模拟电子技术项目化教程（第2版）教学教案

教案课程代码：0231003课程名称：模拟电子技术课程性质：□必修课□限选课□任选课学时/学分：80/5授课专业：应用电子技术授课教师：使用学期：审批意见：签字：日期：

序号NO1课题半导体基础知识；二极管的结构、符号及单向导电性教学时数2学时课型理论课教学目标知识目标：了解课程性质、内容；了解半导体基本概念和PN结特性；掌握二极管结构、符号及伏安特性（单向导电性）能力目标：能够解释PN结及二极管的伏安特性；能知晓二极管的各种类型、认识常用二极管及符号的表示重点难点重点：PN结及其单向导电特性和二极管符号及伏安特性难点：二极管单向导电的特性采用教法讲授+实物演示学法建议自学、讨论教学过程设计一、课题引入1．电子技术的发展与应用2．电子电路的概念3．半导体二极管是最简单的电子器件，但应用十分广泛二、主要知识/技能点及实施步骤1.半导体的基础知识（1）半导体定义半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。常用的半导体材料有硅（Si）、锗（Ge）、硒（Se）和砷化镓（GaAs）等。（2）本征半导体及特性本征半导体：纯净的不含任何杂质、晶体结构排列整齐的半导体。共价键：相邻原子共有价电子所形成的束缚。半导体中有自由电子和空穴两种载流子参与导电。空穴产生：价电子获得能量挣脱原子核吸引和共价键束缚后留下的空位，空穴带正电（3）杂质半导体N型半导体：在四价的本征半导体(硅)中掺入微量五价元素(磷)，就形成了N型半导体。P型半导体：在四价的本征半导体(硅)中掺入微量三价元素(硼)就形成P型半导体杂质半导体中多数载流子的产生见图掺杂半导体共价健结构示意图(a)N型半导体(b)P型半导体结论：N型半导体中自由电子为多数载流子，简称多子，空穴为少数载流子，简称少子；P型半导体中空穴为多子，自由电子为少子；杂质半导体中，多子的浓度主要由掺杂浓度决定，而少子只与温度有关。（4）PN结的形成及特性通过一定的生产工艺把半导体的P区和N区部分结合在一起，则它们的交界处就会形成一个具有单向导电性的薄层，称为PN结2．二极管的结构、图形符号及分类（1）二极管制作、符号以PN结为管芯，在P区和N区均接上电极引线，并以外壳封装，就制成了半导体二极管，简称二极管。二极管内部结构示意图、图形符号(a)内部结构(b)图形符号二极管电路符号：箭头方向表示二极管导通时的电流方向（2）二极管的分类按所用材料不同划分：硅管和锗管；按制造工艺不同划分：①点接触型：结电容很小，允许通过的电流也很小（几十毫安以下），适用于高频检波、变频、高频振荡等场合。2AP系列和2AK系列；②面接触型：允许通过的电流较大，结电容也大，工作频率较低，用作整流器件。如国产硅二极管2CP和2CZ系列；③硅平面型，2CK系列开关管。（3）型号命名方法例：2AP9，“2”表示电极数为2，“A”表示N型锗材料，“P”表示普通管，“9”表示序号。3．二极管的单向导电特性及伏安特性（1）二极管的单向导电特性二极管阳极电位高于阴极电位，称为二极管(PN结)正向偏置，简称正偏；二极管阳极电位低于阴极电位，称为二极管(PN结)反向偏置，简称反偏。二极管正偏导通，反偏截止的这种特性称为单向导电性。（2）二极管的伏安特性二极管的伏安特性曲线如图下所示，分为三部分：(a)正向特性(b)反向特性(c)反向击穿特性(a)正向特性：①OA段为死区，此时正偏电压称为死区电压Uth，硅管0.5V，锗管0.1V。②AB段为缓冲区。③BC段为正向导通区。当u≥Uth时，二极管才处于完全导通状态，导通电压UF基本不变。硅管为0.7~0.8V,一般取0.7V，锗管为0.2~0.3V，通常取0.2V。当二极管为理想二极管时，UF＝0。(b)反向特性：如图OD段所示，二极管处于截止状态，在电路中相当于开关处于关断状态。(c)反向击穿特性：如图所示，反向电流在E处急剧上升，这种现象称之为反向击穿（Reversebreakdown），此时所对应的电压为反向击穿电压UBR。对于非特殊要求的二极管，反向击穿时会使二极管PN结过热而损坏。三、小结1．半导体具有的特性：热敏性、光敏性，掺杂性2．PN结的形成及特性3．二极的符号、类型及伏安特性备注二极管内部核心是一个PN结。二极管型号命名方法思考与练习1.本征半导体的特性？2.简述PN结的单向导电特性？3.常用二极管有哪些？符号有何异同？教学反思

序号NO2课题二极管的主要参数及应用教学时数2学时课型理论课教学目标知识目标：掌握二极管的主要参数及极性判别方法；熟悉二极管的限幅、整流等作用能力目标：能用用万用表电阻挡测二极管正、反向电阻加以判别二极管的极性及好坏；能分析整流电路的工作原理及参数的估算、整流二极管的选用重点难点重点：二极管的判别、简单应用；整流电路的工作原理、输出与输入的电压电流关系难点：二极管的参数及选用；限幅电路的分析；桥式整流电路的工作原理采用教法讲授学法建议自学、讨论教学过程设计一、复习1．二极管的符号及分类2．二极管的单向导电性二、主要知识1.温度对二极管的影响温度升高1℃，硅和锗二极管导通时的正向压降UF将减小2.5mv左右。温度每升高10℃，反向电流增加约一倍。温度升高UBR下降。2．二极管的主要参数最大整流电流IFIF为指二极管长期运行时允许通过的最大正向直流电流。(a)IF与PN结的材料、面积及散热条件有关；(b)大功率二极管使用时，一般要加散热片；(c)在实际使用时，流过二极管最大平均电流不能超过IF，否则二极管会因过热而损坏。最高反向工作电压URM（反向峰值电压）(a)URM为二极管在使用时允许外加的最大反向电压。URM=UBR。(b)实际使用时，二极管所承受的最大反向电压值不应超过URM，以免二极管发生反向击穿。反向电流IRIR是指在室温下，二极管未击穿时的反向电流值。最高工作频率二极管的工作频率若超过一定值，就可能失去单向导电性，这一频率称为最高工作频率。主要由PN结的结电容的大小来决定。必须注意的是，手册上给出的参数是在一定测试条件下测得的数值。如果条件发生变化，相应参数也会发生变化。因此，在选择使用二极管时注意留有余量。3.二极管好坏与极性的判别（1）直观识别二极管极性（根据经验）（2）用万用表电阻挡测二极管正、反向电阻加以判断二极管性能简易测试示意图可使用万用表电阻档通过测量二极管的正、反向电阻值，来判别其阳极、阴极。可使用万用表R×1k、R×100档对二极管性能进行简易测试。4.二极管的简单应用（1）二极管限幅电路单向限幅电路单向限幅电路（a）电路图（b）波形图双向限幅电路双向限幅电路（a）电路图（b）波形图（2）二极管钳位电路（3）低电压稳压电路5.二极管整流电路市电（交流电网）变为稳定的直流电需经过变压、整流、滤波和稳压四个过程。利用二极管的单向导电性，将大小和方向都随时间变化的工频交流电变换成单方向的脉动直流电的过程称为整流。有时将变压器、整流电路和滤波电路一起统称为整流器。（1）单相半波整流电路电路组成和工作原理电路组成：单相半波整流电路如下图所示，图中T为电源变压器,RL为电阻性负载电路工作原理正半周u2瞬时极性a(+)，b(-)，VD正偏导通，二极管和负载上有电流流过。若向压降UF忽略不计，则uo=u2。负半周u2瞬时极性a(-)，b(+)，VD反偏截止，IF≈0，uD=u2。负载RL上电压和电流波形见下图（b）、（c）。uo为u2的半个周期，故称半波整流电路。uo、iL为单向脉动直流电压、电流。设变压器二次绕组的交流电压u2=√2U2sinωt，式中，U2为二次电压有效值。u2的波形如下图（a）所示半波整流电路波形图直流电压与电流的估算负载上的直流电压是指一个周期内脉动电压的平均值整流二极管的选择根据流过二极管电流的平均值和它所承受的最大反向电压来选择二极管的型号二极管的正向电流等于负载电流平均值二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压电路的优缺点：电路结构简单，使用的元件少，但电源的利用率低，输出的直流成份比较低，输出波形的脉动大。（2）单相桥式整流电路电路组成和工作原理单相桥式整流电路如下图所示单相桥式整流电路工作原理u2正半周：u2瞬时极性a(+)，b(-)。二极管VD1、VD3正偏导通，VD2、VD4反偏截止。导电回路为a→VD1→RL→VD3→b,负载上电压极性上正下负。u2负半周：u2瞬时极性a(-)，b(+)。二极管VD1、VD3反偏截止，VD2、VD4正偏导通，导电回路为b→VD2→RL→VD4→a，负载上电压极性同样为上正下负。波形错接二极管会形成很大短路电流而烧毁；正确接法是共阳端和共阴端接负载，而另外两端接变压器二次绕组。直流电压与电流的估算输出电压的平均值Uo(AV)和电流平均值IL（AV）及系数等均与全波整流电路相同，即UO(AV)=0.9U2，IL(AV)=0.9U2/RL，γ=0.48。整流二极管的选择每只二极管只在变压器副边电压的半个周期通过电流，所以每只二极管的平均电流只有负载电阻上电流平均值的一半二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压三、小结1．用万用表电阻挡判断二极管：二极管正向直流电阻小，反向直流电阻大2．单相桥式整流电路的工作原理、直流电压与电流的估算及整流二极管的选择备注思考与练习1．如何判别二极管的好坏与极性？2．单项半波整流电路的输出电压与输入电压的关系如何？3．桥式整流电路中二极管该如何连接？输出电压是输入电压的多少倍？教学反思

序号NO3课题特殊二极管：稳压二极管及并联型稳压电路、发光二极管及应用、光敏二极管介绍教学时数2学时课型理论课教学目标知识目标：掌握稳压二极管符号、伏安特性、参数；了解管子主要用途；熟悉并联型稳压电路的电路结构及工作原理能力目标：能在电路中认识各种特殊二极管及了解其主要用途；能分析并联型稳压电路的工作原理重点难点重点：掌握稳压管的伏安特性、主要参数及应用；发光二级管的结构及工作原理难点：分析并联型稳压电路的工作原理采用教法讲授、对比学法建议自学、讨论教学过程设计一、复习、课题引入1．普通二极管具有单向导电性2．电源电压的稳定、电源指导灯等二、主要知识1．稳压二极管（1）稳压二极管的结构及功能稳压二极管就是通过半导体特殊工艺处理后，使它具有很陡峭的反向击穿特性的二极管。又称齐纳二极管，简称稳压管。常用稳压二极管有2CW和2DW系列（2）稳压二极管的稳压特性及符号（用伏安特性分析）稳压二极管图形符号、伏安特性（a)图形符号（b)伏安特性稳压管的工作条件：外加电压反偏且大于反向击穿电压，即工作在反向击穿区。工作电流I必须满足：IZ＜I＜IZmax。（3）稳压二极管的主要参数稳定电压UZ它是指稳压管中电流为规定值IZ时的反向击穿电压。稳定电流IZ它是指保持稳定电压UZ时的电流。也就是管子的最小稳定电流IZmin＝IZ。当反向击穿电流小于IZmin时，管子不能稳压或效果不好。最大耗散功率PM和最大工作电流IZMPM为稳压管所允许的最大功率，IZM为稳压管允许流过的最大工作电流，超过PM或IZM时，管子因温度过高而损坏。PM＝UZIZM动态内阻rZ它是指稳压管两端电压变化量ΔUZ与相应电流变化量ΔIZ之比值。它反映管子的稳压性能，rZ越小，稳压性能越好。2．并联稳压电路组成及其工作原理（1）并联稳压电路的组成因稳压管与负载并联而得名，又称硅稳压管稳压电路。图中R为限流电阻，限制IZ，防止超过IZM而损坏硅稳压二极管稳压电路（2）并联稳压工作原理电源不稳定的主要原因：①电网电压波动；②RL变化。稳压原理：从以上分析可知，硅稳压管电路能稳定输出电压，是稳压管和限流电阻起决定作用，即利用硅稳压管反向击穿时电压稍有变化引起反向击穿电流很大的变化，再通过限流电阻R把电流变化转换成电阻上电压的变化,以稳定输出电压。3．并联稳压电路元器件的选择（1）电路中限流电阻的选择当输入直流电压最低（UImin）而负载电流最大（ILmax）时，IZ最小，其值应大于Izmin，否则稳压管不能可靠地稳压。当输入直流电压最高(UImax)而负载电流最小时（IL=0），IZ最大，其值小于IZM，否则，会使稳压管过热而损坏。即R应满足：（2）稳压二极管的选择UZ选取UZ＝UOIZM选取IZM＝(2~3)ILmax4．并联稳压电源的使用场合及故障分析（1）并联稳压电源适用场合并联稳压电源电路结构简单、使用元件少。但稳压值不能调节。因此，故这种稳压电路适用于电压固定、负载电流小、负载变动不大的场合（2）电路故障分析例：如下图所示电路，先对关键点对地电压进行测试。若UO=UZ、UI≈（1.1～1.2）U2说明电路工作正常。若UI≈0.9U2，一般为滤波电容开路所致。解：若输出电压为0.7V，说明稳压二极管极性接反，正偏导通。若UO＜0.45U2，一般是因桥式整流电路一个二极管和电解电容开路所致。这样，电路变为半波整流电路（无电容滤波），UI≈0.45U2，稳压管两端电压低于反向击穿电压处于截止状态，不能稳压。输出电压为负载电阻与限流电阻的分压，UO=0.45U2RL/(R+RL)。5．发光二极管（1）发光二极管的工作原理是将电能转换成光能的器件；工作条件：正向偏置；一般工作电流几十mA，导通电压(1~2)V（2）发光二极管的符号及分类符号：特性：发光类型：可见光，红、黄、绿不可见光，红外光6．光电二极管符号和特性将光能转换为电能三、小结1．各种特殊二极管电路符号、功能及应用2．并联型稳压电路的工作原理及电路中元件选择备注制造：特殊工艺制造的面接触型硅二极管。稳压管正偏时，与普通二极管正偏时本质一样。思考与练习1.稳压二极管的工作状态2.稳压二极管的应用教学反思

序号NO4课题实验一：二极管的检测与整流电路的连接教学时数2学时课型实验课教学目标知识目标：掌握二极管的识别、检测方法及整流电路的搭接与检测能力目标：能对常二极管的认识及检测；能搭接整流电路及对电路的检测重点难点重点：二极管的识别、检测及电路的搭接、检测难点：整流电路二极管连接及波形观察采用教法讲练结合学法建议自学、讨论、观察教学过程设计一、课题引入1．二极管的特性2．二极管的直流电阻二、主要知识/技能点及实施步骤1．强调实验室的要求及安全2．万用表使用方法简介3．二极管的识别、检测直观识别二极管极性二极管正、负极一般在外壳上有标识。目前所用的标识有两种，一是在管壳上直接标出二极管符号，二是在管壳一端标色环或色点，如下图所示。（标注色环或色点一端地电极是二极管的负极，另一端是正极）用万用表电阻挡测二极管正、反向电阻（1）将万用表功能开关拨到欧姆挡R×100或R×1k挡，进行“0Ω”校正。（2）将万用表的红黑表笔搭接在二极管的两个管脚上，记下万用表的电阻值读数。注意人体不要同时与二极管的两个引脚相接，以免影响测量结果。（3）交换万用表两表棒再进行测试，记下万用表的电阻值读数。以电阻值小的一次为准，黑表笔对应的电极为二极管的正极，另一个脚为负极。注意，模拟指针式万用表表内电池的正极是接于黑色表笔；电池负极接于红色表笔；数字万用表则相反。根据正反向电阻判别二极管极性及质量在两次操作测量中，若两次所测得的电阻值相差很大，说明是好的；如果两次测量电阻值均为零或很小，说明PN结已短路或被击穿；如果两次测量电阻值均为无限大，说明PN结内部开路或烧坏，均不能再使用。4．示波器使用方法简介示波器是一种用来展示和观测电信号的电子仪器，它可以直接测量信号电压的大小和周期，因此，一切可以转化为电压的电学量、非电学量（如电流、电功率、阻抗、温度、位移、压力、磁场等）以及它们随时间变化的过程都可用示波器来观测。由于电子射线的惯性小，又能在荧光屏上显示出可见的图像，所以特别适用于观测瞬时变化的过程，这是示波器重要的优点。通过使用实验室中YB4320双踪示波器观察电信号波形及测量电信号的电压及频率，了解示波器的使用。YB4320双踪示波器及操作面板的简介（2）操作练习打开示波器电源开关，预热1—2分钟后，调节“辉度”“聚焦”“位移”等旋钮，使荧光屏上出现清晰的扫描线，等待信号输入。将信号源输出的正弦信号(可在实验台上获取)接入示波器CH1或CH2通道，用示波器观察信号电压，调节“Y轴衰减”“Y轴微调”旋钮，使波形大小适中。调节“扫描时基因数(Time/div)”“扫描微调（V/DIV）”旋钮使荧光屏上显示出一、三、五个（周期）完整、稳定的正弦波形。测量正弦信号的幅度和周期（频率）峰-峰值UP-P(幅度)=V/DIV×峰-峰值间距（格）周期T=T/DIV×每周期所占格数5．面包板的结构及使用方法常用面包板有两种结构形式，如下图所示。图b所示的面包板上小孔心的距离与集成电路引脚的间距相等。板中间槽的两边各有65×5个插孔，每5个一组，A、B、C、D、E是相通的，也就是两边各有65组插孔。双列直插式集成电路的引脚分别可插在两边，如图1.2所示。每个引脚相当于接出4个插孔，他们可以作为与其他元器件连接的输出端，接线方便。面包板最外边各有一条11×5的插孔，共55个插孔，每5个一组是相通的，由于各个厂家生产的产品并无统一标准，各组之间是否完全相同，要用万用表量测后方可使用。两边的这两条插孔一般可用作公共信号线，接地线和电源线。图a的面包板和图b面包板的差异之处是两边各有两条11×5插孔，每一条中的插孔是相通的，用他们作为公共信号、地线和电源线时不必加短接线，使用起来比较方便。这种面包板的背面贴有一层泡沫塑料，目的是防静电，但插元件时容易把弹簧片插到泡沫塑料中去，造成接触不良，因此，在使用时一定要把面包板固定在硬板上。6．操作练习搭接整流电路图b电容滤波器2.4K图b电容滤波器2.4K6V～图a单相半波整流电路～6V2CZ562.42.4电路的检测及波形观察三、小结1．用万用表检测二极管时：首先将万用表档位置于RX1K档上，其次判断二极管的好坏，在好的情况下最后判断极性。2．使用面包板搭接电路时不要出现断路、短路现象。3．搭接电路后出现输出电压不正确的问题。备注思考与练习填写实验报告册教学反思

序号NO5课题电容滤波电路；电感和RC-π滤波教学时数2学时课型理论课教学目标知识目标：了解电容、电感滤波的基本原理、特点；掌握滤波电路主要性能参数以及元器件选择方法、整流滤波电路故障分析能力目标：能分析电容、电感滤波的基本原理、特点；能分析整流滤波电路的故障重点难点重点：滤波电路原理分析、性能估算难点：电路的波形分析、整流滤波电路故障分析采用教法讲授学法建议自学、讨论教学过程设计一、课题引入整流的作用，单相半波、全波、桥式整流电路的组成、输出与输入间的电压关系二、主要知识/技能点及实施步骤1．滤波电路的作用及常用的滤波电路2．电容滤波电路(1)半波整流电容滤波电路电路的工作原理及输入输出波形在0～t1期间，uo的波形为0A段，近似按输入电压上升；t1～t2期间，uo波形自A向B缓慢下降；t1～t2期间，uo波形又开始按输入电压迅速上升，如此不断重复，使uo趋于平滑半波整流滤波电路及波形(a)电原理图(b)波形图输出直流电压和电流的估算半波整流电容滤波电路输出直流电压平均值为UO（AV）=（1～1.1）U2一般取UO（AV）=U2流过二极管的平均电流为ID（AV）≈U2/RL二极管承受的最大反向电压为(2)桥式整流电容滤波电路电路的工作原理及输入输出波形单相桥式整流电容滤波电路图及波形图(a)电路图(b)波形图其工作原理与半波整流滤波电路基本相同，不同的是输出电压是全波脉动直流电，无论u2是正半周还是负半周，电路中总有二极管导通。在一个周期内，u2对电容充电二次，电容对负载放电的时间大大缩短，输出电压波形更加平滑，波形如图（b）所示，图中虚线为不接滤波电容时的波形，实线为滤波后的波形，输出电压为UO(AV)≈1.2U2输出直流电压和电流的估算在电容滤波电路中，若负载电阻开路，UO=√2U2。滤波电容按下式选取τ=RLC≥（3～5）T/2式中，T是交流电的周期滤波电容数值一般在几十微到几千微法，视负载电流大小而定，其耐压值应大于输出电压值，一般取1.5倍左右，且通常采用有极性的电解电容。在滤波电容装接过程中，切不可将电解电容极性接反，以免损坏电解电容或电容器发生爆炸。(3)电容滤波的特点及应用（适用场合）容滤波电路简单，输出电压Uo较高，脉动较小。但外特性差，适用于负载电压较高，负载变动不大的场合。3．电感滤波电路电感滤波电路的组成及工作原理利用电感线圈中电流变化产生的自感电动势阻碍电流变化的特性，可组成电感滤波器，电感滤波器的工作频率越高、电感量越大，滤波效果越好。电感电容滤波电路如下图所示。电感电容滤波电路LC滤波的整流电路适用于电流较大、要求输出电压脉动很小的场合，尤其适用于高频整流，如开关电源电路。4．RC-π形滤波电路电路结构及特点RC-π型阻容滤波电路它是利用R和C对输入回路整流后的电压的交直流分量的不同分压作用来实现滤波作用的。电阻R对交直流分量均有同样的降压作用，但是因为电容C2的交流阻抗很小，这样电阻R与电容C2及RL配合以后，使交流分量较多地降在电阻R两端，而较少地降在负载RL上，从而起到滤波作用。R越大，C2越大，滤波效果越好。但R不能太大，R太大将使直流压降增大，能量无谓地消耗在R上。5．整流滤波电路应用及故障分析例题：桥式整流电容滤波如图所示，变压器二次侧电压为10V。若测得输出电压分别为(1)4.5V；(2)9V；(3)10V；(4)14V，试分析电路工作正常?若不正常，分析解：本电路工作正常时UO(AV)=1.2U2=12V。实测得到例题所列数据，说明电路有故障。(1)测得输出为4.5V，这一电压数据符合半波整流电路的输出输入关系。说明桥式整流电容滤波电路变成半波整流电路。估计：桥式整流二极管其中有一个开路，可能其中一个二极管虚焊或断开；同时滤波电容开路。(2)测得输出电压为9V，UO(AV)=0.9U2，说明电路变成桥式整流电路，滤波电容断开。(3)测得输出电压为10V，UO(AV)=U2，说明电路变成半波整流电容滤波电路，是因整流桥中有一个二极管开路所致。(4)UO(AV)=14V，说明负载电阻开路。三、小结整流输出电压含有交流谐波成分，用电容、电感、电阻等元件组成滤波电路，接在整流电路与负载之间，起平滑输出电压的作用。备注电容滤波适用于负载电压较高，负载电流较小且负载变动不大的场合。电感滤波适用于低电压、大电流的场合。思考与练习完成习题集中相关知识教学反思

序号NO6课题实验二：二极管整流、滤波电路仿真与测试教学时数2学时课型实验课教学目标知识目标：掌握单相整流电容滤波电路的搭接与测试并用示波器观察波形能力目标：能使用仿真软件绘制电路图并能测试电路的参数重点难点重点：单相整流电容滤波电路的绘制、电压测试难点：用示波器观察电路波形采用教法讲练结合学法建议自学、讨论、观察教学过程设计一、课题引入仿真软件是一个完整的电子线路设计工具软件，它提供了一个巨大元器件数据库、能完成模拟/数字混合仿真、具有强大的分析功能、强大的虚拟仪器功能二、主要知识/技能点及实施步骤1．介绍实验目的及器材配套元器件的识别与检测方法仪器仪表的测试功能2．单相整流电容滤波电路的实验内容讲解电路的绘制及检测方法讲解实验测试内容及操作方法讲解测量输入输出电压并观察输入输出波形数据记录及注意事项3．操作练习按要求绘制电路原理图，并进行电路检测电容滤波器电容滤波器2.4K6V～RCπ型滤波器桥式整流电容滤波电路100Ω2.4KΩ100Ω2.4KΩ按操作步骤对电路进行检测填写数据，归纳、总结将实验结果与理论数据进行比对，分析误差原因4．数据检查及学生问题汇总解答三、小结从波形上看，整流滤波电路是利用二极管单向导电作用将交流电变换成脉动的直流电并利用电容两端的电压不会发生突变使脉动的直流电变成比较平滑的直流电备注思考与练习填写实验报告册教学反思

序号NO7课题三端集成稳压器；三端可调稳压器教学时数2学时课型理论课教学目标知识目标：掌握三端固定集成稳压电路组成和基本应用，熟悉三端可调集成稳压电路基本应用和外接元件的作用，会估算输出电压，能正确选用集成稳压器及外接元器件能力目标：能分析三端固定集成稳压电路的原理并设计电路重点难点重点：掌握三端固定集成稳压电路组成和基本应用难点：理解并分析电路的原理采用教法讲授与学生参与相结合学法建议自学、讨论教学过程设计一、课题引入1．直流稳压电源的类型2．随着电子电路的发展，集成器件越来越多的应用到电路中，直流稳压电源也不例外二、主要知识/技能点及实施步骤1．三端固定式集成稳压器该种稳压器将所有元器件都集成在一个芯片上，有三个引脚，即输入端、输出端和公共端。三端固定式集成稳压器分类输出正负极性分类：三端固定式线性集成稳压器有输出正电压的7800系列和输出负电压的7900系列。输出电压、电流的表示：国产三端固定式集成稳压器输出电压有5、6、9、12、15、18、24V等七种。最大输出电流大小用字母表示，字母与最大输出电流对应表见下表三端固定式集成稳压器管脚排列2．三端固定式集成稳压器应用电路（1）三端固定式集成稳压器固定电压输出电路电路如下图所示为输出正电压电路。图中C1为抗干扰电容，用以旁路在输入导线过长时窜入的高频干扰脉冲；C2具有改善输出瞬态特性和防止电路产生自激振荡的作用；虚线所接二极管对稳压器起保护作用。固定电压输出电路（a）输出正电压电路（b）输出正、负电压电路如上图b为输出正、负电压电路。图中VD5、VD6起保护集成稳压器的作用。在输出端接负载的情况下，如果其中一路稳压器输入UI断开，如图中79XX的输入端A点断开，则+UO通过RL作用于79XX的输出端，使它的输出端对地承受反向电压而损坏。有了VD6，在上述情况发生时，VD6正偏导通，使反向电压钳制在0.7V，从而保护了集成稳压器。（2）扩大输出电流电路扩大输出电路如下图所示。图中V1为外接功率管，起扩大输出电流的作用。V2与RS组成功率管短路保护电路。若集成稳压器的输出电流为IOXX，在负载正常情况下，IC1RS=UBE2小于V2的阈值电压Uth2,V2截止，则本电路的输出电流IO为IO=IC1+IOXX当负载过载或短路时，IC1RS＞Uth2，V2导通，则UCE2≈IC1RS+UBE1。当IC1增大，UBE2也增大，UCE2减小，致使UBE1减小，限制了IC1的增加。当负载较轻时，V1、V2均处于截止状态，IO≈IOXX。图中R为V1的偏置电阻，选取V1（3AD30）的阈值电压Uth1=0.3V，设ID+IOmin≈100mA，则取R≈0.3V/0.1A=3Ω。当IO增大时，使IR增大，在UR大到一定程度，即为V1导通提供所需偏置电压。扩大输出电压电路W7800和W7900系列的输出电压绝对值最大为24V，若要高于此值，可采用如下图所示电路。集成稳压器使用注意事项：三端固定式集成稳压器使用时对输入电压有一定要求。若过低，在电网电压下降时不能正常稳压；过高会使集成稳压内部输入级击穿，使用时应查阅手册中输入电压的范围。一般输入电压应大于输出电压2～3V以上，即：3．三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器输出电压可调，稳压精度高，输出纹波小，只需外接两只不同的电阻，即可获得各种输出电压。三端可调式集成稳压器分类它分为三端可调正电压集成稳压器和三端可调负电压集成稳压器。三端可调式集成稳压器引脚排列三端可调式集成稳压器引脚排列图如下图所示。除输入、输出端外，另一端称为调整端。4.简单叙述开关电源的分类、基本原理三、小结1．三端线性集成稳压器具有稳压性能好、品种多、体积小、重量轻、使用方便、安全可靠等优点，但效率不高。利用三端线性固定集成稳压器和三可调集成稳压器可组成不同的实用电路2．一般线性集成稳压器输入、输出电压差大于2～3V，方能正常工作，效率低。为提高线性集成稳压器组成电源的效率，可采用输入、输出电压差0.5～0.6V的低压差线性集成稳压器备注思考与练习用LM7805设计一个直流稳压电源2．习题集相应作业题教学反思

序号NO8课题直流稳压电源(LM7805)的设计、仿真与调试教学时数2学时课型理实一体教学目标知识目标：培养学生综合运用Multisim仿真软件完成电路的绘制、修改、故障排除的能力能力目标：能在Multisim仿真软件完成电路的绘制、修改、故障排除的能力重点难点重点：在Multisim仿真软件完成电路的绘制、修改难点：电路的故障排除采用教法任务驱动、讲练结合学法建议讨论交流、动手实践教学过程设计一、课题引入1．直流稳压电源的应用2．LM7805的特点二、主要知识/技能点及实施步骤1．布置制作任务：制作一个能输出+5V的直流稳压电源2．分析电路工作原理并介绍元器件功能VD1-VD4组成桥式整流电路，将交流电变换成脉动的直流电；C10组成滤波电路，将脉动的直流电变换为较平滑直流电；LM7805、C11、C12、D2、C13构成稳压电路，具有稳定输出电压作用。3．简述运用仿真软件修改调试电路的过程（1）按要求绘制原理图，并进行功能测试；（2）根据所需功能调试电路；（3）若电路功能正常即可确定制作电路，否则修改电路。4．学生进行电路仿真学生根据设计（确定）的电路，完成电路仿真及电路调试全过程三、小结1．直流稳压电源的组成（四部分）2．LM7805中三个端子的区分3．电路中易出现的故障备注思考与练习思考制作一个输出为正负5V的直流稳压电源教学反思

序号NO9课题直流稳压电源(LM7805)的制作教学时数2学时课型实践课教学目标知识目标：能理解电路的结构工作原理；熟练使用焊接工具、焊接方法与测量仪器仪表能力目标：学会看图并根据电路图能熟练的在万能板上焊接元器件；认识元器件并检测重点难点重点：能看图焊接元器件制作完整的电路；对元器件的检测难点：对元器件的检测及在万能板上的布局采用教法任务驱动、讲练结合学法建议讨论交流、动手实践教学过程设计一、主要知识/技能点及实施步骤1．发放元器件按小组领取元器件并进行清点2．用万用表对元器件进行检测整流二极管与开关二极管的区别电解电容器及瓷片电容器的识别及质量粗测整流二极管及开关二极管的引脚判别及质量检测三端稳压器引脚识别与检测3．安装元器件、制作电路（1）做好准备工作，检测元器件质量；（2）元器件的引线成型：在安装之前，根据安装位置的特点和技术方面的要求，要预先把元器件引线弯曲成一定的形状，这就是元器件的引线成形。（3）按要求正确安装元器件：在装配时，应该先安装那些需要机械固定的元器件。器件引线成形后，即可插入印制电路板的焊孔中，在插装元器件时应使元器件的引线尽可能短一些，同时，要根据元器件所消耗的功率大小充分考虑散热问题。印制电路板安装完成后，按图仔细检查，正确无误后再安装整机的其他部分。（4）按工艺要求焊接元器件；（5）剪切元件引脚并清洁板面。4．学生自行检查电路二、小结一个电路是否能很好的完成相应的功能有很多因素，其中元器件的检测和焊接是一个很重要的步骤备注思考与练习检查电路教学反思

序号NO10课题直流稳压电源(LM7805)的调试教学时数2学时课型实践课教学目标知识目标：掌握电路的调试方法及参数测量；能利用示波器观测输出信号的波形、识读波形数据、对电路进行故障检测和排查能力目标：能对电路进行调试和检测重点难点重点：电路的调试方法；电路板的故障检测及处理难点：对电路的检测与调试采用教法任务驱动、讲练结合学法建议讨论交流、动手实践教学过程设计一、课题引入制作的电路可以实现功能，但不代表就是一个成功的电路，一个完整的电路还需参数达标二、主要知识/技能点及实施步骤1．整机调试与性能检测测量输入输出电压，与要求电压值进行比较调整输出电压，观察电压调节范围2．故障检测分析及处理如果制作的电路输出电压达不到相关要求，要进行故障的检测，能正确观察出故障现象，正确分析故障原因，判断故障范围，正确使用仪表进行故障处理。3．数据记录、归纳、总结4．数据检查及学生问题汇总解答三、小结一个完整的电路需要设计、制作调试与检修等等备注思考与练习简述电路故障的检测教学反思

序号NO11课题三极管的结构、符号及放大基本条件教学时数2学时课型理论课教学目标知识目标：掌握三极管的结构、符号和电流放大作用，熟悉放大基本条件能力目标：能认识三极管的符号、管脚；能理解三极管的放大作用和电流关系重点难点重点：极管的结构、符号及放大基本条件难点：三极管的电流关系采用教法讲授学法建议从结构入手，熟悉三极管特性教学过程设计一、课题引入在前面我们对二极管及其应用电路进行了学习，我们知道二极管是由一个PN结构成的非线性器件，具有单向导电特性，但在信号处理中，经常需要将弱小信号进行放大，变强，例扩音机完成放大功能的器件之一就是半导体三极管二、主要知识/技能点及实施步骤1．半导体三极管半导体三极管通常指双极型三极管，又称晶体三极管，简称三极管（或晶体管），它是电子线中最常用的半导体器件之一，是组成各种电子电路的核心器件，在电路中主要起放大和电子开关作用。三极管的结构、图形符号及分类它是由三层不同性质的半导体组合而成的。按半导体的组合方式不同，可将其分为NPN型管和PNP型管。三极管内部结构：三个区的特点，三个电极，两个PN结三极管的内部结构与符号NPN型（b）PNP型注意：(1)两种管子的电路符号用发射极箭头方向的不同以示区别，箭头方向表示发射结正偏时发射极电流的实际方向。(2)三极管具有信号放大作用。(3)保证放大的制造工艺：基区很薄且掺杂浓度低，发射区掺杂浓度高，集电结的面积比发射结的面积大等。(4)在使用时三极管的发射极和集电极不能互换。三极管的种类很多，常见的有下列5种分类形式：(1)按其结构类型分为NPN管和PNP管；(2)按其制作材料分为硅管和锗管；(3)按其工作频率分为高频管和低频管；(4)按其功率大小分为大功率管、中功率管和小功率管；(5)按其工作状态分为放大管和开关管。3．三极管的电流放大作用及其放大基本条件三极管放大的基本条件（1）放大的偏置条件：Je正偏，Jc反偏。（2）NPN管具有放大作用时的电位关系：UC＞UB＞UE；PNP管：UC＜UB＜UE。三极管的电流分配关系IE=IB+ICIE≥IC＞＞IB三极管的电流放大作用（1）三极管的电流放大作用就是基极电流IB的微小变化控制了集电极电流IC较大的变化。（2）三极管放大电流时，被放大的IC是由电源VCC提供的，并不是三极管自身生成的，放大的实质是小信号对大信号的控制作用。（3）三极管是一种电流控制器件。三、小结1．三极管的内部结构：三个区、两个PN结、三个电极（注意与二极管区分，不能用两个二极管替代一个三极管使用）及三极管的电路符号2．三极管放大的基本条件（1）放大的偏置条件：Je正偏，Jc反偏。（2）NPN管具有放大作用时的电位关系：UC＞UB＞UE；PNP管：UC＜UB＜UE。3．三极管三个电极上电流的关系：IE=IB+ICIE≥IC＞＞IB4．三极管是一种电流控制器件备注结合日常生活，举例说明放大事例，如扩音机思考与练习1．三极管具有什么作用？2．三极管实现电流放大的基本条件是什么？3．三极管各电极电流分配关系如何？教学反思

序号NO12课题三极管的输入、输出特性曲线；三极管的型号命名方法及极性判别教学时数2学时课型理论课教学目标知识目标：理解三极管特性曲线、三极管主要参数的含义并了解温度对三极管特性的影响；了解三极管的型号命名方法及分类，会用万用表判别管脚能力目标：知晓三极管的型号、类型；能用万用表判别管脚重点难点重点：伏安特性曲线、三极管的主要参数的含义难点：三极管的电压电流关系采用教法讲授学法建议讨论交流教学过程设计一、复习、课题引入三极管的结构、符号三极管放大的基本条件三极管的电流放大作用二、主要知识/技能点及实施步骤三极管的特性曲线三极管的特性曲线是指各电极间电压和电流之间的关系曲线。它能直观、全面地反映三极管各极电流与电压之间的关系。三极管的特性曲线可以用特性图示仪直观地显示出来,也可用测试电路逐点描绘。1．三极管的输入三极管的输入特性曲线如下图所示(图中以硅管为例)，该曲线是指当集电极与发射极之间电压uCE一定时，输入回路中的基极电流iB与基-射电压uBE之间的关系曲线，用函数式可表示为由上图可见，(1)uCE＝0：c极与b极相连，相当于两个二极管并联，输入特性曲线与二极管伏安特性曲线的正向特性相似。(2)uCE＝1V：曲线右移。(3)uCE＞1V：曲线与uCE=1V时的曲线近乎重合。实际中，通常就用uCE＝1V这条曲线来代表。(4)三极管放大状态的依据：硅管│uBE│=0.7V，锗管│uBE│=0.2V。2．输出特性曲线该曲线是指当iB一定时，输出回路中的iC与uCE之间的关系曲线，用函数式可表示为由上图可知：曲线起始部分较陡，且不同iB曲线的上升部分几乎重合；对一条曲线而言，uCE增大，iC增大，但当uCE大于0.3V左右以后，曲线较平坦，只略有上翘。这说明三极管具有恒流特性；输出特性曲线不是直线，是非线性的，说明三极管是一种非线性器件。根据输出特性曲线的形状，可将其划分成三个区域：放大区、饱和区、截止区。（1）放大区将iB＞0以上，uCE＞1V以右曲线比较平坦的区域称为放大区。此时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置。根据曲线特征，可总结放大区有如下重要特性：受控特性：指iC随着iB的变化而变化，即iC=βiB：恒流特性：指当输入回路中有一个恒定的iB时，输出回路便对应一个不受uCE影响的恒定的iC；各曲线间的间隔大小可体现β值的大小。（2）饱和区将uCE≤uBE时的区域称为饱和区。此时，发射结和集电结均处于正向偏置，三极管失去了基极电流对集电极电流的控制作用，这时，iC由外电路决定,而与iB无关。将此时所对应的uCE值称为饱和压降，用UCES表示。一般情况下，小功率管的UCES小于0.4V（硅管约为0.3V，锗管约为0.1V），大功率管的UCES约为1～3V。在理想条件下，UCES≈0，三极管c－e之间相当于短路状态，类似于开关闭合。（3）截止区一般将iB=0以下的区域称为截止区。iB=0，iC=ICEO，此时，发射结零偏或反偏,集电结反偏，即uBE≤0，uCB＞0。这时，uCB=UCC，三极管的c－e之间相当于开路状态，类似于开关断开。在实际分析中，常把以上三种不同的工作区域又称为三种工作状态，即放大状态、饱和状态及截止状态。三极管的主要参数三极管的参数用来表征管子性能优劣和适用范围，它是合理选用三极管的依据。电流放大系数电流放大系数是表征三极管放大能力的参数。电路工作状态有两种：电路无交流信号输入而工作在直流状态时，称为静态；电路有交流信号输入而工作在交流状态时，称为动态。共发射极电路直流电流放大系数它反映静态时集电极电流与基极电流之比值。温度升高，β值增大。每升高1℃，β值增加0.5%～1%，反映在输出特性曲线上就是各条曲线的间距增大。（2）极间反向电流极间反向电流是由少数载流子形成的，其大小表征了管子的温度特性。ICBO指发射极开路时集电极和基极之间的反向饱和电流。ICBO很小，温度升高，ICBO增加。一般硅管热稳定性比锗管好。ICEO是指基极开路时，集电极和发射极之间的反向饱和电流，又称为穿透电流。ICEO=(1+β)ICBO。极限参数：ICM、PCM、UBR(CEO)（1）集电极最大允许电流ICM：是指当β下降到正常β值的2/3时所对应的IC值。当IC超过这个值时，放大性能下降或损坏管子。（2）反向击穿电压U(BR)CBO：发射极开路时，集电极－基极之间允许施加的最高反向电压，超过此值，集电结发生反向击穿。U(BR)EBO：集电极开路时，发射极－基极之间允许施加的最高反向电压。U(BR)CEO：基极开路时，集电极与发射极之间所能承受的最高反向电压。为可靠工作，使用时VCC取U(BR)CEO的1/2或2/3。在输出特性曲线中，iB＝0的曲线开始急剧上翘所对应的电压即为U(BR)CEO，其值比U(BR)CBO小。T↑，U(BR)↓。（3）集电极最大允许耗散功率PCM：PCM的大小主要决定于允许的集电结结温。一般硅管约为150℃，锗管约为70℃。显然，PCM的大小与管子的散热条件及环境温度有关。且PCM=iCuCE，由此可画出三极管的安全工作区。4．三极管型号命名方法型号由五部分组成，分别表示电极数目、材料、极性、类型等。国产三极管的型号一般由五大部分组成,如3AX31A、3DG12B、3CG14G等。下面以3DG110B为例说明各部分的命名含义。第一部分由数字组成，表示电极数。“3”代表三极管。第二部分由字母组成，表示三极管的材料与类型。如A表示PNP型锗管，B表示NPN型锗管，C表示PNP型硅管，D表示NPN型硅管。为了便于记忆,其材料与类型的表示符号A、B、C、D可排列如下：第三部分由字母组成，表示管子的类型，即表明管子的功能，如G（高频小功率管）、X（低频小功率管）、A（高频大功率管）、D（低频大功率管）、K（开关管）等。第四部分由数字组成，表示三极管的序号。第五部分由字母组成，表示三极管的规格号。5．三极管管脚识别及质量好坏判断讲解用万用表测试和判断三极管的方法：基极的判别；集电极、发射极的判别三、小结1．三极管输出特性曲线的四个区：放大区、饱和区、截止区、击穿区2．三极管主要参数的作用3．三极管常见类型4．三极管管脚识别及质量好坏判断方备注思考与练习1.三极管管脚识别及质量好坏判断方2.完成习题集中相关知识教学反思

序号NO13课题实验三：三极管的判别与检测教学时数2学时课型实验课教学目标知识目标：识别常用三极管的种类；掌握检测三极管的质量、管脚及选用方法能力目标：能识别常用三极管的种类；能用万用表检测三极管的质量、管脚及选用方法重点难点重点：检测三极管的质量、管脚及选用的方法难点：检测三极管的质量采用教法实践操作学法建议讨论交流，独立操作教学过程设计一、主要知识/技能点及实施步骤1．实验目的识别常用三极管的种类掌握检测三极管的质量及判别管脚的方法2．实验器材的介绍万用表确定识别和测试的器件（如三极管）3．实验步骤简介由管子型号判断管子类型根据三极管外壳上的型号，初定其类型。如：3DG管，就是NPN型、硅材料的高频小功率三极管。由三极管外形判断管脚用万用表检测三极管的管脚和管型(1)基极和管型的判断三极管内部有两个PN结（集电结和发射结），同样具有单向导电性。将万用表的“功能开关”拨至“R×100Ω或R×1kΩ”档；假设三极管中的任一电极为基极，并将黑（红）表笔始终接在假设的基极上；再用红（黑）表笔分别接触另外两个电极；轮流测试，直到测出的两个电阻值都很小时为止，则假设的基极是正确的。这时，若黑表笔接基极，则该管为NPN型；若红表笔接基极，则该管为PNP型。如下图所示。(2)集电极和发射极的判别例如：以NPN型三极管为例，方法如下：将黑表笔假设的集电极，红表笔接假设的发射极，然后用手将基极和假设的集电极捏在一起，但不能相碰，测得一个阻值。再作相反假设，测得另一个阻值。两次测量中，阻值较小的一次假设是对的，即与黑表笔相接的是集电极，与红表笔相接的为发射极。如下图所示。红红黑4．实验检查判别三极管的管脚和管型（NPN型和PNP型）找一些常用三极管进行识别和检测（选做）5．三极管选用（查手册）了解用手册查阅常用晶体三极管参数的方法三、小结三极管直流电阻：正向直流电阻小，反向直流电阻大备注思考与练习填写报告册教学反思序号NO14课题共射基本放大电路（电路组成、工作原理、静态分析）及分压式工作点稳定电路教学时数2学时课型理论课教学目标知识目标：掌握放大电路的一般组成及要求，理解其性能指标；掌握共射基本放大电路和分压式工作点稳定电路的组成及工作原理能力目标：用三极管构成一个具有放大功能的电路重点难点重点：放大电路的组成（结构）及工作原理难点：放大电路的静态工作点估算采用教法分析、讲授学法建议勤于思考，及时讨论交流教学过程设计一、复习、课题引入复习三极管的图形符号及四个工作区特点日常生活中的家用电器都需要将弱信号放大变强，这都由放大电路完成二、主要知识/技能点及实施步骤1．放大电路的基本要求及主要性能指标BJT放大电路的基本要求：（要使BJT放大电路完成预定的放大功能，必须满足以下要求）(1)有直流电源：三极管Je正偏，Jc反偏，工作在放大区(2)输入信号能输入(3)输出信号能输出(4)信号不失真地放大，满足放大电路的性能指标要求放大电路的主要性能指标：(1)放大倍数:是衡量放大电路放大能力的指标，常用A表示。放大倍数可分为电压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍数等。放大电路输出电压与输入电压之比，称为电压放大倍数放大电路输出电流与输入电流之比，称为电流放大倍数工程上常用对数来表示放大倍数，称为增益G，单位为分贝（dB），常用的有Gu=20lg│Au│Gi=20lg│Ai│(2)输入电阻:就是向放大电路输入端看进去的交流等效电阻，在数值上等于输入电压与输入电流之比，即相当于信号源的负载，越大，信号源的电压更多地传输到放大电路的输入端。在电压放大电路中，希望大一些。(3)输出电阻:就是从放大电路输出端（不包括负载）看进去的交流等效电阻，即2．共射基本放大电路的组成及工作原理共射基本放大电路的组成：共射放大电路组成（a)双电源电路（b)实际电路工作原理分析：静态工作原理所谓静态,是指输入信号为零时放大电路中只有直流电量的工作状态。静态分析的目的是通过直流通路分析放大电路中三极管的工作状态。为了使放大电路能够正常工作,三极管必须处于放大状态。因此,要求三极管各极的直流电压、直流电流必须具有合适的静态工作参数IB、IC、UBE、UCE。当电路中的UCC、Rc、Rb确定以后,UBE、IB、UCE、IC也就随之确定了。对应于这四个数值,可在三极管的输入特性曲线和输出特性曲线上各确定一个固定不动的点“Q”,我们把这个“Q”点就称为放大电路的静态工作点,简称工作点动态工作原理当正弦信号输入时，电路中各处的电压、电流是变动的，电路处于交流状态或动态工作状态，简称动态。简言之，动态就是在静态值的基础上叠加了变化的交流值。3．共射基本放大电路的静态分析直流通路的画法：电容开路，电感短路，其他元器件不变共射基本放大电路及其直流通路（a)共射放大电路（b）直流通路静态工作点Q一般，三极管的UBE可视为已知量，硅管│UBE│取0.7V，锗管│UBE│取0.2V，VCC>>UBE。(1)从图2.2.4（b）所示共射基本电路的直流通路输入回路可得：VCC=IBRb+UBE，则IBQ=（VCC－UBEQ）/Rb≈VCC/Rb当VCC和Rb选定后，偏流IB即为固定值，故共射基本电路又称为固定偏流电路。(2)若三极管工作在放大区，且忽略ICEO，则 ICQ≈βIBQ，(3)从输出回路可得：UCEQ=VCC－ICQRc4．温度对静态工作点的影响（1）温度升高使反向饱和电流ICBO增大（2）温度升高使电流放大系数β增大（3）温度升高使发射结电压UBE减小5．分压式工作点稳定电路分压式工作点稳定电路的组成分压式射极偏置电路图中，Rb1为上偏置电阻，Rb2为下偏置电阻，Re为发射极电阻，Ce为射极旁路电容，它的作用使电路的交流信号放大能力不因Re存在而降低。分压式工作点稳定电路的工作原理如果温度升高使IC增大，则IE增大，发射极电位UE=IERe升高，结果使UBE=UB－UE减小，IB相应减小，从而限制了IC的增大，使IC基本保持不变。分压式工作点稳定电路只能使工作点基本不变。实际上，当温度变化时，由于β变化，IC也会有变化。在热稳定性中，β随温度变化的影响最大，利用Re可减小β对Q点的影响。也可采用温度补偿的方法减小温度变化的影响。静态工作点的估算当三极管工作在放大区时,IB很小,当满足I1>>IB时,UBQ基本固定不变,则有: 由此可见,这种电路是在固定基极电压的条件下,利用发射极电流IEQ随温度T（或β）的变化所引起的UEQ变化,进而影响UBE和IB的变化,使ICQ趋于稳定的。三、小结1．BJT放大电路的基本要求2．直流、交流通路及其画法备注思考与练习完成习题集中相关知识教学反思

序号NO15课题共射放大电路的动态分析（交流通路、微变等效分析）放大电路的三种基本组态（共射、共集电路、共基电路）教学时数2学时课型理论课教学目标知识目标：能正确画出交流通路；掌握共射基本放大电路的性能指标分析；理解放大电路三种基本组态的特点及适用场合能力目标：能应用三种组态的放大电路；能计算放大电路的性能指标重点难点重点：掌握三种组态放大电路的特点；微变等效电路分析法难点：微变等效电路分析法采用教法讲授、分析学法建议自主学习、讨论交流教学过程设计一、复习回顾上次课的内容共发射放大电路的组成直流通路的画法固定偏置电路静态工作点的计算方法分压式偏置电路静态工作点的计算方法二、主要知识/技能点及实施步骤1．静态工作点对输出波形的影响输出信号波形与输入信号波形存在差异称为失真。由于三极管特性的非线性造成的失真称为非线性失真，分为截止失真和饱和失真。由于三极管在部分时间内截止而引起的失真，称为截止失真。由于三极管在部分时间内饱和而引起的失真，称为饱和失真。波形失真（a)截止失真（b）饱和失真（c）截顶失真由此可知，Q点选择不当会引起失真，概括如下表为了减小或避免非线性失真，必须合理选择静态工作点位置，一般选在交流负载线的中点附近，同时限制输入信号的幅度。2．共射放大电路的动态分析交流通路的画法:电容短路、电感开路、其它元器件不变微变等效电路画法（1）三极管的微变等效模型所谓“微变”是指微小变化的信号，即小信号。在低频小信号条件下,工作在放大状态的三极管在放大区的特性可近似看成线性的。这时，具有非线性的三极管可用一线性电路来等效,称之为微变等效模型。三极管简化微变等效电路微变等效电路基本共射电路的微变等效电路性能指标分析（1）电压放大倍数的估算（2）输入电阻和输出电阻的估算公式Ri=Rb∥rbe≈rbeRo=Rc3．放大电路的三种基本组态（共射、共集电路、共基电路）（1）共射电路（前面已讲）（2）共集电路电路组成共集电极电路电原理图和交流通路如下图所示。从交流通路中可以看出，信号从基极输入，从发射极输出，集电极是输入、输出回路的公共端，故称为共集电极电路。由于被放大的信号从发射极输出，故又名“射极输出器”。共集电路（a）原理电路（b）交流通路工作原理电源VCC给三极管V的集电结提供反偏电压，又通过Rb给发射结提供正偏电压，使V工作在放大区。ui通过输入耦合电容C1加到V的基极，uo通过输出耦合电容C2送到负载RL上。电路静态分析VCC＝IBRb＋UBE＋IERe，又IE=(1+β)IB则IC=βIBUCE=VCC－IERe≈VCC－ICRe共集电路求Q点思路：IB(IE)→IC→UCE。Re有稳定静态工作点的作用，当IC因温度升高而增大时，Re上的压降（IERe）上升，导致UBE下降，牵制了IC的上升。共集电路性能指标估算电路特点及应用场合由于输入电阻高，故用作高输入电阻的输入级。由于输出电阻低，可提高带负载能力，稳定输出电压，故用作低输出电阻的输出级。因Au≈1，可以隔离前后级的影响，起阻抗变换和缓冲作用，故用作多级放大电路的中间级。（3）共基电路电路组成共基电路（a）原理电路（b）交流通路Rc为集电极电阻，Re为发射极偏置电阻，Rb1、Rb2为基极分压偏置电阻，构成分压式偏置电路。大电容Cb使基极对地交流短路。其交流通路上如图（b）所示，信号从发射极输入，从集电极输出，基极是输入、输出回路的公共端。电路特点及应用场合共基电路允许的工作频率较高，高频特性较好，多用于高频和宽频带电路和恒流源电路中。4．三种组态电路的比较主要从输入电阻、输出电阻、电压放大倍数、相位、高频特性、用途几个方面进行。三、小结放大电路非线性失真及调整方法备注思考与练习完成习题集中相关知识教学反思

序号NO16课题实验四：单管放大电路的分析与测试教学时数2学时课型实验课教学目标知识目标：学会对电路中使用的元器件进行检测与筛选；学会单管共射放大电路的搭接方法；学会共射极放大电路的调试与测试方法；熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用方法能力目标：学会对电路中使用的元器件进行检测与筛选；学会单管共射放大电路的搭接方法；学会共射极放大电路的调试与测试方法；熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用方法重点难点重点：学会共射极放大电路的调试与测试方法难点：学会共射极放大电路的调试与测试方法采用教法实践操作学法建议讨论交流，独立操作教学过程设计一、主要知识/技能点及实施步骤1．实验目的学会对电路中使用的元器件进行检测与筛选学会单管共射放大电路的搭接方法学会共射极放大电路的调试与测试方法熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用方法2．实验器材实验器材介绍测试的仪器仪表：万用表、双踪示波器、+12V直流稳压电源、函数信号发生器、交流毫安表、直流毫安表、直流电压表、频率计。实验电路介绍3．测试电路分析放大器静态工作点的测量与调试测量放大器的静态工作点，应在输入信号ui=0的情况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压，然后算出IC的方法，例如，只要测出UE，即可用IC≈IE=算出IC（也可根据IC=，由UC确定IC），同时也能算出UBE=UB－UE，UCE=UC－UE。为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC（或UCE）的调整与测试。静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时uo的负半周将被削底，如下图（a）所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即uo的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如下图（b）所示。这些情况都不符合不失真放大的要求,所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的ui，检查输出电压uo的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点位置。（a）（b）静态工作点对uo波形失真的影响放大器动态指标测试调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压ui，在输出电压uo不失真的情况下，用交流毫伏表测出ui和uo，则AV=4．实验步骤读识电路，了解电路组成元器件的清点、识别、测试在面包板上进行电路搭接放大电路的调整与测试5．操作检查调整放大电路的静态工作点，测试静态值并记录于报告册相应表格中；测试放大电路动态参数，记录于相应表格中。三、小结1．单管放大电路静态工作点的测试是看放大电路是否产生失真2．单管放大电路性能指标的测试是看放大电路是否具有放大作用备注思考与练习填写报告册教学反思

序号NO17课题放大电路的级间耦合方式；多级放大电路性能参数的估算；共射放大电路的频率特性教学时数2学时课型理论课教学目标知识目标：了解常见耦合方式及特点，掌握多级放大器的动态分析方法；了解频率响应的概念及产生原因能力目标：能分析放大电路及应用重点难点重点：常见耦合方式及特点；单管放大电路频频率响应的分析难点：单管放大电路频频率响应的分析采用教法讲授学法建议讨论交流教学过程设计一、课题引入单级放大电路的放大倍数很小，在实际中不能满足单级放大电路和多级放大电路概念二、主要知识/技能点及实施步骤1．常见耦合方式多级放大器内部各级之间的连接方式，称为耦合方式。阻容耦合、特点下图是用电容Ｃ2将两个单级放大器连接起来的两级放大器。可以看出，第一级的输出信号是第二级的输入信号，第二级的输入电阻Ri2是第一级的负载。这种通过电容和下一级输入电阻连接起来的方式，称为阻容耦合。两级阻容耦合放大器阻容耦合的优点：①电容隔直，每一级的Q点各自独立，互不影响，这样就给电路的设计、调试和维修带来很大的方便。②只要耦合电容选得足够大，就可将前一级的输出信号在相应频率范围内几乎不衰减地传输到下一级，使信号得到充分利用。缺点：它不能用于直流或缓慢变化信号的放大。变压器耦合、特点级与级之间通过变压器连接的方式，称为变压器耦合。下图为变压器耦合两级放大电路，第一级与第二级、第二级与负载之间均采用变压器耦合方式。变压器耦合两级放大器变压器耦合有以下优点：①变压器隔直，各级的Q点相互独立。②在传输信号的同时，变压器还有阻抗变换作用，以实现阻抗匹配。缺点：它的频率特性较差，常用于选频放大或要求不高的功率放大电路。直接耦合、特点前级的输出端直接与后级的输入端相连接的方式，称为直接耦合。如图下所示直接耦合两级放大器直接耦合放大电路存在问题：①各级的Q点不独立，相互影响，相互牵制；②需要合理地安排各级的直流电平，使它们之间能正确配合；③易产生零点漂移。零点漂移就是当放大电路的输入信号为零时，输出端还有缓慢变化的电压产生。优点：低频特性好，可用于直流和交流以及变化缓慢信号的放大。光电耦合级与级之间通过光电耦合器相连接的方式，称为光电耦合。由光敏三极管作为接收管的光电耦合器和由光敏二极管作为接收端的光电耦合器。由于它是通过电-光-电的转换来实现级间的耦合，优点：①各级的直流工作点相互独立。②采用光电耦合，可以提高电路的抗干扰能力。2．多级放大电路性能参数的估算单级放大器的某些性能指标可作为分析多级放大器的依据。多级放大器的主要性能指标采用以下方法估算。电压放大倍数的估算由于前级的输出电压就是后级的输入电压，因此，多级放大器的电压放大倍数等于各级放大倍数之积，对于n级放大电路，注意：在计算末级以外各级的电压放大倍数时，应将后级的输入电阻作为前级的负载。输入电阻的估算多级放大器的输入电阻Ri就是第一级的输入电阻Ri1，即Ri=Ri1。输出电阻的估算多级放大器的输出电阻等于最后一级（第n级）的输出电阻Ron，即Ro=Ron。3．频率响应的概念放大电路的频率特性可用电压放大倍数与频率的关系来描述，即放大倍数模值与频率之间的关系，称为幅频特性，用Au(f)表示。电压放大倍数的相位与频率之间的关系，称为相频特性，用φ(f)表示。幅频特性和相频特性统称为放大电路的频率特性。幅频特性、相频特性共射放大电路频率特性曲线如下图所示，可将频率范围划分成三个区域分析。放大电路的频率响应特性中频区(fL＜f＜fH)低频区(f＜fL)高频区(f＞fH)单级共射放大电路的频率特性曲线的分析在中频区,由于耦合电容和射极旁路电容的容量较大，其等效容抗很小，可视为短路。另外，因三极管的结电容以及电路中的杂散电容很小，等效容抗很大，可视为开路。所以在中频区，可认为信号在传输过程中不受电容的影响，从而使电压放大倍数几乎不受频率变化的影响,该区的特性曲线较平坦。而在中频区以外的低频区、高频区,放大电路的电压放大倍数的幅值均随频率变化而下降。在低频区，Au下降的原因是由于耦合电容C1、C2，以及射极旁路电容Ce的等效容抗随频率下降而增加，从而使信号在这些电容上的压降也随之增加，因而减少了输出电压Uo，导致低频段Au的下降。在高频区，由于三极管的极间电容和电路中的分布电容因频率升高而等效容抗减小，对信号的分流作用增大，降低了集电极电流和输出电压Uo，导致高频段Au的下降。工程上，把因频率变化使电压放大倍数Au下降到中频放大倍数Aum的(即0.707倍)时，所对应的低频频率点和高频频率点分别称为中频区的下限截止频率fL和上限截止频率fH。我们把fL与fH之间的频率范围称为通频带，用BW表示，即BW=fH-fL频率失真幅度失真和相位失真统称为频率失真，产生原因是放大电路的通频带BW不够宽。幅度失真：由于放大电路对不同频率分量的放大倍数不同引起输出信号的波形失真。相位失真：由于放大电路对不同频率分量的相移不同而造成输出信号的波形失真。频率失真为线性失真。避免方法：应使信号的频率范围在放大电路的通频带内。非线性失真：因放大器件的非线性，工作在非线性区引起(截止、饱和、截顶)失真。避免方法：①使放大器件有合适Q点；②输入信号不能过大。4．多级放大电路的频率特性多级放大电路的上限截止频率小于单级放大电路的上限截止频率，下限截止频率大于单级放大电路的下限截止频率，因此，其通频带窄于单级放大电路的通频带。多级放大器的放大倍数与通频带是一对矛盾，多级放大器虽然使放大倍数提高了，但通频带却变窄了，且级数越多，通频带越窄。多级放大电路的通频带（a）两个单级放大电路的通频带（b）耦合后,放大电路的通频带变窄三、小结1．多级放大电路的作用2．多级放大电路常见的耦合方式3．多级放大电路的频率响应4．零点漂移是指当放大电路的输入信号为零时，输出端还有缓慢变化的电压产生5．零点漂移抑制方法备注变压器耦合和光电耦合都属于电隔离耦合方式思考与练习完成习题集中相关知识教学反思

序号NO18课题光控灯电路的设计、仿真与调试教学时数2学时课型理实一体教学目标知识目标：培养学生综合运用Multisim仿真软件完成电路的绘制、修改、故障排除的能力能力目标：能在Multisim仿真软件完成电路的绘制、修改、故障排除的能力重点难点重点：在Multisim仿真软件完成电路的绘制、修改难点：电路的故障排除采用教法任务驱动、讲练结合学法建议讨论交流、动手实践教学过程设计一、课题引入光控电路的作用二、主要知识/技能点及实施步骤布置制作任务：制作一个由三极管构成的光控电路2．分析电路工作原理并介绍元器件功能3．简述运用仿真软件修改调试电路的过程（1）按要求绘制原理图，并进行功能测试；（2）根据所需功能调试电路；（3）若电路功能正常即可确定制作电路，否则修改电路。4．学生进行电路仿真学生根据设计（确定）的电路，完成电路仿真及电路调试全过程三、小结1．在黑暗环境中，光敏电阻的暗电阻较大（一般大于几百千欧）2．