有一定的聯(lián)系，多個(gè)PN結(jié)，但工作特性卻產(chǎn)生了顯著的不同。同時(shí)三極管又是放大電路的核心器件，其輸入輸出特性是充分掌握晶體三極管放大電路的根底，尤其是在利用圖解分析法分析共射極放大電路的環(huán)節(jié)上。所以，本節(jié)內(nèi)容是前后章節(jié)聯(lián)系的一個(gè)紐帶，是后續(xù)內(nèi)容的根底。而利用萬用表判別三極管的管腳、類型是學(xué)生應(yīng)該掌握的根本技能之一，它對萬用表的結(jié)構(gòu)、使用方法是一個(gè)復(fù)習(xí)，同時(shí)增進(jìn)了對三極管內(nèi)部PN結(jié)結(jié)構(gòu)的理解。教學(xué)方法： 講析法 動(dòng)手操作 歸納總結(jié)法課時(shí)安排： 4課時(shí)教學(xué)過程： 第1課時(shí) 晶體三極管的結(jié)構(gòu)和種類新課導(dǎo)入：同學(xué)們，在上一節(jié)的內(nèi)容當(dāng)中我們介紹了放大電路的根本概念。那么，放大電路的功能是如何實(shí)現(xiàn)的呢？它的

7、核心器件是什么？為了解決這樣兩個(gè)問題，我們開始今天的課程。一、晶體三極管的結(jié)構(gòu) 晶體三極管簡稱三極管，顧名思義它有三個(gè)極，使我們電子課程中一種重要的電子元器件。我們結(jié)合二極管來進(jìn)行學(xué)習(xí)。二極管1個(gè)PN結(jié)2個(gè)極陰極和陽極單向?qū)щ娦匀龢O管2個(gè)PN結(jié)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)3個(gè)極發(fā)射極集電極和基極每個(gè)PN結(jié)也具有單向?qū)щ娦宰ⅲ喝龢O管的發(fā)射區(qū)摻雜濃度比擬高，集電結(jié)比擬薄且面積比擬大，是三極管具備放大特性的原因。從結(jié)構(gòu)上分析，三極管的發(fā)射極和集電極兩者不能互換。集電區(qū) 基區(qū) 發(fā)射區(qū) C集電極 集電結(jié) 發(fā)射結(jié)B 基極 E 發(fā)射極二、二極管的分類1 以半導(dǎo)體材料來分類：硅管、鍺管2 以基型半導(dǎo)體來分類：NPN型和PN

8、P型3 按結(jié)構(gòu)不同來分類：點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型4 按功率不同來分類：小功率管PCM1W和大功率管(PCM1W)三、三極管的三種連接方式三極管有三個(gè)極，其中每兩個(gè)幾極分別與第三個(gè)極形成兩個(gè)端口連接在電路當(dāng)中。所以三極管有三種連接方式，分別是：共射極、共基極和共集電極。共射極：是以基極輸入，集電極輸出，共用射極形成兩個(gè)端口共基極：是以射極輸入，集電極輸出，共用基極形成兩個(gè)端口共集電極：是以基極輸入，射極輸出，共用集電極形成兩個(gè)端口第2課時(shí) 共射極放大電路三極管的輸入輸出特性曲線 描述三極管特性的曲線有兩個(gè)：輸入特性曲線和輸出特性曲線。在三極管的應(yīng)用中，三個(gè)極與電路連接方式不同，用來描述其特性

9、的曲線也不相同。本課只介紹最常見的共射極放大電路的特性曲線。一、 輸入特性曲線 描述共射極放大電路中，輸入端口的伏安關(guān)系，因?yàn)槿龢O管共用于輸入回路和輸出回路當(dāng)中，故其輸入端口的伏安關(guān)系收輸出回路因素影響，這里具體表達(dá)在VCE值上。含義：共射極放大電路的輸入特性曲線是指在VCE的情況下，VBE 與IB的伏安關(guān)系曲線。不同的VCE對應(yīng)不同的輸入特性曲線，所以輸入特性曲線是一族曲線，輸入特性曲線隨VCE的增加而向右移動(dòng)，當(dāng)VCE 1V以后，曲線無限接近，可以近似的認(rèn)為是一條曲線，也就是我們經(jīng)常涉及到得曲線。 IB / uAVCE1VVCE=1V VT 0.6200.420.820.22VCE/ V

10、該特性曲線與二極管的伏安特性曲線相似。稱為門限電壓。當(dāng)VBE VT時(shí)，IB0，發(fā)射極正偏。當(dāng) VBE VT時(shí)，IB0，發(fā)射極反偏。其參數(shù)值與二極管相同。二、輸出特性曲線描述共射極放大電路中，輸出端口的伏安關(guān)系，它受輸入回路的因素影響。具體表達(dá)在：含義：指在IB一定的條件下，由集電極與發(fā)射極之間電壓VCE與流過集電極的電流IC之間的關(guān)系曲線。每給定一個(gè)IB值，就可得到一條曲線，這樣就可得到許多條輸出曲線，每條輸出曲線分為三個(gè)區(qū)：截止區(qū)：IB=0以下的區(qū)域，發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏，IC很小，只有極少少數(shù)載流子反向形成漂移電流。放大區(qū)：VCE足夠大，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，IC與IB成正比例增長，I

11、C具有恒流特性。飽和區(qū)：指輸出特性曲線的上升局部，與縱軸之間的區(qū)域。VCEVBE，發(fā)射結(jié)與集電結(jié)均正偏，IC 不受IB控制，VCES約為0.10.3V。習(xí)題練習(xí)：例題2-1判斷三極管的工作狀態(tài)。第3課時(shí) 三極管的各種參數(shù)及習(xí)題練習(xí)一、三極管的各種參數(shù)1 共射極直流電流放大倍數(shù)2 共射極交流電流放大倍數(shù)3 集電極最大允許電流ICM該電流時(shí)三極管能保證平安工作的參數(shù)，假設(shè)電流超過這個(gè)限度時(shí)，管子不一定會(huì)損壞，但它的值將會(huì)下降至正常值的時(shí)的集電極電流稱集電極最大允許電流。4 集電極最大允許耗散功率PCM=IC.VCE 假設(shè)集電極功率損耗過大，超過PCM時(shí)，將使管子性能變差或燒毀，實(shí)際損耗功率不允許超

12、過PCM 。二、習(xí)題練習(xí)?電子技術(shù)根底學(xué)習(xí)指導(dǎo)與同步訓(xùn)練? 主編 陳振源 P22例題1 計(jì)算三極管的交流電流放大倍數(shù)例題2 對三極管共射極輸出特性曲線的識(shí)讀。例題3 根據(jù)三極管個(gè)管腳電壓來判斷三極管各極名稱，型號(hào)和半導(dǎo)體材料。例題4 根據(jù)三極管三個(gè)極的點(diǎn)位判斷三極管的工作狀態(tài)。第4課時(shí) 利用萬用表分辨三極管個(gè)管腳一、利用指針式萬用表歐姆擋測量三極管各管腳間PN結(jié)的正反向電阻。1 萬用表的黑表筆接表內(nèi)電池的正極，紅表筆接表內(nèi)電池的負(fù)極。2 選用RX1k擋位進(jìn)行測量。二、針對NPN、PNP三極管內(nèi)部的PN結(jié)結(jié)構(gòu)預(yù)判兩三極管各極間電阻情況。發(fā)射結(jié)和集電結(jié)正偏電阻小，反偏電阻大，而發(fā)射極與集電極之間因

13、為有兩個(gè)方向相反的PN結(jié)串聯(lián)，所以兩極之間的電阻很大。三 指導(dǎo)學(xué)生分別對NPN三極管和PNP三極管進(jìn)行測量步驟一： 對NPN三極管先用黑表筆固定在某一個(gè)管腳，用紅表筆分別接觸另外兩個(gè)管腳，測量器電阻值的大小，并記錄測量結(jié)果。步驟二：依次用黑表筆固定在另外管腳上，依步驟二方法進(jìn)行操作。步驟三：改用紅表筆固定在某一管腳上，用黑表筆去分別接觸另外兩個(gè)管腳，依步驟一和步驟二進(jìn)行操作。步驟四：將三極管改為PNP管子重復(fù)以上操作。四 引導(dǎo)學(xué)生對測量的12種結(jié)果進(jìn)行分類、歸納。得出規(guī)律性的東西。作業(yè)：對本節(jié)操作課，寫一份操作報(bào)告。要求：詳細(xì)記錄操作步驟、結(jié)果、并將歸納結(jié)論以文字的形式進(jìn)行總結(jié)。教學(xué)內(nèi)容五：七

14、段數(shù)碼管常識(shí)教學(xué)目標(biāo)：了解發(fā)光二極管的根本知識(shí)掌握七段數(shù)碼管的根本知識(shí)教學(xué)難點(diǎn)： 七段數(shù)碼管的原理和分類教學(xué)方法：講解法課時(shí)安排：4課時(shí)教學(xué)過程：一、發(fā)光二極管的根本知識(shí)LED 是取自 Light Emitting Diode 三個(gè)字的縮寫，中文譯為“發(fā)光二極管，顧名思義發(fā)光二極管是一種可以將電能轉(zhuǎn)化為光能的電子器件具有二極管的特性。目前不同的發(fā)光二極管可以發(fā)出從紅外到藍(lán)間不同波長的光線，目前發(fā)出紫色乃至紫外光的發(fā)光二極管也已經(jīng)誕生。除此之外還有在藍(lán)光LED上涂上熒光粉，將藍(lán)光轉(zhuǎn)化成白光的白光LED。LED的色彩與工藝：制造LED的材料不同，可以產(chǎn)生具有不同能量的光子，借此可以控制LED所發(fā)出

15、光的波長，也就是光譜或顏色。歷史上第一個(gè)LED所使用的材料是砷(As) 化鎵(Ga) ,其正向PN結(jié)壓降(VF，可以理解為點(diǎn)亮或工作電壓)為1.424V，發(fā)出的光線為紅外光譜。另一種常用的LED材料為磷(P)化鎵(Ga)，其正向 PN結(jié)壓降為2.261V，發(fā)出的光線為綠光。LED使用考前須知1LED的特性接近穩(wěn)二極管，工作電壓變化0.1V，工作電流可能變化20mA左右。為了平安，普通情況下使用串聯(lián)限流電阻，極大的能量損失顯然不適合太陽能草坪燈，并且LED亮度隨工作電壓而變化。升壓電路是一個(gè)好方法，也可以用簡單的恒流電路，總之一定要自動(dòng)限流，否那么將會(huì)損壞LED。2一般LED的峰值電流50100

16、mA，反向電壓在6V左右，注意不可超過這個(gè)極限，尤其在太陽能電池反接或者蓄電池空載，升壓電路峰值電壓過高時(shí)很可能超過這個(gè)極限，損壞LED。3LED溫度特性不好，溫度上升5，光通量下降3%，夏季使用更要注意。4工作電壓離散性大，同一型號(hào)，同一批次的LED工作電壓都有一定差異，不宜并聯(lián)使用。假設(shè)一定要并聯(lián)使用，就應(yīng)該充分考慮均流的情況。5超高亮白光LED色溫為640030000k，目前低色溫的超高亮白光LED尚未進(jìn)入市場，所以用超高亮白光LED制造的太陽能草坪燈光穿透能力比擬差，這點(diǎn)在光學(xué)設(shè)計(jì)上要引起注意。6靜電對超高亮白光LED影響很大，在安裝時(shí)要有防靜電設(shè)施，工人要佩帶防靜電手腕，受靜電傷害的

17、超高亮白光LED當(dāng)時(shí)可能憑眼睛看不出來，但是使用壽命將會(huì)變短。二、七段數(shù)碼管根底知識(shí) LED數(shù)碼管LED Segment Displays是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。LED數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等.，LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖2是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的

18、，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。LED數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車站，家電等場合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。下面將介紹常用LED數(shù)碼管內(nèi)部引腳圖。圖1 這是一個(gè)7段兩位帶小數(shù)點(diǎn) 10引腳的LED數(shù)碼管圖2 引腳定義 每一筆劃都是對應(yīng)一個(gè)字母表示 DP是小數(shù)點(diǎn).數(shù)碼管分為共陽極的LED數(shù)碼管，用CAcommon anode標(biāo)識(shí)、共陰極的LED數(shù)碼管用CC標(biāo)識(shí)common cathode兩種。下列圖例舉的是共陽極的LED數(shù)碼管，共陽就是7段的顯示字碼共用一個(gè)電源的正。led數(shù)碼管原理圖示意：圖3 引腳示意圖從上圖可以看出，要是數(shù)碼管顯示數(shù)字，有兩個(gè)條件

19、：1、是要在VT端3/8腳加正電源；2、要使a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低電平或“0電平。這樣才能顯示的。共陽極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖圖4： 圖4 共陽極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖共陰極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖：圖5 共陰極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖表1.1 顯示數(shù)字對應(yīng)的二進(jìn)制電平信號(hào)LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù)LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。A、靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)

20、位轉(zhuǎn)換器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示那么需要5840根I/O口來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O口才32個(gè)呢。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(fù)雜性。B、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對位

21、元選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制翻開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。 透過分時(shí)輪流控制各個(gè)LED數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為12ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O口，而且功耗更低。教學(xué)內(nèi)容六：整流濾波電路教學(xué)目標(biāo)：1.掌握單相半波整流、濾波電路的工作原理2.掌握單相全波整流、濾波電路的工作原理3.掌握

22、單相橋式整流、濾波電路的工作原理教學(xué)重點(diǎn)：各種整流電路的工作原理教學(xué)方法：講解法、圖示法課時(shí)安排：4課時(shí)教學(xué)過程：一、 整流電路 把交流電轉(zhuǎn)換成直流電的電路稱為整流電路。 單相整流電路分為半波整流、全波整流、橋式整流及倍壓整流電路等。1.1單相半波整流電路 1、電路的組成及工作原理2、負(fù)載上的直流電壓和直流電流直流電壓是指一個(gè)周期內(nèi)脈動(dòng)電壓的平均值。I0=U0/RL=0.45U2/RL3、整流二極管參數(shù) 流過整流二極管的平均電流 ID 與流過負(fù)載的電流相等，即 ID= I0=U0/RL0.45U2/RL當(dāng)二極管截止時(shí)，它承受的反向峰值電壓URM是變壓器次級(jí)電壓的最大值，即 URM=2 U2根據(jù)

23、上2式就可以選擇整流二極管的類型，但考慮到電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和其他因素，在具體選擇二極管時(shí)要留有一定的余量。1.2 單向橋式整流電路1、電路的組成及工作原理橋式整流電路由變壓器和四個(gè)二極管組成 2、負(fù)載上的直流電壓和直流電流U0=0.9U2 I0=0.9 U2/RL由上述分析可知，橋式整流負(fù)載電壓和電流是半波整流的兩倍。3、整流二極管的參數(shù) 在橋式整流電路中，因?yàn)槎O管D1、D3和D2、D4在電源電壓變化一周內(nèi)是輪流導(dǎo)通的，所以流過每個(gè)二極管的電流等于負(fù)載電流的一半，每個(gè)二極管在截止時(shí)承受的反向峰值電壓為 URM=2 U2二、濾波電路 整流電路輸出的直流電壓脈動(dòng)大, 僅適用于對直流電壓要求不高的場

24、合, 如電鍍、 電解等設(shè)備。 而在有些設(shè)備中, 如電子儀器、 自動(dòng)控制裝置等, 那么要求直流電壓非常穩(wěn)定。 為了獲得平滑的直流電壓, 可采用濾波電路, 濾除脈動(dòng)直流電壓中的交流成分。 1、電路組成及工作原理 2、負(fù)載上電壓的計(jì)算 U0=11.1U2 (半波) U0=1.2U2橋式、全波3、元件選擇(1) 電容選擇: 濾波電容C的大小取決于放電回路的時(shí)間常數(shù), RLC愈大, 輸出電壓脈動(dòng)就愈小, 通常取RLC為脈動(dòng)電壓中最低次諧波周期的35倍, 即RLC35T/2(橋式、全波) RLC=35T半波 (2) 整流二極管的選擇。正向平均電流為 ID I0 (半波) ID1/2I0橋式最大反向工作電壓

25、URM URM22 U2(半波) URM URM2 U2 橋式4、電容濾波的特點(diǎn)2.2 電感濾波電路電感線圈L和負(fù)載的串聯(lián)電路，同樣具有濾波作用。整流濾波輸出的電壓,可以看成由直流分量和交流分量疊加而成。因電感線圈的直流電阻很小,交流電抗很大,故直流分量順利通過,交流分量將全部降到電感線圈上,這樣在負(fù)載RL得到比擬平滑的直流電壓。電感濾波電路的輸出電壓為 教學(xué)內(nèi)容七：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路和串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路教學(xué)目標(biāo)：1、掌握硅穩(wěn)壓電路的組成、工作原理。2、掌握電路參數(shù)的選擇及其主要技術(shù)指標(biāo)。3、掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的組成、工作原理。教學(xué)重點(diǎn)：穩(wěn)壓電路的工作原理教學(xué)方法：講解法課時(shí)安排：4課時(shí)教學(xué)過程

26、：一、硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 直流穩(wěn)壓電源一般由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路等四局部組成，其框圖如圖1所示。各局部作用介紹如下。 圖1 直流穩(wěn)壓電源組成方框圖電源變壓器的作用是為用電設(shè)備提供所需的交流電壓，整流器和濾波器的作用是把交流電變換成平滑的直流電，穩(wěn)壓器的作用是克服電網(wǎng)電壓、負(fù)載及溫度變化所引起的輸出電壓的變化，提高輸出電壓的穩(wěn)定性。直流穩(wěn)壓電源的類型可分為并聯(lián)型、串聯(lián)型及開關(guān)型。1.1 電路組成2 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路整流、濾波后得到的直流電壓往往會(huì)隨時(shí)間而有些變化，其一是當(dāng)負(fù)載改變時(shí)，負(fù)載電流將隨著改變，其二是電網(wǎng)電壓常有變化，上下10%是常見的。因此整流后必須加一級(jí)穩(wěn)壓電路，來獲得穩(wěn)定的直流電壓。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路如圖2所示。穩(wěn)壓管VZ和負(fù)載RL并聯(lián)，故稱并聯(lián)型穩(wěn)壓電路，R為限流電阻，UZ為反向擊穿電壓，UZ =UO =UiIRR 。1.2 工作原理(1)當(dāng)穩(wěn)壓電路的輸入電壓UI保持不變，負(fù)載電阻RL減小時(shí)，輸出電壓UO將降低，穩(wěn)壓管兩端的電壓UZ下降，電流IZ將迅速減小，流過R的電流IR也減小，導(dǎo)致R上的壓降UR下降，UO= UIUR從而使輸出電壓UO增加。上述過程表述如下： RL UO UZ IZ I UR UO.如果負(fù)載RL增加，其工作過程與上述相反,輸