机电电子技术基础教案

1、§2-3分压式射极偏置电路电路教学目的：掌握共发射极放大电路的原理分析和应用。教学重点：放大电路大的应用。教学难点：共发射极放大电路的分析教学时间：2课时教学方式：讲授法教学过程：一、温度对静态工作点的影响1、温度对凡响饱和电流ICBO的影响2、温度对电流放大B的影响3、温度对发射结UBE的影响二、射极偏置电路1、电路2、稳定静态工作点的原理电路的工作条件是I1510IBVB35UBE 在此条件下,VBRb2Rb1Rb2×VCC,可认为基极电位近似与管子参数无关而基本固定,进而确定了IE和IC,即ICIEVBVBE/ Re .因此,对于这种分压式偏置电路的分析Q点的思路将遵

2、循如下顺序:IB VBVEIEICUCE本题具体内容是已知静态工作点中部分量(如UCEQ)和部分电路参数,求Q点中的未知量和未知电路参数(Rb1).它是静态工作点计算中的一种倒序求解题.因此,解题顺序是:例1.图5-1所示电路是能稳定静态工作点的射极偏置电路.若已知VCC12V,Rb23K,Re1K,Rc2K,三极管为硅管,50,欲使UCE6V,问基极上偏流电阻Rb1应取多大?此时IBQ和ICQ各为多少?UCEICVEVBI1Rb1图(b)为图(a)的直流通路,据直流通路可知:UCEVCCICQRcReICQVCCUCERcRe126212mAIBQICQ2500.04mAVBVEUBEICQ

3、 Re0.72.7VRb2Rb1Rb2）VCC所以 Rb1VCC Rb2VB Rb2VB12×32.7×32.710K可见，分压式偏置电路的基极电位VB和集电极电流Ic与晶体管本身的参数无关，不受温度影响，从而能使静态工作点基本稳定。 分压式偏置电路自动稳定静态工作点的过程可表示如下：温度升高IcVE(IcRE)UBE(VB-VE)IBIc三、小结四、作业布置§2-3多级放大电路教学目的：掌握多级放大电路级间耦合方式，掌握其原理分析。教学重点：级间耦合方式。教学难点：各式耦合电路原理分析。教学时间：4课时教学方式：讲授、练习教学过程：多级放大电路的连接，产生了单元

4、电路间的级联问题，即耦合问题。放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输，且保证各级的静态工作点正确。直接耦合耦合电路采用直接连接或电阻连接，不采用电抗性元件。直接耦合电路可传输低频甚至直流信号，因而缓慢变化的漂移信号也可以通过直接耦合放大电路。阻容耦合和变压器耦合级间采用电容或变压器耦合。电抗性元件耦合，只能传输交流信号，漂移信号和低频信号不能通过。.阻容耦合放大电路如图所示。两级间的连接通过耦合电容C将前级的输出电压家在后级的输入电阻上。由于电容的隔直作用，两级放大电路的静态工作点互不相关，各自独立。多级放大电路的电压放大倍数为各级电压放大倍数的剩积。但在计算每一级的电压放大倍数时，必须考虑前

5、后级之间的相互影响。 阻容耦合 .直接耦合放大电路 （）放大电路静态工作点的相互影响接耦合或电阻耦合使各放大级的工作点互相影响，这是构成直接耦合多级放大电路时必须要加以解决的问题。如果将基本放大电路去掉耦合电容，前后级直接连接，如图所示。于是VC1=VB2VC2= VB2+ VCB2VB2（VC1）这样，集电极电位就要逐级提高，为此后面的放大级要加入较大的发射极电阻，从而无法设置正确的工作点。这种方式只适用于级数较少的电路。 直接耦合放大电路（2） 零点漂移零点漂移是三极管的工作点随时间而逐渐偏离原有静态值的现象。产生零点漂移的主要原因是温度的影响，所以有时也用温度漂移或时间漂移来表示。工作点

6、参数的变化往往由相应的指标来衡量。3、小结4、作业布置§2-5负反馈放大电路（1）教学目的： 掌握反馈、反馈网络、反馈元件等基本概念。教学难点：反馈的判断教学重点：反馈组态的概念教学时间：2课时教学方式：讲授法·比较法·提问法教学过程：1、什么是反馈将放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或全部通过一定的方式回送到放大电路的输入端，并对输入量（电压或电流）产生影响， 这个过程称为反馈。 2、什么是反馈网络通常将连接输入回路与输出回路的反馈元件，称为反馈网络.把没有引入反馈的放大电路，称为基本放大电路； 而把引入反馈的放大电路称为反馈放大电路或闭环放大电路。 3、反

7、馈的相关概念（1）开环增益：基本放大电路的放大倍数，即： （2）反馈系数： （3）闭环增益： 净输入信号 反馈信号为 根据式整理可得 （4）环路增益： 它表示xi经基本放大电路和反馈网络这个环路后，获得反馈信号xf的大小，AF越大，反馈越强。 （5）反馈深度： 1+AF称为反馈深度二、反馈极性与判断1、正、负反馈概念根据反馈的效果可以区分反馈的极性，使放大电路净输入信号增大的反馈称为正反馈；使放大电路净输入信号减小的反馈称为负反馈。 2、判断正、负极性采用的方法通常采用瞬时极性法判断放大电路中引入的是正反馈还是负反馈。 三、课程小结四、作业布置§2-5负反馈放大电路（2）教学目的：

8、掌握直流、交流电压电流、串联并联反馈。教学难点：反馈的判断教学重点：反馈的判断教学时间：2课时教学方式：讲授法·比较法·提问法教学过程：一、直流反馈和交流反馈 根据反馈信号的交、直流性质，可分为直流反馈和交流反馈。 如果反馈信号中只有直流分量，则称为直流反馈；如果反馈信号中仅有交流分量，则称为交流反馈。在很多情况下，反馈信号中同时存在直流信号和交流信号， 则交、 直流反馈并存。二、电压反馈和电流反馈 根据反馈信号在放大电路输出端不同的采样方式，可分为电压反馈和电流反馈。若反馈信号取自输出电压，或者说与输出电压成正比，则称为电压反馈；若反馈信号取自输出电流，或者说与输出电流成

9、正比，则称为电流反馈。 三、串联反馈和并联反馈 根据放大电路输入端输入信号和反馈信号的比较方式，可分为串联反馈和并联反馈。如果反馈信号与输入信号进行电压比较， 即反馈信号与输入信号是串联连接，则称为串联反馈。 如果反馈信号与输入信号在输入端进行电流比较， 即反馈信号与输入信号并联连接，则称为并联反馈。 ， 图6-3四、局部反馈和极间反馈 只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部反馈，将多级放大电路的输出量引回到其输入回路的为级间反馈。五、小结六、作业布置§2-5 负反馈放大电路（3） 教学目的： 1. 掌握负反馈放大电路的基本放大电路2. 会估算深度负反馈条件下的放大倍数教学重点

10、：深度负反馈电路教学难点：估算深度负反馈条件下的放大倍数教学时间：2课时教学方式：讲授法·比较法·提问法教学过程：一、负反馈放大电路的方框图是将电路等效成两个二端口网络连接而成。为了将信号的传递单向化，在分解出基本放大电路时，应考虑放大网络的负载效应，也就是将反馈网络作为放大电路输入端和输出端的等效负载。根据网络叠加原理，将考虑反馈网络在输入端的负载效应时，令输出量的作用为零；当考虑网络在输出端的负载效应时，令输入量的作用为零。 电压串联负反馈电路的基本组成 电流串联负反馈放大电路的基本放大电路 电压串联负反馈放大电路的基本放大电路 电流并联负反馈电路的基本放大电路二、在分

11、立元件电流负反馈放大电路中，反馈量常取自于输出级晶体管的集电极电流或发射极电流，而不是负载上的电流；此时称输出级晶体管的集电极电流或发射极电流该电流为输出电流，反馈的结果将稳定该电流。三、小结四、作业布置§2-5 负反馈放大电路（4）教学目的：负反馈对放大电路性能的影响教学重点：负反馈对放大电路性能的影响教学难点：分析负反馈对放大电路的影响教学时间：2课时教学方式：讲授法·比较法·提问法教学过程：一、提高放大电路的增益稳定性 放大电路的放大倍数取决于放大器件的性能参数以及电路元件的参数，当环境温度发生变化，器件老化，电源电压波动以及负载变化时，都会引起放大倍数发生

12、变化，为了提高放大倍数的稳定性，常常在放大电路中引入负反馈。 为了从数量上表示放大倍数的稳定程度，常用有、无反馈两种情况下放大倍数的相对变化量的比值来衡定。放大电路的闭环放大倍数为 二、 减小非线性失真 三、 改变输入电阻和输出电阻1. 负反馈对输入电阻的影响 输入电阻是从放大电路输入端看进去的等效电阻，因而负反馈对输入电阻的影响取决于基本放大电路和反馈网络在输入端的连接方式，即取决于所引入的反馈是串联负反馈还是并联负反馈。 1） 串联负反馈使输入电阻增大2） 并联负反馈使输入电阻减小2. 负反馈对输出电阻的影响 输出电阻是从放大电路输出端看进去的等效电阻，因而负反馈对输出电阻的影响取决于反馈

13、网络在输出端的取样方式， 即取决于所引入的反馈是电压负反馈还是电流负反馈。 1） 电压负反馈稳定输出电压，并使输出电阻减小 2） 电流负反馈稳定输出电流， 并使输出电阻增大 四、 展宽频带五、小结六、作业布置 §5-1整流电路（1）教学目的：掌握单相半波整流电路。教学重点：单相半波整流电路原理。教学难点：电路原理分析教学时间：2课时教学方式：讲授法教学过程：半导体二极管的基本应用整流电路：利用二极管的单向导电性，将交流电变换为单向脉动直流电的电路。单相半波整流电路1、电路的组成及工作原理由于流过负载的电流和加在负载两端的电压只有半个周期的正弦波,故称半波整流。设 在u2的正半周，A点

14、为正，B点为负，二极管外加正向电压，因而处于导通状态。电流从A点流出，经过二极管D和负载电阻流入B点， 。在u2的负半周，B点为正，A点为负，二极管外加反向电压，因而处于截止状态。 。波形如下图所示。2、波形3、特点：电路简单，但整流效率低4、小结5、作业布置§5-1整流电路（2）教学目的：掌握单相桥式整流电路。教学重点：单相桥式整流电路原理。教学难点：电路原理分析教学时间：2课时教学方式：讲授法教学过程：单相桥式整流滤波电路为了克服单相半波整流电路的缺点，在实用电路中多采用全波整流电路，最常用的是单相桥式整流电路。1、电路的组成桥式整流电路由变压器和四个二极管组成,如图所示。由图可

15、见,四个二极管接成了桥式,在四个顶点中,相同极性接在一起的一对顶点接向直流负载,不同极性接在一起的一对顶点接向交流电源。单相桥式整流电路、习惯画法和简化画法如图所示。它应用了四个二极管。请注意：四个二极管的连接方向，任一个二极管不能接反，不能短路，否则会引起管子和变压器烧坏。2、工作原理设变压器 ，U2为其有效值。当u2为正半周时，D1和D3管导通，D2和D4管截止，电流由A点流出，方向如图所示。uO=u2，D2和D4管承受的反向电压为-u2当u2为负半周时，D2和D4管导通，D1和D3管截止，电流由B点流出，方向如图所示。uO=-u2，D1和D3管承受的反向电压为u2。由于D1、D3和D2、

16、D4两对二极管交替导通，致使负载电阻RL上在u2的整个周期内都有电流通过，而且方向不变，输出电压。如下图所示为其电压和电流的波形，实现了全波整流。3、特点：整流效率高4、小结5、作业布置§5-2整流器件的选用教学目的：掌握整流器件的选用。教学重点：整流器件的测试。教学难点：整流器件的选用教学时间：2课时教学方式：讲授法教学过程：1、选择原则：需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当，则或者不能安全工作，甚至烧了管子；或者大材小用，造成浪费。2、并联使用下面指出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半口三只二极管并联，

17、每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二极管并联，"流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是，在实际并联运用时"，由于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过的电流，会使有的管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同的小电阻器，使各并联二极管流过的电流接近一致。这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越大，R应选得越小。 3、桥式整流器在使用过程中容易出现以下故障：（1）.二极管短路二极管内部击穿短路，变为导体，磁电机工作时整流器没有直流输出，从而不能向用电设备供电和向蓄电池充电，同时会使蓄电池电流倒流回发电机，造成发电机绕组烧坏。（2）.二极管漏电二极管正、反向电阻相差太小，会产生漏电现象，使整流输出的直流电压降低，因此达不到满意的整流效果。（3）.二极管断路4、检查方法:（1）.直观检查法用眼直接观察二极管外壳是否有烧焦、裂缝等现象。如有上述现象说明二极管损坏。（2）.手摸检查法对可疑二极管用手指触摸其外壳，如果感觉管壳温度过高，甚至发烫，说明此二极管已击穿或严重漏电。（3）.试灯检查法用蓄电池作电源，取一只仪表灯泡（灯泡额定电压应与蓄电池电压相等），对硅二极管进行单向导电性能检查。方法见