機(jī)電電子技術(shù)基礎(chǔ)教案

1、§2-3分壓式射極偏置電路電路教學(xué)目的：掌握共發(fā)射極放大電路的原理分析和應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：放大電路大的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：共發(fā)射極放大電路的分析教學(xué)時(shí)間：2課時(shí)教學(xué)方式：講授法教學(xué)過程：一、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響1、溫度對(duì)凡響飽和電流ICBO的影響2、溫度對(duì)電流放大B的影響3、溫度對(duì)發(fā)射結(jié)UBE的影響二、射極偏置電路1、電路2、穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理電路的工作條件是I1510IBVB35UBE 在此條件下,VBRb2Rb1Rb2×VCC,可認(rèn)為基極電位近似與管子參數(shù)無關(guān)而基本固定,進(jìn)而確定了IE和IC,即ICIEVBVBE/ Re .因此,對(duì)于這種分壓式偏置電路的分析Q點(diǎn)的思路將遵

2、循如下順序:IB VBVEIEICUCE本題具體內(nèi)容是已知靜態(tài)工作點(diǎn)中部分量(如UCEQ)和部分電路參數(shù),求Q點(diǎn)中的未知量和未知電路參數(shù)(Rb1).它是靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算中的一種倒序求解題.因此,解題順序是:例1.圖5-1所示電路是能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的射極偏置電路.若已知VCC12V,Rb23K,Re1K,Rc2K,三極管為硅管,50,欲使UCE6V,問基極上偏流電阻Rb1應(yīng)取多大?此時(shí)IBQ和ICQ各為多少?UCEICVEVBI1Rb1圖(b)為圖(a)的直流通路,據(jù)直流通路可知:UCEVCCICQRcReICQVCCUCERcRe126212mAIBQICQ2500.04mAVBVEUBEICQ

3、 Re0.72.7VRb2Rb1Rb2）VCC所以 Rb1VCC Rb2VB Rb2VB12×32.7×32.710K可見，分壓式偏置電路的基極電位VB和集電極電流Ic與晶體管本身的參數(shù)無關(guān)，不受溫度影響，從而能使靜態(tài)工作點(diǎn)基本穩(wěn)定。 分壓式偏置電路自動(dòng)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過程可表示如下：溫度升高IcVE(IcRE)UBE(VB-VE)IBIc三、小結(jié)四、作業(yè)布置§2-3多級(jí)放大電路教學(xué)目的：掌握多級(jí)放大電路級(jí)間耦合方式，掌握其原理分析。教學(xué)重點(diǎn)：級(jí)間耦合方式。教學(xué)難點(diǎn)：各式耦合電路原理分析。教學(xué)時(shí)間：4課時(shí)教學(xué)方式：講授、練習(xí)教學(xué)過程：多級(jí)放大電路的連接，產(chǎn)生了單元

4、電路間的級(jí)聯(lián)問題，即耦合問題。放大電路的級(jí)間耦合必須要保證信號(hào)的傳輸，且保證各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)正確。直接耦合耦合電路采用直接連接或電阻連接，不采用電抗性元件。直接耦合電路可傳輸?shù)皖l甚至直流信號(hào)，因而緩慢變化的漂移信號(hào)也可以通過直接耦合放大電路。阻容耦合和變壓器耦合級(jí)間采用電容或變壓器耦合。電抗性元件耦合，只能傳輸交流信號(hào)，漂移信號(hào)和低頻信號(hào)不能通過。.阻容耦合放大電路如圖所示。兩級(jí)間的連接通過耦合電容C將前級(jí)的輸出電壓家在后級(jí)的輸入電阻上。由于電容的隔直作用，兩級(jí)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)互不相關(guān)，各自獨(dú)立。多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)為各級(jí)電壓放大倍數(shù)的剩積。但在計(jì)算每一級(jí)的電壓放大倍數(shù)時(shí)，必須考慮前

5、后級(jí)之間的相互影響。 阻容耦合 .直接耦合放大電路 （）放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響接耦合或電阻耦合使各放大級(jí)的工作點(diǎn)互相影響，這是構(gòu)成直接耦合多級(jí)放大電路時(shí)必須要加以解決的問題。如果將基本放大電路去掉耦合電容，前后級(jí)直接連接，如圖所示。于是VC1=VB2VC2= VB2+ VCB2VB2（VC1）這樣，集電極電位就要逐級(jí)提高，為此后面的放大級(jí)要加入較大的發(fā)射極電阻，從而無法設(shè)置正確的工作點(diǎn)。這種方式只適用于級(jí)數(shù)較少的電路。 直接耦合放大電路（2） 零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移是三極管的工作點(diǎn)隨時(shí)間而逐漸偏離原有靜態(tài)值的現(xiàn)象。產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是溫度的影響，所以有時(shí)也用溫度漂移或時(shí)間漂移來表示。工作點(diǎn)

6、參數(shù)的變化往往由相應(yīng)的指標(biāo)來衡量。3、小結(jié)4、作業(yè)布置§2-5負(fù)反饋放大電路（1）教學(xué)目的： 掌握反饋、反饋網(wǎng)絡(luò)、反饋元件等基本概念。教學(xué)難點(diǎn)：反饋的判斷教學(xué)重點(diǎn)：反饋組態(tài)的概念教學(xué)時(shí)間：2課時(shí)教學(xué)方式：講授法·比較法·提問法教學(xué)過程：1、什么是反饋將放大電路的輸出量（電壓或電流）的一部分或全部通過一定的方式回送到放大電路的輸入端，并對(duì)輸入量（電壓或電流）產(chǎn)生影響， 這個(gè)過程稱為反饋。 2、什么是反饋網(wǎng)絡(luò)通常將連接輸入回路與輸出回路的反饋元件，稱為反饋網(wǎng)絡(luò).把沒有引入反饋的放大電路，稱為基本放大電路； 而把引入反饋的放大電路稱為反饋放大電路或閉環(huán)放大電路。 3、反

7、饋的相關(guān)概念（1）開環(huán)增益：基本放大電路的放大倍數(shù)，即： （2）反饋系數(shù)： （3）閉環(huán)增益： 凈輸入信號(hào) 反饋信號(hào)為 根據(jù)式整理可得 （4）環(huán)路增益： 它表示xi經(jīng)基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)這個(gè)環(huán)路后，獲得反饋信號(hào)xf的大小，AF越大，反饋越強(qiáng)。 （5）反饋深度： 1+AF稱為反饋深度二、反饋極性與判斷1、正、負(fù)反饋概念根據(jù)反饋的效果可以區(qū)分反饋的極性，使放大電路凈輸入信號(hào)增大的反饋稱為正反饋；使放大電路凈輸入信號(hào)減小的反饋稱為負(fù)反饋。 2、判斷正、負(fù)極性采用的方法通常采用瞬時(shí)極性法判斷放大電路中引入的是正反饋還是負(fù)反饋。 三、課程小結(jié)四、作業(yè)布置§2-5負(fù)反饋放大電路（2）教學(xué)目的：

8、掌握直流、交流電壓電流、串聯(lián)并聯(lián)反饋。教學(xué)難點(diǎn)：反饋的判斷教學(xué)重點(diǎn)：反饋的判斷教學(xué)時(shí)間：2課時(shí)教學(xué)方式：講授法·比較法·提問法教學(xué)過程：一、直流反饋和交流反饋 根據(jù)反饋信號(hào)的交、直流性質(zhì)，可分為直流反饋和交流反饋。 如果反饋信號(hào)中只有直流分量，則稱為直流反饋；如果反饋信號(hào)中僅有交流分量，則稱為交流反饋。在很多情況下，反饋信號(hào)中同時(shí)存在直流信號(hào)和交流信號(hào)， 則交、 直流反饋并存。二、電壓反饋和電流反饋 根據(jù)反饋信號(hào)在放大電路輸出端不同的采樣方式，可分為電壓反饋和電流反饋。若反饋信號(hào)取自輸出電壓，或者說與輸出電壓成正比，則稱為電壓反饋；若反饋信號(hào)取自輸出電流，或者說與輸出電流成

9、正比，則稱為電流反饋。 三、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋 根據(jù)放大電路輸入端輸入信號(hào)和反饋信號(hào)的比較方式，可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。如果反饋信號(hào)與輸入信號(hào)進(jìn)行電壓比較， 即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是串聯(lián)連接，則稱為串聯(lián)反饋。 如果反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端進(jìn)行電流比較， 即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián)連接，則稱為并聯(lián)反饋。 ， 圖6-3四、局部反饋和極間反饋 只對(duì)多級(jí)放大電路中某一級(jí)起反饋?zhàn)饔玫姆Q為局部反饋，將多級(jí)放大電路的輸出量引回到其輸入回路的為級(jí)間反饋。五、小結(jié)六、作業(yè)布置§2-5 負(fù)反饋放大電路（3） 教學(xué)目的： 1. 掌握負(fù)反饋放大電路的基本放大電路2. 會(huì)估算深度負(fù)反饋條件下的放大倍數(shù)教學(xué)重點(diǎn)

10、：深度負(fù)反饋電路教學(xué)難點(diǎn)：估算深度負(fù)反饋條件下的放大倍數(shù)教學(xué)時(shí)間：2課時(shí)教學(xué)方式：講授法·比較法·提問法教學(xué)過程：一、負(fù)反饋放大電路的方框圖是將電路等效成兩個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)連接而成。為了將信號(hào)的傳遞單向化，在分解出基本放大電路時(shí)，應(yīng)考慮放大網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載效應(yīng)，也就是將反饋網(wǎng)絡(luò)作為放大電路輸入端和輸出端的等效負(fù)載。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)疊加原理，將考慮反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入端的負(fù)載效應(yīng)時(shí)，令輸出量的作用為零；當(dāng)考慮網(wǎng)絡(luò)在輸出端的負(fù)載效應(yīng)時(shí)，令輸入量的作用為零。 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路的基本組成 電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的基本放大電路 電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的基本放大電路 電流并聯(lián)負(fù)反饋電路的基本放大電路二、在分

11、立元件電流負(fù)反饋放大電路中，反饋量常取自于輸出級(jí)晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流，而不是負(fù)載上的電流；此時(shí)稱輸出級(jí)晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流該電流為輸出電流，反饋的結(jié)果將穩(wěn)定該電流。三、小結(jié)四、作業(yè)布置§2-5 負(fù)反饋放大電路（4）教學(xué)目的：負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響教學(xué)重點(diǎn)：負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響教學(xué)難點(diǎn)：分析負(fù)反饋對(duì)放大電路的影響教學(xué)時(shí)間：2課時(shí)教學(xué)方式：講授法·比較法·提問法教學(xué)過程：一、提高放大電路的增益穩(wěn)定性 放大電路的放大倍數(shù)取決于放大器件的性能參數(shù)以及電路元件的參數(shù)，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化，器件老化，電源電壓波動(dòng)以及負(fù)載變化時(shí)，都會(huì)引起放大倍數(shù)發(fā)生

12、變化，為了提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，常常在放大電路中引入負(fù)反饋。 為了從數(shù)量上表示放大倍數(shù)的穩(wěn)定程度，常用有、無反饋兩種情況下放大倍數(shù)的相對(duì)變化量的比值來衡定。放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為 二、 減小非線性失真 三、 改變輸入電阻和輸出電阻1. 負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響 輸入電阻是從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻，因而負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響取決于基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入端的連接方式，即取決于所引入的反饋是串聯(lián)負(fù)反饋還是并聯(lián)負(fù)反饋。 1） 串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大2） 并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小2. 負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響 輸出電阻是從放大電路輸出端看進(jìn)去的等效電阻，因而負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響取決于反饋

13、網(wǎng)絡(luò)在輸出端的取樣方式， 即取決于所引入的反饋是電壓負(fù)反饋還是電流負(fù)反饋。 1） 電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓，并使輸出電阻減小 2） 電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流， 并使輸出電阻增大 四、 展寬頻帶五、小結(jié)六、作業(yè)布置 §5-1整流電路（1）教學(xué)目的：掌握單相半波整流電路。教學(xué)重點(diǎn)：單相半波整流電路原理。教學(xué)難點(diǎn)：電路原理分析教學(xué)時(shí)間：2課時(shí)教學(xué)方式：講授法教學(xué)過程：半導(dǎo)體二極管的基本應(yīng)用整流電路：利用二極管的單向?qū)щ娦?，將交流電變換為單向脈動(dòng)直流電的電路。單相半波整流電路1、電路的組成及工作原理由于流過負(fù)載的電流和加在負(fù)載兩端的電壓只有半個(gè)周期的正弦波,故稱半波整流。設(shè) 在u2的正半周，A點(diǎn)

14、為正，B點(diǎn)為負(fù)，二極管外加正向電壓，因而處于導(dǎo)通狀態(tài)。電流從A點(diǎn)流出，經(jīng)過二極管D和負(fù)載電阻流入B點(diǎn)， 。在u2的負(fù)半周，B點(diǎn)為正，A點(diǎn)為負(fù)，二極管外加反向電壓，因而處于截止?fàn)顟B(tài)。 。波形如下圖所示。2、波形3、特點(diǎn)：電路簡單，但整流效率低4、小結(jié)5、作業(yè)布置§5-1整流電路（2）教學(xué)目的：掌握單相橋式整流電路。教學(xué)重點(diǎn)：單相橋式整流電路原理。教學(xué)難點(diǎn)：電路原理分析教學(xué)時(shí)間：2課時(shí)教學(xué)方式：講授法教學(xué)過程：單相橋式整流濾波電路為了克服單相半波整流電路的缺點(diǎn)，在實(shí)用電路中多采用全波整流電路，最常用的是單相橋式整流電路。1、電路的組成橋式整流電路由變壓器和四個(gè)二極管組成,如圖所示。由圖可

15、見,四個(gè)二極管接成了橋式,在四個(gè)頂點(diǎn)中,相同極性接在一起的一對(duì)頂點(diǎn)接向直流負(fù)載,不同極性接在一起的一對(duì)頂點(diǎn)接向交流電源。單相橋式整流電路、習(xí)慣畫法和簡化畫法如圖所示。它應(yīng)用了四個(gè)二極管。請(qǐng)注意：四個(gè)二極管的連接方向，任一個(gè)二極管不能接反，不能短路，否則會(huì)引起管子和變壓器燒壞。2、工作原理設(shè)變壓器 ，U2為其有效值。當(dāng)u2為正半周時(shí)，D1和D3管導(dǎo)通，D2和D4管截止，電流由A點(diǎn)流出，方向如圖所示。uO=u2，D2和D4管承受的反向電壓為-u2當(dāng)u2為負(fù)半周時(shí)，D2和D4管導(dǎo)通，D1和D3管截止，電流由B點(diǎn)流出，方向如圖所示。uO=-u2，D1和D3管承受的反向電壓為u2。由于D1、D3和D2、

16、D4兩對(duì)二極管交替導(dǎo)通，致使負(fù)載電阻RL上在u2的整個(gè)周期內(nèi)都有電流通過，而且方向不變，輸出電壓。如下圖所示為其電壓和電流的波形，實(shí)現(xiàn)了全波整流。3、特點(diǎn)：整流效率高4、小結(jié)5、作業(yè)布置§5-2整流器件的選用教學(xué)目的：掌握整流器件的選用。教學(xué)重點(diǎn)：整流器件的測(cè)試。教學(xué)難點(diǎn)：整流器件的選用教學(xué)時(shí)間：2課時(shí)教學(xué)方式：講授法教學(xué)過程：1、選擇原則：需要特別指出的是，二極管作為整流元件，要根據(jù)不同的整流方式和負(fù)載大小加以選擇。如選擇不當(dāng)，則或者不能安全工作，甚至燒了管子；或者大材小用，造成浪費(fèi)。2、并聯(lián)使用下面指出了二極管并聯(lián)的情況：兩只二極管并聯(lián)、每只分擔(dān)電路總電流的一半口三只二極管并聯(lián)，

17、每只分擔(dān)電路總電流的三分之一?？傊袔字欢O管并聯(lián)，"流經(jīng)每只二極管的電流就等于總電流的幾分之一。但是，在實(shí)際并聯(lián)運(yùn)用時(shí)"，由于各二極管特性不完全一致，不能均分所通過的電流，會(huì)使有的管子困負(fù)擔(dān)過重而燒毀。因此需在每只二極管上串聯(lián)一只阻值相同的小電阻器，使各并聯(lián)二極管流過的電流接近一致。這種均流電阻R一般選用零點(diǎn)幾歐至幾十歐的電阻器。電流越大，R應(yīng)選得越小。 3、橋式整流器在使用過程中容易出現(xiàn)以下故障：（1）.二極管短路二極管內(nèi)部擊穿短路，變?yōu)閷?dǎo)體，磁電機(jī)工作時(shí)整流器沒有直流輸出，從而不能向用電設(shè)備供電和向蓄電池充電，同時(shí)會(huì)使蓄電池電流倒流回發(fā)電機(jī)，造成發(fā)電機(jī)繞組燒壞。（2）.二極管漏電二極管正、反向電阻相差太小，會(huì)產(chǎn)生漏電現(xiàn)象，使整流輸出的直流電壓降低，因此達(dá)不到滿意的整流效果。（3）.二極管斷路4、檢查方法:（1）.直觀檢查法用眼直接觀察二極管外殼是否有燒焦、裂縫等現(xiàn)象。如有上述現(xiàn)象說明二極管損壞。（2）.手摸檢查法對(duì)可疑二極管用手指觸摸其外殼，如果感覺管殼溫度過高，甚至發(fā)燙，說明此二極管已擊穿或嚴(yán)重漏電。（3）.試燈檢查法用蓄電池作電源，取一只儀表燈泡（燈泡額定電壓應(yīng)與蓄電池電壓相等），對(duì)硅二極管進(jìn)行單向?qū)щ娦阅軝z查。方法見