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1、貞豐職中貞豐職業(yè)技術(shù)學(xué)校電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能教案班別: 16電子 班 年級(jí): 16級(jí) 教師: 龍成井 第1章二極管及直流穩(wěn)壓電源【課題】1.1二極管【教學(xué)目的】1了解二極管的基本結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和主要參數(shù)。2掌握二極管的主要特性?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】1二極管的基本結(jié)構(gòu)、特性和類(lèi)型。2二極管的單向?qū)щ娞匦约胺蔡匦??!窘虒W(xué)難點(diǎn)】1二極管的主要參數(shù)。2二極管的單向?qū)щ娞匦?。【教學(xué)參考學(xué)時(shí)】2學(xué)時(shí)【教學(xué)方法】 講授法、分組討論法【教學(xué)過(guò)程】一、引入新課1通過(guò)實(shí)物演示及列舉實(shí)例,讓學(xué)生了解二極管的應(yīng)用,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。2簡(jiǎn)單介紹本征半導(dǎo)體、雜質(zhì)半導(dǎo)體等半導(dǎo)體的相關(guān)知識(shí)。二、講授新課1.1.1 二極管的基本結(jié)構(gòu)
2、、特性和類(lèi)型1二極管的基本結(jié)構(gòu):將一個(gè)PN結(jié)的兩端各引出一個(gè)電極,外加玻璃或塑料的管殼封裝而成。由P型半導(dǎo)體引出的電極,稱(chēng)為正極(或陽(yáng)極);由N型半導(dǎo)體引出的電極,稱(chēng)為負(fù)極(或陰極)。2二極管的單向?qū)щ娦裕憾O管正向偏置時(shí)導(dǎo)通,反向偏置時(shí)截止。3二極管的伏安特性:通過(guò)二極管的電流和兩端電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,常用伏安特性曲線(xiàn)來(lái)描述。通過(guò)伏安特性曲線(xiàn),了解死區(qū)、正向?qū)?、反向截止、反向擊穿等概念?4二極管的類(lèi)型:二極管種類(lèi)有很多,按照其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同,可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。1.1.2 二極管的主要參數(shù) 最大整流電流、最高反向工作電壓、反向電流。三、課堂小結(jié)1二極管的單
3、向?qū)щ娦浴?二極管的伏安特性。3二極管的主要參數(shù)。四、課堂思考P4思考與練習(xí)題1、2、3。五、課后練習(xí)P29 一、填空題:1、2;二、判斷題:1;三、選擇題:2;五、綜合題:1?!菊n題】1.2特殊二極管【教學(xué)目的】了解幾種常見(jiàn)的特殊二極管的功能、電路符號(hào)、工作條件和特性?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】特殊二極管的功能、電路符號(hào)、工作條件和特性?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】特殊二極管的工作條件及特性?!窘虒W(xué)參考學(xué)時(shí)】1學(xué)時(shí)【教學(xué)方法】講授法【教學(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí) 1二極管的單向?qū)щ娦浴?2二極管的伏安特性。二、引入新課列舉一些特殊二極管的應(yīng)用,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生參與舉例,激發(fā)學(xué)生的求知欲。三、講授新課1.2.1穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管利用P
4、N結(jié)的反向擊穿區(qū)具有穩(wěn)定電壓的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓功能。它工作在反向擊穿狀態(tài),正向特性與普通二極管相同,反向擊穿特性較陡,反向擊穿電壓為幾幾十伏。1.2.2發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱(chēng)為L(zhǎng)ED,它能把電能轉(zhuǎn)換成光能,實(shí)現(xiàn)發(fā)光的功能。它工作在正向?qū)顟B(tài),具有單向?qū)щ娦阅?,?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后,根據(jù)材料的不同,它能發(fā)出紅、綠、黃、藍(lán)或白等多種顏色的可見(jiàn)光,有的還能發(fā)出人眼看不見(jiàn)的紅外光。1.2.3光電二極管光電二極管也稱(chēng)光敏二極管,是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的器件。它工作在反向偏置狀態(tài),無(wú)光照時(shí),反向電阻高達(dá)幾十兆歐,有光照時(shí),反向電阻降為幾千歐幾十千歐 。1.2.4 變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管PN結(jié)之
5、間的電容是可變,由此可以實(shí)現(xiàn)改變電容的功能。它工作在反向偏置狀態(tài),正向特性與普通二極管相同,反偏時(shí),PN結(jié)電容隨外加電壓升高而降低。1.2.5激光二極管激光二極管是在發(fā)光二極管的PN結(jié)間安置一層具有光活性的半導(dǎo)體,使其能發(fā)射出單波長(zhǎng)紅外光。它工作在正向?qū)顟B(tài),具有單向?qū)щ娦阅?。四、課堂小結(jié)穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、光電二極管、變?nèi)荻O管、激光二極管的功能、電路符號(hào)、工作條件及應(yīng)用場(chǎng)合。五、課堂思考P7 思考與練習(xí)題1、2。六、課后練習(xí)P29 一、填空題: 3、7;三、選擇題:1?!菊n題】1.3直流穩(wěn)壓電源【教學(xué)目的】1掌握整流電路、濾波電路的組成結(jié)構(gòu)、工作原理。2理解直流穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)、工
6、作原理。3學(xué)會(huì)估算整流、濾波電路的主要參數(shù)。4掌握三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用。5了解開(kāi)關(guān)電源的工作特點(diǎn)?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】1橋式整流電路結(jié)構(gòu)及工作原理。2電容濾波電路結(jié)構(gòu)及工作原理。3直流穩(wěn)壓電源的組成及功能。4三端集成穩(wěn)壓器的類(lèi)型及應(yīng)用?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】1整流、濾波電路及元件的主要參數(shù)估算與選用。2開(kāi)關(guān)電源的工作特點(diǎn)?!窘虒W(xué)參考學(xué)時(shí)】5學(xué)時(shí)【教學(xué)方法】 講授法、分組討論法【教學(xué)過(guò)程】一、引入新課1通過(guò)對(duì)手機(jī)充電器輸入輸出電壓的測(cè)量,引導(dǎo)學(xué)生討論輸入電壓的大小、是交流電還是直流電?輸出電壓的大小、是交流電還是直流電?為什么交流電會(huì)變?yōu)橹绷麟??大電壓?huì)變?yōu)樾‰妷海?介紹直流穩(wěn)壓電源的組成框圖(教材圖1.10),
7、使學(xué)生了解從交流電變換成直流電的完整過(guò)程。二、講授新課1.3.1 整流電路利用二極管的單向?qū)щ娦裕呀涣麟娮儞Q成脈動(dòng)直流電的電路稱(chēng)為整流電路。1半波整流電路電路組成:T為電源變壓器,用來(lái)將220V交流市電電壓變換為整流電路所要求的交流低電壓,同時(shí)保證直流電源與市電電源有良好的隔離;V為整流二極管;為要求直流供電的負(fù)載等效電阻。工作原理:當(dāng)為正半周時(shí),二極管正向?qū)?,?fù)載上的電壓;當(dāng)為負(fù)半周時(shí),二極管反向截止,負(fù)載上的電壓。輸入、輸出電壓波形如圖1.1所示。由于輸出的脈動(dòng)直流電的波形是輸入交流電波形的一半,故稱(chēng)為半波整流電路。特點(diǎn):電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但電源利用率低,且輸出電壓中的脈動(dòng)成分大,只能用在
8、對(duì)直流電壓波動(dòng)要求不高的場(chǎng)合,如蓄電池的充電等。圖1.1教材圖1.12半波整流波形圖 圖1.2教材圖1.15橋式整流波形圖2橋式整流電路電路組成:由電源變壓器T、四只整流二極管V1V4 和負(fù)載電阻組成。四只整流二極管接成電橋形式,故稱(chēng)橋式整流電路。工作原理:當(dāng)為正半周時(shí),V1、V3導(dǎo)通,負(fù)載上的電壓,是一個(gè)正向的半波電壓;當(dāng)為負(fù)半周時(shí),V2、V4導(dǎo)通,負(fù)載上的電壓,仍然是一個(gè)正向的半波電壓,這樣,在負(fù)載上就得到全波脈動(dòng)直流電。如圖1.2所示。特點(diǎn):輸出電壓高,脈動(dòng)較小,二極管承受的最大反向電壓較低,效率較高,在半導(dǎo)體整流電路中得到了廣泛的應(yīng)用。3整流電路及元件的主要參數(shù)估算與選用負(fù)載上的直流輸
9、出電壓:(半波整流)、(橋式整流)。負(fù)載上的直流輸出電流:(半波整流)、(橋式整流)。整流二極管上的平均整流電流:(半波整流、橋式整流)。整流二極管所承受的最高反向電壓:(半波整流、橋式整流)。整流二極管的選擇可以和為依據(jù),通過(guò)查閱器件手冊(cè)來(lái)選出,但要留有一定的余量,以使整流二極管能長(zhǎng)期安全工作。1.3.2 濾波電路把整流電路輸出電壓中的波動(dòng)成分盡可能地減小,改造成接近平穩(wěn)的直流電的電路稱(chēng)為濾波電路。1電容濾波電路電容濾波電路是將電容器接在整流電路后面,與負(fù)載并聯(lián)。電容C的容量越大,則負(fù)載上的電壓越平滑。電容濾波電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輸出電壓高,脈動(dòng)小,適用于負(fù)載電流較小的場(chǎng)合。2電感濾波電路電感濾波
10、電路是將電感元件與負(fù)載串聯(lián),接在整流電路后面。L越大,濾波效果越好。電感濾波的峰值電流小,輸出特性較平坦,適用于低電壓、大電流的場(chǎng)合。3復(fù)式濾波電路:L 型濾波電路、LC-型濾波電路、RC-型濾波電路。4濾波電路及元件的主要參數(shù)估算與選用電容濾波電路的直流輸出電壓:(半波整流)、 (橋式整流電容濾波);電容濾波電路中濾波電容的選擇:負(fù)載電阻越小,濾波電容的容量應(yīng)相對(duì)取大。1.3.3 穩(wěn)壓電路1集成穩(wěn)壓電路固定式三端集成穩(wěn)壓器:常用的固定式三端集成穩(wěn)壓器有W78XX(正電壓輸出)和W79XX系列(負(fù)電壓輸出)。其主要特點(diǎn)是使用時(shí)不需外接元件。可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器:常用的可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器有LM
11、117/LM217/LM317系列(正電壓輸出)和LM137/LM237/LM337系列(負(fù)電壓輸出)。其主要特點(diǎn)是使用時(shí)輸出電壓連續(xù)可調(diào)。2開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的調(diào)整管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),依靠調(diào)節(jié)其導(dǎo)通時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。了解開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)框圖、穩(wěn)壓過(guò)程和應(yīng)用。三、課堂小結(jié)1半波整流電路和橋式整流電路的工作原理。2電容濾波電路的工作原理。3集成穩(wěn)壓器的常用類(lèi)型及其特點(diǎn)。4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓過(guò)程。四、課堂思考 P16 思考與練習(xí)題1、2、3。P20 思考與練習(xí)題1、2。五、課后練習(xí)P29 一、填空題:4、5、6;二、判斷題:2、3;三、選擇題:4;四、技能實(shí)踐題;五、綜合題:2、3?!菊n題】實(shí)
12、訓(xùn)項(xiàng)目1.1 二極管、整流橋的極性判別與質(zhì)量判斷【實(shí)訓(xùn)目標(biāo)】1掌握常用二極管、整流橋極性的判別方法。2掌握常用二極管、整流橋的質(zhì)量判斷方法?!緦?shí)訓(xùn)重點(diǎn)】1常用二極管、整流橋的極性判別。2常用二極管、整流橋的質(zhì)量判斷?!緦?shí)訓(xùn)難點(diǎn)】整流橋的極性判別和質(zhì)量判斷【參考實(shí)訓(xùn)課時(shí)】2學(xué)時(shí)【實(shí)訓(xùn)方法】 講授法、演示法、實(shí)操法【實(shí)訓(xùn)過(guò)程】一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)任務(wù)一二極管的極性判別1將萬(wàn)用表歐姆擋旋鈕置于R×100或×1K擋,用萬(wàn)用表紅、黑表筆任意測(cè)量二極管兩引腳間的電阻值。2交換萬(wàn)用表表筆再測(cè)量一次。以阻值小的一次測(cè)量為準(zhǔn),黑表筆所接的一端為二極管的正極,紅表筆所接的一端為二極管的負(fù)極。任務(wù)二二極
13、管的質(zhì)量判斷1將萬(wàn)用表歐姆擋旋鈕置于R×100或×1K擋,分別測(cè)量測(cè)量二極管的正向電阻和反向電阻的大小。2如果正向電阻阻值為幾百歐幾千歐,反向電阻阻值為幾十千歐幾百千歐以上,則說(shuō)明二極管質(zhì)量良好。任務(wù)三整流橋的引腳判別1將萬(wàn)用表歐姆擋旋鈕置于R×1K擋,用黑表筆固定接某一引腳,紅表筆分別接觸其余三個(gè)引腳,如果測(cè)量出來(lái)的電阻值為一小兩大,則黑表筆所接的引腳就是交流輸入端;如果測(cè)得的電阻值全為大,則黑表筆所接的引腳就是直流輸出端的正極;如果測(cè)得的電阻阻值全為小,則黑表筆所接的引腳就是直流輸出端負(fù)極。2將黑表筆改換一個(gè)引腳,重復(fù)上述試步驟,直至確定出全部四個(gè)引腳為止。任
14、務(wù)四整流橋的質(zhì)量判斷1將萬(wàn)用表歐姆擋旋鈕置于R×1K擋,測(cè)量整流橋兩輸入端之間的正向電阻和反向電阻。2測(cè)量?jī)奢敵龆酥g的正向電阻和反向電阻。3如果測(cè)量出來(lái)兩輸入端之間的正向電阻和反向電阻均為無(wú)窮大,兩輸出端之間的正向電阻為無(wú)窮大,反向電阻為幾百歐幾千歐,則說(shuō)明整流橋質(zhì)量良好。 任務(wù)五綜合訓(xùn)練 分別對(duì)2只二極管和2只整流橋進(jìn)行極性判別和質(zhì)量判斷。二、實(shí)訓(xùn)小結(jié)1二極管的極性判別和質(zhì)量判斷。2整流橋的極性判別和質(zhì)量判斷。三、課堂思考1. 如果二極管、整流橋被判斷為壞的,能否根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)找出損壞的原因?2. P29 三、選擇題:3。四、課后作業(yè)1實(shí)訓(xùn)報(bào)告及本次實(shí)訓(xùn)的體會(huì)和收獲。2完成項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)
15、評(píng)價(jià)表的學(xué)生自評(píng)部分?!菊n題】實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1.2 集成直流穩(wěn)壓電源的組裝與調(diào)試【實(shí)訓(xùn)目標(biāo)】1掌握集成直流穩(wěn)壓電源的工作原理。2掌握集成直流穩(wěn)壓電源的安裝與調(diào)試?!緦?shí)訓(xùn)重點(diǎn)】1集成直流穩(wěn)壓電源電路的元器件識(shí)別和檢測(cè)。2集成直流穩(wěn)壓電源的電路安裝與調(diào)試?!緦?shí)訓(xùn)難點(diǎn)】1集成直流穩(wěn)壓電源的工作原理 2集成直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試【參考實(shí)訓(xùn)課時(shí)】2學(xué)時(shí)【實(shí)訓(xùn)方法】 講授法、演示法、實(shí)操法【實(shí)訓(xùn)過(guò)程】一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)任務(wù)一理解集成直流穩(wěn)壓電源的工作原理理解整個(gè)電路的工作原理,明確各部分電壓的性質(zhì)(交流/直流)。任務(wù)二集成直流穩(wěn)壓電源電路的元器件識(shí)別對(duì)集成直流穩(wěn)壓電源電路所包含的元器件進(jìn)行識(shí)別,并了解它們?cè)陔娐分械淖饔谩?/p>
16、任務(wù)三集成直流穩(wěn)壓電源電路元器件的檢測(cè)1變壓器的檢測(cè)。2電解電容的檢測(cè)。3電位器的檢測(cè)。4電阻器的檢測(cè)。5三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器LM317的檢測(cè)。6整流橋的檢測(cè)。任務(wù)四集成直流穩(wěn)壓電源的電路安裝利用萬(wàn)能板對(duì)照電路原理圖進(jìn)行元器件的焊接和裝配。任務(wù)五集成直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試1電路檢查無(wú)誤后,在變壓器輸入端加上220V交流電。2分別測(cè)量變壓器二次繞組兩端的電壓、濾波電容兩端的電壓。3用螺絲刀調(diào)節(jié)的阻值,測(cè)量電路的輸出電壓的變化范圍。二、實(shí)訓(xùn)小結(jié)1集成直流穩(wěn)壓電源的工作原理。2集成直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試過(guò)程。三、課堂思考通過(guò)理論計(jì)算的方法,估算出濾波電容兩端的電壓和電路輸出電壓的變化范圍。四、課后作業(yè)1實(shí)訓(xùn)
17、報(bào)告及本次實(shí)訓(xùn)的體會(huì)和收獲;2完成項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)表的學(xué)生自評(píng)部分。第2章三極管及放大電路基礎(chǔ)【課題】2.1三極管【教學(xué)目的】1掌握三極管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、類(lèi)型和電路符號(hào)。2了解三極管的電流分配關(guān)系及電流放大作用。3理解三極管的三種工作狀態(tài)的特點(diǎn),并會(huì)判斷三極管所處的工作狀態(tài)。4理解三極管的主要參數(shù)的含義?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】1三極管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、類(lèi)型和電路符號(hào)。2三極管的電流分配關(guān)系及電流放大作用。3三極管的三種工作狀態(tài)及特點(diǎn)。【教學(xué)難點(diǎn)】1三極管的電流分配關(guān)系和對(duì)電流放大作用的理解。2三極管工作在放大狀態(tài)時(shí)的條件。3三極管的主要參數(shù)的含義?!窘虒W(xué)參考學(xué)時(shí)】2學(xué)時(shí)【教學(xué)方法】講授法、分組討論法【教學(xué)過(guò)程】一、引入新
18、課搭建一個(gè)簡(jiǎn)單的三極管基本放大電路,通過(guò)對(duì)放大電路輸入信號(hào)及輸出信號(hào)的測(cè)試,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)三極管,并知道三極管能放大信號(hào),為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。二、講授新課2.1.1 三極管的基本結(jié)構(gòu)三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作出兩個(gè)相距很近的PN結(jié)構(gòu)成的。兩個(gè)PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體基片分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分分別是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有NPN和PNP兩種,2.1.2 三極管的電流放大特性三極管能以基極電流微小的變化量來(lái)控制集電極電流較大的變化量,這就是三極管的電流放大特性。要使三極管具有放大作用,必須給管子的發(fā)射結(jié)加正偏電壓,集電結(jié)加反偏電壓。三極管三個(gè)電極的電流(基極電流、集電極電流、發(fā)射極電
19、流)之間的關(guān)系為:、 2.1.3 三極管的特性曲線(xiàn)三極管外部各極電流與極間電壓之間的關(guān)系曲線(xiàn),稱(chēng)為三極管的特性曲線(xiàn),又稱(chēng)伏安特性曲線(xiàn)。1. 輸入特性曲線(xiàn)輸入特性曲線(xiàn)是指當(dāng)集-射極之間的電壓為定值時(shí),輸入回路中的基極電流與加在基-射極間的電壓之間的關(guān)系曲線(xiàn)。三極管的輸入特性曲線(xiàn)與二極管的正向伏安特性曲線(xiàn)相似,也存在一段死區(qū)。2. 輸出特性曲線(xiàn)輸出特性曲線(xiàn)是指當(dāng)基極電流為定值時(shí),輸出電路中集電極電流與集-射極間的電壓之間的關(guān)系曲線(xiàn)。不同,對(duì)應(yīng)的輸出特性曲線(xiàn)也不同。截止區(qū):曲線(xiàn)以下的區(qū)域。此時(shí),發(fā)射結(jié)處于反偏或零偏狀態(tài),集電結(jié)處于反偏狀態(tài),三極管沒(méi)有電流放大作用,相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。飽和區(qū):
20、曲線(xiàn)上升和彎曲部分的區(qū)域。此時(shí),發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正偏狀態(tài),三極管沒(méi)有電流放大作用,相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)。放大區(qū):曲線(xiàn)中接近水平部分的區(qū)域。此時(shí),發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。三極管具有電流放大作用。2.1.4三極管的主要參數(shù)1. 性能參數(shù):電流放大系數(shù)、,集電極-基極反向飽和電流,集電極-發(fā)射極反向飽和電流。2. 極限參數(shù):集電極最大允許電流、集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓、集電極最大允許耗散功率。3頻率參數(shù):共發(fā)射極截止頻率、特征頻率 。2.1.5 三極管的分類(lèi) 三極管的種類(lèi)很多,分類(lèi)方法也有多種。分別從材料、用途、功率、頻率、制作工藝等方面對(duì)三極管的類(lèi)型予以介紹。三、課堂小結(jié)1三極管的結(jié)構(gòu)
21、、類(lèi)型和電路符號(hào)。2三極管的電流放大作用。3三極管三種工作狀態(tài)的特點(diǎn)。4三極管的主要參數(shù)。四、課堂思考P37 思考與練習(xí)題1、2、3。五、課后練習(xí)P68 一、填空題:1、2;二、判斷題:1;三、選擇題:1、5。【課題】2.2三極管基本放大電路【教學(xué)目的】1掌握基本共射極放大電路的組成并理解電路各元件的作用。2理解基本共射極放大電路放大信號(hào)的工作原理。3了解小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo)。4了解共集電極放大電路和共基極放大電路的電路結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】1基本共射極放大電路的組成及各元件的作用。2基本共射極放大電路放大信號(hào)的工作原理。3小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo)。【教學(xué)難點(diǎn)】1基本共射極放大
22、電路放大信號(hào)的工作原理。2三種放大電路的電路結(jié)構(gòu)及性能比較?!窘虒W(xué)參考學(xué)時(shí)】2學(xué)時(shí)【教學(xué)方法】講授法、分組討論法【教學(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí) 1三極管的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和電路符號(hào)。 2三極管三種工作狀態(tài)的特點(diǎn)。二、引入新課通過(guò)演示功放經(jīng)揚(yáng)聲器放出音樂(lè)的過(guò)程,向?qū)W生講解放大電路的基本結(jié)構(gòu)和信號(hào)流程,使學(xué)生對(duì)放大電路有初步的認(rèn)識(shí)。三、講授新課2.2.1 基本共射放大電路1放大電路中各元件的作用(對(duì)照書(shū)本P41頁(yè) 圖2.10):三極管,起電流放大作用;:直流電源,提供偏壓和能源;:基極偏置電阻,向三極管的基極提供合適的偏置電流;:集電極負(fù)載電阻,把三極管的電流放大轉(zhuǎn)換為電壓放大;和:耦合電容,傳遞交流信號(hào)、隔斷直
23、流電。2放大電路中電壓、電流符號(hào)的規(guī)定大寫(xiě)物理量符號(hào)大寫(xiě)下標(biāo),表示直流信號(hào);小寫(xiě)物理量符號(hào)小寫(xiě)下標(biāo),表示交流信號(hào);小寫(xiě)物理量符號(hào)大寫(xiě)下標(biāo),表示交流和直流疊加信號(hào);大寫(xiě)物理量符號(hào)小寫(xiě)下標(biāo),表示交流信號(hào)的有效值。3放大電路的工作原理對(duì)照書(shū)本P42頁(yè)圖2.11介紹基本共射放大電路中各處電壓、電流的變化過(guò)程,使學(xué)生了解共射放大電路具有電壓放大作用,同時(shí),輸出電壓與輸入電壓的相位正好相反,說(shuō)明共射放大電路還具有反相作用。2.2.2 小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo)1放大倍數(shù):電壓放大倍數(shù);電流放大倍數(shù);電壓增益(dB)。2輸入電阻:輸入電阻,為輸入電壓與輸入電流的比值,越大,放大器輸入端得到的輸入電壓就越高。
24、3輸出電阻:,為從放大器輸出端看進(jìn)去的交流等效電阻(它不包括外接負(fù)載電阻),越小,放大器輸出端帶負(fù)載的能力越強(qiáng)。*2.2.3 三種基本放大電路的性能比較1共射放大電路既能放大電流又能放大電壓,輸入電阻居其它兩種電路之中,輸出電阻較大,頻帶較窄;常作為低頻電壓放大的單元電路。2共集放大電路只能放大電流而不能放大電壓,是三種基本放大電路中輸入電阻最大、輸出電阻最小的電路,并有電壓跟隨的特點(diǎn);常用于電壓放大的輸入級(jí)或輸出級(jí),在功率放大電路中也常采用這種電路形式。3共基放大電路只能放大電壓而不能放大電流,輸入電阻小,電壓放大倍數(shù)和輸出電阻與共射電路相當(dāng),頻率特性是三種基本電路中最好的;常用作寬頻帶放大
25、電路。四、課堂小結(jié)1基本共射放大電路中各元件的作用。2基本共射放大電路信號(hào)放大的特點(diǎn)。3小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo)。五、課堂思考P41 思考與練習(xí)題1、2、3。六、課后練習(xí)P68 一、填空題:3、5;三、選擇題:3、4?!菊n題】2.3放大電路的分析【教學(xué)目的】1理解放大電路的直流通路、交流通路的概念,會(huì)畫(huà)放大電路對(duì)應(yīng)的直流通路和交流通路。2了解放大電路的分析方法。3掌握基本共射極放大電路靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算方法。【教學(xué)重點(diǎn)】1分析放大電路的直流通路和交流通路。2基本共射極放大電路靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算。【教學(xué)難點(diǎn)】1畫(huà)放大電路的交流通路。2用估算的方法分析放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)?!窘虒W(xué)
26、參考學(xué)時(shí)】1學(xué)時(shí)【教學(xué)方法】講授法【教學(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo)。二、講授新課2.3.1放大器的直流通路與交流通路1直流通路直流通路用于研究電路的靜態(tài)工作點(diǎn),畫(huà)直流通路的原則為:電容視為開(kāi)路、電感線(xiàn)圈視為短路。2交流通路交流通路用于研究放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)及性能指標(biāo),畫(huà)交流通路的原則為:電容視為短路、直流電源視為短路。*2.3.2放大器的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)分析1放大電路的靜態(tài)分析借助于放大電路的直流通路,估算其靜態(tài)工作點(diǎn)Q,即靜態(tài)時(shí)電路中各處的直流電流和直流電壓:、。2放大電路的動(dòng)態(tài)分析借助于放大電路的交流通路,估算其主要性能指標(biāo):電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻,其中。三、課堂小結(jié)1直
27、流通路與交流通路的概念、繪制原則。2基本共射放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算。3基本共射放大電路主要性能指標(biāo)的估算。四、課堂思考P44 思考與練習(xí)題1、2。五、課后練習(xí)P68 一、填空題:6;三、選擇題:2;四、技能實(shí)踐題:2;五、綜合題:1?!菊n題】2.4放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定【教學(xué)目的】1理解設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的重要性。2掌握分壓式偏置電路、集電極基極偏置電路組成特點(diǎn)及穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理。3了解分壓式偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算方法?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】1放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的意義。2分壓式偏置電路、集電極基極偏置電路的組成特點(diǎn)及穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】1分壓式偏置電路、集電極基極偏置電路穩(wěn)定靜態(tài)工作
28、點(diǎn)的原理。2分壓式偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算?!窘虒W(xué)參考學(xué)時(shí)】1學(xué)時(shí)【教學(xué)方法】講授法、分組討論法【教學(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)基本共射放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算。二、引入新課通過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形影響的演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到靜態(tài)工作點(diǎn)變化,會(huì)對(duì)輸出波形造成影響。三、講授新課2.4.1 放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的意義由演示實(shí)驗(yàn)可知,當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生變化,放大電路的工作狀態(tài)也會(huì)發(fā)生變化,甚至?xí)霈F(xiàn)波形失真。如靜態(tài)工作電流變大,會(huì)出現(xiàn)飽和失真;靜態(tài)工作電流變小,會(huì)出現(xiàn)截止失真。實(shí)際應(yīng)用中電源電壓的波動(dòng)、元件的老化或因溫度變化引起三極管參數(shù)的變化,都會(huì)造成靜態(tài)工作點(diǎn)變化,從而使動(dòng)態(tài)參數(shù)發(fā)生變化,最終導(dǎo)致電路出現(xiàn)異常
29、。為了保證電路在各種復(fù)雜情況下能正常工作,采用能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的偏置電路,是非常必要的。2.4.2 放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定措施1分壓式偏置電路電路結(jié)構(gòu)見(jiàn)書(shū)本P49頁(yè)圖2.19。靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的條件為:。穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過(guò)程為:(某原因) 分壓式偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算:、。2集電極基極偏置電路電路結(jié)構(gòu)見(jiàn)書(shū)本P50頁(yè)圖2.21。該電路的特點(diǎn)是:偏置電阻跨接在三極管的極與極之間。 自動(dòng)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過(guò)程為:溫度升高 四、課堂小結(jié)1放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的意義。2分壓式偏置電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過(guò)程。3集電極-基極偏置電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過(guò)程。五、課堂思考P47 思考與練習(xí)題1、2、3、4。六、課后練
30、習(xí)P68 一、填空題:7;二、判斷題:2;四、技能實(shí)踐題:1;五、綜合題:2。【課題】2.5多級(jí)放大電路【教學(xué)目的】1掌握多級(jí)放大電路常用級(jí)間耦合方式的電路連接特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。2了解多級(jí)放大電路主要參數(shù)的計(jì)算方法?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】1多級(jí)放大電路常用的級(jí)間耦合方式。2不同級(jí)間耦合方式的電路連接特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。3多級(jí)放大電路主要參數(shù)的計(jì)算?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】放大電路的頻率特性及通頻帶的概念?!窘虒W(xué)參考學(xué)時(shí)】1學(xué)時(shí)【教學(xué)方法】講授法【教學(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)1基本共射放大電路放大倍數(shù)的估算公式。 2分析一個(gè)單管共射放大電路放大倍數(shù)的范圍。二、引入新課如果在實(shí)際的信號(hào)放大中,要求的放大倍數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)單管放大電路所能放大
31、的范圍,那么就應(yīng)該考慮將二個(gè)或更多個(gè)單管放大電路連接起來(lái),得到更大的放大倍數(shù)。三、講授新課2.5.1 多級(jí)放大電路的極間耦合方式在多級(jí)放大電路中,級(jí)間耦合一方面要確保各級(jí)放大電路有合適的靜態(tài)工作點(diǎn),另一方面要使前一級(jí)的輸出信號(hào)盡量不受衰減地傳至后一級(jí)。1阻容耦合將放大電路的前級(jí)輸出端通過(guò)電容接到后級(jí)輸入端。阻容耦合放大電路中各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立,但低頻特性差且不便于集成化,因此,廣泛應(yīng)用在分立元件電路中。2變壓器耦合將放大電路的前級(jí)輸出端通過(guò)變壓器接到后級(jí)輸入端或負(fù)載電阻上。變壓器耦合放大電路的各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)各自獨(dú)立,具有阻抗變換作用,易于實(shí)現(xiàn)級(jí)間的阻抗匹配,但低頻特性差且不便于集成化,因
32、此,在分立元件功率放大電路中應(yīng)用較多。3. 直接耦合將放大電路的前一級(jí)輸出端直接連接到后一級(jí)的輸入端。直接耦合放大電路有良好的低頻特性,便于集成化,但各級(jí)之間的靜態(tài)工作點(diǎn)相互牽連、互相影響,且存在零點(diǎn)漂移,因此,多應(yīng)用于集成放大電路中。4光電耦合將放大電路的前級(jí)輸出端通過(guò)光電耦合器接到后級(jí)輸入端。光電耦合放大電路各級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)互不影響,且實(shí)現(xiàn)了前后電路的電氣隔離,但直接用來(lái)傳輸模擬量時(shí)精度較差,在電子設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。2.5.2 多級(jí)放大電路的主要性能指標(biāo)1. 電壓放大倍數(shù)、 2輸入電阻和輸出電阻輸入電阻是第一級(jí)的輸入電阻;輸出電阻是最后一級(jí)的輸出電阻。3頻率特性與通頻帶工程上,把電
33、壓放大倍數(shù)下降到中頻時(shí)的0.707倍所對(duì)應(yīng)的低端頻率稱(chēng)為下限頻率,對(duì)應(yīng)的高端頻率稱(chēng)為上限頻率,并把與之間的頻率范圍稱(chēng)為該放大電路的通頻帶,用表示,即 。多級(jí)放大電路提高了電壓放大倍數(shù),但通頻帶變窄。因此,為了滿(mǎn)足多級(jí)放大電路通頻帶的要求,必須把每個(gè)單級(jí)放大電路的通頻帶設(shè)計(jì)得更寬一些。 四、課堂小結(jié)1多級(jí)放大電路常用的級(jí)間耦合方式。2阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合、光電耦合的電路連接特點(diǎn)、各自的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。3多級(jí)放大電路電壓放大倍數(shù)、輸入輸出電阻的計(jì)算。4、通頻帶的概念,以及多級(jí)放大電路與單級(jí)放大電路相比,通頻帶的變化情況。五、課堂思考P52 思考與練習(xí)題1、2、3。六、課后練習(xí)P68 一
34、、填空題:4;二、判斷題:3。【課題】2.6場(chǎng)效晶體管放大器【教學(xué)目的】1了解絕緣柵型和結(jié)型場(chǎng)效晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、類(lèi)型。2掌握絕緣柵型和結(jié)型場(chǎng)效晶體管的電路符號(hào)。3理解場(chǎng)效晶體管電壓控制原理、特性曲線(xiàn)及三個(gè)工作區(qū)域的特點(diǎn)。4了解場(chǎng)效晶體管主要參數(shù)的含義。5了解場(chǎng)效晶體管放大電路的結(jié)構(gòu)及偏置方式?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】1絕緣柵型和結(jié)型場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、類(lèi)型和電路符號(hào)。2場(chǎng)效晶體管的電壓控制原理、特性曲線(xiàn)及三個(gè)工作區(qū)域的特點(diǎn)。3場(chǎng)效晶體管放大電路結(jié)構(gòu)及偏置方式?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】1絕緣柵型和結(jié)型場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2場(chǎng)效晶體管電壓控制原理及三個(gè)工作區(qū)域的特點(diǎn)。3場(chǎng)效晶體管主要參數(shù)的含義?!窘虒W(xué)參考學(xué)時(shí)】2學(xué)時(shí)
35、【教學(xué)方法】講授法【教學(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)1三極管的電流放大原理。2分壓偏置式單管共射放大電路組成特點(diǎn)及穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理。二、講授新課2.6.1 場(chǎng)效晶體管簡(jiǎn)介場(chǎng)效晶體管簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)效管,是利用輸入電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制輸出電流的器件,故其屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。與三極管相比,它具有輸入電阻高、噪聲低、功耗小等優(yōu)點(diǎn),因此,在大規(guī)模集成電路中得到廣泛的應(yīng)用。1絕緣柵場(chǎng)效管結(jié)構(gòu):絕緣柵場(chǎng)效管有耗盡型和增強(qiáng)型兩大類(lèi),每一類(lèi)又有溝道和溝道兩種。其電路符號(hào)見(jiàn)書(shū)本P56頁(yè)圖2.30,襯底的實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)分別表示有預(yù)留導(dǎo)電溝道和沒(méi)有預(yù)留導(dǎo)電溝道,箭頭指向管內(nèi)表示為溝道MOS管,箭頭指向管外表示為溝道MOS管。工作
36、原理(書(shū)本P56頁(yè)圖2.31):以增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效管為例,當(dāng)柵、源極間電壓時(shí),漏、源極間沒(méi)有導(dǎo)電溝道,漏極電流,處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)時(shí),漏區(qū)和源區(qū)間有導(dǎo)電溝道(溝道),此時(shí),如果在漏極和源極之間加正向電壓,則會(huì)有電流經(jīng)溝道到達(dá)源極,形成漏極電流,場(chǎng)效管處于導(dǎo)通狀態(tài)。主要特性:場(chǎng)效管的主要特性有轉(zhuǎn)移特性和輸出特性。著重介紹輸出特性曲線(xiàn)的三個(gè)區(qū)域可變電阻區(qū)、飽和區(qū)和擊穿區(qū)。2結(jié)型場(chǎng)效管結(jié)構(gòu):結(jié)型場(chǎng)效管有N溝道和P溝道兩大類(lèi)。其電路符號(hào)見(jiàn)書(shū)本P58頁(yè)圖2.33,柵極箭頭指向管內(nèi)表示為溝道結(jié)型場(chǎng)效管,柵極箭頭指向管外表示為溝道結(jié)型場(chǎng)效管。主要特性:與絕緣柵型場(chǎng)效管相似,簡(jiǎn)單介紹。3場(chǎng)效管的主要參數(shù)開(kāi)啟電壓
37、、 夾斷電路、 漏極飽和電流、 跨導(dǎo)、 漏源擊穿電壓。2.6.2 場(chǎng)效晶體管放大電路場(chǎng)效管放大電路也有三種組態(tài):共源極放大電路、共漏極放大電路和共柵極放大電路,分別與三極管放大電路的共射放大電路、共集放大電路和共基放大電路相對(duì)應(yīng)。其中最常見(jiàn)的是共源極放大電路。1. 分壓式偏置放大電路介紹電路結(jié)構(gòu),各元件的作用及簡(jiǎn)單的工作原理。2自給偏壓式偏置放大電路介紹電路結(jié)構(gòu),各元件的作用及簡(jiǎn)單的工作原理。三、課堂小結(jié)1絕緣柵型和結(jié)型場(chǎng)效晶體管的類(lèi)型和電路符號(hào)。2場(chǎng)效晶體管的電壓控制原理、特性曲線(xiàn)及三個(gè)工作區(qū)域的特點(diǎn)。3場(chǎng)效晶體管主要參數(shù)的含義。4、場(chǎng)效晶體管放大電路結(jié)構(gòu)及偏置方式。四、課堂思考P57 思考
38、與練習(xí)題1、2、3。五、課后練習(xí)P68一、填空題:8;二、判斷題:4?!菊n題】實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2.1三極管的管腳識(shí)別和質(zhì)量判斷【實(shí)訓(xùn)目標(biāo)】1掌握常用三極管的管腳識(shí)別方法。2掌握常用三極管的類(lèi)型判斷和質(zhì)量判斷方法。【實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)】1常用三極管的管腳識(shí)別方法。2常用三極管的質(zhì)量判斷?!緦?shí)訓(xùn)難點(diǎn)】三極管的質(zhì)量判斷【參考實(shí)訓(xùn)課時(shí)】1學(xué)時(shí)【實(shí)訓(xùn)方法】 講授法、演示法、實(shí)操法【實(shí)訓(xùn)過(guò)程】一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)任務(wù)一三極管的類(lèi)型及管腳識(shí)別三極管的型號(hào)一般都直接標(biāo)注在管殼上,根據(jù)三極管的命名方法即可知其類(lèi)型是NPN還是PNP。其管腳的分布有一定的規(guī)律,可通過(guò)分布特征直接分辨三極管的三個(gè)管腳。利用實(shí)訓(xùn)室提供的不同型號(hào)三極管介紹管腳的
39、分布規(guī)律。如果不知道三極管的類(lèi)型及管子的引腳排列,可用指針式萬(wàn)用表按照書(shū)本P61頁(yè)的操作步驟進(jìn)行識(shí)別。介紹判定基極和三極管類(lèi)型、判定集電極和發(fā)射極的方法。任務(wù)二三極管的質(zhì)量判斷(以NPN型管為例)1穿透電流的估測(cè)(1) 將萬(wàn)用表置于歐姆擋R×100或×1K擋。(2)將三極管基極懸空,萬(wàn)用表紅表筆接發(fā)射極,黑表筆接集電極,此時(shí)測(cè)得阻值應(yīng)在幾十到幾百千歐以上。若阻值很小,說(shuō)明穿透電流大,穩(wěn)定性差;若阻值為零,說(shuō)明管子已經(jīng)擊穿;若阻值無(wú)窮大,說(shuō)明管子內(nèi)部斷路;若阻值不穩(wěn)定或阻值逐漸下降,說(shuō)明管子噪聲大、不穩(wěn)定,不宜采用。2電流放大系數(shù)的測(cè)量(1)將萬(wàn)用表量程開(kāi)關(guān)旋至擋。(2)將三
40、極管的3個(gè)電極對(duì)應(yīng)插入N列的三個(gè)插孔中,此時(shí)讀出的數(shù)值即為該三極管的電流放大系數(shù),如果太小,則表示該三極管已失去放大作用。任務(wù)三綜合訓(xùn)練對(duì)3只不同型號(hào)的三極管,按上述步驟分別進(jìn)行類(lèi)型及引腳的識(shí)別和質(zhì)量判斷。二、實(shí)訓(xùn)小結(jié)1三極管的類(lèi)型判斷和管腳的識(shí)別。2三極管的質(zhì)量判斷。三、課堂思考如果三極管為PNP型,應(yīng)如何對(duì)其進(jìn)行管腳的識(shí)別和質(zhì)量判斷?四、課后作業(yè)1實(shí)訓(xùn)報(bào)告及本次實(shí)訓(xùn)的體會(huì)和收獲。2完成項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)表的學(xué)生自評(píng)部分?!菊n題】實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2.2 三極管放大電路的測(cè)量【實(shí)訓(xùn)目標(biāo)】1掌握分壓式偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量方法。2掌握示波器和信號(hào)發(fā)生器的使用。3掌握分壓式偏置電路輸入、輸出波形及電壓放大倍數(shù)
41、的測(cè)量方法。4了解波形失真的原因,并用示波器觀(guān)察不同的失真波形?!緦?shí)訓(xùn)重點(diǎn)】1分壓式偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量方法。2示波器和信號(hào)發(fā)生器的使用。3分壓式偏置電路輸入、輸出波形及電壓放大倍數(shù)的測(cè)量?!緦?shí)訓(xùn)難點(diǎn)】1分壓式偏置電路輸入、輸出波形及電壓放大倍數(shù)的測(cè)量。2用示波器觀(guān)察不同的失真波形,了解波形失真的原因?!緟⒖紝?shí)訓(xùn)課時(shí)】2學(xué)時(shí)【實(shí)訓(xùn)方法】講授法、演示法、實(shí)操法【實(shí)訓(xùn)過(guò)程】一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)任務(wù)一分壓式偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量1根據(jù)電路原理圖在實(shí)訓(xùn)箱中完成分壓式偏置放大電路的連接。2檢查無(wú)誤后給放大電路加上15V直流電源,并調(diào)節(jié)電位器,使放大器處于放大的工作狀態(tài)。3用萬(wàn)用表分別測(cè)量分壓式偏置電路的靜
42、態(tài)工作點(diǎn)、。 任務(wù)二示波器、信號(hào)發(fā)生器的使用練習(xí)1熟悉示波器面板上各開(kāi)關(guān)、旋鈕的位置,按使用說(shuō)明將各開(kāi)關(guān)、旋鈕置于合適的擋位。通電后,調(diào)節(jié)各個(gè)旋鈕,直至熒光屏上呈現(xiàn)清晰的掃描線(xiàn)。2熟悉信號(hào)發(fā)生器面板上各開(kāi)關(guān)、旋鈕的位置和作用。3由低頻信號(hào)發(fā)生器輸出幅度為100 mV,頻率分別為 100Hz、200 Hz、1kHz、10kHz的正弦波、矩形波和三角波信號(hào),利用示波器觀(guān)察波形;測(cè)出其周期;再計(jì)算各自的頻率,并與信號(hào)發(fā)生器所示頻率對(duì)比。說(shuō)明:由于學(xué)時(shí)的原因,在本實(shí)訓(xùn)開(kāi)始前,應(yīng)利用課余時(shí)間教會(huì)學(xué)生對(duì)示波器和信號(hào)發(fā)生器的初步使用。任務(wù)三波形及電壓放大倍數(shù)測(cè)量1保持放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)不變,在放大電路的輸入
43、端加入正弦波信號(hào),其頻率、幅度為,放大電路的輸出端接示波器。當(dāng)輸出波形無(wú)失真現(xiàn)象時(shí),用晶體管毫伏表分別測(cè)出、()的大小。2增大輸入信號(hào)幅度,用示波器監(jiān)視放大器輸出波形,用晶體管毫伏表測(cè)出最大不失真輸出電壓。3放大器輸出端接入負(fù)載電阻,保持輸入端信號(hào)頻率、幅度為不變,測(cè)出此時(shí)的輸出電壓()。4用示波器雙蹤顯示功能同時(shí)觀(guān)察和的波形,測(cè)出它們的大小和相位。任務(wù)四波形失真分析1在,的情況下,將頻率為的正弦信號(hào)加在放大器的輸入端,增大輸入信號(hào)幅度,用示波器監(jiān)視放大器的輸出信號(hào)為不失真的正弦波。 2調(diào)節(jié)電位器使其阻值增大,直至從示波器觀(guān)察到放大器的輸出波形出現(xiàn)失真,記錄此時(shí)的波形,并測(cè)出相應(yīng)的集電極靜態(tài)電
44、流 。 3調(diào)節(jié)電位器使其阻值減小,直至從示波器觀(guān)察到放大器的輸出波形出現(xiàn)失真,記錄此時(shí)的波形,并測(cè)出相應(yīng)的集電極靜態(tài)電流。二、實(shí)訓(xùn)小結(jié)1分壓式偏置放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量。2示波器、信號(hào)發(fā)生器面板上各開(kāi)關(guān)、旋鈕的位置和作用。3分壓式偏置放大電路輸入輸出波形及電壓放大倍數(shù)測(cè)量。4分壓式偏置放大電路波形失真的測(cè)量。三、課堂思考1負(fù)載對(duì)放大電路電壓放大倍數(shù)有什么影響?2放大電路的輸出信號(hào)波形失真與基極偏置電流大小的關(guān)系。四、課后作業(yè)1實(shí)訓(xùn)報(bào)告及本次實(shí)訓(xùn)的體會(huì)和收獲。2完成項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)表的學(xué)生自評(píng)部分?!菊n題】實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2.3 分壓式偏置放大器的安裝和調(diào)試【實(shí)訓(xùn)目標(biāo)】1掌握分壓式偏置放大器的工作原理。2
45、掌握分壓式偏置放大器的安裝與調(diào)試方法。【實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)】1分壓式偏置放大器的元器件識(shí)別和檢測(cè)。2分壓式偏置放大器的安裝與調(diào)試。【實(shí)訓(xùn)難點(diǎn)】1分壓式偏置放大器的工作原理2分壓式偏置放大器的調(diào)試【參考實(shí)訓(xùn)課時(shí)】2學(xué)時(shí)【實(shí)訓(xùn)方法】 講授法、演示法、實(shí)操法【實(shí)訓(xùn)過(guò)程】一、實(shí)訓(xùn)任務(wù) 說(shuō)明:由于學(xué)時(shí)的原因,可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,將實(shí)訓(xùn)任務(wù)的部分內(nèi)容安排在課余時(shí)間完成。任務(wù)一分壓式偏置放大器的元器件識(shí)別對(duì)分壓式偏置放大器所包含的元器件進(jìn)行識(shí)別,并了解它們?cè)陔娐分械淖饔?。任?wù)二分壓式偏置放大器元器件的檢測(cè)在分壓式偏置放大器中,主要的元器件有三極管、電解電容、電位器和電阻,在安裝之前必須對(duì)它們進(jìn)行檢測(cè),以確保元器件是
46、好的。任務(wù)三分壓式偏置放大器的電路安裝利用萬(wàn)能板對(duì)照實(shí)物連接圖進(jìn)行元器件的焊接和裝配。任務(wù)四分壓式偏置放大器的調(diào)試按實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2.2.的任務(wù)一和任務(wù)二所述步驟,對(duì)安裝好的分壓式偏置放大器進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量及電壓放大倍數(shù)的測(cè)量。注意:電路通電前,必須先對(duì)整個(gè)電路板的焊點(diǎn)、連線(xiàn)進(jìn)行檢查,當(dāng)確認(rèn)安裝無(wú)誤時(shí),方可通電調(diào)試。二、實(shí)訓(xùn)小結(jié)1分壓式偏置放大器的工作原理。2分壓式偏置放大器的調(diào)試過(guò)程。三、課堂思考通過(guò)理論計(jì)算的方法,估算出分壓式偏置放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)及電壓放大倍數(shù),并與實(shí)訓(xùn)測(cè)量值進(jìn)行比較。四、課后作業(yè)1實(shí)訓(xùn)報(bào)告及本次實(shí)訓(xùn)的體會(huì)和收獲。2完成項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)表的學(xué)生自評(píng)部分。第3章集成運(yùn)算放大器【課
47、題】3.1概述【教學(xué)目的】1了解集成運(yùn)放的電路結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)。2了解零漂對(duì)放大電路的危害及差分放大電路抑制零漂的原理。3理解集成運(yùn)放的主要參數(shù)。【教學(xué)重點(diǎn)】1集成運(yùn)放電路輸入與輸出信號(hào)之間的相位關(guān)系。2產(chǎn)生零漂的原因、零漂對(duì)直接耦合放大電路的危害。3差分放大電路的組成、特點(diǎn)。4差分放大電路放大差模信號(hào)及抑制零漂(共模信號(hào))原理?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】1 差分放大電路放大差模信號(hào)及抑制零漂(共模信號(hào))原理。2 集成運(yùn)放的主要參數(shù)【教學(xué)參考學(xué)時(shí)】1學(xué)時(shí)【教學(xué)方法】講授法、分組討論法【教學(xué)過(guò)程】一、引入新課給學(xué)生展示幾種常用的集成運(yùn)算放大器,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)集成運(yùn)放的外形,了解目前集成運(yùn)放已經(jīng)成為組成電子設(shè)備的基本
48、單元,它是利用半導(dǎo)體制造工藝將多級(jí)放大電路制作在同一塊半導(dǎo)體基片上,使其具有很高放大倍數(shù)的電路單元。二、講授新課3.1.1 集成運(yùn)放的電路結(jié)構(gòu)1集成運(yùn)放的電路結(jié)構(gòu)集成運(yùn)算放大器一般都由輸入級(jí)、電壓放大級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路四個(gè)部分組成。2集成運(yùn)放的電路符號(hào)集成運(yùn)放電路符號(hào)如圖3.1所示?!啊睘橥噍斎攵耍啊睘榉聪噍斎攵?;“”為輸出端;“”表示運(yùn)算放大器;“”表示開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)極高。同相輸入端表示其輸出信號(hào)與該輸入信號(hào)相位相同,反相輸入端表示其輸出信號(hào)與該輸入信號(hào)相位相反。 圖3.1集成運(yùn)放的電路符號(hào)3.1.2 零點(diǎn)漂移的抑制方法1零點(diǎn)漂移的危害產(chǎn)生零點(diǎn)漂移最主要的因素是溫度的變化,因此,零點(diǎn)漂移
49、也叫溫漂。集成運(yùn)算放大器的內(nèi)部電路均采用直接耦合的方式,零點(diǎn)漂移在第一級(jí)產(chǎn)生的微弱變化,會(huì)在輸出級(jí)變成很大的變化,會(huì)造成測(cè)量誤差、系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作、放大電路無(wú)法正常工作等后果,因此,必須抑制零點(diǎn)漂移。2零點(diǎn)漂移的抑制方法目前在集成運(yùn)算放大器中最有效且廣泛采用的抑制零點(diǎn)漂移的方法是輸入級(jí)采用差分放大電路。3差分放大電路(1)電路的構(gòu)成及工作原理最簡(jiǎn)單的差分放大電路見(jiàn)書(shū)本P76頁(yè)圖3.7。它由兩個(gè)完全對(duì)稱(chēng)(所有對(duì)應(yīng)元件的參數(shù)均相同)的單管放大電路連接而成,輸入信號(hào)電壓由兩管的基極輸入,輸出電壓從兩管的集電極之間提取。在理想情況下,由于電路的對(duì)稱(chēng)性,輸出信號(hào)電壓采用從兩管集電極間提取的雙端輸出方式,
50、對(duì)于無(wú)論什么原因引起的零點(diǎn)漂移,均能有效地抑制。 (2)差模輸入在電路的兩個(gè)輸入端輸入大小相等但極性相反的信號(hào)電壓,即 ,這種輸入方式稱(chēng)為差模輸入。大小相等、極性相反的信號(hào),稱(chēng)為差模信號(hào)。 差分放大電路對(duì)差模信號(hào)具有與單管放大電路相同的放大功能,。(3)共模輸入在電路的兩個(gè)輸入端輸入大小相等、極性相同的信號(hào)電壓,即,這種輸入方式稱(chēng)為共模輸入。大小相等、極性相同的信號(hào)稱(chēng)為共模信號(hào)。因溫度或電源電壓等外界因素變化引起兩管的零點(diǎn)漂移電壓是大小相等、極性相同的。所以,零點(diǎn)漂移等效于共模信號(hào)作用的結(jié)果。差分放大電路對(duì)共模信號(hào)無(wú)放大作用,即對(duì)共模信號(hào)的電壓放大倍數(shù)為零,。
51、3.1.3 集成運(yùn)放的主要參數(shù)1開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù):,一般在之間。2差模輸入電阻:一般在幾十千歐到幾兆歐。3輸出電阻:一般在幾十歐到幾百歐。越小,運(yùn)放帶負(fù)載能力越強(qiáng)。4輸入失調(diào)電壓:一般為幾毫伏。越小,輸入級(jí)的對(duì)稱(chēng)性越好。5輸入偏置電流:,一般為10nA1mA,其值越小越好。6共模抑制比:。常用分貝表示,其值越大越好,一般大于80。三、課堂小結(jié)1集成運(yùn)放的電路結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)。2抑制零漂的意義及方法。3差分放大電路的組成、特點(diǎn)。4差分放大電路放大差模信號(hào)及抑制零漂(共模信號(hào))原理。5集成運(yùn)放的主要參數(shù)。四、課堂思考P75 思考與練習(xí)題1、2、3、4。五、課后練習(xí)P93 一、填空題:1、2;二、判斷
52、題:1、2、4;三、選擇題:1、2?!菊n題】3.2集成運(yùn)放常用電路【教學(xué)目的】1掌握理想集成運(yùn)放的兩個(gè)重要結(jié)論。2掌握集成運(yùn)放反相輸入電路和同相輸入電路的結(jié)構(gòu)、輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系。3理解集成運(yùn)放差動(dòng)輸入電路的結(jié)構(gòu)、輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】1理想集成運(yùn)放的兩個(gè)重要結(jié)論。2集成運(yùn)放反相輸入電路和同相輸入電路的結(jié)構(gòu)、輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系。【教學(xué)難點(diǎn)】1理想集成運(yùn)放的兩個(gè)重要結(jié)論,“虛短”與“虛斷”的含義。2集成運(yùn)放差動(dòng)輸入電路的結(jié)構(gòu)、輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系。3由集成運(yùn)放組成的運(yùn)算電路的分析思路和計(jì)算方法?!窘虒W(xué)參考學(xué)時(shí)】2學(xué)時(shí)【教學(xué)方法】講授法、分組討論法【教學(xué)過(guò)程】一、復(fù)
53、習(xí) 1集成運(yùn)放的電路結(jié)構(gòu)。 2集成運(yùn)放的電路符號(hào)。二、講授新課在分析集成運(yùn)放電路時(shí),一般將集成運(yùn)放看成是一個(gè)理想的運(yùn)放,其等效電路如圖3.2所示。集成運(yùn)放理想狀態(tài)下的參數(shù)是:開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù) 差模輸入電阻 輸出電阻0共模抑制比 圖3.2理想運(yùn)放的等效電路根據(jù)上述的理想條件,若運(yùn)放工作在線(xiàn)性放大區(qū),便可得出如下兩個(gè)重要結(jié)論:(1)理想運(yùn)放兩輸入端電位相等,即集成運(yùn)放同相輸入端和反相輸入端電位相等,相當(dāng)于同相與反相輸入端之間短路,但不是實(shí)際短路,故稱(chēng)為虛假短路,簡(jiǎn)稱(chēng)“虛短”。(2)理想運(yùn)放輸入電流等于零,即集成運(yùn)放同相和反相輸入端的凈輸入電流都為零,好像電路斷開(kāi)一樣,但又不是實(shí)際斷路,故稱(chēng)為虛假斷路,簡(jiǎn)稱(chēng)“虛斷”。3.2.1 反相輸入電路1電路結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)反
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