電工學(xué)下教案1

1、課時授課計劃課次序號： 1一、課題：14-1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性14-2 PN結(jié) 14-3 二極管二、課型：課堂講授三、目的要求：掌握PN結(jié)單向?qū)щ娦浴⑹煜ぐ雽?dǎo)體二級管工作原理、特性曲線和主要參數(shù)。四、重點、難點：半導(dǎo)體二級管工作原理、特性曲線。五、教學(xué)方法及手段：以講授為主，并加以舉例；課堂進行適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)。六、參考資料：教學(xué)參考書為電路（第四版）邱關(guān)源主編 參考網(wǎng)站：七、作業(yè)：八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）1、復(fù)習(xí)：2、導(dǎo)入課題：14-1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性14-2 PN結(jié) 14-3 二極管3、教學(xué)內(nèi)容：14.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特

2、性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性：熱敏性、光敏性、摻雜性。14.1.1本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機理當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時，在半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流 (1)自由電子作定向運動形成電子電流(2)價電子遞補空穴形成空穴電流14.1.2 N型半導(dǎo)體和 P 型半導(dǎo)體摻入五價元素稱為電子半導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體。摻入三價元素稱為空穴半導(dǎo)體或 P型半導(dǎo)體。無論N型或P型半導(dǎo)體都是中性的，對外不顯電性。14.2 PN結(jié)14.2.1 PN結(jié)的形成14.2.2 PN結(jié)的單向?qū)щ娦?. PN 結(jié)加正向電壓（正向偏置）PN 結(jié)加正向電壓時，PN結(jié)變窄，正向電流較大，正向電阻較小，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。2. PN 結(jié)加反向電壓（反向偏

3、置）PN 結(jié)加反向電壓時，PN結(jié)變寬，反向電流較小，反向電阻較大，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)14.3 半導(dǎo)體二極管14.3.1基本結(jié)構(gòu)二極管的單向?qū)щ娦?. 二極管加正向電壓（正向偏置，陽極接正、陰極接負(fù)）時，二極管處于正向?qū)顟B(tài)，二極管正向電阻較小，正向電流較大。2. 二極管加反向電壓（反向偏置，陽極接負(fù)、陰極接正）時，二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，二極管反向電阻較大，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?. 二極管的反向電流受溫度的影響，溫度愈高反向電流愈大。4、課堂總結(jié)：掌握半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娞匦浴?、布置作業(yè)：課時授課計劃課次序號： 2一、課題：§

4、;14-4 穩(wěn)壓管 §14-5 晶體管二、課型：課堂講授三、目的要求：掌握穩(wěn)壓管特點、熟悉半導(dǎo)體三級管工作原理、特性曲線和主要參數(shù)。四、重點、難點：半導(dǎo)體三級管工作原理、特性曲線。五、教學(xué)方法及手段：以講授為主，并加以舉例；課堂進行適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)。六、參考資料：教學(xué)參考書為電路（第四版）邱關(guān)源主編 參考網(wǎng)站：七、作業(yè)：14.4.4八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）1、復(fù)習(xí)：2、導(dǎo)入課題：§14-4 穩(wěn)壓管 §14-5 晶體管§14-6 光電器件3、教學(xué)內(nèi)容：§14-4 穩(wěn)壓管用特殊工藝

5、制造的面接觸型硅二極管，具有穩(wěn)定電壓的功能。伏安特性曲線與普通二極管相似，差別是反向擊穿特性曲線較陡，反向擊穿電壓較低（普通二極管為數(shù)十伏至數(shù)百伏，一般硅穩(wěn)壓管為幾伏至數(shù)十伏）。反向擊穿可逆，工作在反向擊穿區(qū)，但如果反向電流超過允許范圍，會發(fā)生熱擊穿而損壞。§14-5 晶體管1晶體管的結(jié)構(gòu)類型按材料分：硅管、鍺管；按功率大小分：大、中、小功率管；按工作頻率分：高頻管、低頻管。2.晶體管的電流放大作用基本結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)特點：電流分配和放大原理三極管放大的外部條件：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏2結(jié)論：1）三電極電流關(guān)系 IE = IB + IC2） IC>> IB， IC»

6、IE3） IC>>D IB3.三極管內(nèi)部載流子的運動規(guī)律特性曲線輸入特性輸出特性三極管只要加上合適的偏置電壓使發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)處于反向偏置，就能實現(xiàn)電流放大作用。電流放大作用的條件：發(fā)射結(jié)正偏可用三極管內(nèi)部載流子的運動規(guī)律來解釋上述結(jié)論。晶體管的三個工作區(qū)：放大區(qū)：在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于放大狀態(tài)。飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)也處于正偏。截止區(qū)：在截止區(qū)發(fā)射結(jié)處于反向偏置，集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于截止?fàn)顟B(tài)。4 主要參數(shù)電流放大系數(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，標(biāo)明范圍的色點。2

7、.ICBO集電極基極反向飽和電流，受溫度影響大，小功率硅管ICBO1 µA，鍺管約為10 µA。3.ICEO集電極發(fā)射極反向飽和電流， ICEO(1+ b) ICBO，選用管子希望ICBO 、ICEO盡量小，減小溫度的影響。硅管比鍺管穩(wěn)定，在實際中用得較多。4.結(jié)電容5.ICM6.PCM7.U(BR)CEO4、課堂總結(jié)：掌握晶體管的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、特性曲線和主要參數(shù)，晶體管的電流分配和放大作用。5、布置作業(yè)：14.4.4，14.5.9課時授課計劃課次序號： 3一、課題：§15-1 共發(fā)射極電路的組成§15-2 放大電路的靜態(tài)分析二、課型：課堂講授三、

8、目的要求：掌握放大電路的特點及其作用，學(xué)會靜態(tài)分析。四、重點、難點：放大電路的靜態(tài)分析，直流通道、靜態(tài)值的計算，設(shè)置合適的靜態(tài)工作點的意義。五、教學(xué)方法及手段：以講授為主，并加以舉例；課堂進行適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)。六、參考資料：教學(xué)參考書為電子技術(shù)康華光主編 參考網(wǎng)站：七、作業(yè)：八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）1、復(fù)習(xí)：2、導(dǎo)入課題：晶體管結(jié)構(gòu)3、教學(xué)內(nèi)容：放大的概念: 放大的目的是將微弱的變化信號放大成較大的信號。放大的實質(zhì):用小能量的信號通過三極管的電流控制作用，將放大電路中直流電源的能量轉(zhuǎn)化成交流能量輸出。對放大電路的基本要求： 1

9、. 要有足夠的放大倍數(shù)(電壓、電流、功率)。 2. 盡可能小的波形失真。另外還有輸入電阻、輸出電阻、通頻帶等其它技術(shù)指標(biāo)。15.1 基本放大電路的組成15.1.1共發(fā)射極基本放大電路組成15.1.2基本放大電路各元件作用15.1.3共射放大電路的電壓放大作用(1)無輸入信號(ui = 0)時: 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)分別對應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個點，稱為靜態(tài)工作點。(2)加上輸入信號電壓后，各電極電流和電壓的大小均發(fā)生了變化，都在直流量的基礎(chǔ)上疊加了一個交流量，但方向始終不變。(3) 若參數(shù)選取得當(dāng)，輸出電壓可

10、比輸入電壓大，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。實現(xiàn)放大的條件(1) 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。(2) 正確設(shè)置靜態(tài)工作點，使晶體管工作于放大區(qū)。(3) 輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。(4) 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，經(jīng)電容耦合只輸出交流信號。15.2 放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。靜態(tài)工作點Q：IB、IC、UCE。15.2.1用估算法確定靜態(tài)值15.2.2用圖解法確定靜態(tài)值步驟：1. 用估算法確定IB 2. 由輸出特性確定IC 和UCC4、

11、課堂總結(jié)：掌握直流通道、靜態(tài)值的計算，設(shè)置合適的靜態(tài)工作點的意義。5、布置作業(yè)：預(yù)習(xí)：動態(tài)分析課時授課計劃課次序號： 4一、課題：§15-3 動態(tài)分析二、課型：課堂講授三、目的要求：會計算單級放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。四、重點、難點微變等效電路分析法，電壓放大倍數(shù)計算，輸入電阻、輸出電阻的計算。五、教學(xué)方法及手段：以講授為主，并加以舉例；課堂進行適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)。六、參考資料：教學(xué)參考書為電子技術(shù)康華光主編 參考網(wǎng)站：七、作業(yè)：15.2。3.4,八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）1、復(fù)習(xí)：晶體管靜態(tài)分析2、導(dǎo)

12、入課題：§15-3 動態(tài)分析3、教學(xué)內(nèi)容：15.3 放大電路的動態(tài)分析動態(tài)分析:計算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。15.3.1微變等效電路法微變等效電路：把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為一個線性元件。線性化的條件：晶體管在小信號（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。微變等效電路法：利用放大電路的微變等效電路分析計算放大電路電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等15.3.1微變等效電路法1. 晶體管的微變等效電路2. 放大電路的微變等效電路3.電壓放大倍數(shù)的計算4.

13、放大電路輸入電阻的計算5. 放大電路輸出電阻的計算動態(tài)分析圖解法15.3.2非線性失真如果Q設(shè)置不合適，晶體管進入截止區(qū)或飽和區(qū)工作，將造成非線性失真。若Q設(shè)置過高，晶體管進入飽和區(qū)工作，造成飽和失真。若Q設(shè)置過低，晶體管進入截止區(qū)工作，造成截止失真。4、課堂總結(jié)：掌握微變等效電路分析法，電壓放大倍數(shù)計算，輸入電阻、輸出電阻的計算。5、布置作業(yè)：預(yù)習(xí)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定課時授課計劃課次序號： 5一、課題：§15-4 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定§15-5 放大電路的頻率特性二、課型：課堂講授三、目的要求：會計算單級放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。四、重點、難點微變等效電路分析法

14、，電壓放大倍數(shù)計算，輸入電阻、輸出電阻的計算。五、教學(xué)方法及手段：以講授為主，并加以舉例；課堂進行適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)。六、參考資料：教學(xué)參考書為電子技術(shù)康華光主編 參考網(wǎng)站：七、作業(yè)：15.2。3.4,八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）1、復(fù)習(xí)：晶體管靜態(tài)分析2、導(dǎo)入課題：§15-3 動態(tài)分析3、教學(xué)內(nèi)容：15.4 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定15.4.1溫度變化對靜態(tài)工作點的影響當(dāng)溫度升高時， IC將增加，使Q點沿負(fù)載線上移，容易使晶體管 T進入飽和區(qū)造成飽和失真，甚至引起過熱燒壞三極管。一、 溫度對工作點的影響Q點不穩(wěn)定的原因：溫度變化

15、，IB固定Ic= bIB+ICEO在外部因素（如電源電壓變化、電路參數(shù)變化、管子老化等等）影響下，Q點變動，嚴(yán)重時不能正常工作，其中影響最大的是溫度變化。固定偏置電路IB =（Vcc-VBE）/RB=Vcc/RB不變15.4.2分壓式偏置電路穩(wěn)定Q點的原理：若，基極電位基本恒定，不隨溫度變化。若，集電極電流基本恒定，不隨溫度變化。2. 靜態(tài)工作點的計算RcRb1C1+C2+RL+-uo+ VccTRb2CEI1I2(I1IB)VB=Rb2Vcc/(Rb1+Rb2)固定IcIE=(VBUBE)/Re VB /Re條件： I1IB，VBUBE，兼顧其它指標(biāo)IB = Ic/ b，UCE=VccIc(

16、Rc+Re)估算法:3、動態(tài)分析分析Re的引入，穩(wěn)定了Q點，但Au減小，其補救措施是在Re并上Ce（大電容，幾十至幾百微法），AubR9Lrbe，Ri= Rb1/Rb2/ rbe減小，兼顧。4、課堂總結(jié)：本節(jié)要求掌握放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定原理與方法。5、布置作業(yè)：課時授課計劃課次序號：9一、課題：§15-6 射極輸出器二、課型：課堂講授三、目的要求：掌握射極跟隨器的靜態(tài)分析和動態(tài)分析方法，電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。四、重點、難點：掌握射極跟隨器的靜態(tài)分析和動態(tài)分析方法。五、教學(xué)方法及手段：以講授為主，并加以舉例；課堂進行適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)。六、參考資料：教學(xué)參考書為電子技術(shù)

17、康華光主編 參考網(wǎng)站：七、作業(yè)：八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）1、復(fù)習(xí)：晶體管共發(fā)射極放大電路2、導(dǎo)入課題：§15-6 射極輸出器3、教學(xué)內(nèi)容：15.6.1靜態(tài)分析15.6.2 動態(tài)分析電壓放大倍數(shù)1.電壓放大倍數(shù)Au»1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. 輸入電阻2. 輸出電阻結(jié)構(gòu)特點：基極是信號的輸入端，發(fā)射端是輸出端，集電極則是輸入、輸出回路的公共端。因為是從發(fā)射極把信號輸出去，所以共集電極電路又稱為射極輸出器動態(tài)分析：輸出與輸入同相，沒有電壓放大作用，但有電流放大作用。功率放大、輸出

18、穩(wěn)定。輸入電阻高，輸出電阻很小，幾十歐左右主要特點：輸入電阻高；輸出電阻低；電壓放大倍數(shù)小于而接近于1；有電流和功率放大作用。作多級放大電路的輸入級作多級放大電路的輸出級提高帶負(fù)載能力作多級放大電路的中間級阻抗變換作用、緩沖、隔離。4、課堂總結(jié)：掌握穩(wěn)定靜態(tài)工作點的意義和方法, 學(xué)會射極跟隨器的靜態(tài)分析和動態(tài)分析方法。5、布置作業(yè)：課后完成作業(yè)，總結(jié)兩種放大電路異同點。課時授課計劃課次序號： 6 一、課題：常用儀器使用二、課型：實驗三、目的要求：四、重點、難點：五、教學(xué)方法及手段：六、參考資料：實驗指導(dǎo)書七、作業(yè)：實驗報告八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)

19、環(huán)節(jié)及時間分配等）課時授課計劃課次序號：7一、課題：單管放大實驗二、課型：實驗三、目的要求：四、重點、難點：五、教學(xué)方法及手段：六、參考資料：實驗指導(dǎo)書七、作業(yè)：實驗報告八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）課時授課計劃課次序號：12一、課題：集成運放（1）二、課型：實驗三、目的要求：四、重點、難點：五、教學(xué)方法及手段：六、參考資料：實驗指導(dǎo)書七、作業(yè)：實驗報告八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）課時授課計劃課次序號： 13 一、課題：集成運放（2）二、課型：實驗三、目的要求：四、重點、難

20、點：五、教學(xué)方法及手段：六、參考資料：實驗指導(dǎo)書七、作業(yè)：實驗報告八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）課時授課計劃課次序號： 10 一、課題：§16-1 集成運放的簡單介紹§16-2 運放在信號運算方面的應(yīng)用二、課型：課堂講授三、目的要求：了解集成運算放大器的基本組成部分，輸入方式。掌握理想運算放大器及其分析依據(jù)。四、重點、難點：理想運算放大器分析的依據(jù)。五、教學(xué)方法及手段：以講授為主，并加以舉例；課堂進行適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)。六、參考資料：教學(xué)參考書為電子技術(shù)康華光主編 參考網(wǎng)站：七、作業(yè)： 16.2.6 八、授課記錄：

21、授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）1、復(fù)習(xí)：晶體管放大電路2、導(dǎo)入課題：§16-1 集成運放的簡單介紹§16-2 運放在信號運算方面的應(yīng)用3、教學(xué)內(nèi)容：16.1 集成運算放大器的簡單介紹16.1.1集成運算放大器的特點特點：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸1、直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性采用差分放大電路和電流源電路。2、用復(fù)雜電路實現(xiàn)高性能的放大電路，因為電路復(fù)雜并不增加制作工序。3、用有源元件替代無源元件，如用晶體管取代難于制作的大電阻。4、采用復(fù)合管。16.1.2電路的簡單說明偏置電路：為各級放大電路設(shè)置合適的靜態(tài)

22、工作點。采用電流源電路。輸入級：前置級，多采用差分放大電路。要求Ri大，Ad大， Ac小，輸入端耐壓高。中間級：主放大級，多采用共射放大電路。要求有足夠的放大能力。輸出級：功率級，多采用準(zhǔn)互補輸出級。要求Ro小，最大不失真輸出電壓盡可能大。16.1.3主要參數(shù)16.1.4理想運算放大器及其分析依據(jù)1. 理想運算放大器電壓傳輸特性 理想運放工作在線性區(qū)的特點因為 uo = Auo(u+ u ) 所以(1) 差模輸入電壓約等于 0即 u+= u ,稱“虛短”(2) 輸入電流約等于 0即 i+= i» 0 ,稱“虛斷”2. 理想運放工作在飽和區(qū)的特點(1) 輸出只有兩種可能, +Uo(sa

23、t) 或Uo(sat)(2) i+= i» 0,仍存在“虛斷”現(xiàn)象16.2 運算放大器在信號運算方面的運用對各種模擬信號進行比例、加法、減法、微分、積分、對數(shù)、反對數(shù)、乘法和除法等運算。比例運算反相比例運算因虛斷，i+= i = 0 ，所以 i1 » if 因虛短, 所以u=u+= 0，稱反相輸入端“虛地” 反相輸入的重要特點電壓放大倍數(shù): 平衡電阻 R2 = R1 / RF同相比例運算因虛斷，所以u+ = ui 因虛短，所以 u = ui ，反相輸入端不“虛地”電壓放大倍數(shù): 平衡電阻R2=R1/RF4、課堂總結(jié)：掌握穩(wěn)定集成運放特點, 學(xué)會集成運放特點分析方法。5、布置

24、作業(yè)：課后完成作業(yè)，總結(jié)集成運放特點。課時授課計劃課次序號： 11一、課題：§16-2 運放在信號運算方面的應(yīng)用2二、課型：課堂講授三、目的要求：掌握放大器在信號運用方面的應(yīng)用。四、重點、難點：加法運算、減法運算的輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系。五、教學(xué)方法及手段：以講授為主，并加以舉例；課堂進行適當(dāng)提問和習(xí)題練習(xí)。六、參考資料：教學(xué)參考書為電子技術(shù)康華光主編 參考網(wǎng)站：七、作業(yè)： 16.2.10 八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）1、復(fù)習(xí)：集成運放特性2、導(dǎo)入課題：§16-2 運放在信號運算方面的應(yīng)用3、教學(xué)內(nèi)容：理想運算放大器具有“虛短”和“虛斷”的特性，這兩