中職電子線路實驗與實訓(xùn)整套課件完整版ppt教學(xué)教程最全電子講義教案（最新）

1、電子線路實驗與實訓(xùn)第一模塊 模擬電路項目一 晶體管教學(xué)要點 1.掌握半導(dǎo)體二極管的檢測方法。 2.掌握半導(dǎo)體三極管的檢測方法 。任務(wù)一 半導(dǎo)體二極管1.導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體 自然界有著許許多多不同的物質(zhì)，按其導(dǎo)電性能的不同，大致可分為三類。一類是導(dǎo)電性能良好的物質(zhì)，稱導(dǎo)體。金屬一般都是導(dǎo)體，如金、銀、銅、鋁、鐵等。一類是在一般條件下不能導(dǎo)電的物質(zhì)，稱絕緣體，如陶瓷、玻璃、橡膠、塑料等。還有一類物質(zhì)，其導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱半導(dǎo)體，如硅、鍺、砷化鎵及某些氧化物、硫化物等。任務(wù)一 半導(dǎo)體二極管2.本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體 完全純凈的、沒有任何雜質(zhì)的而且結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體的單晶體稱本征半導(dǎo)體。本

2、征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很差，沒有多大實用價值。如果在本征半導(dǎo)體中摻入微量的其它元素，就會使它的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著的變化，這種摻雜的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。按摻入雜質(zhì)性能的不同，它可分為電子型半導(dǎo)體（N型半導(dǎo)體）和空穴型半導(dǎo)體（P型半導(dǎo)體）兩大類。在硅（或鍺）本征半導(dǎo)體中摻入微量的五價元素，如磷（或銻）等，它就成為N型半導(dǎo)體。在硅（或鍺）本征半導(dǎo)體中摻入微量的三價元素，如硼（或銦）等，它就成為P型半導(dǎo)體。任務(wù)一 半導(dǎo)體二極管3. PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?采用特殊的制作工藝，將P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體緊密地結(jié)合在一起，在兩種半導(dǎo)體的交界處就會產(chǎn)生一個特殊的接觸面，稱為PN結(jié),如圖1-1-1所示。這種PN結(jié)是構(gòu)

3、成半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)，也是半導(dǎo)體獲得廣泛應(yīng)用的原因。圖1-1-1 PN結(jié)加正向偏置電壓就導(dǎo)通，加反向偏置電壓就截止，這就是PN結(jié)的單向?qū)щ娦?。正是這種特性，使半導(dǎo)體得到了實際的、廣泛的應(yīng)用。PN結(jié)的單向?qū)щ娦灾挥性谕饧与妷簳r才顯示出來。任務(wù)一 半導(dǎo)體二極管4.二極管的極性識別（1）直觀法判別極性1）國產(chǎn)二極管有色點的一頭為正極，如圖1-1-2圖1-1-22）進(jìn)口二極管在靠近負(fù)極引線處有標(biāo)志環(huán)，如圖1-1-3圖1-1-33）有的二極管上標(biāo)有二極管符號，如圖1-1-4圖1-1-4任務(wù)一 半導(dǎo)體二極管（2）萬用表極性判別 萬用表選R100或R1K檔，用紅、黑表筆同時接觸二極管的兩引線，然后對調(diào)表筆重新

4、測量。所測阻值小的一次，黑表筆所接為二極管正極，紅表筆所接為二極管負(fù)極。如圖1-1-5圖1-1-5任務(wù)一 半導(dǎo)體二極管5.半導(dǎo)體二極管的質(zhì)量判別 萬用表選R100或R1K檔，分別測二極管的正、反向電阻，二者相差越大越好。6.半導(dǎo)體二極管的材料判別 萬用表選R100或R1K檔，測量二極管的正向電阻。一般鍺二極管的正向電阻為幾百歐，硅二極管的正向電阻為幾千歐。7.穩(wěn)壓二極管的判別 用萬用表R100或R1K檔測出二極管的正、負(fù)引腳，然后將萬用表撥至R10K檔上，黑表筆接二極管的負(fù)極，紅表筆接二極管的正極。若此時測得的反向阻值變得很小，說明該管為穩(wěn)壓二極管；反之，測得的反向阻值仍很大，說明該管為普通二

5、極管。8.發(fā)光二極管的質(zhì)量判別 萬用表選R10K檔，測發(fā)光二極管正向電阻約為100K左右，并可觀察到發(fā)光二極管發(fā)出微弱的光；發(fā)光二極管的反向電阻非常大，近似為。任務(wù)一 半導(dǎo)體二極管9.常用二極管外形 常用二極管的外形如圖1-1-6所示。圖1-1-6任務(wù)二 半導(dǎo)體三極管1. 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)、符號、類型 通過一定的制作工藝，將兩個PN結(jié)組合起來，并引出三個電極，經(jīng)過封裝就成為三極管。三極管一般都有三個極，即發(fā)射極（e）、基極（b）、集電極（c）。這三個電極分別與其內(nèi)部半導(dǎo)體的三個區(qū)即發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)相連接。在三個區(qū)的交界面上形成兩個PN結(jié)，發(fā)射區(qū)和基區(qū)的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，集電區(qū)與基區(qū)的PN

6、結(jié)稱為集電結(jié)。如圖1-1-7所示。三極管按材料的不同，可分為硅管和鍺管兩類；按PN結(jié)的組合方式不同，可分為NPN型和PNP型兩種。圖1-1-8是NPN型和PNP型三極管的符號。圖1-1-7 a）NPN型三極管符號 b）PNP型三極管符號圖1-1-8任務(wù)二 半導(dǎo)體三極管2.三極管的伏安特性曲線 三極管的伏安特性曲線是指各電極之間的電壓與電流的關(guān)系曲線，它是三極管內(nèi)部載流子運動的外部表現(xiàn)。從使用三極管來說，了解它的伏安特性曲線非常重要，從中可了解到三極管的特性及主要參數(shù)。 三極管的三個電極中，任意一個都可用作公共端，另外兩個電極可分別作信號的輸入端和輸出端。因此三極管的伏安特性曲線有兩種，即輸入伏

7、安特性曲線和輸出伏安特性曲線，簡稱輸入特性和輸出特性。輸入特性是指集電極和發(fā)射極之間電壓Uce為某一個常數(shù)時，輸入回路的基極與發(fā)射極之間的電壓Ube和基極電流Ib的關(guān)系。如圖1-1-9所示。輸出特性是指在基極電流Ib一定的條件下，輸出回路中集電極與發(fā)射極之間的電壓Uce和集電極電流Ic之間的關(guān)系。如圖1-1-10所示。 a）3DG102A的輸入特性曲線 b）3AX22的輸入特性曲線圖1-1-9 a）3DG102A的輸出特性曲線 b）3AX22的輸出特性曲線圖1-1-10任務(wù)二 半導(dǎo)體三極管3.半導(dǎo)體三極管管型的判別 萬用表選R100或R1K檔，用黑表筆接觸三極管的一根引腳，紅表筆分別接觸另外兩

8、根引腳，測得一組電阻值；黑表筆依次換接三極管其余兩引腳，重復(fù)上述操作，又測得兩組電阻值。將測得的三組電阻值進(jìn)行比較，當(dāng)某一組中的兩個阻值基本相同時，黑表筆所接的引腳為該三極管的基極。若該組兩個阻值為三組中的最小，則說明被測管是NPN型；若該組兩個阻值為最大，則說明被測管是PNP型。如圖1-1-11圖1-1-11任務(wù)二 半導(dǎo)體三極管4.半導(dǎo)體三極管引腳的判別 （1）NPN型三極管的引腳判別 萬用表選R100或R1K檔，在判斷出基極的基礎(chǔ)上，用黑、紅表筆接基極之外的另兩根引腳，用手同時捏住黑表筆所接的引腳和基極，注意觀察萬用表指針向右擺動的幅度；然后將黑、紅表筆對調(diào)，重復(fù)上述的測試步驟。比較兩次檢

9、測中表針向右擺動的幅度，擺動幅度大的那次黑表筆所接為集電極，紅表筆所接為發(fā)射極。如圖1-1-12圖1-1-12任務(wù)二 半導(dǎo)體三極管（2）PNP型三極管的引腳判別 萬用表選R100或R1K檔，在判斷出基極的基礎(chǔ)上，用黑、紅表筆接基極之外的另兩根引腳，用手同時捏住紅表筆所接的引腳和基極，注意觀察萬用表指針向右擺動的幅度；然后將黑、紅表筆對調(diào)，重復(fù)上述的測試步驟。比較兩次檢測中表針向右擺動的幅度，擺動幅度大的那次紅表筆所接為集電極，黑表筆所接為發(fā)射極。如圖1-1-13圖1-1-13任務(wù)二 半導(dǎo)體三極管5.半導(dǎo)體三極管高、低頻管的判別 萬用表選R1K檔，測量三極管發(fā)射結(jié)的反向電阻值（NPN型三極管黑表

10、筆接發(fā)射極，紅表筆接基極；PNP型三極管黑表筆接基極，紅表筆接發(fā)射極），此時阻值一般均在幾十萬歐以上。然后，將萬用表撥在R10K檔，重新檢測其反向電阻值。若阻值變化不大，可斷定該管為低頻管；若阻值變化較大，可斷定該管為高頻管。6.半導(dǎo)體三極管材料的判別 萬用表選R1K檔，測量三極管發(fā)射結(jié)的正向電阻值（NPN型三極管紅表筆接發(fā)射極，黑表筆接基極；PNP型三極管紅表筆接基極，黑表筆接發(fā)射極）。若所測阻值在3K10K，說明是硅管；若為5001000，則是鍺管。7.半導(dǎo)體三極管放大倍數(shù)的檢測 萬用表選R1K檔，將紅、黑表筆短接，調(diào)整零歐姆電位器，使指針指在“0”的位置。然后將萬用表撥在hFE位置上，再

11、將被測管的發(fā)射極、基極、集電極插入相應(yīng)的e、b、c插孔內(nèi)，即可從hFE刻度線上讀出它的放大倍數(shù)。任務(wù)二 半導(dǎo)體三極管8.常用三極管外形常用三極管外形 常用三極管的外形如圖1-1-14所示。圖1-1-14項目二 放大電路教學(xué)要點 1.掌握放大電路靜態(tài)工作點的計算方法。 2.掌握差動放大器靜態(tài)工作點的計算方法。 3.掌握差動輸入雙端輸出及單端輸出的差模電壓放大倍數(shù)的計算方法。 4.了解運算放大器的組成特點和工作原理。 5.加深對OTL功放電路工作原理的了解，了解交越失真現(xiàn)象。 6.了解自舉電路工作原理及它對提高OTL電路輸出不失真幅度的作用。 7.研究靜態(tài)工作點對放大電路工作的影響。 8.了解差動

12、放大器的性能和特點。任務(wù)一 低頻電壓放大器1. 放大器的基本概念 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或設(shè)備稱放大電路或稱放大器。以三極管為核心構(gòu)成的放大器稱半導(dǎo)體放大器，也稱晶體管放大器。 晶體三極管放大電路的形式和種類很多，主要有交流放大器和直流放大器兩種。此外，依據(jù)不同的分類方法又有：按放大的對象來分，有電壓、電流和功率放大器等；按放大器的工作頻率來分，有低頻、中頻和高頻放大器等；按輸入給放大器的電信號強弱來分，有大信號和小信號放大器等；按放大器中晶體三極管連接方式來分，有共發(fā)射極、共基極和共集電極接法等；按放大電路的級數(shù)來分，有單級和多級放大器等。任務(wù)一 低

13、頻電壓放大器2.共射極基本放大器 在工業(yè)電子技術(shù)中，常用的是交流放大器，其工作頻率在低頻（20赫10000赫）范圍內(nèi)。我們這里所說的單級小信號放大電路，就是指由單個三極管按共發(fā)射極接法，并且用于低頻小信號放大的交流放大電路。它是最基本的放大電路，也是電子電路的基礎(chǔ)，很多復(fù)雜的電子電路是由它組合或演變出來的。圖1-2-2所示電路是以NPN型三極管為核心的單級電壓放大器，信號經(jīng)電容C1加至基-射極，又從集-射極經(jīng)電容C2輸出。射極是公共端，故稱共射極放大器。圖1-2-1任務(wù)一 低頻電壓放大器（1）.三極管V 它是放大器的核心，起電流放大作用，即將微小的基極電流變化量轉(zhuǎn)換成較大的集電極電流變化量，反

14、映三極管的電流控制作用。（2）.直流電源UCC 它使三極管的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，確保三極管工作在放大狀態(tài)。它又是整個放大器的能量提供者。放大器把小能量的輸入信號放大成大能量的輸出信號，這些增加的能量就是由UCC通過三極管轉(zhuǎn)換來的，絕非三極管本身產(chǎn)生的。在這里三極管非但產(chǎn)生不了能量，還由于它在工作時發(fā)熱，要消耗能量。UCC一般取幾伏至幾十伏。（3）.集電極電阻RC 其作用是將集電極電流的變化量變換成集電極電壓的變化量，以實現(xiàn)電壓放大。RC的值一般取幾千歐至幾十千歐。 三極管的集-射極、電阻RC和電源UCC構(gòu)成的回路稱集電極回路，因為信號從集電極輸出，所以又稱為輸出回路。（4）.基極偏置電阻R

15、b 它由固定電阻Rb和電位器RP串聯(lián)而成。UCC經(jīng)Rb供給三極管合適的基極偏置電流Ib，從而確定三極管的直流工作狀態(tài)（又稱直流工作點）。在UCC確定后，當(dāng)Rb的值選定以后，Ib也就固定了，所以稱這種共射極放大器為固定偏置放大器。 三極管的基-射極、電阻Rb和電源UCC構(gòu)成的回路稱基極回路，也稱輸入回路。（5）.耦合電容C1和C2 電容C1和C2的作用有兩點，其一是隔斷直流，使電路的靜態(tài)工作點不受輸入端的信號源和輸出端負(fù)載的影響；其二是傳導(dǎo)交流信號，當(dāng)C1、C2的電容量足夠大時，它們對交流信號呈現(xiàn)的容抗很小，可近似認(rèn)為短路。C1把信號源us（t）的信號傳送給三極管的基極，故稱它為輸入耦合電容。C

16、2把放大后的交流信號傳送給負(fù)載，故稱它為輸出耦合電容。 C1、C2通常是大容量的電解電容器，一般是幾微法至幾十微法，在電路中連接時要注意它的極性。 必須注意，負(fù)載電阻RL和信號源不是放大器的組成部分，但它們對放大器有影響。任務(wù)一 低頻電壓放大器 若用PNP型三極管構(gòu)成放大器，只需將電源極性反接，耦合電容的極性對調(diào)即可，如圖1-2-2所示。圖1-2-2任務(wù)一 低頻電壓放大器3.分壓式射極偏置放大器 分壓式射極偏置放大器如圖1-2-3所示，這是一種應(yīng)用最普遍的穩(wěn)定靜態(tài)工作點的放大器。Rb1、Rb2分別稱作上、下偏置電阻，組成分壓電路。Re稱射極電阻，起穩(wěn)定ICQ的作用。電容Ce與Re并聯(lián)，它一般是

17、幾十微法的電解電容器，對交流而言，在Re旁邊開出一條交流通路，以保證Re上只有直流通過，故稱Ce為旁路電容。Ce對于信號分量（交流）相當(dāng)于短路。圖1-2-3任務(wù)一 低頻電壓放大器4.共集電極放大器 圖1-2-4所示的電路稱共集電極放大器，輸入信號加在基-集極上，信號又從射-集極輸出，集電極是公共端，故稱共集電極電路。因信號從發(fā)射極輸出，它又稱射極輸出器。圖1-2-4任務(wù)一 低頻電壓放大器5.共基極放大器 圖1-2-5是共基極放大器電路。其中RC是集電極電阻，Rb1和Rb2是基極偏置電阻，以確保三極管有合適的靜態(tài)工作點。Re是射極電阻，對直流來說，它起穩(wěn)定靜態(tài)工作點的作用，也是偏置電路的一個元件

18、；對交流來說，它是輸入電阻的一部分。圖1-2-5任務(wù)二 直流放大器1.直流放大器概述 在電子技術(shù)中，常需要放大隨時間變化極為緩慢的信號，如無線電接收設(shè)備中的自動增益控制信號、穩(wěn)壓電源中的取樣信號、測量爐溫的熱電偶輸出信號等。例如，為測量某一物體的溫度，先用傳感器將被測溫度轉(zhuǎn)換成電信號，因為溫度的變化很緩慢，相應(yīng)的電信號就是一個緩慢變化的信號。一般來說，這個信號很微弱，必須加以放大，才能推動測量、記錄機構(gòu)或控制執(zhí)行元件。用來放大這種變化緩慢的信號或某個直流量的變化（統(tǒng)稱直流信號）的放大電路稱直流放大器。 微弱的直流信號常需多級放大才能達(dá)到要求，而直流放大器的耦合只能采用直接耦合方式，因為阻容耦合

19、和變壓器耦合都不能傳遞直流信號。所以直流放大器又稱直接耦合放大器。任務(wù)二 直流放大器2.基本差動放大器 在直流放大器中，為了抑制零漂，可采用熱敏元件進(jìn)行溫度補償、電流負(fù)反饋等措施，而最有效的方法是利用具有對稱機構(gòu)的差動放大器，它又稱差分放大器（簡稱“差放”）。 基本差動放大器電路如圖1-2-6所示。它由兩個特性完全相同的單級放大器組合而成，即RC1=RC2、Rb11=Rb21、Rb12=Rb22，三極管V1與V2的參數(shù)完全相同（1=2，Ube1=Ube2，Icbo1=Icbo2）。信號從兩管基極輸入，從兩管的集電極輸出。圖1-2-6任務(wù)二 直流放大器3.長尾式差動放大器 基本差動放大器還存在兩

20、個弱點，一是每個三極管集電極對地的電壓漂移量沒有絲毫減小，因此，抑制零漂的能力完全取決于電路對稱性的好壞；二是在實際工作中，常需要從一個三極管的集電極輸出信號（單端輸出），它就絲毫也不能減小零漂。因此，必須設(shè)法減小每一個三極管引起的漂移量。改進(jìn)的方法是利用電流負(fù)反饋特性，在差動放大器的兩三極管發(fā)射極接入共模負(fù)反饋電阻Re，電路如圖1-2-7所示。圖1-2-7 此電路采用雙電源（+UCC和-UEE）供電，靜態(tài)時可做到輸入端接近零電位。偏置電流（很?。┛捎韶?fù)電源供給，偏置電阻Rb1、Rb2均可省去，RS是信號源內(nèi)阻，RS起共模電流串聯(lián)負(fù)反饋作用以達(dá)到抑制零漂的目的。這個電路稱長尾式或射極耦合式差動

21、放大器，它是典型的差動放大器。任務(wù)二 直流放大器4.差動放大器的調(diào)零 對于一個理想的差動放大器，當(dāng)輸入信號電壓為零時，其輸出電壓也應(yīng)為零。實際上由于電路不可能完全對稱，所以在零輸入時輸出不為零，這種現(xiàn)象稱差動放大器的失調(diào)。可見差動放大器輸出失調(diào)電壓的大小反映了電路對稱性的好壞。我們希望電路的失調(diào)盡量小些。 由于失調(diào)的存在，為使差動放大器在輸入信號電壓為零時，輸出電壓也為零，就需要有零點調(diào)節(jié)。常用的調(diào)零電路有三種，即集電極調(diào)零、發(fā)射極調(diào)零和基極調(diào)零。（1）.集電極調(diào)零電路 集電極調(diào)零電路如圖1-2-8所示，調(diào)零電位器RP接在兩集電極電阻C1和C2之間，其活動觸點與電源UCC相連。那么RC1=C1

22、+RP1，RC2=C2+RP2，而RP=RP1+RP2。改變電位器觸點的位置可調(diào)節(jié)RP1和RP2阻值的大小，使IC1RC1=IC2RC2，則UC1=UC2，從而實現(xiàn)輸出UO=UC1-UC2=0。圖1-2-8任務(wù)二 直流放大器（2）.發(fā)射極調(diào)零電路 發(fā)射極調(diào)零電路如圖1-2-9所示。在兩管的發(fā)射極間接入電位器RP，改變RP觸點的位置，可調(diào)節(jié)Ie1和Ie2的大小，也就改變IC1和IC2的大小，可使IC1RC1=IC2RC2，從而實現(xiàn)輸出電壓UO為零。因RP引入了電流負(fù)反饋，使差動放大器的差模放大倍數(shù)下降。所以RP的阻值不宜太大，一般取100左右。圖1-2-9任務(wù)二 直流放大器（3）.基極調(diào)零電路基

23、極調(diào)零電路如圖1-2-10所示。這是當(dāng)電路輸出UO不為零時，人為地對V2管的基極輸入一個固定電壓，改變V2管的工作電流，實現(xiàn)輸出為零。圖1-2-10任務(wù)三 集成運算放大器1. 集成運算放大器的概述 在半導(dǎo)體器件制造工藝的基礎(chǔ)上，把整個電路中的元器件及它們之間的連接線制作在同一塊硅基片上，構(gòu)成特定功能的電子電路，稱集成電路。集成電路因體積小、重量輕、功率消耗小、技術(shù)性能好、可靠性高而被廣泛應(yīng)用。集成運算放大器簡稱“集成運放”，它實際上是一個高增益的多級直流放大器，由于在發(fā)展初期主要用于模擬電子計算機中實現(xiàn)數(shù)學(xué)運算，故稱運算放大器。隨著集成電路工藝技術(shù)水平的不斷發(fā)展和提高，它的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了數(shù)學(xué)

24、運算的范圍，而遍及電子技術(shù)的一切領(lǐng)域。 集成運放的類型很多，電路也不盡一致，然而在電路結(jié)構(gòu)上有共同之處，一般由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路幾個部分組成，如圖1-2-11所示。 反相輸入端 輸出端 同相輸出端 圖1-2-11-差動式輸入級+中間級輸出級偏置電路任務(wù)三 集成運算放大器 輸入級一般是由三極管或場效應(yīng)管構(gòu)成的差動放大器，利用它可提高整個電路的共模抑制比，提高輸入電阻以及其它方面的性能，并實現(xiàn)雙端輸入單端輸出方式。中間級的主要任務(wù)是提高整個電路的電壓放大倍數(shù)，可達(dá)106108量級。它可由一級或多級放大器組成。輸出級一般由射極輸出器或互補射極輸出器構(gòu)成，以提高輸出功率和負(fù)載能力。偏置電

25、路是為確保各級放大器正常工作而設(shè)置的。 集成運放的符號如圖1-2-12所示。它有兩個輸入端和一個輸出端。與輸出信號反相的那個輸入端稱“反相輸入端”，并用“-”號標(biāo)出。另一個輸入端因輸出端的信號與該端的輸入信號同相，稱“同相輸入端”，并用“+”號標(biāo)出。 圖1-2-12 - A + 任務(wù)三 集成運算放大器 實際集成運放的外形有圓殼式封裝、扁平式封裝和雙列直插式封裝等，如圖1-2-13所示。它的引出端除輸入、輸出三個外，還有電源端、公共端（地端）、調(diào)零端、相位補償端、外接偏流電阻端等。各引出端的具體作用可根據(jù)集成運放的型號查手冊得知。圖1-2-13任務(wù)三 集成運算放大器2.集成運算放大器的應(yīng)用 （1

26、）.反相輸入比例運算器 反相輸入比例運算器的電路如圖1-2-14所示。圖1-2-14任務(wù)三 集成運算放大器（2）.同相輸入比例運算器 同相輸入比例運算器的電路如圖1-2-15所示。圖1-2-15任務(wù)三 集成運算放大器（3）.加法運算電路 反相輸入加法器的電路如圖1-2-16所示。圖1-2-16任務(wù)三 集成運算放大器（4）.減法運算電路 1）利用將一個信號先反相，再進(jìn)行求和的方法實現(xiàn)減法運算，其電路如圖1-2-17所示。圖中運放A1完成反相比例運算，運放A2完成求和運算。圖1-2-17任務(wù)三 集成運算放大器 2）利用運放的差動輸入實現(xiàn)減法運算。利用運放的兩個輸入端同時加輸入信號便可實現(xiàn)減法運算，

27、電路如圖1-2-18所示。圖1-2-18任務(wù)三 集成運算放大器（5）.積分運算電路 積分運算電路又叫積分器，是一種基本運算器，也是測量和控制系統(tǒng)中的重要單元電路，利用它可實現(xiàn)延時、定時和波形變換。尤其是由集成運放構(gòu)成的積分器，因運算精度高而得到廣泛的應(yīng)用。積分器的電路如圖1-2-19所示。它的輸出電壓uo與輸入電壓ui對時間的積分成比例。圖1-2-19任務(wù)三 集成運算放大器（6）.微分運算電路 微分運算電路也是集成運算放大器的一種基本運算，它是積分的逆運算。微分運算電路又稱微分器。只要將積分器中的電阻R與電容C的位置互換就成了微分器，如圖1-2-20所示。它的輸出電壓uo與輸入電壓ui對時間的

28、微分成比例。圖1-2-20任務(wù)三 集成運算放大器（7）.對數(shù)運算電路 對數(shù)運算基本電路如圖1-2-21所示。該電路的輸出電壓uo與輸入電壓ui的自然對數(shù)成正比。完成了對數(shù)運算，即uo=klnui+A（k和A為常數(shù)）。圖1-2-21任務(wù)三 集成運算放大器（8）.指數(shù)運算電路 指數(shù)運算是對數(shù)運算的逆運算。指數(shù)運算的基本電路如圖1-2-22所示。該電路的輸出電壓uo與輸入電壓ui以e為底的指數(shù)成正比。實現(xiàn)了指數(shù)運算，即uo=keAui（k和A是常數(shù)）。圖1-2-22任務(wù)四 低頻功率放大器1.低頻功率放大器概述 在實踐中，經(jīng)常要求放大器的末級能帶動一定的負(fù)載。例如，使揚聲器的音圈振動發(fā)出聲音，使電動機

29、旋轉(zhuǎn)，使繼電器或記錄儀表動作等等。這都要求放大器不但輸出一定的電壓而且能輸出一定的電流，也就是要求放大器能輸出一定的功率。向負(fù)載提供低頻功率的放大器稱低頻功率放大器，簡稱“功放”。 低頻功率放大器類型很多，按照電路形式的不同可分為單管功率放大器、變壓器耦合推挽功率放大器和無變壓器耦合功率放大器；按照功率放大管的工作狀態(tài)不同可分為甲類功率放大器、乙類功率放大器和甲乙類功率放大器；按照器件不同可分為電子管功率放大器、晶體管功率放大器、電子管/晶體管功率放大器和集成功率放大器等等。任務(wù)四 低頻功率放大器（1）.互補對稱功率放大器 1）乙類互補對稱功率放大器 所謂“互補”，就是利用NPN型管和PNP型

30、管交替工作來實現(xiàn)放大?；倦娐酚蒒PN型管V1和PNP型管V2組成，如圖1-2-21所示。兩發(fā)射極相連，接至負(fù)載RL，作為輸出。兩基極相連作為輸入端，采用正、負(fù)兩組電源供電，分別加至兩管的集電極。電路結(jié)構(gòu)是對稱的并要求兩功放管V1和V2的參數(shù)盡量一致。這種由NPN型管和PNP型管相互配合、交替工作，使負(fù)載獲得幾乎不失真的完整信號的電路，稱乙類互補對稱功率放大器。圖1-2-21任務(wù)四 低頻功率放大器2）甲乙類互補對稱功率放大器 為消除交越失真而在乙類互補對稱功率放大器的基礎(chǔ)上設(shè)置一個偏置電路。在輸入信號為零時使功放管工作在微導(dǎo)通狀態(tài)（即功放管的偏置電壓稍大于門限電壓），稱它為甲乙類狀態(tài)，這種功率

31、放大器稱甲乙類互補對稱功率放大器，如圖1-2-22所示。電路中V1和V2是互補對稱的功放管，二極管V4、V5是它們的偏置電路（也可用電阻或二極管與電阻相結(jié)合的電路），供給V1和V2兩管一定的正向偏置電壓，確保兩管在靜態(tài)時處于微導(dǎo)通狀態(tài)。三極管V3和電阻Rc、Re構(gòu)成了功率放大器的前置放大級，它工作在甲類放大狀態(tài)。由于甲乙類互補對稱功放電路輸出信號過程中沒有使用耦合電容器，所以它又稱OCL功率放大器。OCL為Output Capacitor Less（無輸出電容）的縮寫。圖1-2-22任務(wù)四 低頻功率放大器（2）.單電源互補對稱功率放大器 為了簡化電源提出了單電源的互補對稱功放電路，這種電路的輸

32、出通過電容C與負(fù)載RL相耦合，不用變壓器，因而稱OTL電路。OTL是英文Output Transformer Less（無輸出變壓器）的縮寫。如圖1-2-23所示。V1和V2管是互補對稱功放管，二極管V4、V5是它們的偏置電路，是為消除交越失真而設(shè)置的。Rc3、V4、V5是前置放大級中V3的集電極負(fù)載，Rb1、Rb2、Re和Ce是V3的偏置電路。Rb1的一端接至輸出端，引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋以穩(wěn)定輸出端K點的靜態(tài)電位。Cb是輸入端耦合電容。輸出端的電容C的容量很大，具有貯能作用，它是輸出端耦合電容并起到直流電源的作用。RL是功放的負(fù)載。圖1-2-23任務(wù)四 低頻功率放大器（3）.變壓器耦合推挽功率

33、放大器 電路如圖1-2-24所示。它由單電源UCC供電。要求功放管V1和V2配對（即兩管參數(shù)盡量一致）。電阻Rb1、Rb2和Re為功放管的偏置電阻，以確保它們工作在甲乙類放大狀態(tài)，達(dá)到消除交越失真的目的。T1是輸入變壓器，次級繞組帶中心抽頭，起傳遞輸入信號并完成倒相作用，以保證功放管V1和V2的基極獲得差模信號。T2是輸出變壓器，初級繞組帶中心抽頭，起傳遞輸出信號作用，并使V1和V2管的集電極輸出的半個周期信號在負(fù)載上合成，以獲得一個完整的周期信號。圖1-2-24項目三 振蕩電路教學(xué)要點 1.掌握直流負(fù)反饋對靜態(tài)工作點的穩(wěn)定作用。 2.掌握交流負(fù)反饋對放大倍數(shù)的影響。 3.了解正弦波振蕩器的構(gòu)

34、成和工作原理。 4.掌握振蕩器起振的幅值平衡條件。任務(wù)一 負(fù)反饋放大器1.反饋的定義和分類 反饋就是將系統(tǒng)或電路中輸出信號（電壓或電流）的一部分或全部，通過一定的電路，送回到的輸入端。（1）.內(nèi)部反饋和外部反饋反饋的區(qū)域 在電子器件內(nèi)部形成的反饋稱內(nèi)部反饋。在系統(tǒng)或電路的輸出端，通過網(wǎng)絡(luò)與輸入端相連接，把輸出信號的一部分或全部送回到輸入端，這就是外部反饋。（2）.電壓反饋和電流反饋反饋的對象 從輸出端取的反饋信號是電壓，稱電壓反饋；而反饋信號是電流，則稱電流反饋。（3）.正反饋和負(fù)反饋反饋的極性 引入反饋信號后，使電路（或系統(tǒng)）的凈輸入量增大，因而輸出量也增大，這種反饋稱正反饋。引入反饋信號后

35、，使電路（或系統(tǒng)）的凈輸入量減少，因而輸出量比不加反饋時減少，這就負(fù)正反饋。負(fù)反饋雖然使輸出量減少了，但是，它使電路（或系統(tǒng)）的很多性能得到了改善，因而獲得廣泛應(yīng)用。（4）.直流反饋和交流反饋反饋的信號 反饋信號是直流分量（電壓或電流）稱直流反饋。直流反饋用于穩(wěn)定靜態(tài)工作點。反饋信號是交流分量稱交流反饋。有時反饋信號既含直流又含交流。（5）.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋反饋的方式 反饋信號送回到輸入端的方式有兩種。若反饋信號與原輸入信號相串聯(lián)，稱串聯(lián)反饋。此時三極管凈輸入電壓是輸入電壓與反饋電壓的代數(shù)和。若反饋信號的支路與原輸入信號的支路相并聯(lián)，稱并聯(lián)反饋。此時三極管的凈輸入電流是輸入電流信號與反饋電流

36、信號的代數(shù)和。任務(wù)一 負(fù)反饋放大器2.負(fù)反饋放大器的四種類型 如前所述，按反饋方式分，有串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋；按反饋對象分，有電壓反饋和電流反饋。因此就可組合成四種負(fù)反饋的類型。（1）.電壓串聯(lián)負(fù)反饋 射極輸出器是最典型的電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器，如圖1-3-1所示。圖1-3-1任務(wù)一 負(fù)反饋放大器（2）.電壓并聯(lián)負(fù)反饋 圖1-3-2所示電路是單級電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大器。圖1-3-2任務(wù)一 負(fù)反饋放大器（3）.電流串聯(lián)負(fù)反饋 圖1-3-3所示電路是電流串聯(lián)負(fù)反饋放大器。圖1-3-3任務(wù)一 負(fù)反饋放大器（4）.電流并聯(lián)負(fù)反饋 圖1-3-4所示電路是電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器。圖1-3-4任務(wù)一 負(fù)反饋放大器3

37、.反饋放大器的方框圖 任何一個反饋放大器，都可看成由基本放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)兩部分組成，并可用圖1-3-5所示的方框圖來表示。 圖1-3-5任務(wù) 二 RC橋式正弦波振蕩器1.正弦波振蕩器概述 振蕩器是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它無需外加信號就能自動地把直流電能轉(zhuǎn)換成具有一定頻率、一定振幅、一定波形的交流信號，這種現(xiàn)象稱自激振蕩，這種裝置稱自激振蕩器，簡稱振蕩器或波形發(fā)生器。如果產(chǎn)生的交流信號是正弦波，稱正弦波振蕩器；產(chǎn)生的是非正弦波，則稱非正弦波發(fā)生器（如方波發(fā)生器等）。 正弦波振蕩器按振蕩頻率的不同，可分為超低頻振蕩器（f20Hz）、低頻振蕩器（20Hzf200KHz）、高頻振蕩器（200KHzf30M

38、Hz）、超高頻振蕩器（30MHzf350MHz）等。 在電子技術(shù)中，正弦波振蕩器有著廣泛的應(yīng)用，如自動控制系統(tǒng)中作時間基準(zhǔn)信號源；在測量中作標(biāo)準(zhǔn)信號源；在通訊、廣播、電視設(shè)備中作載波信號源等等。 正弦波振蕩器由放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)兩大部分組成。它必須包含以下個環(huán)節(jié)，即放大環(huán)節(jié)、正反饋環(huán)節(jié)、選頻環(huán)節(jié)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。任務(wù) 二 RC橋式正弦波振蕩器2.RC正弦波振蕩器 由RC選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的正弦波振蕩器有多種形式，如橋式振蕩器、移相式振蕩器、雙T網(wǎng)絡(luò)式振蕩器。其中因橋式振蕩器具有振蕩頻率穩(wěn)定、輸出波形失真小等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。（1）.RC橋式振蕩器 RC橋式振蕩器由負(fù)反饋放大器和RC選頻網(wǎng)絡(luò)兩部分組成。負(fù)反饋

39、放大器可采用集成運放構(gòu)成，如圖1-3-6所示。集成運放A和電阻R3、R4組成電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器，取其輸入阻抗高和輸出阻抗低的特點。選頻網(wǎng)絡(luò)由RC串并聯(lián)電路Z1、Z2組成，同時兼作正反饋網(wǎng)絡(luò)。Z1、Z2和R3、R4形成一個四臂電橋，放大器的輸出電壓作為橋路的輸入信號，橋路的另一對角線頂點接到運放的兩個輸入端。橋式振蕩器由此而得名。該電路中，運放A是放大環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)Z1、Z2構(gòu)成正反饋和選頻環(huán)節(jié)，電阻R3、R4構(gòu)成負(fù)反饋可實現(xiàn)穩(wěn)幅。圖1-3-6任務(wù) 二 RC橋式正弦波振蕩器（2）.RC移相式正弦波振蕩器 RC移相式正弦波振蕩器的電路如圖1-3-7所示。它由一級共射極放大器和一個反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。反饋網(wǎng)

40、絡(luò)是一個具有選頻特性的三節(jié)RC移相電路。該電路具有構(gòu)成簡單、經(jīng)濟等優(yōu)點。但是它的輸出波形失真大，振蕩不夠穩(wěn)定且頻率調(diào)節(jié)不方便，因此它只用于振蕩頻率固定且穩(wěn)定性要求不高的場合。圖1-3-7任務(wù) 二 RC橋式正弦波振蕩器3.LC正弦波振蕩器 由LC選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的正弦波振蕩器主要用來產(chǎn)生高頻正弦信號，它有互感耦合式（變壓器反饋式）、電感三點式、電容三點式等幾種電路形式。（1）.互感耦合式（變壓器反饋式）LC正弦波振蕩器 將選頻放大器的輸出信號經(jīng)過變壓器，正反饋到它的輸入端，便構(gòu)成了互感耦合式LC正弦波振蕩器，如圖1-3-8所示。該電路容易起振，振蕩頻率的可調(diào)節(jié)范圍較寬，改變耦合系數(shù)M也較容易。但由于

41、電感L對高次諧波呈現(xiàn)的阻抗較大，所以輸出信號中含高次諧波的成分較多，使波形失真度較大，頻率穩(wěn)定度不很高。圖1-3-8 任務(wù) 二 RC橋式正弦波振蕩器（2）.電感三點式LC正弦波振蕩器 電感三點式LC正弦波振蕩器又稱哈脫萊振蕩器。它由放大器和LC并聯(lián)諧振電路組成。放大器采用集成運放，如圖1-3-9所示。電感L1和L2順向串聯(lián)且緊耦合，電路容易起振，其耦合系數(shù)為M（實際上，是在同一個芯體上緊密繞制一個電感線圈，從中間抽頭而把它分成L1和L2兩部分。改變電感線圈的中間抽頭，即可改變反饋深度，獲得幅度較大的正弦波。實踐證明L1的匝數(shù)為總匝數(shù)的為最合適）。電感L1和L2的連接端接參考電位（接地），L1的

42、另一端接放大器的輸入端，L2的另一端接放大器的輸出端。也就是該電路從電感中共引出三個端點，故稱電感三點式LC振蕩器。該電路頻率調(diào)節(jié)方便，只要改變電容C的容量就能改變振蕩頻率fO，而且頻率調(diào)節(jié)范圍寬。但由于反饋信號取自電感L1，它對高次諧波呈現(xiàn)較大的阻抗，所以輸出波形中含高頻成分較多，波形較差。圖1-3-9任務(wù) 二 RC橋式正弦波振蕩器（3）.電容三點式LC正弦波振蕩器 電容三點式LC正弦波振蕩器又稱考畢茲振蕩器。它同樣由放大器和LC并聯(lián)諧振電路組成。而這個并聯(lián)諧振電路是由兩個電容C1和C2串聯(lián)后再與電感L并聯(lián)構(gòu)成的。放大器可用集成運放如圖1-3-10所示。放大器含放大和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，LC并聯(lián)諧振回

43、路含選頻和正反饋環(huán)節(jié)。電容C1和C2相串聯(lián)的公共端接參考電位（接地），C1的另一端接放大器的輸入端，C2的另一端接放大器的輸出端。從兩個電容器的電極中引出了三個端點，故稱為電容三點式LC振蕩器。反饋電壓取自電容C1，而電容對高頻成分的阻抗較小，反饋電壓中的高頻諧波成分小，因此波形失真小。C1和C2的電容量可取得較小，所以振蕩頻率可以很高。但改變電容的數(shù)值會改變反饋深度，嚴(yán)重時會破壞振蕩條件，造成停振，所以這種電路只適用于產(chǎn)生固定頻率的振蕩器。 圖1-3-10項目四 直流穩(wěn)壓電源教學(xué)要點 1.加深對整流電路工作原理的理解。 2.加深對濾波電路工作原理的理解。 3.加深對穩(wěn)壓電路工作原理的理解。任

44、務(wù)一 整流與濾波電路1.整流電路 利用整流元件的單向?qū)щ娦裕瑢⒔涣麟妷鹤儞Q成脈動直流電壓。整流元件有硒片、真空二極管、二極管、可控硅（晶閘管）等。在小功率整流電路中，常見的有單相半波整流、單向橋式整流和單向倍壓整流電路。為了討論方便，在以下分析中，除特殊說明外，一般認(rèn)為負(fù)載是純電阻，二極管為理想器件，即它的正向電阻為零，反向電阻看作無窮大，而變壓器也看作理想元件，它的損耗不考慮。（1）.單向半波整流電路 單向半波整流的電路如圖1-4-1所示。半波整流雖然電路簡單，但輸出直流電壓低、脈動大，變壓器有一半時間未被利用，它只適用與對脈動要求不高的場合。圖1-4-1任務(wù)一 整流與濾波電路（2）.單相橋

45、式整流電路 單相橋式整流的電路如圖1-4-2所示。由四只整流二極管接成電橋形式，故稱橋式整流電路。橋式整流電路具有變壓器利用率高、平均直流電壓高、脈動小、最低次諧波為2f、容易濾波等優(yōu)點，所以得到廣泛應(yīng)用。圖1-4-2任務(wù)一 整流與濾波電路（3）.倍壓整流電路 當(dāng)需要直流高電壓（千伏以上）、小電流時（如示波管、顯象管的直流高壓），若利用變壓器升壓后整流，就會使變壓器次級繞組的匝數(shù)太多，變壓器變得很笨重。因此，采用倍壓整流電路，即用低電壓的交流電源來獲得高于輸入電壓值許多倍的輸出電壓。 圖1-4-3為二倍壓整流的電路，其中V1、V2為整流二極管；C1、C2為貯能電容；RL為負(fù)載電阻。此電路只適用

46、于負(fù)載電流很小的場合，即負(fù)載電阻的阻值很大，C2上的電壓經(jīng)RL放電的速度很慢，才能確保RL上的電壓（即C2上的電壓）近似于2Um2。圖1-4-3 若在上圖所示電路的b、e端再加一節(jié)電路（整流二極管和貯能電容各一個），便可構(gòu)成三倍壓整流電路。依此類推，用幾節(jié)電路便可得到幾倍壓整流電路。 任務(wù)一 整流與濾波電路2.濾波電路 交流電壓經(jīng)過整流后得到的單向脈動電壓中，仍含有較多的交流成分。如橋式整流后的脈動電壓，除直流成分外，還有稱作紋波的交流成分。這些諧波成分都疊加在直流成分上。為了減小脈動程度，即濾去整流輸出電壓中的紋波，以便得到平滑的直流電壓，要采用濾除紋波的電路，稱濾波電路。它一般由電抗元件組

47、成，如在負(fù)載兩端并聯(lián)電容器，或與負(fù)載串聯(lián)電感線圈，或由C和L組合成的復(fù)式濾波電路。 電抗元件在電路中具有儲能作用。與負(fù)載并聯(lián)的電容器在電源供給的電壓升高時，把部分能量存儲起來；當(dāng)電源電壓降低時，就把能量釋放出來，使負(fù)載電壓比較平滑，即電容器具有濾波作用。與負(fù)載串聯(lián)的電感線圈，當(dāng)電源供給的電流增加（由電源電壓增大引起）時，就把部分能量存儲起來；當(dāng)電源供給的電流減小時，又把能量釋放出來，使負(fù)載上的電流比較平滑，即電感也有濾波作用。任務(wù)一 整流與濾波電路（1）.電容濾波電路 圖1-4-4所示為橋式整流電容濾波的電路，大容量的電解電容C與負(fù)載RL并聯(lián)。圖1-4-4任務(wù)一 整流與濾波電路（2）.電感濾波

48、電路 電容濾波電路的負(fù)載能力差并有浪涌電流，電感濾波電路恰好可克服此缺點。在整流電路與負(fù)載RL之間串入一個電感線圈L，便成為電感濾波電路，如圖1-4-5所示。圖1-4-5 電感也是一種儲能元件。根據(jù)楞茨定律，當(dāng)通過它的電流發(fā)生變化時，在電感中將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢以阻止電流的變化。當(dāng)電流增大時，感應(yīng)電動勢的方向與電流的方向相反，阻礙電流增大，同時電感把一部分電能轉(zhuǎn)換成磁場能而儲存起來；當(dāng)電流減小時，則感應(yīng)電動勢的方向與電流方向相同，阻礙電流減小，同時電感把儲存的磁場能轉(zhuǎn)換成電能釋放出來，補償流過負(fù)載的電流。于是輸出電流的脈動減小了，負(fù)載上電壓的脈動自然也減小了。電感濾波電路適用于負(fù)載電流較大的場合，

49、且負(fù)載電流越大，濾波效果越好。任務(wù)一 整流與濾波電路（3）.組合濾波電路 利用電感L和電容C可組合成各種形式的濾波電路以便進(jìn)一步提高濾波效果。組合的方法是將電感L串聯(lián)在負(fù)載電路中，電容C并聯(lián)在負(fù)載電路中，如圖1-4-6所示。 a）型LC濾波器 b）型LC濾波器圖1-4-6任務(wù)一 整流與濾波電路 對于負(fù)載電流較小的場合，為了使結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟，常用一個適當(dāng)阻值的電阻器R代替型LC濾波器中的電感L，構(gòu)成了型RC濾波器，如圖1-4-7所示。在該電路中，C1對整流輸出電壓進(jìn)行第一次濾波，隨后C1兩端余下的交流成分又被R和C2分壓。這余下的交流成分大都降在R上，而C2兩端的交流成分就極小，于是起到了第二次

50、濾波作用。但是R的阻值不能太大，它會使輸出直流電壓損失。所以這種濾波器多用于負(fù)載電流較小的場合。圖1-4-7任務(wù)二 穩(wěn)壓電路1.直流穩(wěn)壓電路的基本概念 經(jīng)整流濾波后的直流電壓，不能確保它是穩(wěn)定的，造成直流電壓不穩(wěn)定的因素主要有兩個。一是電網(wǎng)電壓的波動。一般情況下，交流電網(wǎng)電壓可能波動10%，這就使整流濾波后的直流電壓隨之波動10%。二是負(fù)載RL的變化。由于變壓器線圈有直流電阻，整流濾波電路具有內(nèi)阻（如整流二極管的正向?qū)娮璧龋?，因此，?dāng)負(fù)載RL變化時就會使輸出直流電壓隨之變化。另外，環(huán)境溫度的變化也會引起輸出直流電壓的微小波動。 對于某些要求直流電壓很穩(wěn)定的電子電路（如運算放大器、振蕩器等）

51、，就應(yīng)采取穩(wěn)定電壓的措施。使整流濾波后的直流電壓不受電網(wǎng)電壓波動、負(fù)載的變化、環(huán)境溫度變化的影響而達(dá)到穩(wěn)定值的電路稱直流穩(wěn)壓電路。任務(wù)二 穩(wěn)壓電路（1）.并聯(lián)型硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 利用硅穩(wěn)壓二極管反向擊穿時其端電壓基本不變的特性，將它與電阻R串聯(lián)，可構(gòu)成簡單的穩(wěn)壓電路如圖1-4-8所示。由于穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管VZ與負(fù)載RL并聯(lián)，故稱并聯(lián)型穩(wěn)壓電路。電阻R用來限制電路中的電流，以免穩(wěn)壓管被燒毀，故稱R為限流電阻。圖1-4-8 并聯(lián)型穩(wěn)壓電路的優(yōu)點是簡單、經(jīng)濟，缺點是輸出電壓不能調(diào)節(jié)、穩(wěn)定度不高、輸出電流受穩(wěn)壓管的限制。因此只適用于輸出電流比較小的場合，例如作基準(zhǔn)電源或輔助電源。 任務(wù)二 穩(wěn)壓電路（2）.

52、半導(dǎo)體管串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 1）簡單串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 圖1-4-9是簡單串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，其中限流電阻R和硅穩(wěn)壓二極管VZ組成并聯(lián)型穩(wěn)壓電路，穩(wěn)定電壓UZ為調(diào)整管V1的基準(zhǔn)電壓。RL是負(fù)載電阻，它與V1的集-射極電阻（Rce1）串聯(lián)。調(diào)整管V1和負(fù)載RL串聯(lián)，相當(dāng)于一個射極輸出器。它具有較小的輸出電阻RO，屬電壓串聯(lián)負(fù)反饋，可穩(wěn)定輸出電壓UO。這種穩(wěn)壓電路是利用輸出電壓的變化，通過反饋的形式來控制調(diào)整管的管壓降，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定，以實現(xiàn)自動穩(wěn)壓的作用。顯然這是一種負(fù)反饋方式。圖1-4-9任務(wù)二 穩(wěn)壓電路2）具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路至少由四部分組成：調(diào)整部分、取樣

53、電路、比較放大電路和基準(zhǔn)電壓電路。它們之間的關(guān)系如圖1-4-10所示。調(diào)整管比較放大 圖1-4-10任務(wù)二 穩(wěn)壓電路 圖1-4-11是具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。三極管V1是調(diào)整管（即調(diào)整部分）；電阻R1、R2和電位器RP組成取樣電路，它將輸出電壓UO的變化量取出，經(jīng)分壓后送至三極管V2的基極；限流電阻R和硅穩(wěn)壓管VZ構(gòu)成并聯(lián)型穩(wěn)壓電路，它是基準(zhǔn)電壓電路，穩(wěn)定電壓UZ就是基準(zhǔn)電壓，使三極管V2的射極電壓穩(wěn)定；三極管V2和電阻RC構(gòu)成比較放大電路，輸出電壓UO的變化量經(jīng)取樣電路加到V2的基極，基準(zhǔn)電壓加在V2的發(fā)射極，兩者在該放大電路中進(jìn)行比較，其差值經(jīng)放大后從V2管集電極輸出，去控制調(diào)整管V

54、1的基流Ib1，從而改變Uce1的大小，實現(xiàn)穩(wěn)壓。所以V2、RC稱比較放大電路。而RC既是V2的集電極負(fù)載電阻又是調(diào)整管V1的偏置電阻。圖1-4-11任務(wù)二 穩(wěn)壓電路（3）.開關(guān)型穩(wěn)壓電路 前述串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，由于調(diào)整管工作在線性放大區(qū)，因此在負(fù)載電流較大時，調(diào)整管的集電極損耗相當(dāng)大，電源的效率較低，一般只有4060%。為了克服上述缺點，可采用開關(guān)型串聯(lián)穩(wěn)壓電路，其調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，即飽和狀態(tài)（此時管壓降很小，只是飽和壓降）或者截止?fàn)顟B(tài)（此時無電流通過管子）。所以這種電路的效率可提高到8090%。 開關(guān)型串聯(lián)穩(wěn)壓電路是通過控制調(diào)整管的導(dǎo)通與截止時間的長短，改變輸出電壓的高低，來達(dá)到穩(wěn)壓的目

55、的。開關(guān)型串聯(lián)穩(wěn)壓器的電路如圖1-4-12所示。從取樣電路R1和R2上獲得輸出電壓UO的取樣值UA和基準(zhǔn)電壓UZ同時送到比較放大器中，由比較放大器的輸出電壓UB來控制矩形波發(fā)生器，以改變矩形波的寬度。再用矩形波去控制調(diào)整管V1的飽和導(dǎo)通與截止時間，在矩形波寬度為ton時V1飽和導(dǎo)通，矩形波空度為toff時V1截止。電路的穩(wěn)壓過程如下：當(dāng)輸入電壓降低（或負(fù)載電阻減?。r，UA下降，UB增大使矩形波發(fā)生器輸出的矩形波寬度ton增大，那么V1飽和導(dǎo)通的時間增大，即占空比增大，輸出電壓增高，從而補償了輸入電壓的下降，使輸出電壓穩(wěn)定；反之，輸入電壓升高（或RL的值增大），使UA增大，UB減小，矩形波變窄

56、，V1的飽和導(dǎo)通時間ton變小，所以輸出電壓下降，從而抵消了輸入電壓的升高量，使輸出電壓穩(wěn)定。所以這類電路也稱調(diào)寬式穩(wěn)壓器。圖1-4-12第二模塊第二模塊 數(shù)字電路數(shù)字電路 數(shù)字電路的主要元件是開關(guān)元件，早期的開關(guān)元件是電子管。20世紀(jì)40年代末，體積小、重量輕、壽命長、耗電低的晶體管的出現(xiàn)，逐漸取代電子管，并為集成電路的發(fā)展提供了工藝基礎(chǔ)。20世紀(jì)50年代末，開始制造出集成電路。今天已經(jīng)由小規(guī)模、中規(guī)模發(fā)展到大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。其工作速度也越來越高，耗電量越來越低。元件集成度的提高，減少了設(shè)備的焊點，增強了整機工作的可靠性。總之，數(shù)字電路的發(fā)展與器件的改進(jìn)密切相關(guān)，集成電路的出現(xiàn)，促進(jìn)

57、了數(shù)字電路的發(fā)展。數(shù)字電路的應(yīng)用范圍十分廣泛，而且還在不斷地發(fā)展。它不僅應(yīng)用于計算機技術(shù)、雷達(dá)、電視、通訊、遙測和遙控等方面，并且在核物理技術(shù)、航空技術(shù)、激光技術(shù)、醫(yī)藥技術(shù)等各種技術(shù)領(lǐng)域的控制設(shè)備和數(shù)字測量中，也發(fā)揮著重要的作用?？梢灶A(yù)見，在國民經(jīng)濟許多部門中將大量應(yīng)用數(shù)字電路。項目一 脈沖電路基礎(chǔ)知識 脈沖電路就是脈沖波形的產(chǎn)生、整形和變換的電路。脈沖電路是由兩部分組成:惰性電路和開關(guān)。開關(guān)的作用是破壞穩(wěn)態(tài),使電路出現(xiàn)暫態(tài)。在數(shù)字電路中分別以“1”狀態(tài)和“0”狀態(tài)表示高電平和低電平,此時電信號的波形是非正弦波。通常，把瞬間突然變化、作用時間極短的電壓或電流稱為脈沖信號，簡稱為脈沖。教教 學(xué)學(xué)

58、 要要 點點1.掌握脈沖的基本概念及波形。2.掌握RC微分電路和積分電路的組成形式、形成 條件、工作原理及功能。3.掌握微分電路和積分電路的作用。1.能正確選用測量儀器。2.會正確使用儀器進(jìn)行測量。3.會根據(jù)要求連接電路完成實驗 并進(jìn)行實驗分析。技技 能能 目目 標(biāo)標(biāo)任務(wù)一任務(wù)一 RCRC電路的應(yīng)用電路的應(yīng)用 脈沖技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)中一個重要的方面，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子計算機、自動控制、遙控遙測、電視、廣播、通訊等許多領(lǐng)域中。1 脈沖基礎(chǔ)知識脈沖基礎(chǔ)知識 任務(wù)一任務(wù)一 RC電路的應(yīng)用電路的應(yīng)用 如圖2-1-1所示，這種瞬間突然變化、作用時間極短的電壓或電流稱為脈沖信號，簡稱脈沖。在脈沖技術(shù)中最常使用

59、的是矩形脈沖波，簡稱矩形波，其主要參數(shù)如圖2-1-2所示：圖2-1-1常見的脈沖波形任務(wù)一任務(wù)一 RC電路的應(yīng)用電路的應(yīng)用任務(wù)一任務(wù)一 RC電路的應(yīng)用電路的應(yīng)用圖2-1-2矩形脈沖電壓參數(shù)Vm：脈沖幅度 tr: 脈沖上升時間 tf: 脈沖下降時間 tP：脈沖寬度 T：脈沖周期 任務(wù)一任務(wù)一 RC電路的應(yīng)用電路的應(yīng)用2 微分電路微分電路 微分電路是脈沖電路中常用的一種波形變換電路，能夠把矩形波變換成一對正、負(fù)極性的尖峰脈沖波。微分電路的形式，如圖2-1-3和圖2-1-4所示。具體特點： 任務(wù)一任務(wù)一 RC電路的應(yīng)用電路的應(yīng)用15(1)輸出信號取自RC電路中的電阻R兩端，即 o= R 。(2)電路

60、的時間常數(shù)要遠(yuǎn)小于輸入的矩形脈沖 寬度 tP 。 通常，當(dāng) tP時，即認(rèn)為滿足上述條件。 （3)能把矩形波變換成為正負(fù)相間的尖峰波。 i o任務(wù)一任務(wù)一 RC電路的應(yīng)用電路的應(yīng)用圖2-1-3 RC微分電路 圖2-1-4 RC微分電路波形圖3 積分電路積分電路 任務(wù)一任務(wù)一 RC電路的應(yīng)用電路的應(yīng)用積分電路的形式如圖2-1-5和2-1-6所示，具體特點：(1)輸出信號取自RC電路的電容兩端。 即 o= c 。 (2)電路的時間常數(shù)應(yīng)遠(yuǎn)大于輸入的矩形波脈沖 寬度tP ，即tP。通常，當(dāng)3tP時，即認(rèn)為滿足上述條件。 (3)能把矩形波變換成為近似的三角波。 i o任務(wù)一任務(wù)一 RC電路的應(yīng)用電路的應(yīng)