汽车电工电子（电子）-课程教案

《汽车电工电子》（电子）（48课时）教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称模块6常用半导体器件及其应用项目6.1二极管电路分析6.1.1半导体的基本知识教学内容目的、要求了解P型和N结半导体；了解PN结的形成；了解PN结的单向导电性。教学重点PN结的单向导电性教学难点PN结的单向导电性使用教具PPT课外作业备注模块6常用半导体器件及其应用项目6.1二极管电路分析6.1.1半导体的基本知识半导体基本特性杂敏性热敏性光敏性二、PN结单晶体半导体——硅、锗（四价元素）单晶体半导体中的载流子——自由电子（－）、空穴（＋）本征半导体：完全纯净具有晶体结构的半导体。(类似于碳元素的排列规律)杂质半导体：①电子型(N型)半导体—掺入五价元素(磷)多数载流子(多子)——自由电子；少数载流子(少子)——空穴②空穴型(P型)半导体—掺入三价元素(硼)多子——空穴；少子——自由电子1.PN结的形成多子由高浓度区域向低浓度区域运动——扩散；少子由低浓度区域向高浓度区域运动——漂移；P区与N区的扩散与漂移运动达到动态平衡，形成稳定的空间电荷区(势垒区)——PN结2.PN结的单向导电性正向偏置(P接+，N接―)反向偏置(P接―，N接+)PN结正偏导通，反偏截止，这就是PN结的单向导电性。任务6.1.2识别与检测二极管（选做）授课主要内容或板书设计教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称6.1.2半导体二极管教学内容目的、要求了解半导体二极管的形成、特征，掌握半导体二极管伏安特性及电路计算；了解稳压管的特性。教学重点伏安特性，二极管电路计算教学难点伏安特性，二极管电路计算使用教具PPT万用表二极管课外作业备注授课主要内容或板书设计6.1.2半导体二极管一、半导体二极管1、基本结构、分类、符号阳极阴极阳极阴极+―①正向特性⑴死区——死区电压约0.5V—Si；约0.2V—Ge⑵导通管压降：硅管——0.5～0.8V(0.7V)；锗管——0.2～0.3V(0.2V)②反向特性3、主要参数+―+―1、硅稳压管的特点2、硅稳压管的主要参数三、二极管的测量低压高阻二极管的质量也可以通过正、反向电阻予以判断，正向电阻越小、反向电阻越大的二极管质量越好。当正、反向电阻均为零或均为无穷大时，表明内部为短路或断路，二极管已经损坏。四、二极管电路分析任务6.1.1分析与计算二极管电路教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称项目6.2三极管电路分析6.2.1半导体三极管教学内容目的、要求了解半导体三极管基本结构和电流放大作用，熟悉半导体三极管的特性曲线和主要参数。教学重点半导体三极管的特性曲线教学难点半导体三极管的特性曲线使用教具PPT万用表三极管课外作业备注项目6.2三极管电路分析6.2.1半导体三极管一、基本结构种类：按频率分；按功率分；按结构分——NPN型和PNP型；按制作工艺发射区是高浓度掺杂区；基区很薄而且杂质浓度低；集电极面积大二、电流放大原理实验结论：⑴⑵⑶三、特性曲线击穿击穿ICEO三极管实现放大作用的外部条件：发射结正向偏置；集电结反向偏置；2．输出特性曲线⑴放大区：发射结正向偏置；集电结反向偏置⑵截止区：发射结反向偏置；集电结反向偏置⑶饱和区：发射结正向偏置；集电结正向偏置四、主要参数⑴电流放大系数⑵极间反向电流⑶三极管的极限参数：ICM、U(BR)CEO、PCM安全工作区小结授课主要内容或板书设计教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称6.2.2三极管基本放大电路（1）教学内容目的、要求熟悉共发射极放大电路及其放大电路的分析教学重点电路组成，电路静态分析教学难点电路静态分析使用教具PPT课外作业备注授课主要内容或板书设计6.2.2三极管基本放大电路（1）复习：三极管三种工作状态练习：已知放大状态下，三极管管脚电位，求管脚名称、材料和类型一、基本放大电路信号强弱：电压放大电路和功率放大电路接线方式：共发射极放大电路和共集电极放大电路（共基极放大电路）放大对象：直流放大电路和交流放大电路二、电路的组成三极管：放大元件；集电极电源：①保证放大②提供能源；偏置电阻：使发射结正偏，提供适当基极电流；集电极电阻：将iC变化转换为uCE变化；耦合电容：隔直通交三、工作原理放大电路中电压和电流的符号①直流分量：大写字母和大写下标；②交流分量：小写字母和小写下标；③总变化量：小写字母和大写下标；④交流有效值：大写字母和小写下标1．静态分析输入信号时的工作状态称为静态。静态分析的任务是确定静态工作点()由具体电路具体分析2、动态分析交流通路非线性失真（饱和失真、截止失真）图解三个性能指标教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称6.2.2三极管基本放大电路（2）6.2.3三极管开关电路教学内容目的、要求熟悉基本放大电路的动态分析，了解射极输出器，熟悉三极管开关电路分析，教学重点三极管开关电路分析教学难点三极管开关电路分析，基本放大电路动态分析使用教具PPT课外作业备注授课主要内容或板书设计6.2.2三极管基本放大电路（2）一、基本放大电路2、动态分析交流通路非线性失真（饱和失真、截止失真）图解三个性能指标二、射极输出器1、电压放大倍数的计算Af＝12、输入电阻3、输出电阻6.2.3三极管开关电路电路分析：IBS为基极饱和电流。为使三极管处于饱和工作状态，开关电路输出低电压，必须保证IB≥IBS。只要合理选择电路参数，保证Ui为低电压时UBE小于导通电压UON，三极管工作在截止状态；而Ui为高电压时IB≥IBS，三极管工作在饱和状态，则三极管的c、e之间就相当于一个受Ui控制的开关。三极管截止时相当于开关断开，在电路的输出端输出高电压；三极管饱和导通时相当于开关接通，在电路的输出端输出低电压。任务分析三极管的工作状态教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称项目6.3集成运算放大器及其应用6.3.1集成运算放大器6.3.2集成运放理想化条件及其传输特性6.3.3集成运算放大器典型应用（1）教学内容目的、要求了解运算放大器的基本结构；集成运放理想化条件及其传输特性；掌握集成运放的线性应用-反相比例运算电路教学重点虚短、虚断概念，反相比例运算电路教学难点虚短、虚断，反相比例运算电路使用教具PPT课外作业备注授课主要内容或板书设计项目6.3集成运算放大器及其应用6.3.1集成运算放大器一、集成运放外形与基本结构1、特点2、外形3、基本结构输入极：采用差动放大电路。零点漂移差模、共模信号、共模抑制比中间极：由共射极放大电路组成。输出极：采用互补对称式功放电路偏置电路：二、主要性能指标三、汽车电子电路中常用的集成运算放大器LM741LM324LM3396.3.2集成运放理想化条件及其传输特性一、集成运放的理想化条件三高一低：差模开环电压放大倍数高（AO→∞）;开环输入电阻高（ri0→∞）共模抑制比高（KCMR→∞）;开环输出电阻低（ro0→0）二、集成运放的传输特性图6-46集成运放的电压传输特性图6-46集成运放的电压传输特性u0uP-uN0＋Uom－Uom12ABCD（2）虚断：I－=I+6.3.3集成运算放大器典型应用（1）1、信号运算1)反相输入放大电路（反相比例运算电路）电路分析教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称6.3.3集成运算放大器典型应用（2）教学内容目的、要求掌握集成运放的线性应用。教学重点集成运放的线性应用教学难点运算放大器的线性应用使用教具PPT课外作业备注授课主要内容或板书设计6.3.3集成运算放大器典型应用（2）复习：提问信号运算2、同相输入放大电路（同相比例运算电路）电路分析3、双端输入（差动输入）放大电路电路分析4、加法电路课堂练习：任务6.3.1分析汽车进气压力授课主要内容或板书设计教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称6.3.3集成运算放大器典型应用（3）讨论课教学内容目的、要求掌握集成运放的线性应用，掌握集成运放的非线性应用——电压比较器教学重点电压比较器教学难点电压比较器使用教具PPT课外作业备注授课主要内容或板书设计6.3.3集成运算放大器典型应用（3）uiuOuiuOuOuiUREFUREFUom－Uom图6-52单值电压比较器及其传输特性(a)电路(b)传输特性R1R21）运放非线性应用的分析准则：“虚短”不成立输出电压只有两种状态2）开环电压比较器分析为任意值――任意电平比较器为零电平――过零电平比较器课堂练习：任务6.3.2分析汽车蓄电池低压报警电路运算放大器线性应用作业讲解：自测题：图6-55蓄电池电压过低报警电路VZ小结教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称项目6.4直流稳压电源6.4.1整流与滤波电路（1）教学内容目的、要求熟悉单相半波、全波整流与车用整流电路。教学重点全波整流教学难点车用整流电路使用教具PPT动画课外作业备注授课主要内容或板书设计项目6.4直流稳压电源6.4.1整流与滤波电路（1）一、整流电路1.单相半波整流电路工作原理整流元器件参数的计算2.单相桥式全波整流电路1、工作原理2、整流电压和电流平均值的计算三、车用整流电路1、车用整流电路——硅二极管2、硅二极管的安装3、整流电路工作原理教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称6.4.1整流与滤波电路（2）6.4.2常见直流稳压电路教学内容目的、要求1、了解电容滤波2、了解稳压管并联型稳压电路和集成稳压器。教学重点电容滤波教学难点电容滤波使用教具PPT课外作业备注授课主要内容或板书设计6.4.1整流与滤波电路（2）二、电容滤波电路1.滤波原理2.特点①负载电压的脉动成分降低输出电压的波形较为平直②负载电压平均值提高，且随RL的大小而变化输出电压（半波整流）（全波整流）6.4.2常见直流稳压电路基本稳压电路1、电路结构2、工作原理（两种情况下的稳压过程）⑴负载不变而电源电压波动⑵电源电压不变而负载电流变化二、集成稳压器（1）三端固定式集成稳压器简介（2）应用电路课堂练习：任务分析三三端稳压器电路小结：教案教师姓名授课形式讲练授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称阶段测试教学内容目的、要求教学重点无教学难点无使用教具无课外作业无备注授课主要内容或板书设计阶段测试教案教师姓名授课形式讲授授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称模块7数字电子技术及其应用项目7.1逻辑门电路分析7.1.1数字电路基本知识教学内容目的、要求1、了解数字信号与数字电路2、了解数字电路在汽车中的应用。教学重点数字信号与数字电路教学难点数字信号与数字电路使用教具PPT课外作业备注模块7数字电子技术及其应用项目7.1逻辑门电路分析7.1.1数字电路基本知识一、数字电路的特点及应用1.数字信号和数字电路.模拟信号：幅度随时间连续变化的电信号模拟电路可用来实现模拟信号的产生、放大和变换，主要单元为放大器.数字信号：随时间不连续变化的脉冲信号数字电路是用来存贮、传递和处理数字信号的电子电路，主要逻辑单元为逻辑门电路和触发器2.数字电路特点3.数字电路在汽车中的应用二、计数制1.十进制2.二进制3.八进制和十六进制4.计数值转换二进制转换为十进制：按权展开，再求各位数值之和十进制转换为二进制：除二取余法。三、二—十进制编码（BCD码）计数值转换练习：小结：授课主要内容或板书设计教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称7.1.2逻辑门电路教学内容目的、要求掌握与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等逻辑门电路教学重点与门、或门、非门、与非门教学难点无使用教具PPT课外作业备注7.1.2逻辑门电路一、分立元件门电路1．与门电路⑴与逻辑关系；⑵二极管与门电路；⑶高低电平的概念••例题2．或门电路⑴或逻辑关系；⑵二极管或门电路；⑶高低电平的概念例题3．非门电路⑴非逻辑关系；⑵非门电路4．复合门电路（复合逻辑关系）⑴与非门：⑵或非门：⑶与或非门：⑷异或：⑸同或：课堂练习：任务7.1.1分析汽车散热器水箱水位报警电路授课主要内容或板书设计教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称7.1.3组合逻辑电路（1）教学内容目的、要求掌握逻辑代数运算法则和定律，掌握组合逻辑电路的分析。教学重点逻辑代数运算，组合逻辑电路的分析教学难点组合逻辑电路的分析使用教具PPT课外作业备注7.1.3组合逻辑电路（1）一、逻辑代数表7-9逻辑代数运算法则和定律汇总定律名称公式和定律说明自等律A+0=AA·1=A变量与常量间的运算0-1律0·A=0，1·A=A0+A=A，1+A=1重叠律A·A=AA+A=A逻辑代数的特殊定律还原律互补律交换律AB=BAA+B=B+A与普通代数相似的定律，其中有下画线的公式不同于普通代数结合律A·B·C

=A·(B·C)A+B+C=A+(B+C)分配律A(B+C)=AB+ACA+BC=(A+B)(A+C)吸收律A(A+B)=A

A+AB=A

可由分配律推出反演律（摩根定律）

逻辑代数的特殊定律例1：例2：二、组合逻辑电路分析组合逻辑电路分析就是，根据给定的逻辑电路，找出其输入信号和输出信号之间的逻辑关系，最后确定电路逻辑功能的过程。（1）根据电路，从输入信号入手，逐步写出各级输出端的逻辑表达式；（2）运用逻辑代数化简或变换表达式；（3）列出真值表；（4）根据逻辑表达式或真值表判断电路的逻辑功能。例：授课主要内容或板书设计教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称7.1.3组合逻辑电路（2）讨论课教学内容目的、要求掌握组合逻辑电路的设计。教学重点组合逻辑电路的设计教学难点组合逻辑电路的设计使用教具PPT课外作业备注7.1.3组合逻辑电路（2）二、组合逻辑电路分析课堂练习：任务7.1.2分析3人表决组合逻辑电路三、组合逻辑电路设计（1）根据题意确定输入、输出变量的个数，并对它们进行逻辑赋值（即确定0和1对应的含义）；（2）根据逻辑功能要求列出真值表；（3）写出逻辑表达式，并化简；（4）根据要求画出逻辑电路。例：作业讲解：课堂练习：授课主要内容或板书设计教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称项目7.2集成触发器及其应用7.2.1集成触发器（1）教学内容目的、要求了解基本RS触发器、可控RS触发器、JK触发器的电路结构与动作特点。教学重点可控RS触发器、JK触发器教学难点可控RS触发器原理分析使用教具PPT课外作业备注项目7.2集成触发器及其应用7.2.1集成触发器（1）时序逻辑电路与组合逻辑电路的区别(初态，次态)双稳态触发器；两个输出状态触发器的主要种类：RS触发器、D触发器、JK触发器、T()触发器一、基本RS触发器⑴基本RS触发器输出与输入关系⑵基本RS触发器的特性表例题二、可控RS触发器⑴基本结构时钟脉冲端的加入⑵逻辑功能分析⑶可控RS触发器的特性表3）.RS触发器存在的问题“空翻”的可能存在——利用“边沿触发”触发器的图形符号辨识(电平触发、边沿触发)三、JK触发器1）.主从结构2）JK触发器输出与输入关系3）JK触发器的特性表小结授课主要内容或板书设计无教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称7.2.1集成触发器(2)讨论课教学内容目的、要求熟悉JK触发器、D触发器特点和分析教学重点JK触发器、D触发器教学难点JK触发器使用教具PPT课外作业备注7.2.1集成触发器(2)三、JK触发器1.结构2.JK触发器输出与输入关系3.JK触发器的特性表例题四、D触发器Qn+1=D例题(波形图)课堂练习：任务7.2.1分析触发器波形小结授课主要内容或板书设计教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称7.2.2基本数字部件（1）教学内容目的、要求熟悉数据寄存器、移位寄存器，了解二进制计数器工作原理，了解七段译码器和数码显示器。教学重点数据寄存器、移位寄存器、二进制计数器教学难点二进制计数器使用教具PPT课外作业备注可简单介绍寄存器和计数器在电路中的应用基本数字部件（1）一、寄存器1、数码寄存器2、移位寄存器二、计数器计数器的分类：1、二进制计数器（1）异步二进制加法计数器例题1：构成一个3位二进制数加法器(分析)三、七段译码器和数码显示器小结授课主要内容或板书设计教案教师姓名授课形式讲练结合授课时数2学时授课日期与授课班级授课章节名称7.2.2基本数字部件（2）教学内容目的、要求1、了解由555定时器的电路结构与工作原理。2、了解集成时基电路555电路在汽车电路中的应用教学重点电路结构、工作原理和应用教学难点工作原理使用教具PPT课外作业备注7.2.2基本数字部件（2）四、555定时器应用1．基本结构=1\*GB3①三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器（集成电路也因此得名）=2\*GB3②两个电压比较器C1和C2：v+＞v－，vo=1；v+＜v－，vo=0。=3\*GB3③基本RS触发器；=4\*GB3④放电三极管T及缓冲器G。2.工作原理（1）当、时：（2）当、时：（3）当、时：3.555定时器应用（a）多谐振荡器（b）工作波形图用555定时器构成的多谐振荡器及工作波形课堂练习：任务7.2.3分析汽车转向灯控制电路利用555定时器的输出端3接继电器J的线圈，使继电器按多谐振荡频率进行工作，继电器的触点接到转向灯的电源回路中，控制电源的通断，使转向灯按一定频