电子技术基础与应用课程标准教学教案

PAGE7 PAGE7PAGE6 PAGE6《电子技术基础与应用》课程标准【课程名称】电子技术基础与应用 【课程编码】【课程类别】专业基础课 【适用专业】自动化类、电子类、机械类【授课单位】 【总学时】36【编写执笔人】 【编写日期】一、课程定位和课程设计1.1课程性质与任务本课程是是一门面向自动化类、电子类、机械类等相关专业的重要专业基础课程。本课程旨在通过理论与实践相结合的教学方式，帮助学生掌握电子技术的基本原理、电路分析方法以及相关元件的应用，为后续专业课程的学习和实际工程应用奠定坚实的基础。本课程的主要任务是通过学习使学生理解半导体器件原理，掌握二极管、三极管特性及应用。掌握各类放大电路、集成运放、直流稳压电源、逻辑电路、触发器、脉冲电路及数模/模数转换器的结构工作原理、性能特点及分析方法等；掌握各类性能指标的计算、分析、设计和应用。能够正确使用常用电子仪器仪表对半导体器件和各类电路进行参数测量、性能测试和故障诊断，能够运用所学知识对电子电路进行调试和优化。同时，培养学生严谨的科学态度和工程实践精神；锻炼学生的团队协作能力；激发学生的创新思维和自主学习能力，鼓励学生在掌握基础知识和技能的基础上，积极探索电子技术领域的新知识、新技术，尝试对现有电路进行改进和创新设计，培养学生解决实际工程问题的能力。1.2课程设计思路本课程作为一门技术基础课，兼具理论性与实践性。在教学进程中，仅实现学生对基本理论的领会远远不够，必须借助实践操作方可实现对相关理论的透彻理解以及对技能的娴熟掌握。鉴于此，于整个教学实施进程中需达成如下要点。（1）以项目任务为导向。以专业培养目标为依据，围绕多个实际项目任务构建课程内容，遵循“理论够用、实用为主”的原则，努力做到“工学结合”的实践教学模式，让学生在完成任务过程中掌握知识与技能，增强学习兴趣与主动性。（2）任务驱动教学。在教学过程中充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，优化教学内容，秉承“实践与理论相结合”的理念，着力锻炼学生解决实际问题的能力，培养学生的职业规划意识。（3）融合教学方法。采用多媒体教学与传统教学相结合的教学方法，锻炼学生举一反三的思维能力。在教学过程中，注意对教学内容的把控，对接最新的国家标准、行业标准，保证知识规范性和时效性。二、课程目标2.1知识目标（1）掌握半导体器件的基本知识、结构、工作原理和主要参数。（2）理解基本放大电路的结构、工作原理和性能指标。（3）握负反馈放大电路的原理和类型，以及其对放大电路性能的影响。（4）熟悉功率放大电路(OCL、OTL)的工作原理和性能参数。（5）掌握集成运算放大器(运放)的结构、性能指标、理想模型和工作特性。（6）了解运放在信号运算电路中的典型应用。（7）理解直流稳压电源的组成和工作原理，包括整流、滤波和稳压电路。（8）掌握三端集成稳压器的原理和类型。（9）熟悉数字电路的基本概念，包括数制转换、编码、逻辑运算和逻辑函数。（10）掌握分立元件逻辑门电路和TTL集成门电路的工作原理及应用。（11）掌握组合逻辑电路的分析与设计方法，以及常用组合逻辑器件的功能。（12）掌握触发器的逻辑功能和工作原理。（13）理解时序逻辑电路的分析与设计方法，包括寄存器和计数器。（14）掌握脉冲信号的产生与变换电路的原理和应用。（15）了解555定时器的工作原理和应用。（16）掌握D/A转换器和A/D转换器的基本原理、典型电路结构及性能指标。2.2能力目标（1）能够正确测试和调试半导体器件、基本放大电路、负反馈放大电路、功率放大电路、集成运算放大器、三端集成稳压器、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲信号产生与变换电路、D/A转换器和A/D转换器。（2）能够根据实际需求设计简单的数字电路和时序逻辑电路。（3）能够使用实验仪器进行电子电路的测试和调试。2.3素质目标（1）培养学生对电子技术的兴趣和热情。（2）培养学生严谨细致的工作作风和实事求是的科学态度。（3）培养学生团队合作和沟通能力。（4）培养学生的创新意识和解决问题的能力。三、课程内容与教学要求本课程内容分为8部分，内容包括直流电流、正弦交流电路、变压器与三相异步电动机、二极管及其应用、三极管及其应用、集成运算放大器、逻辑门电路与组合逻辑电路以及触发器与时序逻辑电路等内容。具体的教学内容和课时分配如表1所示。表1《电工电子技术基础与应用》课程内容及课时分配表课程内容课时分配项目1半导体器件任务1.1认识二极管2436任务1.2认识三极管2项目2基本放大电路任务2.1认识基本放大电路48任务2.2认识负反馈放大电路2任务2.3认识功率放大电路2项目3集成运算放大器任务3.1认识集成运放24任务3.2了解集成运放的典型应用2项目4直流稳压电源任务4.1认识整流滤波电路24任务4.2认识稳压电路2项目5基本逻辑电路与组合逻辑电路任务5.1掌握逻辑代数的基本知识26任务5.2认识逻辑门电路2任务5.3掌握组合逻辑电路的分析和设计2项目6触发器与时序逻辑电路任务6.1认识触发器24任务6.2掌握时序逻辑电路的分析与设计2项目7脉冲信号的产生与变换任务7.1了解脉冲信号的产生与变换24任务7.2认识555定时器2项目8数模与模数转换器任务8.1认识D/A转换器12任务8.2认识A/D转换器1四、课程实施4.1教学条件教学设施完善充足，如多媒体教室、实操间、网络教学平台、网络数据库等。同时，拥有一支强大的师资队伍，可以为本课程的教学出谋划策。4.2教学方法建议本课程遵循“教师引导，学生为主”的原则，采用讲解、多媒体演示、项目实训、讨论、翻转课堂等多种方法，努力为学生创设更多知识应用的机会。（1）讲解法：主要用于讲授本课程的基础知识、行业岗位知识等理论性较强的知识。（2）多媒体演示法：在讲解过程中，借助音频、视频、图片等直观手段来呈现教学内容，在激发其学习兴趣和积极性的同时，不断提高其知识储备能力和综合文化素质。（3）项目实训法：针对所教内容，结合教材的任务工单，让学生接触实践项目，训练学生在工程实际中对电路、电器的测量分析能力，运用所学知识进行主题讨论和分析，使其在讨论中逐步提升交际能力、思辨能力、解决实际问题的能力等。（4）讨论法：根据知识点，鼓励学生运用所学知识进行主题讨论，使其在讨论中逐步提升交际能力、思辨能力、解决实际问题的能力等。（5）翻转课堂法：坚持学生的主体地位，鼓励学生在课上对自己学到的知识点进行分享和讲解，并对其讲解进行补充和评价，不断完善学生的知识结构，加深其对所学知识的理解。教师在教学过程中，可根据学生的实际情况灵活选用教学方法，因材施教，尽量照顾到每一个学生的学习需求。4.3教学评价与考核要求课程的教学评价由形成性测评（40%）和终结性测评（60%）组成，其考核要求如下：4.3.1形成性测评形成性测评考核学生在学习本课程过程中的学习情况和实际应用能力的发展情况，包括出勤考核（10%）、课堂参与程度考核（10%）、作业完成质量考核（20%）等。（1）出勤考核：本项考核通过课前点名考核学生的课堂出勤率。迟到15分钟以内每次扣1分，迟到15分钟以上或无故缺勤一节课每次扣2分，该项考核累计最多扣10分。（2）课堂参与程度考核：本项考核主要通过课堂提问和课堂积极发言来评判学生的学习态度、学习主动性、课堂参与程度，以及学生的思辨能力、问题解决能力及其对课堂教学知识的掌握情况等。只要学生能按时上课听讲，即可获得5分的基本分。学生上课发言一次，即可另外获得0.5分，课堂发言最多可得5分。学生的最后成绩为“5+课堂发言得分”。（3）作业完成质量考核：本项考核主要通过学生作业来检测其对教学主体内容的掌握与理解程度、实际应用知识的能力、自主学习能力、信息收集与处理能力等。每次作业成绩按照相应标准而定，学生作业质量划分为优秀（10分）、良好（8分）、中等（7分）、及格（6分）和不及格（0分）五个档次。最后的作业成绩为学生作业完成质量成绩的平均数。4.3.2终结性测评终结性测评主要考核学生在学完本课程后所达到的水平，通过期末考试进行考核。期末考试由闭卷笔试（60%）组成，主要评估学生对本门课程基本知识的掌握情况与综合运用能力。五、课程资源开发与利用5.1推荐教材使用5.2网络资源

《电子技术基础与应用》

教案课时分配表章序课程内容课时备注1半导体器件42基本放大电路83集成运算放大器44直流稳压电源45基本逻辑电路与组合逻辑电路66触发器与时序逻辑电路47脉冲信号的产生与变换48数模与模数转换器2合计36

课题1.1认识二极管课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握半导体的基本知识。（2）掌握PN结的形成原理和单向导电性。（3）掌握二极管的结构、伏安特性和主要参数。技能目标：（1）能够正确判断二极管引脚的极性。（2）能够正确测试二极管的伏安特性。素质目标：（1）树立民族自尊心、自豪感和文化自信心。（2）增强实现中华民族伟大复兴的历史使命感。教学重难点教学重点：半导体器件的工作原理和特性，PN结的形成、二极管的结构、伏安特性和主要参数。教学难点：分析二极管在不同电路中的作用。教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到新课预热【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程内容、考核标准等【学生】聆听、互动问题导入【教师】介绍半导体的工作场合，并介绍常见半导体元件的种类及作用【学生】观察、聆听、记录传授新知【教师】讲解半导体基本知识1.1.1半导体概述1．半导体的基本知识1）半导体的基本特性根据导电性的不同，自然界的物质可分为导体、绝缘体和半导体三大类（详见教材）2）本征半导体的结构特点硅和锗都是四价元素，其原子最外层轨道上有4个电子，称为价电子（详见教材）3）杂质半导体的结构特点本征半导体虽然有自由电子和空穴两种载流子，但由于数量极少，其导电性仍然很低。若在本征半导体中有选择地掺入少量其他元素，将会使其导电性发生显著变化（详见教材）【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：总结本征半导体和杂质半导体的区别【学生】思考、回答【教师】总结学生的回答2．PN结的形成1）多子的扩散运动由于P区的空穴多于自由电子，N区的自由电子多于空穴，因此在P区和N区的交界面附近将产生多子的扩散运动（详见教材）（a）

（b）图1-7多子的扩散运动2）少子的漂移运动空间电荷区的出现有助于内电场中少子的漂移运动。因此，在内电场作用下，N区的空穴向P区漂移，P区的自由电子向N区漂移，最终使空间电荷区变窄，内电场被削弱。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：总结扩散和漂移的区别【学生】思考、回答【教师】总结学生的回答扩散是指载流子（空穴或自由电子）由浓度高的一侧向浓度低的一侧运动；漂移是指载流子在电场的作用下做定向移动，空穴的移动方向与内电场的方向相同，自由电子的移动方向与内电场的方向相反。3）动态平衡扩散运动与漂移运动是相互联系又相互对立的，当两者的运动达到动态平衡时，空间电荷区的宽度便基本稳定下来了，这种具有稳定宽度的空间电荷区称为PN结。3．PN结的单向导电性当PN结无外加电压时，扩散运动和漂移运动处于动态平衡，流过PN结的电流为零。（详见教材）1）正向偏置电压当外加电压的正极接PN结的P区、负极接PN结的N区时，该外加电压称为正向偏置电压（详见教材）2）反向偏置电压当外加电压的正极接PN结的N区、负极接PN结的P区时，该外加电压称为反向偏置电压（详见教材）1.1.2二极管【师生互动】【教师】展示二极管结构，提问日常生活中，哪里见到过类似结构的元件？【学生】思考、发言1．二极管的结构二极管可看作是PN结物化的器件，PN结上具有的特性均可在二极管上反映出来（详见教材）2．二极管的伏安特性1）正向特性当二极管的正向偏置电压较小时，二极管呈现较大的电阻，正向电流很小，几乎为零（详见教材）2）反向特性3）温度对二极管伏安特性的影响图1-11温度对二极管伏安特性的影响图1-11温度对二极管伏安特性的影响图1-11温度对二极管伏安特性的影响图1-11温度对二极管伏安特性的影响3．二极管的主要参数1）最大整流电流I最大整流电流IF2）最大反向工作电压U最大反向工作电压URM3）反向电流I反向电流IRM是指二极管未击穿时的反向电流。IRM4）最高工作频率f最高工作频率fM是指加在二极管两端的交流电压所允许的最高频率【学生】聆听、思考、理解、记忆实践应用【教师】带领学生到实操间进行实践操作——测试二极管的伏安特性1．准备工作（1）指导老师按4～5人为一组将学生进行分组，选出组长。（2）指导学生选择合适的工具和器材，填写表1-2。对二极管进行测试，判断二极管引脚的极性，并通过逐点法绘制二极管的伏安特性曲线。2．操作步骤【教师】组织学生根据要求进行操作1）设计试验方案2）试验准备与实施（1）判断二极管引脚的极性（2）用逐点法测试二极管的正向特性（3）用逐点法测试二极管的反向特性（4）绘制二极管的伏安特性曲线3）试验报告编写【学生】分组、设计实验方案、查阅资料、进行描述、编写实验报告、填写“任务工单”【教师】巡堂指导，根据学生表现，填写学习成果评价表课堂小结【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了半导体的基本知识和二极管，希望大家通过学习，掌握本征半导体和杂质半导体的知识，掌握二极管的结构、伏安特性和主要参数。。【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业（1）复习所学知识，完成课后相关习题并编写试验报告（2）本课作业布置二维码老师用扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务

课题1.2认识三极管课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握三极管的结构、电流放大作用、伏安特性和主要参数。技能目标：（1）能够正确判断三极管引脚的极性。（2）能够正确测试三极管的伏安特性。素质目标：（1）树立民族自尊心、自豪感和文化自信心。（2）增强实现中华民族伟大复兴的历史使命感。教学重难点教学重点：三极管的结构、伏安特性和主要参数。教学难点：三极管的电流放大作用和工作状态的判断，以及放大电路的非线性失真分析教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】复习上节课的知识，并提问：“PN结形成的机理？二极管的工作特性？”，并随机邀请学生回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：三极管传授新知【教师】讲解三极管1.2.1三极管的结构和电流放大作用1．三极管的结构由三层不同性质的半导体组合而成（详见教材）【师生互动】【教师】问题：集电区和发射区是相同类型的杂质半导体，是否可以互换？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答集电区和发射区虽然是相同类型的杂质半导体，但不能互换。2．三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用是由其内部载流子从发射区到集电区的运动中体现出来的（详见教材）1.2.2三极管的伏安特性1．输入特性当UCE为常数时，输入电路（基极电路）中IB与U图1-18三极管的输入特性曲线图1-19三极管的输出特性曲线【师生互动】【教师】问题：从图1-18，什么条件下三极管才会产生基极电流？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答由图1-18可以看出，在三极管的输入特性中也存在阈值电压，只有当发射结外加电压大于阈值电压时，三极管才会产生基极电流。硅三极管的阈值电压约为0.6V，锗三极管的阈值电压约为0.2V。2．输出特性当IB为常数时，输出电路（集电极电路）中的IC与U1）放大区输出特性曲线中近于水平的部分是放大区，三极管在这个区域处于放大状态（详见教材）2）饱和区输出特性曲线中相对于变化较小的区域是饱和区，三极管在这个区域处于饱和状态（详见教材）3）截止区对应曲线下方的区域是截止区，三极管在这个区域处于截止状态。此时，，，三极管不导通，同样也不能起电流放大作用。三极管处于截止状态的电压条件为：发射结反偏，集电结也反偏。1.2.3三极管的主要参数1．电流放大系数三极管的电流放大系数包括直流电流放大系数β和交流电流放大系数β。2．极间反向电流参数1）集电极-基极反向饱和电流I2）集电极-发射极穿透电流I3．极限参数1）集电极最大允许电流I2）集电极-发射极反向击穿电压U3）集电极最大允许耗散功率P【学生】聆听、思考、理解、记忆实践应用【教师】带领学生到实操间进行实践操作1．准备工作（1）指导老师按4～5人为一组将学生进行分组，选出组长。（2）指导学生选择合适的工具和器材，填写表1-7。对三极管进行测试，判断三极管的类型和引脚的极性，并通过逐点法绘制三极管的伏安特性曲线。2．操作步骤【教师】组织学生根据要求进行操作1）设计试验方案2）试验准备与实施（1）判断三极管的类型并确定其引脚的极性（2）用逐点法测试三极管的输入特性（3）绘制三极管的伏安特性曲线3）试验报告编写【学生】分组、设计实验方案、查阅资料、进行描述、编写实验报告、填写“任务工单”【教师】巡堂指导，根据学生表现，填写学习成果评价表课堂小结教师】简要总结本节课的要点本节课学习了三极管的结构、伏安特性和主要参数。【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业（1）复习所学知识，完成课后相关习题并编写试验报告（2）本课作业布置二维码老师用扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务

课题2.1认识基本放大电路课时4课时（180min）教学目标知识目标：（1）掌握放大电路的结构和分类。（2）掌握共发射极放大电路、分压偏置放大电路、共集电极放大电路结构和多级放大电路分析方法。技能目标：能够正确调试基本放大电路。素质目标：（1）弘扬爱国奋斗精神，树立建功立业信念。（2）厚植民族自豪感和科技自信心。教学重难点教学重点：基本放大电路的工作原理和性能分析教学难点：放大电路的非线性失真分析教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】介绍使用放大电路的原因和场合【学生】观察、聆听、记录传授新知【教师】讲解放大电路2.1.1放大电路概述放大电路主要由三极管（或场效应管）、电阻、电容和直流电源等构成【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：放大电路将能量较小的输入信号放大成能量较大的输出信号，增加的能量从哪里来？【学生】思考、回答【教师】总结学生的回答放大电路将能量较小的输入信号放大成能量较大的输出信号，增加的能量是由直流电源通过放大电路转换而来的，而不是放大电路本身产生的。2.1.2共发射极放大电路1．共发射极放大电路的结构图2-4共发射极放大电路图2-4共发射极放大电路2．共发射极放大电路的静态分析静态分析的目的主要是通过放大电路的静态工作点（由IB、IC、U近似估算法（详见教材）2）图解分析法【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：静态工作点的影响因素有哪些？【学生】思考、回答【教师】总结学生的回答3．共发射极放大电路的动态分析动态是指放大电路在有交流输入信号时的工作状态。此时，放大电路中的电流和电压都含有直流分量和交流分量。动态分析的目的是确定放大电路对信号的电压放大倍数Au，并分析放大电路的输入电阻ri和输出电阻ro图解分析法（详见教材）微变等效电路分析法（详见教材）2.1.3分压偏置放大电路1．分压偏置放大电路的静态分析分压偏置放大电路如图2-12（a）所示。它与共发射极放大电路的区别在于：三极管VT的基极连接有两个基极偏置电阻RB1和RB2，RB1和2．分压偏置放大电路的动态分析图2-13分压偏置放大电路的交流通路如图2-13所示为分压偏置放大电路的图2-13分压偏置放大电路的交流通路考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】介绍使用放大电路的原因和场合【学生】观察、聆听、记录传授新知2.1.4共集电极放大电路共集电极放大电路如图2-14所示。其中，交流信号从基极输入，从发射极输出，因此基于该电路制成的器件又称为射极输出器。1．共集电极放大电路的静态分析如图2-15所示为共集电极放大电路的直流通路。图2-14共集电极放大电路图2-15共集电极放大电路的直流通路2．共集电极放大电路的动态分析共集电极放大电路的交流通路如图2-16（a）所示，其微变等效电路如图2-16（b）所示，据此可分析其动态性能指标。a）交流通路（b）微变等效电路图2-16共集电极放大电路的交流通路及微变等效电路1）电压放大倍数Au2）输入电阻ri3）输出电阻共集电极放大电路的输出电阻为（此处不做推导）ro2.1.5多级放大电路上述放大电路都是单级放大电路，它们的放大倍数有限（详见教材）【学生】聆听、思考、理解、记忆实践应用【教师】带领学生到实操间进行实践操作1．准备工作（1）指导老师按4～5人为一组将学生进行分组，选出组长。（2）指导学生选择合适的工具和器材，填写表2-2。基本放大电路进行调试，并做好记录。2．操作步骤【教师】组织学生根据要求进行操作1）设计试验方案2）试验准备与实施1）连接电路2）计算静态值3）调试最佳静态工作点4）测量并计算电压放大倍数3）试验报告编写【学生】分组、设计实验方案、查阅资料、进行描述、编写实验报告、填写“任务工单”【教师】巡堂指导，根据学生表现，填写学习成果评价表课堂小结【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了放大电路的结构和分类，包含共发射极放大电路、分压偏置放大电路、共集电极放大电路结构和多级放大电路等分析方法。。希望大家通过学习，能够正确调试基本放大电路。【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业（1）复习所学知识，完成课后相关习题并编写试验报告（2）本课作业布置二维码老师用扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务教学反思

课题2.3认识功率放大电路课时2课时（90min）教学目标知识目标：熟悉功率放大电路的工作原理和功率放大器的性能参数。技能目标：能够正确测试集成功率放大器的性能指标。素质目标：（1）弘扬爱国奋斗精神，树立建功立业信念。（2）厚植民族自豪感和科技自信心。教学重难点教学重点：基本放大电路的工作原理和性能分析教学难点：放大电路的非线性失真分析教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】复习上节课的知识，并提问：“负反馈的分类和负反馈放大电路的基本类型”，并随机邀请学生回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：功率放大电路传授新知【教师】讲解功率放大电路2.3.1功率放大电路概述1．功率放大电路应满足的要求功率放大电路应满足以下要求。（1）具有足够大的输出功率。（2）具有较高的转换效率。（3）2．不同工作状态的功率放大电路根据三极管工作状态的不同，功率放大电路可分为甲类、乙类和甲乙类三种（详见教材）（a）甲类（b）乙类（c）甲乙类图2-25功率放大电路的静态工作点2.3.2OCL电路1．OCL电路的静态分析OCL电路属于乙类放大电路，其工作原理如图2-26所示。（a）输入信号波形（b）电路（c）输出信号波形图2-26OCL电路的工作原理2．OCL电路的动态分析设OCL电路的输入信号为正弦交流电压，当输入信号的波形位于正半周时（详见教材）3．OCL电路的性能参数1）最大输出功率OCL电路的输出功率为（2-26）负载获得的最大输出功率为（2-27）2）电源功率直流电源提供的功率为半个正弦波的平均功率，信号振幅越大，电流越大，电源功率也越大。电源功率（2-28）3）转换效率OCL电路的转换效率η为（2-29）当电路输出最大功率时，功率放大电路的转换效率达到最大，即（2-30）4）管耗在电源输入的直流功率中，有一部分会通过三极管转换为输出功率，剩余部分则消耗在三极管上，形成三极管的管耗。显然（2-31）有一最大值，当时，为（2-32）因此，单个三极管的为（2-33）2.3.3OTL电路OTL电路属于甲乙类功率放大电路，其工作原理如图2-27所示（详见教材）（a）输入信号波形（b）电路（c）输出信号波形图2-27OTL电路的工作原理【学生】聆听、思考、理解、记忆实践应用【教师】带领学生到实操间进行实践操作1．准备工作（1）指导老师按4～5人为一组将学生进行分组，选出组长。（2）指导学生选择合适的工具和器材，填写表2-14。连接集成功率放大器测试电路，并测试该集成功率放大器的最大输出功率和转换效率。2．操作步骤【教师】组织学生根据要求进行操作1）设计试验方案2）试验准备与实施（1）连接电路（2）测量静态工作点（3）测量并计算最大输出功率P（4）测量并计算转换效率η3）试验报告编写【学生】分组、设计实验方案、查阅资料、进行描述、编写实验报告、填写“任务工单”【教师】巡堂指导，根据学生表现，填写学习成果评价表课堂小结教师】简要总结本节课的要点本节课学习了功率放大电路的工作原理和功率放大器的性能参数。【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业（1）复习所学知识，完成课后相关习题并编写试验报告（2）本课作业布置二维码老师用扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务

课题2.2认识负反馈放大电路课时2课时（90min）教学目标知识目标：掌握反馈的分类和负反馈放大电路的基本类型。技能目标：能够正确调试负反馈放大电路。素质目标：（1）弘扬爱国奋斗精神，树立建功立业信念。（2）厚植民族自豪感和科技自信心。教学重难点教学重点：基本放大电路的工作原理和性能分析教学难点：放大电路的非线性失真分析教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】复习上节课的知识，并提问：“基本放大电路的工作原理和性能参数？”，并随机邀请学生回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：负反馈放大电路传授新知【教师】讲解负反馈放大电路2.2.1放大电路中的反馈1．反馈的基本概念反馈是指将放大电路输出端的信号，通过一定的电路形式作用到放大电路的输入端，对放大电路的输入量进行调整的措施（详见教材）图2-19反馈放大电路的结构2．反馈的分类反馈有多种分类方法：根据极性的不同，反馈可分为正反馈和负反馈两种；根据信号成分的不同，反馈可分为直流反馈和交流反馈两种；根据反馈量与输出量关系的不同，反馈可分为电压反馈和电流反馈两种；根据反馈量与输入量关系的不同，反馈可分为串联反馈和并联反馈两种。2.2.2负反馈放大电路的基本类型引入交流负反馈的放大电路通常称为负反馈放大电路，它有四种基本类型，分别为电压串联负反馈放大电路、电压并联负反馈放大电路、电流串联负反馈放大电路和电流并联负反馈放大电路，其原理框图如图2-20所示。（a）电压串联负反馈放大电路（b）电压并联负反馈放大电路（c）电流串联负反馈放大电路（d）电流并联负反馈放大电路图2-20负反馈放大电路四种类型的原理框图1．电压串联负反馈放大电路如图2-20（a）所示，电压串联负反馈放大电路的输入端和反馈电路的输出端相串联，反馈量取自输出电压，反馈量与输入量以电压的方式相叠加，即。2．电压并联负反馈放大电路如图2-20（b）所示，电压并联负反馈放大电路的输入端和反馈电路的输出端相并联，反馈量取自输出电压，反馈量与输入量以电流的方式相叠加，即。3．电流串联负反馈放大电路如图2-20（c）所示，电流串联负反馈放大电路的输入端和反馈电路的输出端相串联，反馈量取自输出电流，反馈量与输入量以电压的方式相叠加，即。4．电流并联负反馈放大电路如图2-20（d）所示，电流并联负反馈放大电路的输入端和反馈电路的输出端相并联，反馈量取自输出电压，反馈量与输入量以电流的方式相叠加，即。【学生】聆听、思考、理解、记忆实践应用【教师】带领学生到实操间进行实践操作1．准备工作（1）指导老师按4～5人为一组将学生进行分组，选出组长。（2）指导学生选择合适的工具和器材，填写表2-7。调试负反馈放大电路。2．操作步骤【教师】组织学生根据要求进行操作1）设计试验方案2）试验准备与实施（1）连接电路（2）判断负反馈的类型（3）测试负反馈对电压放大倍数的影响（4）测试负反馈对输入电阻的影响（5）测试负反馈对输出电阻的影响（6）测试负反馈对失真的改善作用3）试验报告编写【学生】分组、设计实验方案、查阅资料、进行描述、编写实验报告、填写“任务工单”【教师】巡堂指导，根据学生表现，填写学习成果评价表课堂小结教师】简要总结本节课的要点本节课学习了反馈的分类和负反馈放大电路的基本类型。【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业（1）复习所学知识，完成课后相关习题并编写试验报告（2）本课作业布置二维码老师用扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务

课题3.1认识集成运放课时2课时（90min）教学目标知识目标：掌握集成运放的结构、性能指标、理想模型和工作特性。技能目标：能够正确测试集成运放的性能指标。素质目标：（1）弘扬不畏艰难、奋勇向前的工作作风。（2）坚定科技成才、技能报国的理想信念。教学重难点教学重点：集成运算放大器的性能指标和理想模型，教学难点：集成运算放大器的应用电路分析，特别是负反馈对电路性能的影响。教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】复习上节课的知识，并提问：“负反馈的分类和负反馈放大电路的基本类型”，并随机邀请学生回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：功率放大电路传授新知【教师】讲解功率放大电路3.1.1集成运放概述1．集成运放的结构集成运放是一种具有很高放大倍数的多级放大电路，也是发展最早、应用最广的一种模拟集成电路。集成运放的结构主要有圆壳式、双列直插式和扁平式三种，其外形如图3-6所示。

（a）圆壳式（b）双列直插式（c）扁平式图3-6集成运放的外形2．集成运放电路的结构集成运放电路主要由四部分构成，即输入级、中间级、输出级和电源电路，如图3-7所示。图3-7集成运放电路的结构3.1.2集成运放的性能指标集成运放主要有以下性能指标。1．开环差模电压放大倍数A开环差模电压放大倍数Aud2．差模输入电阻r差模输入电阻rid3．开环输出电阻r开环输出电阻ro是指集成运放开环时的动态输出电阻。r4．共模抑制比KKCMR=|Aud/Auc|。KCMR5．最大差模输入电压U最大差模输入电压UIdmax6．最大共模输入电压U最大共模输入电压UIcmax是指集成运放所能承受的共模输入电压的最大值，当输入电压超过这个电压时，集成运放中的三极管将偏离放大区，7．输入失调电压UIO及其温度漂移在实际应用中，当集成运放的输入电压UI为零时，输出电压UO并不为零，为了使输出电压也为零，需要在集成运放两输入端加上额外的电压进行补偿，该补偿电压便是输入失调电压UIO。8．输入失调电流IIO及其温度漂移输入失调电流IIO反映了集成运放电路的对称程度。当UO=09．转换速率SR转换速率SR用于衡量集成运放在大信号作用时对信号变化速度的适应能力，它是集成运放在大信号作用下输出电压的最大变化率，即SR=10．供电电压范围集成运放允许的最小和最大安全工作电源电压（+UCC、11．功耗P功耗PD3.1.3集成运放的理想模型（1）开环差模电压放大倍数。（2）差模输入电阻。（3）开环输出电阻。（4）共模抑制比。（5）输入失调电压、输入失调电流及它们的温度漂移均为零。（6）当输入为零时，输出恒为零。3.1.4集成运放的工作特性BC段为集成运放工作的线性区，AB段和CD段为集成运放工作的非线性区（又称饱和区）。由于集成运放的电压放大倍数极高，因此BC段十分接近纵轴（详见教材）图3-8集成运放的传输特性曲线1．线性区的工作特性当工作在线性区时，集成运放可看作一个线性放大元件，其输出电压和输入差值电压之间的关系是线性关系，即（3-1）由于集成运放的，而uo是有限值，因此可认为u+这种特性称为“虚短”，即两个输入端之间的电压近似为零，相当于短路，但不是真正的短路。由于集成运放的，因此可认为两个输入端的电流近似为零，即i+=i这种特性称为“虚断”，即输入端相当于断路，但又不是真正的断路。利用“虚短”和“虚断”这两个特性，分析各种运算及处理电路的线性工作情况将十分简便。2．非线性区的工作特性当处于开环状态或同相输入端与输出端之间有通路（正反馈）时，集成运放工作在非线性区。此时，若反相输入端与同相输入端不等，则输出电压为正、负饱和值（或），即时，时，此外，当集成运放工作在非线性区时，两个输入端的输入电流也为零。在非线性区内，集成运放的“虚短”特性不存在。【学生】聆听、思考、理解、记忆实践应用【教师】带领学生到实操间进行实践操作1．准备工作（1）指导老师按4～5人为一组将学生进行分组，选出组长。（2）指导学生选择合适的工具和器材，填写表3-2。对集成运放的性能指标进行测试。2．操作步骤【教师】组织学生根据要求进行操作1）设计试验方案2）试验准备与实施1）测量并计算输入失调电压U（1）如图3-3所示连接电路，连接完毕并检查无误后，将直流稳压电源的正负极分别接CF741型集成运放的引脚7和引脚4。图3-3UIO和IIO测试电路（2）闭合开关K1和K2，使电阻RB1和RB2短接，用直流电压表测量此时的输出电压Uo1（3）将计算结果填入表3-3中，并与标准值比较，如果存在误差，则分析产生误差的原因。2）测量并计算输入失调电流I（1）如图3-3所示连接电路，接通直流稳压电源。（2）断开开关K1和K2，使电阻RB1和RB2接入电路。由于电阻RB1和RB2较大，因此流经它们的输入电流IB1和I其中，RB（3）将计算结果填入表3-3中，并与标准值比较，如果存在误差，则分析产生误差的原因。3）测量并计算开环差模电压放大倍数A（1）如图3-4所示连接电路，接通直流稳压电源。图3-4Aud（2）在集成运放的输入端输入频率为100Hz、大小为30～50mV的正弦交流信号，用双踪示波器观察输出波形。用交流毫伏表测量Uo和Ui，按下式计算A（3）4）测量并计算共模抑制比K（1）如图3-5所示连接电路，接通直流稳压电源。图3-5KCMR（2）在集成运放的输入端输入频率为100Hz、大小为1～2V的正弦交流信号，用双踪示波器观察输出波形。测量Uoc和Uic，并计算KCMRK（3）将计算结果填入表3-3中，并与标准值比较，如果存在误差，则分析产生误差的原因。表3-3集成运放的性能指标测试数据UIAK计算值标准值计算值标准值计算值标准值计算值标准值2～1050～100100～10680～863）试验报告编写【学生】分组、设计实验方案、查阅资料、进行描述、编写实验报告、填写“任务工单”【教师】巡堂指导，根据学生表现，填写学习成果评价表课堂小结教师】简要总结本节课的要点本节课学习了集成运放的结构、性能指标、理想模型和工作特性。【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业（1）复习所学知识，完成课后相关习题并编写试验报告（2）本课作业布置二维码老师用扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务教学反思

课题3.2了解集成运放的典型应用课时2课时（90min）教学目标知识目标：掌握集成运放在信号运算电路中的典型应用。技能目标：能够正确应用集成运放。素质目标：（1）弘扬不畏艰难、奋勇向前的工作作风。（2）坚定科技成才、技能报国的理想信念。教学重难点教学重点：集成运算放大器的典型应用教学难点：集成运算放大器的应用电路设计。教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】复习上节课的知识，并提问：“集成运算放大器的应用电路的要素？”，并随机邀请学生回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：集成运算放大器的典型应用传授新知【教师】讲解集成运算放大器的典型应用3.2.1比例运算电路比例运算电路是运算电路中最简单的电路，它的输出电压与输入电压成比例关系。1．反相比例运算电路同相输入端通过电阻接地，输入信号经电阻送到反相输入端，反馈电阻跨接在输出端和反相输入端之间。图3-11反相比例运算电路2．同相比例运算电路如果输入信号从同相输入端输入，输出信号与输入信号的相位相同，则该比例运算电路便称为同相比例运算电路，如图3-12所示（详见教材）图3-12同相比例运算电路3.2.2加法运算电路在同相比例运算电路的基础上增加几个输入支路，便可构成同相加法运算电路。反相加法运算电路的性能较好，应用较多，下面主要对其进行分析。反相加法运算电路如图3-14所示（详见教材）图3-14反相加法运算电路3.2.3减法运算电路如图3-15所示为用来实现两个电压和相减的减法运算电路，其中两个输入端都有信号输入，实际上它也是一种差分放大电路（详见教材）图3-15减法运算电路3.2.4积分运算电路在反相比例运算电路中，用电容代替电阻便可构成积分运算电路，如图3-16所示（详见教材） 图3-16积分运算电路3.2.5微分运算电路微分运算是积分运算的逆运算，因此将积分运算电路中输入端的电阻和反馈电容互换位置就可构成微分运算电路，如图3-18所示（详见教材）【学生】聆听、思考、理解、记忆实践应用【教师】带领学生到实操间进行实践操作1．准备工作（1）指导老师按4～5人为一组将学生进行分组，选出组长。（2）指导学生选择合适的工具和器材，填写表3-6。制作简易电子温度计，并对其进行调试。2．操作步骤【教师】组织学生根据要求进行操作1）设计试验方案2）试验准备与实施1）制作简易电子温度计如图3-9所示连接电路，连接完毕并检查无误后，接通12V直流稳压电源。2）测试简易电子温度计在室温条件下读取数显电压表的示数，并计算出摄氏温度，将结果填入表3-7中。简易电子温度计电路输出电压与摄氏温度的关系为。将热水注入热水袋，用热水袋接触AD590型温度传感器，观察数显电压表示数的变化，当其稳定后记录该示数并计算热水袋所对应的摄氏温度，将结果填入表3-7中。表3-7简易电子温度计测试数据测试条件室温接触热水袋后测试结果测量值/V计算值/℃测量值/V计算值/℃【思考】实际中的电子温度计往往要比上述简易电子温度计结构更加复杂，功能也更具有针对性。试讨论上述简易电子温度计要应用于实际可能会面临哪些问题。应该如何改进设计，来解决这些问题呢？【学生】思考、讨论3）试验报告编写【学生】分组、设计实验方案、查阅资料、进行描述、编写实验报告、填写“任务工单”【教师】巡堂指导，根据学生表现，填写学习成果评价表课堂小结教师】简要总结本节课的要点本节课学习了集成运放在信号运算电路中的典型应用。【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业（1）复习所学知识，完成课后相关习题并编写试验报告（2）本课作业布置二维码老师用扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务教学反思

课题4.1认识整流滤波电路课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握单相半波整流电路和单相桥式整流电路的结构和工作原理。（2）掌握电容滤波电路、电感滤波电路和复式滤波电路的结构和工作原理。技能目标：（1）能够正确选择直流稳压电源的主要元件。（2）能够正确调试整流滤波电路。素质目标：（1）厚植爱党爱国、奉献社会的家国情怀。（2）树立严谨细致的工作作风，弘扬奋发向上的进取精神。教学重难点教学重点：直流稳压电源的组成结构和工作原理教学难点：整流滤波电路教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】介绍直流稳压电源的应用场合和重要性，导入本节课课题：直流稳压电源【学生】聆听、记录传授新知【教师】讲解直流稳压电源4.1.1整流电路整流电路是指将交流电变换为直流电的电路，它利用半导体器件的单向导电性，使交流电周期性地导通和截止，从而使负载得到单方向脉动的直流电（详见教材）1．单相半波整流电路1）工作原理单相半波整流电路如图4-5（a）所示，它主要由电源变压器T、整流二极管VD和负载构成。其中，电源变压器一次电压为，二次电压为，这两个电压均为正弦交流电压（详见教材）（a）电路（b）电压波形图4-5单相半波整流电路2）性能参数单相半波整流电路的主要性能参数为负载上的直流电压和直流电流。负载上的直流电压是指一个周期内输出电压的平均值，即（4-1）负载上的直流电流为（4-2）3）整流二极管的选择整流二极管的型号一般应根据最大整流电流和最大反向工作电压来选择。在单相半波整流电路中，整流二极管的最大整流电流与流过负载的直流电流相等，即（4-3）整流二极管截止时所承受的最大反向工作电压与电源变压器二次电压的最大值相等，即（4-4）一般情况下，电网电压允许在其额定值的范围内波动，因此在选择整流二极管时，其最大整流电流和最大反向工作电压应留有至少10%的裕量，以保证整流二极管安全工作。2．单相桥式整流电路由四个整流二极管构成，如图4-6（a）所示（详见教材）（a）电路（b）电路的简化画法图4-6单相桥式整流电路1）工作原理在单相桥式整流电路中，当电压在正半周时，A点电位高于B点电位，整流二极管、正向导通，整流二极管、反向截止（详见教材）2）性能参数与单相半波整流电路一样，单相桥式整流电路的主要性能参数也是负载上的直流电压和直流电流。负载上的直流电压为（4-5）负载上的直流电流为（4-6）3）整流二极管的选择单相桥式整流电路的整流二极管可根据最大整流电流和最大反向工作电压来选择。在单相桥式整流电路中，两对整流二极管交替导通，两者仅在电压的半个周期内流过电流，因此每个整流二极管的最大整流电流为负载上直流电流的一半，即（4-7）每个整流二极管的最大反向工作电压为（4-8）4.1.2滤波电路利用整流电路虽然可以把交流电转换为单一方向的直流电，但该直流电含有较大的脉动成分，不能保证电子设备正常工作。1．电容滤波电路电容滤波电路是最常见、最简单的滤波电路，它由滤波电容C与负载并联而成，可利用滤波电容的充放电来过滤输出电压的脉动成分。如图4-8所示为单相桥式整流电容滤波电路。图4-8单相桥式整流电容滤波电路滤波电容一般采用电解电容，在接线时需要注意该电容的正、负极性。1）工作原理在单相桥式整流电容滤波电路中，当在正半周且（电容两端电压）时，、正向导通，此时，给供电的同时对C充电，当充到最大电压（即）时（详见教材）图4-9单相桥式整流电容滤波电路的输出波形2）负载上电压的计算采用电容滤波时，输出电压的平均值一般用以下公式估算，即（桥式、全波）（4-9）（半波）（4-10）3）滤波电容的选择滤波电容的放电时间常数（）越大，则放电过程越慢，输出电压越高、脉动越小，即滤波效果越好。一般要求（桥式、全波）（4-11）（半波）（4-12）式中：T——交流电源电压的周期。电容滤波电路适用于要求输出电压较高、负载电流较小，并且负载较为稳定的电路中。2．电感滤波电路电感滤波电路由电感L和负载串联而成，它利用电感对交流电压阻抗大的特点来过滤输出电压的脉动成分，从而使得到平稳的电压（详见教材）图4-10单相桥式整流电感滤波电路3．复式滤波电路为了得到更好的滤波效果，可以将电感、电容、电阻按照一定的方式构成复式滤波电路。常用的复式滤波电路有Γ型LC、Π型LC和Π型RC三种类型，如图4-11所示。（a）Γ型LC复式滤波电路（b）Π型LC复式滤波电路（c）Π型RC复式滤波电路图4-11复式滤波电路这几种常用复式滤波电路的适用范围如表4-4所示。表4-4常用复式滤波电路的适用范围常用复式滤波电路适用范围Γ型LC复式滤波电路适用于电流较大、要求输出电压非常平稳的情况，更适用于高频电压电路Π型LC复式滤波电路该电路的滤波效果比Γ型LC复式滤波电路的更好，但整流二极管的冲击电流较大，因此更适用于输出小电流的情况Π型RC复式滤波电路该电路用电阻R代替了Π型LC复式滤波电路中的电感L，克服了电感线圈体积大而笨重、成本高的缺点；电阻R越大、电容C越大，该电路滤波效果越好，但电阻R太大会使直流电压降增加，因此该电路主要适用于输出电流较小且又要求输出电压脉动小的情况【学生】聆听、思考、理解、记忆实践应用【教师】带领学生到实操间进行实践操作1．准备工作（1）指导老师按4～5人为一组将学生进行分组，选出组长。（2）指导学生选择合适的工具和器材，填写表4-2。对半波整流滤波电路和桥式整流滤波电路进行调试。2．操作步骤【教师】组织学生根据要求进行操作1）设计试验方案2）试验准备与实施1）调试半波整流滤波电路（1）如图4-1（a）所示连接电路。（2）将低压交流电源调至12V的位置，然后用导线将低压交流电源接入电路。（3）首先，断开开关S，用示波器分别测量和的波形，根据测量结果，在图4-3中绘制输入、输出电压的波形；然后，将数字万用表调至交流电压检测挡，测量输入电压，测量值为；最后，将数字万用表调至直流电压检测挡，测量输出电压，测量值为。图4-3半波整流滤波电路输入、输出电压的波形（4）测挡，测量此时的输出电压，测量值为。（5）尝试改变负载电阻，观察输出电压波形发生的变化。2）调试桥式整流滤波电路（1）如图4-1（b）所示连接电路。（2）将低压交流电源调至12V的位置，然后用导线将低压交流电源接入电路。（3）中绘制输入、输出电压的波形；然后，将数字万用表调至交流电压检测挡，测量输入电压，测量值为；最后，将数字万用表调至直流电压检测挡，测量输出电压，测量值为。图4-4桥式整流滤波电路输入、输出电压的波形（4）闭合开关S，观察示波器上输出电压波形的情况，将数字万用表调至直流电压检测挡，测量此时的输出电压，测量值为。（5）尝试改变负载电阻，观察输出电压波形发生的变化。3）试验报告编写【学生】分组、设计实验方案、查阅资料、进行描述、编写实验报告、填写“任务工单”【教师】巡堂指导，根据学生表现，填写学习成果评价表课堂小结【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了单相半波整流电路和单相桥式整流电路的结构和工作原理，电容滤波电路、电感滤波电路和复式滤波电路的结构和工作原理。【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业（1）复习所学知识，完成课后相关习题并编写试验报告（2）本课作业布置二维码老师用扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务教学反思

课题4.2认识稳压电路课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握稳压管稳压电路和串联型稳压电路的结构和工作原理。（2）熟悉三端集成稳压器的基本知识。技能目标：能够正确测试集成直流稳压电源。素质目标：（1）厚植爱党爱国、奉献社会的家国情怀。（2）树立严谨细致的工作作风，弘扬奋发向上的进取精神。教学重难点教学重点：稳压电路。教学难点：直流稳压电源的稳压原理和调整管的选择，以及三端集成稳压器的应用。教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】复习上节课的知识，并提问：“直流稳压电源的组成结构和工作原理？”，并随机邀请学生回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：稳压电路传授新知【教师】讲解稳压电路4.2.1稳压电路1．稳压管稳压电路稳压管稳压电路是最简单的直流稳压电路，它由稳压管和限流电阻R构成，如图4-14（a）所示。如图4-14（b）所示为稳压管的伏安特性曲线。（a）稳压管稳压电路（b）稳压管的伏安特性曲线图4-14稳压管稳压电路及稳压管的伏安特性曲线1）工作原理在稳压管稳压电路中，当负载电阻不变、输入电压增大时，将随之增大，即增大（详见教材）2）元件的选择（1）稳压管一般按下式选取：（4-13）（2）限流电阻的大小受其他参数（如输入电压、负载电流、最大稳定电流、最小稳定电流等）因素的影响，一般按下式选取：（4-14）2．串联型稳压电路串联型稳压电路克服了稳压管稳压电路输出电压不可调、输出电流变化范围小的缺点，多用于对输出电流要求较高的情况。1）电路结构及各部分的作用串联型稳压电路如图4-15所示。它由取样电路、基准电压电路、比较放大电路和调整电路四部分构成。图4-15串联型稳压电路（1）取样电路由电阻、和构成，它可将输出电压的一部分（即）送到比较放大电路。（2）基准电压电路由稳压二极管和电阻R构成，用于为整个稳压电路提供一个稳定的基准电压，作为调整和比较的标准。（3）比较放大电路是一个集成运放，它将取样电压与基准电压进行比较放大，并将比较放大后的电压送到调整管VT的基极。（4）调整电路由调整管VT构成，调整管VT的基极电位动态反映了整个稳压电路输出电压的变化，控制基极电位就可控制的大小。2）稳压过程由图4-15可知，当因电网电压的波动或负载电阻的变化等而使输出电压增大（或减小）时，取样电路将这一变化趋势（即取样电压）输送到集成运放的反相输入端，与集成运放同相输入端的电位（即基准电位）（详见教材）3）输出电压的可调范围在如图4-15所示的电路中，若将其中的集成运放看作集成运放，当电位器的游标调至最下端时，输出电压最大，为（4-15）当电位器的游标调至最上端时，输出电压最小，为（4-16）4）调整管的选择在串联型稳压电路中，调整管的安全工作是电路正常工作的前提。在选择调整管VT时主要考虑其极限参数，即集电极最大允许电流、集电极-发射极反向击穿电压和集电极最大允许耗散功率，这些参数应满足（4-17）在实际选用调整管时，不但要考虑一定的裕量，还应按相关手册规定采取必要的散热措施。4.2.2三端集成稳压器随着科技的发展，稳压电路也可以被制成集成器件，即集成稳压器。集成稳压器因体积小、可靠性高、价格低廉等优点而得到了广泛的应用（详见教材）1．三端固定式集成稳压器1）外形和图形符号CW7800系列和CW7900系列三端固定式集成稳压器的外形和图形符号如图4-16所示，这两种三端固定式集成稳压器均有输入端、输出端和公共地端三个引脚。（a）外形（b）图形符号图4-16CW7800系列和CW7900系列三端固定式集成稳压器的外形和图形符号2）型号的组成及含义三端固定式集成稳压器型号的组成及含义如图4-17所示。图4-17三端固定式集成稳压器型号的组成及含义CCV、12V、15V、18V、24V七种，最大输出电流主要有0.1A、0.5A、1A、1.5A等四种。CW7815型三端固定式集成稳压器的主要参数如表4-8所示。表4-8CW7815型三端固定式集成稳压器的主要参数输出电压最大输入电压最小输入输出压差最大输出电流输出电阻电压变化率15V35V2～3V1.5A0.03～0.15Ω0.1%～0.2%2．三端可调式集成稳压器1）外形和图形符号CW317系列和CW337系列三端可调式集成稳压器的外形和图形符号如图4-18所示，它们均有输入端、输出端和调整端三个引脚。（a）外形（b）图形符号图4-18CW317系列和CW337系列三端可调式集成稳压器的外形和图形符号2）型号的组成及含义三端可调式集成稳压器型号的组成及含义如图4-19所示。图4-19三端可调式集成稳压器型号的组成及含义【学生】聆听、思考、理解、记忆实践应用【教师】带领学生到实操间进行实践操作1．准备工作（1）指导老师按4～5人为一组将学生进行分组，选出组长。（2）指导学生选择合适的工具和器材，填写表4-6。对图4-12所示的集成直流稳压电源测试电路进行测试。2．操作步骤【教师】组织学生根据要求进行操作1）设计试验方案2）试验准备与实施1）连接电路如图4-12所示在万能实验板上连接电路。2）通电检查观察电路有无烧焦、放电火花等异常现象。如有异常应立即切断电源，查明原因、排除故障后再接通电源。若电路正常，则用数字万用表的交流电压检测挡测量电源变压器T的电压。其中，一次电压应为220V左右，二次电压应为18V左右。用直流电压检测挡测量整流滤波后的直流输出电压应为22V左右。3）测试输出电压调节电阻，则应在1.25V和22V之间连续可调。若的调节范围达不到要求，则应重新调整和的阻值。4）测试输出电流1.5A，此时CW317型三端集成稳压器、电源变压器等元器件应无异常现象发生。注意：在连接电路时，四个整流二极管和滤波电容C1的极性不能接反，否则可能会烧毁CW317型三端集成稳压器，甚至烧毁电源变压器。课后思考：任何生产活动都要以安全为前提，请查阅资料，搜集、整理安全生产相关法律法规和企业安全生产制度。3）试验报告编写【学生】分组、设计实验方案、查阅资料、进行描述、编写实验报告、填写“任务工单”【教师】巡堂指导，根据学生表现，填写学习成果评价表课堂小结教师】简要总结本节课的要点本节课学习了稳压管稳压电路和串联型稳压电路的结构和工作原理，三端集成稳压器的基本知识。【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业（1）复习所学知识，完成课后相关习题并编写试验报告（2）本课作业布置二维码老师用扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务教学反思

课题5.1掌握逻辑代数的基本知识课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）熟悉数字电路的基本概念。（2）掌握数制转换和编码的方法以及常用的逻辑运算方法。技能目标：能够正确进行数制转换运算。素质目标：（1）弘扬刻苦钻研、精益求精的工匠精神。（2）培养逻辑严谨、辩证统一的科学思维。教学重难点教学重点：基本逻辑电路的逻辑功能和逻辑表达式教学难点：组合逻辑电路的化简和逻辑函数的变换教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】介绍逻辑电路的适用场合和重要性，导入本节课课题：基本逻辑电路与组合逻辑电路【学生】聆听、记录传授新知【教师】讲解逻辑代数的基本知识5.1.1数字电路概述电子电路中的信号分为模拟信号和数字信号两大类。其中，模拟信号在时间上或振幅上是连续的，如图5-3（a）所示；数字信号在时间上和振幅上都是不连续的，如图5-3（b）所示。（a）模拟信号（b）数字信号图5-3模拟信号和数字信号的电压-时间波形5.1.2数制转换1．二进制数、八进制数和十六进制数转换为十进制数将二进制数、八进制数和十六进制数转换为十进制数，只需要如下式展开相加即可。2．十进制数转换为二进制数、八进制数和十六进制数1）十进制整数转换为二进制数、八进制数和十六进制数将十进制整数转换为二进制数、八进制数和十六进制数的方法为“除基数取余”，直到商为0。例如，将十进制数46转换为二进制数，其计算过程如下。2225b12222b2余0462311210b0b3b4b5读取顺序余1余0余1余1余1由此可得：。2）十进制小数转换为二进制、八进制、十六进制数数部分为0或达到规定的精度为止。例如，将十进制数0.562转换为二进制数的计算过程如下。取整读取顺序1读取顺序00013．二进制数与十六进制数之间的相互转换由于十六进制数的基数为16，，因此4位二进制数就相当于1位十六进制数。二进制数转换为十六进制数的方法为：将二进制数整数部分从低位到高位每4位分为一组（详见教材）4．二进制数与八进制数之间的相互转换二进制数与八进制数之间的转换同二进制数与十六进制数之间的转换方法相似，即将3位二进制数分为一组进行转换即可。5.1.3编码用若干位二进制数按一定的组合方式组合起来，以表示数和字符等信息的过程称为编码，这些特定的二进制数则称为代码。1．BCD码若用4位二进制数来表示1位十进制数中的0～9这十个数码，则这些二进制数称为二-十进制码，简称BCD码（binarycodeddecimal）。BCD码用4位二进制数码表示的只是十进制数的一位。如果要表示一个多位十进制数，则应先将其每一位用BCD码表示，然后把它们组合起来。1）8421码、2421码和5421码8421码、2421码和5421码都属于恒权码，4位二进制数的每一位都有一定的位权（详见教材）2）余3码余3码与恒权码不同，若把每个余3码看作一个4位二进制数，则它的数值要比它所代表的十进制数多3。2．格雷码格雷码是一种常见的无权码。如表5-5所示为4位格雷码与十进制数的对照表（详见教材）5.1.4逻辑运算逻辑代数的基本运算有与、或、非三种。为了便于理解它们的含义，下面以指示灯的三种控制电路为例，分别对其进行介绍。如图5-4所示为指示灯的三种控制电路，设A、B分别表示两个开关的状态，并以1表示开关闭合，0表示开关断开；Y表示指示灯的状态，并以1表示指示灯亮，0表示指示灯不亮。（a）用于说明与运算的电路

（b）用于说明或运算的电路（c）用于说明非运算的电路图5-4指示灯的三种控制电路1．基本逻辑运算1）与运算与运算的逻辑式为（5-1）2）或运算或运算的逻辑式为（5-2）3）非运算非运算的逻辑式为（5-3）2．复合逻辑运算实际的逻辑运算往往要比与、或、非运算复杂得多，不过任何复杂的逻辑运算都可以由这三种基本逻辑运算组合而成。在实际应用中，为了减少逻辑门的数目，使数字电路的设计更方便，还常常使用以下几种复合逻辑运算。1）与非运算2）或非运算所示。表5-9与非运算真值表表5-10或非运算真值表ABY（）ABY（）0010010110101011001101103）异或运算异或运算的逻辑关系为：当两个变量取值相同时，逻辑函数值为0；当两个变量取值不同时，逻辑函数值为1。异或运算真值表如表5-11所示，其图形符号如图5-2（c）所示。4）同或运算同或运算的逻辑关系与异或运算的相反，即当两个变量取值相同时，逻辑函数值为1；否则，逻辑函数值为0。同或运算真值表如表5-12所示，其图形符号如图5-2（d）所示。表5-11异或运算真值表表5-12同或运算真值表ABY（）ABY（）0000010110101011001101113．逻辑运算的基本