电工电子技术与技能 电子教案（7-9章）（）

YCF电工电子技术与技能电子教案（7-9章）

电工电子技术与技能

（多学时）（第2版）

第一部分电路基础项目一认识实训室与安全用电项目二直流电路*项目三磁场及电磁感应项目四电容和电感项目五单相正弦交流电路项目六三相正弦交流电路第二部分模拟电子技术项目七电子实训室的认识与基本技能训练项目八常用半导体器件项目九整流、滤波和稳压电路项目十放大电路与集成运算放大器第三部分数字电子技术项目十一数字电子技术基础项目十二组合逻辑电路和时序逻辑电路项目十三数字电路的应用目

录项目七电子实训室的认识与基本技能训练7.1电子实训室7.2基本工具、仪器仪表使用实训7.3常用电子仪器使用技能训练

回目录项目七电子实训室的认识与基本技能训练7.1电子实训室电子实训室一般根据学生人数配备相应的实训工位。每个实训工位配有交、直流电源箱，各种仪器仪表。在电子实训室里，学生通过实践类课程的学习，着重培养学生的实践技能和职业意识。学生自己动手，进行电路设计、电路制作、电路功能调试、电路技术参数测量、测量数据处理、寻找和排除电路中出现的故障等，并通过实训教学过程，着力培养学生良好的职业习惯和职业道德，使之成为现代企业中具有多种技能和良好素养的有用人才。回章首页项目七电子实训室的认识与基本技能训练7.2基本工具、仪器仪表使用实训7.2.1电烙铁使用方法电烙铁使用时应注意以下几点:烙铁头高温下易氧化电烙铁在加热使用时，不允许敲击电烙铁外壳应该接地线手工焊接的基本步骤和方法如下:做好焊件和焊点的表面清洁和搪锡工作加热焊件和放上焊锡丝移开焊锡丝移开电烙铁回章首页项目七电子实训室的认识与基本技能训练7.2.2常用电子仪器仪表的基本使用方法1.直流稳压电源直流稳压电源能提供稳定的直流电压单机使用串联使用并联使用YJ56型双路直流稳压电源面板图项目七电子实训室的认识与基本技能训练2.电子电压表与普通万用表相比，电子电压表具有灵敏度高、输入阻抗高、可测的电压范围和频率范围宽等优点，可测量毫伏、微伏的交流电压。项目七电子实训室的认识与基本技能训练3.信号发生器信号发生器能产生频率、幅度均可连续调节的正弦波信号、调幅及调频信号，以及各种频率的方波、三角波、锯齿波信号等。信号发生器的分类项目七电子实训室的认识与基本技能训练4.电子示波器电子示波器能直接显示被测信号的波形，从而对它进行观察，进行定性或定量的测量使用方法:接通电源，预热几分钟显示水平扫描线连接输入信号Y偏转系统控制件的选择X偏转系统控制件的选择调节波形稳定后，观测信号波形或进行测量项目七电子实训室的认识与基本技能训练7.3常用电子仪器使用技能训练1.技能训练目的掌握示波器、低频信号发生器、交流毫伏表的使用。巩固万用表及直流稳压电源的使用。2.仪器和器材直流稳压电源，1台，示波器，1台。低频信号发生器，1台，万用表，1只。交流毫伏表，1台。回章首页项目七电子实训室的认识与基本技能训练3.技能训练线路由低频信号发生器提供所需一定幅度、一定频率的正弦波信号，用交流毫伏表测量其大小，用示波器观察其波形，并可测量其大小和频率。实训线路图项目七电子实训室的认识与基本技能训练4.技能训练方法在模拟电子电路实验中，常用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、交流毫伏表、直流稳压电源等，它们与实验电路的相互关系及用途见下图。项目七电子实训室的认识与基本技能训练5.内容和步骤（1）将示波器电源接通预热后，调节相关旋钮，使荧光屏上出现扫描线，并熟悉面板上各旋钮的位置和作用，把调节的旋钮名称及所置挡位填入表中。（2）启动低频信号发生器，按表格要求调节输出电压，把调节的旋钮名称及所置挡位填入表中。（3）调节低频信号发生器，使其输出电压有效值为1V、频率为1kHz，用示波器观察信号电压波形，调节相关旋钮，使荧光屏上显示要求的波形。项目七电子实训室的认识与基本技能训练（4）由低频信号发生器产生表格所要求的信号，用交流毫伏表测量其电压大小，用示波器观察波形并测量其电压大小和频率，将测量的结果和各仪器的读数填入表中。（5）用万用表的直流电压挡，测量直流稳压电源的输出电压，使之为6V、10V、12V、245V。项目七电子实训室的认识与基本技能训练6.技能训练报告要求整理有关技能训练数据。将低频信号发生器的读数与交流毫伏表、示波器的测量值进行比较分析，看哪个量用哪种仪器测量更精确。项目八常用半导体器件8.1半导体二极管8.2半导体三极管*8.3晶闸管8.4二极管、三极管和晶闸管的识别和检测实训回目录项目八

常用半导体器件8.1半导体二极管各类半导体二极管见下图回章首页项目八

常用半导体器件8.1.1二极管的特性1.半导体二极管的外形和符号半导体二极管是用半导体材料制做的，导电性能介于导体和绝缘体之间本征半导体半导体的热敏特性、光敏特性、掺杂特性PN结项目八

常用半导体器件2.半导体二极管的单向导电性通过实验观察二极管的单向导电性实验电路见下图二极管的单向导电性：外加正偏电压二极管导通，外加反偏电压二极管截止项目八

常用半导体器件3.半导体二极管的伏安特性半导体二极管伏安特性，即流过二极管的电流与二极管两端电压之间的关系，见下图。项目八

常用半导体器件4.半导体二极管的主要参数最大整流电流IF最高反向工作电压URM反向电流、正向压降、工作频率等项目八

常用半导体器件8.1.2特殊二极管1.稳压二极管稳压二极管用于稳定直流电压稳压管的主要参数有：稳定电压UZ稳定电流IZ最大电流IZM最大耗散功率PZM项目八

常用半导体器件2.发光二极管发光二极管是用特殊的半导体材料制成的发光二极管正常工作时，工作电流为10～30mA，正向电压降为1.5～3V其他用途的二极管还有检波二极管、开关二极管、光电二极管、变容二极管等。项目八

常用半导体器件8.1.3二极管的识别和检测1.普通二极管极性判别和性能检测二极管具有单向导电性，一般带有色环的一端表示负极，也可以用万用表来判断其极性2.稳压管极性判别稳压管是利用其反向击穿时两端电压基本不变的特性来工作的，所以稳压管在电路中处于反偏工作状态。稳压管的极性和性能好坏的判断与普通二极管所使用的方法相同。3.二极管性能判断技能训练项目八

常用半导体器件8.2半导体三极管8.2.1三极管的结构与特性1.半导体三极管的结构和符号半导体三极管的基本结构和分类半导体三极管的三个电极2.半导体三极管的电流放大作用所谓电流放大并非电流自行放大，而是大电流IC受小电流IB控制，以弱控强，并使大电流IC随小电流IB的变化而变化的过程，这就是三极管的电流放大作用。回章首页项目八

常用半导体器件3.半导体三极管的特性曲线输入特性输出特性半导体三极管的特性曲线项目八

常用半导体器件4.半导体三极管的三种工作状态放大区截止区饱和区三极管使用时通常有两类不同的方式：一是三极管工作在放大状态二是三极管工作在开关状态项目八

常用半导体器件5.半导体三极管的主要参数共发射极交流电流放大系数β和直流电流放大系数β集电极-发射极穿透电流ICEO极限参数集电极最大允许电流ICM集电极-发射极反向击穿电压U(BR)CEO集电极最大耗散功率PCM项目八

常用半导体器件*8.2.2场效应晶体管晶体三极管是电流控制器件场效应晶体管（FET，FieldEffectTransistor）是电压控制器件场效应管具有输入电阻很高、噪声低、热稳定性好、功耗低等优良特性，且加工工艺简单，易于集成场效应管分为结型和绝缘栅型两大类绝缘栅场效应管（又称MOS管，MetalOxideSemiconductor）分为增强型和耗尽型两种，每一种又有N沟道和P沟道之分增强型绝缘栅场效应管的基本工作原理使用场效应管的注意事项项目八

常用半导体器件8.2.3三极管的识别和检测1.三极管的管型和引脚判别基极（b极）判别c极和e极的判别2.结型场效应管类型、引脚及性能好坏的判别项目八

常用半导体器件*8.3晶闸管8.3.1晶闸管的结构与特性晶闸管俗称可控硅，是一种大功率半导体器件晶闸管具有容量大、效率高、控制方便、寿命长等优点，是大功率电能变换与控制的理想器件电能的变换包括电压、电流和频率的变换，统称变流技术晶闸管变流技术主要应用于可控整流、有源逆变、无源逆变、交流调压、直流载波及无触点功率静态开关等方面晶闸管种类很多，包括普通晶闸管、双向晶闸管、快速晶闸管等下面以普通晶闸管为例进行介绍回章首页项目八

常用半导体器件1.晶闸管的结构晶闸管外形结构有螺旋式和平板式两种晶闸管的内部结构和电路图符号见下图项目八

常用半导体器件2.晶闸管可控单向导电性晶闸管和二极管一样，具有单向导电性晶闸管又不同于二极管，它还具有正向导通的可控特性晶闸管导通关断的条件：导通条件——在晶闸管的阳极加上正向电压，同时在门极加上适当的正向电压。两者必须同时具备，缺一不可关断条件——要使已导通晶闸管关断，只有改变阳极电压项目八

常用半导体器件3.晶闸管的主要参数额定电压UTn额定电流IT(AV)通态平均电压UT(AV)维持电流IH4.双向晶闸管双向晶闸管有塑料封装式、螺旋式和平板式三种双向晶闸管符号图项目八

常用半导体器件8.3.2晶闸管的识别和检测技能训练1.实训器材普通晶闸管1个，万用表1个2.实训步骤单向晶闸管的引脚判别单向晶闸管的性能好坏判别项目八

常用半导体器件8.4二极管、三极管和晶闸管的识别和检测实训1.实验目的掌握查阅半导体器件产品手册的方法。掌握用万用表检测半导体二极管、三极管的方法。2.实训器材各类半导体二极管，5只各类半导体三极管，5只各类晶闸管，5只万用表，1只回章首页项目八

常用半导体器件3.实训内容及步骤按提供的半导体二极管查阅电子元器件产品手册，并将参数填入表中用万用表判断半导体二极管的极性和性能，填入表中按提供的半导体三极管型号查阅电子元器件产品手册，将其主要参数填入表中用万用表判别半导体三极管的引脚和管型，并记录于表中按提供的晶闸管型号查阅电子元器件产品手册，将其主要参数填入表中用万用表判别晶闸管的引脚，并记录于表中项目八

常用半导体器件4.实训评价本实训项目各项操作的评分标准见下表项目九整流、滤波和稳压电路9.1整流电路9.2滤波电路及其电路测试*9.3稳压电路*9.4晶闸管单相可控整流电路*9.5家用调光台灯的制作实训回目录项目九整流、滤波和稳压电路9.1整流电路9.1.1单相桥式整流电路整流就是把交流电转换成存在脉动的直流电整流的分类单相和多相整流半波和全波整流桥式整流电路结构简单、输出直流电压大、电压脉动小，所以被广泛采用回章首页项目九整流、滤波和稳压电路1.单相桥式整流电路的组成单相桥式整流电路和波形桥式整流电路的其他画法项目九整流、滤波和稳压电路2.单相桥式整流电路的工作原理3.桥式整流电路测试技能训练在上面所搭接的实验电路板上（或EWB平台上），用万用表测量单相桥式整流电路的电源变压器T二次侧电压有效值U2、负载上输出的直流电压UL(AV)及流过负载的平均电流IL(AV)。项目九整流、滤波和稳压电路9.1.2桥式整流电路的应用许多电子设备和自动控制装置通常需要由直流电源供电。目前广泛采用由交流电源经整流、滤波和稳压组成的直流稳压电源，其中整流环节大多是桥式整流电路。整流电路的应用举例项目九整流、滤波和稳压电路9.2滤波电路及其电路测试经过整流得到的直流电，脉动很大，含有很大的交流成分，这对电子设备、自动控制等装置会带来不良影响。整流之后还需滤波，即将脉动的直流电变成比较平滑的直流电。常用电容器、电感器等储能元件组成滤波电路。回章首页项目九整流、滤波和稳压电路1.电容滤波电路测试电路组成工作原理电容滤波电路简单，在电流不大时，滤波效果较好，一般用于负载电流较小且变化不大的场合项目九整流、滤波和稳压电路2.电感滤波电路测试电路组成工作原理电感滤波电路的外特性较好、带负载能力强，电感滤波电路适用于负载电流较大的场合，其缺点是体积大、笨重、成本高项目九整流、滤波和稳压电路3.复式滤波在实际应用中常常采用复式滤波电路，即同时采用电容、电感元件，可以取得更加理想的效果π型LC滤波器π型RC滤波器4.滤波电路技能实训项目九整流、滤波和稳压电路9.3稳压电路9.3.1集成稳压电路及其应用直流电源一般由变压器、整流、滤波、稳压四部分组成集成稳压器是利用半导体工艺制成的集成器件，其特点是体积小、稳定性高、性能指标好等，已逐步取代了由分立元件组成得稳压电路三端集成稳压器可分为固定式三端和可调式三端两大类回章首页项目九整流、滤波和稳压电路1.固定式三端集成稳压器固定式三端集成稳压器外形、引脚排列和电路图符号见下图固定式三端集成稳压器直接输出的是固定电压，分正电压输出（W78××系列）和负电压输出（W79××系列）两种类型项目九整流、滤波和稳压电路2.三端稳压电路技能训练3.可调式三端集成稳压器可调式三端集成稳压器的外形见图可调式三端集成稳压器有两种类型：型号W117/W217/W317为正电压输出，三个引出端分别为调整端1、输出端2和输入端3；型号W137/W237/W337为负电压输出，三个引出端分别为调整端1、输入端2和输出端3项目九整流、滤波和稳压电路9.3.2开关稳压电路开关稳压电源的调整管工作在开关状态，依靠调节调整管导通时间来实现稳压开关稳压电源有很宽的稳压范围。由于效率高，使得电源的体积小、重量轻开关稳压电源的主要缺点是输出电压中含有较大的纹波项目九整流、滤波和稳压电路*9.4晶闸管单相可控整流电路9.4.1晶闸管单相可控整流电路的组成晶闸管可控整流电路的作用就是把电压不变的交流电变换成电压可调的直流电晶闸管可控整流电路通常由主电路（整流电路）和控制电路（触发电路）两部分组成可控整流电路按电路结构分，可分为半波电路和全波电路；按电路控制特点分，可分为半控电路和全控电路；按电源相数分，可分为单相电路和三相电路回章首页项目九整流、滤波和稳压电路9.4.2晶闸管单相可控整流电路的原理及技能训练将单相半波整流电路中的二极管换成晶闸管，即构成单相半波可控整流电路。其中晶闸管VS和电阻Rd组成了主电路；控制极的触发脉冲由控制电路提供项目九整流、滤波和稳压电路*9.5家用调光台灯的制作实训9.5.1家用调光台灯电路的识读家用调光台灯的电路原理回章首页家用调光台灯电路项目九整流、滤波和稳压电路9.5.2家用调光台灯的制作1.实训器材万用表组装焊接工具元器件项目九整流、