電子技術(shù)基礎(chǔ)和技能一體化教學(xué)案

..課題一半導(dǎo)體器件及其應(yīng)用半導(dǎo)體器件的概念——利用半導(dǎo)體材料特殊電特性來完成特定功能的電子器件。半導(dǎo)體器件的特點(diǎn)——體積小、質(zhì)量輕、使用壽命長(zhǎng)、輸入功率小、功率轉(zhuǎn)換效率。任務(wù)一半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握二極管的符號(hào)和工作特點(diǎn),了解二極管的主要參數(shù)。2．熟悉二極管的識(shí)別方法。3．了解二極管的分類,熟悉它的實(shí)際應(yīng)用。任務(wù)引入電子數(shù)碼產(chǎn)品在人們的生活中無處不在電子數(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(jí)管整流穩(wěn)壓顯示電路板二級(jí)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(guān)理論一、二極管的的結(jié)構(gòu)和符號(hào)半導(dǎo)體二極管制造材料有硅〔Si、鍺〔Ge及其化合物。半導(dǎo)體材料是指導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體,常見的有硅和鍺。不加雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。在本征半導(dǎo)體中加不同雜質(zhì),能產(chǎn)生P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)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(nèi)部分為P型半導(dǎo)體區(qū)和N型半導(dǎo)體區(qū),交界處形成PN結(jié),從P區(qū)引出的電極為正極,用符號(hào)"A"表示,從N區(qū)引出的電極為負(fù)極,用符號(hào)"K"表示。二、二極管的工作特點(diǎn)、主要參數(shù)和分類〔1二極管的單向?qū)щ娦哉珜?dǎo)通正偏導(dǎo)通反偏截止二極管的導(dǎo)電性能實(shí)驗(yàn)定義：二極管導(dǎo)通時(shí),其正極電位高于負(fù)極電位,此時(shí)的外加電壓稱為正向電壓,二極管處于正向偏置,簡(jiǎn)稱"正偏"；二極管截止時(shí),其正極電位低于負(fù)極電位,此時(shí)的外加電壓稱為反向電壓,二極管處于反向偏置,簡(jiǎn)稱"反偏"。結(jié)論：二極管在加正向電壓時(shí)導(dǎo)通,加反向電壓時(shí)截止,這就是二極管的單向?qū)щ娦??！?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(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)允許通過的最大正向平均電流?！?最高反向工作電壓URM二極管正常工作時(shí)所允許外加的最高反向電壓?！?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?！?以二極管的構(gòu)造分類,有點(diǎn)接觸型二極管和面接觸型二極管等?！?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(diǎn)接觸型：點(diǎn)接觸型：PN結(jié)面積小,結(jié)電容小,用于檢波和變頻等調(diào)頻電路面接觸型：PN結(jié)面積大,用于工頻大電流整流電路點(diǎn)接觸型面接觸型點(diǎn)接觸型、面接觸型二極管的結(jié)構(gòu)示意圖及特點(diǎn)點(diǎn)接觸型：PN結(jié)面積小,結(jié)電容小,用于檢波和變頻等調(diào)頻電路面接觸型：PN結(jié)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?qū)щ娦阅馨呀涣麟娮儞Q成直流電。穩(wěn)壓二極管利用二極管反向電擊穿時(shí)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(qiáng)弱的變化轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。實(shí)訓(xùn)一、實(shí)訓(xùn)目的1．學(xué)會(huì)二極管的直觀識(shí)別方法。2．掌握用萬用表對(duì)二極管進(jìn)行質(zhì)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(yīng)用。二、實(shí)訓(xùn)器材電路名稱二極管整流穩(wěn)壓顯示電路序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺(tái)2無線電工具—1套3電源變壓器220V/15V1只4電阻器R1300Ω1只5R21kΩ1只6二極管V11N40071只7穩(wěn)壓二極管V21N52471只8發(fā)光二極管V3Φ5紅色1只9開關(guān)S單刀單擲1個(gè)10實(shí)驗(yàn)板—1塊三、訓(xùn)練內(nèi)容1．二極管的直觀識(shí)別2．二極管的測(cè)試3．二極管在整流穩(wěn)壓顯示電路中的應(yīng)用四、實(shí)訓(xùn)報(bào)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(cè)試記錄。3．分別說明V1、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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)二極管的識(shí)別正確識(shí)別極性、材料、類型,畫出電路符號(hào)401．名稱每漏寫或者寫錯(cuò),扣3分2．極性、材料、類型每漏寫或者寫錯(cuò),扣3分3．不會(huì)識(shí)別,每件扣10分4．不會(huì)畫電路符號(hào),每件扣2分二極管的檢測(cè)正確使用萬用表判別二極管引腳極性及質(zhì)量好壞401．萬用表使用不正確,每件扣3分2．不會(huì)判別引腳極性,每件扣3分3．不會(huì)判別質(zhì)量好壞,每件扣5分二極管的整流、穩(wěn)壓、顯示電路的測(cè)量正確使用萬用表判別二極管引腳極性及質(zhì)量好壞40每錯(cuò)誤測(cè)量一項(xiàng)二極管參數(shù),扣10分任務(wù)二半導(dǎo)體三極管及其應(yīng)用半導(dǎo)體三極管又叫晶體三極管,由于它在工作時(shí)半導(dǎo)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〔BipolarJunctionTransistor,雙極結(jié)型晶體管,它是放大電路的重要元件。學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握三極管的符號(hào)和工作特點(diǎn),了解三極管的主要參數(shù)。2．熟悉三極管的識(shí)別方法。3．熟悉三極管的分類,了解它的實(shí)際應(yīng)用。任務(wù)引入墻壁電燈開關(guān)墻壁電燈開關(guān)遙控電燈開關(guān)電燈開關(guān)照明電路中傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)與聲控、光控、遙控開關(guān)工作方式有何不同？后面幾種電燈開關(guān)是如何實(shí)現(xiàn)開、關(guān)燈功能的？什么是三極管？它有哪些工作特點(diǎn)？在三極管驅(qū)動(dòng)電路中起什么作用？相關(guān)理論一、三極管結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)及其分類NPNNPN型三極管PNP型三極管三極管的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)三極管的外形圖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(guān)三極管二、三極管的電流分配關(guān)系發(fā)射極電流＝集電極電流＋基極電流IE＝IC＋I(xiàn)B集電極電流與發(fā)射極電流近似相等IC≈IE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(dāng)IB有一微小的變化時(shí),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。β值的大小表明了三極管電流放大能力的強(qiáng)弱。必須強(qiáng)調(diào)的是,這種放大能力實(shí)質(zhì)上是IB對(duì)IC的控制能力,因?yàn)闊o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UUCE=0.5VUCE≥1V死區(qū)電壓,硅管約0.5V,鍺管約0.1V工作壓降：硅管UCE≈0.6～0.7V,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(jié)電壓UBE之間的關(guān)系當(dāng)UCB＞1V后,UCE數(shù)值的改變對(duì)輸入特性曲線影響不大。但是環(huán)境溫度變化時(shí),三極管的輸入特性曲線會(huì)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(guān)系,是在基極電流IB一定的情況下測(cè)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(shí)有三個(gè)可能的工作工域三極管的三個(gè)工作區(qū)和特點(diǎn)

截止區(qū)放大區(qū)飽和區(qū)條件發(fā)射結(jié)反偏或零偏發(fā)射結(jié)正偏且集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都正偏特點(diǎn)IB=0、IC≈0△IC=β△IBiC不再受iB控制三極管飽和時(shí)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(hào)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(shí)用hFE表示。〔2共射交流電流放大系數(shù)β〔有時(shí)用hfe表示。同一三極管在相同工作條件下≈β。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(shí),三極管的β值要降低,一般規(guī)定β值下降到正常值的2/3時(shí),所對(duì)應(yīng)的集電極電流?！?集電極—發(fā)射極反向擊穿電壓U<BR>CEO基極開路時(shí),加在集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓?！?集電極最大允許耗散功率PCM集電極電流IC流過集電結(jié)時(shí)會(huì)消耗功率而產(chǎn)生熱量,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PCM≥ICUCE。例如,低頻小功率三極管3CX200B,其β在55～400之間,ICM=300mA,U<BR>CEO=18V,PCM=300mW。3．國(guó)產(chǎn)三極管的型號(hào)命名方法3DG110B3DG110B同一型號(hào)中的不同規(guī)格三極管材料器件的種類同種器件型號(hào)的序號(hào)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(guān)管任務(wù)實(shí)施一、實(shí)訓(xùn)目的1．學(xué)會(huì)三極管的直觀識(shí)別方法。2．掌握用萬用表對(duì)三極管進(jìn)行極性判別的方法。3．通過三極管驅(qū)動(dòng)電路的測(cè)量,理解三極管的工作特點(diǎn)。二、實(shí)訓(xùn)器材電路名稱三極管驅(qū)動(dòng)電路實(shí)訓(xùn)器材明細(xì)表序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量15V和12V直流穩(wěn)壓電源—2臺(tái)2無線電工具—1套3三極管V190131只4二極管V2IN40011只5電阻器R11kΩ1只6繼電器JHK-DC12V-SHG1只7白熾燈泡HL40W2只8實(shí)驗(yàn)板—1塊三、訓(xùn)練內(nèi)容1．三極管的直觀識(shí)別2．三極管的檢測(cè)3．三極管在驅(qū)動(dòng)電路中的應(yīng)用四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求1．畫出三極管驅(qū)動(dòng)電路圖,分析電路工作原理。2．完成測(cè)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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)三極管的直觀識(shí)別正確識(shí)別極性、材料、類型,畫出符號(hào)401.名稱每漏寫或者寫錯(cuò),扣3分2.極性、材料、類型每漏寫或者寫錯(cuò),扣3分3.不會(huì)識(shí)別,每件扣10分4.不會(huì)畫電路符號(hào),每件扣2分三極管的檢測(cè)正確使用萬用表判別引腳極性及質(zhì)量好壞401.萬用表使用不正確,每步扣3分2.不會(huì)判別引腳極性,每件扣5分3.不會(huì)判別質(zhì)量好壞,每件扣5分三極管驅(qū)動(dòng)電路的測(cè)量熟悉操作步驟、檢查電路功能20一共四步,錯(cuò)誤一步扣5分課題二放大電路及其應(yīng)用利用電子器件把微弱的電信號(hào)〔電壓、電流、功率增強(qiáng)到所需值的電路稱為放大電路,它在實(shí)踐中有非常廣泛的應(yīng)用。無論日常使用的收音機(jī)、擴(kuò)音器或者精密的測(cè)量?jī)x器和復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng),其中都有各種各樣的放大電路。任務(wù)一單管放大電路及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)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(diǎn)原理。3．掌握射極輸出器的組成和工作特點(diǎn)。4．熟悉單管放大電路的裝配、調(diào)試與檢修。任務(wù)引入音樂門鈴音樂集成電路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(diào)試方法。相關(guān)知識(shí)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(fù)載電阻Rc耦合電容C1和C2〔2靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置靜態(tài)——放大電路未加信號(hào),即ui=0。定義：靜態(tài)時(shí)的直流電流IB、IC和直流電壓UBE、UCE,稱為靜態(tài)工作點(diǎn),或者簡(jiǎn)稱為Q點(diǎn)。放大電路為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)呢？RP斷開,此時(shí)IBQ=0,在輸入端輸入正弦信號(hào)電壓ui。當(dāng)ui處于正半周時(shí),三極管發(fā)射結(jié)正偏,但是由于三極管存在死區(qū),所以只有當(dāng)信號(hào)電壓超過開啟電壓以后,三極管才能導(dǎo)通。當(dāng)ui處于負(fù)半周時(shí),三極管因發(fā)射結(jié)反偏而截止。結(jié)論如果放大電路設(shè)置了合適的靜態(tài)工作點(diǎn),當(dāng)輸入正弦信號(hào)電壓ui后,信號(hào)電壓ui與靜態(tài)電壓UBEQ疊加在一起,三極管始終處于導(dǎo)通狀態(tài),基極總電流IBQ+ib就始終是單極性的脈動(dòng)電流,從而保證了放大電路能把輸入信號(hào)不失真地加以放大?！?動(dòng)態(tài)工作情況當(dāng)放大電路輸入交流信號(hào),即ui≠0時(shí),稱為動(dòng)態(tài)。uuBE=UBEQ+uiuCE=UCEQ-icRcuo=-icRc結(jié)論：在單級(jí)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(zhuǎn)換作用,即在很小的輸入信號(hào)功率控制下,將電源的直流功率轉(zhuǎn)變成了較大的輸出信號(hào)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(hào)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(nèi)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=47kΩ,RP′=253kΩ,Rc=2kΩ,β=35。求靜態(tài)工作點(diǎn)。直流通路直流通路解：由圖可得ICQ=βIBQ=35×0.018=0.63mAUCEQ=Vcc－ICQRc=6－0.63×2=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(diǎn)看進(jìn)去的交流等效電阻〔不包括信號(hào)源的等效內(nèi)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(hào)源〔或前一級(jí)電路汲取的電流小,有利于減小信號(hào)源的負(fù)擔(dān)。〔2放大電路的輸出電阻Ro定義：放大電路輸出端看進(jìn)去的交流等效電阻〔不包括負(fù)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(fù)載的能力越強(qiáng)?！?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(diǎn)的圖解分析〔1先用估算的方法計(jì)算輸入回路IBQ、UBEQ,在輸出特性曲線上找到IB=IBQ曲線。IIB=IBQ的曲線三極管的輸出特性曲線〔2作直流負(fù)載線根據(jù)uCE=VCC-IcRc式確定兩個(gè)特殊點(diǎn)M、N令uCE=0,則Ic=VCC/Rc,在輸出特性曲線縱軸〔iC軸可得M點(diǎn)。令I(lǐng)c=0,則uCE=VCC,在輸出特性曲線橫軸〔UCE軸可得N點(diǎn)。直流負(fù)載線直流負(fù)載線三極管的輸出回路和直流負(fù)載線〔3確定靜態(tài)工作點(diǎn)輸出特性曲線上IB=IBQ的曲線與直流負(fù)載線MN的交點(diǎn)直流負(fù)載線直流負(fù)載線靜態(tài)工作點(diǎn)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=280k,Rc=3k,集電極直流電源VCC=12V,試用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)。單管共發(fā)射極電路單管共發(fā)射極電路2．動(dòng)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交流通路的輸出回路〔2交流負(fù)載線1由于輸入電壓ui=0時(shí),iC=ICQ,管壓降為UCEQ,所以它必然會(huì)過Q點(diǎn)。2交流負(fù)載線斜率為：靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)交流負(fù)載線交流負(fù)載線方程：交流負(fù)載線方程：交流負(fù)載線方程：〔3動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析RL=3k,假設(shè)輸入信號(hào)電壓uBE幅度為0.02V,信號(hào)電流ib的幅度為20μA確定交流負(fù)載線3．圖解法的應(yīng)用〔1圖解法分析非線性失真截止失真——靜態(tài)工作點(diǎn)過低,引起iB、iC、uCE的波形失真。飽和失真飽和失真飽和失真——Q點(diǎn)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(shí)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用圖解法估算最大輸出幅度Q盡量設(shè)在線段AB的中點(diǎn)三、分壓式射極偏置放大電路原理與分析1．溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響〔〔1溫度對(duì)ICBO的影響〔2溫度對(duì)的影響〔3溫度對(duì)輸入特性的影響IC增加溫度上升時(shí),參數(shù)的變化都會(huì)使集電極靜態(tài)電流ICQ隨溫度升高而增加,從而使Q點(diǎn)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(shí),電路能自動(dòng)地適當(dāng)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(diǎn)原理適當(dāng)選擇滿足：I1≈I2>>IBQ,UBQ>>UBEQVVBQ與溫度無關(guān)[例2-3]分壓式射極偏置放大電路如所示,已知Vcc=18V,Rb1=39kΩ,Rb2=10kΩ,Rc=3kΩ,Re=1.7kΩ,RL=6kΩ,β=50,求靜態(tài)工作點(diǎn)。四、射極輸出器原理與分析1．電路的組成2．靜態(tài)工作點(diǎn)的估算[例2-4]如圖所示,已知Vcc=12V,Re=2kΩ,β=30,=120kΩ。求靜態(tài)工作點(diǎn)。IICQ＝βIBQ＝30×0.062＝1.86mAUCEQ＝VCC－IEQRe≈VCC－ICQRe＝12－1.86×2＝8.3V3．射極輸出器的特點(diǎn)〔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?！?輸入電阻大?！?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(yīng)用〔1用作輸入級(jí)〔2用作輸出級(jí)〔3用在兩級(jí)共射放大電路之間作為隔離級(jí)〔或簡(jiǎn)稱為緩沖級(jí)任務(wù)實(shí)施一、實(shí)訓(xùn)目的1．學(xué)會(huì)單管放大電路的裝配,體驗(yàn)單管放大電路的放大作用。2．學(xué)會(huì)單管放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量方法。3．理解合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的意義,觀察靜態(tài)工作點(diǎn)變化導(dǎo)致的波形失真。4．熟悉單管放大電路的檢修方法。二、實(shí)訓(xùn)器材電路名稱單管放大電路及其應(yīng)用序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺(tái)2低頻信號(hào)發(fā)生器—1臺(tái)3無線電工具—1套4電位器RP1500kΩ1只5RP210kΩ1只11電阻R1kΩ1只12R6100kΩ1只13電解電容C3,C410uF/25V2只16三極管V290141只17開關(guān)S單刀單擲1個(gè)18揚(yáng)聲器LS8Ω1只19實(shí)驗(yàn)板—1塊三、訓(xùn)練內(nèi)容1．單管放大電路裝配圖的設(shè)計(jì)步驟和方法〔1確定裝配電路板及尺寸〔2裝配圖設(shè)計(jì)〔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(yàn)4．單管放大電路的測(cè)試內(nèi)容和操作方法〔1靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量〔2電壓放大倍數(shù)的測(cè)量〔3放大電路輸入電阻的測(cè)量〔4放大電路輸出電阻的測(cè)量〔5觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響5．單管放大電路的檢修四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求1．分別畫出單管放大電路圖和裝配圖。2．完成測(cè)試記錄,分析調(diào)節(jié)RP1為什么會(huì)導(dǎo)致輸出波形出現(xiàn)飽和和截止失真現(xiàn)象？五、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)三極管測(cè)試判斷三極管的半導(dǎo)體類型和電極要正確20一處錯(cuò)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(diǎn)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(diào)試通電調(diào)試不成功,扣10分靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量正確使用萬用表測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)〔UBE、UCE、IB、IC20一處錯(cuò)誤扣4分動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量正確使用示波器測(cè)量并計(jì)算Au、Ri、Ro10一處錯(cuò)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(cuò)誤扣5分任務(wù)二反饋多級(jí)放大器及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解多級(jí)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(jì)算。2．掌握負(fù)反饋的概念、作用和分類。3．熟悉實(shí)用負(fù)反饋多級(jí)放大電路的組成、原理、安裝、調(diào)試及測(cè)量。任務(wù)引入在上一個(gè)任務(wù)中學(xué)習(xí)的音樂門鈴電路有何缺點(diǎn)？改進(jìn)：采用負(fù)反饋多級(jí)放大電路的音樂門鈴電路相關(guān)知識(shí)一、多級(jí)放大電路1．耦合形式耦合問題產(chǎn)生原因：多級(jí)放大電路的連接產(chǎn)生了單元電路間的級(jí)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(jí)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×Av2……Avn輸入電阻為第一級(jí)放大電路的輸入電阻,即Ri=Ri1輸出電阻為最后一級(jí)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(hào)的兩種流向正向傳輸：輸入正向傳輸：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(fù)反饋正反饋：增強(qiáng)放大電路凈輸入量變化趨勢(shì)的反饋。負(fù)反饋：削弱放大電路凈輸入量變化趨勢(shì)的反饋。判斷法：瞬時(shí)極性法〔1先假設(shè)輸入信號(hào)在某一瞬間對(duì)地極性為"+"?！?從輸入端到輸出端,依次標(biāo)出放大電路各點(diǎn)的瞬時(shí)極性?！?根據(jù)反饋信號(hào)的極性,再與輸入信號(hào)進(jìn)行比較,最后確定反饋極性。反饋加到基極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(hào)取自放大電路的輸出電壓。電流反饋：反饋信號(hào)取自放大電路的輸出電流。判斷法：輸出短路法將負(fù)載短路,使輸出電壓為零,若反饋信號(hào)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(hào)在輸入端是與信號(hào)源串聯(lián)。并聯(lián)反饋：反饋信號(hào)在輸入端是與信號(hào)源并聯(lián)。串聯(lián)反饋串聯(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(hào)同時(shí)被短路,即凈輸入信號(hào)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(hào)和反饋信號(hào)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(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響直流負(fù)反饋——穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)交流負(fù)反饋——改善放大電路的動(dòng)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(fù)反饋對(duì)非線性失真的影響負(fù)反饋對(duì)非線性失真的影響3．展寬通頻帶負(fù)反饋對(duì)通頻帶的影響負(fù)反饋對(duì)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(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響〔2電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小,電流負(fù)反饋使輸出電阻增大。負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響電壓負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電壓的作用,即當(dāng)負(fù)載變化時(shí),輸出電壓的變化很小,這相當(dāng)于輸出端等效電源的內(nèi)阻減小了,也就是輸出電阻減小了。五、負(fù)反饋多級(jí)放大電路的工作原理第一級(jí)放大電路〔第一級(jí)放大電路〔V1、R1～R5、C1、C2第二級(jí)放大電路〔V2、RP1、RP2、R6、C3、C4反饋電路〔Rf任務(wù)實(shí)施一、實(shí)訓(xùn)目的1．體驗(yàn)并且理解多級(jí)放大與單管放大之間的差異。2．體驗(yàn)并且理解負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響。3．熟悉放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)和電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量方法。4．掌握調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)消除波形失真的方法。5．熟悉負(fù)反饋放大電路的裝配、調(diào)試與檢修。二、實(shí)訓(xùn)器材電路名稱單管放大電路及其應(yīng)用序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺(tái)2低頻信號(hào)發(fā)生器—1臺(tái)3無線電工具—1套4電位器RP1500kΩ1只5RP210kΩ1只6Rf20kΩ1只6電阻R1kΩ1只7R6100kΩ1只8電解電容C3、C410uF/25V2只9三極管V290141只10開關(guān)S單刀單擲1個(gè)11揚(yáng)聲器LS8Ω1只12實(shí)驗(yàn)板—1塊三、訓(xùn)練內(nèi)容1．負(fù)反饋多級(jí)放大電路的組裝過程2．單級(jí)與多級(jí)放大電路放大功能比較的體驗(yàn)3．體驗(yàn)負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響4．負(fù)反饋多級(jí)放大電路的測(cè)試內(nèi)容和操作方法5．負(fù)反饋多級(jí)放大電路的檢修四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求1．分別畫出負(fù)反饋多級(jí)放大電路圖和裝配圖。2．完成測(cè)試記錄。3．說明負(fù)反饋對(duì)多級(jí)放大電路有何影響。五、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)三極管測(cè)量判斷三極管半導(dǎo)體類型和電極要正確20一處錯(cuò)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(diǎn)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(diào)試通電調(diào)試不成功,扣10分靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量正確使用萬用表測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)〔UBE、UCE、IB、IC20一處錯(cuò)誤扣2分動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量正確使用示波器測(cè)量并計(jì)算Au、Ri、Ro10一處錯(cuò)誤扣1分任務(wù)三功率放大器及應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)了解功率放大電路的概念、技術(shù)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(diǎn)。3．熟悉OTL功率放大電路的組裝、調(diào)試與檢修。任務(wù)引入說一說：家庭影院都包括哪些組件？相關(guān)理論一、低頻功率放大電路1．定義向負(fù)載提供低頻功率的放大電路稱為低頻功率放大電路,簡(jiǎn)稱"功放"。功放中使用的半導(dǎo)體功率三極管稱為功率放大管,簡(jiǎn)稱"功放管"。2．低頻功率放大電路的特點(diǎn)及對(duì)它的要求〔1要求功放級(jí)的輸出功率盡可能大?！?要求功放級(jí)的效率盡可能高?！?要求功放級(jí)的非線性失真盡可能小?！?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(diǎn)的設(shè)置分類甲類功放：Q點(diǎn)在交流負(fù)載線的中點(diǎn),靜態(tài)電流大,效率低乙類功放：Q點(diǎn)在交流負(fù)載線的截止點(diǎn),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(diǎn)在交流負(fù)載線上略高于乙類工作點(diǎn)處,功放管導(dǎo)通時(shí)間略大于半個(gè)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(diǎn)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(bǔ)對(duì)稱功率放大電路〔OTL1．電路的組成激勵(lì)放大級(jí)功率放大輸出級(jí)交越失真——如果兩個(gè)功放管在零偏狀態(tài)下工作,那么輸入正弦信號(hào)在正負(fù)半周的交替過程中,由于存在死區(qū),兩個(gè)功放管都處于截止?fàn)顟B(tài),輸出信號(hào)的波形隨輸入信號(hào)的波形變化會(huì)出現(xiàn)失真的現(xiàn)象。交越失真波形交越失真波形2．工作過程ui為負(fù)半周→V1倒相放大→加到V2和V3管基極的為正半周信號(hào),功放管V2導(dǎo)通,V3管截止→負(fù)載RL上獲得正半周信號(hào)。ui為正半周→負(fù)載〔揚(yáng)聲器或者R5獲得負(fù)半周信號(hào)。OTLOTL功率放大電路自舉電容的作用功放管的最大效率η≈78.5%OTLOTL功率放大電路輸出電壓的平頂失真波形OTLOTL功率放大電路三、雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路〔OCL1．電路的組成一對(duì)NPN、PNP特性相同的互補(bǔ)三極管組成,這種電路也稱為OCL互補(bǔ)功率放大電路。2．工作原理輸入信號(hào)處于正半周且幅度遠(yuǎn)大于三極管的開啟電壓→NPN型三極管導(dǎo)電,電流通過負(fù)載RL,方向由上到下,與假設(shè)正方向相同。輸入信號(hào)為負(fù)半周且幅度遠(yuǎn)大于三極管的開啟電壓→PNP型三極管導(dǎo)電,電流通過負(fù)載RL,方向由下到上,與假設(shè)正方向相反?？赡艽嬖诘膯栴}：交越失真輸入信號(hào)很小時(shí),達(dá)不到三極管的開啟電壓,三極管不導(dǎo)電。因此在正、負(fù)半周交替過零處也會(huì)出現(xiàn)交越失真。解決方案：給三極管稍稍加一點(diǎn)偏置,使之工作在甲乙類。負(fù)載可獲得的最大功率為功放管的最大效率η≈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。〔2T1是輸入變壓器；T2是輸出變壓器。2．工作過程變壓器耦合推挽功率放大電路變壓器耦合推挽功率放大電路五、集成功率放大器1．LM386集成功率放大器通用型集成功率放大器,特點(diǎn)是頻帶寬〔可達(dá)幾百千赫、功耗低〔常溫下為660mW、適用的電源電壓范圍寬〔4~16V,廣泛用于收音機(jī)、對(duì)講機(jī)、方波和正弦波發(fā)生器等。LM386LM386的外形和引腳排列LM386LM386內(nèi)部電路原理圖LM386LM386組成的OTL功放電路2．BTL互補(bǔ)功率放大電路主要特點(diǎn)：在同樣的電源電壓和負(fù)載電阻條件下,它可得到比OCL或OTL大幾倍的輸出功率。任務(wù)實(shí)施一、實(shí)訓(xùn)目的1．學(xué)會(huì)OTL功放電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整方法,要求理解中點(diǎn)電壓調(diào)整和交越失真的消除方法。2．掌握測(cè)量OTL功放電路最大不失真輸出功率的方法。3．理解自舉電路對(duì)最大不失真輸出功率的影響。4．了解負(fù)載的變化與最大不失真輸出功率之間的關(guān)系。5．熟悉OTL功放電路的檢修。二、實(shí)訓(xùn)器材電路名稱OTL功率放大電路序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺(tái)2正弦信號(hào)發(fā)生器—1臺(tái)3直流穩(wěn)壓電源—1臺(tái)4無線電工具—1套5二極管VIN40071只6三極管V1VT90141只7V2TIP411只8V3TIP421只9電阻器R14.7kΩ1只10R2100Ω1只11R3510Ω1只12R4470Ω1只13R510Ω1只14電位器RP1100kΩ1只15RP2470Ω1只16電解電容器C110uF/25V1只17C2220uF/25V1只18C3100uF/25V1只19C4470uF/25V1只20揚(yáng)聲器LS8Ω1只21開關(guān)S1單刀雙擲1個(gè)22S2和S3單刀單擲2個(gè)23鋁型散熱片—2塊24實(shí)驗(yàn)板—1塊三、訓(xùn)練內(nèi)容1．OTL功率放大電路的組裝過程2．OTL功率放大電路的測(cè)試內(nèi)容和操作方法3．功率放大電路與負(fù)反饋多級(jí)放大電路放大功能比較的體驗(yàn)4．OTL功率放大電路的檢修四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求1．分別畫出OTL功率放大電路圖和裝配圖。2．完成測(cè)試記錄。3．說明OTL功率放大電路中點(diǎn)電壓的調(diào)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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)三極管測(cè)量判斷三極管的半導(dǎo)體類型和電極要正確12一處錯(cuò)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(diǎn)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(diǎn)的調(diào)整1有交越失真的輸出波形形狀記錄正確2調(diào)好的電路中點(diǎn)電壓、電流表數(shù)值在允許的范圍內(nèi),輸出波形無交越失真。24一處錯(cuò)誤扣6分最大不失真功率的測(cè)量正確使用示波器測(cè)量Ui和Uo并計(jì)算POM24一處錯(cuò)誤扣1分課題三直流穩(wěn)壓電源任務(wù)一串并聯(lián)型穩(wěn)壓電源學(xué)習(xí)目標(biāo)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(diào)試與檢修。任務(wù)引入生活中什么地方用到了直流電源？家里墻壁上的插座提供的是直流電源嗎？相關(guān)知識(shí)一、整流和濾波電路作用：對(duì)電網(wǎng)交流220V電壓進(jìn)行整流,將其變成脈動(dòng)直流電壓后濾波,輸出較為平滑的直流電。種類：?jiǎn)蜗喟氩ㄕ麟娐穯蜗嗳ㄕ麟娐穯蜗鄻蚴秸麟娐?．單相半波整流電路電路原理圖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(diǎn),與輸入波形比較為何會(huì)發(fā)生變化呢？電路分析：忽略二極管的正向壓降uu2＞0V導(dǎo)通uo=u2u2＜0V截止uo=0結(jié)論：二極管V在信號(hào)的正半周期導(dǎo)通,信號(hào)的負(fù)半周期截止。定義：電路在輸入電壓為單相正弦波時(shí),負(fù)載RL上得到只有正弦波的半個(gè)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電路原理圖波形圖該電路與單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(dǎo)通時(shí)給C充電,V截止時(shí)C向RL放電。濾波后uo的波形變得平緩,平均值提高。結(jié)論濾波電容與負(fù)載并聯(lián),由于濾波電容的充放電作用,輸出電壓的脈動(dòng)程度大為減弱,波形相對(duì)平滑,輸出電壓平均值也得到提高。定義：把脈動(dòng)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(fù)載開路時(shí)的電壓帶負(fù)載時(shí)的電壓〔估計(jì)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中,要求輸出直流電壓為6V,負(fù)載電流為60mA。求電源變壓器二次側(cè)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(guān)S斷開,則輸出的直流電壓和負(fù)載電流又會(huì)是多少？解：負(fù)載電阻電源變壓器二次側(cè)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(guān)S斷開,則為單相半波整流電路。輸出的直流電壓負(fù)載電流3．單相橋式整流電路電路原理圖電路原理圖波形圖電路分析忽略二極管的正向壓降uu2＞0V2、V3導(dǎo)通V1、V4截止uo=u2u2＞0V2、V3截止V1、V4導(dǎo)通uo=－u2結(jié)論二極管V2、V3和V1、V4兩組輪流導(dǎo)通,V2、V3在正半周導(dǎo)通,V1、V4在負(fù)半周導(dǎo)通,在負(fù)載上可得到全波脈動(dòng)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電路原理圖波形圖電路分析V2、V3或者V1、V4導(dǎo)通時(shí)給C充電,它們都截止時(shí)C向RL放電。濾波后uo的波形變得平緩,平均值提高。結(jié)論濾波電容與負(fù)載并聯(lián),由于濾波電容的充放電作用,輸出電壓的脈動(dòng)程度大為減弱,波形相對(duì)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(fù)載開路時(shí)的電壓帶負(fù)載時(shí)的電壓〔估計(jì)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,要求輸出直流電壓為6V,負(fù)載電流為60mA。試選擇合適的整流二極管。解：解：電源變壓器二次側(cè)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(cè),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(fù)載變動(dòng)的影響。1．電路組成穩(wěn)壓管VZ反向并聯(lián)在負(fù)載RL兩端2．穩(wěn)壓原理〔1當(dāng)輸入電壓變化時(shí)〔2當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)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．輸出電壓的調(diào)節(jié)RP滑動(dòng)觸點(diǎn)移至最上端時(shí)RP滑動(dòng)觸點(diǎn)移至最下端時(shí)任務(wù)實(shí)施一、實(shí)訓(xùn)目的1．熟悉串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作原理,掌握調(diào)節(jié)電源輸出電壓的方法。2．掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電源內(nèi)阻的概念和測(cè)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(diào)試與檢修。二、實(shí)訓(xùn)器材電路名稱串聯(lián)型穩(wěn)壓電源序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺(tái)2無線電工具—1套3電源變壓器T220V/15V1只4整流二極管V1~V4IN40074只5穩(wěn)壓二極管V82CW141只6發(fā)光二極管V9Ф5紅色1只7三極管V5VT90131只8V6TIP411只9V7VT90141只10電位器RP680Ω1只11電阻器R1、R62kΩ2只12R2、R3、R51kΩ3只13R4390Ω1只14RL100Ω/2W1只15開關(guān)S單刀單擲1只16電解電容器C12200μF/50V1只17C2100μF/50V1只18C3、C410μF/25V2只19C5470μF/25V1只20鋁型散熱片—1片21實(shí)驗(yàn)板—1塊三、訓(xùn)練內(nèi)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(cè)試內(nèi)容和操作方法3．串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的檢修四、實(shí)訓(xùn)報(bào)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(cè)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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)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(diào)試通電調(diào)試不成功,扣10分波形的測(cè)量正確使用示波器測(cè)量波形,測(cè)量的結(jié)果〔波形形狀和幅度要正確。10一處不符合扣2分電壓的測(cè)量正確使用萬用表測(cè)量電壓,測(cè)量的結(jié)果要正確15一處不符合扣2分任務(wù)二集成穩(wěn)壓電源學(xué)習(xí)目標(biāo)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(diào)試與檢修。2．熟悉LM317,掌握可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓電源的工作原理、安裝、調(diào)試與檢修。任務(wù)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(guān)知識(shí)按照穩(wěn)壓原理：串聯(lián)調(diào)整式、并聯(lián)調(diào)整式、開關(guān)調(diào)整式按照封裝形式分：金屬封裝、塑料封裝一、固定式三端穩(wěn)壓器CCW78〔79L××用數(shù)字表示輸出電壓值〔輸出電流：L為0.1A,M為0.5A,無字母為1.5A78：輸出固定正電壓79：輸出固定負(fù)電壓國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓器輸入端電容C1用于減小輸入電壓的脈動(dòng)和防止過電壓。輸出端電容C2用于削弱電路的高頻干擾,并具有消振作用。為保證穩(wěn)壓器正常工作,輸入電壓至少大于輸出電壓2~3V二、可調(diào)式三端穩(wěn)壓器產(chǎn)品序號(hào)為三位數(shù)：前一位的含義：1軍工；2工業(yè)和半軍工；3民用。后兩位的含義：17為輸出正電壓,37為輸出負(fù)電壓。3腳為輸入端1腳為調(diào)整端2腳為輸出端可調(diào)穩(wěn)壓電路可調(diào)穩(wěn)壓電路Uo=UR1+URPUo≈1.25〔1+RP/R1V三、集成穩(wěn)壓電源的工作原理輸出正負(fù)兩組電壓,其中電源變壓器要求帶中心抽頭,分別經(jīng)過橋式整流、濾波,再利用集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓,輸出±12V兩組電壓。另外它也能輸出可調(diào)直流電壓。任務(wù)實(shí)施一、實(shí)訓(xùn)目的1．熟悉集成穩(wěn)壓電源的空載工作電壓和電源內(nèi)阻的測(cè)量方法。2．掌握可調(diào)穩(wěn)壓電源調(diào)節(jié)電源輸出電壓的方法。3．熟悉集成穩(wěn)壓電源的安裝、調(diào)試與檢修。二、實(shí)訓(xùn)器材電路名稱集成穩(wěn)壓電源序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1無線電工具—1套2電源變壓器T帶中心抽頭220V/15V13電阻器RL1、RL2100Ω/2W24R12kΩ15R2200Ω16電位器RP4.7kΩ17二極管V1~V4IN400448V6、V7IN400729發(fā)光二極管V5Ф5紅色1只10電容器C1、C4電解2200uF/50V211C2、C50.1uF212C3、C6電解10μF/25V213C7電解10μF/50V114C8電解100μF/50V115集成穩(wěn)壓器CW7812—116CW7912

117LM317T—118開關(guān)S1、S2單刀單擲219鋁型散熱片—320實(shí)驗(yàn)板—1三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1．集成穩(wěn)壓電源的組裝過程2．集成穩(wěn)壓電源的測(cè)試內(nèi)容和操作方法3．集成穩(wěn)壓電源可調(diào)穩(wěn)壓電路的檢修四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求1．分別畫出集成穩(wěn)壓電源電路圖和裝配圖。2．完成測(cè)試記錄。3．分析可調(diào)集成穩(wěn)壓電源的工作原理。五、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)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(diào)試通電調(diào)試不成功,扣10分波形的測(cè)量正確使用示波器測(cè)量波形,測(cè)量的結(jié)果〔波形形狀和幅度要正確。10一處不符合扣2分電壓的測(cè)量正確使用萬用表測(cè)量電壓,測(cè)量的結(jié)果要正確15一處錯(cuò)誤扣1.5分課題四集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用任務(wù)一集成運(yùn)放的線性應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)了解差動(dòng)放大電路的組成與特點(diǎn)。2．熟悉運(yùn)算放大器的圖形符號(hào)和工作特點(diǎn)。3．掌握運(yùn)算放大器閉環(huán)狀態(tài)下的分析方法。4．熟悉集成運(yùn)放電路的裝配、調(diào)試與檢修。任務(wù)引入以下兩塊電路板都能實(shí)現(xiàn)相同功能,它們的優(yōu)缺點(diǎn)體現(xiàn)在哪里？單管放大電路板單管放大電路板集成運(yùn)放的放大電路相關(guān)知識(shí)一、差動(dòng)放大電路1．零點(diǎn)漂移直流放大器——用于放大變化緩慢的信號(hào)或某個(gè)直流量變化的放大電路。微弱的信號(hào)→多級(jí)放大→直接耦合方式→帶來零點(diǎn)漂移〔1零點(diǎn)漂移的定義當(dāng)直流放大器輸入信號(hào)為零時(shí)〔輸入端對(duì)地短路,由于工作點(diǎn)的不穩(wěn)定而引起靜態(tài)電位發(fā)生緩慢的、時(shí)大時(shí)小時(shí)快時(shí)慢的不規(guī)則變化,這種變化又經(jīng)過逐級(jí)放大,使直流放大器輸出端的電壓偏離了原來的初始值〔零值而作緩慢的、不規(guī)則的上下飄動(dòng)?！?出現(xiàn)零點(diǎn)漂移的原因環(huán)境溫度的變化〔主要原因電源電壓的波動(dòng)元器件參數(shù)的變化等差動(dòng)放大電路的組成三極管特性1=2=UBE1=UBE2=UBErbe1=rbe2=rbeICBo1=ICBo2=ICBo其它電路參數(shù)RC1=RC2=RC溫度變化時(shí)：兩管的集電極電流和輸出電壓有等量的變化,輸出的漂移電壓相互抵消仍然為零。Rb12=Rb22=Rb2R1=R2=R3．零點(diǎn)漂移的抑制作用輸入ui=0→電路完全對(duì)稱,Vb1=Vb2,Ib1=Ib2,Ic1=Ic2→Vc1=Vc2→輸出電壓Uo=Vc1－Vc2=0溫度變化時(shí)：兩管的集電極電流和輸出電壓有等量的變化,輸出的漂移電壓相互抵消仍然為零。4．放大作用〔1差模輸入加到兩管大小相等、極性相反的信號(hào),稱為"差模信號(hào)",這種輸入方式稱為"差模輸入方式"。AAv1=Av2=Avuo=uo1－uo2=Auui差模電壓放大倍數(shù)……〔2共模輸入加到兩管大小相等極性相同的信號(hào),稱為"共模信號(hào)",這種輸入方式稱為"共模輸入方式"。AAv1=Av2=Avuo=uo1－uo2=0共模電壓放大倍數(shù)〔3共模抑制比差模放大倍數(shù)與共模放大倍數(shù)之比〔共模抑制比衡量差動(dòng)放大電路的質(zhì)量。電路完全對(duì)稱時(shí),Auc=0,KCMR趨于無窮大。電路對(duì)稱性越差,KCMR就越小,表明電路抑制零點(diǎn)漂移的能力越差。二、集成運(yùn)放1．集成運(yùn)放的符號(hào)和工作特性三角形符號(hào)表示放大器。三角形頂所指方向?yàn)樾盘?hào)傳輸方向。"∞"表示開環(huán)增益極高。同相輸入端標(biāo)"+"〔或P,輸出端信號(hào)與該端輸入信號(hào)同相。反相輸入端標(biāo)"—"〔或N,輸出端信號(hào)與該端輸入信號(hào)反相。集成運(yùn)放的電壓傳輸特性曲線：集成運(yùn)放的輸出電壓與輸入電壓〔即同相輸入端與反相輸入端之間的電壓之間的關(guān)系曲線。在線性區(qū),輸出電壓uo隨著輸入電壓〔up－un的變化而變化。在非線性區(qū),uo只有兩種可能：或者是+Uom或者－Uom。理想運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)："虛短"〔凈輸入電壓up－uN=0,即up=uN"虛斷"〔兩個(gè)輸入端的輸入電流為零,即ip=iN=0理想運(yùn)放工作在非線性區(qū)時(shí)：當(dāng)當(dāng)up>uN時(shí),uo=Uom當(dāng)up<uN時(shí),uo=－Uomup≠uN,電路無"虛短"特性ip=iN比例運(yùn)算器〔1反相比例運(yùn)算器特點(diǎn)：輸入信號(hào)和反饋信號(hào)都加在集成運(yùn)放的反相輸入端。Rf為反饋電阻。R2為平衡電阻,取值為R2=R1//Rf,抑制零點(diǎn)漂移。II1=If若取Rf=R1=R,則比例系數(shù)為－1,電路便成為反相器?！?同相比例運(yùn)算器uup=uN=uiIN=0若令Rf=0,R1=∞〔即開路狀態(tài),比例系數(shù)為1,電路又稱為電壓跟隨器。3．加法器反相加法器：在反相放大器的基礎(chǔ)上,增加幾個(gè)輸入支路。4．積分器積分器：反相放大器的反饋電阻Rf與電容C并聯(lián)。積分器電路圖積分器電路圖利用積分器可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)、定時(shí)和變換,在自動(dòng)控制系統(tǒng)中可以用以減緩過渡過程所造成的沖擊,使得外加電壓緩慢上升,避免機(jī)械損壞。5．微分器微分器電原理圖微分器電原理圖輸入波形輸入波形輸出波形微分器波形圖1．理解反相比例運(yùn)算器的放大作用。產(chǎn)生控制脈沖。任務(wù)實(shí)施一、實(shí)訓(xùn)目的1．理解反相比例運(yùn)算器的放大作用。2．熟悉集成運(yùn)放的裝配、調(diào)試與檢修。二、實(shí)訓(xùn)器材電路名稱反相比例運(yùn)算器序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺(tái)2低頻信號(hào)發(fā)生器—1臺(tái)3常用無線電工具—1套4集成運(yùn)放45581只5電位器Rf100kΩ1只6電阻R11kΩ1只7R210kΩ1只8電解電容C1、C210μF2只9實(shí)驗(yàn)板—1塊三、訓(xùn)練內(nèi)容1．反相比例運(yùn)算器的組裝過程2．反相比例運(yùn)算器放大功能的體驗(yàn)過程3．反相比例運(yùn)算器的測(cè)試內(nèi)容和操作方法4．反相比例運(yùn)算器的檢修五、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)符合要求10一處不符合扣2分按圖接線5一處不符合扣1分調(diào)試通電調(diào)試不成功,扣10分波形的測(cè)量正確使用示波器測(cè)量波形,測(cè)量的結(jié)果〔波形形狀和幅度要正確30一處不符合扣4分任務(wù)二集成運(yùn)算的非線性應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握運(yùn)算放大器開環(huán)狀態(tài)下的分析方法2．熟悉單門限比較器、雙門限比較器的組成和工作原理。3．熟悉方波發(fā)生器的工作原理、電路裝配、調(diào)試與檢修任務(wù)引入在前面的學(xué)習(xí)過程中,包括在實(shí)訓(xùn)室中是否見過函數(shù)信號(hào)發(fā)生器？它有什么樣的功能？相關(guān)知識(shí)單門限比較器1．傳輸特性〔1當(dāng)輸入電壓ui大于參考電壓UR,即ui>UR時(shí),集成運(yùn)放輸出電壓為-Uom.。〔2當(dāng)輸入電壓ui小于參考電壓UR,即ui<UR時(shí),集成運(yùn)放輸出電壓為+Uom。原理電路原理電路傳輸特性曲線單門限電壓比較器的傳輸特性2．電路圖單門限比較器單門限比較器調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)電位器RPui<UR,uo=+Uomui>UR,uo=-UomV2亮V2滅二、雙門限電壓比較器〔遲滯比較器,也稱施密特觸發(fā)器雙門限電壓比較器電原理圖雙門限電壓比較器電原理圖回差電壓原理電路回差電壓原理電路傳輸特性曲線雙門限電壓比較器傳輸特性曲線三、窗口比較器1．傳輸特性UTL＜ui＜UTH時(shí),窗口比較器輸出為低電平〔或者負(fù)電壓。ui＞UTH或者ui＜UTL時(shí),窗口比較器輸出為高電平。窗口比較器的傳輸特性曲線窗口比較器的傳輸特性曲線2．電路圖及電路分析〔1UTL＜ui＜UTH時(shí),uo1=uo2=－UOM,二極管V1、V2反偏截止,uo=0V?！?ui＜UTL,則uo1=－UOM,uo2=+UOM,二極管V1截止,V2導(dǎo)通,uo=uo2=+UOM?！?ui＞UTH,則uo1=+UOM,uo2=－UOM,二極管V2截止,V1導(dǎo)通,uo=uo1=+UOM。四、方波發(fā)生器任務(wù)實(shí)施一、實(shí)訓(xùn)目的1．掌握方波發(fā)生器的工作原理和測(cè)量方法。2．熟悉方波發(fā)生器的主要性能指標(biāo)的測(cè)試和調(diào)整方法。3．熟悉方波發(fā)生器的電路裝配、調(diào)試與檢修。二、實(shí)訓(xùn)器材電路名稱方波發(fā)生器序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1直流穩(wěn)壓電源—1臺(tái)2無線電工具—1套3電阻R1100kΩ1只4R247kΩ1只5R31只

6R1只

7電位器Rf100kΩ1只8電容C2.2uF/50V1只9穩(wěn)壓管V1、V21N52372只10發(fā)光二極管V3Ф5紅色1只11集成運(yùn)放ICLF3531只12實(shí)驗(yàn)板—1三、訓(xùn)練內(nèi)容1．方波發(fā)生器的組裝過程2．方波發(fā)生器的測(cè)試內(nèi)容和操作方法3．方波發(fā)生器的檢修四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求1．分別畫出方波發(fā)生器的電路圖和裝配圖。2．完成測(cè)試記錄。3．說明調(diào)節(jié)方波發(fā)生器輸出信號(hào)頻率的方法。五、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)電路安裝電路安裝正確,完整25一處不符合扣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(diǎn)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(diào)試通電調(diào)試不成功,扣10分波形的測(cè)量正確使用示波器測(cè)量波形,測(cè)量的結(jié)果〔波形形狀、幅度和頻率要正確。30一處不符合扣2.5分課題五晶閘管及其應(yīng)用晶閘管是一種大功率半導(dǎo)體電子器件,主要用于大功率交流電能與直流電能的相互轉(zhuǎn)換和交、直流電路的開關(guān)控制與調(diào)壓,電路具有設(shè)備體積小、質(zhì)量輕、效率高、無噪聲、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。晶閘管在電子技術(shù)中的應(yīng)用使半導(dǎo)體器件從弱電領(lǐng)域擴(kuò)展到強(qiáng)電范圍,使得用弱電控制和強(qiáng)電輸出成為可能,為強(qiáng)電工業(yè)的電子化、自動(dòng)化提供了良好的途徑。學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解晶閘管的基本結(jié)構(gòu),熟悉其工作原理、特性曲線和主要參數(shù)。2．理解單相可控整流電路的可控原理和整流電壓與電流的波形。3．熟悉晶閘管調(diào)光電路的工作原理、裝配、調(diào)試與檢修。任務(wù)引入調(diào)光臺(tái)燈的原理是什么？它為什么能實(shí)現(xiàn)光線的明暗調(diào)節(jié)？相關(guān)理論一、晶閘管的知識(shí)晶閘管即硅晶體閘流管,俗稱可控硅〔SCR。用途：以小功率信號(hào)去控制大功率系統(tǒng)。種類：普通型〔單向型、雙向型、可關(guān)斷型、快速型、光控型等。1．普通晶閘管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)2．普通晶閘管的工作特性〔1正向阻斷晶閘管加正向電壓〔即陽(yáng)極接電源正極,陰極接電源負(fù)極此時(shí)晶閘管加正向電壓,但是控制極未加正向電壓時(shí),晶閘管不能導(dǎo)通?！?觸發(fā)導(dǎo)通晶閘管加正向電壓,且控制極與陰極加正向電壓,晶閘管導(dǎo)通。晶閘管一旦導(dǎo)通后,控制極就失去了控制作用。要使晶閘管關(guān)斷,必須減小晶閘管的正向電流,使其小于維持電流?！?反向阻斷晶閘管加反向電壓,此時(shí)不管控制極加怎樣的電壓,晶閘管將關(guān)斷。3．普通晶閘管的主要參數(shù)〔1斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM在控制極開路而器件的結(jié)溫為額定值時(shí),允許重復(fù)加在器件上的正向峰值電壓。若加在管子上的電壓大于UDRM,管子可能會(huì)失控而自行導(dǎo)通?！?反向重復(fù)峰值電壓URRM控制極開路而結(jié)溫為額定值時(shí),允許重復(fù)加在器件上的反向峰值電壓。當(dāng)加在管子上反向電壓大于URRM時(shí),管子可能會(huì)被擊穿而損壞?！?額定正向平均電流IF其定義和二極管的額定整流電流意義相同。要注意的是若晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間遠(yuǎn)小于正弦波的半個(gè)周期,即使IF值沒超過額定值,但峰值電流將非常大,以致可能超過管子所能提供的極限?！?正向平均管壓降UF在規(guī)定的工作溫度條件下,使晶閘管導(dǎo)通的正弦波半個(gè)周期內(nèi)UAK的平均值。〔5維持電流IH在常溫控制極開路時(shí),晶閘管從較大的通態(tài)電流降到剛好能保持通態(tài)所需要的最小通態(tài)電流?！?控制極觸發(fā)電流IG在常溫下,陽(yáng)極電壓為6V時(shí),使晶閘管能完全導(dǎo)通所需的控制極電流,一般為毫安級(jí)?！?控制極觸發(fā)電壓UG產(chǎn)生控制極觸發(fā)電流所必須的最小控制極電壓,一般為5V左右。4．雙向晶閘管觸發(fā)方式：〔1T2為正,T1為負(fù),G相對(duì)T1為正；〔2T2為正,T1為負(fù),G相對(duì)T1為負(fù)；〔3T2為負(fù),T1為正,G相對(duì)T1為正；〔4T2為負(fù),T1為正,G相對(duì)T1為負(fù)。5．晶閘管的型號(hào)的含義第一部分：主稱第二部分：類別第三部分：額定通態(tài)電流第四部分：重復(fù)峰值電壓字母含義字母含義數(shù)字含義數(shù)字含義K晶閘管〔可控硅P普通反響阻斷型11A1100V55A2200V1010A3300V2020A4400VK快速反響阻斷型3030A5500V5050A6600V100100A7700V200200A8800VS雙向型300300A9900V400400A101000V500500A121200V141400V舉例：KP1-2〔1A200V普通反向阻斷型晶閘管：K—晶閘管；P—普通反向阻斷型1—通態(tài)電流,1A2—重復(fù)峰值電壓,200V。二、晶閘管可控整流電路1．單相可控半波整流電路〔1在ωt=0~α期間〔2在ωt=α?xí)r〔3在ωt=α~π期間〔4在u2為負(fù)半周時(shí)晶閘管承受正向電壓而不導(dǎo)通的范圍稱為控制角α,導(dǎo)通的范圍稱為導(dǎo)通角θ。2．單相半控橋式整流電路〔1在ωt=0~α期間2在ωt=α?xí)r〔3在ωt=α~π期間〔4在u2為負(fù)半周時(shí)3．三相半控橋式整流電路三、晶閘管交流調(diào)光電路1．雙向觸發(fā)二極管器件兩端的電壓小于正向轉(zhuǎn)折電壓UBO時(shí),呈高阻態(tài)。當(dāng)U>UBO時(shí)進(jìn)入負(fù)阻區(qū)。當(dāng)|U|超過反向轉(zhuǎn)折電壓|UBR|時(shí),管子也能進(jìn)入負(fù)阻區(qū)。2．交流晶閘管調(diào)光電路的工作原理任務(wù)實(shí)施一、實(shí)訓(xùn)目的1．學(xué)習(xí)普通晶閘管和雙向晶閘管的簡(jiǎn)易測(cè)試方法。2．理解晶閘管交流調(diào)光電路的工作原理。3．熟悉晶閘管調(diào)光電路的裝配、調(diào)試與檢修。二、實(shí)訓(xùn)器材電路名稱晶閘管調(diào)光電路序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺(tái)2無線電工具—1套3電阻器R147Ω1只4R22kΩ1只5電位器RP470kΩ1只6白熾燈—1只7電容器C0.068μF/400V1只8晶閘管VTLC1只9雙向觸發(fā)二極管—1只10實(shí)驗(yàn)板—1塊三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1．晶閘管的管腳電極測(cè)量判別2．晶閘管交流調(diào)光電路的組裝和測(cè)試過程3．晶閘管交流調(diào)光電路的檢修四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求1．分別畫出晶閘管交流調(diào)光電路圖和裝配圖。2．完成測(cè)試記錄。3．說明晶閘管交流調(diào)光電路的工作原理。五、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)晶閘管的測(cè)試判斷晶閘管的電極要正確15一處錯(cuò)誤扣5分電路安裝電路安裝正確,完整20一處不符合扣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(diǎn)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(diào)試通電調(diào)試不成功,扣10分

白熾燈亮度變化的觀察調(diào)節(jié)RP,觀察白熾燈亮度的變化,結(jié)果要正確20一處錯(cuò)誤扣10分任務(wù)二單結(jié)晶體管觸發(fā)電路學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握單結(jié)晶體管的符號(hào)和工作特點(diǎn),了解它的主要參數(shù)。2．熟悉單結(jié)晶體管的識(shí)別檢測(cè)方法。3．熟悉微風(fēng)扇調(diào)速電路的工作原理、裝配、調(diào)試與檢修。任務(wù)引入臺(tái)燈的光線可以調(diào)節(jié)明亮,電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)快慢,比較一下它們的調(diào)節(jié)原理是否相同？相關(guān)知識(shí)一、單結(jié)晶體管的知識(shí)常見型號(hào)：BT31、BT33、BT35。最后一個(gè)數(shù)字——分別表示耗散功率為100mW、300mW、500mW。1．單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)和型號(hào)2．單結(jié)晶體管的特性〔1uE<UA時(shí),PN結(jié)截止,單結(jié)晶體管也截止?！?當(dāng)uE達(dá)到峰點(diǎn)電壓Up,PN結(jié)開始導(dǎo)通,Up=Uon+UA?！?IE增大,rb1顯著減小,uE也隨之減小,直到下降到谷點(diǎn)電壓UV?！?在谷點(diǎn)之后,調(diào)大uE使IE繼續(xù)增加時(shí),uE略有上升,但是變化不大?！?若發(fā)射極電壓減小到uE<UV時(shí),單結(jié)晶體管將重新截止。二、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路〔1電源接通,VCC通過RP、R4向電容C充電,電容電壓uC按照指數(shù)規(guī)律上升?！?當(dāng)uC上升到使uE≥Up時(shí),單結(jié)晶體管導(dǎo)通,電容C通過rb1、R3迅速放電,在R3上形成脈沖電壓?！?隨著電容C放電,uE迅速下降,當(dāng)uE<UV時(shí)單結(jié)晶體管截止,放電結(jié)束。〔4電容再次充電,重復(fù)上述過程。三、微風(fēng)扇調(diào)速電路的組成和工作原理調(diào)節(jié)電位器RP,能改變晶閘管V7控制極電壓的控制角,即改變微風(fēng)扇正負(fù)極間的直流電壓,從而能對(duì)微風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)速。任務(wù)實(shí)施一、實(shí)訓(xùn)目的1．學(xué)習(xí)單結(jié)晶體管的簡(jiǎn)易測(cè)試方法。2．熟悉微風(fēng)扇調(diào)速電路的工作原理,加深對(duì)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理的理解,掌握其裝配、調(diào)試和測(cè)量方法。二、實(shí)訓(xùn)器材電路名稱微風(fēng)扇調(diào)速電路序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺(tái)2無線電工具—1套3電源變壓器T220V/9V1只4整流二極管V1、V2、V3、V4IN40074只5穩(wěn)壓二極管VZ2CW1321只6晶閘管VBT1511只7單結(jié)晶體管V5BT331只8電阻器R1、R3100Ω2只9R2470Ω1只10R41kΩ1只11電位器RP100kΩ1只12微風(fēng)扇—1只13電容器C0.1uF1只14開關(guān)單刀單擲1個(gè)15實(shí)驗(yàn)板—1塊三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1．單結(jié)晶體管的檢測(cè)2．微風(fēng)扇調(diào)速電路的組裝過程3．微風(fēng)扇調(diào)速電路的測(cè)試內(nèi)容和操作方法4．微風(fēng)扇調(diào)速電路的檢修四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求1．分別畫出微風(fēng)扇調(diào)速電路圖和裝配圖。2．完成測(cè)試記錄。3．說明微風(fēng)扇調(diào)速電路的工作原理。五、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)單結(jié)晶體管測(cè)試判斷單結(jié)晶體管的電極要正確15一處錯(cuò)誤扣5分電路安裝電路安裝正確,完整15一處不符合扣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(diǎn)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(diào)試通電調(diào)試不成功,扣10分波形的測(cè)量正確使用示波器測(cè)量波形,測(cè)量的結(jié)果〔波形形狀、幅度和頻率要正確。25一處錯(cuò)誤扣5分課題六組合邏輯電路及其應(yīng)用隨著電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字邏輯電路已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電子測(cè)量?jī)x表、電視、雷達(dá)、通信等各個(gè)領(lǐng)域。隨著集成技術(shù)的發(fā)展,尤其是中、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,數(shù)字電路的應(yīng)用范圍將會(huì)更廣,與我們的生活也會(huì)聯(lián)系更緊密。數(shù)字電路主要由組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路組成,門電路是構(gòu)成數(shù)字電路的基本單元。任務(wù)一門電路及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1．理解基本邏輯關(guān)系,掌握基本門電路的符號(hào)和功能。2．掌握常用復(fù)合邏輯門電路的符號(hào)和功能。3．了解一般數(shù)字集成電路芯片外形,并熟悉基本門電路芯片引腳功能。4．掌握表決器電路的安裝、測(cè)試方法。任務(wù)引入在各級(jí)各類會(huì)議表決、體育比賽等場(chǎng)合中經(jīng)常要用到表決器。它們是如何按照少數(shù)服從多數(shù)的原則,讓結(jié)果直接顯示出來呢？相關(guān)理論一、基本邏輯關(guān)系及其門電路門電路：實(shí)現(xiàn)一定邏輯關(guān)系的電路。在數(shù)字邏輯電路中的基本邏輯關(guān)系：與、或、非。三種基本門電路：與門電路、或門電路和非門電路。1．與邏輯和與門〔1與邏輯定義：只有當(dāng)決定一個(gè)事件的所有條件都成立時(shí),事件才會(huì)發(fā)生。表示：Y=A·B運(yùn)算規(guī)則：0·0=01·0=00·1=01·1=1開關(guān)控制與邏輯電路開關(guān)控制與邏輯電路〔2二極管與門電路二極管與門電路二極管與門電路VA<V>VB<V>VY<V>0.30.30.30.330.330.30.3333只有當(dāng)輸入信號(hào)VA、VB均為高電平時(shí),該電路的輸出VY才是高電平。ABY000010100111真值表：用1和0表示的所有可能的輸入狀態(tài)的取值和相應(yīng)的輸出狀態(tài)的取值所組成的表格。與門的邏輯表達(dá)式為：Y=AB2．與門邏輯符號(hào)與門邏輯符號(hào)與門邏輯符號(hào)與門電路的控制作用波形與門電路的控制作用波形3．或邏輯和或門<1>或邏輯定義：在決定一個(gè)事件發(fā)生的幾個(gè)條件中,只要其中一個(gè)或者一個(gè)以上的條件成立,事件就會(huì)發(fā)生。表示：Y=A＋B開關(guān)控制或邏輯電路開關(guān)控制或邏輯電路〔2二極管或門電路ABY000011101111電路只要輸入信號(hào)有一個(gè)以上高電平時(shí),電路的輸出就是高電平。正邏輯：電路的高電平代表邏輯1,低電平代表邏輯0；負(fù)邏輯：電路的低電平代表邏輯1,高電平代表邏輯0。通常情況下采用的是正邏輯。4．非邏輯和非門〔1非邏輯定義：在事件中,結(jié)果總是和條件呈相反狀態(tài)的邏輯關(guān)系。表示：開關(guān)控制非邏輯電路開關(guān)控制非邏輯電路要使電燈亮,開關(guān)A必須斷開?！?非門晶體管工作在飽和或截止?fàn)顟B(tài)AY0110輸入低電平時(shí),輸出為高電平；輸入高電平時(shí),輸出為低電平。二、復(fù)合邏輯門名稱邏輯結(jié)構(gòu)邏輯符號(hào)邏輯表達(dá)式與非門

或非門

名稱邏輯結(jié)構(gòu)邏輯符號(hào)邏輯表達(dá)式與或非門

三、集成邏輯門電路數(shù)字集成電路——把電路元件都制作在一塊芯片上的電路。常見種類：TTL集成電路〔晶體管-晶體管邏輯門電路、CMOS集成電路〔互補(bǔ)對(duì)的金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管。1．TTL與非門TTLTTL與非門電路與非門邏輯符號(hào)〔2TTL與非門電路的工作原理1>輸入端不全為高電平的情況——輸出為高電平2>輸入端全為高電平的情況——輸出為低電平邏輯表達(dá)式〔3TTL與非門電路的電壓傳輸特性AB段——當(dāng)Ui＜0.7V時(shí),V1飽和,V2、V5截止,V3、V4導(dǎo)通,輸出電壓UO≈3.6V,與非門處于截止?fàn)顟B(tài)。BC段——0.7V≤Ui＜1.3V時(shí),V2管開始導(dǎo)通,V2管的集電極電位VC2下降,輸出電壓UO隨輸入電壓VI的增大而線性地減小。CD段——當(dāng)Ui≥1.3V之后,V5管開始導(dǎo)通,輸出迅速轉(zhuǎn)為低電平,Uo≈0.3V。DE段——當(dāng)Ui≥1.4V時(shí),V5已飽和,保持輸出為低電平?！?主要參數(shù)參數(shù)名稱符號(hào)典型值參數(shù)含義輸出高電平UOH≥3.2V當(dāng)輸入端有"0”時(shí),在輸出端得到的輸出電平輸出低電平UOL≤0.35V當(dāng)輸入端全為"1"時(shí),在輸出端得到的輸出電平開門電平UON≤1.8V在額定負(fù)載條件下,使輸出為"0”〔V5管飽和導(dǎo)通,即開門所需的最小輸入高電平值關(guān)門電平UOFF≥0.8V在額定負(fù)載條件下,使輸出為"1”〔V5管截止,即關(guān)門所需的最大輸入低電平值扇出系數(shù)NO≥8正常工作時(shí)能驅(qū)動(dòng)的同類門的數(shù)目,也叫負(fù)載能力平均延遲時(shí)間tpd≤40ns其中,tPHL表示輸出電壓由0跳變到1時(shí)的傳輸延遲時(shí)間;tPLH表示輸出電壓由1跳變到0時(shí)的傳輸延遲時(shí)間2.集電極開路與非門〔OC門〔1OC門的結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)任務(wù)實(shí)施一、實(shí)訓(xùn)目的1．通過實(shí)踐操作使學(xué)生增加集成門電路的感性知識(shí),從而進(jìn)一步牢固掌握基本門電路及復(fù)合門電路的功能,并熟悉其應(yīng)用。2．通過實(shí)踐操作不斷提高學(xué)生的基本技能和組裝電路的工藝水平。3．通過實(shí)踐操作使學(xué)生掌握用萬用表測(cè)量集成門電路的方法。二、實(shí)訓(xùn)器材1．工具電子鉗、電烙鐵、鑷子等常用電子組裝工具一套。2．儀表+15V穩(wěn)壓電源、萬用表。3．元件代號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量V1紅發(fā)光二極管

1V2綠發(fā)光二極管

1IC1IC2雙四輸入與非門CD40122IC3OC門ULN2003AN1

集成電路插座16腳1

集成電路插座14腳2S1-S3按鈕開關(guān)

3R1-R6電阻器47kΩ17R7電阻器27kΩ1R8電阻器1kΩ2C1-C3電容0.01μF3

試驗(yàn)板

1三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1．測(cè)試電路2．識(shí)別集成電路3.裝配電路4.測(cè)試5.故障實(shí)例檢修流程四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求1．分別畫出三人表決器電路圖和裝配圖。2．完成測(cè)試記錄。3．分析測(cè)試記錄,說明CD4012和2003的功能及其在電路中的作用。五、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)元件識(shí)別識(shí)別選用正確15每錯(cuò)一處扣5分裝配焊接裝配正確,符合工藝要求,焊點(diǎn)符合焊接要求電路安裝正確,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(diǎn)符合要求10一處不符合扣2分調(diào)試通電調(diào)試成功10通電調(diào)試不成功扣10分測(cè)量萬用表使用正確,測(cè)量方法、結(jié)果正確30一處不符合扣5分安全生產(chǎn)按國(guó)家頒發(fā)的安全生產(chǎn)法規(guī)或企業(yè)自定的規(guī)定考核101.每違反一項(xiàng)規(guī)定從總分中扣除2分2.發(fā)生重大事故加倍扣分?！部偪鄯植怀^10分任務(wù)二組合邏輯電路及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1．熟悉邏輯運(yùn)算規(guī)則及定律,掌握邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)方法。2．學(xué)會(huì)分析由門電路構(gòu)成的組合電路的原理。3．理解常用集成組合邏輯電路編碼器、譯碼器和顯示器等的概念。4．熟悉常用集成組合邏輯電路編碼器、譯碼器和顯示器的功能,掌握其應(yīng)用。5．能正確安裝、分析調(diào)試和測(cè)量十進(jìn)制數(shù)編碼、譯碼顯示電路。任務(wù)引入生活中可以看到很多電子顯示牌,如何由邏輯電平1和0得到最終的數(shù)字顯示呢？基本原理：十進(jìn)制數(shù)碼十進(jìn)制數(shù)碼編碼器譯碼器顯示器相關(guān)理論一、邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算規(guī)則和定律1．邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算規(guī)則A+0=AA+A=AA·0=0A·A=A

A+1=1

A·1=A

2．邏輯代數(shù)的基本定律交換律A+B=B+AA·B=B·A結(jié)合律<A+B>+C=A+<B+C>A·<B+C>=A·B+A·C分配律<A·B>·C=A·<B·C>A+B·C=<A+B>·<A+C>反演律

吸收率

冗余率

二、邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)化簡(jiǎn)的原因：對(duì)于一個(gè)邏輯函數(shù)而言,如果表達(dá)式是最簡(jiǎn)式,那么實(shí)現(xiàn)這個(gè)邏輯表達(dá)式的電路所需要的元件就最少,從而功耗小、可靠性高。最簡(jiǎn)的與或表達(dá)式：在不改變邏輯關(guān)系的情況下,首先乘積項(xiàng)的個(gè)數(shù)最少,其次是每一個(gè)乘積項(xiàng)中變量的個(gè)數(shù)最少?；?jiǎn)的方法：并項(xiàng)法、吸收法、消去法、配項(xiàng)法1.并項(xiàng)法利用公式AB+A=A將兩個(gè)乘積項(xiàng)合并為一項(xiàng),合并后消去一個(gè)互補(bǔ)的變量。2.吸收法利用公式A+AB=A吸收多余的乘積項(xiàng)。3.消去法利用公式消去A+B=A+B多余的因子。4.配項(xiàng)法利用A=A<B+>可將某項(xiàng)拆成兩項(xiàng),然后再用上述方法進(jìn)行化簡(jiǎn)。如何化簡(jiǎn)以下邏輯函數(shù)？例：已知邏輯函數(shù)的真值表,試著寫出該函數(shù)的最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式。三、組合邏輯電路的分析分析步驟：1根據(jù)組合邏輯電路的邏輯圖,逐級(jí)寫出邏輯函數(shù)的表達(dá)式。2對(duì)表達(dá)式進(jìn)行化簡(jiǎn)或變換,以得到最簡(jiǎn)的函數(shù)表達(dá)式。〔3根據(jù)最簡(jiǎn)的函數(shù)表達(dá)式,列出真值表?！?分析真值表確定電路的邏輯功能。四、常用集成組合邏輯電路1．編碼器〔1常用數(shù)制1十進(jìn)制數(shù)：有十個(gè)不同的數(shù)碼0、1、2……9。我們稱它的基數(shù)為10。計(jì)數(shù)規(guī)律"逢十進(jìn)一"。2二進(jìn)制數(shù)：只有二個(gè)數(shù)碼0和1,基數(shù)為2,計(jì)數(shù)規(guī)律"逢二進(jìn)一"。3十六進(jìn)制數(shù)：有十六個(gè)數(shù)碼：0、1……9、A、B、C、D、E、F,基數(shù)為16,計(jì)數(shù)規(guī)律"逢十六進(jìn)一"。2常用編碼器把二進(jìn)制數(shù)碼0和1按一定的規(guī)律編排成一組組代碼,并使每組代碼具有一定的含義<如代表某個(gè)十進(jìn)制數(shù)>,這就叫做編碼。能完成編碼的數(shù)字電路稱為編碼器。1二—十進(jìn)制編碼器將十進(jìn)制數(shù)字0~9編成二進(jìn)制代碼的電路稱為二—十進(jìn)制編碼器,也稱為BCD碼編碼器。8421BCD碼的編碼表十進(jìn)制數(shù)輸入變量輸出Y3Y2Y1Y00123456789I0I1I2I3I4I5I6I7I8I900000001001000110100010101100111100010012優(yōu)先編碼器實(shí)際應(yīng)用中往往同時(shí)有多個(gè)信號(hào)輸入編碼器,這時(shí)編碼器不可能對(duì)這些信號(hào)同時(shí)進(jìn)行編碼,只能按信號(hào)的輕重緩急,即按輸入信號(hào)的優(yōu)先級(jí)別進(jìn)行編碼。具有這種功能的編碼器就稱為優(yōu)先編碼器。五、譯碼器和顯示器譯碼器的功能與編碼器相反,它將具有特定含意的二進(jìn)制代碼按其原意"翻譯"出來,并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出信號(hào)。這個(gè)輸出信號(hào)可以是脈沖,也可以是電位。譯碼器也叫解碼器。2．顯示譯碼器〔1常用的數(shù)碼顯示器1半導(dǎo)體發(fā)光二極管顯示器〔LED數(shù)字顯示器LEDLED數(shù)碼管引腳共陽(yáng)極數(shù)碼管共陰極數(shù)碼管共陽(yáng)極共陽(yáng)極共陰極共陽(yáng)極接法：將LED顯示器中七個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極共同連接,并接到電源。若要某段發(fā)光,該段相應(yīng)的發(fā)光二極管陰極須經(jīng)限流電阻R接低電平。共陰極接法：將LED顯示器中七個(gè)發(fā)光二極管的陰極共同連接,并接地。若要某段發(fā)光,該段相應(yīng)的發(fā)光二