電工學(xué)14與15章教案

1、電工學(xué)第七版第14、15章教 案教 案授課時(shí)間2014年 2 月 24 日 授課學(xué)時(shí)：2 學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容（章節(jié)）前言 14章 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性 ；PN結(jié) ；二極管課型新授課教學(xué)目標(biāo)了解電子技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，了解半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)重、難點(diǎn)半導(dǎo)體二極管工作原理、特性曲線教學(xué)方法及手段以講授為主，并加以舉例；課堂適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)教學(xué)準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)信息搜集電子技術(shù)相關(guān)的實(shí)例教學(xué)過程前言：可以毫不夸張的說，人們現(xiàn)在生活在電子世界中。電子技術(shù)無處不在：近至計(jì)算機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、音樂播放器、彩電、音響等生活常用品，遠(yuǎn)至工業(yè)、航天、軍事等領(lǐng)域都可看到電子技術(shù)的身影。電子技術(shù)是十九世紀(jì)末，二十世紀(jì)初開始發(fā)展起來

2、的新興技術(shù)，它在二十世紀(jì)的迅速發(fā)展大大推動(dòng)了航空技術(shù)、遙測(cè)傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，因此它成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。一、半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)體：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體，例如銅、鐵、鋁。絕緣體：幾乎不導(dǎo)電的物質(zhì)，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料、石英。半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體，例如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性：1當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能力明顯變化。（熱敏性、光敏性）。2往純凈半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使其導(dǎo)電能力明顯改變（摻雜性）。二、本征半導(dǎo)體1本征半導(dǎo)體：完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整

3、的半導(dǎo)體晶體。（用的最多的是硅和鍺）2在本征半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)中，每個(gè)原子的一個(gè)價(jià)電子與另一個(gè)原子的價(jià)電子組成電子對(duì)，這對(duì)價(jià)電子是每個(gè)相鄰原子所共有的，稱為共價(jià)鍵。3本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí)，在半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流 ：(1) 自由電子作定向運(yùn)動(dòng)形成電子電流(2) 價(jià)電子遞補(bǔ)空穴形成空穴電流(3) 載流子：自由電子和空穴三、N型半導(dǎo)體和 P 型半導(dǎo)體1N型半導(dǎo)體：在硅或鍺晶體中摻入少量的磷（或其它五價(jià)元素）。2P型半導(dǎo)體：在硅或鍺晶體中摻入少量的硼（或其它三價(jià)元素）。3N型半導(dǎo)體中自由電子是多數(shù)載流子空穴為少數(shù)載流子而在P型半導(dǎo)體中相反。4無論N型或P型半導(dǎo)體都是中性的，對(duì)

4、外不顯電性。 1111111111111111111111教學(xué)過程四、PN結(jié)的形成及其單向?qū)щ娦?PN結(jié)的形成在一塊N型（P型）半導(dǎo)體的局部再摻入濃度較大的三價(jià)（五價(jià)）雜質(zhì)，使其變?yōu)镻型（N型）半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的交界面就形成一個(gè)特殊的薄層，稱為PN結(jié)。2PN結(jié)的單向?qū)щ娦?1) PN結(jié)加正向電壓（正向偏置），即電源正極接P區(qū)，負(fù)極接N區(qū)，P區(qū)多數(shù)載流子空穴和N區(qū)多數(shù)載流子自由電子在電場(chǎng)作用下通過PN結(jié)從而進(jìn)入對(duì)方，形成 較大的正向電流，此時(shí)PN結(jié)呈現(xiàn)低電阻，處于導(dǎo)通狀態(tài)。(2) PN 結(jié)加反向電壓（反向偏置）時(shí)，P區(qū)和N區(qū)的多數(shù)載流子受阻，難于通過PN結(jié)，但是P區(qū)的少數(shù)載流子自

5、由電子和N區(qū)的少數(shù)載流子空穴在電場(chǎng)作用下卻能通過PN結(jié)從而進(jìn)入對(duì)方，形成反向電流，由于少數(shù)載流子數(shù)量少，所以反向電流較小，PN結(jié)呈現(xiàn)高電阻，處于截止?fàn)顟B(tài)。五、二極管1基本結(jié)構(gòu)(1) PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線和管殼就成為二極管。(2) 按結(jié)構(gòu)分，二極管分點(diǎn)接觸型、面接觸型、和平面型三類。點(diǎn)接觸型：PN結(jié) 面積很小，不能通過較大電流，但其高頻性能好。面接觸型：PN結(jié)面積大，可以通過較大的電流，但工作頻率較低，一般用于整流。平面型二極管：可用作大功率整流管和數(shù)字電路中的開關(guān)管。2伏安特性(1) 二極管加正向電壓，二極管處于正向?qū)顟B(tài)，正向電阻較小，正向電流較大。(2) 二極管加反向電壓，二極管處于

6、反向截止?fàn)顟B(tài)，反向電阻較大，反向電流很小。(3) 外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴?4) 二極管的反向電流受溫度的影響，溫度愈高反向電流愈大。3主要參數(shù)(1) 最大整流電流IOM 最大整流電流是指二極管長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，允許流過二極管的最大正向平均電流。(2) 反向工作峰值電壓URWM 它是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般是反向擊穿電壓的一半或者三分之二。(3) 反向峰值電流IRM它是指在二極管上加反向工作峰值電壓時(shí)的反向電流。它越大說明二極管的單向?qū)щ娦阅懿?，并且受溫度影響大?4) 二極管的應(yīng)用：主要利用它的單向?qū)щ娦?，用于整流、檢波、限幅、元件保護(hù)及數(shù)字電路

7、中的開關(guān)元件等。練習(xí)設(shè)計(jì)教學(xué)反思注：1每2學(xué)時(shí)至少制定一個(gè)教案。2課型包括新授課、練習(xí)課、復(fù)習(xí)課、講評(píng)課、實(shí)驗(yàn)課等。3上新課和新上課的教師要求寫詳案。4要求教師每學(xué)期上交教案。教案授課時(shí)間2014年 2 月 28日 授課學(xué)時(shí)：2 學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容（章節(jié)）14.4穩(wěn)壓二極管 14.5 雙極型晶體管14.6 光電器件課型新授課和習(xí)題教學(xué)目標(biāo)掌握穩(wěn)壓管特點(diǎn)、熟悉半導(dǎo)體三極管工作原理、特性曲線和主要參數(shù)。教學(xué)重、難點(diǎn)雙極型極管工作原理、特性曲線教學(xué)方法及手段以講授為主，并加以舉例；課堂適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)教學(xué)準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)聽課學(xué)習(xí)教學(xué)方法教學(xué)過程一、 穩(wěn)壓管1穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管。由于它在

8、電路中與適當(dāng)數(shù)值的電阻配合后能起到穩(wěn)定電壓的作用，故稱為穩(wěn)壓二極管。2穩(wěn)壓二極管的符號(hào)3穩(wěn)壓二極管的特性曲線與普通二極管的特性曲線類似，不同的是穩(wěn)壓二極管的反向特性曲線比較陡。反向擊穿電壓較低。工作在反向擊穿區(qū)，反向擊穿可逆，但如果反向電流超過允許范圍，會(huì)發(fā)生熱擊穿而損壞。4穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)(1) 穩(wěn)定電壓UZ : 穩(wěn)壓二極管正常工作下管子兩端的電壓.(2) 電壓溫度系數(shù)U:說明穩(wěn)壓值受溫度變化影響的系數(shù)。(3) 動(dòng)態(tài)電阻rz:穩(wěn)壓二極管端電壓變化量與相應(yīng)的電流變化量的比值。(4) 最大允許耗散功率PZM:管子不致發(fā)生熱擊穿的最大功率損耗PZM=UZIZM二、雙極型晶體管1基本結(jié)構(gòu)（由兩個(gè)P

9、N結(jié)構(gòu)成的）按材料分：硅管、鍺管；按功率大小分：大、中、小功率管；2電流分配和放大原理（共發(fā)射極電路）(1) 發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散電子(2) 電子在基區(qū)擴(kuò)散和復(fù)合(3) 集電區(qū)收集從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散過來的電子3特性曲線(1) 輸入特性曲線：當(dāng)集-射極電壓UCE為常數(shù)時(shí)，輸入電路中基極電流IB與基-射極電壓之間UBE之間的關(guān)系曲線IB=f(UBE)。(2) 輸出特性曲線：當(dāng)基極電流為常數(shù)時(shí)，輸出電路中集電極電流IC與集-射極電壓 UCE之間的關(guān)系曲線IC=f(UCE)。4晶體管的三個(gè)工作區(qū)特點(diǎn)(圖三)：放大區(qū)：發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置。即 IC=IB, 且D IC=DIB飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)處于正

10、向偏置，集電結(jié)也處于正偏。 IC<IB,，ICUCC/RC, UCE0截止區(qū)：發(fā)射結(jié)處于反向偏置，集電結(jié)也處于反向偏置。 IC=ICEO0, UCEUCC1111111111111111111111 教學(xué)過程5三極管主要參數(shù)(1) 可從輸出特性曲線上求出 ，小功率管10200，一般采用3080的管子。(2) ICBO集電極基極反截止電流：少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)所形成的電流，受溫度影響大，溫度升高則ICBO增大。（硅管ICBO1 µA，鍺管約為10 µA ）。(3) ICEO集電極發(fā)射極反向截止電流，受溫度影響較大。ICEO(1+ b) ICBO，選用管子希望ICBO 、

11、ICEO盡量小，減小溫度的影響。 硅管比鍺管穩(wěn)定，在實(shí)際中用得較多。(4) ICM 集電極最大允許電流：集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的值的下降，當(dāng)值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為ICM 。(5) U(BR)CEO 集電極-射極反向擊穿電壓：基極開路時(shí)，加在集-射極之間的最大允許電壓，稱為集-射極反向擊穿電壓。(6) PCM 集電極最大允許耗散功率：由于集電極電流在流經(jīng)集電結(jié)時(shí)將產(chǎn)生熱量，使結(jié)溫升高，從而引起晶體管參數(shù)變化。當(dāng)晶體管因受熱而引起的參數(shù)變化不超過允許值時(shí)，集電極所消耗的最大功率。（主要受結(jié)溫的Tj限制）三、光電器件1發(fā)光二極管：電能轉(zhuǎn)化為光能2光電二極管：光能轉(zhuǎn)化為電能

12、3光電晶體管：光能控制集電極電流4光電器件用途：(1) LED是發(fā)光二極管，T是光電晶體管，兩者可以耦合。(2) 發(fā)光二極管和光電二極管也可以耦合。四、本章內(nèi)容小結(jié)：1半導(dǎo)體材料中有兩種載流子：電子和空穴。電子帶負(fù)電，空穴帶正電。在純凈半導(dǎo)體中摻入不同的雜質(zhì)，可以得到N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體。2采用一定的工藝措施，使P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起，就形成了PN結(jié)。PN結(jié)的基本特點(diǎn)是單向?qū)щ娦浴?二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的。其特性可以用伏安特性和一系列參數(shù)來描述。4三極管工作時(shí)，有兩種載流子參與導(dǎo)電，稱為雙極型晶體管。5三極管是一種電流控制電流型的器件，改變基極電流就可以控制集電極電流。6三極管管特性

13、可用輸入特性曲線和輸出特性曲線來描述。7三極管有三個(gè)工作區(qū)：飽和區(qū)、放大區(qū)和截止區(qū)。五、14章課后習(xí)題1438 - 二極管的應(yīng)用 1443- 穩(wěn)壓管的應(yīng)用1458- 晶體管1461- 發(fā)光二極管及綜合 練習(xí)設(shè)計(jì)教學(xué)反思注：1每2學(xué)時(shí)至少制定一個(gè)教案。2課型包括新授課、練習(xí)課、復(fù)習(xí)課、講評(píng)課、實(shí)驗(yàn)課等。3上新課和新上課的教師要求寫詳案。4要求教師每學(xué)期上交教案。教案授課時(shí)間2014年 3 月 3 日 授課學(xué)時(shí)：2 學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容（章節(jié)）151 共發(fā)射極電路的組成 ；152放大電路的靜態(tài)分析課型新授課教學(xué)目標(biāo)掌握放大電路的特點(diǎn)及作用，了解放大電路靜態(tài)工作電路和分析方法。教學(xué)重、難點(diǎn)靜態(tài)值計(jì)算，設(shè)置合

14、適的靜態(tài)工作點(diǎn)的意義； 教學(xué)方法及手段以講授為主，并加以舉例；課堂適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)教學(xué)準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)聽課學(xué)習(xí)教學(xué)方法教學(xué)過程一、共發(fā)射極電路的組成共發(fā)射極基本電路的輸入端接交流信號(hào)源，輸入電壓ui，輸出端接負(fù)載電阻，輸出電壓uo電路中各原件作用：1晶體管T：放大電路中的放大原件。利用它的電流放大作用，在集電極電路獲得了放大的電流，該電流受輸入信號(hào)控制。2集電極電源UCC: 為輸出信號(hào)提供能量，并保證集電結(jié)處于反向偏置。3集電極負(fù)載電阻RC：主要將集電極電流的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化。4偏置電阻RB：使發(fā)射結(jié)處于正向偏置，提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O電流IB，獲得合適工作點(diǎn)。5耦合電容C1和C2: 一方面起到隔直

15、作用，C1用來隔斷放大電路與信號(hào)源間的直流通路，C2用來隔斷放大電路與負(fù)載之間的直流通路，使三者之間無直流聯(lián)系互不影響。另一方面起到交流耦合作用，保證交流信號(hào)暢通無阻的經(jīng)過放大電路。二、共射放大電路的電壓放大作用1無輸入信號(hào)(ui = 0)時(shí): uo=0; uBE=UBE; uCE=UCE即三極管各電極都是恒定的電壓和電流:IB、UBE和 IC、UCE 。(IB、UBE) 和(IC、UCE)分別對(duì)應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。2加上輸入信號(hào)電壓后，各電極電流和電壓的大小均發(fā)生了變化： uo0; uBE=UBE; +ui; uCE=UCE +ui3若參數(shù)選取得當(dāng)，輸出電壓可比

16、輸入電壓大，即電路具有電壓放大作用。4輸出電壓與輸入電壓在相位上相差180°，即共發(fā)射極電路具有反相作用。5結(jié)論：(1) 實(shí)現(xiàn)放大的條件 晶體管必須工作在放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使晶體管工作于放大區(qū)。輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓。(2) 直流通路和交流通路直流通路：無信號(hào)時(shí)電流的通路，用來計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。交流通路：有信號(hào)時(shí)交流分量的通路，用來計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻1111111111111111111111教學(xué)過程三、 放大電路的靜態(tài)分析1靜態(tài)：是當(dāng)放大電路沒有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)

17、；2靜態(tài)分析就是確定放大電路的靜態(tài)值（直流值）。IB、IC、UCE 、UBE。3分析方法：估算法、圖解法4分析對(duì)象：各極電壓電流的直流分量5所用電路：放點(diǎn)電路的直流通路6設(shè)置Q點(diǎn)的目的：(1) 使放大電路的放大信號(hào)不失真；(2) 使放大電路工作在較佳的工作狀態(tài)，靜態(tài)是動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)。四、 用估算法確定靜態(tài)值五、 用圖解法確定靜態(tài)值1優(yōu)點(diǎn)：直觀地分析和了解靜態(tài)值的變化對(duì)放大電路的影響。2步驟：(1) 用估算法確定IB (2) 由輸出特性確定IC 和UCC UCE=UCC-RCIC 即IC=f(UCE)IB=常數(shù) 該方程為直流負(fù)載線方程，其斜率-1/R，橫軸截距 為UCC，縱軸上的截距為UCC/RC負(fù)

18、載線與晶體管某條（由IB確定）輸出特性曲線的交點(diǎn)Q，稱為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，由它確定放大電路的電壓和電流的靜態(tài)值。練習(xí)設(shè)計(jì)教學(xué)反思注：1每2學(xué)時(shí)至少制定一個(gè)教案。2課型包括新授課、練習(xí)課、復(fù)習(xí)課、講評(píng)課、實(shí)驗(yàn)課等。3上新課和新上課的教師要求寫詳案。4要求教師每學(xué)期上交教案。教案授課時(shí)間2014年 3 月 6 日 授課學(xué)時(shí)：2 學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容（章節(jié)） 15.3 放大電路的動(dòng)態(tài)分析及相應(yīng)的習(xí)題課型新授課教學(xué)目標(biāo)掌握放大電路的動(dòng)態(tài)分析方法教學(xué)重、難點(diǎn)用微變等效電路方法來分析動(dòng)態(tài)電路的輸入電阻，放大倍數(shù)和輸出電阻。教學(xué)方法及手段以講授為主，并加以舉例；課堂適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)教學(xué)準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)聽課學(xué)習(xí)教學(xué)方法

19、教學(xué)過程一、放大電路的動(dòng)態(tài)分析1動(dòng)態(tài)分析: 計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。2分析對(duì)象：各級(jí)電壓和電流的交流分量。3分析方法：微變等效電路法，圖解法。4所用電路：放大電路的交流通路。5目的：找出Au、ri、ro與電路參數(shù)的關(guān)系，為設(shè)計(jì)電路打基礎(chǔ)。二、 微變等效電路法1微變等效電路：把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為一個(gè)線性元件。2線性化的條件： 晶體管在小信號(hào)（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。3晶體管的微變等效電路可以從晶體管特性曲線求出(1) 輸入回路當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，在靜態(tài)工作

20、點(diǎn)附近的工作段可認(rèn)為是直線。當(dāng)UCE為常數(shù)時(shí)，UBE與IB 之比rbe=UBE/IB UCE=ube/ib UCE稱為晶體管的輸入電阻。低頻小功率晶體管的輸入電阻常用下式估算式中，IE是發(fā)射極電流的靜態(tài)值，右邊第一項(xiàng)取100300。rbe一般幾百歐到幾千歐。它是對(duì)交流而言的一個(gè)動(dòng)態(tài)電阻。(2) 輸出回路輸出特性在線性工作區(qū)是一組近似等距的平行直線。晶體管的輸出回路(C、E之間)可用一受控電流源 ic=b ib等效代替，即由b來確定ic和 ib之間的關(guān)系。晶體管的輸出電阻rce愈大，恒流特性愈好，因rce阻值很高，一般忽略不計(jì)。教學(xué)過程三、動(dòng)態(tài)分析計(jì)算1 電壓放大倍數(shù)的計(jì)算 式中的負(fù)號(hào)表示輸出電

21、壓的相位與輸入相反。負(fù)載電阻愈小，放大倍數(shù)愈小。因rbe與IE有關(guān)，故放大倍數(shù)與靜態(tài) IE有關(guān)。2 放大電路輸入電阻的計(jì)算 放大電路對(duì)信號(hào)源(或?qū)η凹?jí)放大電路)來說，是一個(gè)負(fù)載，可用一個(gè)電阻來等效代替。這個(gè)電阻是信號(hào)源的負(fù)載電阻,也就是放大電路的輸入電阻。輸入電阻是表明放大電路從信號(hào)源吸取電流大小的參數(shù)。電路的輸入電阻愈大，從信號(hào)源取得的電流愈小，因此一般總是希望得到較大的輸入電阻。3 放大電路輸出電阻的計(jì)算放大電路對(duì)負(fù)載(或?qū)蠹?jí)放大電路)來說，是一個(gè)信號(hào)源，可以將它進(jìn)行戴維寧等效，等效電源的內(nèi)阻即為放大電路的輸出電阻。輸出電阻是動(dòng)態(tài)電阻，與負(fù)載無關(guān)。輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載能力的參數(shù)。

22、電路的輸出電阻愈小，負(fù)載變化時(shí)輸出電壓的變化愈小，因此一般總是希望得到較小的輸出電阻。4共射極放大電路特點(diǎn)： (1) 放大倍數(shù)高；(2) 輸入電阻低；(3) 輸出電阻高。三、圖解法對(duì)放大電路的動(dòng)態(tài)分析1交流負(fù)載線交流負(fù)載線反映動(dòng)態(tài)時(shí)電流 iC和電壓uCE的變化關(guān)系。交流負(fù)載線斜率因?yàn)樗越涣髫?fù)載線比直流負(fù)載線陡。2圖解分析3非線性失真如果Q設(shè)置不合適，將造成非線性失真的三種情況：(1) 如果Q設(shè)置不合適，晶體管進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)工作，將造成非線性失真。(2) 若Q設(shè)置過高，晶體管進(jìn)入飽和區(qū)工作，造成飽和失真。(3) 若Q設(shè)置過低，晶體管進(jìn)入截止區(qū)工作，造成截止失真。練習(xí)設(shè)計(jì)教學(xué)反思注：1每2學(xué)

23、時(shí)至少制定一個(gè)教案。2課型包括新授課、練習(xí)課、復(fù)習(xí)課、講評(píng)課、實(shí)驗(yàn)課等。3上新課和新上課的教師要求寫詳案。4要求教師每學(xué)期上交教案。教案授課時(shí)間2014年 3 月 10日 授課學(xué)時(shí)：2 學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容（章節(jié)） 15.4靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定；15.6射極輸出器課型新授課教學(xué)目標(biāo)了解分壓式偏置電路和射極輸出器的特點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)用微變等效電路方法來分析動(dòng)態(tài)電路的輸入電阻，放大倍數(shù)和輸出電阻。教學(xué)方法及手段以講授為主，并加以舉例；課堂適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)教學(xué)準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)聽課學(xué)習(xí)教學(xué)方法教學(xué)過程一、靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定1溫度變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響在固定偏置放大電路中，當(dāng)溫度升高時(shí)，UBE¯、b ­

24、、 ICBO ­。 當(dāng)溫度升高時(shí)，IC將增加，使Q點(diǎn)沿負(fù)載線上移，容易使晶體管 T進(jìn)入飽和區(qū)造成飽和失真，甚至引起過熱燒壞三極管。2固定偏置電路的不足：它工作點(diǎn)Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的，為此需要改進(jìn)偏置電路。3改進(jìn)偏置電路的目的是：IC 增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少IB，從而抑制Q點(diǎn)的變化，保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。二、分壓式偏置電路1滿足條件；時(shí)得出以下結(jié)論：， VB和IE或IC與晶體管的參數(shù)幾乎無關(guān)，不受溫度變化的影響，從而靜態(tài)工作點(diǎn)能得以基本穩(wěn)定。2參數(shù)的選擇：從Q點(diǎn)穩(wěn)定的角度來看似乎I2、VB越大越好。但 I2 越大，RB1、RB2必須取得較小，將增加損耗，降低輸入電阻。而VB過高必使VE也增高，在U

25、CC一定時(shí)，勢(shì)必使UCE減小，從而減小放大電路輸出電壓的動(dòng)態(tài)范圍。3Q點(diǎn)穩(wěn)定的過程4RE溫度補(bǔ)償電阻在電路中的作用對(duì)直流：RE越大,穩(wěn)定Q點(diǎn)效果越好；對(duì)交流：RE越大,交流損失越大,為避免交流損失加旁路電容CE。三、分壓式偏置電路的分析1靜態(tài)分析：； ；2 分壓式偏置電路的動(dòng)態(tài)分析(1)有旁路電容(2)沒有旁路電容教學(xué)過程四、射極輸出器1射極輸出器的特點(diǎn)：(1) 集電極是輸入與輸出回路的公共端，所以是共集電極放大電路。(2) 因從發(fā)射極輸出，所以稱射極輸出器。2靜態(tài)分析（直流通路） 3. 動(dòng)態(tài)分析(1)電壓放大倍數(shù)1.電壓放大倍數(shù)Au1且輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。(2

26、)輸入電阻式中RB的阻值很大，與其并聯(lián)的電阻也比共發(fā)射極放大電路的輸入電阻大的多。因此射極輸出器的輸入電阻很高，可達(dá)幾十千歐到幾百千歐。(3)輸出電阻將信號(hào)源短路，保留其內(nèi)阻RS，RS與RB并聯(lián)后的等效電阻為RS。在輸出端將RL取去，加一交流電壓，求得輸出電阻，其值比共射極放大電路中的輸出電阻低很多。4射極輸出器的應(yīng)用：主要利用它具有輸入電阻高和輸出電阻低的特點(diǎn)。(1) 因輸入電阻高，它常被用在多級(jí)放大電路的第一級(jí)，可以提高輸入電阻，減輕信號(hào)源負(fù)擔(dān)。(2) 因輸出電阻低，它常被用在多級(jí)放大電路的末級(jí)，可以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能力。 (3)利用 ri大、ro小以及 Au »1 的特

27、點(diǎn)，也可將射極輸出器放在放大電路的兩級(jí)之間，起到阻抗匹配作用，這一級(jí)射極輸出器稱為緩沖級(jí)或中間隔離級(jí)。五、多級(jí)放大電路1由于輸入信號(hào)很微弱，常采用多級(jí)放大以便在輸出端獲得必要的電壓和功率。2多級(jí)放大電路中常常會(huì)用射極輸出器作為輸入級(jí)和輸出級(jí)。練習(xí)設(shè)計(jì)教學(xué)反思注：1每2學(xué)時(shí)至少制定一個(gè)教案。2課型包括新授課、練習(xí)課、復(fù)習(xí)課、講評(píng)課、實(shí)驗(yàn)課等。3上新課和新上課的教師要求寫詳案。4要求教師每學(xué)期上交教案。教案授課時(shí)間2014年 3 月 13日 授課學(xué)時(shí)：2 學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容（章節(jié)） 15.7差分放大電路 5.8互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路課型新授課教學(xué)目標(biāo)了解差分放大電路和互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路的原理和作用教學(xué)重

28、、難點(diǎn)差分放大電路和互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析教學(xué)方法及手段以講授為主，并加以舉例；課堂適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)教學(xué)準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)聽課學(xué)習(xí)教學(xué)方法教學(xué)過程一、差分放大電路1直接耦合：將前級(jí)的輸出端直接接到后級(jí)的輸入端。2直接耦合存在的兩個(gè)問題：(1) 前后級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響(2) 零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移：指輸入信號(hào)電壓為零時(shí)，輸出電壓發(fā)生緩慢地、無規(guī)則地變化的現(xiàn)象。產(chǎn)生的原因：晶體管參數(shù)隨溫度變化、電源電壓 波動(dòng)、電路元件參數(shù)的變化。零點(diǎn)漂移的危害：直接影響對(duì)輸入信號(hào)測(cè)量的準(zhǔn)確程度和分辨能力。 二、差分放大電路的工作原理1電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱，在理想的情況下，兩管的特性及對(duì)應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。2零點(diǎn)漂

29、移的抑制靜態(tài)時(shí)，ui1 = ui2 = 0；uo= VC1 VC2 = 0當(dāng)溫度升高時(shí)®IC®­VC¯ （兩管變化量相等）uo= (VC1 + DVC1 ) (VC2 + D VC2 ) = 0對(duì)稱差分放大電路對(duì)兩管所產(chǎn)生的同向漂移都有抑制作用。3 信號(hào)輸入(1)共模信號(hào) ui1 = ui2大小相等、極性相同兩管集電極電位呈等量同向變化，所以輸出電壓為零，即對(duì)共模信號(hào)沒有放大能力。差動(dòng)電路抑制共模信號(hào)能力的大小，反映了它對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制水平。(2) 差模信號(hào) ui1 = ui2大小相等、極性相反兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變化，uo= (VC1DV

30、C1 )(VC2 +D VC ) =2 DVC1 即對(duì)差模信號(hào)有放大能力。4典型差分放大電路中元件作用RE的作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，限制每個(gè)管子的漂移。EE負(fù)電源：用于補(bǔ)償RE上的壓降，以獲得合適的工作點(diǎn)。RP 電位器：起調(diào)零作用。三、 共模抑制比1作用：全面衡量差動(dòng)放大電路放大差模信號(hào)和抑制共模信號(hào)的能力。2表達(dá)式： 或 式中KCMR共模抑制比Ad為差模放大倍數(shù)Ac為共模放大倍數(shù)教學(xué)過程3KCMR越大，說明差放分辨差模信號(hào)的能力越強(qiáng)，而抑制共模信號(hào)的能力越強(qiáng)。(1)若電路完全對(duì)稱，理想情況下共模放大倍數(shù) Ac = 0理想輸出電壓 ： uo = Ad （ui1 ui2 ） = Ad uid (2

31、)若電路不完全對(duì)稱，則 Ac¹ 0，實(shí)際輸出電壓 ： uo = Ac uic + Ad uid (3)共模信號(hào)對(duì)輸出有影響 四、互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路1功率放大電路的作用：是放大電路的輸出級(jí)，去推動(dòng)負(fù)載工作。例如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、儀表指針偏轉(zhuǎn)、電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)等。2對(duì)功率放大電路的基本要求(1) 在不失真的情況下能輸出盡可能大的功率。(2) 由于功率較大，要求提高效率。五、互補(bǔ)對(duì)稱放大電路1OTL（無輸出變壓器）電路(1) 特點(diǎn):T1、T2的特性一致；一個(gè)NPN型、一個(gè)PNP型兩管均接成射極輸出器；輸出端有大電容；單電源供電。(2) 靜態(tài)時(shí)(ui= 0) 電容兩端的電壓 , IC1&

32、#187; 0， IC2 » 0(3) 動(dòng)態(tài)時(shí)設(shè)輸入端在UCC/2 直流基礎(chǔ)上加入正弦信號(hào)。輸入交流信號(hào)ui的正半周 T1導(dǎo)通、T2截止；同時(shí)給電容充電輸入交流信號(hào)ui的負(fù)半周 T2導(dǎo)通、T1截止；電容放電，相當(dāng)于電源(4) 交越失真當(dāng)輸入信號(hào)ui為正弦波時(shí)，輸出信號(hào)在過零前后出現(xiàn)的失真稱為交越失真。(5) 克服交越失真的OTL互補(bǔ)對(duì)稱放大電路 兩個(gè)晶體管T1 (NPN型)和T2(PNP型)的特性基本相同。靜態(tài)時(shí), 調(diào)節(jié) R3 ,使 A 點(diǎn)的電位和輸出電容CL上的電壓都等于 1/2UCC R1 和 D1、D2 上的壓降使兩管獲得合適的偏壓，工作在甲乙類狀態(tài)。2OCL（無輸出電容）的互

33、補(bǔ)對(duì)稱放大電路(1)電路工作于甲乙類(2) 輸入交流信號(hào)ui的正半周 ，T1導(dǎo)通，T2截止；有電流流過負(fù)載RL。輸入交流信號(hào)ui的負(fù)半周， T2導(dǎo)通，T1截止；RL上的電流反向。練習(xí)設(shè)計(jì)教學(xué)反思注：1每2學(xué)時(shí)至少制定一個(gè)教案。2課型包括新授課、練習(xí)課、復(fù)習(xí)課、講評(píng)課、實(shí)驗(yàn)課等。3上新課和新上課的教師要求寫詳案。4要求教師每學(xué)期上交教案。教案授課時(shí)間2014年 3 月 17日 授課學(xué)時(shí)：2 學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容（章節(jié)） 15.9場(chǎng)效晶體管及其放大電路 15章習(xí)題課型新授課和習(xí)題教學(xué)目標(biāo)了解場(chǎng)效晶體管內(nèi)部結(jié)構(gòu)和放大機(jī)理教學(xué)重、難點(diǎn)場(chǎng)效晶體管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；與普通二極管的對(duì)比 教學(xué)方法及手段以講授為主，并加以舉

34、例；課堂適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)教學(xué)準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)聽課學(xué)習(xí)教學(xué)方法教學(xué)過程一、場(chǎng)效晶體管及其放大電路1特點(diǎn)：場(chǎng)效應(yīng)管則是電壓控制元件而普通晶體管是電流控制元件。2場(chǎng)效應(yīng)晶體管類型(1)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(2)絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管3絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的分類(1)增強(qiáng)型(2)耗盡型4N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)電溝道的形成5N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線6耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管(1) 耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管與增強(qiáng)型場(chǎng)效管區(qū)別：具有原始溝道存在。(2)若在場(chǎng)效應(yīng)管加上柵源電壓UGS，則原始溝道的大小將受該電壓的控制，即漏源之間的導(dǎo)電能力受柵源電壓UGS控制。(3)耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線(4)轉(zhuǎn)移特性方程：gm =7場(chǎng)效應(yīng)管的主要

35、參數(shù)：(1)開啟電壓：UGS(th) 使場(chǎng)效應(yīng)管由不導(dǎo)通變?yōu)閷?dǎo)通的臨界柵源電壓(2)夾斷電壓：UGS(off)(3)飽和漏源電流：IDSS(4)漏源擊穿電壓：UDS(BR)(5)柵源擊穿電壓：UGS(BR)(6)跨導(dǎo)：gm使用絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)，要注意選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)，不要超極限使用。特別要注意：在保存及安裝時(shí)，應(yīng)使三個(gè)電極保持短路；焊接烙鐵須接地良好。教學(xué)過程8場(chǎng)效應(yīng)管和雙極型晶體管的比較(1) 載流子雙極型晶體管：兩種載流子同時(shí)參與導(dǎo)電場(chǎng)效應(yīng)管：只有一種載流子參與導(dǎo)電(2) 控制方式雙極型晶體管：電流控制場(chǎng)效應(yīng)管：電壓控制(3) 類型雙極型晶體管：NPN型和PNP型場(chǎng)效應(yīng)管：N溝道和P溝道(4

36、) 對(duì)應(yīng)極雙極型晶體管：基極；發(fā)射極；集電極場(chǎng)效應(yīng)管：柵極；源極；漏極(5) 制造工藝雙極型晶體管：較復(fù)雜場(chǎng)效應(yīng)管：簡(jiǎn)單、成本低二、15章課后習(xí)題練習(xí)設(shè)計(jì)教學(xué)反思注：1每2學(xué)時(shí)至少制定一個(gè)教案。2課型包括新授課、練習(xí)課、復(fù)習(xí)課、講評(píng)課、實(shí)驗(yàn)課等。3上新課和新上課的教師要求寫詳案。4要求教師每學(xué)期上交教案。教案授課時(shí)間2014年 3 月 20日 授課學(xué)時(shí)：2 學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容（章節(jié)）第16章 集成運(yùn)算放大器16.1 集成運(yùn)算放大器的簡(jiǎn)單介紹課型新授課教學(xué)目標(biāo)了解集成運(yùn)算放大電器的特點(diǎn)、主要參數(shù)以及分析依據(jù) 教學(xué)重、難點(diǎn)掌握集成運(yùn)算放大器的分析依據(jù) 教學(xué)方法及手段以講授為主，并加以舉例；課堂適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)教學(xué)準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)聽課學(xué)習(xí)教學(xué)方法教學(xué)過程一、集成運(yùn)算放大器1了解集成運(yùn)放的基本組成及主要