電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能一體化教案

1、課題一半導(dǎo)體器件及其應(yīng)用半導(dǎo)體器件的概念一一利用半導(dǎo)體材料特殊電特性來完成特定功能的電子器件。半導(dǎo)體器件的特點一一體積小、質(zhì)量輕、使用壽命長、輸入功率小、功率轉(zhuǎn)換效率。任務(wù)一半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1 .掌握二極管的符號和工作特點，了解二極管的主要參數(shù)。2 .熟悉二極管的識別方法。3 .了解二極管的分類，熟悉它的實際應(yīng)用。任務(wù)引入這些電子產(chǎn)品的電源是什么少子數(shù)碼產(chǎn)品在人們的生活中無處不在如何將插座上的交流工頻電變成直流電?二極管整流穩(wěn)壓顯示電路方框二極管是什么?管整相關(guān)理論一、二極管的的結(jié)構(gòu)和符號半導(dǎo)體二極管制造材料有硅（Si）、錯（Ge）及其化合物。P型半導(dǎo)體和 N半導(dǎo)體材料是指導(dǎo)電性能

2、介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體，常見的有硅和錯。不加雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。在本征半導(dǎo)體中加不同雜質(zhì)，能產(chǎn)生型半導(dǎo)體按照所用材料不同，二極管可分為硅管和鑄管兩大K負極正:極電流方向類。二極管的內(nèi)部分為P型半導(dǎo)體區(qū)和N型半導(dǎo)體區(qū)，交界處形成PN結(jié)，從P區(qū)引出的電極為正極，用符號“A”表示，從N區(qū)引出的電極為負極，用符號“K”表示。二、二極管的工作特點、主要參數(shù)和分類（1）二極管的單向?qū)щ娦哉珜?dǎo)通反偏截止二極管的導(dǎo)電性能實驗定義：二極管導(dǎo)通時，其正極電位高于負極電位，此時的外加電壓稱為正向電壓，二極管處于正向偏置，簡稱芷偏"；二極管截止時，其正極電位低于負極電位，此時的外加電壓稱為反向

3、電壓，二極管處于反向偏置，簡稱反偏”。結(jié)論：二極管在加正向電壓時導(dǎo)通，加反向電壓時截止，這就是二極管的單向?qū)щ娦浴?2)二極管的伏安特性曲線ly(nX二極管的伏安特性曲線2 .二極管的主要參數(shù)(1)最大整流電流IFM二極管長期運行時允許通過的最大正向平均電流。(2)最高反向工作電壓URM二極管正常工作時所允許外加的最高反向電壓。(3)反向電流IR在規(guī)定的反向電壓(<UBR)和環(huán)境溫度下的反向電流。3 .二極管的分類(1)以材料分類，有硅二極管和錯二極管等。(2)以二極管的構(gòu)造分類，有點接觸型二極管和面接觸型二極管等。(3)以用途分類，有整流二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管光電二極管點接觸型點接

4、觸型：PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，用于槍波和變頻等面接觸型：PN結(jié)面積大，用面接觸型.刖 消探帔/ 則接網(wǎng)班楠否總圖及特點點接觸型：PN結(jié)面也小，結(jié)電容小，用于檢波粕變頻等調(diào)頻電解面接觸型：PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路整流二極管利用二極管的單向?qū)щ娦阅馨呀涣麟娮儞Q成直流電。穩(wěn)壓二極管利用二極管反向電擊穿時兩端電壓保持穩(wěn)定的特性穩(wěn)定電路兩端電壓。 發(fā)光二極管采用磷化錢或者磷神化錢等制成，直接將電能變?yōu)楣饽堋９怆姸O管能將光照強弱的變化轉(zhuǎn)變成電信號。實訓(xùn)一、實訓(xùn)目的1 .學(xué)會二極管的直觀識別方法。2 .掌握用萬用表對二極管進行質(zhì)量好壞判斷和極性判別的方法。3 .熟悉二極管在整流穩(wěn)壓顯示電路中的

5、應(yīng)用。二、實訓(xùn)器材電路名稱二極管整流穩(wěn)壓顯示電路序號名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺2無線電工具1套3電源變壓器220V/15V1只4R1300a1只5R21kQ1只6二極管V11N40071只7穩(wěn)壓二極管V21N52471只8發(fā)光二極管V35紅色1只9開關(guān)S單刀單擲1個10實驗板1塊三、訓(xùn)練內(nèi)容1 .二極管的直觀識別2 .二極管的測試3 .二極管在整流穩(wěn)壓顯示電路中的應(yīng)用四、實訓(xùn)報告要求1 .分別畫出二極管整流穩(wěn)壓顯示電路圖和裝配圖。2 .完成測試記錄。3 .分別說明VI、V2和V3的二極管類型及其在電路中的作用。4 .分析二極管整流穩(wěn)壓顯示電路V2擊穿開路后電路的故障現(xiàn)象。五、評分標(biāo)準內(nèi)容要求

6、配分評分標(biāo)準二極管的識別正確識別極性、材料、類型，畫出電路符號401 .名稱每漏與或者與錯，扣3分2 .極性、材料、類型每漏與或者與錯，扣3分3 .不會識別，每件扣10分4 .不會回電路符號，每件扣2分二極管的檢測正確使用力用表判別二極管引腳極性及質(zhì)401.萬用表使用小止確，每件扣3分量好壞2 .不會判別引腳極性，每件扣3分3 .不會判別質(zhì)量好壞，每件扣5分二極管的整流、穩(wěn)壓、顯示電路的測量正確使用力用表判別二極管引腳極性及質(zhì)量好壞40每錯誤測量一項二極管參數(shù)，扣10分任務(wù)二半導(dǎo)體三極管及其應(yīng)用半導(dǎo)體三極管又叫晶體三極管，由于它在工作時半導(dǎo)體中的電子和空穴兩種載流子都起作用，因此屬于雙極型器件

7、，也叫做BJT（BipolarJunctionTransistor,雙極結(jié)型晶體管）它是放大電路的重要元件。學(xué)習(xí)目標(biāo)1 .掌握三極管的符號和工作特點，了解三極管的主要參數(shù)。2 .熟悉三極管的識別方法。3 .熟悉三極管的分類，了解它的實際應(yīng)用。任務(wù)引入墻壁電燈開關(guān)遙控電燈開關(guān)HK4J01FR1IkQ1N4OG1 ZK-220VVI4013遙控開關(guān)工作方式有何不同？后面幾種電燈開關(guān)是如何實現(xiàn)開、關(guān)燈功能的?什么是三極管？它有哪些工作特點？在三極管驅(qū)動電路中起什么作用?相關(guān)理論、三極管結(jié)構(gòu)和圖形符號及其分類小功率三極管三極管的外形圖二、三極管的電流分配關(guān)系發(fā)射極電流=集電極電流+基極電流IE= IC

8、+ IB集電極電流與發(fā)射極電流近似相等共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) q_AIc低頻三極管高頻三極管大功率三極管開關(guān)三極管基根Do- -6發(fā)射槌 ENPN型三極管6發(fā)射極 EPNP型三極管IC" IE三、三極管的電流放大作用共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)NPN：結(jié)構(gòu)符號S集電極：9集電極/柴電結(jié)發(fā)射結(jié)IICB集電結(jié)集電區(qū)二朝 干T發(fā)射結(jié) 發(fā)套區(qū)|集電區(qū)產(chǎn)發(fā)射區(qū)當(dāng)IB有一微小的變化時，就能引起IC較大的變化，這種現(xiàn)象稱為三極管的電流放大作用。3值的大小表明了三極管電流放大能力的強弱。必須強調(diào)的是，這種放大能力實質(zhì)上是舊對IC的控制能力，因為無論IB還是IC都來自電源，三極管本身是不能放大電流的。四

9、、三極管的伏安特性曲線1.輸入特性Uce=0.5V死區(qū)電壓，硅管約0.5V,錯管約0.1V三極管的輸入特性是研究基極電流舊與發(fā)射Z電壓ube之間的關(guān)系當(dāng)UCB>1V后，uce數(shù)值的改變對輸入特性曲線影響不大。但是環(huán)境溫度變化時,、足為放" irr if域小區(qū))區(qū)R性泰而G線卷so g64)126zng當(dāng)大于一定的 數(shù)值時./,只與G100 AMm A)一區(qū)域中口:電結(jié)正偏,集電穩(wěn)電 流不I年受基股電流的,控制，口:卜產(chǎn)03也稱為iFXiW)40 jjlA加mA)此區(qū)域中：加=0.口&1：«死區(qū)電壓.稱為截止區(qū) )_“3 A6。叢 A一 40KA-2CM1 .一

10、12 m(V)三極管的輸出特性曲線是研究集電極電流IC與電壓UCE之間的關(guān)系，是在基極電流 IB三極管的輸入特性曲線會發(fā)生變化定的情況下測試出來的。由三極管的輸出特性曲線可以看出，三極管工作時有三個可能的工作工域三極管的三個工作區(qū)和特點.止區(qū)放大區(qū)飽和區(qū)條件發(fā)射結(jié)反偏或零發(fā)射結(jié)正偏且集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都正偏特點B=0、IC=0IC=3IBiC不再受iB控制三極管飽和時的UCE值稱為飽和壓降，記作UCES,小功率硅管的UCES約為0.3V,鑄管的UCES約為0.1V。五、三極管的主要參數(shù)和型號命名方法1 .共射電流放大系數(shù)(1)共射直流電流放大系數(shù)(有時用hFE表示)。(2)共射交流電流放

11、大系數(shù)3(有時用hfe表示)。同一三極管在相同工作條件下3。2 .極限參數(shù)(1)集電極最大允許電流ICM集電極電流過大時，三極管的3值要降低，一般規(guī)定3值下降到正常值的2/3時，所對應(yīng)的集電極電流。(2)集電極一發(fā)射極反向擊穿電壓U(BR)CEO基極開路時，加在集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓。(3)集電極最大允許耗散功率PCM集電極電流IC流過集電結(jié)時會消耗功率而產(chǎn)生熱量，使三極管溫度升高。根據(jù)三極管的最高溫度和散熱條件來規(guī)定最大允許耗散功率PCM,要求PCM>ICUCE。例如，低頻小功率三極管3CX200B，其3在55400之間，ICM=300mA,U(BR)CEO=18V,PCM=

12、300mW。3 .國產(chǎn)三極管的型號命名方法同一型號中的不同規(guī)同種器件型號的序材料第二位：A錯PNP管、B錯NPN管、C硅PNP管、D硅NPN管第三位：X低頻小功率管、D低頻大功率管、G高頻小功率管、A高頻大功率管、K開關(guān)管任務(wù)實施一、實訓(xùn)目的1 .學(xué)會三極管的直觀識別方法。2 .掌握用萬用表對三極管進行極性判別的方法。3 .通過三極管驅(qū)動電路的測量，理解三極管的工作特點。二、實訓(xùn)器材電路名稱三極管驅(qū)動電路實訓(xùn)器材明細表序號名稱規(guī)格數(shù)量15V和12V直流穩(wěn)壓電源2臺2無線電工具1套3三極管V190131只4二極管V2IN40011只5電阻器R11kQ1只6繼電器JHK-DC12V-SHG1只7白

13、熾燈泡HL40W2只8實驗板1塊三、訓(xùn)練內(nèi)容1 .三極管的直觀識別2 .三極管的檢測3 .三極管在驅(qū)動電路中的應(yīng)用四、實訓(xùn)報告要求1 .畫出三極管驅(qū)動電路圖，分析電路工作原理。2 .完成測試記錄，分析為什么通過改變ui能控制白熾燈的狀態(tài)，其中三極管在電路中起到什么作用？五、評分標(biāo)準內(nèi)容要求配分評分標(biāo)準三極管的直觀識別正確識別極性、材料、類型，畫出符號401 .名稱每漏與或者與錯，扣3分2 .極性、材料、類型每漏寫或者寫錯，扣3分3 .不會識別，每件扣10分4 .不會回電路符號,每件扣2分三極管的檢測正確使用萬用表判別引腳極性及質(zhì)量好壞401 .萬用表使用/、止確，每步扣3分2 .不會判別引腳極

14、性，每件扣5分3 .不會判別質(zhì)量好壞，每件扣5分三極管驅(qū)動電路的測量熟悉操作步驟、檢查電路功臺匕目匕20一共四步，錯步扣5分課題二放大電路及其應(yīng)用利用電子器件把微弱的電信號(電壓、電流、功率)增強到所需值的電路稱為放大電路，它在實踐中有非常廣泛的應(yīng)用。無論日常使用的收音機、擴音器或者精密的測量儀器和復(fù)雜的自動控制系統(tǒng)，其中都有各種各樣的放大電路。任務(wù)一單管放大電路及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1 .了解固定偏置放大電路的組成和工作原理以及圖解分析的方法。2 .掌握分壓式射極偏置放大電路的組成和穩(wěn)定靜態(tài)工作點原理。3 .掌握射極輸出器的組成和工作特點。4 .熟悉單管放大電路的裝配、調(diào)試與檢修。任務(wù)引入音樂門鈴

15、音樂集放大m成電路電路9說一說：門鈴是如何工作的？組裝放大電路，理解放大電路的作用，熟悉放大電路調(diào)試方法。相關(guān)知識1 .電路的組成和工作原理(1)電路組成三極管V基極偏置電阻Rb和RP'集電極負載電阻Rc耦合電容C1和C24- oIkH匕A6片RP'47k £1|。出口 QR, 2k n即2k Qui=0 。(2)靜態(tài)工作點的設(shè)置靜態(tài)一一放大電路未加信號，即定義：靜態(tài)時的直流電流IB、IC和直流電壓UBE、UCE,稱為靜態(tài)工作點，或者簡稱為Q點。放大電路為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點呢？RP 2.2MQ4-K2k 1l：i.47k nC2lOF4- IIkQ+ 1lOFRP斷

16、開，此時舊Q=0,在輸入端輸入正弦信號電壓ui。當(dāng)ui處于正半周時，三極管發(fā)射結(jié)正偏，但是由于三極管存在死區(qū)，所以只有當(dāng)信號電壓超過開啟電壓以后，三極管才能導(dǎo)通。當(dāng)ui處于負半周時，三極管因發(fā)射結(jié)反偏而截止。結(jié)論如果放大電路設(shè)置了合適的靜態(tài)工作點，當(dāng)輸入正弦信號電壓ui后，信號電壓ui與靜態(tài)電壓UBEQ疊加在一起，三極管始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，基極總電流舊Q+ib就始終是單極性的脈動電流，從而保證了放大電路能把輸入信號不失真地加以放大。(3)動態(tài)工作情況當(dāng)放大電路輸入交流信號，即uiW0時，稱為動態(tài)。匕A6片RP2.2M1J47k £1IkHI '|。乩卜即2k QUBE=Ubeq

17、+uUceUo=結(jié)論：在單級共發(fā)射極放大電路中，輸出電壓uo與輸入電壓Ui頻率相同，波形相似，幅度得到放大，而它們的相位相反。電壓放大作用是一種能量轉(zhuǎn)換作用，即在很小的輸入信號功率控制下，將電源的直流功率轉(zhuǎn)變成了較大的輸出信號功率。2 .直流通路和交流通路直流通路一一放大電路中只允許直流電流通過的路徑。交流通路一一交流信號流通的路徑。1%;RP1OO -直流通路：放大電路中的電容可以視為開路，電感可以視為短路。交流通路：小容抗的電容以及內(nèi)阻很小的電源，忽略其交流壓降，都可以視為短路?！纠?-1】如圖所示，已知Vcc=6V,Rb=47kQ,RP'=253kQ,Rc=2kQ,3=35。求靜

18、態(tài)工作點。解：由圖可得直流通路I BQVCC -U BEQRb RP6-0.747 253:0.018mAICQ=3IBQ=35X0.018=0.63mAUCEQ=VccICQRc=60.63X2=4.7V3 .輸入電阻、輸出電阻和電壓放大倍數(shù)（1）放大電路的輸入電阻Ri定義：從放大電路輸入端B點看進去的交流等效電阻（不包括信號源的等效內(nèi)阻），稱為放大電路的輸入電阻，用Ri表示。般情況下，希望放大電路的輸入電阻盡可能大。這樣，向信號源（或前一級電路）汲取的+oRP'電流小，有利于減小信號源的負擔(dān)。(2)放大電路的輸出電阻Ro定義：放大電路輸出端看進去的交流等效電阻(不包括負載)稱為放大

19、電路的輸出電阻，用Ro表示。Ro越小，放大電路帶負載的能力越強。二、放大電路的圖解分析方法這種通過作在三極管的輸入和輸出特性曲線上直接用作圖的方法求解放大電路的工作情況,圖分析放大電路性能的方法稱為圖解分析法。1 .靜態(tài)工作點的圖解分析(1)先用估算的方法計算輸入回路IBQ、UBEQ,在輸出特性曲線上找到 舊二IBQ曲線。（2）作直流負載線三極管的輸出特性曲線根據(jù)uCE=VCC-IcRc式確定兩個特殊點M、N令uCE=0,則Ic=VCC/Rc,在輸出特性曲線縱軸（iC軸）可得M點。令I(lǐng)c=0,則uCE=VCC,在輸出特性曲線橫軸（UCE軸）可得N點。%;三極管的輸出回路和直流負載線靜態(tài)工作點的

20、確定Rb = 280 kQ, Rc = 3 kQ ,【例2-2】如圖所示單管共發(fā)射極放大電路及特性曲線中，已知集電極直流電源VCC=12V,試用圖解法確定靜態(tài)工作點。十%C2 .動態(tài)工作黑露盛射極電路(1)交流通路的輸出回路%,(2)交流負載線1)由于輸入電壓交流通路的輸出回路ui=0時，iC=ICQ,管壓降為UCEQ,所以它必然會過Q點。交流負載線方程:(3)動態(tài)工作情況圖解分析RL=3kC,假設(shè)輸入信號電壓uBE幅度為0.02V,信號電流ib的幅度為20dAR=RC/Rl=1.5k'1確定交流負載線3.圖解法的應(yīng)用(1)圖解法分析非線性失真飽和失真一一Q點過高，引起iC、uCE的波

21、形失真。(2)用圖解法估算最大輸出幅度最大輸出幅度輸出波形沒有明顯失真時能夠輸出最大電壓, 圍。即輸出特性的A、B所限定的范NPN管截止失真時 的輸出現(xiàn)波形.截止失真靜態(tài)工作點過低，引起iB、iC、uCE的波形失真。4(不失真)飽和失真CD電圖解法估算最大輸出幅度Uom=、22Q盡量設(shè)在線段AB的中點三、分壓式射極偏置放大電路原理與分析1 .溫度對靜態(tài)工作點的影響(1)溫度對ICBO的影響(2)溫度對p的影響-Ic增加(3)溫度對輸入特性的影響_溫度上升時，參數(shù)的變化都會使集電極靜態(tài)電流ICQ隨溫度升高而增加，從而使Q點隨溫度變化。要想使ICQ基本穩(wěn)定不變，就要求在溫度升高時，電路能自動地適當(dāng)

22、減小基極電流IBQ。2 .分壓式射極偏置放大電路分析適當(dāng)選擇?t足：I1 = I2 >>IBQ , UBQ >>UBEQR位 比，阿Ueq *%不變(1)組成(2)穩(wěn)定靜態(tài)工作點原理o+Vr('Vbq定Eb2-VccVbq與溫度無關(guān)RbiRb2o+Kx【例2-3】分壓式射極偏置放大電路如所示，已知Vcc=18V,Rb1=39kQ,Rb2=10kQ,Rc=3kQ,Re=1.7kQ,RL=6kQ,3=50,求靜態(tài)工作點。04-FeeK,Rb2凡豐QRb210Vbq-b2Vcc=18=3.67VRbiRb23910Vbq-Ubeq3.670.7Icq:Ieq=1.75

23、mARe1.7Uceq=Vcc-IcqRc-IeqR:Vcc-Icq(RR)=18-1.75(31.7)=9.8VIBQ,._C1=LZ5=0.035mA=35g350四、射極輸出器原理與分析1.電路的組成2.靜態(tài)工作點的估算【例2-4】如圖所示，已知Vcc=12V, Re=2k Q , 3=30,=120k Q o求靜態(tài)工作點。%:. Vcc -U beqI BQ 二12 -2.7=0.062mAVcc=IbqRb'Ubeq(1IJlBQReRb'(1|.：)R-120-(1R0)2ICQ=BIBQ=30X0.062=1.86mAUceQ=VCCIEQRe=VCC-ICQRe

24、=12-1.86乂8.3V3 .射極輸出器的特點(1)電壓放大倍數(shù)小于1,且接近于1。(2)輸出電壓與輸入電壓相位相同。(3)輸入電阻大。(4)輸出電阻小。uo隨著由于射極輸出器的輸出電壓uo和輸入電壓ui相位相同且近似相等，可以近似看作ui的變化而變化，所以射極輸出器又稱為射極跟隨器。4 .射極輸出器的應(yīng)用(1)用作輸入級(2)用作輸出級(3)用在兩級共射放大電路之間作為隔離級(或簡稱為緩沖級)任務(wù)實施一、實訓(xùn)目的1 .學(xué)會單管放大電路的裝配，體驗單管放大電路的放大作用。2 .學(xué)會單管放大電路靜態(tài)工作點和動態(tài)參數(shù)的測量方法。3 .理解合理設(shè)置靜態(tài)工作點的意義，觀察靜態(tài)工作點變化導(dǎo)致的波形失真

25、。4 .熟悉單管放大電路的檢修方法。、實訓(xùn)器材電路名稱單管放大電路及其應(yīng)用序號名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺2低頻信號發(fā)生器1臺3無線電工具1套4電位器RP1500kQ1只5RP210kQ1只11電阻R1kQ1只12R6100kQ1只13電解電容C3,C410uF/25V2只16三極管V290141只17開關(guān)S單刀單擲1個18揚聲器LS8a1只19實驗板1塊三、訓(xùn)練內(nèi)容1 .單管放大電路裝配圖的設(shè)計步驟和方法(1)確定裝配電路板及尺寸(2)裝配圖設(shè)計(3)裝配圖的修改2 .單管放大電路的組裝過程BPI500k nLRP21RP2 IOkQru:R6JtKJkfl+IO|iF“C3IkO B +

26、I 'inF9014倒裝式橫裝式旅人式3 .單管放大電路放大功能的體驗4 .單管放大電路的測試內(nèi)容和操作方法(1)靜態(tài)工作點的測量(2)電壓放大倍數(shù)的測量(3)放大電路輸入電阻的測量(4)放大電路輸出電阻的測量(5)觀察靜態(tài)工作點對輸出波形的影響5 .單管放大電路的檢修四、實訓(xùn)報告要求1.分別畫出單管放大電路圖和裝配圖。2.完成測試記錄，分析調(diào)節(jié)RP1為什么會導(dǎo)致輸出波形出現(xiàn)飽和和截止失真現(xiàn)象?五、評分標(biāo)準內(nèi)容要求配分評分標(biāo)準三極管測試判斷三極管的半導(dǎo)體類型和電極要正確20一處錯誤扣5分電路安裝正確，完整10一處不符合扣5分電元件完好，無損壞5一處損壞扣2.5分路布局層次合理，主次分清

27、5一處不符合扣1分安裝接線規(guī)范：布線美觀，橫平豎直，接線牢固，無虛焊，焊點符合要求5一處不符合扣1分按圖接線5一處不符合扣5分調(diào)試通電調(diào)試不成功，扣10分靜態(tài)工作點的測量正確使用萬用表測量靜態(tài)工作點(UBE、UCE、IB、IC)20一處錯誤扣4分動態(tài)參數(shù)的測量正確使用示波器測量笄計算Au、Ri、Ro10一處錯誤扣2分失真波形的觀察正確使用示波器分別觀察飽和失真和截止失真輸出電壓波形。10一處錯誤扣5分任務(wù)二反饋多級放大器及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1 .了解多級放大電路的概念、耦合方式的分類，以及電壓放大倍數(shù)和輸入輸出電阻的計算。2 .掌握負反饋的概念、作用和分類。3 .熟悉實用負反饋多級放大電路的組成、

28、原理、安裝、調(diào)試及測量。任務(wù)引入在上一個任務(wù)中學(xué)習(xí)的音樂門鈴電路有何缺點？改進：采用負反饋多級放大電路的音樂門鈴電路B皿，一3獨中客像曾4伽外通相關(guān)知識、多級放大電路1 .耦合形式耦合問題產(chǎn)生原因：多級放大電路的連接產(chǎn)生了單元電路間的級聯(lián)問題。?直接耦合?電抗性元件耦合?阻容耦合?變壓器耦合2 .多級放大電路的電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻總電壓放大倍數(shù)：Av=Av1XAv2Avn輸入電阻為第一級放大電路的輸入電阻，即Ri=Ri1輸出電阻為最后一級放大電路的輸出電阻，即Ro=Ron二、反饋的概念1 .定義將電路的輸出量（電壓或電流）的部分或全部，通過一定的元件，以一定的方式回送到輸入回路并影響輸

29、入量（電壓或電流）和輸出量的過程稱為反饋。2 .信號的兩種流向正向傳輸：輸入上 反向傳輸：輸出心輸出開閉環(huán)輸入輸出:放大電路反饋電路J三、反饋的分類1 .正反饋和負反饋正反饋：增強放大電路凈輸入量變化趨勢的反饋。負反饋：削弱放大電路凈輸入量變化趨勢的反饋。判斷法：瞬時極性法（1）先假設(shè)輸入信號在某一瞬間對地極性為“+：(2)從輸入端到輸出端，依次標(biāo)出放大電路各點的瞬時極性。(3)根據(jù)反饋信號的極性，再與輸入信號進行比較，最后確定反饋極性。反饋加到基極反饋加到發(fā)射極判別反饋極性示意圖2 .電壓反饋和電流反饋電壓反饋：反饋信號取自放大電路的輸出電壓。電流反饋：反饋信號取自放大電路的輸出電流。判斷法

30、：輸出短路法將負載短路，使輸出電壓為零,反饋。若反饋信號也為零，則為電壓反饋，否則便是電流電流反饋電壓反饋3 .串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：反饋信號在輸入端是與信號源串聯(lián)。并聯(lián)反饋：反饋信號在輸入端是與信號源并聯(lián)。串聯(lián)反并聯(lián)反判斷法：輸入端短路法即凈輸入信號為零，則為并聯(lián)反饋；否則將輸入端短路，如反饋信號同時被短路,為串聯(lián)反饋。也可以從反饋電路在輸入端的連接方式來判別，若輸入信號和反饋信號分別從不同端引入，為串聯(lián)反饋；若二者從同一端引入則為并聯(lián)反饋。4 .直流反饋與交流反饋直流反饋：反饋量中只含有直流量。交流反饋：反饋量中只含有交流量。R5引入的為直流反饋去掉交流旁路電容C2后，R5引入的為交

31、、直流反饋。RIR32.4k QHPI 500k flRP2'力 +I2V9014RP2lOkQ北C4IOjiF+I!：C6 0.01 pFH4Uimn5 lk!lR2 OknL與2IC)OkFC一N四、負反饋對放大電路性能的影響直流負反饋一一穩(wěn)定靜態(tài)工作點交流負反饋一一改善放大電路的動態(tài)特性1.放大倍數(shù)下降，穩(wěn)定性提高。5 .減小了非線性失真。負反饋對非線性失真的影3.展寬通頻帶負反饋對通頻帶的影響6 .改變了放大電路的輸入、輸出電阻(1)串聯(lián)反饋使輸入電阻增大，并聯(lián)反饋使輸入電阻減小。負反饋對輸入電阻的影響(2)電壓負反饋使輸出電阻減小，電流負反饋使輸出電阻增大。電壓負反饋具有穩(wěn)定

32、輸出電壓奇柘牝?qū)S%哪!£煤時，輸出電壓的變化很小，這相當(dāng)于輸出端等效電源的內(nèi)阻減小了，也就是輸出電阻減小了。五、負反饋多級放大電路的工作原理20kil第一級放大電路（VI、第二級放大電路（V2、RP1、>反饋電路（Rf）任務(wù)實施一、實訓(xùn)目的1 .體驗并且理解多級放大與單管放大之間的差異。2 .體驗并且理解負反饋對放大電路性能的影響。3 .熟悉放大電路靜態(tài)工作點和電路動態(tài)參數(shù)的測量方法。4 .掌握調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點消除波形失真的方法。5 .熟悉負反饋放大電路的裝配、調(diào)試與檢修。二、實訓(xùn)器材電路名稱單管放大電路及其應(yīng)用序號名稱規(guī)格數(shù)量1示波器通用1臺2低頻信號發(fā)生器一1臺3無線電工具

33、一1套4電位器RP1500kQ1只5RP210kQ1只6Rf20kQ1只6電阻R1kQ1只7R6100kQ1只8電解電容C3、C410uF/25V2只9三極管V290141只10開關(guān)S單刀單擲1個11揚聲器LS8a1只12實驗板一1塊三、訓(xùn)練內(nèi)容1 .負反饋多級放大電路的組裝過程2 .單級與多級放大電路放大功能比較的體驗3 .體驗負反饋對放大電路性能的影響4 .負反饋多級放大電路的測試內(nèi)容和操作方法5 .負反饋多級放大電路的檢修四、實訓(xùn)報告要求1.分別畫出負反饋多級放大電路圖和裝配圖。2.完成測試記錄。3.說明負反饋對多級放大電路有何影響。五、評分標(biāo)準內(nèi)容要求配分評分標(biāo)準三極管測量判斷三極管半

34、導(dǎo)體類型和電極要正確20一處錯誤扣2.5分電電路安裝正確，完整10一處不符合扣5分元件完好，無損壞5一處損壞扣2.5分路布局層次合理，主次分清10一處不符合扣5分安裝接線規(guī)范：布線美觀，橫平豎直，接線牢固，無虛焊，焊點符合要求10一處不符合扣2分按圖接線5一處不符合扣5分調(diào)試通電調(diào)試不成功，扣10分猙態(tài)工作點的測量正確使用萬用表測量靜態(tài)工作點（UBE、UCE、IB、IC）20一處錯誤扣2分動態(tài)參數(shù)的測量正確使用示波器測量笄計算Au、Ri、Ro10一處錯誤扣1分任務(wù)三功率放大器及應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解功率放大電路的概念、技術(shù)要求及分類。2理解功率放大電路的原理，掌握常用功率放大電路的功能和特點。3熟

35、悉OTL功率放大電路的組裝、調(diào)試與檢修。任務(wù)引入說一說：家庭影院都包括哪些組件？相關(guān)理論一、低頻功率放大電路1定義向負載提供低頻功率的放大電路稱為低頻功率放大電路，簡稱“功放”。功放中使用的半導(dǎo)體功率三極管稱為功率放大管，簡稱“功放管”。2低頻功率放大電路的特點及對它的要求（ 1）要求功放級的輸出功率盡可能大。（ 2）要求功放級的效率盡可能高。（ 3）要求功放級的非線性失真盡可能小。（ 4）要考慮功放管的散熱問題。3功率放大電路的分類（ 1）按照功放管靜態(tài)工作點的設(shè)置分類甲類功放：Q點在交流負載線的中點，靜態(tài)電流大，效率低乙類功放：Q點在交流負載線的截止點，靜態(tài)電流幾乎為零，效率高。輸出波形為

36、半波，有失真甲乙類功放：Q點在交流負載線上略高于乙類工作點處，功放管導(dǎo)通時間略大于半個周期，靜態(tài)電流稍大于零，效率仍然較高。輸出波形削波程度小于乙類（2）按照功率放大電路的輸出端特點分類變壓器耦合功率放大電路無輸出變壓器功率放大電路（OTL）無輸出電容功率放大電路（OCL）橋式功率放大電路（BTL）二、單電源互補對稱功率放大電路（OTL）1.電路的組成激勵放大級功率放大輸出級|R4KV2bsHP4IRPl “限口RP247g那么輸入正弦信號在正負半周的交替過程輸出信號的波形隨輸入信號的波形變化會ClTH10p.F交越失真如果兩個功放管在零偏狀態(tài)下工作,中，由于存在死區(qū)，兩個功放管都處于截止?fàn)顟B(tài)

37、,出現(xiàn)失真的現(xiàn)象。2.工作過程交越失真波形ui為負半周一V1倒相放大一加到V2和V3管基極的為正半周信號，功放管V2導(dǎo)通，V3管截止一負載RL上獲得正半周信號。ui為正半周一負載（揚聲器或者R5）獲得負半周信號。ClTEI。出FUi1d-手；222nMFRP1l(X)kQRI4JH1RP?470nR4I470115innTP42T9014用470nFR210»QIOOrFo%oOTL功率放大電2.自舉電容的作用OTL功率放大電路輸出電壓的三、雙電源互補對稱功率放大電路9TL9率放大電9CL互補功率放大電路。1 .電路的組成一對NPN、PNP特性相同的互補三極管組成，這種電路也稱為一匕

38、:C2 .工作原理Eel%£C輸入信號處于正半周且幅度遠大于三極管的開啟電壓一NPN型三極管導(dǎo)電，電流通過負載RL,方向由上到下，與假設(shè)正方向相同。輸入信號為負半周且幅度遠大于三極管的開啟電壓一PNP型三極管導(dǎo)電，電流通過負載RL,方向由下到上，與假設(shè)正方向相反?？赡艽嬖诘膯栴}：交越失真輸入信號很小時，達不到三極管的開啟電壓，三極管不導(dǎo)電。因此在正、負半周交替過零處也會出現(xiàn)交越失真。解決方案：給三極管稍稍加一點偏置，使之工作在甲乙類。負載可獲得的最大功率為PomVcc(2)Rl2 Vcc2Rl功放管的最大效率 r78.5%四、變壓器耦合推挽功率放大電路1.電路的組成(1)功率放大管V

39、1和V2。(2) T1是輸入變壓器；T2是輸出變壓器。變壓器耦合推挽功率放大電路五、集成功率放大器1. LM386集成功率放大器通用型集成功率放大器，特點是頻帶寬（可達幾百千赫）、功耗低（常溫下為660mW）、適用的電源電壓范圍寬（416V）,廣泛用于收音機、對講機、方波和正弦波發(fā)生器等。輸:'I地戰(zhàn)?蔡設(shè)定增益設(shè)定反相輸人同相輸入電容LM386的外形和引腳排列UI；i1相人力事同曳輸入級©電源6LM386內(nèi)部電路原理LM386組成的OTL功放電路2. BTL互補功率放大電路主要特點：在同樣的電源電壓和負載電阻條件下，它可得到比OCL或OTL大幾倍的輸出功率。 舊相處此功放漢

40、,Tn 舟黜1示波器通用1臺2正弦信號發(fā)生器一1臺3直流穩(wěn)壓電源一1臺4無線電工具一1套5二極管VIN40071只6三極管V1VT90141只7V2TIP411只8V3TIP421只9R14.7kQ1只10R2100a1只11R3510a1只12R4470a1只13R510a1只14RP1100kQ1只15RP2470a1只16C110uF/25V1只17C2220uF/25V1只18C3100uF/25V1只19C4470uF/25V1只20揚聲器LS8Q1只21耳¥S1單刀雙擲1個22)天S2和S3單刀單擲2個23鋁型散熱片一2塊24實驗板一1塊三、訓(xùn)練內(nèi)容1.OTL功率放大電路

41、的組裝過程2.OTL功率放大電路的測試內(nèi)容和操作方法3.功率放大電路與負反饋多級放大電路放大功能比較的體驗4.OTL功率放大電路的檢修四、實訓(xùn)報告要求1 .分別畫出OTL功率放大電路圖和裝配圖。2 .完成測試記錄。3 .說明OTL功率放大電路中點電壓的調(diào)整步驟。4 .說明什么是交越失真以及OTL功率放大電路消除交越失真的操作步驟。五、評分標(biāo)準內(nèi)容要求配分評分標(biāo)準三極管測量判斷三極管的半導(dǎo)體類型和電極要正確12一處錯誤扣1分電安裝電路安裝正確，完整10一處不符合扣5分元件完好，無損壞5一處損壞扣2.5分布局層次合理，主次分清10一處不符合扣5分接線規(guī)范：布線美觀，橫平豎直，接線牢固，無虛焊，焊點符合要求10一處不符合扣2分按圖接線5一處不符合扣8分靜態(tài)工作點的調(diào)整1）有交越失真的輸出波形形狀記錄正確2）倜好的電路中點電壓、電流表數(shù)值在允許的范圍內(nèi)，輸出波形無交越失真。24一處錯誤扣6分取大不失真功率的測量正確使用示波器測量Ui和Uo笄計算POM24一處錯誤扣1分課題三直流穩(wěn)壓電源任務(wù)一串弁聯(lián)型穩(wěn)壓電源崔東屯躇整流電路港波電躋學(xué)習(xí)目標(biāo)1 .掌握整流電路和濾波電路的組成和工