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PAGEPAGE9第1章?二極管及直流穩(wěn)壓電源【課題】1.1?二極管【教學目的】1.了解二極管的基本結(jié)構(gòu)、類型和主要參數(shù)。2.掌握二極管的主要特性?!窘虒W重點】1.二極管的基本結(jié)構(gòu)、特性和類型。2.二極管的單向?qū)щ娞匦约胺蔡匦??!窘虒W難點】1.二極管的主要參數(shù)。2.二極管的單向?qū)щ娞匦??!窘虒W參考學時】2學時【教學方法】講授法、分組討論法【教學過程】一、引入新課1.通過實物演示及列舉實例,讓學生了解二極管的應(yīng)用,從而激發(fā)他們的學習興趣。2.簡單介紹本征半導體、雜質(zhì)半導體等半導體的相關(guān)知識。二、講授新課1.1.1二極管的基本結(jié)構(gòu)、特性和類型1.二極管的基本結(jié)構(gòu):將一個PN結(jié)的兩端各引出一個電極,外加玻璃或塑料的管殼封裝而成。由P型半導體引出的電極,稱為正極(或陽極);由N型半導體引出的電極,稱為負極(或陰極)。2.二極管的單向?qū)щ娦裕憾O管正向偏置時導通,反向偏置時截止。3.二極管的伏安特性:通過二極管的電流和兩端電壓之間的對應(yīng)關(guān)系,常用伏安特性曲線來描述。通過伏安特性曲線,了解死區(qū)、正向?qū)?、反向截止、反向擊穿等概念?.二極管的類型:二極管種類有很多,按照其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同,可分為點接觸型二極管、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思考與練習題1、2、3。五、課后練習P29一、填空題:1、2;二、判斷題:1;三、選擇題:2;五、綜合題:1。【課題】1.2?特殊二極管【教學目的】了解幾種常見的特殊二極管的功能、電路符號、工作條件和特性。【教學重點】特殊二極管的功能、電路符號、工作條件和特性?!窘虒W難點】特殊二極管的工作條件及特性。【教學參考學時】1學時【教學方法】講授法【教學過程】一、復(fù)習1.二極管的單向?qū)щ娦浴?.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,同時引導學生參與舉例,激發(fā)學生的求知欲。三、講授新課1.2.1穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管利用PN結(jié)的反向擊穿區(qū)具有穩(wěn)定電壓的特性來實現(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)光二極管簡稱為LED,它能把電能轉(zhuǎn)換成光能,實現(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?,當給發(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、藍或白等多種顏色的可見光,有的還能發(fā)出人眼看不見的紅外光。1.2.3光電二極管光電二極管也稱光敏二極管,是一種將光信號轉(zhuǎn)變成電信號的器件。它工作在反向偏置狀態(tài),無光照時,反向電阻高達幾十兆歐,有光照時,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)之間的電容是可變,由此可以實現(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,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體,使其能發(fā)射出單波長紅外光。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、工作條件及應(yīng)用場合。五、課堂思考P7思考與練習題1、2。六、課后練習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)、工作原理。3.學會估算整流、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.了解開關(guān)電源的工作特點?!窘虒W重點】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)壓器的類型及應(yīng)用?!窘虒W難點】1.整流、濾波電路及元件的主要參數(shù)估算與選用。2.開關(guān)電源的工作特點。【教學參考學時】5學時【教學方法】講授法、分組討論法【教學過程】一、引入新課1.通過對手機充電器輸入輸出電壓的測量,引導學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?為什么交流電會變?yōu)橹绷麟姡看箅妷簳優(yōu)樾‰妷海?.介紹直流穩(wěn)壓電源的組成框圖(教材圖1.10),使學生了解從交流電變換成直流電的完整過程。二、講授新課1.3.1整流電路利用二極管的單向?qū)щ娦?,把交流電變換成脈動直流電的電路稱為整流電路。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載等效電阻。工作原理:當為正半周時,二極管正向?qū)?,負載上的電壓;當為負半周時,二極管反向截止,負載上的電壓。輸入、輸出電壓波形如圖1.1所示。由于輸出的脈動直流電的波形是輸入交流電波形的一半,故稱為半波整流電路。特點:電路結(jié)構(gòu)簡單,但電源利用率低,且輸出電壓中的脈動成分大,只能用在對直流電壓波動要求不高的場合,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V1~V4和負載電阻組成。四只整流二極管接成電橋形式,故稱橋式整流電路。工作原理:當為正半周時,V1、V3導通,負載上的電壓,是一個正向的半波電壓;當為負半周時,V2、V4導通,負載上的電壓,仍然是一個正向的半波電壓,這樣,在負載上就得到全波脈動直流電。如圖1.2所示。特點:輸出電壓高,脈動較小,二極管承受的最大反向電壓較低,效率較高,在半導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)估算與選用負載上的直流輸出電壓:(半波整流)、(橋式整流)。負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),通過查閱器件手冊來選出,但要留有一定的余量,以使整流二極管能長期安全工作。1.3.2濾波電路把整流電路輸出電壓中的波動成分盡可能地減小,改造成接近平穩(wěn)的直流電的電路稱為濾波電路。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,與負載并聯(lián)。電容C的容量越大,則負載上的電壓越平滑。電容濾波電路結(jié)構(gòu)簡單,輸出電壓高,脈動小,適用于負載電流較小的場合。2.電感濾波電路電感濾波電路是將電感元件與負載串聯(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:負載電阻越小,濾波電容的容量應(yīng)相對取大。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(負電壓輸出)。其主要特點是使用時不需外接元件??烧{(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LM117/LM217/LM317系列(正電壓輸出)和LM137/LM237/LM337系列(負電壓輸出)。其主要特點是使用時輸出電壓連續(xù)可調(diào)。2.開關(guān)穩(wěn)壓電源開關(guān)穩(wěn)壓電源的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài),依靠調(diào)節(jié)其導通時間來實現(xiàn)穩(wěn)壓。了解開關(guān)穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)框圖、穩(wěn)壓過程和應(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)壓器的常用類型及其特點。4.開關(guān)穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓過程。四、課堂思考P16思考與練習題1、2、3。P20思考與練習題1、2。五、課后練習P29一、填空題:4、5、6;二、判斷題:2、3;三、選擇題:4;四、技能實踐題;五、綜合題:2、3?!菊n題】實訓項目1.1二極管、整流橋的極性判別與質(zhì)量判斷【實訓目標】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。【實訓重點】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。【實訓難點】整流橋的極性判別和質(zhì)量判斷【參考實訓課時】2學時【實訓方法】講授法、演示法、實操法【實訓過程】一、實訓任務(wù)任務(wù)一二極管的極性判別1.將萬用表歐姆擋旋鈕置于R×100或×1K擋,用萬用表紅、黑表筆任意測量二極管兩引腳間的電阻值。2.交換萬用表表筆再測量一次。以阻值小的一次測量為準,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極。任務(wù)二二極管的質(zhì)量判斷1.將萬用表歐姆擋旋鈕置于R×100或×1K擋,分別測量測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,則說明二極管質(zhì)量良好。任務(wù)三整流橋的引腳判別1.將萬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引腳,如果測量出來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極。2.將黑表筆改換一個引腳,重復(fù)上述試步驟,直至確定出全部四個引腳為止。任務(wù)四整流橋的質(zhì)量判斷1.將萬用表歐姆擋旋鈕置于R×1K擋,測量整流橋兩輸入端之間的正向電阻和反向電阻。2.測量兩輸出端之間的正向電阻和反向電阻。3.如果測量出來兩輸入端之間的正向電阻和反向電阻均為無窮大,兩輸出端之間的正向電阻為無窮大,反向電阻為幾百歐~幾千歐,則說明整流橋質(zhì)量良好。任務(wù)五綜合訓練分別對2只二極管和2只整流橋進行極性判別和質(zhì)量判斷。二、實訓小結(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.實訓報告及本次實訓的體會和收獲。2.完成項目實訓評價表的學生自評部分。【課題】實訓項目1.2集成直流穩(wěn)壓電源的組裝與調(diào)試【實訓目標】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?!緦嵱栔攸c】1.集成直流穩(wěn)壓電源電路的元器件識別和檢測。2.集成直流穩(wěn)壓電源的電路安裝與調(diào)試?!尽緦嵱栯y點】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【參考實訓課時】2學時【實訓方法】講授法、演示法、實操法【實訓過程】一、實訓任務(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別對集成直流穩(wěn)壓電源電路所包含的元器件進行識別,并了解它們在電路中的作用。任務(wù)三集成直流穩(wěn)壓電源電路元器件的檢測1.變壓器的檢測。2.電解電容的檢測。3.電位器的檢測。4.電阻器的檢測。5.三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器LM317的檢測。6.整流橋的檢測。任務(wù)四集成直流穩(wěn)壓電源的電路安裝利用萬能板對照電路原理圖進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.電路檢查無誤后,在變壓器輸入端加上220V交流電。2.分別測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,測量電路的輸出電壓的變化范圍。二、實訓小結(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)試過程。三、課堂思考通過理論計算的方法,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.實訓報告及本次實訓的體會和收獲;2.完成項目實訓評價表的學生自評部分。第3章?集成運算放大器【課題】3.1?概述【教學目的】1.了解集成運放的電路結(jié)構(gòu)及電路符號。2.了解零漂對放大電路的危害及差分放大電路抑制零漂的原理。3.理解集成運放的主要參數(shù)?!窘虒W重點】1.集成運放電路輸入與輸出信號之間的相位關(guān)系。2.產(chǎn)生零漂的原因、零漂對直接耦合放大電路的危害。3.差分放大電路的組成、特點。4.差分放大電路放大差模信號及抑制零漂(共模信號)原理?!窘虒W難點】差分放大電路放大差模信號及抑制零漂(共模信號)原理。集成運放的主要參數(shù)【教學參考學時】1學時【教學方法】講授法、分組討論法【教學過程】一、引入新課給學生展示幾種常用的集成運算放大器,讓學生認識集成運放的外形,了解目前集成運放已經(jīng)成為組成電子設(shè)備的基本單元,它是利用半導體制造工藝將多級放大電路制作在同一塊半導體基片上,使其具有很高放大倍數(shù)的電路單元。二、講授新課3.1.1集成運放的電路結(jié)構(gòu)1.集成運放的電路結(jié)構(gòu)集成運算放大器一般都由輸入級、電壓放大級、輸出級和偏置電路四個部分組成。2.集成運放的電路符號集成運放電路符號如圖3.1所示?!啊睘橥噍斎攵耍啊睘榉聪噍斎攵?;“”為輸出端;“”表示運算放大器;“∞”表示開環(huán)放大倍數(shù)極高。同相輸入端表示其輸出信號與該輸入信號相位相同,反相輸入端表示其輸出信號與該輸入信號相位相反。圖3.1集成運放的電路符號3.1.2零點漂移的抑制方法1.零點漂移的危害產(chǎn)生零點漂移最主要的因素是溫度的變化,因此,零點漂移也叫溫漂。集成運算放大器的內(nèi)部電路均采用直接耦合的方式,零點漂移在第一級產(chǎn)生的微弱變化,會在輸出級變成很大的變化,會造成測量誤差、系統(tǒng)發(fā)生錯誤動作、放大電路無法正常工作等后果,因此,必須抑制零點漂移。2.零點漂移的抑制方法目前在集成運算放大器中最有效且廣泛采用的抑制零點漂移的方法是輸入級采用差分放大電路。3.差分放大電路(1)電路的構(gòu)成及工作原理最簡單的差分放大電路見書本P76頁圖3.7。它由兩個完全對稱(所有對應(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,由于電路的對稱性,輸出信號電壓采用從兩管集電極間提取的雙端輸出方式,對于無論什么原因引起的零點漂移,均能有效地抑制。(2)差模輸入在電路的兩個輸入端輸入大小相等但極性相反的信號電壓,即,這種輸入方式稱為差模輸入。大小相等、極性相反的信號,稱為差模信號。
差分放大電路對差模信號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輸入端輸入大小相等、極性相同的信號電壓,即,這種輸入方式稱為共模輸入。大小相等、極性相同的信號稱為共模信號。因溫度或電源電壓等外界因素變化引起兩管的零點漂移電壓是大小相等、極性相同的。所以,零點漂移等效于共模信號作用的結(jié)果。差分放大電路對共模信號無放大作用,即對共模信號的電壓放大倍數(shù)為零,。3.1.3集成運放的主要參數(shù)1.開環(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,運放帶負載能力越強。4.輸入失調(diào)電壓:一般為幾毫伏。越小,輸入級的對稱性越好。5.輸入偏置電流:,一般為10nA~1mA,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.集成運放的電路結(jié)構(gòu)及電路符號。2.抑制零漂的意義及方法。3.差分放大電路的組成、特點。4.差分放大電路放大差模信號及抑制零漂(共模信號)原理。5.集成運放的主要參數(shù)。四、課堂思考P75思考與練習題1、2、3、4。五、課后練習P93一、填空題:1、2;二、判斷題:1、2、4;三、選擇題:1、2?!菊n題】3.2集成運放常用電路【教學目的】1.掌握理想集成運放的兩個重要結(jié)論。2.掌握集成運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.理解集成運放差動輸入電路的結(jié)構(gòu)、輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系。【教學重點】1.理想集成運放的兩個重要結(jié)論。2.集成運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。【教學難點】1.理想集成運放的兩個重要結(jié)論,“虛短”與“虛斷”的含義。2.集成運放差動輸入電路的結(jié)構(gòu)、輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系。3.由集成運放組成的運算電路的分析思路和計算方法?!窘虒W參考學時】2學時【教學方法】講授法、分組討論法【教學過程】一、復(fù)習1.集成運放的電路結(jié)構(gòu)。2.集成運放的電路符號。二、講授新課在分析集成運放電路時,一般將集成運放看成是一個理想的運放,其等效電路如圖3.2所示。集成運放理想狀態(tài)下的參數(shù)是:開環(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理想運放的等效電路根據(jù)上述的理想條件,若運放工作在線性放大區(qū),便可得出如下兩個重要結(jié)論:(1)理想運放兩輸入端電位相等,即集成運放同相輸入端和反相輸入端電位相等,相當于同相與反相輸入端之間短路,但不是實際短路,故稱為虛假短路,簡稱“虛短”。(2)理想運放輸入電流等于零,即集成運放同相和反相輸入端的凈輸入電流都為零,好像電路斷開一樣,但又不是實際斷路,故稱為虛假斷路,簡稱“虛斷”。3.2.1反相輸入電路1.電路結(jié)構(gòu)與特點反相輸入電路的特點如書P79頁圖3.9所示,輸入電壓經(jīng)電阻從集成運放的反相輸入端加入,同相輸入端經(jīng)電阻接地,在輸出端與反相輸入端之間接有負反饋電阻。2.輸入、輸出電壓關(guān)系:,電壓放大倍數(shù)為:輸出電壓的大小與輸入電壓的大小成正比例關(guān)系,負號表示輸出電壓與輸入電壓相位相反。因此,反相輸入電路又稱作反相比例運算電路。3.舉例說明反相輸入電路的分析思路和計算方法。3.2.2同相輸入電路1.電路結(jié)構(gòu)與特點同相輸入電路的特點如書P80頁圖3.10所示,輸入電壓經(jīng)電阻從同相輸入端加入,輸出端與反相輸入端之間接有負反饋電阻。2.輸入、輸出電壓關(guān)系:,電壓放大倍數(shù)為:。同相輸入電路中輸出電壓的大小與輸入電壓的大小成正比例關(guān)系,且輸出電壓與輸入電壓相位相同。因此,同相輸入電路又稱作同相比例運算電路。3.舉例說明同相輸入電路的分析思路和計算方法*3.2.3其他形式的電路1.加法運算電路加法運算電路的特點如書P81頁圖3.12所示,在反相輸入電路的基礎(chǔ)上,增加二個輸入端。輸出電壓為:如果取,則。輸出電壓是三個輸入電壓、、之和,實現(xiàn)了三個信號的加法運算。式中的負號表出輸出電壓與輸入電壓之和的相位相反。2.減法運算電路減法運算電路的特點如書P82頁圖3.13所示,在電路同相輸入端和反相輸入端均有輸入信號。當電路滿足,且時,輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為:。輸出電壓與兩個輸入電壓、之差成正比,實現(xiàn)了兩個信號的減法運算。三、課堂小結(jié)1.理想集成運放的兩個重要結(jié)論,“虛短”與“虛斷”的含義。2.反相輸入電路的結(jié)構(gòu)特點及輸入、輸出電壓關(guān)系。3.同相輸入電路的結(jié)構(gòu)特點及輸入、輸出電壓關(guān)系。四、課堂思考P79思考與練習題1、2。五、課后練習P93一、填空題:3、4;四、技能實踐題:1;五、綜合題:1、2?!菊n題】3.3?負反饋放大電路【教學目的】1.理解負反饋的定義,了解負反饋放大電路的組成結(jié)構(gòu)。2.掌握負反饋放大電路的類型和分析方法。3.了解負反饋對放大電路性能的影響。【教學重點】1.負反饋放大電路的組成結(jié)構(gòu)。2.負反饋類型的判別方法。3.負反饋對放大電路性能的影響?!窘虒W難點】1.負反饋類型的判別。2.負反饋對放大電路性能的影響?!窘虒W參考學時】3學時【教學方法】講授法、分組討論法、案例分析法【教學過程】一、引入新課分析一個帶反饋的放大電路,使學生了解反饋的初步概念,了解正反饋和負反饋的含義。二、講授新課3.4.1負反饋放大電路的組成與分類1.負反饋放大電路的組成負反饋放大電路由基本放大電路和反饋電路兩部分組成。結(jié)合書本P85頁圖3.16負反饋放大電路的組成框圖介紹負反饋放大電路各組成部分。2.負反饋放大電路的分類負反饋放大電路有4種類型:電壓串聯(lián)負反饋、電壓并聯(lián)負反饋、電流串聯(lián)負反饋和電流并聯(lián)負反饋。(1)直流反饋和交流反饋根據(jù)反饋量是交流量還是直流量判斷。反饋到輸入端的信號是直流電壓或電流,稱為直流反饋;反饋到輸入端的信號是交流電壓或電流,稱為交流反饋。(2)電壓反饋和電流反饋根據(jù)反饋電路與基本放大電路的輸出端的接法不同判斷。反饋電路與基本放大電路的輸出端并聯(lián),反饋信號取自基本放大電路的輸出電壓,為電壓反饋;反饋電路與基本放大電路的輸出端串聯(lián),反饋信號取自基本放大電路的輸出電流,為電流反饋。(3)串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋根據(jù)反饋電路與基本放大電路的輸入端的接法不同判斷。反饋電路與基本放大電路的輸入端串聯(lián),反饋信號以電壓的形式出現(xiàn)在輸入回路,為串聯(lián)反饋;反饋電路與基本放大電路的輸入端并聯(lián),反饋信號以電流的形式出現(xiàn)在輸入回路,為并聯(lián)反饋。3.4.2負反饋對放大器性能指標的影響1.降低放大倍數(shù)。2.提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性。3.減小非線性失真。4.展寬通頻帶。5.改變輸入、輸出電阻。3.4.3負反饋放大電路分析對于負反饋放大電路的分析,主要包括3方面的工作:一是找出反饋元件,確定反饋去路;二是判別反饋極性,確定是正反饋還是負反饋;三是判斷反饋的類型。1.判別電路是否存在反饋:找出連接輸出回路與輸入回路之間的反饋元件,有反饋元件,電路就存在反饋。2.判別是正反饋還是負反饋:采用瞬時極性法。反饋信號極性與輸入信號極性相反,為負反饋;反饋信號極性與輸入信號極性相同,則為正反饋。3.判別反饋類型:在輸入端判別是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋,在輸出端判別是電壓反饋還是電流反饋。四、課堂小結(jié)1.負反饋放大電路的組成結(jié)構(gòu)。2.負反饋類型的判別方法。3.負反饋對放大電路性能的影響。五、課堂思考P86思考與練習題1、2、3。六、課后練習P93一、填空題:5、6、7;二、判斷題:3、5;三、選擇題:3、4;四、技能實踐題:2?!菊n題】實訓項目3.1集成運放常用電路的測量【實訓目標】掌握集成運放電路的測量方法?!緦嵱栔攸c】1.反相輸入電路的測量。2.同相輸入電路的測量?!緦嵱栯y點】集成運放的調(diào)零?!緟⒖紝嵱栒n時】2學時【實訓方法】講授法、演示法、實操法【實訓過程】一、實訓任務(wù)任務(wù)一集成運放的調(diào)零按照書本P91頁的操作步驟,通過外接電路對集成運放LM741進行調(diào)零。任務(wù)二反相輸入電路的測量1.利用模擬電子技術(shù)實驗箱連接LM741集成運放的反相輸入電路。2.在反相輸入端加入直流電壓,依次將調(diào)到-0.8V、-0.4V、+0.4V、+0.8V,用萬用表測量出每次對應(yīng)的輸出電壓。任務(wù)三同相輸入電路的測量1.利用模擬電子技術(shù)實驗箱連接LM741集成運放的同相輸入電路。2.在同相輸入端加入直流電壓,依次將調(diào)到-0.8V、-0.4V、+0.4V、+0.8V,用萬用表測量出每次對應(yīng)的輸出電壓。二、實訓小結(jié)1.集成運放LM741的調(diào)零方法。2.反相輸入電路的連接與測量。3.同相輸入電路的連接與測量。三、課堂思考輸入電壓調(diào)到-0.8V、-0.4V、+0.4V、+0.8V時,分別計算反相輸入電路與同相輸入電路對應(yīng)的輸出電壓值。四、課后作業(yè)1.實訓報告及本次實訓的體會和收獲。2.完成項目實訓評價表的學生自評部分?!菊n題】實訓項目3.2集成運放常用電路的安裝和調(diào)試【實訓目標】1.掌握集成運放組成的兩級放大電路的工作原理。2.掌握集成運放組成的兩級放大電路的安裝與調(diào)試方法。【實訓重點】1.集成運放組成的兩級放大電路的工作原理。2.由原理圖設(shè)計電路連接圖。3.集成運放組成的兩級放大電路的測量?!緦嵱栯y點】1.由原理圖設(shè)計電路連接圖。2.集成運放組成的兩級放大電路的測量?!緟⒖紝嵱栒n時】2學時【實訓方法】講授法、演示法、實操法【實訓過程】一、實訓任務(wù)說明:由于學時的原因,可根據(jù)學生的實際情況,將實訓任務(wù)的部分內(nèi)容安排在課余時間完成。任務(wù)一理解電路的工作原理由集成運放組成的兩級放大電路見書本P95圖3.41所示。、、分別為第一級放大電路的輸入、平衡和反饋電阻;、、分別為第二級放大電路的輸入、反饋和平衡電阻;為電路輸出負載電阻。第一級放大倍數(shù)為:,第二級放大倍數(shù)為:,總電壓放大倍數(shù)為。任務(wù)二元器件識別在集成運放組成的兩級放大電路中,主要的元器件有集成運放TL082和電阻,了解它們在電路中的作用,并在安裝之前對它們進行檢測,以確保元器件是好的。任務(wù)三電路安裝利用萬能板對照電路連接圖進行元器件的焊接和裝配。任務(wù)四電路調(diào)試1.檢查電路連接無誤后,接通±12V直流電源。2.由信號發(fā)生器輸出一個20、的正弦信號,加到放大電路的輸入端。3.用示波器分別測量、、的值。二、實訓小結(jié)1.集成運放組成的兩級放大電路的工作原理。2.集成運放組成的兩級放大電路的調(diào)試過程。三、課堂思考通過理論計算的方法,估算出集成運放組成的兩級放大電路第一級、第二級和總輸出電壓的值,并與實訓測量值進行比較。四、課后作業(yè)1.實訓報告及本次實訓的體會和收獲;2.完成項目實訓評價表的學生自評部分。第4章低頻功率放大器【課題】4.1低頻功率放大器概述【教學目的】1.了解低頻功率放大器基本要求。2.掌握功率放大器的三種工作狀態(tài)。3.了解功率放大器的常用耦合方式?!窘虒W重點】1.低頻功率放大器基本要求。2.低頻功率放大器的分類?!窘虒W難點】1.低頻功率放大器基本要求。2.功率放大器的三種工作狀態(tài)。【教學參考學時】1學時【教學方法】講授法【教學過程】一、引入新課1.復(fù)習電壓放大器主要任務(wù)。2.列舉低頻功率放大器的應(yīng)用:如擴音系統(tǒng)或收音機電路中的功放電路。二、講授新課4.1.1低頻功率放大電路的基本要求功率放大器作為放大電路的輸出級,具有以下幾個特點和基本要求:1.能向負載輸出足夠大的不失真功率由于功率放大器的主要任務(wù)是向負載提供不失真的信號功率,因此,功率放大器應(yīng)有較高的功率增益,即應(yīng)有較高的輸出電壓和較大的輸出電流。2.有盡可能高的能量轉(zhuǎn)換效率功率放大器實質(zhì)上是一個能量轉(zhuǎn)換器,它將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換成交流信號的能量輸送給負載,因此,要求其轉(zhuǎn)換效率高。3.盡可能小的非線性失真由于輸出信號幅度要求較大,功放管(三極管)大都工作在飽和區(qū)與截止區(qū)的邊沿,因此,要求功放管的極限參數(shù)ICm、PCm、V(BR)CEO等除應(yīng)滿足電路正常工作外還要留有一定余量,以減小非線性失真。4.功放管散熱性能要好直流電源供給的功率除了一部分變成有用的信號功率以外,還有一部分通過功放管以熱的形式散發(fā)出去(管耗),因此,降低結(jié)溫是功率放大器要解決的一個重要問題。4.1.2低頻功率放大器的分類1.按電路工作狀態(tài)分類(1)甲類功放電路甲類功放電路中的功放管始終工作在三極管輸出特性曲線的線性部分如圖4.1(a)所示,即在輸入信號的整個周期內(nèi),功放管始終導通,故電路輸出波形失真小,但因靜態(tài)時,功放管處于導通狀態(tài),且靜態(tài)電流(ICQ)較大,電路轉(zhuǎn)換效率較低,理想情況下最大效率達50%。(2)乙類功放電路乙類功放電路在靜態(tài)時,功放管處于截止狀態(tài),如圖4.1(b)所示,即在輸入信號的整個周期內(nèi),功放管只在輸入信號的半個周期內(nèi)導通的。因此,電路需用兩只參數(shù)基本一致的功放管輪流工作(推挽)才能輸出完整的波形信號。由于靜態(tài)電流為零,電路轉(zhuǎn)換效率較高,理想情況下可達78.5%,但因電路輸出波形存在交越失真(注:該內(nèi)容將在4.2常用低頻功率放大器中學習),需解決失真問題。(3)甲乙類功放電路甲乙類功放電路在靜態(tài)時,功放管處于微導通狀態(tài),如圖4.1(c)所示,即在輸入信號的整個周期內(nèi),功放管只在輸入信號的大半個周期內(nèi)導通。與乙類功率放大器電路一樣,需用兩只參數(shù)基本一致的功放管輪流工作(推挽)才能輸出完整的波形信號。由于靜態(tài)時管子仍然處于導通狀態(tài),因此,在輸入信號很小時,兩個功放管同時都工作,克服了交越失真。電路轉(zhuǎn)換效率略低于乙類,原因是靜態(tài)時電路中仍有很小的電流,電路會消耗部分電源功率。圖4.1功放管的三種工作狀態(tài)2.按耦合方式分類(1)阻容耦合功放電路——功放電路輸出端通過耦合電容連接負載,如:OTL功放電路。(2)變壓器耦合功放電路——功放電路輸出端通過變壓器連接負載。變壓器具有阻抗變換作用,可使負載獲得最大功率,但由于有變壓器體積大、損耗大、頻率特性差等不足之處,目前應(yīng)用不多。(3)直接耦合功放電路——功放電路輸出端無需通過任何元件而直接與負載相連,如:OCL功放電路及集成功放電路。三、課堂小結(jié)1.低頻功放電路的基本要求。2.低頻功放電路的分類。四、課堂思考P97思考與練習題1、2、3。五、課后練習P108一、填空題:1~4;二、判斷題:2;三、選擇題:1~4?!菊n題】4.2常用低頻功率放大器【教學目的】1.會識讀OTL、OCL功放電路的電路圖。2.理解OCL和OTL功放電路的工作原理。3.理解產(chǎn)生交越失真原因、掌握消除交越失真的方法。4.會計算OCL、OTL功放電路的最大輸出功率。5.了解功放器件的選用及安全使用常識?!窘虒W重點】1.OCL和OTL功放電路組成、主要元件的作用及工作原理。2.消除交越失真的方法。3.計算OCL、OTL功放電路的最大輸出功率。4.功放器件的選用及安全使用常識?!窘虒W難點】產(chǎn)生交越失真的原因及消除方法。OCL功放電路主要元件的作用及工作原理。OTL功放電路主要元件的作用及工作原理?!窘虒W參考學時】4學時【教學方法】講授法、分組討論法?!窘虒W過程】一、引入新課復(fù)習低頻功率放大器的分類。二、講授新課4.2.1OCL功率放大器一、未設(shè)偏置電路的OCL功放電路1.電路組成特點(1)由一對特性參數(shù)基本相同,導電類型不同的功放管V1(NPN管)和V2(PNP管)組成的射極輸出器構(gòu)成,如圖4.2所示。(2)電路輸出端采用直接耦合。(3)電路采用雙電源供電。Vcc(4)電路未設(shè)置偏置電路,靜態(tài)時兩功放管均處于截止狀態(tài),即電路工作在Vcc2.電路工作原理Vcc(1)靜態(tài)時,由于V1和V2特性相同,供電電源對稱,使功放管發(fā)射極到地的電壓,即中點電位VA=0,功放管V1、V2Vcc交越失真圖4.3(2)當輸入交流信號vi為正半周期時,V1正偏導通,V2反偏截止,信號經(jīng)V1管放大,V1管集電極電流ic1流經(jīng)負載RL,在RL上形成輸出電壓vo的正半周,如圖4.3(教材圖4.6)所示,其電流方向如圖4.交越失真圖4.3(3)當vi為負半周時,V1反偏截止,V2正偏導通,信號經(jīng)V2管放大,V2管集電極電流ic2流經(jīng)RL,在RL上形成輸出電壓vo的負半周,電流方向與正半周相反。因此,在輸入信號變化一個周期內(nèi),V1、V2交替半周導通,猶如一推一挽,在負載上合成完整的信號波形。3.電路存在交越失真(1)交越失真輸出波形在正、負半周的交替處產(chǎn)生失真稱為交越失真,如圖4.3所示。(2)產(chǎn)生交越失真的原因電路未設(shè)置偏置電路,功放管因靜態(tài)電流為零,處于截止狀態(tài)。在輸入信號vi小于死區(qū)電壓時,三極管不能導通,造成兩功放管在輸出信號的正、負半周交接處(零點附近)電壓為零,產(chǎn)生波形失真。(3)克服交越失真的方法:給功放管設(shè)置適當?shù)闹绷髌茫蛊潇o態(tài)時處于微導通狀態(tài),即工作于甲乙類狀態(tài),如圖4.4(教材圖4.7)所示。電路中接入二極管V3和V4的目的就是給功放管V1和V2加入直流偏置,消除電路的交越失真。二、加有偏置電路的OCL功放電路1.電路組成特點在圖4.3所示電路的基礎(chǔ)上增加了:(1)激勵管(推動管)V5——起電壓放大作用,推動功放管工作。(2)R1——V5管的集電極電阻,可將V5放大的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。(3)V3、V4、R1和R2——構(gòu)成V1、V2的偏置電路,使電路工作于甲乙類狀態(tài),其目的是克服交越失真。(4)R2——V1管的發(fā)射極負反饋電阻,起穩(wěn)定靜態(tài)工作點和改善輸出信號失真的作用。2.工作原理(1)在vi的正半周(瞬時極性見圖),V5輸出負極性信號,V1反偏截止,V2正偏導通,信號經(jīng)V2放大后,形成信號電流iC2,并在RL兩端產(chǎn)生負半周輸出信號電壓vo,V2的直流電源由–Vcc提供。(2)在vi的負半周,V5輸出正極性信號,V1正偏導通,V2反偏截止,信號經(jīng)V1放大后形成信號電流iC1,在RL兩端產(chǎn)生正半周輸出信號電壓vo,V1的直流電源由Vcc提供。3.OCL功放電路的輸出功率和效率(1)OCL功放電路最大輸出功率(2)由于功放管靜態(tài)時有微小的偏置電流,所以其最大效率略低于乙類。4.2.2OTL功率放大器OCL功放電路具有低頻響應(yīng)好、便于集成化的優(yōu)點,但需要兩個獨立的電源,在實際應(yīng)用中不太方便。OTL功放電路采用單電源供電,是一種常用的功放電路。1.電路組成OTL功放電路如圖4.5所示,其組成特點及元件的主要作用如下:(1)V1、RP1、R1、R2、R3、R5和C2組成激勵級:起電壓放大作用,推動功放管工作。其中C2是中和電容,防止電路產(chǎn)生高頻自激。(2)可調(diào)電阻RP1作用:①給激勵管V1發(fā)射結(jié)提供正向偏置電壓;②調(diào)節(jié)電路中點電壓,使兩功放管發(fā)射極公共點(A點)電位為電源電壓的一半,即為;③起電壓并聯(lián)負反饋作用,既可穩(wěn)定靜態(tài)工作點又能穩(wěn)定輸出信號的幅度。(3)V3和V4:起功率放大作用。(4)二極管V2和可調(diào)電阻RP2的作用:給功放管提供適當?shù)闹绷髌?,使其工作在甲乙類工作狀態(tài),消除電路的交越失真。(5)電路與負載之間的連接采用電容耦合。輸出耦合電容C5的作用:①耦合輸出信號;②因電路采用單電源供電,在V3截止時兼作V4的電源。(6)C3、R6組成電源退耦電路,其主要作用濾除電源中的各種干擾信號。(7)電容器C4和電阻R4組成自舉電路,其主要作用改善輸出波形的失真。2.電路工作原理在vi的負半周(瞬時極性見圖4.5),V1輸出正極性信號,V3正偏導通,V4反偏截止,信號經(jīng)V3放大后形成信號電流iC3,經(jīng)C5耦合,在RL兩端產(chǎn)生正半周輸出信號電壓vo。同時,電源經(jīng)V3對C5充電。在vi的正半周,V1輸出負極性信號,V3反偏截止,V4正偏導通,C5經(jīng)V4向RL放電,C5起到負電源的作用,信號經(jīng)V4放大后,形成信號電流iC4,并在RL兩端產(chǎn)生負半周輸出信號電壓vo。3.OTL功放電路的最大輸出功率4.2.3功放器件的選用和安全使用常識1.功放管的選用(1)OCL功放電路:(2)OTL功放電路:(3)對于OCL和OTL功放電路,功放管選用時應(yīng)注意配對原則。2.功放管安全使用常識(1)功放管在使用的過程中,必須采用相應(yīng)的散熱措施。(2)在更換功放管時,除考慮配對原則外,還應(yīng)先檢查其前級推動電路或負載是否存在故障,以免更換功放器件后再次損壞。(3)不能把兩個功放管的金屬外殼或散熱片未經(jīng)絕緣措施就直接安裝到散熱板(或片)上,以免造成短路。(4)為保護功放管,在開、關(guān)功放電路的電源之前,要把功放電路的音量調(diào)至最小。(5)不能在功放電路通電的情況下連接音箱線。三、課堂小結(jié)1.比較OCL和OTL功放電路組成、工作原理及最大輸出功率的同異。2.交越失真的產(chǎn)生和消除方法。3.功放管選用及安全使用常識。四、課堂思考P102思考與練習題1、2、3。五、課后練習P108一、填空題:5~7;二、判斷題:1、3、4;三、選擇題:5、6;四、技能實踐題:2;五、計算題。【課題】4.3典型功放集成電路及其應(yīng)用【教學目的】1.了解典型功放集成電路引腳功能和電路特點。2.了解典型功放集成電路應(yīng)用?!窘虒W重點】1.典型功放集成電路引腳功能和電路特點。2.典型功放集成電路應(yīng)用?!窘虒W難點】典型功放集成電路應(yīng)用?!窘虒W參考學時】1學時【教學方法】講授法、分組討論法?!窘虒W過程】一、引入新課例舉功放集成電路常用在袖珍式放音機、收音機、便攜式收錄機、玩具等薄型機中,讓學生了解除集成運放外,日常生活中還有很多常用的集成電路需要學習。圖4.6TDA2030功放集成電路引腳功能圖圖4.6TDA2030功放集成電路引腳功能圖4.3.1典型功放集成電路簡介1.TDA2030引腳說明如圖4.6所示。2.電路特點集成功放除了具有一般集成電路共同特點外,還具有溫度穩(wěn)定性好,電源利用率高,功耗較低,非線性失真較小,工作安全可靠、開機沖擊電流小等優(yōu)點,對于輸出功率比較大的集成功放有時需在其外殼上裝散熱片。TDA2030功放集成電路輸出功率大,Po=18W(RL=4Ω),能在±6V~±22V的電壓下工作,適合用作電腦有源音箱的功放器。4.3.2典型功放集成電路應(yīng)用實例實用的音頻功率放大器電路圖如圖4.7(教材圖4.9)所示。圖中,TDA2030為高保真功放集成電路,輸出功率大于10W,輸出電流峰值最大可達3.5A;C1是輸入耦合電容;R3是TDA2030同相輸入端偏置電阻;C2起隔直流作用;R1、R2為交流負反饋電阻,其比值決定該電路的閉環(huán)增益,即電路的閉環(huán)增益為(R1+R2)/R2=(13+0.68)/0.68=20.1倍;C5、C6為電源濾波電容;C3、C4為高頻旁路電容,防止電路產(chǎn)生高頻自激;R4、C7為相位校正網(wǎng)路,避免揚聲器產(chǎn)生高頻嘯叫,確保音質(zhì)效果;V1、V2為保護二極管,防止輸出電壓瞬間出現(xiàn)峰值損壞集成電路TDA2030。圖4.7TDA2030集成放大電路三、課堂小結(jié)TDA2030集成放大電路的引腳說明、電路特點及實際應(yīng)用。四、課后練習P108四、技能實踐題1?!菊n題】實訓項目音頻功放電路的安裝與調(diào)試【實訓目標】1.理解音頻功放電路的工作原理。2.掌握音頻功放電路的安裝與調(diào)試方法?!緦嵱栔攸c】1.加深對音頻功放電路工作原理的理解。2.音頻功放電路的安裝與調(diào)試方法?!緦嵱栯y點】1.元器件檢測。2.電路制作與裝配。3.電路檢測與調(diào)試?!緟⒖紝嵱栒n時】2學時【實訓方法】講授法、演示法、實操法?!緦嵱栠^程】一、實訓任務(wù)任務(wù)一元器件的識別與檢測在安裝整機電路之前,對整機所用的元器件進行檢測,以減少故障的發(fā)生。任務(wù)二電路制作與裝配按照電路圖(教材圖4.7)利用萬能板制作音頻功放電路。任務(wù)三電路檢測1.通電前的檢查。2.通電調(diào)整。任務(wù)四測定最大不失真輸出功率根據(jù)圖(教材圖4.10)所示連接測試儀器,測定最大不失真輸出功率。二、實訓小結(jié)1.音頻功放電路的工作原理。2.音頻功放電路的安裝與調(diào)試步驟。三、課后作業(yè)1.寫出制作與調(diào)試音頻功放電路的全過程。2.寫出在安裝與調(diào)試過程中,對遇到的問題是如何進行分析和解決的總結(jié)。第5章諧振放大器和正弦波振蕩器【課題】5.1諧振放大器【教學目的】1.了解諧振放大器的功能。2.理解LC并聯(lián)回路的選頻特性。3.理解常用諧振放大器的電路結(jié)構(gòu)及工作原理。4.了解諧振放大器的主要性能指標含義?!窘虒W重點】1.諧振放大器的功能。2.LC并聯(lián)回路的選頻特性。3.單回路諧振放大器的結(jié)構(gòu)特點及工作原理。4.雙回路諧振放大器的結(jié)構(gòu)特點及工作原理。5.諧振放大器的主要性能指標含義?!窘虒W難點】1.LC并聯(lián)回路的選頻特性。2.單回路諧振放大器的結(jié)構(gòu)特點及工作原理。3.雙回路諧振放大器的結(jié)構(gòu)特點及工作原理。【教學參考學時】3學時【教學方法】講授法、分組討論法【教學過程】一、引入新課例舉收音機、電視機等電器是如何接收信號并放大信號的,從而引入電路諧振的概念。二、講授新課5.1.1LC并聯(lián)諧振回路的選頻特性1.諧振放大器的功能采用LC并聯(lián)諧振回路作負載的放大器稱為諧振放大器。諧振放大器具有選頻和放大的功能,即電路利用LC并聯(lián)回路的選頻特性,從一個頻帶中選出某一頻率進行放大,而將其它頻率予以抑制。2.LC并聯(lián)諧振回路的選頻特性LC并聯(lián)諧振回路的選頻特性見表5.1。表5.1LC并聯(lián)回路的選頻特性LC并聯(lián)回路阻抗頻率特性相位頻率特性阻頻特性與Q值關(guān)系R為LC并聯(lián)電路的等效損耗電阻。當信號頻率f等于諧振頻率f0()時,LC并聯(lián)電路發(fā)生諧振,阻抗最大。當ff0時,v與i的相位差φ00,電路呈純電阻性。R越小,Q值越大,曲線越尖銳,電路選頻能力越強。(注:品質(zhì)因數(shù))5.1.2常用諧振放大器常用的諧振放大器有單回路諧振放大器和雙回路諧振放大器。1.單回路諧振放大器(1)電路結(jié)構(gòu)特點:圖5.1所示為單回路諧振放大器,其結(jié)構(gòu)特點是放大管集電極負載由一個LC并聯(lián)諧振回路構(gòu)成,電源經(jīng)電感線圈抽頭接入,其目的是使諧振回路有高的Q值,提高放大器的選擇性。(2)工作原理:輸入信號vi經(jīng)T1耦合到放大管V的基極,經(jīng)V放大后,由諧振回路選出f=f0的信號,最后由T2耦合輸出。(3)電路具有調(diào)整方便、工作穩(wěn)定等優(yōu)點,但輸出信號失真大,一般用于通頻帶和選擇性要求不高的場合。圖5.1單回路諧振放大器2.雙回路諧振放大器(a)互感耦合(b)電容耦合圖5.2雙回路諧振放大器(1)電路結(jié)構(gòu)特點:圖5.2所示為雙回路諧振放大器,其結(jié)構(gòu)特點是放大管集電極負載由兩個LC并聯(lián)諧振回路構(gòu)成,兩諧振回路之間采用互感耦合(圖5.2(a))或電容耦合(圖5.2(b))。在互感耦合電路中,調(diào)節(jié)兩個諧振回路之間的距離或磁芯的位置,可改變耦合程度,改善通頻帶和選擇性。在電容耦合電路中,通過改變Ck的大小,來改善通頻帶和選擇性。雙回路諧振放大器具有較好的通頻帶和選擇性,在實際中得到應(yīng)用廣泛。(2)電路工作原理:以圖5.2(a)為例,輸入信號vi經(jīng)T1耦合到放大管V,經(jīng)V放大的信號先由L1C1并聯(lián)諧振回路選擇出f=f0的信號后耦合到L2C2并聯(lián)諧振回路,進一步選頻,最后在電感線圈L2的抽頭處產(chǎn)生最大的輸出電壓vo。5.1.3主要性能指標諧振放大器的主要性能指標:中心頻率、增益、通頻帶、選擇性和工作穩(wěn)定性。三、課堂小結(jié)1.LC并聯(lián)諧振回路具有選頻特性。2.諧振放大器具有選頻和放大的功能。3.比較單回路諧振放大器與雙回路諧振放大器的電路結(jié)構(gòu)特點、工作原理和實用范圍。四、課堂思考P114思考與練習題1、2。五、課后練習P126一、填空題:1、2;二、判斷題:1?!菊n題】5.2正弦波振蕩電路【教學目的】1.了解振蕩器的功能。2.了解電路產(chǎn)生自激振蕩的條件。3.掌握產(chǎn)生正弦波振蕩的相位平衡條件、振幅平衡條件和起振條件。4.理解正弦波振蕩電路的組成和振蕩的建立過程?!窘虒W重點】1.振蕩器的功能及產(chǎn)生自激振蕩的條件。2.正弦波振蕩電路組成。3.產(chǎn)生正弦波振蕩的相位平衡條件、振幅平衡條件和起振條件。4.正弦波振蕩的建立過程?!窘虒W難點】1.產(chǎn)生正弦波振蕩的相位平衡條件、振幅平衡條件。2.正弦波振蕩電路的起振條件及振蕩的建立過程?!窘虒W參考學時】1學時【教學方法】講授法、分組討論法【教學過程】一、引入新課自激振蕩現(xiàn)象:擴音系統(tǒng)在使用中有時會發(fā)出刺耳的嘯叫聲,其形成的過程如圖5.1所示。圖5.3自激振蕩現(xiàn)象二、講授新課5.2.1正弦波振蕩電路的組成框圖1.振蕩器振蕩器是一種不需外加輸入信號就能將直流電轉(zhuǎn)換成具有一定頻率、一定幅度和一定波形的交流信號的電路。振蕩器的輸出頻率取決于電路本身選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù),振蕩波形取決于電路的形式,與外部信號無關(guān)。圖5.4是振蕩器與電壓放大器組成框圖的比較。(a)振蕩器組成框圖(b)電壓放大器組成框圖圖5.42.正弦波振蕩器振蕩器分正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器。輸出波形為正弦波的振蕩器稱為正弦波振蕩器。正弦波振蕩器組成:放大電路、選頻電路和正反饋網(wǎng)絡(luò),其組成框圖有兩種形式,如圖5.5所示。5.2.2正弦波振蕩器的平衡條件正弦波振蕩器的平衡條件為相位平衡條件和振幅平衡條件,這兩個條件必須同時滿足。1.相位平衡條件——反饋信號vf的相位與輸入信號vi的相位同相,即2n(n=0,1,2……)。2.振幅平衡條件——反饋信號的幅度與原輸入信號的幅度相等,即AVF1。5.2.3正弦波振蕩器的建立與穩(wěn)定過程1.正弦波振蕩器的起振條件——振蕩管處于放大狀態(tài),即振蕩電路的AVF>1。2.正弦波振蕩器的起振過程如框圖5.6所示。初始信號由初始信號由接通電源的瞬間產(chǎn)生,該信號包含一系列頻率不同的正弦分量。選頻電路——保證電路僅對某個特定的頻率信號產(chǎn)生諧振。放大器——維持振蕩器連續(xù)工作,若沒有放大器,信號就會被逐漸衰減,不可能產(chǎn)生持續(xù)的振蕩。正反饋網(wǎng)絡(luò)——將輸出信號正反饋到放大電路的輸入端,使電路產(chǎn)生自激振蕩。當振蕩信號幅度較小時,因AVF1,振蕩信號被不斷地放大,直到信號幅度增大到使振蕩管超出線性放大區(qū),此時AVF1,電路變?yōu)榈确袷?。振蕩的建立與穩(wěn)定過程圖5.6正弦波振蕩器的建立與穩(wěn)定過程三、課堂小結(jié)1.正弦波振蕩器的組成。2.產(chǎn)生電路正弦波振蕩必須同時滿足相位平衡條件、振幅平衡條件。3.正弦波振蕩器的建立過程。四、課堂思考P116思考與練習題1~2。五、課后練習P126一、填空題:3;二、判斷題:2~5;三、選擇題:1~3、6、7?!菊n題】5.3常用正弦波振蕩器【教學目的】1.掌握LC振蕩器的電路組成及工作原理。2.掌握RC橋式振蕩器的電路組成及工作原理。3.了解石英晶體的壓電效應(yīng)、石英晶體諧振器的振蕩頻率。4.理解串聯(lián)型和并聯(lián)型石英晶體振蕩器的電路形式與工作原理。5.會判斷電路能否產(chǎn)生振蕩。6.會計算常用正弦波振蕩器的振蕩頻率。【教學重點】1.變壓器耦合LC振蕩器的電路組成及工作原理。2.三點式LC振蕩器的電路組成特點及工作原理。3.RC串并聯(lián)電路的選頻特性,RC橋式振蕩器的電路組成及工作原理。4.石英晶體諧振器的振蕩頻率。5.串聯(lián)型和并聯(lián)型石英晶體振蕩器的電路形式、振蕩頻率與工作原理。6.計算各種常用振蕩器的振蕩頻率算?!窘虒W難點】1.變壓器耦合LC振蕩器的工作原理。2.三點式LC振蕩器的電路組成特點。3.RC串并聯(lián)電路的選頻特性,RC橋式振蕩器工作原理。4.石英晶體諧振器的振蕩頻率。5.串聯(lián)型和并聯(lián)型石英晶體振蕩器的工作原理?!窘虒W參考學時】4學時【教學方法】講授法、分組討論法【教學過程】一、引入新課振蕩器是一個頻率源,用來產(chǎn)生所需的各種頻率信號,被廣泛應(yīng)用于廣播、通信、自動控制、家電產(chǎn)品等領(lǐng)域。二、講授新課正弦波振蕩器的分類如框圖5.7所示。石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器(頻率穩(wěn)定度極高)并聯(lián)型串聯(lián)型RC振蕩電路(低頻振蕩)RC橋式振蕩電路變壓器耦合式LC振蕩電路(高頻振蕩)三點式電容式電感式正弦波振蕩器的分類根據(jù)選頻電路組成元件的不同 圖5.7正弦波振蕩器的分類框圖5.3.1LC振蕩器1.變壓器耦合式LC振蕩器(1)共發(fā)射極變壓器耦合LC振蕩器LL3-4反饋線圈,構(gòu)成正反饋。LC選頻電路假設(shè)基極的瞬時電壓極性反饋回基極的瞬時電壓極性振蕩信號輸出端圖5.8共發(fā)射極變壓器耦合LC振蕩器①電路結(jié)構(gòu)特點如圖5.8所示。②工作原理初始信號經(jīng)LC選頻回路選出頻率為fo的振蕩信號,經(jīng)L3-4正反饋到振蕩管基極,由放大器進行放大,再選頻,再放大…,不斷循環(huán),振蕩由弱到強逐漸建立,當信號幅度增大到使振蕩管超出線性放大區(qū)時,放大器的AV下降,電路自動滿足振幅平衡條件AVF=1,作等幅振蕩。該電路只要變壓器L5-6與L3-4匝數(shù)比恰當,電路易滿足起振條件AVF1。(2)共基極變壓器耦合LC振蕩器①電路結(jié)構(gòu)特點:電路如圖5.9所示,圖中旁路電容C1使振蕩管基極交流接地;隔直耦合電容C2,將選頻回路中的一部分振蕩信號反饋到振蕩管的發(fā)射極;L1為反饋線圈,將放大后的信號送回到選頻回路,以補充回路中的能量損耗,維持電路持續(xù)振蕩。②工作原理LC回路選出的振蕩信號通過C1、C2加到振蕩管V的基-射極之間,經(jīng)過V放大后,由L1耦合到選頻回路,形成電路的正反饋。在滿足振幅條件下,電路產(chǎn)生振蕩。圖5.9共基極變壓器耦合LC振蕩器(3)LC振蕩器的振蕩頻率變壓器耦合振蕩電路的振蕩頻率等于LC并聯(lián)回路的固有振蕩頻率,即調(diào)節(jié)LC并聯(lián)諧振回路中的電感量L或電容量C,均可改變電路的振蕩頻率fo。2.三點式LC振蕩器三點式LC振蕩器的電路結(jié)構(gòu)特點:LC振蕩回路的3個端點與振蕩管的3個電極相連。(1)電感三點式振蕩器①電感三點式振蕩器的電路原理圖如圖5.10(a)所示,圖5.10(b)為交流通路。(a)電路原理圖(b)交流通路圖5.10電感三點式振蕩器②電路振蕩頻率式中,M為L1與L2之間的互感系數(shù)。③電路特點:容易起振,振蕩頻率高,一般可達到幾十兆赫。但波形失真大,只適用于對波形要求不高的場合中。(2)電容三點式振蕩器①電容三點式振蕩器的電路原理圖如圖5.11(a)所示,圖5.11(b)為交流通路。(a)電路原理圖(b)交流通路圖5.11電容三點式振蕩器②電路振蕩頻率為:(5-9)③電路特點:振蕩頻率高,輸出波形較好,但頻率調(diào)節(jié)不方便,適用于對波形要求高、振蕩頻率高且頻率固定的場合。(3)改進型電容三點式振蕩器①電容三點式振蕩器的電路原理圖如圖5.12(a)所示,圖5.12(b)為交流通路。(a)改進的電容三點式電路原理圖(b)交流通路圖5.12改進型電容三點式振蕩器②電路振蕩頻率為:③電路特點:振蕩波形好,頻率比較穩(wěn)定,但頻率調(diào)整范圍不大。5.3.2RC振蕩器1.RC串并聯(lián)電路的選頻特性RC串并聯(lián)電路如圖5.13{a)所示,若取R1=R2=R,C1=C2=C,其幅頻特性曲線和相頻特性曲線如圖5.13(b)和(c)所示。(a)RC串并聯(lián)電路(b)幅頻特性曲線(c)相頻特性曲線圖5.13RC串并電路的選頻特性RC串并聯(lián)電路具有選頻特性,即當輸入信號頻率時,輸出電壓vo幅度最大,為輸入電壓vi幅度的,即,且輸出電壓vo與輸入電壓vi同相位。2.RC橋式振蕩器(1)電路組成圖5.14所示為RC橋式振蕩器。圖中RC串并聯(lián)電路既作選頻電路,又引入正反饋;集成運放作同相放大器;負溫度系數(shù)熱敏電阻Rf和電阻R3組成負反饋電路,主要用來穩(wěn)定振蕩信號的幅度,避免輸出波形產(chǎn)生失真。(2)工作原理在f0處,選頻網(wǎng)絡(luò)相移為,放大器相移也為,電路滿足的相位平衡條件。因在f0處,反饋系數(shù),根據(jù)起振條件AVF>1,只要取AV>3,電路就能滿足起振條件。電路振蕩幅度的穩(wěn)定過程如下: (3)振蕩頻率RC橋式振蕩器的振蕩頻率等于RC串并聯(lián)選頻電路的諧振頻率,即(4)RC橋式振蕩器具有頻率調(diào)節(jié)方便、輸出波形失真小等特點,應(yīng)用較為廣泛。圖5.15石英晶體諧振器圖5.15石英晶體諧振器(a)等效電路(b)電路符號1.石英晶體的基本特性(1)石英晶體的壓電效應(yīng)——當石英晶片上加一電場時,晶片會產(chǎn)生機械形變;反之,機械力又會在晶片上產(chǎn)生電場。(2)石英晶體的壓電諧振——當某一特定頻率的交變電壓作用于石英晶片時,能使晶片的機械振幅突然有很大的增加。(3)石英晶體諧振器的等效電路圖5.16石英晶體諧振器的電抗—頻率特性(設(shè)R≈0)石英晶體諧振器的壓電效應(yīng)可用圖圖5.16石英晶體諧振器的電抗—頻率特性(設(shè)R≈0)(4)石英晶體諧振器的電抗?頻率特性石英晶體諧振器的電抗-頻率特性如圖5.16所示。當f=fs時,石英晶體呈現(xiàn)的阻抗最小,且為純電阻性,相移為0O;當fs<f<fp時,石英晶體呈感性;當f<fs或f>fp時,石英晶體呈容性。2.石英晶體正弦波振蕩器利用石英晶體進行選頻的正弦波振蕩器稱石英晶體正弦波振蕩器,它具有振蕩頻率穩(wěn)定度極高的優(yōu)點。石英晶體振蕩器分為:串聯(lián)型和并聯(lián)型兩類。(1)并聯(lián)型石英晶體振蕩電路并聯(lián)型石英晶體振蕩電路如圖5.17所示。電路中的石英晶體相當于電感,電路的振蕩頻率介于fs與fp之間,而實際中,fs和fp兩個頻率非常接近。(2)串聯(lián)型石英晶體振蕩電路串聯(lián)型石英晶體振蕩電路如圖5.18所示。電路利用石英晶體在fo=fs時呈純阻性且最小、相移為零的特性構(gòu)成。圖5.17并聯(lián)型晶體振蕩器圖5.18串聯(lián)型晶體振蕩器三、課堂小結(jié)1.正弦波振蕩器的分類和適用頻率范圍。2.三種常用正弦波振蕩器的組成特點、工作原理和振蕩頻率。四、課堂思考P119思考與練習題1~3。P121思考與練習題1~2。P122思考與練習題1~3。五、課后練習P126一、填空題:4~6;三、選擇題:4~5;四、綜合題:1~3?!菊n題】實訓項目RC橋式正弦波振蕩器的安裝與調(diào)試【實訓目標】1.掌握RC橋式正弦波振蕩器的安裝與調(diào)試方法。2.掌握用示波器測量RC正弦波振蕩器輸出波形的方法?!緦嵱栔攸c】1.RC橋式正弦波振蕩器的安裝與調(diào)試方法。2.用示波器測量RC正弦波振蕩器輸出波形的方法?!緦嵱栯y點】用示波器測量RC正弦波振蕩器輸出波形的方法?!緟⒖紝嵱栒n時】2學時【實訓方法】講授法、演示法、實操法【實訓過程】一、實訓任務(wù)任務(wù)一認識電路RC橋式正弦波振蕩器電路如教材圖5.26所示。圖中,集成運放LM741、R1、RP、R2、R3、V1、V2組成同相放大器,V1,V2起穩(wěn)幅作用;R4、C1、R5和C2組成RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)。任務(wù)二元器件的識別與檢測任務(wù)三電路安裝利用萬能板對照原理圖進行元器件的焊接和裝配。任務(wù)四電路調(diào)試電路安裝完成后,在確認安裝無誤后方可通電進行調(diào)試。測試步驟按教材所給順序進行。二、實訓作業(yè)1.寫出RC橋式正弦波振蕩器的安裝與調(diào)試過程。2.談?wù)勀銓Ρ敬斡柧毜氖斋@與體會。第6章晶閘管及其應(yīng)用電路【課題】6.1一般晶閘管及其應(yīng)用【教學目的】1.了解晶閘管的基本結(jié)構(gòu)、電路符號和工作特性。2.了解晶閘管在可控整流、交流調(diào)壓和無觸點開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)及工作原理。3.了解晶閘管對觸發(fā)電路的要求?!窘虒W重點】1.晶閘管的基本結(jié)構(gòu)、電路符號及工作特性。2.單相半波可控整流電路、交流調(diào)壓電路和無觸點開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)及工作原理?!窘虒W難點】1.晶閘管的工作特性。2.單相半波可控整流電路、交流調(diào)壓電路和無觸點開關(guān)電路的工作原理。【教學參考學時】4學時【教學方法】講授法、分組討論法【教學過程】一、引入新課通過實物演示,如家用調(diào)光臺燈等一些實例,讓學生了解晶閘管有哪些應(yīng)用,從而激發(fā)學生們的學習興趣。二、講授新課6.1.1晶閘管的基本結(jié)構(gòu)與工作特性1.晶閘管的結(jié)構(gòu)和電路符號如圖6.1所示??刂茦OG陽極A控制極G陽極A陰極K(a)內(nèi)部結(jié)構(gòu)(b)電路符號圖6.1晶閘管的基本結(jié)構(gòu)2.晶閘管的工作特性通過圖6.2所示的電路實驗現(xiàn)象說明晶閘管的工作特性。晶閘管具有單向?qū)щ娦院驼驅(qū)煽匦?,晶閘管由阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷顟B(tài)應(yīng)同時具備兩個條件:一是晶閘管的陽極A電位要高于陰極K電位;二是控制極G和陰極間施加正向電壓。晶閘管的關(guān)斷方法是A極—K極之間電壓為零或負電壓。當晶閘管的陽極電流小于其維持電流時,也會由導通變?yōu)樽钄唷D6.2單向晶閘管的工作特性6.1.2晶閘管的主要參數(shù)反向峰值電壓VRRM、額定正向平均電流、正向平均管壓降、維持電流和最小觸發(fā)電壓。6.1.3晶閘管應(yīng)用電路1.單相半波可控整流電路將整流電路中的整流元件(二極管),換成具有整流和可控特性的晶閘管,可實現(xiàn)將交流電轉(zhuǎn)換成可變直流電的功能。單相半波可控整流電路是最基本的可控整流電路。接有電阻性負載的單相半波可控整流電路如圖6.3(a)所示,圖6.3(b)和(c)所示為電路輸入電壓、控制電壓和輸出電壓的波形圖。工作原理如下:(1)在0≤ωt<π期間,v2為正半周,單向晶閘管承受正向電壓,此時:①在0≤ωt<α期間,觸發(fā)電壓vG=0,單向晶閘管處于正向阻斷狀態(tài),輸出電壓vo=0。②當ωt=α(控制角)時,控制極G加有觸發(fā)電壓vG,單向晶閘管導通,由于單向晶閘管正向電壓很小,電源電壓幾乎全部加到負載上,輸出電壓vo=v2。③在α<ωt<π期間,盡管觸發(fā)電壓vG在單向晶閘管導通后已消失,但單向晶閘管仍保持導通狀態(tài),vo=v2。④當ωt=π時,v2=0,晶閘管自行關(guān)斷。(2)在π<ωt≤2π期間,v2為負半周,單向晶閘管承受反向電壓,呈反向阻斷狀態(tài),輸出電壓vo=0。(3)比較圖6.3(b)和(c)可知,改變控制角α的大小,可以控制整流輸出電壓平均值的大小。VVvovovo圖6.3單相半波可控整流電路2.交流調(diào)壓電路(1)交流調(diào)壓電路組成t5t4t5t4t2t3(a)電路圖(b)v2、vG和vo的波形圖圖6.4交流調(diào)壓電路(2)工作原理①在為正半周時,晶閘管V1因承受反向電壓而截止,而晶閘管V2因承受正向電壓,在t=t1時刻,將觸發(fā)電壓vG加到V2控制極G時,V2觸發(fā)導通,輸出端獲得正半周電壓。當輸入電壓過零時,自動關(guān)斷。如圖6.4(b)所示。②在為負半周時,V2截止,V1承受正向電壓,在t=t2時刻,將vG加到V1控制極G時,V1觸發(fā)導通,輸出端獲得負半周電壓。當輸入電壓過零時,V1自動關(guān)斷。3.無觸點開關(guān)電路在開關(guān)頻率很高的電路中,常用晶閘管代替接觸器、繼電器來控制電路的通斷。(1)交流無觸點開關(guān)電路①電路組成:將交流調(diào)壓電路中兩晶閘管的控制極G通過開關(guān)連接起,如圖6.5所示電路。②工作原理:因單向晶閘管K-G極間存在300Ω~500Ω之的電阻,如果電路中的開關(guān)S閉合,當交流電的正半周到來時,晶閘管V1的K-G極間電阻向晶閘管V2提供觸發(fā)電壓和電流,使其導通,交流電自a端經(jīng)V2、RL流向b端;當交流電過零時,V2由導通狀態(tài)變?yōu)榻刂範顟B(tài);當交流電的負半周到來時,V2的K-G極間電阻向V1提供觸發(fā)電壓和電流,使其導通,交流電自b端經(jīng)V1、RL流向a端;當交流電再次過零時,V1則從導通狀態(tài)變?yōu)榻刂範顟B(tài)。因此,只要開關(guān)S閉合,兩單向晶閘管便交替導通與截止,使交流電得以流通。當開關(guān)S關(guān)斷時,晶閘管得不到觸發(fā)電壓與電流,交流電路也就切斷了。圖6.6直流無觸點開關(guān)電路(2)直流無觸點開關(guān)電路圖6.6直流無觸點開關(guān)電路電路組成如圖6.6所示。電路的工作原理:當vG加至控制極G時,導通,有電流流過負載,同時,電源經(jīng)及對電容充電;當vG加至控制極G時,導通,電容兩端的電壓經(jīng)加在的A、K兩端,因承受反向電壓而被關(guān)斷,此時,無電流流過,達到了控制電流在負載中的流通與關(guān)斷目的。三、課堂小結(jié)1.晶閘管具有單向?qū)щ娦院驼驅(qū)煽匦浴?.晶閘管的主要參數(shù)。3.晶閘管應(yīng)用電路:單相半波可控整流電路、交流調(diào)壓電路和無觸點開關(guān)電路。四、課堂思考P133思考與練習題1~3。五、課后練習P139一、填空題:1~4;二、選擇題:2;三、問答題:1。【課題】6.2特殊晶閘管及其應(yīng)用【教學目的】1.了解各種特殊晶閘管的特點、電路符號及功能。2.了解特殊晶閘管的應(yīng)用?!窘虒W重點】1.各種特殊晶閘管的結(jié)構(gòu)特點及電路符號。2.各種特殊晶閘管與普通晶閘管的結(jié)構(gòu)差異性。3.各種特殊晶閘管的應(yīng)用?!窘虒W難點】各種特殊晶閘管的結(jié)構(gòu)特點及功能?!窘虒W參考學時】2學時【教學方法】講授法、分組討論法【教學過程】一、引入新課復(fù)習普通(單向)晶閘管結(jié)構(gòu)及性能特點,并了解其在使用上的局限性,提出新的設(shè)想——對元器件的改進。二、講授新課通過對比的方式學習特殊晶閘管的結(jié)構(gòu)特點、特殊功能及應(yīng)用。各種特殊晶閘管的結(jié)構(gòu)特點及功能表項目名稱電路符號結(jié)構(gòu)特點特殊晶閘管與普通晶閘管的性能差異應(yīng)用普通(單向)晶閘管特殊晶閘管雙向晶閘管NPNPN五層三個電極器件。直流控制器件。要控制交流負載,需兩套獨立的觸發(fā)電路。交流開關(guān)器件。在第一陽極和第二陽極之間輸入交流電時,控制極上無論加入正脈沖還是負脈沖,晶閘管都可以導通。實現(xiàn)交流調(diào)壓、交流調(diào)速、交流開關(guān)、調(diào)光設(shè)備中??焖倬чl管PNPN四層三個電極器件。因為器件導通和關(guān)斷需要一定的時間,且陽極電壓上升速度太快時,不僅會使元件產(chǎn)生誤導通,而且會燒壞元件。因此,在開關(guān)頻繁、電壓電流變化快的場合不適用。能適應(yīng)于高頻應(yīng)用的可控硅,它具有開通速度快、開關(guān)時間短、開關(guān)損耗小,承受電流上升率和電壓上升率能力強等優(yōu)點。其開通時間為4~8us,關(guān)斷時間為10~60us。用于大功率直流開關(guān)、大功率中頻感應(yīng)加熱電源、超聲波電源、激光電源、雷達調(diào)制器及直流電動車輛調(diào)速等領(lǐng)域??申P(guān)斷晶閘管PNPN四層三個電極器件。導通后欲使其關(guān)斷,必須使正向電流低于維持電流IH,或施加反向電壓強迫關(guān)斷。欲使已導通的晶閘管關(guān)斷,只要在控制極上加入負觸發(fā)脈沖即可。斬波器、逆變器、電子開關(guān)、恒壓調(diào)頻裝置及電力系統(tǒng)中。光控晶閘管PNPN四層二個電極和一個受光窗口或光導纖維、光纜。觸發(fā)信號來源于觸發(fā)脈沖。觸發(fā)信號為光信號或光電信號。對光信號的要求:用波長在0.8~0.9的紅外線及波長在1左右的激光作光源。光控自動路燈、光控電子開關(guān)、自動化生產(chǎn)監(jiān)控設(shè)備等電子產(chǎn)品。三、課堂小結(jié)各種特殊晶閘管的結(jié)構(gòu)特點、電路符號、特殊功能及應(yīng)用。四、課堂思考P136思考與練習題1~4。五、課后練習P139二、選擇題:1、3?!菊n題】實訓項目家用調(diào)光臺燈電路的安裝和調(diào)試【實訓目標】1.理解家用調(diào)光臺燈電路的工作原理。2.能根據(jù)需要選用元器件。3.會組裝和調(diào)試家用調(diào)光臺燈電路。【教學重點】1.家用調(diào)光臺燈電路組成、元器作用及工作原理。2.能根據(jù)需要選用元器件。3.組裝和調(diào)試家用調(diào)光臺燈電路。【實訓難點】1.家用調(diào)光臺燈電路工作原理。2.晶閘管型號的選定。3.組裝和調(diào)試家用調(diào)光臺燈電路。【參考實訓課時】2學時【實訓方法】講授法、演示法、實操法【實訓過程】一、實訓任務(wù)任務(wù)一理解調(diào)光臺燈的電路原理任務(wù)二晶閘管的參數(shù)確定和型號選擇任務(wù)三調(diào)光臺燈的安裝與調(diào)試二、實訓小結(jié)1.調(diào)光臺燈的電路原理。2.晶閘管的參數(shù)和選擇合適型號的依據(jù)。3.調(diào)光臺燈的安裝與調(diào)試步驟。4.在安裝與調(diào)試過程中,對遇到的問題是如何進行分析和解決的總結(jié)。四、課后作業(yè)1.實訓報告及本次實訓的體會和收獲。2.完成項目實訓評價表的學生自評部分。3.P139三、問答題:2;四、技能實訓題。第7章數(shù)字電路基礎(chǔ)【課題】7.1概述【教學目的】1.讓學生了解數(shù)字電子技術(shù)對于認知數(shù)碼世界的重要現(xiàn)實意義,培養(yǎng)學生學習該科目的濃厚興趣。2.明確該科目的學習重點和學習方法?!窘虒W重點】1.電信號的種類和各自的特點。2.數(shù)字信號的表示方法。3.脈沖波形主要參數(shù)的含義及常見脈沖波形。4.數(shù)字電路的特點和優(yōu)越性?!窘虒W難點】數(shù)字信號在日常生活中的應(yīng)用?!窘虒W方法】講授法,討論法【參考教學課時】1課時【教學過程】一、新授內(nèi)容7.1.1數(shù)字信號與模擬信號1.模擬信號:在時間和數(shù)值上是連續(xù)變化的信號稱為模擬信號。2.數(shù)字信號:在時間和數(shù)值上是離散的信號稱為數(shù)字信號。討論:請同學們列舉幾種常見的數(shù)字信號和模擬信號。7.1.2脈沖信號及其參數(shù)1.脈沖信號的定義:在瞬間突然變化、作用時間極短的電壓或電流信號。2.脈沖的主要參數(shù):脈沖幅值Vm、脈沖上升時間tr、脈沖下降時間tf、脈沖寬度tW、脈沖周期T及占空比D。7.1.3數(shù)字電路的特點及應(yīng)用特點:1.電路結(jié)構(gòu)簡單,便于實現(xiàn)數(shù)字電路集成化。2.抗干擾能力強,可靠性高。(例如手機)3.數(shù)字電路實際上是一種邏輯運算電路,電路分析與設(shè)計方法簡單、方便。4.數(shù)字電路可以方便地保存、傳輸、處理數(shù)字信號。(例如計算機)5.精度高、功能完備、智能化。(例如數(shù)字電視和數(shù)碼照相機)應(yīng)用:數(shù)字電路在家電產(chǎn)品、測量儀器、通信設(shè)備、控制裝置等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,數(shù)字化的發(fā)展前景非常寬闊。討論:1.你用過哪些數(shù)字電路產(chǎn)品,請列出1~2個較為典型的例子,并就其中一個產(chǎn)品說明它的功能及優(yōu)點和缺點。二、課堂小結(jié)1.數(shù)字信號與模擬信號的概念2.脈沖信號及其參數(shù)3.數(shù)字電路的特點及應(yīng)用三、課堂思考討論:談?wù)勅绾尾拍軐W好數(shù)字電路課程?四、課后練習P143思考與練習題:1、2、3?!菊n題】7.2常用數(shù)制與編碼【教學目的】1.掌握二進制、十進制、十六進制數(shù)的表示方法及數(shù)制間的相互轉(zhuǎn)換。2.了解8421BCD碼的表示形式?!窘虒W重點】1.二進制、十六進制數(shù)的表示方法。2.數(shù)字電路中為什么廣泛采用二、十六進制數(shù)。3.為什么要進行不同數(shù)制
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