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文档简介
电工电子教案课题绪论电子技术发展概况项目1半导体器件的识别与检测1.1半导体的基本特性课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标.了解电子技术的发展概况,激发学习兴趣,掌握本课程的性质、教学目标和学习方法。.能从物质的导电能力来理解半导体的概念;.掌握N型、P型半导体的形成与特点。教学重点会用万用表对二极管进行简单测量。.激发学习兴趣,掌握本课程的性质、教学目标和学习方法。.掌握P型、N型半导体的形成与特点教学难点半导体材料的内部导电机制学情分析14汽修1、2班的学生上学期已经学习了电工基础,对直流电路和交流电路的基本概念和工作原理有了一定的理解,但是没有开设实训课,学生的动手操作能力比较差。对电子技术基础知识还不了解,为了培养学习兴趣,首先结合实际生活中的实例介绍电子技术的发展概况。教学效果教后记【一、引入新课】通过介绍在生活中电子技术的应用的实例,激发学生对电子技术的学习兴趣。【二、讲授新课】绪论一、电子技术的发展概况:1、真空电子管的发明2、晶体管的诞生及应用3、微电子技术的迅猛发展二、课程的性质和教学目标本课程介绍的电子技术的基础知识,它包括模拟电子技术、数字电子技术和电子技术实验三个部分,是一门技术基础课。通过学习,掌握电子技术各种基本功能电路的组成、基本工作原理、性能特点。掌握常用电子仪器的使用方法。会查阅电子元器件手册,正确使用元器件,识读电路图的能力,测试电路功能及排除故障的能力。三、学习方法1、做好课前预习2、学会听课3、重视课后复习4、勤动手、多实践半导体的基本特性半导体的主要特性半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。常用的制造半导体器件的材料主要是锗和,它们都具有晶体结构。半导体的特性:1、掺杂性 2、热敏性 3、光电性P型半导体和N型半导体1、P型半导体纯净的半导体硅或锗中掺入三价元素就形成P型半导体特点:空穴数量多,自由电子数量少,参与导电主要是带正电荷的空穴。2、N型半导体纯净的半导体硅或锗中掺入五价元素就形成N型半导体特点:自由电子数量多,空穴数量少,参与导电的主要是带负电荷的自由电子。【三课堂小结】电子技术是电子专业学生一门重要的技术基础课,要认真学习理论,上好实训课。半导体的主要特性是:掺杂性、热敏性、光电性。常用的制造半导体器件的掺杂半导体有两种:P型和N型半导体。【四练习巩固】P3 思考与练习 1、3【五布置作业】P3
课题1.2二极管课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标.掌握二极管的导电特性.了解二极管的结构、伏安特性.学会用万用表检测二极管的极性和质量优劣教学重点1.二极管的导电特性教学难点对二极管伏安特性曲线的理解学情分析在上节课学习的P型、N型半导体的基础上,讨论PN结的形成及其特点,从而理解二极管的导电特性,学生比较容易理解。教学效果教后记【一复习提问、导入新课】我们学习了P型半导体和N型半导体,它们是怎样形成的?各有什么特点?二极管是怎么制作的?【二、讲授新课】1.2.1二极管的封装与电气图形符号常见二极管外形图
1.结构:二极管是由一个PN结构成的半导体元件/\管壳PN结二、负极N-正极旅-0采用掺杂工艺,使半导体材料的一边形成P型半导体区域,另一边形成N型半导体区域,在P型与N1.结构:二极管是由一个PN结构成的半导体元件/\管壳PN结二、负极N-正极旅-0采用掺杂工艺,使半导体材料的一边形成P型半导体区域,另一边形成N型半导体区域,在P型与N型半导体的交界面会形成一个具有特殊电性能的薄层,称为PN结,P区引出的电极是正极,N区引出的电极是负极。2.导电特性Cb)加以向电用,二极曾裁止2金属封装大功率二槌管〈二反UQ加IE向屯用,二极管导通课件演示:结论:二极管具有单向导电性。(1)加正向电压导通。(2)加反向电压截止。1口)液璃封装二极管屿〕般料封装二极管.带有色环的是负极,接线孔是负极1.2.2二极管的结构与导电特性一极管加正向电压导通二极管的特性曲线极管伏安特.正向特性极管伏安特(1)死区。(2)正向导通区.反向特性(1)反向截止区(2)反向击穿区曲线二极管使用常识.二极管型号例如:2AP9、1N4001、.二极管的主要参数(1)最大整流电流IFM,通常称为额定工作电流,它是管子长期运行时允许通过的最大正向平均电流。(2)最高反向工作电压URM,又称额定工作电压,它是为了保证二极管不至于反向击穿而规定的最高反向电压。(3)反向饱和电流IR。(4)最高工作频率fM。.二极管的选用(1)按材料分类,二极管主要有锗二极管和硅二极管两大类。(2)普通二极管(如2AP等系列)的IFM较小,fM一般较高,主要用于信号检测、取样、小电流整流等。(3)整流二极管(2CZ、2DZ等系列)的IFM较大,fM很低,广泛使用在各
种电源设备中作整流元件。(4)开关二极管(2AK、2CK等系列)一般IFM较小,fM较高,用于数字电路和控制电路中。练习巩固P8 2、4本课小结二极管是由一个PN结构成的半导体元件,具有单向导电性。布置作业P8 1、4
课题1.3 特殊二极管电阻器的识别课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标能识别特殊二极管,了解实际应用。电阻器的识别教学重点识别特殊二极管的正负极、功能。色环电阻的识别教学难点特殊二极管的实际应用。色环电阻器的识别学情分析学生上学期学习了电工基础课,理解电阻器的在电路中作用,但是还没有见过电阻器实物,也不会识别电阻器,对下面学习造成困难,因此补上这一课。教学效果教后记【一、复习】二极管具有单向导电性:加正向电压导通,加反向电压截止。【二、引入新课】为了适应各种不同功能的要求,许多特殊二极管就应运而生,如稳压管、发光管、光电管等。【三、讲授新课】 ,■ ,■稳压管在线路中主要起稳定电压的作用1工作特性及应用又称齐纳管,字母“V”表示,实物外形如图7.10所示。它是一种特殊工艺的硅二极管,只要反向电流不超过极限电流,管子工作在击穿区并不会损坏,是可逆击穿。图7.8稳压管外形封装和图形符号伏安特性曲线如图7.11,正向特性与普通二极管相同,反向特性曲线在击穿区域比普通二极管更陡直。通过管子的电流变化△I2很大,两端电压变化△Uz很小,电压基本保持一个固定值。2.稳压管主要参数(1)稳定电压丫z,指稳压管的反向击穿电压。(2)稳定电流Iz,指管子在正常工作时的参考电流值,其值在稳压区域的最大电流Izmax与最小电流Izmin之间。(3)最大稳定电流Izmax,指稳压管最大工作电流,超过Izmax时,管子将过热损坏。(4)耗散功率Pzm,指管子不致因热击穿而损坏的最大耗散功率。(5)动态电阻-z,反映稳压管的稳压性能,动态电阻越小,稳压性能越好。(6)温度系数ko温度系数反映由温度变化引起的稳定电压变化。二、发光二极管发光二极管是一种把电能变成光能的半导体器件。
Cb)方形发光二极管(CCb)方形发光二极管(C)电路符号图7.10发光二极管的外形和符号三、光电二极管光电二极管又称为光敏二极管,其电路符号和元件外形如图7.14所示。(1)光电流。(2)暗电流。(3)灵敏度。(4)光谱范围。(5)峰值波长。Ca)元件外形 (b)符号图7.11光电二极管(补充内容)电阻器的识别一、电阻器的作用稳定电流、稳定电压、作分压器、分流器用。作负载电阻。二、电阻器的分类固定式和可变式按材料分:碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕式电阻器。、二、电阻器的主要参数标称阻值和偏差、标称功率标志方法(1)直标法
在电阻器上直接标出主要参数和技术指标。例如470Q出0%(2)色环法用四道色环或五道色环表示电阻的阻值和偏差第一道色环代表的数是阻值的第一位有效数字,第二道色环代表的是阻值的第二位有效数字,第三道色环代表阻值的乘数,第四道色环代表的数是元件的偏差。⑶文字符号法例如R68J(4)数码表示法第一位第二位为有效数字,第三位数字为零的个数。电位为欧姆。练习P12 练习P12 1、5色环电阻的识别练习小结布置作业小结布置作业1、稳压管在线路中主要起稳定电压的作用发光二极管是一种把电能变成光能的半导体器件。3、光电二极管又称为光敏二极管,其电路符号和元件外形如图7.14所示。色环电阻的表示方法作业P12 2、3.色环电阻表示方法,抄写表格
课题实训一万用表的使用方法万用表测电阻课型新课授课班级12电子班授课时数2教学目标掌握指针式万用表的使用方法会用万用表测量电阻教学重点万用表测电阻的方法教学难点正确读取电阻值学情分析14汽修1、2班学生上学期没有做过任何实训,还没有用过万用表,本学期需要用万用表测量,因此必须让学生掌握万用表的使用方法,特别是电阻的测量方法。教学效果教后记引入新课上学期我们学习了万用表的工作原理,但是还没有动手操作过,下面我就学习万用表的使用,学习万用表测量电阻的方法。讲授新课一万用表的测量内容直流电压、直流电流交流电压、交流电流电阻电感电平电容三极管直流电流放大倍数二、介绍面板及表盘字符的含义按万用表实物介绍三、万用表的使用1、测量直流电压选择合适的量程,若不知道被测电压的大小,则量程开关置于直流电压最高挡,黑表笔接在被测电压的负极,再用红表笔快速触碰被测电压的正极试一下。若不知道电压的正负,也可按上述方法试一下。被测电压在量程的2/3比较合适。(2)将万用表并联在被测电路两端。(3)正确选择合适的刻度线及读取实测数值2、测量直流电流(1)将万用表串联在被测电路中,注意被测电流的方向。(2)选择合适的量程(3)如不知被测电流的大小,应从最大量程开始测试。如不知被测电流的方向,也可用试测的方法。3、电阻挡的使用(1)电阻挡的刻度线电阻挡的刻度线是不均匀的,反向的。(2)电阻挡的量程五个量程,Rx1Rx10Rx100 Rx1K Rx10K应使表针尽量指在刻度线的中间部位。(3)电阻挡的读数用指针在刻度线上的读数乘以所采用的量程的倍率。4电阻挡的调零5、注意事项每更换一次量程就必须进行一次电阻调零。应尽量避免指针指示在刻度密集的部位被测元件不能带电电阻挡使用完毕,应将转换开关拨至其他挡,以免红黑表笔相碰消耗电能。学生动手操作有5只色环电阻,首先识别他们的标称阻值和允许偏差,然后用万用表测量它们的阻值,看偏差是否在允许的范围练习熟悉万用表的使用小结万用表可以测量交流电压、直流电压、直流电流,电阻等。万用表测电阻要选择合适的挡位,欧姆调零,正确读数。布置作业作业:熟记万用表测电阻的方法
课 题实训二二极管的检测课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标学习用万用表判断二极管引脚和检测二极管的性能好坏。熟悉面包板的构造,会使用直流稳压电源。教学重点二极管引脚的判别和性能好坏的检测。教学难点在面包板上搭接电路的学情分析学生已经学习了万用表测量电阻,二极管的测量也是测它的正反向电阻,和二极管的内部构造联系起来很容易理解。面包板学生没有用过,通过搭接二极管的电路,使学生学会面包板的使用,也对二极管的使用有所了解。教学效果教后记【一、复习】二极管具有单向导电性:加正向电压导通,加反向电压截止。【二、引入新课】二极管的单向导电性说明二极管正向电阻小,反向电阻大,利用这一特性,用万用表的电阻挡可以判别二极管的极性和简单检测质量的好坏。【三、讲授新课】一、二极管质量好坏的检测将万用表拨到电阻挡的R,100或Rx1K,将万用表的红、黑表笔分别接在二极管的两端,如图所示:
红表笔 卜叫", ।红表笔JAWUE暧少:1黑表笔. 1黑表笔.(3)测后正向电阻 (b)测量反向电阻(a) 所示,若测得电阻比较小(几千欧以下),再将红、黑表笔对调后按(b)图连接在二极管的两端,测得的电阻比较大(几百千欧),说明二极管具有单向导电性,质量良好。二、二极管正、负极性的判别如图(a)测得电阻小的那一次黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极。如果测得二极管的正、反向电阻都很小,甚至为零,表示管子内部已经短路;如果测得二极管的正、反向电阻都很大,则表示管子内部已经断路。学生实训1、普通二极管(整流)的检测(Rx1K)2、稳压二极管的检测(Rx1K)3、发光二极管的检测(Rx10K)(参考值:正向电阻小于50千欧,反向电阻大于200千欧。)熟悉面包板和直流稳压电电源在面包板上将发光二极管与一只4.7K的电阻器串联起来,用直流稳压电源加上8V的电压,观查其发光现象。练习学生自己动手做实训小结二极管具有单向导电性,可以利用万用表电阻挡检测二极管是正反向电阻,来判别二极管的极性和性能好坏。布置作业作业P14 1
课题1.4三极管课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标掌握三极管的结构、符号、引脚排列。了解三极管的电流放大特性了解三极管的特性曲线和主要参数教学重点三极管的结构、符号、引脚排列。教学难点对三极管电流放大作用的理解及特性曲线的物理意义的理解学情分析学生学过了二极管,从三极管内部有两个PN结来理解三极管教学效果教后记【一、复习】上一节学习过二极管知识,二极管由一个PN结构成,具有单向导电性。【二、引入新课】晶体三极管是由两个PN结构成的3个电极半导体器件。
【三、讲授新课】晶体三极管是由两个PN结构成的3个电极半导体器件,简称三极管,在电路中主要作为放大和开关元件使用。1.4.1结构与分类<b)金属封装小功率管1.<b)金属封装小功率管1.图7.12几种晶体三极管的外形和封装三极管内部结构分为发射区、基区和集电区,引出电极分别为发射极e、基极b三极管内部结构分为发射区、基区和集电区,引出电极分别为发射极e、基极b和集电极图7.13三极管结构和电路符号3.分类(1)按半导体制造材料不同,分为硅管和锗管。(2)按三极管内部基本结构不同,分为NPN型和PNP型两类。(3)按工作频率不同,可分为高频管和低频管。(4)按功率不同,分为小功率管和大功率管。(5)按用途不同,分为普通放大三极管、开关三极管等。.4.2三极管的电流放大作用.三极管的工作电压要使三极管能够正常放大信号,必须给管子的发射结加正向电压,集电结加反向电压。口)供电示意图 供电电路 实物图图7.14NPN三极管工作时的供电.三极管的电流放大作用立)用窗图 实物;s接网图7.15三极管电流放大实验电路从实验数据可以得出以下两个重要的结论。(1)三极管各极电流分配关系满足IE=IC+1B即发射极电流等于集电极电流与基极电流之和。由于基极电流IB很小,因而IC心IE(2)三极管具有电流放大作用。.4.3三极管的特性曲线.输入特性曲线.输出特性曲线图7.16输入特性曲线图7.17输出特性曲线(1)截止区。(2)放大区。(3)饱和区。1.4.4三极管的使用常识1.三极管型号国产三极管的型号由5部分组成。第1部分是数字“3”,表示三极管。第2部分是用拼音字母表示管子的材料和极性,“A”表示PNP型锗材料,“B”表示NPN型锗材料,“C”表示PNP型硅材料,“D”表示NPN型硅材料。第3部分是用拼音字母表示管子的类型,“X”表示低频小功率管,“G”表示高频小功率管,“D”表示低频大功率管,“A”表示高频大功率管。第4部分用数字表示器件的序号,序号不同的三极管其特性不同。第5部分用拼音字母表示规格号。序号相同、规格号不同的三极管特性差别不大,只是某个或某几个参数有所不同。2.三极管的主要参数(1)直流参数。①直流电流放大系数hFE。②集-基反向饱和电流ICBO。③集-射反向饱和电流ICEO。(2)交流参数。①交流电流放大倍数hfe。②共发射极特征频率fT。(3)极限参数。
①集电极最大允许电流ICM。②集电极最大允许耗散功率PCM。③集-射反向击穿电压U(BR)CEO。练习P22 4、5小结1、晶体三极管是由两个PN结构成的3个电极半导体器件,简称三极管,在电路中主要作为放大和开关元件使用。2、三极管内部结构分为发射区、基区和集电区,引出电极分别为发射极e、基极b和集电极c。3、要使三极管能够正常放大信号,必须给管子的发射结加正向电压,集电结加反向电压。4、三极管的电流放大作用:IE=IC+1B5、三极管的特性曲线。布置作业P22 1、2
课题实训三三极管的检测课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标学习用万用表判别三极管的引脚和检测性能好坏教学重点用万用表判别三极管的引脚和检测性能好坏教学难点集电极的判别方法学情分析在判别二极管的基础上学习三极管的判别,三极管比二极管的判别要难一些,要从三极管内部的两个PN结的单向导电性入手,还要注意三极管有两种类教学效果型。教后记【一、复习】上一节学习了三极管的基本知识,三极管有三个电极;发射极、基极、集电极,由两个PN结构成;发射结、集电结,具有电流放大作用。【二、引入新课】晶体三极管是由两个PN结构成的3个电极半导体器件。PN结具有单向导电性,正向电阻小,反向电阻大,利用这个特性可以用万用表的欧姆挡判别三个引脚和检测性能的好坏。【三、讲授新课】引脚和类型判别(1)判断基极和类型
(a)判断基板步骤一 (b)判断基梗步骤一由于三极管的基极对集电极和发射极的正向电阻都较小,据此,可以找出基极。万用表拨在RX100挡上,黑表笔接触某一电极时,将红表笔分别与另外两个电极接触,如图(a)、(b)所示,如果两次测得的电阻值都均为几百欧的低电阻,则表明该管是PNP型管,且这时黑表笔所接触的电极为基极。反之,若红表笔……。该管是PNP管,红表笔接触的电极是基极。(2)判断集电极和发射极。当基极b确定后,若是NPN型管,可将万用表的黑表笔和黑表笔分别接触两个待定的电极,然后用手指捏紧黑表笔和基极b,同时注意万用表指针想右摆动的幅度,如图所示,然后将假设的e、c对调,按上述方法重测一次。比较两次表针的摆动的幅度,幅度比较大的一次,黑表笔所接的引脚是c极,红表笔为e极。判断三极管的c、e极2.三极管好坏的判别用万用表分别测量b、e极间和b、c极间PN结的正、反向电阻。如果正、反向电阻
相差较大,说明管子基本是好的。如果正反向电阻都很大,说明管子内部PN结损坏;如果正、反向电阻都很小或为零,说明管子内部PN结损坏或击穿。练习学生动手检测PNP和NPN型三极管小结1、晶体三极管内部是由两个PN结构成的3个电极半导体器件,检测时要注意和它的内部构造相联系起来。2、三极管有两种类型,检测时注意,布置作业P172自己总结一下三极管检测的步骤
课题实训四常用电子仪器的使用课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标1、认识函数信号发生器和示波器面板上各个旋钮的作用。2、通过操作练习,初步掌握示波器和信号发生器的使用方法教学重点函数信号发生器、示波器的使用方法教学难点示波器的使用方法学情分析函数信号发生器和示波器是电子技术实训经常要操作的仪器,学生还没有学习过,本次课要学习两种仪器的使用方法。教学效果教后记【一、引入新课】前面我们学习了晶体三极管具有电流放大作用,怎样才能观察到这种放大作用呢?【二、讲授新课】下面我们介绍两种电子技术常用的测量仪器:函数信号发生器和示波器,通过这两种仪器我们就可以非常直观的看到放大器能把微弱的电压信号放大为较大的电压信号。函数信号发生器的使用信号发生器是一种为电子测量提供具有一定标准和技术要求的电信号仪器。它可以产生频率和幅度均连续可调的正弦波、调幅调频信号,三角波、矩形波等信号,用途广泛,种类很多。该函数信号发生器的输出频率范围为:2HZ〜2MHZ,分为几个频段。五位数码显示。可以根据需要先选择频段按键,再调整微调旋钮。输出电压旋钮和衰减旋钮配合可以控制输出电压的大小,三位数码显示,信号经衰减后单位是mv。输出插孔可以输出选择的电信号。学生动手操作:调节信号发生器,使其输出电压分别为550Hz、1KHz、3.3KHz的正弦波信号。调节信号发生器,使其输出电压分别为20mv、75mv、500mv的正弦波信号。2示波器的使用YB4320双踪示波器,是一种能够显示电压信号波形的的电子测量仪器。将不可见的电压信号,转换为直观的光信号,以便对电信号的性质进行分析。按实物介绍示波器的面板各个旋钮的作用。示波器的使用(学生动手操作):(1)开机预热。(2)显示光点。(3)调节聚焦。(4)显示扫描基线。(5)显示输入信号波形。(信号发生器所输出的波形),调节Y轴输入耦合开关置于相应的位置,再按输入信号的幅度、频率选择合适的垂直灵敏度V/div,和扫描开关t/div。用探头将信号发生器的信号从CH1通电输入,就可观察到输入信号的波形。(6)稳定波形。调节电平旋钮。(7)用示波器测量信号的电压幅度和周期测直流电压设定AC-GND-DC开关至GND,将零电平定位到屏幕的最佳位置。这个位置不一定在屏幕中心。将volts/Div设定到合适的位置,然后将AC-GND-DC开关拨到DC。直流信号将产生偏移,直流电压可通过刻度的总数乘以volts/Div值的偏移后得到,如果使用探头10:1,实际信号就是X10.测交流电压与直流电压一样,如果信号叠加在一个高直流电压上,AC部分可通过AC-GND-DC开关设置至AC。周期和频率的测量一个周期如果是2div,扫描时间是1ms/div,周期则为1ms/divX2=2ms,频率为1/2ms=500hz,如果应用X5扩展,那么time/div则为指示值的1/5.
练习学生反复练习上述操作项目小结.信号发生器的用途。使用方法:输出信号的选择方法,输出信号频率的调节,电压幅度的调节.示波器的用途。使用方法:如何调整示波器,观察波形,测量电压和交流电的周期、频率布置作业P30 1、 2
课题项目2基本放大电路的认识2,1三极管基本放大电路课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标1、能识读和绘制基本放大电路图理解主要元件的作用。2、理解放大电路的放大过程教学重点单管低频放大电路图及主要元件的作用,理解电路的放大过程教学难点对放大电路放大过程的分析学情分析教学效果教后亍记【一、 引入新课】前面我们学习了三极管的基本知识,三极管工作在放大区具有电流放大作用,下面我们就讨论由一只三极管构成的电压放大电路的组成及工作原理。【二、讲述新课】2.1.1放大电路的构成电路的组成:输入回路和输出回路。(1)输入回路:基极与发射极构成的回路(2)输出回路:集电极与发射极构成的回路。1.共发射极基本放大电路电路中各元件的作用如下:Rb是基极偏置电阻,与VCC配合决定了放大电路基极电流IB的大小。Rc是集电极负载电阻,将晶体管集电极电流的变化量转换为电压的变化量,从而实现电压放大。C1、C2是耦合电容,起''隔直通交〃的作用。1)三极管V工作在放大状态:起电流放大作用2)基极偏置电阻Rb((又叫偏流电阻):其作用是使电源UG提供的基极电流Ib为某一适当的值,以保证三极管有比较合适的工作状态。(几十千欧〜几百千欧)3)直流电源U作用:Ga.为三极管提供发射结正偏,集电结反偏所需电压b.为放大电路提供能源4) 集电极电阻Rc(集电极负载电阻)的作用:把三极管的电流放大转变为电压放大。(几千〜十几千欧)很明显,若R=0,则输出电压始终等于电源电压,电路没有电压放大作用。c5)耦合电容4和^的作用:传输交流信号,阻断直流电源与信号源之间及负载之间的直流通路。2.共集电极和共基极放大电路、放大原理放大器有两种工作状态,当电路没有交流信号输入时,电路中的电压、电流都处于不变的状态,称为静态。当放大电路有交流信号输入时,电路中的电压、电流随输入信号作相应变化的状态,称为动态。三极管处于放大状态时必须满足发射结正偏、集电结反偏的外部条件,对三极管放大电路来说也是如此。.基本概念(1)静态:当放大器的输人信号u「0时,三极管的基极回路和集电极回路中只有直流通过,放大器这时的状态称为静态。(2)静态工作点:静态时的基极电流、集电极电流和集射极电压分别用Ibq、Icq和Uceq表示。通常将静态时的基极电流Ibq称为基极偏置电流,将Icq和Uceq的交点Q称为放大器的静态工作点。(3)设置静态工作点的目的:给三极管的发射结预先加上一适当的正向电压,即预先给基极提供一定的偏流以保证在输入信号的整个周期中,放大电路都工作在放大状态,避免信号在放大过程中产生失真。(4)动态:有一个较小的正弦交流信号输入时的情况称为放大电路的动态。0+公Q4放大电路的电压和电流波形UCC-iCRC=UCC-(lCQ+ic)RC=UCC-ICQRC-icRC=UCEQ-Uce。由于电容器C2的隔直作用,在放大器的输出端只有集电极总电压中的交流分量uce,输出的交流电压为:uo=uce=-icRC。负号表示输出的交流电压u。与ic相位相反。从以上分析可见:.放大电路工作在动态时都是由两个分量组成的,一个是直流分量,另一个是交流分量。波形图也是这两种分量的合成,由于各直流分量的值大于各交流分量的幅值,所以三极管在整个交流信号周期内都是导通的。.在共发射极电路中,输入信号上和ib、ic同相的,输出电压u。的波形幅度比输入信号电压%的波形幅度大,两者频率相同,但相位相反,这也叫做共发射极放大器的“反相”放大作用。在分析放大电路时,符号列举:*ft■触瞰驰初僦・晖摘般黑:硼丽k1WHOIfIJ— zii!i.| 字母大写脚标大写:直流量;字母大写脚标小写:有效值;字母小写脚标大写:全量;字母小写脚标小写:交流瞬时值。三、静态工作点对放大波形的影响由于电源电压的波动、元件参数同老化发生的变化、环境温度的变化等因素的影响,放大电路的静态工作点会变化,以温度的影响最大。一、温度对静态工作点的影响三极管受温度的影响很大,温度升高将使整个特性曲线上移,Q点的位置也随之上移。曲线之间的间隔也增大。1.饱和失真
课题实训五手工焊接训练课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标1、会对焊接前的元器件进行处理。2、会按工艺要求对元器件进行整形、手工插装3、掌握焊接技能教学重点元器件的整形、手工插装。焊接四部法。教学难点焊接技术的掌握学情分析从目前的教学实际来看,手工焊接技术仍然是在校学习期间的主要焊接方法,要求学生必须熟练掌握,电子班的学生还没有做过焊接训练,通过本课程的训练使学生掌握焊接四步法,提高学习的兴趣。教学效果教后记实训器材万能版、电烙铁、镊子、、剪线钳、电阻、瓷片电容、电解电容、二极管、三极管、焊锡丝若干。实训相关知识元器件引脚成型按图借助镊子或小螺丝刀对引脚整形元器件的插装有卧式和立式两种
焊接方法焊锡丝的拿法连续送锡法、断续送丝法握烙铁的手势握笔法、反握法、正握法操作步骤加热焊件移入焊锡丝移开焊锡丝移开电烙铁焊点的质量检查检查焊点是否出现虚焊、夹渣、搭焊、气孔、毛刺等不良焊点。实训内容与步骤用棉花球沾少量无水乙醇或香蕉水对印制电路板焊盘、元器件引脚处理,去除氧化膜。按元器件手工插装的技术要求,插装元器件。预热电烙铁,并对电烙铁头进行加工处理。按工艺要求焊接元器件剪引脚并处理焊好的电路板。练习学生动手焊接元器件小结焊锡丝的拿法连续送锡法、断续送丝法2、握烙铁的手势握笔法、反握法、正握法焊接四步法操作步骤加热焊件移入焊锡丝移开焊锡丝移开电烙铁布置作业P42 1、 3
课题2.2放大电路的分析课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标1、了解放大电器的放大倍数、增益、输入电阻、输出电阻的含义2、会画放大电路的直流通路和交流通路3、能用估算法计算放大电路电路的主要技术指标参数3、掌握焊接技能教学重点1、直流通路和交流通路的画法2、能用估算法计算放大电路电路的主要技术指标参数教学难点对放大器输入电阻和输出电阻的理解学情分析三极管的构造、电流放大作用学生已经掌握,下面要学习由三极管构成的电压放大电路,注意讲清楚电路是怎样将电路放大转换为电压放大的。教学效果教后记【复习、引入新课】我们已经学习了三极管放大电路,有共射极、共集电极、共基极三种形式,它们各自有不同的特性,下面我们学习放大器的主要性能指标和放大器的估算分析方法。【讲述新课】放大器的主要性能指标.放大倍数(1)电压放大倍数Av(2)电流放大倍数AI(3)功率放大倍数Ap.输入电阻和输出电阻(1)输入电阻Ri(2)输出电阻Ro2.2.2、估算分析法下面以图所示为例介绍估算法的分析方法与步骤。.估算静态工作点(1)画出直流通路。 (2)根据图所示的直流通路得出以下计算公式画直流通路时将电容器开路。硅管的UBEQ约为0.7V,锗管的UBEQ约为0.3V,通常情况下,电源电压VCC比三极管的UBEQ电压高很多,因此估算IBQ时可略去UBEQ的影响不计,
A二一'RLu r即 be练习P46 1小结1、放大电器的放大倍数、增益、输入电阻、输出电阻的含义2、画放大电路的直流通路和交流通路的方法3、估算法计算放大电路电路的主要技术指标参数的计算公式布置作业P46 1(a)、 2
课题2.3放大器静态工作点的稳定课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标1、能识读分压式偏置放大电路图,了解稳定静态工作点的原理2、能安装分压式偏置放大电路,学会调整静态工作点,3、了解集电极-基极放大电路电路的组成及稳定静态工作点的原理3、掌握焊接技能教学重点1、分压式偏置放大电路的组成,各个元器件的作用教学难点稳定静态工作点的原理学情分析在单管电压放大电路的基础,学习分压式偏置放大电路,主要是使学生理解:为了稳定静态工作点,及静态工作点稳定的原理。教学效果教后记观察温度变化对放大电路静态工作点的影响由于温度对三极管的影响最终表现在集电极电流%的变化上,而北和基极偏置电流%的大小又有关系。
如果%因温度上升而增大时,设法减小.就可以抑制Q的上升,自动维持上基本不变,稳定工作点的。2.3.1分压式偏置放大电路l如果%因温度上升而增大时,设法减小.就可以抑制Q的上升,自动维持上基本不变,稳定工作点的。2.3.1分压式偏置放大电路l.电路的组成将基本放大电路中的基极偏置电阻RB分成上偏置电阻rbi和下偏置电阻rb2两部分,在三极管的发射极电路中串接了电阻Re和电容器ce。(1)利用RB1和他的RB2的分压固定三极管的基极电压UBQ。Ubq之月,一黄J*L丘上式表明,在I2》IBQ的条件下,UBQ与三极管参数无关,不受温度影响,仅由电源电压UCC和几RB1、Rb2的分压电路决定。(2)利用发射极电路中的电阻Re获得发射极电压4(3来自动调节Ieq和Ibq,达到使儿保持不变的目的。Deq二Ubq-Uequeq作用于输入偏置电路,能自动调节ibq使ICQ保持不变。.静态工作点的近似估算J脸-Re\aUceq=Ucc-IcQRc-IeQRe=Ucc-Icq(Rc+Re).输入电阻、输出电阻和电压放大倍数的近似估算分压式偏置电路的交流通路和基本放大电路的交流通路几乎相同。A=3110+(1+B)需3o_RbiR闺R=RC f叫2.稳定静态工作点稳定T上升一集电极电流Ic增大一发射极电流Ie增大一发射极电位Ve升高
;集电极电流Ic减小一基极电流Ib减小一发射结电压Vbe减小2.3.2集电极-基极偏置放大电路1、电路组成与共发射极电路相比较,元器件个数一样,只是Rb跨接在三极管的集电极和基极之间。2、稳定静态工作点的原理度上升f集电极电流Ic增大一管压降Vce降低一基极电流Ib降低抑制集电极电流Ic的增大一J练习P50 2、41、温度对静态工作点的影响是导致Ic增大2、稳定静态工作点的电路有分压式偏置电路、集电极-基极电路。分压式偏置小结电路时可以给三极管的基极提供稳定的电位,集电极电流增大时,发射极电阻上的压降增大,发射结电压减小,基极电流减小,从而抑制集电极电流的增加,使静态工作点稳定。布置作P50 1、3业
课题实训6单管低频放大电路的安装与调试(1)课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标制作安装单管低频电压放大电器应用电子仪器对放大电器进行测量和调整教学重点掌握焊接技术,学会放大器静态工作点的调整方法及放大倍数的测量,观察静态工作点设置对输出波形的影响教学难点放大电路的正确焊接学情分析这是学生第一次自己动手焊接电路,虽然电路简单,但是对学生来说并不容易,学生第一次使用万能板,没有印制电路,要靠自己搭接电路,必须熟悉放大电路图。教学效果教后记【一、复习】焊接的四步法是什么?【二、引入新课】前面我们学习了分压式电压放大电路的组成及工作原理,常用电子仪器的使用方法,下面我们来焊接该放大电路。【三、讲授新课】实训内容1、单管低频放大电路的制作元器件的识别与检测电阻器的识别与检测电位器Rp=220kQRb1=5.1kQRb2=10kQ电位器Rp=220kQRb1=5.1kQRb2=10kQRc=2kQRe=2kQRL=3kQ按色环读出电阻的阻值及允许偏差用万用表的欧姆档检测电阻器。电解电容器C1=10gF C2=10gFCe=50gF读出电解电容的容量和耐压。检测质量好坏三极管9013(NPN)检测三极管质量好坏,识别各个引脚。按实训电路图焊接电路:(1)注意电容器的极性不能接反,位置不能接错,(2)电阻器按色环的方向规范插装,位置不能接错,(3)电位器按图不能接错。学生在教师的指导下安装焊接电路练习熟悉电阻的色环标示法,焊接五步法。小结通过单管电压放大电路的安装焊接,我们焊接的技能有所通过,进一步掌握了焊接四步法,巩固了电阻的色环表示法会识别电阻器,检测电阻器。布置作业进一步熟悉电阻的色环表示法,总结焊接过程中经验。
课题实训6单管低频放大电路的安装与调试(2)课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标制作安装单管低频电压放大电器应用电子仪器对放大电器进行测量和调整教学重点掌握焊接技术,学会放大器静态工作点的调整方法及放大倍数的测量,观察静态工作点设置对输出波形的影响教学难点放大电路的调试学情分析放大电路已经焊接成功,用万用表对静态工作点进行调整,(会测量直流电流和电压)会使用信号发生器,稳压电源,会用示波器观察静态工作点对输出波形的影响。教学效果教后记【一、复习】示波器、稳压电源、信号发生器的用途是什么?【二、引入新课】上节课我们安装焊接了分压式偏置放大电路,下面我们对放大电路进行调试【三、讲授新课】1、静态工作点的调整(1)工作点的静态调整在三极管的集电极和电阻Rc之间串入万用表(调到直流电流档),接入12V的直流电源,调节电位器Rp使Ic=1mA,用万用表测量Vbe、Vce。(3) 工作点的动态调整
在负载未接入时,用示波器观察输出电压U0波形。在放大器的输入端利用低频信号发生器输入1kH的低频信号,从Vi=10mv(有效值)开始逐渐增加输入信号幅度,从示波器上观察放大器输出信号波形直到开始出现失真为止。再一次仔细微调电位器Rp,使输出不失真波形的幅度为最大,测量静态工作点,讲波形图和测量记录在表格中。观察静态工作点对输出波形的影响(1)观察未失真波形(2)观察截止失真波形(3)观察饱和失真波形放大倍数的测量(1)不接负载(2)接负载练习P58问题讨论:2小结通过本次实训,我们学会了用万用表对静态工作点进行调整,(会测量直流电流和电压)。进一步掌握信号发生器,稳压电源的使用方法,会用示波器观察静态工作点对输出波形的影响。布置作业P58 1
课题项目33.1集成运算放大器课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数4教学目标1、了解集成运放的电路结构及抑制零点漂移的方法2、掌握集成运放的电气图形符号及引脚功能;3、能识读由集成运放构成的常用放大器及运算电路教学重点集成运放的电气图形符号及引脚功能;由集成运放构成的常用放大器及运算电路教学难点对差分放大电路的工作原理的理解学情分析分立元件的放大电路学生已经掌握,但在实际应用中,大多采用集成电路:运算放大器,从多级直流放大器来介绍运放学生比较容易理解。教学效果教后记【一、复习】通过实训我们学习了由一只三极管构成的电压放大电路,它的放大倍数是有限的。、引入新课】由几只三极管可以构成多级放大电路,放大电路的的电压放大倍数是各级电压放大倍数的乘积。但是放大倍数还是有限的。利用半导体集成工艺可以把多级直流放大电路完整地制作在一块硅片上,引出输入端、输出端、正负电源端、公共端等。再加以封装,就制成了一个集成运算放大器,它可以看成是一个放大倍数非常大的直流放大器件。在各种放大器、振荡器、比较器、信号运算电路中得到广泛的应用。【三、讲授新课】摘督电降摘督电降3.1.2集成运放介绍.集成运放的结构框图给大缴一中间缴有双列直插式和圆壳式 集成运放内部电路如图所示通常包括输入级、中间级、输出级和偏置电路。输入级的作用是提供同相和反相的两个输入端,并要求有较高的输入电阻和一定的放大倍数,同时还要尽量减小零漂,故多采用差动放大电路。中间级的作用主要是提供足够高的电压放大倍数,常采用共发射极放大电路。输出级的作用是为负载提供一定幅度的信号电压和信号电流,并应具有一定的保护功能。输出级一般采用输出电阻很低的射极输出器或由射极输出器组成的互补对称输出电路。偏置电路的作用是为各级提供所需的稳定的静态工作电流。.集成运放内部的差分放大电路教材P63图3-3所示⑴零点漂移的产生和抑制十心零点漂移是指直流放大器输入端对地短路,使 r7方讨之处于静态时,输出端用直流毫伏表进行测 皆"p,量,会出现不规则变化的电压,即表针时快时 一上之书卡立尸七三一慢作不规则的摆动,如图3-4所示。温度变化 叫」宿1二]-IV,是产生零漂的最主要原因。 1差分放大电路因左右两个放大电路完全对称, 巧:Q♦ ■ 所以具有零输入时零输出的特点。. .■ --J-■r1,■MM(2)差模输入输入信号匕被R「内分压为大小相等、极性相反的一对输入信号分别输入到两个三极管的基极。差模放大倍数A=A(4)共模输入输入信号匕被R「内分压为大小相等、极性相同的一对输入信号分别输入到两个三极管的基极。共模放大倍数Av「0(理想)共模抑制比 KcmRAvD/Avc用来衡量放大电路对有用信号的放大能力和对无用信号的抑制能力。 「一j3.集成运放的电气图形符号与引脚功能集成运放是目前最通用的模拟集成器件,电气符号如图所示其中“;”表示运算放大器,三角所指方向为信号传输方向,8表示该放大器的开环电压放大倍数极高。它有两个输入端,图中输入端“+”表示同相输入端,“-”表示反相输入端。例如CF7414、集成运算放大器的主要参数.开环差模电压放大倍数Av。集成运放在开环(无反馈)状态下输出电压U。与输入的差模电压(U/UJ之比,即AujUo/CUjU/。它体现运放器件的放大能力。一般在103-107之间。.差模输入电阻rid集成运放对差模信号呈现的输入电阻,一般在几十千欧至几十兆欧范围。.开环输出电阻rod运放无外加反馈时回路时的输出电阻。.共模抑制比 K^A/Avc用来综合衡量集成运放的放大和抗零漂、抗共模干扰的能力。.输入失调电压Ui0输入电压为零(U/U^O)时,输出电压不为零。为了使输出电压等于零,需要在输入端加一个补偿电压,此电压即为输入失调电压Ui0。此值越小越好。.输出峰-峰电压Vopp指放大器空载情况下,最大不失真输出电压的峰-峰值.静态功耗Pd集成运放在输入端短路、输出端开路时所消耗的功率。8、开环带宽BW指下限频率与上限频率之间的频率范围。3.1.2集成运放的应用集成运放电路图形符号如图所示。>8 ++u.i-uoui+“>”表示运算放大器,””表示开环增益极高。集成运放有两个输入端,一个输出端uo。其中“+”为同相输入端ui+,“一”为反相输入端ui。1、集成运放的理想特性(1)开环电压放大倍数Af8;uo(2)差模输入电阻%-8;(3)开环输出电阻r-0;(4)共模抑制比CMRRf8;(5)频带宽度BW=8。两个重要结论:(1)同向输入端的电位等于反向输入端的电位端,这里平衡电阻为R,=R1〃Rf。输出电压Uo通过R1和反馈电阻Rf反馈到反相输入端,以确保反馈的负极性。平衡电阻R’的作用仍然是求得平衡的偏置电流,使集成运放工作在理想状态。Ut-u.”•■二0即集成运放两个输入端分地的电压总是相等的。二者不相接,但电位又总相等,相当于短路,通常称为“虚短”。如果同相输入端接地(或通过电阻接地)则反相输人端电位也为零,但又不接地,则称为“虚地”。(2)理想集成运放输入电流等于零:LJT-口一”、 -Ut-u.”•■二0即集成运放两个输入端分地的电压总是相等的。二者不相接,但电位又总相等,相当于短路,通常称为“虚短”。如果同相输入端接地(或通过电阻接地)则反相输人端电位也为零,但又不接地,则称为“虚地”。(2)理想集成运放输入电流等于零:LJT-口一”、 -1 i+=i=0集成运放是与电路相连接的,但输入电流又近似为零,相当于断开一样,故通常称为“虚断”。2、集成运放的三种输入形式⑴反相放大器电路结构:输入电压H通过电阻斗加到反相输入端2在输出端和反相输入端之间接有反馈电阻Rf,同相输入端与地之间接有平衡电阻R,,且R,=%〃(。接入平衡电阻R’的目的是消除实际的集成运放因输入的偏置电流不平衡而影响输出信号,使它更接近于理想的集成运放,以便于计算。电路放大倍数A:ufr;,u.Hi& r..Rf乩uf一口:=-R,电路的闭环电压放大倍数Auf只取决于Rf和R1的比值,与集成运放本身的参数无关。负号表示U0与H反相。当R]=Rf时,U0=-Ui,无电压放大作用,把输入信号倒了一次相位。放大倍数为-1。(2).同相放大器电路结构:输入信号斗通过平衡电阻R,加到集成运放的同相输入Hl_ET^=>V-A111-A(2)闭环电压放大倍数A:uf同相输入时的闭环电压放大倍数Auf仍只与(和斗的比值有关,与集成运放本身的参数无关。输出电压uo与输入电压斗同相。当斗为无穷大(相当于去掉R1)和Rf为0(相当于短路)时,Auf=1,则成为电压跟随器。总结:(1)集成运算放大器作反相比例运算时输出电压与输入用压关系为Uj-RfU/Rj当比例系数-RfUi/斗等于-1时,集成运算放大器成为反相器。(2)集成运算放大器作同相比例运算时输出与输入电压关系为UO=(1+Rf/R1)Ui,当比例系数(1+Rf/R1)等于1时,集成运算放大器成为电压跟随器。(3)差分放大器双端输入电路输入信号v〃通过R1加到反相输入端,另一输入信号vi2通过R2加到同相输入端Rf为反馈电阻,R3为平衡电阻,根据叠加定理可以得到差分放大器的输出和输入的关系为:V0=Rf/R1(Vi2-Vi1)信号运算电路(1)加法运算电路在反相放大器的基础上增加几路输入信号源,R1、R2、R3为输入耦合电阻,R4为平衡电阻,其值为R4=R1〃R2〃R3〃Rf当R1=R2=R3=Rf时,有Vo=-(Vi1+Vi2+Vi3)减法运算电路与差分放大器相同,当R1=R2=R3=Rf时,V0=V-V.।12
.练习P7114小结集成运放是一个放大倍数非常大的直流放大器件。在各种放大器、振荡器、比较器、信号运算电路中得到广泛的应用。集成运放的理想特性是:(1)开环电压放大倍数A-8;uo(2)差模输入电阻rf8;id(3)开环输出电阻r-0;(4)共模抑制比CMRR-8;(5)频带宽度BW-8。集成运放有三种输入形式同相输入、反相输入、差分输入。布置作业P71 5 6
课题实训7集成运算放的应用课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标1、熟悉集成运放的引脚排列形式和引脚功能2、会搭接由集成运放构成的常用放大器及运算电路教学重点安装集成运放组成的放大电路对信号运算电路进行检测教学难点电路的正确安装学情分析正确搭接电路的前提是:会画集成运放组成的各种电路图,通过上节课的作业学生已经学会了画图,本课程要求学生在面包板上搭接电路。教学效果教后记器材准备双路稳压电电源(±15V)示波器、万用表、1.5〜2.0V可调直流电源两组集成运放LM741及电阻器实训内容与步骤安装调整集成运放电路按教材上的3-19图安装电路。检查电路无误后,在LM741的4引脚接-15V电源,7引脚接+15V电源。
将LM741的2、3两个引脚用导线对地短接,用示波器观测LM741的输出端6引脚的电压,通过电位器Rp调零。将LM741的2、3两个引脚用导线对地短接线去掉。反相比例运算器的检测将图3-19改接成反相比例运算器,即图2-20所示。电路检测无误后,接通正负电源。在反相输入端加入直流信号电压V1,依次就V1调到-0.4V、-0.2V、+0.2V、+0.4V,用万用表测量出每次对应的输出电压V0.记录在表3-2中,并与应用公式计算的结果进行比较。同相比例运算器的检测按图3-21所示电路接成同相比例运算器。电路检查无误后接通正负电源。在同相输入端加入直流信号电压V1,依次就V1调到-0.4V、-0.2V、+0.2V、+0.4V,用万用表测量出每次对应的输出电压V0.记录在表3-3中,并与应用公式计算的结果进行比较4、反相加法计算器的检测(1)按图3-22所示电路接成反相比例运算器。(2)电路检查无误后,接通正负电源,(3)在电阻R1端加入直流信号电压V11,在电阻R2端加入直流信号电压V12,用万用表测量每次对应的输出电压V0,记录在表3-4中,并与应用公式计算的结果进行比较P741集成运放的调零方法,小结集成运放有三种输入形式及特点小结同相输入、反相输入、差分输入。加法器是在反相放大器的反相输入端增加几组输入信号实现的。布置作业P742
布置作业P742课题3、2放大电路中的负反馈课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标理解负反馈的基本概念;了解负反馈应用于放大器中的类型;了解负反馈对放大器性能的影响。2、3、能识读由集成运放构成的常用放大器及运算电路教学重点负反馈的基本概念教学难点负反馈的类型判别及对放大器性能的影响学情分析从学生学过的分压式偏置电路和集电极-基极电路入手,讨论负反馈的作用,学生比较好理解,反馈的概念作为重点。教学效果教后记【一、复习提问】集成运放的三种输入形式是什么?各有什么特点?加法器、减法器是怎么构成的?【二、引入新课】前面我们学习了两种能够稳定静态工作点的电路,它们为什么能够稳定静态工作点?通过下面的学习,我们就知道引入负反馈可以稳定放大器的静态工作点。【三、讲授新课】3.2.1、反馈的基本概念所谓反馈,就是将放大器的输出信号(电压或电流)的一部分或全部返回到输入端,并与输入信比较输出Xo厘U止郢比愣电评r——比较输出Xo厘U止郢比愣电评r——号(电压或电流)叠加的过程。.反馈放大器的组成通常采用外接电阻或电容器等元件组成引导反馈信号的电路,这个电路叫反馈电路,反馈放大器是由基本放大电路和反馈电路组成,反馈放大器是一个闭合回路。如图所示,由基本放大电路A和反馈电路F构成一个闭环放大器。X反馈系数F=xf-o X开环放大倍数a=MiXA闭环放大倍数A=丁=——fX1+AF
i.反馈的类型的判别(1)有无反馈的判别观察放大器输出端和输入端有无连接元器件,这是判断反馈存在与否的依据。(2)电压反馈和电流反馈:根据反馈信号从放大器的输出端取出方式的不同,可确定是电压反馈还是电流反馈。反馈信号直接取自输出端负载两端的电压称为电压反馈;如果取的是电流,则是电流反馈。电压反馈取样环节与放大器输出端并联,电流反馈取样环节与放大器的输出端串联。其中1+AF称为反馈深度。二京修电都 二京修电都 'I 二|£僚41得(3)串联反馈和并联反馈:根据反馈信号在放大器输入端与输入信号连接方式的不同,可确定是串联反馈还是并联反馈。反馈信号在输入端是以电压形式出现,且与输人电压是串联起来加到放大器输入端,称为串联反馈;反馈信号是以电流形式出现,且与输入电流并联作用于放大器输入端,称为并联反馈。对共发射极放大器,从反馈信号是否直接接到三极管基极来区分串、并联反馈。反馈信号直接接到三极管基极的是并联反馈,反馈信号直接接到三极管发射极的是串联反馈。O-HIst大电留O-HIst大电留(4)正反馈和负反馈:如果反馈信号与输入信号极性相同,使净输入信号增强,叫做正反馈;反馈信号起削弱输入信号的作用,使净输入信号削弱,叫做负反馈。正反馈虽然能使输出信号增大,电压放大倍数增大,但使放大器的性能显著变差。正反馈一般用于振荡电路中。判别正反馈还是负反馈,通常采用所谓瞬时极性法。首先介绍瞬时极性法的概念。假设在原输入信号作用下,三极管的基极电位在某一瞬时的极性为(+),意思是瞬时值呈增长(上升)的趋势;若瞬时极性为(-),则表示瞬时值呈减小(下降)的趋势。根据前面对共发射极放大电路的分析可知,基极的瞬时极性为(+)(上升)时,集电极的瞬时极性为-)(下降),发射极的瞬时极性为(+)(上升),而且电容、电阻等反馈元件不改变瞬时极性。根据这些关系就能判别是正反馈还是负反馈。如果反馈到输入端基极的信号极性和原来假设的输入信号的极性相同,为正反馈;反之,则为负反馈。若反馈到输入端发射极的信号极性和原来假设的发射极极性相同,为负反馈;反之,则为正反馈。(5)交流反馈、直流反馈直流反馈和交流反馈:对直流量起反馈作用的叫直流反馈,直流反馈主要用于稳定放大器的静态工作点。对交流量起反馈作用的叫交流反馈。交流反馈能改善放大器的交流性能。负反馈放大器的四种组态.电压并联负反馈.电压串联负反馈.电流并联负反馈.电流串联负反馈、负反馈对放大器性能的影响.降低放大倍数负反馈使净输入信号减小,导致输出信号减小,放大倍数下降。.提高放大倍数的稳定性
引入负反馈后,使输出信号的变化得到抑制,放大倍数趋于不变,提高了放大倍数的稳定性。.减小非线性失真引人负反馈后,反馈电路将输出失真的信号送回到输入端,使净输入信号产生与输出失真信号相反的“预失真”信号,经放大,输出信号的失真得到一定程度的“补偿”如图所示。4.改变放大器的输入电阻和输出电阻(1)输入电阻:串联反馈使输入电阻增大,并联反馈使输入电阻减小。(2)输出电阻:电压负反馈使输出电阻减小,电流负反馈使输出电阻增大。反忸羽基输入电阻总出电阻电任外麻员氏愧俄小财电时申联也民情增大成小电琳并硬负反慵减小但大电踊侬闻增大 蛾,一5、负反馈可以展宽通频带如图所示。.练习P80 1、 2小结反馈的基本概念。反馈类型的判别反馈的四种组态布置作业P74 2
课题3、3低频功率放大器课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标了解功放电路的分类,OCL、OTL功放电路的组成,理解其工作原理;教学重点OCLIOTL电路的组成,工作原理教学难点电路的工作原理学情分析功放电路是由两只对管轮流工作每一只三极管构成的放大电路,与单管放大电路相似,把复杂问题简单化,便于讨论。教后记【一复习提问】什么是反馈?四种负反馈的组态是什么?【二、引入新课】(a)甲类0前面我们学习了电压放大电路,主要任务是放大输入信号的电压的幅度,在实际电路中,经常需要放大信号的功率提高带动负载的能力。【三、讲述新课】【一复习提问】什么是反馈?四种负反馈的组态是什么?【二、引入新课】(a)甲类0前面我们学习了电压放大电路,主要任务是放大输入信号的电压的幅度,在实际电路中,经常需要放大信号的功率提高带动负载的能力。【三、讲述新课】(b)乙类id3.3.1功率放大电路的基本要求功率放大电路的主要任务是不失真地放大信号的功率。(c)甲乙类基本要求:1、有足够大的输出功率2、效率要高3、1、有足够大的输出功率2、效率要高3、非线性失真要小4、功放管散热要好3.3.2功率放大电路的分类1、按功放管静态工作点设置分类(1)甲类功率放大电路Q点设置在放大区(1)甲类功率放大电路Q点设置在放大区(2)乙类功率放大电路Q点设置在截止边缘(3)甲乙类功率放大电路(3)甲乙类功率放大电路Q点设置在甲类和乙类之间2、按耦合方式分类(1)阻容耦合功率放大电路(2)变压器耦合的功率放大电路(3)直接耦合的功率放大电路如图5-3所示。V1为NPN管,V2为PNP管。分别组成两个射级输出电路。两个管的基极连在一起作为信号的输入端,两个管的发射结也连在一起作为信号的输出端。要求两个管的特性参数基本相同。路)3.3.3双电无输出电1、电路的路)3.3.3双电无输出电1、电路的源互补对称电路(OCL电容的功率放大电路基本结构2工作原理静态时,A点的电位为零。没有直流电通过负载,输出端不接隔直电容。在输入信号的正半周,V1导通,V2截止,形成输出信号的正半周。在输入信号的负半周,V1截止,V2导通,形成输出信号的负半周。V1管和V2管交替导通,分别放大信号的正、负半周,向负载提供完整的输出信号。输出功率和效率负载上的输出电压最大值为Vom=Vcc-Vces"Vcc负载电流的最大值为I0m=Vom/R广八叫九八十/2RL理想效率为n=Pom/PDC=78.5%交越失真及消除方法交越失真的产生没有直流偏置,三极管死区电压的影响造成的。在正、负半周的交替处出现的一段死区。消除的方法在两个功放管基极间串入两只二极管,利用二极管的压降为两只功放管提供正向偏置3.3.4单电源互补对称电路(OTL电路)OTL,表示功放电路没有使用输出变压器。1、OTL基本电路如图5-7所示,与OCL电路相比有两处不同点:双电源供电改为单电源供电。输出端与负载连接由直接耦合改为电容耦合。2、工作原理静态时,A点电压和B点电压均为电源电压的一半,双管的丫皿=0,双管都截止。i正半周时,V1导通,V2截止,C1充电,并输出V0的正半周。i负半周时,V2导通,V1截止,C1放电,并输出V0的负半周。1、V2轮流导通形成完整的输出波形。3、输出功率与效率在OCL的公式中,将Vcc用Vcc/2代替,得到Pom=Vcc2/8RLn=78%.练习P89 1、3小结1、功率放大电路的主要任务是不失真地放大信号的功率。2、双电源互补对称电路(OCL电路),无输出电容的功率放大电路,输出功率大。3、单电源互补对称电路(OTL电路)OTL表示功放电路没有使用输出变压器。单电源供电,电路简单,输出功率小。布置作业P89 2、5
课题3、3低频功率放大器(2)课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标掌握复合管的连接方法。掌握典型的集成电路4100系列的引脚功能及电路形式。教学重点复合管的连接方法,典型的集成电路4100系列的引脚功能及电路形式。教学难点复合管的连接方法学情分析,集成功放电路应用比较广泛,是下次实训的重点,记住已经功能。教学效果教后记【一、复习提问】功率放大电路的作用是什么?OCL、OTL电路特点是什么?【二、引入新课】在OTL电路中,要使输出信号的正负半周对称,则要求NPN与PNP两个互补管的特性基本一致。一般小功率异形管配对容易,但要选配大功率异形管就很困难,一般采用复合管来解决问题。【三、讲述新课】采用复合管的OTL电路解决大功率管的配对问题。1、必须保证两只管子的各级电流都能顺着各个管子的正常工作方向流动。2、前面三极管的c、e极只能与后面的三极管的b、c极连接而不能与后面管的b、e2、复合管的三个主要特点:复合管的电流放大倍数近似为两只三极管的电流放大倍数的乘积。管型取决于前一只。前一只管子的基极作为复合管的基极。3集成功率放大器一、4100系列集成功率放大器引脚图如图5-13所示,LA4100是日本三洋公式生产的OTL集成功率放大器。国产的有:DL4100、TB4100、SF4100使用时可以互换。广泛用于收录机等电子设备中。电源电压为推荐使用+6V,带负载(扬声器)4欧,输出功率大于1W。4100集成功率放大器功能框图1、如图3-42所示,由差分输入级、中间放大级、OTL输出级组成2、外形图与引脚功能如图3-43是一个带散热片的14引脚双列直插式塑料封装结构,引脚从散热片一侧起按逆时针方向排列。3、典型电路如图3-44所示。.练习P90 5小结1、采用复合管的OTL电路解决大功率管的配对问题的要求。2、LA4100的引脚功能布置作业P90 7
课题实训八音频功率放大电路的安装与调试课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标1、熟悉集成功放电路的应用2、掌握典型的LA4100集成功放电路的安装与调试教学重点LA4100集成功放电路的安装与调试面包板的正确使用教学难点电路的安装调试已学情分析经理解了功放电路的作用,要求功放电路焊好后,将自己手机里的音乐作为信号源送人功放电路,实践一下,提高学生的学习兴趣。教学效果教后记【一、复习提问】LA4100的引脚功能是什么?、引入新课】我们学习了OCL、OTL、LA4100集成功放电路,下面我们自己动手安装一个LA4100集成功放电路,将我们手机中的歌曲输入功放电路中,通过实训理解功放电路的作用。【三、讲述新课】实训目的:1、学会组装集成功放典型应用电路。2、学会用万用表测量集成电路的引脚电压和用示波器观测波形。3、学会面包板是使用方法。训练器材:1、低频信号发生器2、稳压电源3、示波器4、万用表5、电烙铁、6功放套件实训内容与步骤:1、在万能板上按图3-44焊接音频功放电路,电路安装完毕,经检查无误后,接入+6丫直流稳压电源,将手机音乐信号用耳机线输入^,试听音频功放的电路的音效。2、检查音频功放电路电路是否存在无声、声音小、啸叫或声音失真现象,检查并排除故障4、测量最大不失真功率P3、用万用表测量4、测量最大不失真功率P引脚1234567891011121314直流电压0max在输入端接入频率为400Hz的正弦信号。在输出端接上示波器先将vi置最小,再逐渐加大Vi,是示波器显示出最大不失真波形,用示波器测出输出电压幅值V0m,则最大不失真功率为P0maj2/2RL
.练习P90 5小结通过实训我们进一步理解音频功率放大器的作用,巩固了焊接四步法,学会了最大功率的测量,熟悉了示波器的使用方法。布置作业P90 7
课题正弦波振荡器LC振荡器课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标1、掌握正弦波振荡器的电路组成和振荡器的类型2、理解自激振荡的条件能识读变压器三点式、电感三点式振荡器的电路图教学重点正弦波振荡器的电路组成和振荡器的类型,自激振荡的条件,三点式振荡器的电路图教学难点对自激振荡条件的理解,电路能否起振的判别学情分析,本课程是选学内容,也没有列入教学计划考虑到学生要实训装收音为了同学们能更好地理解收音机的工作原理,懂得调谐电路的作用,故加入本课的内容教学效果教后记【一、复习提问】我们实训中用的信号发生器是怎样产生正弦波信号的呢?【二、引入新课】产生正弦波信号需要振荡电路,下面我们就来学习振荡电路的组成及工作原理【三、讲述新课】正弦波振荡器的组成
正弦波振荡电路由放大器、反馈电路、选频网络和稳幅电路等部分组成。放大电路反馈网络选频网络稳幅电路ui=0振荡器产生的信号是“自激ui=0激振荡器。自激振荡的过程1.自激振荡的现象通过扩音系统中的自激现象,感受放大器自激的效果。由于电路通电的瞬间,电路将产生微小的噪声或扰动信号电压,形成放大一选频一正反馈一再放大的过程,于是uo越来越大,由于管子的非线性特性,当uo的幅值增大到一定程度时,放大倍数将减小(稳幅)一电路达到动态平衡。4.1.3自激振荡产生的条件.相位平衡条件要维持振荡,电路必须是正反馈,其条件是:3=0或①=①+①=2nn(n=0,1,2,3…)。其中AF①a为放大器的相移,Q为反馈电路的相移,平为相位差。即,反馈电压的相位与净输入电压的相位必须相同,即反馈回路必须是正反馈。.振幅平衡条件自激振荡的振幅平衡条件是:AF三1。即,要维持等幅振荡,反馈电压的大小必须等于净输入电压的大小,即uf=u;LC振荡电路LC正弦波振荡电路是一种高频振荡电路。常用的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式、电感三点式和电容三点式三种。变压器耦合式LC振荡器1、共发射极变压器耦合式振荡器(1)电路元件作用Rb1Rb2构成分压式偏置电阻,Re是发射极直流负反馈电阻,L1C并联回路为选频振荡回路;变压器二次绕组L2作为反馈绕组,将输出电压的一部分反馈到输入端;L3作为振荡信号输出。(2)振荡原理1)幅度条件只要三极管的电流放大倍数6及L1和L2的匝数比合适,一般情况下,幅度平衡条件容易满足。2)相位条件必须正确连接反馈绕组L2的极性,使之符合正反馈的要求,满足相位平衡条件。判断电路是否满足相位平衡条件通常采用瞬时极性法,具体判断步骤如下:①断开反馈支路与放大电路输入端的连接点。②在断点处的放大电路输入端引入信号/,并设其极性对地为正,然后按照先放大支路,后反馈支路的顺序,逐次推断有关电路各点的电位极性,从而确血和uf的相位关系。③如果ui和uf同相,则电路满足相位平衡条件。否则,不满足相位平衡条件。3)振荡频率振荡频率为:f0比2共基极变压器耦合式LC振荡器电路分析L1是负载线圈,通过互感作用,在L2上产生感应电动势,L2c选频网络进行选频,L2线圈的2、3端的反馈电压加到三极管的发射极与基极使之产生振荡。电路特点振荡频率调节方便,波形较好,常用于收音机的本机振荡电路.三点式LC振荡器1、电感三点式振荡器(1)电路组成Rb1、Rb2和Re为偏置电阻。L1、L2和C组成了选频网络,反馈电压取自L2两端。Cb为耦合电容,Ce为旁路电容。由于电感的三个引出端分别与三极管的三个电极相连,所以称为电感三点式振荡电路。
(2)振荡原理1)相位平衡条件采用瞬时极性法判断,从三极管基极引入一个ui其瞬时极性为㊉的信号,如图(a)所示。2)幅度条件改变绕组的抽头,可以调节反馈量的强度,使电路满足振幅平衡条件,就能振荡并产生一定频率的正弦信号。(3)振荡频率电路的振荡频率等于LC并联电路的谐振频率,即式中,L=L"L2+2M,其中M是L1与L2之间的互感系数。电路评价:电感三点式振荡电路结构简单,容易起振,改变绕组抽头的位置,可调节振荡电路的输出幅度。采用可变电容C可获得较宽的频率调节范围,工作频率一般可达几十千赫至几十兆赫。但波形较差,其频率稳定性也不高,通常用于对波形要求不高的设备中,如接收机的本机振荡电路等。P90 5小结振荡电路由放大电路和正反馈电路、选频电路组成。产生自激振荡必须满足振幅平衡条件和相位平衡条件。三点式振荡器有电容三点式和电感三点式。小结布置作业P90
布置作业P90课题电容三点式振荡器4.3石英晶体振荡器课型新课授课班级14汽修1、2班授课时数2教学目标1、能识读电容三点式振荡电路图2、能识读并联型、串联型石英晶体振荡器的电路图教学重点振荡器电路图的识读教学难点振荡器的工作原理实学情分析际电路中,电容三点式振荡电路容易起振,振荡频率可以调节,应用比较普遍,收音机里也用到石英晶体振荡器教学效果教后记【一、复习提问】振荡器由哪几部分电路组成?产生自激振荡的条件是什么?【二、引入新课】【二、引入新课】我们学习了电感三点式振荡电路,特点是容易起振,频率调节方便,但是波形较差。下面我们来学习电容三点式振荡器和石英晶体振荡器。【三、讲述新课】2.【三、讲述新课】2.电容三点式振荡器(1)电路分析选频网络由电感L、电容CpC2组成,选频网络中的“1”端通过输出耦合电容Cc接集电极,“2”端故称为电容三点式振荡电路。通过旁路电容Ce接发射极,“3”端通过耦合电容Cb接基极。由于电容的三个端子分别与三极管VT的三个电极相连故称为电容三点式振荡电路。<J+yCCRbiuiPuVT㊉uiPuVT㊉RRb2Ce1广
-I-TCZVT(b)交流通路((b)交流通路(2)振荡原理用瞬时极性法判断:各点瞬时极性变化如图(b)所示。uf与ui同相,即电路为正反馈,满足相位平衡条件。适当选择C1和C2的数值,就能满足幅度平衡条件,电路起振。(3)振荡频率f0振荡频率由LC回路谐振频率确定,电路的振荡频率为f=1/2"而式中,C=C1C2/(C1+J电路评价:电容三点式振荡电路的结构简单,输出波形较好,振荡频率较高,可达100MHz以上。调节C1或C2可以改变振荡频率,但同时会影响起振条件,因此,这种电路适用于产生固定频率的振荡。实用中改变频率的办法是在电感L两端并联一个可变电容,用来微调频率。晶片电极镀银层石英晶体振荡器晶片电极镀银层石英晶体谐
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