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文档简介

电子技术应用

学习手册

编制:周丽琴

广西电力职业技术学院

生产过程自动化技术团队

目录

第一章考核标准与学习大纲................................................................1

第一节考核标准.....................................................................1

一.总则..........................................................................1

二.课程学习成绩积分规则.........................................................1

第二节《电子技术应用》学习大纲.....................................................3

第二章学习指导与过程记录...............................................................5

任务一整流滤波电路.................................................................5

一.任务背景材料阅读...........................................................5

二.学习任务与目标.............................................................10

三.任务的设计与操作要求......................................................10

四.任务学习过程记录与过程考核................................................12

五.知识自测...................................................................15

任务二基本放大电路................................................................16

一.任务背景材料阅读..........................................................16

--学习任务与目标............................................................21

三.任务的设计与操作要求......................................................22

四.任务学习过程记录与过程考核................................................23

五.知识自测...................................................................26

任务三三极管串联型线性稳压电路...................................................28

一.任务背景材料阅读..........................................................28

二.学习任务与目标............................................................29

三.任务的设计与操作要求......................................................30

四.任务学习过程记录与过程考核................................................32

五.知识自测...................................................................35

任务四单向晶闸管可控整流电路.....................................................37

一.任务背景材料阅读..........................................................37

二.学习任务与目标............................................................43

三.任务的设计与操作要求......................................................44

四.任务学习过程记录与过程考核................................................46

五.知识自测...................................................................49

任务五集成运算放大电路............................................................51

一.任务背景材料阅读..........................................................51

二.学习任务与目标............................................................53

三.任务的设计与操作要求......................................................54

四.任务学习过程记录与过程考核................................................56

五.知识自测...................................................................59

任务六五管超外差式收音机..........................................................60

一.任务背景材料阅读..........................................................60

二.学习任务与目标............................................................65

三.任务的设计与操作要求......................................................65

四.任务学习过程记录与过程考核................................................67

任务七数字脉冲电路................................................................71

一.任务背景材料阅读..........................................................71

二.学习任务与目标............................................................76

三.任务的设计与操作要求......................................................77

四.任务学习过程记录与过程考核................................................77

五.知识自测...................................................................80

第三章课程评价记录.....................................................................81

一、课程学习心得....................................................................81

二、学情调研表......................................................................82

三、教学效果调研表..................................................................83

四、理论考核题库....................................................................84

五、课程学习成绩记录................................................................89

第一章考核标准与学习大纲

第一节考核标准

一.总则

《电子技术应用》课程的考核成绩分为三部分,第一部分为职业素质分数,占总分

数的20%,此分数由个人统计,组长(经理)核算。第二部分为个人课程过程分数,占

总分数的50%,此分数为课程学习过程中的工作量累积而成,在个人学习手册中明确标

明每个学习过程的分值,此分数由个人统计,由班级任何一名同学作为学习成果的证明

人即可获取该分数。第三部分为学习考核成绩,占分数的30%o主要考核基础技能和基

础知识。

二.课程学习成绩积分规则

1.个人职业素质积分规则

1.1个人职业素质总分为20分,最高限为20分,积满20分不再往上加分,积分不

设最低分,但在最后计分时最低为0。职业素质积分12分以上方可取得该课程学

分。

1.2小组成员认真完成整门课程的教学活动,个人素质积分为10分。

1.3在上课期间,小组成员无任何违纪情况,个人素质积分为+2分。

1.4承担小组组长(经理)且团队运作正常,个人素质积分+2分。

1.5担小组主要技术工作且团队运作正常,个人素质积分为+2分。

1.6担小组主要裁判监察工作,且执行职责,个人素质积分为+2分。

1.7每个项目最先最优完成者,个人素质积分获得鼓励分+2分。

1.8每为组外同学解答技术疑问一次,个人素质积分为+1分;每为组内同学解答技术

疑问一次,个人素质积分为+0.5分。由受益同学签字确认即可。

1.9课堂上每认真回答一次教师提出的问题,个人素质积分为+0.5分。

1.10每主持或者组织一次班级学习公共活动(竞赛主持、论辩主持、学习成果展示主

持),个人素质积分为+2分,每参与组织一次班级学习公共活动积分为+1分。

1.11上课或者教学活动迟到1分钟以上为迟到,积分为-1分。

1.12上课或者教学活动迟到45分钟以上为旷课,每一小时积分为-3分。上课请假必

须同时取得任课教师和辅导员的许可,方生效,否则视为旷课。

1.13教学活动中睡觉,每一小时或次积分为-3分。

1.14教学活动中玩游戏、玩手机,每一次积分为-2分。

I

1.15教学活动中学习区域不整洁、实训器材不归位等,每一次积分为-1分。

1.16教学活动中有粗暴作业现象发生,每一次积分为-5分。

1.17在做学习成果认证鉴定过程中,有弄虚作假的行为,个人素质正积分清0,且下

一次课程个人素质积分-10分*作假次数起积分,且永久性取消其为他人做学习成

果认证鉴定资格,以上规定对鉴定双方生效。

1.18教学活动中有不团结事件发生,个人职业素质正积分直接清为0分。

2.个人学习成效积分规则

2.1个人学习成效为教学活动中的核心,个人学习成效总分设置为100分,积分最高

分为90分(90分即可折算为过程的成绩分50分),最低积分不得低于80分,多

余分数可作为第三部分积分的加分参考。

2.2每个积分项目在个人学习手册中有评分标准,每个积分的获取须有学习成果证明

人签字鉴定。

2.3课程在学习活动结束后如未有成绩,学习者需以同样规则积够相应分数方可取得

成绩。

2.4个人学习成效积分分为三个考核档次,每个考核档次均设有积分成绩判定标准。

个人独立完成:是指学习过程中,自己独立完成的学习项目与学习任务。在学习过

程中,学习者可以通过网络、咨询同学或者老师等手段完成学习任务,但学习任务必须

是独立完成的。

个人协助完成:是指学习过程中,学习者对该任务非常陌生或者难以把握,同时对

该学习任务学习兴趣不足,采用自己完全动手,同学或者教师在旁指导后完成。

个人辅助完成:是指学习过程中,学习者对该任务非常陌生,自己比较少操作,同

学或者教师为主指导性操作后完成。

3.学习考核成绩积分,卷面考试,占总评成绩的30%。

4.积分计算办法

4.1个人素质积分和个人学习积分均在个人学习手册上,个人素质积分原则上是及时

记录。每一个学习周期后教师组织学生进行积分计算和核算,以免积分补记出现

漏洞。

4.2团队积分由书记员统一记录在课程实施档案记录本上。

2

第二节《电子技术应用》学习大纲

《电子技术应用》知识体系大纲

序号内容要求所属任务自测评价

1常用电子仪器仪表掌握电子电路常用的电子仪器仪表:万任务1、2、4、□熟练

的主要技术指标、性用表、直流稳压电源、函数信号发生器、5、7□T解

能及正确使用方法示波器等的性能、用途及使用方法;□陌生

掌握双踪示波器观察正弦信号波形和

读取波形参数的方法。

2常用电子元器件的掌握电阻、电容、电位器、半导体二极任务I、2、3、□熟练

性能、用途以及质量管、三极管等常用电子元器件的主要性4、5、6□了解

判别方法能参数、用途。口陌生

掌握常用电子元器件的质量判别方法。

3几种常见电子电路掌握几种常见电子电路的组成及功能。任务1、2、3、□熟练

的组成及功能4、5、6、7□了解

口陌生

4电子电路的焊接、安掌握焊接工具的使用方法;任务1、2、3、□熟练

装及调试工艺掌握电子电路的焊接、安装与调试工4、5、6□了解

艺;□陌生

5电子电路故障检测掌握电子电路故障检测及排除方法;任务1>2、3、□熟练

及排除方法4、5、6□了解

□陌生

《电子技术应用》技能体系大纲

序号内容要求所属任务自测评价

1常用电子仪器仪表能正确使用电子电路常用的电子仪器任务1、2、4、□熟练

的使用仪表:万用表、直流稳压电源、函数信5、7□了解

号发生器、示波器等;口陌生

能用双踪示波器观察正弦信号波形和

3

读取波形参数的方法。

2常用电子元器件的会测试电阻、电容、电位器、半导体二任务1、2、3、□熟练

识别及检测极管、三极管等常用电子元器件。4、5、6□T解

□陌生

3电子电路看图、识图电子电路的看图识图能力;任务12、3、□熟练

以及按图装配技能能够按图进行电子电路的装配。4、5、6、7□了解

口陌生

4电子电路的焊接、安正确的使用焊接工具;任务1、2、3、□熟练

装及调试能够对电子电路进行正确的焊接、安装4、5、6□了解

与调试工艺;口陌生

5故障检测及排除会使用正确的工具对电子电路进行检任务1、2、3、□熟练

查,能够进行一般的故障排除;4、5、6□了解

□陌生

4

第二章学习指导与过程记录

任务一整流滤波电路

一.任务背景材料阅读

阅读材料1:直流电源的组成

绝大多数电子电路工作时都需要直流电源,直流电源的作用是保证电子电路的工作状态和能源的

提供者。

电子系统的正常运行离不开稳定的电源,除了在某些特定场合下采用太阳能电池或化学电池作电

源外,多数电路的直流电是由电网的交流电转换来的。这种直流电源的组成以及各处的电压波形如图

图1-1整流电源组成

图中各组成部分的功能如下:

(1)电源变压器:将电网交流电压(220V或380V)变换成符合需要的交流电压,此交流电压经过

整流后可获得电子设备所需的直流电压。因为大多数电子电路使用的电压都不高,这个变压器是降压

变压器。

(2)整流电路:利用具有单向导电性能的整流元件,把方向和大小都变化的50Hz交流电变换为方

向不变但大小仍有脉动的直流电。

(3)滤波电路:利用储能元件电容器C两端的电压(或通过电感器L的电流)不能突变的性质,

把电容C(或电感L)与整流电路的负载RL并联(或串联),就可以将整流电路输出中的交流成分大

部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电。在小功率整流电路中,经常使用的是电容滤波。

5

(4)稳压电路:当电网电压或负载电流发生变化时;滤波电路输出的直流电压的幅值也将随之变化,

因此,稳压电路的作用是使整流滤波后的直流电压基本上不随交流电网电压和负载的变化而变化。

阅读材料2:二极管整流电路

电子设备需要稳定的直流电源供电,才能正常工作,而电网供给的都是交流电,因此必须将交流

电变换成直流电,这一过程称为整流。下面主要介绍单相半波整流电路和单相桥式整流电路。

1、单相半波整流电路

(1)电路组成

图1-2为单相半波整流电路,T为电源变压器,V为整流二极管,RL1为负载电阻。设变压器副

边电压为

u2=41U2sincotUL变压器副边电压有效值。

图1-2单相半波整流电路及波形

(2)工作原理

在"2的正半周(0〜兀)期间,变压器副边绕组的极性是上正下负,二极管V承受正向电压导通,

此时有电流io(油:加)流过负载4/,其压降为贝=,如果忽略V的管压降“V,则,负

载上的电压也与"2基本相等。

在"2的负半周(兀〜2兀)期间,变压器副边绕组的极性变为上负下正,二极管V承受反向电压截

止,此时电流i户0,负载上的电压"0=0,变压器上的电压“2全部加到二极管上。

从电流的第二个周期开始又重复上述过程。尽管电源变压器侧是交流电压"2,但经二极管变换后,

负载凡上的电压极性始终不变(上正下负),也就是负载得到的电压是直流电压。由于在一个周期内,

二极管导电半个周期,负载&只获得半个周期的电压,故称为半波整流。经半波整流后获得的是波

动较大的脉动直流电。

2、单相桥式整流电路

(1)电路组成

6

图1-3为单相桥式整流电路的三种画法。它由整流变压器,四个二极管和负载电阻组成。

图1-3桥式整流电路的三种画法

(2)工作管理

在“2的正半周(0〜兀)时,二极管V1、V3承受正向电压导通,V2、V4承受反向电压而截止,电

流io从变压器副边。端经V卜&、V3回到b端,电流在电阻&上产生压降UoO如果忽略V|、V3

的管压降,则。户。2。

在%的负半周(兀~2几)时,Vi、V3反向截止,V*V4承受正向电压而导通,电流io从变压副

边b端开发经V4、&、V2回到a端。忽略V2、V4的管压降,负载的电压

可见,在U2的一个周期内,V,、V3和V2、V4轮流导通,流过负载&的电流io的方向始终不

变,负载的电压为单方向的脉动直流电压。

图1-4桥式整流电路波形

负载的平均电压

Uo=unda>t=2sincotd(a)t)=^^U2~0.9t/2

负载的平均电流

7

在每个周期内,两组二极管轮流导通,各导电半个周期,所以每只二极管的平均电流应为负载电流的

一半,即

/=-1=0.45匹

2°RL

在一组二极管正向导通期间,另一组二极管反向截止,其承受的最高反向电压为变压器副边电压

的峰值

URM=同2

桥式整流比半波整流电路复杂,但输出电压脉动比半波整流小一倍,变压器的利用率也较高,因

此桥式整流电路得到广泛的应用。

阅读材料3:滤波电路

整流电路把交流电变成脉动的直流电。这种直流电波动很大,主要是含有许多不同幅值和频率的

交流成份。为了获得平稳的直流电,必须利用滤波器将交流成分滤掉。常用滤波电路有电容滤波、电

感滤波和复合式滤波等。

1、电容滤波电路

利用电容器对直流开路,对交流短路的特点,将电容与负载并联,交流成份被电容滤掉,负载便

得到平滑的直流电压。图1-5为带电容滤波的单相半波整流电路。

它的工作原理与半波整流相同。差别在于桥式电路每半个周期电容有一次充放电过程,因此输出

电压的脉动更小,更平滑。滤波电容和输出电压按下式估算

/?ZC>(3~5)1UO=1.2U2

图1-5桥式整流电容滤波电路

电容滤波电路虽然简单,但输出直流电压的平滑程度与负载有关。当负载减小时,时间常数RLC

减小,输出电压的纹波增大,所以它不适用于负载变化较大的场合。电容滤波也不适用于负载电流较

8

大的场合,因为负载电流大(&较小),这时只有增大电容的容量,才能取得好滤波效果。但电容容

量太大,会使电容体增大,成本上升,而且大的充电电流也容易引起二极管损坏。

2、电感滤波电路

利用电感线圈交流阻抗很大,直流电阻很小的特点,将电感线圈与负载电阻R串联,就组成电感

滤波电路。如图1-6所示。整流电路输出的脉动直流电压中的直流成份在电感线圈上形成的压降很小,

而交流成份却几乎全都降落在电感上,负载电阻上得平稳的直流电压。电感量越大,电压越平稳,滤

波效果越好。但电感量大会引起电感的体积过大,成本增加,输出电压下降。

电感滤波适用于输出电流大、负载经常变动的场合,其缺点是体积大、易引起电磁干扰。

图1-6桥式整流电感滤波电路

3、复式滤波电路

将电容滤波和电感滤波组合起来,可获得比单个滤波器更好的滤波效果,这就复式滤波器。常见

有「型和兀型两类复合滤波器。

(“)「型滤波器(b)n型滤波器

图1-7复合滤波器

(1)「型滤波器

为了减小负载电压的脉动程度,在电感线圈后面再接电容,如图1-7(a)所示,这样先经过电感

滤波,去掉大部分交流成份,然后再经电容滤波,滤除剩余的交流成分,使负载电阻得到一个更平滑

的直流电压,这种电路性能与电感滤波电路基本相同。

(2)兀型滤波器

图1-73)为71型滤波器,它是在电感的前后各并联一个电容。整流器输出的脉动直流电先经过

G滤波,再经过电感L和电容C2滤波,使交流成分大大降低,在负载得到平滑的直流电压。

9

二.学习任务与目标

通过对半波整流电路、桥式全波整流电路、桥式全波整流滤波电路的设计及制作,了解整流电路

的作用及电路设计方法,掌握常用电子元器件(如电阻、电容、二极管等)的识别、检测和选用,熟

练掌握万用表、示波器等仪器仪表的使用方法,初步锻炼学生检查、排除整流滤波电路故障的能力。

达成的能力标准:

1.能够识别电阻、电容、二极管等电子元件,能够正确识别电路图并选用正确的电子元件;

2.能够掌握正确的焊接工艺,制作整流滤波电路;

3.能够熟练使用万用表、示波器对电路进行观察、判断,以及对电路进行故障分析及排除。

知识标准:

1.掌握常用元器件的检测和选用、熟练使用万用表、示波器,掌握焊接工艺;

2.能按电路图安装整流滤波电路;

3.初步具有检查、排除整流滤波电路故障的能力。

教学重点和难点:

教学重点:1.电阻、电容、二极管的识别及检测方法;2.整流滤波电路的功能、电路组成及各个元

器件的作用。3.焊接工艺;

教学难点:1.整流滤波电路的原理;2.检查、排除整流滤波电路故障

训练任务:

1.电阻、电容、二极管的识别及检测

2.整流滤波电路的焊接

3.整流滤波电路的调试

4,整流滤波电路的故障排除

5.双踪数字示波器的使用

三.任务的设计与操作要求

单相桥式整流滤波电路是一种常见的整流电路,本次任务就是设计一个单相桥式整流电路,选择

元器件,根据电路图布局、焊接电路,并利用示波器进行调试、排故。

1.元器件的选择

10

T

V,-V4:二极管,型号:IN4007

C:电容,47uf50V

RL:电阻,5.1KQ

2,元器件性能测量

选择好元器件后,在电路焊接之前,还必须对每个元器件进行测量,确保它们质量量好后方能焊

接。

3.电路的整体布局

根据元器件的大小、电路板的大小进行整体布局,建议各元件安装次序与电路图的信号传递顺序

一致,连接线要保持横平竖直。

4,元器件预加工、成型、插装

对选定好的元器件引脚进行预加工,在进行引脚成型操作,然后插装。如果是新元件,可以免去

预加工步骤,直接按照电路板插孔位置的距离,使元器件引脚成型之后插装。

5.电路的焊接

当确保元器件插装位置和极性正确后,便可按顺序实施焊接,一般情况下,先完成所有元器件的

焊接后,再进行连接线的焊接。

6.电路的检查

所有电路焊接完成后,应再次对电路进行检查,确保元件无错接、漏接、虚焊等现象,电路无开

路、短路以及桥接等现象。

7.电路的调试与检测

(1)用一台降压变压器把220V交流电压变换为24V,并接入电路的输入端。在输出端即负载电

阻两侧,接入示波器,观察输出波形。

(2)将滤波电容拆下,再次观察输出端的波形。对比前后两次所的波形的差别,就能很明显的

看出滤波电容器在电路中所起的作用。

II

四.任务学习过程记录与过程考核

1.学习绩效记录

序号学习任务熟练程度自测完成过程记录签字确认

1电阻的检测□熟练□个人独立完成1

□T解□个人协助完成0.5

□陌生□个人辅助完成0.2

2电容的检测□熟练□个人独立完成1

□T解□个人协助完成0.5

口陌生□个人辅助完成0.2

3二极管的检测□熟练□个人独立完成2

□了解□个人协助完成1.5

口陌生□个人辅助完成0.5

4单相桥式整流滤波电路的结□熟练□个人独立完成2

构及原理□T解□个人协助完成1.5

口陌生□个人辅助完成0.5

5单相桥式整流滤波电路的焊□熟练□个人独立完成1

接□T解□个人协助完成0.5

□陌生□个人辅助完成0.2

6单相桥式整流滤波电路的调□熟练□个人独立完成2

试□了解□个人协助完成1.5

□陌生□个人辅助完成0.5

7单相桥式整流滤波电路的检□熟练□个人独立完成1

查及故障排除□T解□个人协助完成0.5

□陌生□个人辅助完成0.2

总分(共10分)

2.学习过程指导

(I)基础元器件的识别及检测方法的讲解

12

(2)单相桥式整流电路讲解

13

(3)单相桥式整流电路的布局及焊接要领

(4)电路体J调试与检测

序号困难部分或者失败部分解决过程指导者签字

1

2

3

4

5

(5)故障并滁

序号调试动作预期结果实际结果原因分析及解决方案

1

2

3

4

5

14

五.知识自测

1、如果二极管的正、反向电阻都很小,则该二极管()。

A、正常B、已被击穿C、内部断路

2、二极管正向电阻(),反向电阻()。

A、大B、小

3、在电源变压器副边电压相同的情况下,半波整流电路输出电压是桥式整流电路的()倍。

A、2B、0.45C、0.5D、1

4、如果二极管的正、反向电阻都很大,则该二极管()«

A、正常B、已被击穿C、内部断路

5、在二极管特性的正向导通区,二极管相当于()»

A、大电阻B、接通的开关C、断开的开关

6、用万用表欧姆挡测量小功率二极管的性能好坏时,应把欧姆拨到()o

A、RX100Q或RX1KC挡B、RX1Q挡C、RX10KQ挡

7、当硅二极管加上0.4V正向电压时,该二极管相当于()。

A、很小的电阻B、很大的电阻C、短路

8、用万用表欧姆挡测试二极管的正、反向电阻时,如果用手捏测试笔和管子引线的接触处,这种测

试方法引起显著误差的是()。

A、正向电阻B、反向电阻C、正、反向电阻误差同样显著D、无法判断

9、在单相桥式整流电路中,如果一只整流二极管接反,则()o

A、将引起电源短路B、将成为半波整流电路C、仍为桥式整流电路

10、交流电通过单相整流电路后,所得到的输出电压是()。

A、交流电压B、稳定的直流电压C、脉动直流电压

11、直流电源电路如下图所示,用虚线将它分成四个部分,其中滤波环节是指图中()。

15

任务二基本放大电路

一.任务背景材料阅读

阅读材料1:基本放大电路

工业生产和日常生活中需要用将微弱变化的电信号放大几百倍,几千倍甚至几十万倍之后去带动

执行机构,对生产设备进行测量、控制或调节,完成这一任务的电路称为放大电路,简称放大器。

图2-1基本放大电路

基本的交流放大电路的电路图2-1,Ucc通过电阻RB和Rc给三极管加偏置电压,当RB>RC时,

三极管发射结获得正向偏置电压,集电结获得反向偏置电压,此时,三极管的工作状态即处于放大状

态。若从输入端输入微弱信号,通过三极管的放大作用,就可以在输出端得到较强的信号。其中的各

个元器件的作用如下:

三极管V的作用是放大电流,当基极电流有微小变化时,输出端的集电极电流就有较大的变化,

从而起到电流放大的作用;

直流电源Vcc是为三极管发射结提供正偏电压,为集电结提供方偏电压,以此确保三极管工作在

放大状态下;

基极偏置电阻RB的作用是把VCC给三极管的基极加上一个合适的静态基极电流;

集电极偏置电阻Rc的作用是把VCC给三极管的集电极加上一个合适的静态集电极电流;

耦合电容Cl、C2的作用是把放大电路与信号、负载之间的直流联系隔断。

阅读材料2:半导体三极管

2.1半导体三极管

半导体三极管又称晶体三极管,简称三极管,是1946年由美国科学家肖克利等人发明的,这是

二十世纪最重要的成就之一。三极管内部有两种载流子(自由电子和空穴)参加导电,故属于双极型

半导体器件。

16

2.2三极管的结构和类型

三极管是由两个PN结组成的,按结构分为NPN型和PNP型两种,如图2-5所示。

三极管实物图

图2-5NPN型和PNP型三极管结构、符号

2.3三极管的识别与检测

(1)三极管管脚的识别

半导体三极管管脚排列的方式因管壳形状不同而不同,如图2-6所示。

</)

图2-6半导体三极管管脚判别

1)金属壳三极管的管脚判别

对于(a)图、(b)图,观察者面对管底,由定位标志起,按顺时针方向,引出线(管脚)仿次

为发射极E、基极B、集电极C、接地线。。

对于(c)图,观察者面对管底,令带引出线的半圆位于上方,按顺时针方向、引出线依次为发

射极E、基极8、集电极C。

对于(d)图,观察者面对管底,令两根引出线均位于左侧,上引出线为发射极E,下引出线为基

17

极8,管底为集电极C。

2)塑料封装三极管的管脚判别

对于(e)图,观察者面对切角面,引出线向下,由左往右依次为发射极E、基极以集电极C。

对于(f)图,观察者面对管子正面(字符打印面)散热片为管背面,引出线向下,由左往右依次

为发射极E、基极B、集电极C。

(2)半导体三极管的检测

中小功率三极管是在电子电路中使用最多的一种器件,在此重点讲解中小功率三极管的检测。

1)管脚的判别

方法一:将万用表置RX1A档,两表笔分别接触基极之外的两电极,如果是NPN型管,用手指

捏住基极与黑表笔所接管脚,可测得一电阻值,然后将两表笔交换,同样用手捏住基极和黑表所接管

脚,又测得一电阻值,两次测量中阻值小的一次,黑表笔所对应的是NPN管集电极,红表笔所对应

的是发射极。测试方法和检测原理如图2-7所示。

图2-7NPN三极管集电极和发射极的测试方法和原理

用此种方法判定C、E电极的原理是:基极偏置电阻凡是用手指来代替的。由于被测管子的集

电结上加有反向偏压,发射结加的是正向偏压,所以便其处于放大状态,此时电流放大倍数较高,所

产生的集电极电流(。使万用表指针明显向右偏转(即电阻较小)。倘若红、黑表笔接反了,就等于

工作电压接反了,管子也就不能正常工作,放大倍数大大降低,从几十倍降至几倍,甚至为零,因此,

万用表指针摆幅很小甚至不动。

如果是PNP管,应用手指捏住基极与红表笔所接管脚,同样,电阻小的一次红表笔对应的是PNP

管集电极,黑表笔所对应的是发射极。

方法二:现在生产的数字万用表,一般都有测试三极管的档位,用此法测试三极管的集电极

和发射极十分方便。方法是:先将管子的基极测出,并且测出管子是NPN型还是PNP型,然后将

万用表置于/7FE档,其余两脚分别插人发射极孔和集电极孔,此时从显示屏上读出/7FE值,对调一次

18

发射极与集电极,再测一次〃FE,数值较大的一次为正确,从而确定三极管的发射极和集电极。

2)错管和硅管的判别

判别三极管是错管还是硅管,既可用指针式万用表,也可用数字万用表,方法如下:

指针万用表方法一:用指针式万用表测量时,测试电路如图2-8所示。测试时还需要一节1.5K干

电池、一只47k的电阻和一只50%〜100k的电位器。将万用表置于直流2.5Y档。电路接通以后,

万用表所指示的便是被测管子的发射结正向压降。若是铝管,该电压值为0.2V〜0.3V;若是硅管,

该电压值则为0.7Vo

图2-8判别错管和硅管测试电路

方法二:判别三极管是楮管还是硅管,用数字万用表较为方便,方法是,用数字万用表测量管子

基极和发射极PN结的正向压降,硅管的正向压降一般为0.5V〜0.8V,错管正向压一般为0.2丫〜0.3K

阅读材料3:三极管的电流放大原理

3.1工作电压

要使三极管起放大作用,必须外接直流工作电源。外接电源应使三极管的发射结加正向偏置电压,

集电结加反向偏置电压。图2-2(a)、(b)分别为NPN型和PNP型三极管电路的双电源接法。采用双

电源供电,在实际使用中很不方便,这时可将两个电源合并成一个电源Ucc,再将Rb阻值增大并改接

到Ucc上。

(a)NPN型管电源接法;(b)PNP型管电源接法

3.2放大原理

发射极电流G、基极电流IB、集电极电流/C的关系是/£=/B+/C

/c与力存在固定的比例关系,用公式表示为1c孙P一一共发射极电流放大系数

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如果基极电流/B增大,集电极电流/c也按比例相应增大;反之,乃减少时,左也按比例减小,

通常基极电流力的值为几十微安,而集电极电流为毫安级,两者相差几十倍以上。因此用很小的基极

电流就可以控制很大的集电极电流,这就是三极管电流放大原理。

3.3三极管的特性

三极管的特性曲线是指三极管各电极电压与电流的关系曲线,它是内部载流子运动的外部表现,

在分析三极管放大电路时要使用特性曲线。三极管的特性曲线分为输入特性和输出特性曲线。

用三极管组成电路时,信号从一个电极输入,另一个电极输出,第三个极作为公共端。因为可以

选用不同的电极作为公共端,所以三极管电路就有共发射极、共集电极和共基极三种不同的接法,如

图2-3所示。这里以共发射极接法为例讨论电路的输入和输出特性曲线。

■OO

O-°

输出

输入输入输出输入输出

S)⑹

图2-3三极管的三种接法

(a)共发射极接法;<b)共集电极接法;(c)共基极接法

输出特性曲线可能划分为放大区、饱和区和截止区,如图2-4所示。

1)放大区:发射结电压正向偏置且大于死区电压,集电结反向偏置,/c完全受介控制,与UCE

无关•增值大(或减小),/C也按照比例增大(或减小),三极管具有电流放大作用,所以称这个区

域为放大区。

2)截止区:/B=0的9特性曲线与横轴之间的区域称为截止区。其特点是三极管的发射结电压小

2()

于死区电压或反向偏置,基极电流介=0,集电极电流/c等于一个很小的穿透电流/CE。。在截止区,三

极管是不导通的。

3)饱和区:发射结和集电结都处于正向偏置,/c不受%影响的控制,三极管失去电流放大作用。

理想状态下,UCE=O。

阅读材料4:三极管的主要参数

三极管的参数是用来表征其性能和适用范围的,了解这些参数是合理选用三极管的前提。三极管

的主要参数有以下几个。

(1)共发射极电流放大系数

交流电流放大系数夕=工

△1B

直流电流放大系数方=手

1B

它是集电极电流与基极电流之比,它表示三极管的电流放大能力。通常有交流电流放大系数和直

流电流放大系数之分。由于它们在数值上比较接近,为了使用方便,常认为两者相等。£值可以用仪

器测量,也可以直接从输出特性曲线上求取,其数值在20〜150之间。“太小放大能力差,太大了管

子性能不稳定。

(2)极间反向电流

(3)极限参数

二.学习任务与目标

通过对基本放大电路的学习及电路设计与制作,使学生掌握基本放大电路的功能及电路设计方

法,掌握常用元器件(如三极管、电容等)的检测和选用,熟练使用万用表、示波器和信号发生器,

熟练掌握焊接工艺;初步锻炼学生检查、排除三极管放大电路故障的能力。

达成的能力标准:

1.能够识别三极管、电阻、电容等电子元件,能够正确识别电路图并选用正确的电子元件;

2.能够掌握正确的焊接工艺,制作基本放大电路;

3.能够熟练使用万用表、示波器对电路进行观察、判断,以及对电路进行故障分析及排除。

知识标准:

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