電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

電子技術(shù)及應(yīng)用實踐第一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

項目一

電子元器件的檢測——二極管和三極管一、能力目標(biāo)1.認(rèn)識與熟悉二極管、三極管的外觀與型號。2.了解二極管的特性。3.學(xué)會使用萬用表判別二極管的正、負(fù)極及其性能好壞。4.學(xué)會使用萬用表判別三極管的管腳、類型及其性能好壞。第二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

二、使用材料表1-1實驗使用設(shè)備器件明細(xì)表第三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

三、項目及工藝要求（一）項目要求1.二極管的單向?qū)щ娦?/p>

（1）按圖1-1連接電路，調(diào)穩(wěn)壓電源輸出12V電壓，檢查無誤后，閉合開關(guān)S，觀察燈泡工作情況，填入表1-2。圖1-1二極管單向?qū)щ娦栽囼瀳D第四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（2）打開開關(guān)，將二極管VD反接，檢查無誤后，閉合開關(guān)，觀察燈泡工作情況，填入表1-2。（3）根據(jù)以上步驟，總結(jié)二極管導(dǎo)電特性。

表1-2二極管導(dǎo)電特性

第五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2．用萬用表測量二極管的正反向電阻（1）用萬用表的歐姆檔R×100Ω或R×1kΩ檔，設(shè)二極管的一端為A，另一端為B，分別測量五個二極管的正反向電阻，填入表1-3。（2）判斷二極管的好壞及二極管的極性,填入表1-3。表1-3二極管的測試

第六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

3.三極管好壞的判別（1）檢測硅NPN管的好壞用萬用表的R×100Ω或R×1kΩ檔，測量發(fā)射結(jié)b-e、集電結(jié)b-c的正反向電阻和c-e間的正反向電阻，填入表1-4，并判斷其好壞。表1-4硅NPN管好壞的判定

第七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（2）檢測鍺PNP管的好壞用萬用表的R×100Ω檔，測出b-c、b-e、c-e間正、反向電阻，判斷其好壞，填入表1-5。表1-5鍺PNP管好壞的判定

第八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

4.三極管類型及管腳的判別

（1）用萬用表的歐姆檔R×100Ω或R×1kΩ檔，對三極管的三個管腳輪流測試兩管腳間的正反向電阻，結(jié)果填入表1-6。（設(shè)三個管腳分別為A、B、C）

（2）判斷三極管的類型及基極，填入表1-6。表1-6三極管的測試

第九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（3）判別NPN管的集電極和發(fā)射極用萬用表黑表筆接假定的集電極c，紅表筆接假定的發(fā)射極e（接法1），并用手捏住基極和假定的集電極（b、c不能直接接觸），測量c-e間的電阻值Rce，測量e-c間的電阻值Rec

，然后將紅、黑表筆反接（接法2）重測，讀出其電阻值，并判斷其集電極和發(fā)射極。填入表1-7。表1-7NPN管集電極和發(fā)射極的判斷

第十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（4）判別PNP管的集電極和發(fā)射極用萬用表黑表筆接假定的集電極c，紅表筆接假定的發(fā)射極e（接法1），并用手捏住基極和紅表筆所接的電極，測量c-e間的電阻值Rce，測量e-c間的電阻值Rec，然后將紅、黑表筆反接（接法2）重測，讀出其電阻值，并判斷其集電極和發(fā)射極。填入表1-8。表1-8PNP管集電極和發(fā)射極的判斷

第十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（二）工藝要求1.

測量二極管、三極管時注意萬用表歐姆檔的量程。2.

正確使用萬用表，測量時萬用表筆的極性不能接反。四、學(xué)習(xí)形式

小組協(xié)作和個體學(xué)習(xí)相結(jié)合。五、檢測標(biāo)準(zhǔn)第十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表1-9評分細(xì)則表

第十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

續(xù)表1-9評分細(xì)則表

注：陰影處為否決項

第十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

六、原理說明（一）半導(dǎo)體導(dǎo)電性能良好的物質(zhì)，稱導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體，如金、銀、銅、鋁、鐵等。在一般條件下不能導(dǎo)電的物質(zhì)，稱絕緣體，如陶瓷、玻璃、橡膠、塑料等導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，稱半導(dǎo)體，如硅、鍺、砷化鎵及某些氧化物、硫化物等。半導(dǎo)體受到外界光和熱的輻射時，導(dǎo)電能力會顯著地變化。在純凈的半導(dǎo)體中摻入微量的其它元素(稱雜質(zhì))，它的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著的變化，這種摻雜的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。按摻入雜質(zhì)性質(zhì)的不同，可分為N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體兩大類。第十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（二）二極管1．半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)、分類與符號圖1-2半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號第十六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2．二極管的伏安特性二極管兩端的電壓與通過的電流的關(guān)系曲線，稱二極管的伏安特性曲線?？梢酝ㄟ^實驗或晶體管特性圖示儀測出。

圖1-3二極管伏安特性曲線第十七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（1）正向特性正向特性對應(yīng)于圖1-3中的①段。當(dāng)正向電壓超過某一數(shù)值后，才有明顯的正向電流，該電壓稱為門坎電壓Uth（又稱死區(qū)電壓）。在室溫下，硅管的Uth約為0.5V，鍺管約為0.1V。正向?qū)〞r，硅管的壓降約為0.6V～0.8V，鍺管約為0.2V～0.3V。（2）反向特性

反向特性對應(yīng)于圖1-3中②段。此時反向電流極小可

以認(rèn)為二極管基本不導(dǎo)通。反向電流越小，二極管的反向截止性能越好。一般硅管的反向電流比鍺管小得多。但溫度升高，反向電流將隨之增加。第十八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（3）反向擊穿

反向擊穿如圖1-3中的③段所示。當(dāng)反向電壓增加到一定數(shù)值時，反向電流突然劇增，二極管失去單向?qū)щ娦裕@種現(xiàn)象稱為“反向擊穿”。此時所加的反向電壓稱為“反向擊穿電壓”。反向擊穿電壓隨所用材料和結(jié)構(gòu)的不同而不同，一般在幾十伏以上，有的甚至可達(dá)幾千伏。3．二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流IF

（2）最高反向工作電壓URM第十九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

4．二極管的簡單測試（1）判斷二極管的正負(fù)極箭頭所指方向或靠近色環(huán)的一端為陰極，有色點的一端為陽極。若遇到型號和標(biāo)記不清楚時，可用萬用表的歐姆檔進(jìn)行判別。萬用表檔位選在R×100Ω或R×1kΩ檔。主要利用二極管的單向?qū)щ娦赃M(jìn)行測量。測量時，兩表筆分別接被測二極管的兩個電極，若測出的電阻值為幾百歐姆到幾千歐姆，說明是正向電阻，這時黑表筆接的是二極管正極，紅表筆接的是二極管的負(fù)極。若電阻值在幾十千歐到幾百千歐，即為反向電阻，此時，紅表筆接的是二極管的正極，黑表筆接的是二極管的負(fù)極。第二十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（2）檢查二極管的好壞一般二極管的反向電阻比正向電阻大幾百倍，可以通過測量正、反向電阻來判斷二極管的好壞。正常小功率硅二極管的正向電阻為幾百歐到幾千歐，鍺二極管約為100Ω到1kΩ。表1-10判斷二極管好壞的正、反向電阻參考值

第二十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（三）半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管簡稱晶體管或三極管，它由兩個相互聯(lián)系、相互影響的PN結(jié)所構(gòu)成，是組成放大電路的核心元件。

圖1-4常見的幾種三極管外形示意圖

第二十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

1．結(jié)構(gòu)與符號（a）NPN型三極管

（b）PNP型三極管

圖1-5半導(dǎo)體三極管結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號第二十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，三極管可分為NPN型和PNP型兩大類，三極管文字符號為VT。管子內(nèi)部都是由三層半導(dǎo)體構(gòu)成，分別稱為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)；由三個區(qū)各引出一個電極，分別稱為集電極（C）、基極（B）和發(fā)射極（E）；三層半導(dǎo)體形成兩個PN結(jié)，分別稱為發(fā)射結(jié)和集電結(jié)。三極管制造工藝特點是：發(fā)射區(qū)摻雜濃度高，基區(qū)摻雜濃度低且很薄，集電區(qū)面積大。這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工藝特點是保證晶體管具有電流放大作用的內(nèi)因，在使用時，發(fā)射極和集電極不能互換。第二十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.三極管的主要參數(shù)（1）共射直流電流放大系數(shù)靜態(tài)時，IC與IB的比值稱為直流電流放大系數(shù)，用表示。.

(1-1)第二十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（2）共射交流電流放大系數(shù)β

UCE一定時，集電極電流的變化量與基極電流變化量的比值，稱為交流電流放大系數(shù)，用β表示。

(1-2)

和β定義不同，但兩者數(shù)值較為接近。一般在工作電流不十分大的情況下，可以認(rèn)為≈β，故?；煊?。通常中小功率晶體管的β在20～200之間，大功率晶體管的β在10～50之間。第二十六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（3）極間反向電流①ICBO

指發(fā)射極開路，集電結(jié)反偏時流過集電結(jié)的反向飽和電流。小功率硅管一般在0.1μA以下；鍺管為幾微安至十幾微安。②ICEO

指基極開路，集電結(jié)反偏時的集電極電流，習(xí)慣稱穿透電流，且有

ICEO＝（１＋β）ICBO(1-3)

ICEO數(shù)值較小，但隨溫度變化大，它是衡量晶體管質(zhì)量好壞的重要參數(shù)之一，其值越小越好。第二十七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（4）極限參數(shù)①集電極最大允許電流ICM當(dāng)IC過大時，電流放大系數(shù)β值將下降，使β下降至正常值的2/3時的IC值②集電極最大允許耗散功率PCM③集--射極反向擊穿電壓U(BR)CEO；

第二十八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

3．三極管好壞的判別選用萬用表的R×100Ω或R×1kΩ檔，檢測硅材料NPN三極管時，將黑表筆接基極，紅表筆分別接集電極和發(fā)射極，測該管PN結(jié)正向電阻應(yīng)為幾百歐至幾千歐。調(diào)換表筆后，測試PN結(jié)反向電阻，應(yīng)在幾十千歐到幾百千歐以上；集電極和發(fā)射極間的電阻，無論表筆如何接，其阻值均應(yīng)在幾百千歐以上。檢測鍺PNP管用R×100Ω檔更合適一些，且測出的各阻值應(yīng)小于NPN型管的檢測值。第二十九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

4．判別三極管管腳和類型（1）根據(jù)管腳排列及其色點判別金屬管殼封裝的，管腳一般呈等腰三角形排列，頂點是b極，有凸出定位銷的一邊是e極，另一極為c極；另一種等腰三角形排列，其頂點是b極，有紅色點的一邊是c極，另一極為e極；還有一種，靠不同的色點來區(qū)分，頂點與管殼上的紅點標(biāo)記相對應(yīng)的為c極，與白點對應(yīng)的為b極，與綠點對應(yīng)的為e極。有些管子管腳排列成一條直線但距離不相等，則距離較近的兩腳之中靠外的管腳為e極，靠里的為b極，另一個為c極。第三十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

對塑封晶體三極管，可將剖去一個平面或去掉一角的標(biāo)記朝向自己，則從左至右依次為e極、b極、c極。超小型晶體三極管，其中一個管腳截去一角為標(biāo)記，定為e極，與其垂直的管腳為c極，另一個管腳為b極。（2）用萬用表判別用萬用表可以判斷三極管的電極、類型及好壞，一般萬用表選擇歐姆檔R×100Ω或R×1kΩ。第三十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

①判斷b極和三極管的類型先假設(shè)三極管的某極為b極，將黑表筆接在假設(shè)的b極上，再將紅表筆依次接到其余兩個電極上，若兩次測得的電阻都很大（約為幾十千歐到幾百千歐）或者都很?。s為幾百歐），則可確定假設(shè)的b極是正確的。否則假設(shè)另一電極為b極，重復(fù)上述的測試，以確定b極。或無一個電極符合上述測量結(jié)果，說明三極管已壞。當(dāng)b極確定后，將黑表筆接b極，紅表筆分別接其他兩極，若測得的電阻值都很小，則該三極管為NPN型；反之，則為PNP型。第三十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

②判斷c極和e極以NPN型為例，把黑表筆接到假設(shè)的集電極c上，紅表筆接一發(fā)射極e上，并用手捏住b極和c極（b、c不能直接接觸，通過人體相當(dāng)于在b、c之間接入偏置電阻），讀出表頭所示c、e間的電阻值，后將紅、黑兩表筆反接重測。若第一次電阻值比第二次小，說明原假設(shè)成立。因為c、e間電阻值小，說明通過萬用表的電流很大，偏置正常。第三十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

項目二單管放大電路一、能力目標(biāo)1.

熟悉放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)及測量方法。2.

掌握放大電路靜態(tài)工作點的測量和調(diào)試方法。3.

了解負(fù)載對電壓放大倍數(shù)的影響。二、使用材料第三十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表2-1實驗使用設(shè)備器件明細(xì)表

第三十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

續(xù)表2-1實驗使用設(shè)備器件明細(xì)表

第三十六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

三、項目及工藝要求（一）項目要求1.放大倍數(shù)的認(rèn)識（1）根據(jù)電路原理圖，檢測電子元件，判斷是否合格。（2）根據(jù)自己設(shè)計的元件布置圖在通用板（或鉚釘板）上布圖。（3）按圖2-1進(jìn)行焊接。第三十七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

圖2-1單管放大電路圖第三十八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（4）用波形幅值最大而不失真法調(diào)整靜態(tài)工作點，將頻率為1kHz，電壓為10mV正弦信號從輸入端送入，用示波器觀察三極管集電極輸出波形，然后逐漸增大輸入信號，若波形出現(xiàn)失真，調(diào)節(jié)RP使波形不失真，再增大輸入信號重復(fù)上述步驟，使波形最大而不失真，此時電路的工作點為最佳工作點。第三十九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（5）測試靜態(tài)工作點斷開信號源，將Ui=0（用短路線短接輸入端），用萬用表測量三個極電壓UB、UC、UE并計算UCEQ和ICQ填入表2-2中。表2-2靜態(tài)工作點測量記錄

第四十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（6）測量放大倍數(shù)打開開關(guān)S1、S2，使輸入電壓Ui=10mV、f=1kHz，用晶體管毫伏表測量輸出電壓U0計算出Au填入表2-3中。表2-3放大倍數(shù)測量記錄

第四十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2．負(fù)載對放大倍數(shù)的影響（1）把開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2打開，使輸入電壓Ui=10mV、f=1kHz，用晶體管毫伏表測量輸出電壓U0計算出Au填入表2-4中。（2）打開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，重復(fù)上面步驟。（3）總結(jié)負(fù)載對放大倍數(shù)的影響，填入表2-4中。表2-4負(fù)載對放大倍數(shù)的影響

第四十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

3.放大器頻率特性的測試（1）保持輸入信號的幅值為10mV，改變信號頻率，用毫伏表檢測UO的值，同時用示波器監(jiān)視輸出信號不產(chǎn)生失真，將數(shù)據(jù)記錄在表2-5中。（2）將所測各頻率點的輸出電壓值連成曲線，即為該放大器的頻率響應(yīng)。表2-5放大器的頻率特征第四十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

4.放大與失真（1）增大RP，使工作點偏低，適當(dāng)加大輸入信號Ui，觀察輸出波形的失真情況，用萬用表測量UC和UCE，將數(shù)據(jù)和波形填入表2-6中。（2）減小RP，使工作點偏高，適當(dāng)加大輸入信號Ui，觀察輸出波形的失真情況，用萬用表測量UC和UCE，將數(shù)據(jù)和波形填入表2-6中。（3）判斷失真類型第四十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表2-6放大與失真

第四十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（二）工藝要求1.

正確認(rèn)識三極管并能夠區(qū)分三極管的三個極，正確接入電路。2.正確使用電源、信號發(fā)生器、示波器、毫伏表等儀器設(shè)備。四、學(xué)習(xí)形式小組協(xié)作和個體學(xué)習(xí)相結(jié)合。五、檢測標(biāo)準(zhǔn)第四十六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表2-7評分細(xì)則

第四十七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

續(xù)表2-7評分細(xì)則注：陰影處為否決項第四十八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

六、原理說明（一）三極管的特性曲線三極管的特性曲線是指各電極電壓與電流之間的關(guān)系曲線，它是三極管內(nèi)部載流子運動的外部表現(xiàn)。對于三極管不同的連接方式，有不同的特性曲線。1.輸入特性當(dāng)UCE一定時，IB與UBE之間的關(guān)系曲線稱為三極管的輸入特性，輸入特性通?？捎镁w管特性測試儀測出。第四十九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

由圖2-2（硅NPN型三極管的輸入特性曲線）可知，三極管的輸入特性曲線是非線性的，與二極管正向特性相似，也有一段死區(qū)電壓（硅管約0.5V，鍺管約0.1V）。當(dāng)三極管正常工作時，發(fā)射結(jié)壓降變化不大，該壓降稱為導(dǎo)通電壓（硅管約0.6V～0.8V，鍺管約0.2V～0.3V）。當(dāng)UCE增大時，輸入特性曲線會略向右平移，大于1V以后，輸入特性曲線基本不再向右平移而趨于重合。第五十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一圖2-2三極管的輸入特性曲線電子技術(shù)及應(yīng)用實踐第五十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.輸出特性當(dāng)IB一定時，IC與UCE之間的關(guān)系曲線稱為三極管的輸出特性，輸出特性通?？捎镁w管特性測試儀測出。圖2-3是硅NPN型三極管的輸出特性曲線。對應(yīng)于IB的每一個確定值均有一條輸出特性曲線。三極管的輸出特性曲線大致分為三個區(qū)域。(1)

截止區(qū)

IB≤0的區(qū)域稱為截止區(qū),這時IC≈0。為了使三極管可靠截止，常在發(fā)射結(jié)上加反向電壓。因此，截止的外部條件是發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反向偏置。第五十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（2）放大區(qū)輸出特性曲線近似水平部分是放大區(qū)。在此區(qū)域內(nèi)，IC的變化基本上與UCE無關(guān)，IC只受IB控制，反映了三極管的電流放大特性。三極管工作在放大狀態(tài)時，發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)處于反向偏置。（3）飽和區(qū)曲線靠近縱軸的區(qū)域是飽和區(qū)。此時發(fā)射結(jié)與集電結(jié)均處于正向偏置。這時的IC已達(dá)到飽和程度，不受IB的控制，三極管失去了電流放大作用。飽和時集電極與發(fā)射極之間的壓降稱為飽和壓降UCES，其值很?。ü韫芗s為0.3V，鍺管約為0.1V）。第五十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

圖2-3三極管的輸出特性曲線第五十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（二）基本放大電路1.概念放大電路是由三極管（或場效應(yīng)管）、電阻器、電容器及電源等一些元件組成的。放大電路的主要功能是對輸入信號進(jìn)行放大，即把微弱的輸入信號，通過電子器件的控制作用，將直流電源能量轉(zhuǎn)換成一定強度的、隨輸入信號變化而變化的輸出信號。放大電路實質(zhì)上是一個能量轉(zhuǎn)換器。第五十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

圖2-4三極管在電路中的三種組態(tài)第五十六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.放大電路的主要性能指標(biāo)（1）放大倍數(shù)放大倍數(shù)（也稱增益）是表示放大能力的一項重要指標(biāo)。電壓放大倍數(shù)定義為輸出電壓與輸入電壓之比，即電流放大倍數(shù)定義為輸出電流與輸入電流之比，即（2-1）(2-2)第五十七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（2）輸入電阻Ri當(dāng)輸入信號電壓加到放大電路的輸入端時，在其輸入端產(chǎn)生一個相應(yīng)的電流，從輸入端往里看進(jìn)去有一個等效電阻，這個等效電阻就是放大電路的輸入電阻。定義為輸入電壓與相應(yīng)的輸入電流之比，即輸入電阻是衡量放大電路對信號源影響程度的一個指標(biāo)。其值越大，放大電路從信號源索取的電流就越小，對信號源影響就越小。（2-3）第五十八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（3）輸出電阻Ro輸出電阻是從放大電路的輸出端看進(jìn)去的等效電阻。定義為輸出電阻是描述放大電路帶負(fù)載能力的一項技術(shù)指標(biāo)。通常放大電路的輸出電阻越小越好。RO越小，說明放大電路帶負(fù)載能力越強。（2-4）

第五十九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（4）最大輸出功率POM和效率

POM是指在輸出信號基本不失真的情況下能輸出的最大功率。效率為POM與直流電源提供的功率之比，即（2-5）第六十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（三）共射極放大電路1.共射極放大電路的組成與元件作用圖2-5（a）是共射接法的基本放大電路，整個電路分為輸入回路和輸出回路兩部分。AO端為放大電路的輸入端，用來接收待放大的信號。BO端為輸出端，用來輸出放大后的信號。圖中“┴”表示公共端，也稱為“地端”，“┴”表示電路中的參考零電位。規(guī)定：電壓的正方向是以公共端為負(fù)端，其它各點為正端。圖中標(biāo)出的“+”、“-”分別表示各電壓的參考極性，電流的參考方向如圖中的箭頭所示。第六十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

圖2-5基本共射放大電路

第六十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.放大電路中各元件的作用三極管VT是放大電路中的核心元件，主要起電流放大作用。電源UCC是放大器的能源，UCC的正極通過RC接三極管的集電極，負(fù)極接三極管的發(fā)射極，可使發(fā)射結(jié)獲得正向偏置電壓，集電結(jié)獲得反向偏置電壓，為三極管創(chuàng)造放大條件。偏置電阻Rb和UBB一起為三極管的基極提供合適的偏置電流。改變Rb的大小可使三極管的偏流滿足放大的要求。集電極電阻RC串接在集電極回路，主要將放大后的集電極電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化，以實現(xiàn)電壓放大功能。第六十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

耦合電容C1和C2分別接在放大電路的輸入端和輸出端。一方面起著隔離直流的作用，即C1用來隔斷放大電路與信號源之間的直流通路；C2用來隔斷放大電路與負(fù)載之間的直流通路。另一方面又起著交流耦合作用，保證交流信號暢通無阻地通過放大電路，溝通信號源、放大電路和負(fù)載三者之間的聯(lián)系。耦合電容的電容量一般較大，通常為幾微法到幾十微法，一般用電解電容，連接時電解電容的正極接高電位，負(fù)極接低電位。

RL是放大電路的外接負(fù)載。第六十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

3.電路的習(xí)慣畫法4.靜態(tài)工作點與失真要使三極管具有正常的電流放大作用，必須在其發(fā)射結(jié)加正向偏置電壓，在集電結(jié)上加反向偏置電壓。由于三極管有NPN型和PNP型的區(qū)別，所以外加電壓的極性也不同，對于NPN型三極管，a，b，e三個電極的電位必須符合：Uc＞Ub＞Ue;對于PNP型三極管,電源的極性與NPN型相反，應(yīng)符合Uc＜Ub＜Ue。使三極管正常發(fā)揮放大作用的靜態(tài)時的基極電流IBQ、集電極電流ICQ、集電極—發(fā)射極電壓UCEQ稱為三極管的靜態(tài)工作點。第六十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

圖2-6靜態(tài)工作點與波形失真的關(guān)系第六十六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

波形失真是指輸出波形不能很好地重現(xiàn)輸入波形的形狀，即輸出波形相對于輸入波形發(fā)生了變形。當(dāng)放大電路不設(shè)靜態(tài)工作點或靜態(tài)工作點設(shè)置不當(dāng)時，就會產(chǎn)生輸出信號波形和輸入信號波形不一致的結(jié)果，即會出現(xiàn)失真。在圖2-6中，設(shè)正常情況下靜態(tài)工作點位于Q點，則可以得到正常的和波形。如果靜態(tài)工作點的位置定得太低或太高，這都將有可能使輸出波形產(chǎn)生“截止”失真或“飽和”失真。這兩種失真稱作非線性失真。第六十七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（四）分壓式基極電壓穩(wěn)定偏置電路基本共射放大電路的優(yōu)點是電路結(jié)構(gòu)簡單，使用元件少，調(diào)整方便，只要改變RB的大小，就可以獲得合適的靜態(tài)工作點。但最大的缺點是溫度穩(wěn)定性差，一般只能用在要求不高的場合。三極管的參數(shù)受溫度影響很大。當(dāng)溫度升高時，三極管的會有所降低，而β、、和均有所增大，致使三極管的集電極電流升高，工作點上移，嚴(yán)重時，將使三極管進(jìn)入飽和區(qū)而失去放大能力。當(dāng)更換β值不相同的管子時，由于固定，則會隨β的變化而改變。第六十八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

圖2-7分壓式偏置穩(wěn)壓電路第六十九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

1.工作原理由圖2-7可知，在的條件下，則有

可見與三極管參數(shù)基本無關(guān)，是固定的。當(dāng)溫度變化或其他原因使發(fā)生變化時，都會在上產(chǎn)生一個變化量，它能自動調(diào)節(jié)，使基本維持恒定。

（2-6）第七十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

穩(wěn)定過程描述如下：越大，穩(wěn)定性越好，一般選幾百歐到幾千歐。但又使三極管的輸入信號減小，放大倍數(shù)下降。為避免這種影響，常在兩端并上旁路電容。

第七十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.靜態(tài)工作點的計算由圖2-7可得

（2-7）

（2-8）

（2-9）第七十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（五）放大電路的頻率特性頻率響應(yīng)是指在輸入正弦波信號的情況下，輸出隨頻率連續(xù)變化的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。

圖2-8單級共射放大電路的幅頻特性第七十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

在中頻區(qū)，放大電路的電壓放大倍數(shù)與頻率基本無關(guān)；在低頻區(qū)，電壓放大倍數(shù)隨頻率的下降而明顯減?。辉诟哳l區(qū)，電壓放大倍數(shù)隨頻率的升高也明顯下降。為了衡量放大電路頻率響應(yīng)特性的好壞，規(guī)定Au下降到0.707Aum時所確定的兩個頻率fH和fL分別稱為上限頻率和下限頻率。在fH與fL之間的頻率范圍（中頻區(qū)）通常又稱為放大電路的通頻帶或帶寬，即

BW＝fH－fL

（2-10）

由于一般有fL＜＜fH,故

BW≈fH第七十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

項目三

比例電路與比較器

一、能力目標(biāo)1.

掌握集成運算放大器的正確使用方法。

2.

熟悉集成運算放大器線性應(yīng)用電路的運算關(guān)系及其測試方法。3.

掌握電壓比較器的電路構(gòu)成及特點。

4.

掌握測試過零比較器、單限電壓比較器的方法。二、使用材料第七十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表3-1實驗使用設(shè)備器件明細(xì)表

第七十六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

三、項目及工藝要求（一）項目要求1.反相比例（1）熟悉LM358集成運放芯片的功能、外引線分布，并判斷好壞。①LM358為雙運放，其內(nèi)部有兩個互相獨立的運算放大器。LM358端子排列和功能如圖3-1所示。

②用萬用表粗測LM358，判斷其好壞。第七十七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

圖3-1LM358管腳排列圖第七十八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（2）對照圖3-2在實驗板上搭接好實驗電路。

圖3-2反相比例電路圖第七十九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（3）輸入f=1kHZ，Ui=0.5V的正弦信號，用晶體管毫伏表測得相應(yīng)的輸出值UO，填入表3-2。（4）觀察并畫出輸入和輸出的波形，并計算Au的實測值和計算值填入表3-2。表3-2反相比例電路測試記錄表

第八十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.同相比例

（1）對照圖3-3在實驗板上搭接好實驗電路。圖3-3同相比例電路第八十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（2）輸入f=1kHZ，Ui=0.5V的正弦信號，用晶體管毫伏表測得相應(yīng)的輸出值UO，填入表3-3。（3）觀察并畫出輸入和輸出的波形，并計算Au的實測值和計算值填入表3-3。表3-3同相比例電路測試記錄表

第八十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

3．過零比較器（1）按圖3-4連接電路，為確保運放工作安全，比較器輸出端并接雙向限幅穩(wěn)壓管。圖3-4過零比較器電路第八十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（2）接通直流電源，令ui懸空，用毫伏表測電壓u0。（3）輸入f=1kHZ，Ui=2V的正弦信號，用雙蹤示波器觀察uo隨ui而變化的波形，并將輸入、輸出波形記錄在表3-4中。表3-4過零比較器輸入、輸出波形表

第八十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

4.單限電壓比較器（1）

按圖3-5連接電路，使UREF=1V。

圖3-5單限電壓比較器電路第八十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（2）接通直流電源，令ui懸空，用毫伏表測電壓u0。

（3）

輸入f=1kHZ，Ui=2V的正弦信號，用雙蹤示波器觀察uo隨ui而變化的波形，并將輸入、輸出波形記錄在表3-5中。表3-5單限電壓比較器輸入、輸出波形表1

第八十六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（4）將UREF=1V接于運放同相輸入端，f=1kHZ，Ui=2V的正弦信號從反相輸入端輸入，用雙蹤示波器觀察uo隨ui而變化的波形，并將輸入、輸出波形記錄在表3-6中。表3-6單限電壓比較器輸入、輸出波形表2

第八十七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（二）工藝要求1.

集成運放的正、負(fù)電源不能接反，各端子必須準(zhǔn)確使用。2.

拆接元件必須切斷電源，不可帶電操作。四、學(xué)習(xí)形式

小組協(xié)作和個體學(xué)習(xí)相結(jié)合。五、檢測標(biāo)準(zhǔn)第八十八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表3-7評分細(xì)則第八十九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

續(xù)表3-7評分細(xì)則

注：陰影處為否決項第九十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

六、原理說明（一）集成運放簡介集成運放是一種高電壓增益、高輸入電阻和低輸出電阻的直接耦合多級放大電路。它具有兩個輸入端，一個輸出端及電源端，大多數(shù)型號的集成運放為兩組電源供電。

圖3-6集成運放的圖形符號第九十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（二）理想運放及其分析特點1.電壓傳輸特性電壓傳輸特性是指集成運放輸出電壓與其輸入電壓（）之間的關(guān)系曲線，即

由于集成運放的開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)非常高，所以它的線性區(qū)非常之窄。第九十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（a）運放的電壓傳輸特性（b）理想運放的電壓傳輸特性圖3-7集成運放的圖形符號及電壓傳輸特性第九十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.理想運放的技術(shù)指標(biāo)

所謂理想運放就是將各項技術(shù)指標(biāo)理想化的集成運放。特點為：

（1）輸入為零時，輸出恒為零；（2）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)＝∞；（3）差模輸入電阻rid＝∞；（4）差模輸出電阻ro＝０；（5）共模抑制比＝∞；（6）失調(diào)電壓、失調(diào)電流及溫漂為0。

第九十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

3.集成運放應(yīng)用電路的分析方法（1）理想運放工作在線性區(qū)的特點①“虛短”當(dāng)集成運放工作在線性區(qū)時，它的輸出信號與輸入信號應(yīng)滿足

由于是有限的，而為無窮大，所以有

即

在線性工作區(qū)時，理想運放的兩輸入端電位相等，相當(dāng)于同相輸入端與反相輸入端短路，但不是真短路，故稱“虛短”。（3-1）

（3-2）第九十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

②“虛斷”理想運放的輸入電阻rid為無窮大，所以運放的輸入電流為零。相當(dāng)于兩輸入端對地開路，這種現(xiàn)象被稱作“虛斷”。即

，所以。又因，所以點雖不接地卻如同接地一樣，故稱為“虛地”。（3-3）圖3-8運放中的“虛地”第九十六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（2）理想運放工作在非線性區(qū)的特點①理想運放的輸出電壓的值只有兩種可能，即輸出為正向飽和電壓，或負(fù)向飽和電壓。

當(dāng)時，（3-4）當(dāng)時，（3-5）

②理想運放的輸入電流等于零因為Rid＝∞，所以

在分析運放的應(yīng)用電路時，一般將它看成理想運放，首先判斷集成運放的工作區(qū)域，然后根據(jù)不同區(qū)域的不同特點分析電路輸出與輸入的關(guān)系。

第九十七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（三）集成運放的線性應(yīng)用電路1.反相比例運算電路外加輸入信號通過電阻R1加在集成運放的反相輸入端，而同相輸入端通過電阻R2接地，因此稱為反相輸入方式。

由圖可以看出，運放工作在線性區(qū)。

圖3-9反相比例運算電路

第九十八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

利用“虛短”、“虛斷”和“虛地”特點，可得出

輸出電壓與輸入電壓成比例關(guān)系，其比例系數(shù)為“

”?！埃北硎九c相位相反。當(dāng)時，比例系數(shù)為“-1”，電路成為反相器。

（3-6）第九十九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

在圖3-9中，電阻稱為平衡電阻，其作用是為了保證運放的兩個輸入端處于靜態(tài)平衡的狀態(tài)，避免因電阻不平衡時，偏置電流引起的失調(diào)。它的求法是：令運放電路中所有信號電壓為零，使從同相端和反相端向外看對地的電阻相等。即＝（3-7）第一百頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.同相比例運算電路外加輸入信號通過平衡電阻R2加在集成運放的同相輸入端，而反相輸入端沒有外加輸入信號，只有反饋信號。故稱其為同相輸入方式。電阻R2＝R1∥Rf，起平衡補償作用。

圖3-10同相比例運算電路

第一百零一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

由圖可以看出，運放工作在線性區(qū)。因此有同相比例運算電路的比例系數(shù)大于1，其值為1+。當(dāng)開路時，，電路成為電壓跟隨器。（3-8）

第一百零二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（四）集成運放的非線性應(yīng)用電路

1.過零電壓比較器參考電壓為零的比較器稱為過零電壓比較器。根據(jù)輸入方式的不同又可分為反相輸入和同相輸入兩種。反相輸入過零電壓比較器的同相輸入端接地，而同相輸入過零電壓比較器的反相輸入端接地。

第一百零三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（a）電路（b）電壓傳輸特性

圖3-11反相輸入過零電壓比較器第一百零四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（a）電路（b）電壓傳輸特性圖3-12同相輸入過零電壓比較器第一百零五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.單限電壓比較器單限電壓比較器（又稱電平檢測器）可用于檢測輸入信號電壓是否大于或小于某一特定值。根據(jù)輸入方式不同，可分為反相輸入和同相輸入兩種。在傳輸特性上輸出電壓發(fā)生轉(zhuǎn)換時的輸入電壓稱為門限電壓，即=，單限電壓比較器只有一個門限電壓，其值可以為正，也可以為負(fù)。（a）電路（b）電壓傳輸特性圖3-13反相輸入式單限電壓比較器第一百零六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

項目四

單相整流、濾波電路

一、能力目標(biāo)

1.掌握單相半波整流電路、單相橋式整流的測試方法。2.觀測單相半波整流電路、單相橋式整流電路的輸入、輸出波形。

3.觀測不同濾波電路的濾波效果，測量濾波后的輸出電壓。二、使用材料第一百零七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表4-1實驗使用設(shè)備器件明細(xì)表

第一百零八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

三、項目及工藝要求

（一）項目要求1.半波整流

（1）按圖4-1連接電路。

（2）連接變壓器，使U2輸入為12V交流電。

（3）用萬用表的交流檔測量輸入電壓U2，直流檔測量RL兩端的電壓

Uo，用示波器觀察u2和uO的波形，并將實驗數(shù)據(jù)填入表4-2中。

第一百零九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

圖4-1半波整流電路圖

第一百一十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表4-2半波整流實驗數(shù)據(jù)

第一百一十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.橋式整流（1）按圖4-2連接電路。（2）打開

S1、S2，閉合S3。（3）用萬用表的交流檔測量輸入電壓U2，直流檔測量RL兩端的輸出電壓Uo，用示波器觀察u2和u0的波形，并將實驗數(shù)據(jù)填入表4-3中。

第一百一十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

圖4-2橋式整流、濾波電路圖第一百一十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表4-3橋式整流實驗數(shù)據(jù)

第一百一十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

3.電容濾波電路

（1）采用圖4-2電路，閉合S1、S3，打開S2。

（2）用萬用表的交流檔測量輸入電壓U2，直流檔測量RL兩端的輸出電壓Uo，用示波器觀察u2和u0的波形，并將實驗數(shù)據(jù)填入表4-4中。表4-4電容濾波實驗數(shù)據(jù)

第一百一十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

4.π型濾波

（1）采用圖4-2電路，合上S1、S2，打開S3。

（2）用萬用表的交流檔測量輸入電壓U2，直流檔測量RL兩端的輸出電壓Uo，用示波器觀察u2和u0的波形，并將實驗數(shù)據(jù)填入表4-5中。表4-5π型濾波實驗數(shù)據(jù)

第一百一十六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（二）工藝要求1.

正確識別二極管的極性，按要求接入電路。2.

正確識別電容的極性，按要求接入電路。四、學(xué)習(xí)形式

小組協(xié)作和個體學(xué)習(xí)相結(jié)合。五、檢測標(biāo)準(zhǔn)第一百一十七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表4-6評分細(xì)則

第一百一十八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

續(xù)表4-6評分細(xì)則

注：陰影處為否決項

第一百一十九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

六、原理說明（一）單相半波整流電路1.工作原理（a）電路（b）

電壓波形圖4-3單相半波整流電路第一百二十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

u2是變壓器的次級交流電壓

u2=U2sinωt當(dāng)u2在正半周時，變壓器次級電位為上正下負(fù)，二極管因正向偏置而導(dǎo)通，電流流過負(fù)載。當(dāng)u2在負(fù)半周時，變壓器次級電位為下正上負(fù)，二極管因反向偏置而截止，負(fù)載中沒有電流流過。負(fù)載RL上只有半個周期有輸出電壓，該電路稱為單相半波整流電路。

第一百二十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.負(fù)載上的直流電壓和電流值的計算負(fù)載上得到的直流電壓平均值為UL＝UO＝0.45U2

（4-1）負(fù)載中通過的電流平均值為IL＝

＝

（4-2）由于單相半波整流電路只利用了交流電的半個周期，所以單相半波整流電路的效率是很低的。第一百二十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

3.二極管的選擇在圖4-3中，加到二極管兩端的最大反向電壓URM，是二極管截止時加到二極管上的u2負(fù)半周的最大值。因此，在選用二極管時要保證二極管的最大反向工作電壓大于變壓器次級電壓u2的最大幅值，即UR＞U2

（4-3）因為通過二極管的電流與流經(jīng)負(fù)載的電流相同，所以二極管的最大整流電流IF應(yīng)大于負(fù)載電流IL，即IF＞IL

（4-4）第一百二十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（二）單相橋式整流電路1.工作原理（a）

電路（b）

電壓波形

圖4-4單相橋式整流電路

第一百二十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

在u2正半周，變壓器副邊電壓為上正下負(fù)，二極管VD1、VD3導(dǎo)通，電流流過負(fù)載。在u2負(fù)半周，變壓器副邊電壓為下正上負(fù)，二極管VD2、VD4導(dǎo)通，電流流過負(fù)載。一個周期內(nèi)，四只二極管分為兩組，輪流導(dǎo)通，輪流截止，不斷重復(fù)。負(fù)載RL上的電壓是單一方向的全波脈動電壓。圖4-5單相橋式整流電路的另外兩種常見畫法

第一百二十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.負(fù)載上直流電壓和電流值的計算UO＝0.9U2

（4-5）IL＝＝0.9（4-6）3.二極管的選擇二極管承受的最大反向電壓URM均為U2。在選用二極管時應(yīng)保證UR＞U2

（4-7）二極管在u2的正、負(fù)半周輪流導(dǎo)通，通過每一個二極管的電流是負(fù)載電流的一半，故二極管的選擇應(yīng)滿足IF＞IL

（4-8）第一百二十六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（三）電容濾波電路

1.單相半波整流電容濾波電路（a）電路（b）

電壓波形圖4-6單相半波整流電容濾波電路第一百二十七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.單相橋式整流電容濾波電路（a）電路(b)電壓波形圖4-7單相橋式整流電容濾波電路第一百二十八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

3.電容濾波電路的分析與估算（1）負(fù)載變化對輸出電壓的影響當(dāng)電容一定時，若負(fù)載電阻減?。簇?fù)載增加），則時間常數(shù)RLC減小，放電速度加快，因此，輸出電壓平均值將下降，且脈動變大。（2）電容C的選擇有電容濾波的整流電路的輸出電壓大于無電容濾波整流電路的輸出電壓。RLC≥（3~5）T

（半波）

（4-9）RLC≥（3~5）T/2(橋式)

（4-10）第一百二十九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（3）輸出電壓平均值UO的估算

在RL和C滿足式（4-9）或（4-10）時，輸出電壓平均值UO可按以下各式估算

UO≈U2

（半波）

（4-11）

UO≈1.2U2

（全波）

（4-12）

UO≈U2

（空載）

（4-13）

（4）二極管的電流

選擇較大容量的整流二極管，一般按（2～3）IL來選擇。

第一百三十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（5）在電容濾波電路中，二極管所承受的最大反向電壓為

URM＝2U2

（半波）

（4-14）

URM＝U2

（橋式）

（4-15）（6）電容濾波的特點

電路結(jié)構(gòu)簡單，輸出電壓平均值高。但如果負(fù)載電流太大，電容器放電的速度加快，會使負(fù)載電壓變得不夠平穩(wěn)，所以電容濾波電路只適用于負(fù)載電流較小的場合。第一百三十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（四）π型濾波電路（a）為電感、電容組成的π型濾波電路，脈沖電壓經(jīng)幾級濾波，輸出電壓既平滑，而且又有很好的負(fù)載性能。（b）為電阻、電容組成的π型濾波電路，在負(fù)載電流較?。≧L較大）時，將體積大的電感線圈用電阻代替。圖4-8π型濾波電路

第一百三十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

項目五

功率放大電路

一、能力目標(biāo)1.

熟悉OTL功率放大電路的調(diào)試方法。2.

了解自舉電路的原理及其在OTL功率放大電路中對性能改善所起的作用。3.

了解交越失真及改善的措施。4.

熟悉集成功率放大器的應(yīng)用。二、使用材料第一百三十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表5-1實驗使用設(shè)備器件明細(xì)表

第一百三十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

續(xù)表5-1實驗使用設(shè)備器件明細(xì)表

第一百三十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

三、項目及工藝要求（一）項目要求

1.OTL功率放大電路

（1）按圖5-1接好實驗電路。

（2）閉合S，接通直流電源，UCC=12V，調(diào)節(jié)RP電位器，測量B點的直流電壓，使UB=UCC。

圖5-1OTL功率放大電路第一百三十六頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（3）在放大器的輸入端輸入1kHz的正弦信號，逐漸提高輸入正弦電壓的幅值，使輸出達(dá)最大值，但失真盡可能小。測量IE和UO，計算此時的最大輸出功率POM=、直流電源功率PE=UCC×IE和=。填入表5-2。（4）打開S，在放大器的輸入端輸入1kHz的正弦信號，逐漸提高輸入正弦電壓的幅值，使輸出達(dá)最大值，但失真盡可能小。測量IE和UO，計算此時的最大輸出功率POM、直流電源功率PE和，填入表5-2。

第一百三十七頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表5-2測量最大輸出功率

第一百三十八頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（5）觀察短接A、C兩點前后的輸出波形，并記錄于表5-3，注意觀察VT2、VT3有無正向偏壓對交越失真的影響。表5-3輸出波形圖第一百三十九頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

2.集成功率放大器（1）連接電路將電路的+UCC接+6V直流電源，地端接公共接地端。

圖5-3LM386引線端子排列圖

圖5-4LM386實用電路第一百四十頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（2）測試靜態(tài)參數(shù)①1號端子和8號端子暫不接入電容C2；②斷開+6V電源，將直流毫安表串入電源回路中，將電路輸入端ui短路；然后接通+5V電源，毫安表的讀數(shù)即為電源提供的靜態(tài)電流IE1，將IE1值填入表5-4中。表5-4靜態(tài)參數(shù)測試

第一百四十一頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（3）測試動態(tài)參數(shù)①將C2短接，去掉信號輸入端短路線。在輸入端加入f=1KhZ正弦信號ui，在信號輸出端接入揚聲器，逐漸增大輸入信號幅值，用示波器觀察揚聲器兩端uO的波形。調(diào)RP使其為最大不失真波形。②用毫伏表測Ui、UO。用直流毫安表串入+5V電源回路中，測IE2并將結(jié)果填入表5-5中。第一百四十二頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表5-5動態(tài)參數(shù)測試

第一百四十三頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（4）將電容C2接入LM386的1、8端子間，在輸入端加入f=1KhZ正弦信號ui，逐漸增大輸入信號幅值，用示波器觀察揚聲器兩端uO的波形。調(diào)RP使其為最大不失真波形。用毫伏表測Ui、UO。注意接入電容C1前后的變化，將結(jié)果填入表5-6中。表5-6接入電容C1前后變化情況表

第一百四十四頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

（二）工藝要求

1.Ui必須從零開始緩慢增大，否則容易燒壞集成電路。

2.集成功率放大器各端子必須準(zhǔn)確使用。

3.拆接元件必須切斷電源，不可帶電操作。四、學(xué)習(xí)形式

小組協(xié)作和個體學(xué)習(xí)相結(jié)合。五、檢測標(biāo)準(zhǔn)第一百四十五頁，共一百六十二頁，編輯于2023年，星期一電子技術(shù)及應(yīng)用實踐

表