《模擬電子技術》電子教案

江蘇省國示范學校重點建設專業(yè)系列教材江都中等專業(yè)學校電子教案PAGEPAGE33揚州市江都區(qū)職教集團教案《模擬電子技術》教案系部電信系專業(yè)電子班級教師_王競授課形式講授地點電子電工實驗室周次/課時課題項目一制作與調(diào)試簡單直流穩(wěn)壓電源任務一制作與調(diào)試二極管整流電路教學目的1.理解整流電路的構造及工作原理2.掌握二極管的基礎知識，熟記二極管橋式整流電路原理圖3.了解二極管橋式整流電路元件選擇方法4．學會使用示波器橋式整流電路輸出電壓波形5.掌握橋式整流電路制作方法教學重點1．理解整流電路的構造及工作原理。2．掌握二極管的基礎知識，熟記二極管橋式整流電路原理圖。3．掌握電路制作方法教學難點1.示波器的使用方法2.整流電路制作方法3.整流電路原理的理解與掌握實驗方法實驗資源課后作業(yè)P13-14選擇題、填空題及計算題2教學后記授課主要內(nèi)容或板書設計知識儲備一、相關概念1.交流電大小和方向隨時間作周期性變化的電壓2.直流電大小隨時間變化、方向不隨時間變化的電壓3.整流把交流電變換成脈動直流電的過程二、整流電路特性：利用二極管的單向導電性，把正、負交變的電壓變成單方向脈動的直流電壓。種類：單相整流電路和三相整流電路（本書僅介紹單相整流電路）三、二極管1．半導體二極管的幾種常見結構及其應用場合在PN結上加上引線和封裝，就成為一個二極管。二極管按結構分為點接觸型、面接觸型和平面型三大類。點接觸型二極管PN結面積小，結電容小，常用于檢波和變頻等高頻電路。面接觸型二極管PN結面積大，結電容大，用于工頻大電流整流電路。平面型二極管PN結面積可大可小，PN結面積大的，主要用于功率整流；結面積小的可作為數(shù)字脈沖電路中的開關管。2．二極管的伏安特性以及與PN結伏安特性的區(qū)別半導體二極管的伏安特性曲線如P7圖1.9所示，處于第一象限的是正向伏安特性曲線，處于第三象限的是反向伏安特性曲線。1）正向特性：當V＞0，即處于正向特性區(qū)域。正向區(qū)又分為兩段：（1）當0＜V＜Uon時，正向電流為零，Uon稱為死區(qū)電壓或開啟電壓。（2）當V＞Uon時，開始出現(xiàn)正向電流，并按指數(shù)規(guī)律增長。2）反向特性：當V＜0時，即處于反向特性區(qū)域。反向區(qū)也分兩個區(qū)域：（1）當VBR＜V＜0時，反向電流很小，且基本不隨反向電壓的變化而變化，此時的反向電流也稱反向飽和電流IS。（2）當V≤VBR時，反向電流急劇增加，VBR稱為反向擊穿電壓。從擊穿的機理上看，硅二極管若|VBR|≥7V時，主要是雪崩擊穿；若VBR≤4V則主要是齊納擊穿，當在4V～7V之間兩種擊穿都有，有可能獲得零溫度系數(shù)點。3．用萬用表檢測方法利用萬用表歐姆檔對二極管極性及性能進行檢測，具體方法通過實驗課講解。四、半波整流電路1．電路①原理圖及元件組成（見P7圖1-1-9）②各元件作用2.工作原理分析3.電壓和電流分析與計算五、橋式整流電路1．電路①原理圖及元件組成（見P8圖1-1-10）②各元件作用2.工作原理分析3.電壓和電流分析與計算4．介紹整流橋堆（配合實物講解）任務實施任務要求：在萬能板上完成橋式整流電路的制作原理圖及實訓步驟見P10-11揚州市江都區(qū)職教集團教案《模擬電子技術》教案系部電信系專業(yè)電子班級教師_王競授課形式講授地點電子電工實驗室周次/課時課題項目一制作與調(diào)試簡單直流穩(wěn)壓電源任務二制作與調(diào)試電容濾波電路教學目的1.理解濾波電路的構造及工作原理2.掌握電容濾波電路制作方法教學重點1．理解濾波電路的構造及工作原理。2．掌握電路制作方法教學難點1.相關電路制作方法2.電路原理的理解與掌握實驗方法實驗資源課后作業(yè)P20選擇題、填空題及計算題1教學后記授課主要內(nèi)容或板書設計知識儲備一、濾波的概念濾波電路利用電抗性元件對交、直流阻抗的不同，實現(xiàn)濾波。即把脈動直流電壓中的脈動成分進一步濾除，以得到較為平滑的直流輸出電壓。二、濾波電路1．電容濾波電路現(xiàn)以單相橋式整流電容濾波電路為例來說明。電容濾波電路如圖所示，在負載電阻上并聯(lián)了一個濾波電容C。圖電容濾波電路1）濾波原理若v2處于正半周，二極管D1、D3導通，變壓器次端電壓v2給電容器C充電。此時C相當于并聯(lián)在v2上，所以輸出波形同v2，是正弦波。當v2到達wt=p/2時，開始下降。先假設二極管關斷，電容C就要以指數(shù)規(guī)律向負載ＲL放電。指數(shù)放電起始點的放電速率很大。在剛過wt=p/2時，正弦曲線下降的速率很慢。所以剛過wt=p/2時二極管仍然導通。在超過wt=p/2后的某個點，正弦曲線下降的速率越來越快，當剛超過指數(shù)曲線起始放電速率時，二極管關斷。所以在t2到t3時刻，二極管導電，Ｃ充電，Vi=Vo按正弦規(guī)律變化；t1到t2時刻二極管關斷，Vi=Vo按指數(shù)曲線下降，放電時間常數(shù)為RLC。電容濾波過程見P15圖1-2-4。2）電容濾波電路參數(shù)的計算名稱VO(空載)VO(帶載)二極管反向最大電壓每管平均電流半波整流IO全波整流、電容濾波1.2V2*0.5IO橋式整流、電容濾波1.2V2*0.5IO橋式整流、電感濾波0.9V20.5IO2．電感濾波電路利用儲能元件電感器Ｌ的電流不能突變的性質，把電感Ｌ與整流電路的負載ＲL相串聯(lián)，也可以起到濾波的作用。橋式整流電感濾波電路和電感濾波的波形圖如圖所示。當v2正半周時，D1、D3導電，電感中的電流將滯后v2。當負半周時，電感中的電流將更換經(jīng)由D2、D4提供。因橋式電路的對稱性和電感中電流的連續(xù)性，四個二極管D1、D3；D2、D4的導電角都是180°。圖電感濾波電路的波形圖3．復式濾波（見P1-2-7）1）LC濾波2）∏型濾波（僅作簡要介紹）任務實施任務要求：在萬能板上完成橋式整流濾波電路的制作原理圖及實訓步驟見P17-18揚州市江都區(qū)職教集團教案《模擬電子技術》教案系部電信系專業(yè)電子班級教師_王競授課形式講授地點電子電工實驗室周次/課時課題項目一制作與調(diào)試簡單直流穩(wěn)壓電源任務三制作與調(diào)試直流穩(wěn)壓電源教學目的1.理解直流穩(wěn)壓電源電路的構造及工作原理2.掌握電容濾波電路制作方法教學重點1．理解濾波電路的構造及工作原理。2．掌握直流穩(wěn)壓電源制作方法教學難點線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的基本原理及其輸出電壓調(diào)節(jié)范圍的計算。實驗方法實驗資源課后作業(yè)P29選擇題、填空題及計算題1教學后記授課主要內(nèi)容或板書設計知識儲備1、直流穩(wěn)壓電源結構組成含電源變壓器、橋式整流電路、濾波電路以及穩(wěn)壓電路四部分組成。本任務介紹穩(wěn)壓電路部分（前面幾部分在任務一、二中已講過）2、線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓二極管的缺點是工作電流較小，穩(wěn)定電壓值不能連續(xù)調(diào)節(jié)。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源工作電流較大，輸出電壓一般可連續(xù)調(diào)節(jié)，穩(wěn)壓性能優(yōu)越。目前這種穩(wěn)壓電源已經(jīng)制成單片集成電路，廣泛應用在各種電子儀器和電子電路之中。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的缺點是損耗較大、效率低。1）具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理a.具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的構成典型的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖P241-3-7所示。它由調(diào)整管、放大環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、基準電壓源幾個部分組成(用三端集成穩(wěn)壓器可以代替)。b.具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作原理根據(jù)圖9.21，分兩種情況來加以討論。（1）輸入電壓變化，負載電流保持不變輸入電壓VI的增加，必然會使輸出電壓VO有所增加，輸出電壓經(jīng)過取樣電路取出一部分信號VF與基準源電壓VREF比較，獲得誤差信號ΔV。誤差信號經(jīng)放大后，用VO1去控制調(diào)整管的管壓降VCE增加，從而抵消輸入電壓增加的影響。VI↑→VO↑→VF↑→VO1↓→VCE↑→VO↓（2）負載電流變化，輸入電壓保持不變負載電流IL的增加，必然會使輸入電壓VI有所減小，輸出電壓VO必然有所下降，經(jīng)過取樣電路取出一部分信號VF與基準電壓源VREF比較，獲得的誤差信號使VO1增加，從而使調(diào)整管的管壓降VCE下降，從而抵消因IL增加使輸入電壓減小的影響。IL↑→VI↓→VO↓→VF↓→VO1↑→VCE↓→VO↑（3）輸出電壓調(diào)節(jié)范圍的計算由圖可知VF≈VREF調(diào)節(jié)R2顯然可以改變輸出電壓。2、三端集成穩(wěn)壓器將線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源和各種保護電路集成在一起就得到了集成穩(wěn)壓器。早期的集成穩(wěn)壓器外引線較多，現(xiàn)在的集成穩(wěn)壓器只有三個外引線：輸入端、輸出端和公共端。它的電路符號如圖所示，外形如圖所示。要特別注意，不同型號，不同封裝的集成穩(wěn)壓器,它們?nèi)齻€電極的位置是不同的，要查手冊確定。圖集成穩(wěn)壓器符號 圖外形圖注意：1.含固定式和可調(diào)式兩種類型2.每種類型均有輸出正電壓和輸出負電壓兩種系列任務實施任務要求：在萬能板上完成橋式整流濾波電路的制作原理圖及實訓步驟見P24-26揚州市江都區(qū)職教集團教案《模擬電子技術》教案系部電信系專業(yè)電子班級教師_王競授課形式講授地點電子電工實驗室周次/課時課題項目二制作與調(diào)試簡易擴音器任務一制作與調(diào)試固定偏置共射放大電路教學目的1.掌握三極管的常用知識2.了解晶體管毫伏表的使用方法3.理解固定偏置共射放大電路的組成與工作原理4.了解放大器的圖解分析方法教學重點1．掌握三極管的常用知識。2．理解固定偏置共射放大電路的組成與工作原理教學難點1．固定偏置共射放大電路的工作原理2．放大器的圖解分析方法實驗方法實驗資源課后作業(yè)P55簡答題2、4、5教學后記授課主要內(nèi)容或板書設計知識儲備一、三極管基本知識1、晶體管的主要類型和應用場合雙極型晶體管BJT是通過一定的工藝，將兩個PN結接合在一起而構成的器件，是放大電路的核心元件，它能控制能量的轉換，將輸入的任何微小變化不失真地放大輸出，放大的對象是變化量。BJT常見外形有四種，分別應用于小功率、中功率或大功率，高頻或低頻等不同場合。2、BJT具有放大作用的內(nèi)部條件和外部條件1）BJT的內(nèi)部條件為：BJT有三個區(qū)（發(fā)射區(qū)、集電區(qū)和基區(qū)）、兩個PN結（發(fā)射結和集電結）、三個電極（發(fā)射極、集電極和基極）組成；并且發(fā)射區(qū)雜質濃度遠大于基區(qū)雜質濃度，基區(qū)厚度很小。2）BJT放大的外部條件為：發(fā)射結正偏，集電結反偏。3、BJT的電流放大作用及電流分配關系晶體管具有電流放大作用。當發(fā)射結正向偏置而集電結反向偏置時，從發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的非平衡少子中僅有很少部分與基區(qū)的多子復合，形成基極電流，而大部分在集電結外電場作用下形成漂移電流IC，體現(xiàn)出IB對的IC控制作用。此時，可將IC看成電流IB控制的電流源。三個重要的電流分配關系式：IE＝IB＋ICIC＝βIB＋ICEO≈βIBIC＝αIE＋ICBO≈αIE4、晶體管的輸入特性和輸出特性晶體管的輸入特性和輸出特性表明各電極之間電流與電壓的關系?，F(xiàn)以共射電路為例說明。1）共射輸入特性：iB＝f(uBE)︱VCE=常數(shù)如P24圖1.26所示。輸入特性曲線分為三個區(qū)：死區(qū)、非線性區(qū)和線性區(qū)。其中vCE=0V的那一條相當于發(fā)射結的正向特性曲線。當vCE≥1V時，特性曲線將會向右稍微移動一些。但vCE再增加時，曲線右移很不明顯。曲線的右移是三極管內(nèi)部反饋所致，右移不明顯說明內(nèi)部反饋很小。2）共射輸出特性：iC＝f(uCE)︱iB=常數(shù)如P25圖1.27所示，它是以iB為參變量的一族特性曲線。對于其中某一條曲線，當vCE=0V時，iC=0；當vCE微微增大時，iC主要由vCE決定；當vCE增加到使集電結反偏電壓較大時，特性曲線進入與vCE軸基本平行的區(qū)域(這與輸入特性曲線隨vCE增大而右移的原因是一致的)。因此，輸出特性曲線可以分為三個區(qū)域：飽和區(qū)、截止區(qū)和放大區(qū)。3）晶體管工作在三種不同工作區(qū)外部的條件和特點工作狀態(tài)NPN型PNP型特點截止狀態(tài)E結、C結均反偏VB＜VE、VB＜VCE結、C結均反偏VB＞VE、VB＞VCIC≈0放大狀態(tài)E結正偏、C結均反偏VC＞VB＞VEE結正偏、C結均反偏VC＜VB＜VEIC≈βIB飽和狀態(tài)E結、C結均正偏VB＞VE、VB＞VCE結、C結均正偏VB＜VE、VB＜VCVCE＝VCES5、晶體管的主要參數(shù)1）直流參數(shù)(1)共射直流電流放大系數(shù)：=（IC－ICEO）/IB≈IC/IB|，在放大區(qū)基本不變。(2)共基直流放大系數(shù)：=（IC－ICBO）/IE≈IC/IE顯然與之間有如下關系：=IC/IE=IB/(1+)IB=/(1+)(3)穿透電流ICEO：ICEO=（1+）ICBO；式中ICBO相當于集電結的反向飽和電流。2）交流參數(shù)(1)共射交流電流放大系數(shù)β：b=DIC/DIB?，在放大區(qū)b值基本不變。(2)共基交流放大系數(shù)α：α=DIC/DIE?當ICBO和ICEO很小時，≈a、≈b，可以不加區(qū)分。(3)特征頻率fT：三極管的b值不僅與工作電流有關，而且與工作頻率有關。由于結電容的影響，當信號頻率增加時，三極管的b將會下降。當b下降到1時所對應的頻率稱為特征頻率。3）極限參數(shù)和三極管的安全工作區(qū)（1）最大集電極電流ICM：當集電極電流增加時，b就要下降，當b值下降到線性放大區(qū)b值的70～30％時，所對應的集電極電流稱為最大集電極電流ICM。至于b值下降多少，不同型號的三極管，不同的廠家的規(guī)定有所差別?？梢?，當IC＞ICM時，并不表示三極管會損壞。（2）最大集電極耗散功率PCM：PCM=iCuCE。對于確定型號的晶體管，PCM是一個定值。當硅管的結溫大于150℃、鍺管的結溫大于70℃時，管子的特性明顯變壞，甚至燒壞。（3）極間反向擊穿電壓：晶體管某一級開路時，另外兩個電極之間所允許加的最高反向電壓，即為極間反向擊穿電壓，超過此值管子會發(fā)生擊穿現(xiàn)象。極間反向電壓有三種：UCBO、UCEO和UEBO。由于各擊穿電壓中UCEO值最小，選用時應使其大于放大電路的工作電源VCC。（4）三極管的安全工作區(qū)：由PCM、ICM和擊穿電壓V(BR)CEO在輸出特性曲線上可以確定四個區(qū)：過損耗區(qū)、過電流區(qū)、擊穿區(qū)和安全工作區(qū)。使用時應保證三極管工作在安全區(qū)。如P44圖2-1-13所示。6、溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響1）溫度對反向飽和電流的影響：溫度對ICBO和ICEO等由本征激發(fā)產(chǎn)生的平衡少子形成的電流影響非常嚴重。2）溫度對輸入特性的影響：當溫度上升時，正向特性左移。當溫度變化1℃時，UBE大約下降2～2.5mV，UBE具有負溫度系數(shù)。3）溫度對輸出特性的影響溫度升高時，由于ICEO和β增大，且輸入特性左移，導致集電極電流IC增大，輸出特性上移?？傊敎囟壬邥r，ICEO和β增大，輸入特性左移，最終導致集電極電流增大。二、固定偏置共射放大電路1、元件的作用（1）三極管T——起放大作用。（2）集電極負載電阻RC——將變化的集電極電流轉換為電壓輸出。（3）偏置電路VCC，Rb——使三極管工作在放大區(qū)，VCC還為輸出提供能量。（4）耦合電容C1，C2——輸入電容C1保證信號加到發(fā)射結，不影響發(fā)射結偏置。輸出電容C2保證信號輸送到負載，不影響集電結偏置。2、直流通路、交流通路及其畫法（1）直流通路：在直流電源的作用下，直流電流流經(jīng)的通路，用于求解靜態(tài)工作點Q的值。（2）直流通路的畫法：電容視為開路、電感視為短路；信號源視為短路，但應保留內(nèi)阻。（3）交流通路：在輸入信號作用下，交流信號流經(jīng)的通路，用于研究和求解動態(tài)參數(shù)。（4）交流通路的畫法：耦合電容視為短路；無內(nèi)阻直流電源視為短路；3、工作原理對于基本放大電路，只有設置合適的靜態(tài)工作點，使交流信號馱載在直流分量之上，以保證晶體管在輸入信號的整個周期內(nèi)始終工作在放大狀態(tài)，輸出電壓波形才不會產(chǎn)生非線性失真。波形分析見P74圖2.8所示?；竟采浞糯箅娐返碾妷悍糯笞饔檬抢镁w管的電流放大作用，并依靠將電流的變化轉化為電壓的變化來實現(xiàn)的。4、放大電路的分析方法1）、放大電路的靜態(tài)分析和動態(tài)分析（1）靜態(tài)分析：就是求解靜態(tài)工作點Q，在輸入信號為零時，BJT或FET各電極間的電流和電壓就是Q點。可用估算法或圖解法求解。（2）動態(tài)分析就是求解各動態(tài)參數(shù)和分析輸出波形。通常，利用三極管h參數(shù)等效模型畫出放大電路在小信號作用下的微變等效電路，并進而計算輸入電阻、輸出電阻與電壓放大倍數(shù)?；蚶脠D解法確定最大不失真輸出電壓的幅值、分析非線性失真等情況。放大電路的分析應遵循“先靜態(tài)，后動態(tài)”。的原則，只有靜態(tài)工作點合適，動態(tài)分析才有意義；Q點不但影響電路輸出信號是否失真，而且與動態(tài)參數(shù)密切相關。2）、圖解法確定Q點和最大不失真輸出電壓（1）用圖解法確定Q點的步驟：已知晶體管的輸出特性曲線族→由直流通路求得IBQ→列直流通路的輸出回路電壓方程得直流負載線→在輸出特性曲線平面上作出直流負載線→由IBQ所確定的輸出特性曲線與直流負載線的交點即為Q點。（2）輸出波形的非線性失真非線性失真包括飽和失真和截止失真。飽和失真是由于放大電路中三極管工作在飽和區(qū)而引起的非線性失真。截止失真是由于放大電路中三極管工作在截止區(qū)而引起的非線性失真。放大電路要想獲得大的不失真輸出，需要滿足兩個條件：一是Q點要設置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位；二是要有合適的交流負載線。（3）直流負載線和交流負載線由放大電路輸出回路電壓方程所確定的直線稱為負載線。由直流通路確定的負載線為直流負載線；由交流通路確定的負載線為交流負載線，可通過Q、B兩點作出。對于放大電路與負載直接耦合的情況，直流負載線與交流負載線是同一條直線；而對于阻容耦合放大電路，只有在空載情況下，兩條直線才合二為一。三、毫伏表及使用方法介紹毫伏表的結構，通過實際操作掌握其使用方法任務實施任務要求：在萬能板上完成共射極放大電路的制作原理圖及實訓步驟見P36-38揚州市江都區(qū)職教集團教案《模擬電子技術》教案系部電信系專業(yè)電子班級教師_王競授課形式講授地點電子電工實驗室周次/課時課題項目二制作與調(diào)試簡易擴音器任務二制作與調(diào)試分壓偏置共射放大電路教學目的1.理解分壓偏置共射放大電路的組成與工作原理2.了解其電路特點教學重點分壓偏置共射放大電路的組成與工作原理教學難點分壓偏置共射放大電路的組成與工作原理實驗方法實驗資源課后作業(yè)P55簡答題2、4、5教學后記授課主要內(nèi)容或板書設計知識儲備一、固定偏置式共射放大電路的缺點三極管的特性受溫度影響很大，溫度變化時，靜態(tài)工作點就會發(fā)生變化，使放大器的性能變壞，造成靜態(tài)工作點不穩(wěn)定的重點原因。二、分壓偏置式共射放大電路1）T（℃）↑→T（℃）↑→↑（↑）→↑（因為基本不變）→↓→↓↓當溫度降低時，各物理量向相反方向變化。這種將輸出量（）通過一定的方式（利用將的變化轉化為電壓的變化）引回到輸入回路來影響輸入量的措施稱為反饋?？梢?，在Q點穩(wěn)定過程中，作為負反饋電阻起著重要的作用。典型靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路利用直流負反饋來穩(wěn)定Q點。2）分壓式偏置電路的靜態(tài)分析分壓式偏置電路的靜態(tài)分析有兩種方法：一是戴維南等效電路法；二是估算法，這種方法的使用條件為I1＞＞IBE，或者。3）分壓式偏置電路的動態(tài)分析動態(tài)分析時，射極旁路電容應看成短路。畫放大電路的微變等效電路時，要特別注意射極電阻有無被射極旁路電容旁路，正確畫出“交流地”的位置，根據(jù)實際電路進行計算即可。任務實施任務要求：在萬能板上完成分壓式偏置共射放大電路的制作、測試原理圖及實訓步驟見P58-60揚州市江都區(qū)職教集團教案《模擬電子技術》教案系部電信系專業(yè)電子班級教師_王競授課形式講授地點電子電工實驗室周次/課時課題項目二制作與調(diào)試簡易擴音器任務三制作與調(diào)試共集放大電路教學目的1.理解共集放大電路的組成與工作原理2.了解共集放大電路的分析方法教學重點共集放大電路的組成與工作原理教學難點共集放大電路的分析方法實驗方法實驗資源課后作業(yè)P69簡答題1、2教學后記授課主要內(nèi)容或板書設計知識儲備一、共集放大電路的組成及靜態(tài)和動態(tài)分析1、放大電路的組成共集放大電路亦稱為射極輸出器如P63圖2-3-1所示，為了保證晶體管工作在放大區(qū)，在晶體管的輸入回路，、與VCC共同確定合適的靜態(tài)基極電流；晶體管輸出回路中，電源VCC，提供集電極電流和輸出電流，并與配合提供合適的管壓降UCE。2、放大電路的靜態(tài)分析與共射電路靜態(tài)分析方法基本相同。（過程略）（1）列放大電路輸入方程可求得；（2）根據(jù)放大區(qū)三極管電流方程可求得；（3）列放大電路輸出方程可求得；3、共集放大電路的動態(tài)分析共集放大電路的動態(tài)分析方法與共射電路基本相同，只是由于共集放大電路的“交流地”是集電極，一般習慣將“地”畫在下方，所以微變等效電路的畫法略有不同。二、共集放大電路的特點和應用1、特點：輸入電阻高、輸出電阻低；電壓放大倍數(shù)略小于1，電壓跟隨性好，而且具有一定的電流放大能力和功率放大能力，具有較高應用價值而得到廣泛應用。2、具體應用1)作多級放大電路的輸入級2）作多級放大電路的輸出級3）作多級放大電路的緩沖級任務實施任務要求：針對阻容耦合的共射輸出器，完成電路的制作、靜態(tài)工作點的調(diào)整以及動態(tài)性能的測試。原理圖及實訓步驟見P64-65揚州市江都區(qū)職教集團教案《模擬電子技術》教案系部電信系專業(yè)電子班級教師_王競授課形式講授地點電子電工實驗室周次/課時課題項目二制作與調(diào)試簡易擴音器任務四制作與調(diào)試負反饋放大電路教學目的1.掌握負反饋放大器的應用特點2.了解反饋類型的判別方法與反饋放大器的計算3．負反饋放大器的分析方法教學重點共集放大電路的組成與工作原理教學難點負反饋放大器的分析方法實驗方法實驗資源課后作業(yè)P78簡答題1、2、6教學后記授課主要內(nèi)容或板書設計知識儲備一、反饋的基本概念1）什么是反饋反饋：將放大器輸出信號的一部分或全部經(jīng)反饋網(wǎng)絡送回輸入端。反饋的示意圖見下圖所示。反饋信號的傳輸是反向傳輸。開環(huán)：放大電路無反饋，信號的傳輸只能正向從輸入端到輸出端。閉環(huán)：放大電路有反饋，將輸出信號送回到放大電路的輸入回路，與原輸入信號相加或相減后再作用到放大電路的輸入端。圖示中是輸入信號，是反饋信號，稱為凈輸入信號。所以有2)負反饋和正反饋負反饋：加入反饋后，凈輸入信號<，輸出幅度下降。應用：負反饋能穩(wěn)定與反饋量成正比的輸出量，因而在控制系統(tǒng)中穩(wěn)壓、穩(wěn)流。正反饋：加入反饋后，凈輸入信號>，輸出幅度增加。應用：正反饋提高了增益，常用于波形發(fā)生器。3)交流反饋和直流反饋直流反饋：反饋信號只有直流成分；交流反饋：反饋信號只有交流成分；交直流反饋：反饋信號既有交流成分又有直流成分。直流負反饋作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點；交流負反饋作用：從不同方面改善動態(tài)技術指標，對Au、Ri、Ro有影響。二、反饋的判斷1）有無反饋的判斷（1）是否存在除前向放大通路外，另有輸出至輸入的通路——即反饋通路；（2）反饋至輸入端不能接地，否則不是反饋。2）正、負反饋極性的判斷之一—瞬時極性法（1）在輸入端，先假定輸入信號的瞬時極性；可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示；（2）根據(jù)放大電路各級的組態(tài)，決定輸出量與反饋量的瞬時極性;（3）最后觀察引回到輸入端反饋信號的瞬時極性，若使凈輸入信號增強，為正反饋，否則為負反饋。注意：*極性按中頻段考慮；*必須熟悉放大電路輸入和輸出量的相位關系。 *反饋類型主要取決于電路的連接方式，而與Ui的極性無關。對單個運放一般有：反饋接至反相輸入端為負反饋反饋接至同相輸入端為正反饋3）電壓反饋和電流反饋（1）電壓反饋：反饋信號的大小與輸出電壓成比例（采樣輸出電壓）；（2）電流反饋，反饋信號的大小與輸出電流成比例（采樣輸出電流）。（3）判斷方法：將輸出電壓‘短路’，若反饋回來的反饋信號為零，則為電壓反饋；若反饋信號仍然存在，則為電流反饋。應用中，若要穩(wěn)定輸出端某一電量，則采樣該電量，以負反饋形式送輸入端。電壓負反饋作用：穩(wěn)定放大電路的輸出電壓。電流負反饋作用：穩(wěn)定放大電路的輸出電流。4）串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋（根據(jù)反饋信號在輸入端的求和方式）（1）串聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的兩個電極上，此時反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關系。（2）并聯(lián)反饋，反饋信號加在放大電路輸入回路的同一個電極，此時反饋信號與輸入信號是電流相加減的關系。（3）判別方法：將反饋節(jié)點對地短接，若輸入信號仍能送入放大電路，則反饋為串聯(lián)反饋，否則為并聯(lián)反饋。對于三極管來說，反饋信號與輸入信號同時加在輸入三極管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；一個加在基極，另一個加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。對于運算放大器來說，反饋信號與輸入信號同時加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反饋；一個加在同相輸入端，另一個加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。5）正、負反饋極性的判斷法之二：在明確串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋后，正、負反饋極性可用下列方法來判斷：（1）反饋信號和輸入信號加于輸入回路同一點時：瞬時極性相同的為正反饋；瞬時極性相反的是負反饋；（2）反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時：瞬時極性相同的為負反饋；瞬時極性相反的是正反饋。對三極管放大電路來說這兩點是基極和發(fā)射極，對運算放大器來說是同相輸入端和反相輸入端。注意：輸入信號和反饋信號的瞬時極性都是指對地而言，這樣才有可比性。6）直、交流反饋方法判斷：根據(jù)反饋網(wǎng)絡中是否有動態(tài)元件進行判斷。（1）若反饋網(wǎng)絡無動態(tài)元件（通常為電容），則反饋信號交、直流并存；（2）若反饋網(wǎng)絡有電容串聯(lián)，則只有交流反饋；（3）若反饋網(wǎng)絡有電容并聯(lián)，則只有直流反饋。三、負反饋對放大電路的影響1）負反饋對放大倍數(shù)的影響在負反饋條件下放大倍數(shù)的穩(wěn)定性也得到了提高。2）負反饋對輸入和輸出電阻的影響負反饋對輸入電阻的影響與反饋加入的方式有關，即與串聯(lián)反饋或并聯(lián)反饋有關，而與電壓反饋或電流反饋無關。負反饋對輸出電阻的影響與反饋采樣的方式有關，即與電壓反饋或電流反饋有關，而與串聯(lián)反饋或并聯(lián)反饋無關。（1）對輸入電阻的影響串聯(lián)負反饋使輸入電阻增加，并聯(lián)負反饋使輸入電阻減?。?）電壓負反饋使輸出電阻減小，電流負反饋可以使輸出電阻增加，電壓負反饋可以使輸出電阻減小，這與電壓負反饋可以使輸出電壓穩(wěn)定是相一致的。輸出電阻小，帶負載能力強，輸出電壓的降落就小。3）負反饋對通頻帶的影響放大電路加入負反饋后，增益下降，但通頻帶卻加寬了。有反饋時的通頻帶為無反饋時的通頻帶的(1+AmF)倍。負反饋放大電路擴展通頻帶有一個重要的特性，即增益與通頻帶之積為常數(shù)4）負反饋對非線性失真的影響負反饋可以改善放大電路的非線性失真，但是只能改善反饋環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真。因加入負反饋，放大電路的輸出幅度下降，不好對比，因此必須要加大輸入信號，使加入負反饋以后的輸出幅度基本達到原來有失真時的輸出幅度才有意義。任務實施任務要求：結合負反饋放大電路原理圖，完成電路的制作并進行電路相關參數(shù)測試。原理圖及實訓步驟見P73-74揚州市江都區(qū)職教集團教案《模擬電子技術》教案系部電信系專業(yè)電子班級教師_王競授課形式講授地點電子電工實驗室周次/課時課題項目二制作與調(diào)試簡易擴音器任務五制作與調(diào)試功率放大電路教學目的1.了解低頻功率放大器的概念2.熟悉功率放大器的特點和要求、分類3．熟悉互補對稱式功率放大電路（OCL、OTL）的組成及工作原理4.了解甲、乙類功率放大電路的分析方法教學重點1.熟悉功率放大器的特點和要求、分類2．熟悉互補對稱式功率放大電路（OCL、OTL）的組成及工作原理教學難點甲、乙類功率放大電路的分析方法實驗方法實驗資源課后作業(yè)P90簡答題1、3、4、6教學后記授課主要內(nèi)容或板書設計知識儲備一、功率放大電路的基本概念能使輸出的低頻信號具有較大功率的放大器二、功率放大器的特點和要求1、特點：（1）大信號工作，采用圖解分析法（2）功率、效率、非線性失真為主要技術指標（3）功率器件的安全工作非常重要2、基本要求：（1）信號失真小（2）有足夠的輸出功率（3）效率高（4）散熱性能好三、功率放大器的分類1、按功放管的工作狀態(tài)分類（1）甲類功放（2）乙類功放（3）甲乙類功放2、按功率放大器輸出端結構特點分類（1）變壓器耦合功率放大電路（2）無輸出變壓器的功率放大電路（簡稱OTL電路）（3）無輸出電容的功率放大電路（簡稱OCL電路）（4）橋式推挽功率放大電路（簡稱BTL電路）四、互補對稱式功率放大電路1、OCL乙類互補對稱功率放大電路（1）電路的組成OCL乙類互補對稱功率放大電路見P81圖2-5-2。（2）存在的問題——交越失真分析電路可知，當輸入電壓的數(shù)值|ui|＜Uon（Uon為晶體管b－e間的開啟電壓）時，T1和T2均截止，輸出電壓uO為0；只有當|ui|＞Uon時，T1或T2才導通，它們的基極電流失真，因而輸出電壓波形產(chǎn)生交越失真。2、無輸出變壓器的功率放大電路與OCL功放不同之處在于：少一個負電源，輸出端增加耦合電容C五、功率放大電路的分析當輸入電壓足夠大，且又不產(chǎn)生飽和失真時，由圖示可知電路最大輸出電壓等于電源電壓減去晶體管的飽和電壓，即（VCC－UCES）。另外負載電阻上通過的電流就是管子的發(fā)射極電流。①最大輸出功率Pom電路的輸出功率Po為式中UOM為輸出電壓的幅值。當輸出最大不失真電壓時UOM＝VCC－UCES，此時輸出功率為最大，即②管耗PT每只管子的管耗為顯然當UOM＝0時，管子的損耗為零。當UOM＝VCC－UCES時，管子的損耗為總管耗為：PT＝PT1＋PT2＝2PT1③直流電源提供的功率PVPV＝PT1＋PT2＋PO=2PT1＋PO當UOM＝VCC－UCES時④效率ηη＝Po／PV，當UOM≈VCC（忽略UCES）時，η＝π／4＝78.5%（3）最大管耗PT1max與輸出功率的關系最大管耗不是發(fā)生在輸出功率最大時。由管耗的計算公式知，管耗是輸出電壓幅值UOM的函數(shù)，用求極限的方法可求得，最大管耗時的UOM＝2VCC／π故最大管耗為式中的為不考慮晶體管飽和壓降（即UCES為0）時的最大輸出功率。（4）功放管的選擇由前面的分析知，在查閱手冊選擇功放管時，應使極限參數(shù)U(BR)CEO＞2VCC，ICM＞VCC／RL，PCM＞0.2，另外一定要嚴格按手冊要求安裝散熱片。任務實施任務要求：結合甲乙類OTL功率放大電路原理圖，完成電路的制作并進行電路相關參數(shù)測試。原理圖及實訓步驟見P83-86揚州市江都區(qū)職教集團教案《模擬電子技術》教案系部電信系專業(yè)電子班級教師_王競授課形式講授地點電子電工實驗室周次/課時課題項目二制作與調(diào)試簡易擴音器任務六制作與調(diào)試簡易擴音器教學目的1.了解集成電路的概念及其種類2.熟悉集成功率放大器及應用教學重點熟悉集成功率放大器及應用教學難點熟悉集成功率放大器及應用實驗方法實驗資源課后作業(yè)P98-99簡答題1、4教學后記授課主要內(nèi)容或板書設計知識儲備一、集成電路及其種類1、概念把三極管、必要的元器件以及連接導線集中在一小塊半導體基片上而形成具有某種功能的器件2、分類1）按功能分類分模擬集成電路、數(shù)字集成電路和模數(shù)混合集成電路等2）按集成電路的制作工藝分類3）按封裝外形4）按集成度分類二、集成功率放大器及其應用1、LM386及其應用1)LM386外形及引腳（見P92圖2-6-2）2）LM386組成的OTL電路（見P92圖2-6-3）3）LM386組成的BTL電路（見P92圖2-6-4）2、TDA2030及其應用1)TDA2030外形及引腳（見P93圖2-6-5）2）TDA2030組成的OCL電路（見P92圖2-6-5）3、DG4100及其應用1)DG4100外形及引腳（見P93圖2-6-6）2）DG4100組成的OTL電路（見P92圖2-6-7）任務實施任務要求：結合OCL電路原理圖，完成電路的制作并進行電路相關參數(shù)測試。原理圖及實訓步驟見P95-97揚州市江都區(qū)職教集團教案《模擬電子技術》教案系部電信系專業(yè)電子班級教師_王競授課形式講授地點電子電工實驗室周次/課時課題項目三制作與調(diào)試門鈴電路任務一制作與調(diào)試RC正弦波振蕩電路教學目的1.了解常見振蕩電路及其組成2.熟悉正弦波振蕩電路的種類和特點教學重點熟悉正弦波振蕩電路的種類和特點教學難點熟悉正弦波振蕩電路的種類和特點實驗方法實驗資源課后作業(yè)P110一選擇題二填空題三簡答題1、4教學后記授課主要內(nèi)容或板書設計知識儲備一、周期性信號按固定規(guī)律連續(xù)重復出現(xiàn)的電壓或電流，如工頻交流電二、振蕩電路1、概念2、類型1)正弦波振蕩電路①具備的基本條件：正反饋網(wǎng)絡、基本放大電路②電路圖形介紹圖變壓器反饋LC振蕩電路圖石英晶體振蕩電路含有LC、RC、晶體振蕩電路三、正弦波振蕩電路的特點1、LC振蕩選頻網(wǎng)絡為LC諧振電路，可以產(chǎn)生1MHZ以上的高頻信號2、RC振蕩選頻網(wǎng)絡由RC元件組成3、晶體振蕩器穩(wěn)定度高任務實施任務要求：結合RC振蕩電路原理圖，完成電路的制作并進行電路相關參數(shù)測試。原理圖及實訓步驟見P104-109揚州市江都區(qū)職教集團教案《模擬電子技術》教案系部電信系專業(yè)電子班級教師_王競授課形式講授地點電子電工實驗室周次/課時課題項目三制作與調(diào)試門鈴電路任務二制作與調(diào)試延時電路教學目的1.了解電路的暫態(tài)過程2.掌握RC延時開關電路組成及原理3.了解三極管的電路應用教學重點1.掌握RC延時開關電路組成及原理2.了解三極管的電路應用教學難點掌握RC延時開關電路組成及原理實驗方法實驗資源課后作業(yè)P118一選擇題二填空題三簡答題3教學后記授課主要內(nèi)容或板書設計知識儲備一、電路的暫態(tài)過程也叫瞬態(tài)過程或過渡過程，是指由一種穩(wěn)定的狀態(tài)過渡到另一種穩(wěn)定的狀態(tài)。電路圖見P111圖3-2-1過程分析：1、開關閉合前2、開關閉合后二、RC延時開關電路電路圖見P111圖3-2-2過程分析：略三、晶體三極管的應用三種狀態(tài)：放大、飽和、截止放大應用在放大電路中，常用偏置電路有：固定式、分壓式、射極負反饋式應用圖例見P117圖3-2-9、圖3-2-10、圖3-2-112、飽和狀態(tài)見P118圖3-2-123、截止狀態(tài)見P118圖3-2-13任務實施任務要求：結合RC延時開關電路原理圖，完成電路的制作并進行電路相關參數(shù)測試。原理圖及實訓步驟見P112-116揚州市江都區(qū)職教集團教案《模擬電子技術》教案系部電信系專業(yè)電子班級教師_王競授課形式講授地點電子電工實驗室周次/課時課題項目四制作與調(diào)試搖擺閃爍電路任務一制作與調(diào)試聲音探聽器電路教學目的1.掌握直流信號和直流放大電路2.了解零點漂移現(xiàn)象和差分放大器3.掌握集成運算放大器理想特性4.掌握集成運算放大器線性電路分析方法5.了解常用集成運放電路封裝、引腳功能等教學重點1.掌握直流信號和直流放大電路2.掌握集成運算放大器理想特性3.掌握集成運算放大器線性電路分析方法教學難點零點漂移現(xiàn)象分析、差分放大器原理、集成運算放大器線性電路分析方法實驗方法實驗資源課后作業(yè)P141-142一選擇題二填空題教學后記授課主要內(nèi)容或板書設計知識儲備一、認識集成運算放大器1、集成電路2、集成運算放大器方框圖是一種內(nèi)部為直接耦合的高放大倍數(shù)的集成電路。運算放大器方框圖各組成部分作用：輸入級要使用高性能的差分放大電路，它必須對共模信號有很強的抑制力，而且采用雙端輸入、雙端輸出的形式。中間放大級要提供高的電壓增益，以保證運放的運算精度。中間級的電路形式多為差分電路和帶有源負載的高增益放大器?；パa輸出級由PNP和NPN兩種極性的三極管或復合管組成，以獲得正負兩個極性的輸出電壓