资源描述
教 案
课程名称: 汽车电子技术__
适用专业: 汽车电子技术
总 课 时: __60__ ____
任课教师: _____
职 称: __ _____
重庆电信职业学院制
二〇一五年八月二十六日
填写说明
1.教案编写要求内容简明、条理清楚、教学目的明确、教学内容设置合理、重点难点清晰;以简案为主。
2.教案按一个教学单元编制,一个教学单元原则上为2-4课时,具体的课时可根据实际情况而定。
3.单元内容:指本教学单元的主题内容,可以是课题、训练项目、工作任务或是教学模块。
单元内容
任务3.1 直流稳压电源的制作
【知识链接1】 半导体的基本知识
单元序号
01
单元课时
2
教学手段
多媒体+板书
教学方法
演示法、讲授法、讨论法、项目法
教学课型
□理论 □实训 □理论+实训 □( 理论 )
教学目标
能力目标
1. 知道半导体的导电特性 ;
2.知道两种杂质半导体的形成、特点;
知识目标
1. 知道半导体的导电特性 ;
2.知道两种杂质半导体的形成、特点;
情感目标
让学生熟悉了解本课程的基本情况,激发学生学习该课程的兴趣。
任务定位
教学重点
1.半导体的导电特性 ;
2.两种杂质半导体的形成、特点;
教学难点
两种杂质半导体的形成、特点;
教学关键点
两种杂质半导体的形成、特点;
教学过程设计
备 注
任务3.1 直流稳压电源的制作
教学要求:
考勤,教师组织学生做好上课准备 课前教育:
1、本课程的性质与本专业的联系 ;
2、课堂要求:学习态度;出勤要求 ;作业要求 ;
3、学时分配:理论;实验;
课题导入:
从日常生活中的实例出发激发学生学习兴趣。首先举出日常生活中检测的实际例子,如:广场上的电子屏幕,现在的led电视等等。引发学生兴趣,然后导讲解本节主要内容。
讲授新课:
【知识链接1 】半导体的基本知识
一、半导体的导电特性
1、半导体的特点
热敏性,光敏性,掺杂性
2、半导体的导电特性
有两种导电粒子:自由电子和空穴
二、N型和P型半导体
1、N型半导体的形成及特点
1)形成:在纯净的半导体中掺入五价元素磷
2)特点:自由电子多、空穴少
2、P型半导体的形成及特点
1)形成:在纯净的半导体中掺入三价元素硼
2)特点:自由电子少、空穴多
【练习】
1、常用的半导体材料是( )和( )。
2、N型半导体的多数载流子是( )、少数栽流子是( )。
3、N型和P型半导体的电中性
三、PN结及其单向导电性
1、PN结的形成
1)扩散运动:物质从浓度高的地方向浓度低的地方的运动
2)漂移运动:载流粒子在电场的作用下发生的移动
3)PN结的形成
扩散运动和漂移运动达到动态平衡时形成的空间电荷区即是PN结。空间电荷区也叫阻挡层、耗尽层
2、PN结的特点
PN结正偏时,电阻小导通,PN结反偏时,电阻大截止。
【练习】
1.PN结又叫( )层、( )层,也叫空间电荷区 。
2.半导体中传导电流的载流子是( )。
A电子 B空穴 C电子和空穴 D离子
3.PN结形成后,它的最大特点是具有( )性。
A导电 B绝缘 C单向导电 D双向导电
【总结】
1、半导体的导电特性。
2、P型和N型半导体的形成及特点
3、PN结及其单向导电性
5分钟
5分钟
15分钟
15分钟
5分钟
30分钟
10分钟
5分钟
思考题
与作业
1、半导体有什么独特的导电特性?
2、如何理解PN结的单向导电性?
教材及
参考资料
教材:
[1] 陈娇英、林振琨. 汽车电工电子技能一体化教材.浙江大学出版社,2014.9
参考资料:
[1] 谢兰清. 数字电子技术项目教程(第2版). 电子工业出版社, 2013.06.01
[2] 贾宝会. 汽车电工电子技术. 机械工业出版社,2000.7
[3] 汪红 . 电子技术(第3版). 电子工业出版社,2013.02.01
[4] 贺力克. 模拟电子技术项目教程. 机械工业出版社,2012.1
教学反思
单元内容
任务3.1 直流稳压电源的制作
【知识链接2 】 半导体二级管
单元序号
02
单元课时
2
教学手段
多媒体+板书
教学方法
演示法、讲授法、讨论法、项目法
教学课型
□理论 □实训 □理论+实训 □( 理论 )
教学目标
能力目标
灵活使用二极管制作简单的电路;
知识目标
1、认识二极管的结构和符号 ;
2、记忆二极管的伏安特性;
情感目标
注意养成教育,安全、择业观的引导;
任务定位
教学重点
二极管的符号、伏安特性及其应用;
教学难点
二极管的符号、伏安特性及其应用;
教学关键点
二极管的符号、伏安特性及其应用;
教学过程设计
备 注
任务3.1 直流稳压电源的制作
复习提问:
1、半导体的导电特性是什么?
2、简述P型和N型半导体的特点。
3、简述PN结及其单向导电性。
4. PN结有什么用途?
课题导入:
从生活中的实例说明电子重要性,电脑、手机、白板、饮水机,本课会带领我们从物理走入电子世界。展现课程框架,认识本节在
课程中的地位,从自然界一步步抽象到应用层面,理顺知识架构,突出本课程特点,跨度大(知识点多,抽象),突出入门难的特点,鼓励学生学好前几章,打好基础,后面的学习越来越容易。从集总电路层面引出半导体器件。
讲授新课:
【知识链接2 】半导体二级管
一、二极管的结构、符号和类型
1、结构和符号
1)结构:一个PN结、两个电极(阳极、阴极)
2)符号:
2、类型
点接触型:PN结面积小,结电容小,常用于高频、检波
面接触型:PN结面积大,结电容大,常用于整流
平面型:PN结面积较小时,结电容小,可用于脉冲数字电路、PN结面积较大时, 通过的电流较大,可用于大功率整流。
3、型号
【练习】
1、说明下列型号的含义
2AK56D 2CZ78F
二、二极管的电压电流特性
加到二极管两端的电压和流过二极管的电流两者之间的关系
1、正向特性:
死区:硅的死区电压为0.5V;锗的死区电压为0.2V
导通区:硅的导通电压为0.7V;锗的导通电压为0.5V
2、反向特性:
反向截止区:反向电流很小
反向击穿区:反向电流突然增大
【练习】
1、硅二极管的死区电压约为( )V。
A:0.2 B:0.5 C:0.3 D:0.7
2、二极管的反向饱和电流越大越好。
3、硅二极管的死区电压约( )V、锗二极管的死区电压约( )V。
三、温度对二极管的影响
反向饱和电流IS随温度升高增大。
正向结电压随温度升高而减小。
四、二极管的主要参数
1.最大整流电流IFM 2.最高反向工作电压URM
3.最大反向电流IR 4.最高工作频率
五、二极管的识别与测试
依据:二极管正向电阻小,反向电阻大。
六、二极管的应用
1.二极管的开关作用
2.二极管的整流作用
3.二极管的限幅作用
【总结】
1、二极管的结构、符号
2、二极管的电压电流特性
5分钟
20分钟
10分钟
5分钟
10分钟
20分钟
15分钟
5分钟
思考题
与作业
教材及
参考资料
教材:
[1] 陈娇英、林振琨. 汽车电工电子技能一体化教材.浙江大学出版社,2014.9
参考资料:
[1] 谢兰清. 数字电子技术项目教程(第2版). 电子工业出版社, 2013.06.01
[2] 贾宝会. 汽车电工电子技术. 机械工业出版社,2000.7
[3] 汪红 . 电子技术(第3版). 电子工业出版社,2013.02.01
[4] 贺力克. 模拟电子技术项目教程. 机械工业出版社,2012.1
教学反思
单元内容
任务3.1 直流稳压电源的制作
【知识链接3 】二极管整流电路
单元序号
03
单元课时
2
教学手段
多媒体+板书
教学方法
演示法、讲授法、讨论法、项目法
教学课型
□理论 □实训 □理论+实训 □( 理论 )
教学目标
能力目标
提高分析整流电路的能力和计算能力
知识目标
1、认识整流电路的组成
2、提高分析整流电路的能力
情感目标
注意对学生的养成教育、择业观的教育引导。
任务定位
教学重点
提高分析整流电路的能力和计算能力
教学难点
提高分析整流电路的能力和计算能力
教学关键点
提高分析整流电路的能力和计算能力
教学过程设计
备 注
任务3.1 直流稳压电源的制作
复习提问:
1. PN结有什么用途?
2. 二极管的特性?
课题导入:
发电厂所提供的电能几乎全是交流电,但生产和生活中经常要用到直流电,为了解决供电和用电之间的矛盾,需要进行整流电路。
讲授新课:
【知识链接3 】二极管整流电路
一、单相半波整流电路
1.电路结构
整流:将交流电变换成直流电的过程
整流器的组成:
整流变压器:交流→交流
整流电路:交流→脉动直流
滤波稳压:脉动直流→稳恒直流
半波
整流电路的分类:单相{全波
桥式
2.工作原理
变压器副边的正弦交流电压变换成了负载两端的单向脉动直流电压,达到了整流的目的。由于这种电路在交流电的半周期内才有电流流过负载,因此叫做单相半波整流电路。
ui正半周,二极管导UL=ui
ui负半周,二极管截止,UL=0
3、UL、IL的计算
UL=0.45 U2
IL=UL/R
4、URM、IF的计算
URM =√2U2
IF=IL
二、单相桥式整流电路
1、电路组成:
2、工作原理的分析:
ui正半周,V1、V4二极管导通,UL=ui
ui负半周,V2、V3二极管截止,UL=-ui
3、UL、IL的计算
UL=0.9 U2
IL=UL/R
4、URM、IF的计算
URM =√2U2
IF=1/2IL
【例】单相桥式整流电容滤波电路如图所示,交流电源频率f=50 Hz,负载电阻RL=40 Ω,要求输出电压UO=20 V。试求变压器二次电压有效值U2,并选择二极管和滤波电容。
【总结】
1、单相半波整流电路
2、单相桥式整流电路
5分钟
30分钟
40分钟
10分钟
5分钟
思考题
与作业
教材及
参考资料
教材:
[1] 陈娇英、林振琨. 汽车电工电子技能一体化教材.浙江大学出版社,2014.9
参考资料:
[1] 谢兰清. 数字电子技术项目教程(第2版). 电子工业出版社, 2013.06.01
[2] 贾宝会. 汽车电工电子技术. 机械工业出版社,2000.7
[3] 汪红 . 电子技术(第3版). 电子工业出版社,2013.02.01
[4] 贺力克. 模拟电子技术项目教程. 机械工业出版社,2012.1
教学反思
单元内容
任务3.1 直流稳压电源的制作
【知识链接4】滤波电路
【知识链接5】稳压电路
单元序号
04
单元课时
2
教学手段
多媒体+板书
教学方法
演示法、讲授法、讨论法、项目法
教学课型
□理论 □实训 □理论+实训 □( 理论 )
教学目标
能力目标
1、提高分析滤波电路的能力
2、提高分析稳压电路的能力
知识目标
1、认识滤波电路的组成
2、认识稳压电路的组成
情感目标
注意对学生的养成教育,提高学生分析解决问题的能力。
任务定位
教学重点
1、滤波电路的分析
2、提高分析稳压电路的能力
教学难点
1、滤波电路工作原理的分析
2、提高分析稳压电路的能力
教学关键点
1、滤波电路的分析
2、提高分析稳压电路的能力
教学过程设计
备 注
任务3.1 直流稳压电源的制作
复习提问:
1、单相半波整流电路UL、URM、IL的计算
2、单相桥式整流电路UL、URM、IL的计算
课题导入:
前面学习的几种整流电路所输出的直流电压都含有较大的交流成分,对于有些仪器仪表往往要求直流电压和电流比较平滑,因此必须要滤波。
讲授新课:
【知识链接4】滤波电路
滤波:保留脉动电压的直流成分,尽可能 滤除它的交流成分。
滤波电路的类型:
一、电容滤波电路
1、电路组成:
2、工作原理的分析:
3、电容滤波对整流电路的影响
(1)接入滤波电容后二极管的导通时间变短
(2)负载平均电压升高,交流成分减小 半波整流输出电压:UL=U2 桥式整流输出电压;UL=1.2U2
(3)负载上直流电压随负载电流增加而减小
二、电感滤波电路
电感滤波电路输出的直流电流大。比电容滤波一个单相桥式整流电容滤波电路,变压器 二次电压为10V,如果
(1)空载电压14V,满载12V是否正常?
(2)空载电压10V,是否正常?为什么?
【知识链接5】稳压电路
稳压:当电网电压波动或负载发生变化时, 能使输出电压稳定的电路 。
一、稳压管的工作特性和主要参数
1、稳压管的工作特性
1) 稳压管必须工作在反向击穿区
2)反向电流大范围变化而反向电压几乎不变 3)多个稳压管可以串联使用,但不能并联使用
2、稳压管的主要参数
1)稳定电压UZ:指稳压管的反向击穿电压
2)稳定电压IZ: 指保持稳定电压UZ时的工作电
3)最大耗散功率PZM: PZM≈UZ×IZ
二、简单的稳压电路
1、电路的组成
2、稳压原理的分析:
u1↑→Ui↑→UL↑→IZ↑
↓
UL↓←IR↑
三、晶体管串联型稳压电路
1、电路的组成
整流滤波电路;基准电压;取样电路;比较放大电
2、稳压原理的分析:
u1↑→Ui↑→UL↑→UBE↓→IB↓
↓
UL↓←UCE↑←IC↓
有两只稳压管,一只稳定电压为6V,另一只 稳定电压为9V,用它们能组合出几种稳压 值?各为多少?画出组合电路
四、集成稳压器
1、三端固定输出集成稳压器
2、三端可调输出集成稳压器
三、稳压二极管
1、稳压二极管的特性及主要参数
【总结】
1、单相桥式整流电容滤波电路的组成
2、单相桥式整流电容滤波电路的分析
3、稳压管的工作特性和主要参数
4、稳压电路电路稳压原理的的分析
5分钟
10分钟
30分钟
10分钟
20分钟
5分钟
5分钟
5分钟
思考题
与作业
教材及
参考资料
教材:
[1] 陈娇英、林振琨. 汽车电工电子技能一体化教材.浙江大学出版社,2014.9
参考资料:
[1] 谢兰清. 数字电子技术项目教程(第2版). 电子工业出版社, 2013.06.01
[2] 贾宝会. 汽车电工电子技术. 机械工业出版社,2000.7
[3] 汪红 . 电子技术(第3版). 电子工业出版社,2013.02.01
[4] 贺力克. 模拟电子技术项目教程. 机械工业出版社,2012.1
教学反思
单元内容
任务3.2小信号放大电路制作与测试
【知识链接1 】晶体三极管
单元序号
05
单元课时
2
教学手段
多媒体+板书
教学方法
演示法、讲授法、讨论法、项目法
教学课型
□理论 □实训 □理论+实训 □( 理论 )
教学目标
能力目标
知道三极管电流放大的内部、外部条件
知识目标
认识三极管的结构和符号
情感目标
注意养成教育,加强安全、就业观的引导教育。
任务定位
教学重点
知道三极管电流放大的内部、外部条件
教学难点
知道三极管电流放大的内部、外部条件
教学关键点
知道三极管电流放大的内部、外部条件
教学过程设计
备 注
任务3.2 小信号放大电路制作与测试
复习提问:
1、PN结的特性 ?
2、二极管的符号和特性?
3、在半导体的基片上制作两个PN结会形成什么器件?
课题导入:
1、收音机接收到的信号是怎样推动扬声器发声的?
2、放大电路的核心元件是什么?
讲授新课:
【知识链接1 】晶体三极管
一、晶体管的结构和分类
1、分类
按所用半导体材料可分为硅管和锗管;
按用途可分为放大管和开关管;
按工作频率可分为低频管和高频管;
按功率大小可分为小功率管、中功率管、大功率管;
按结构可分为NPN型和PNP型。
2、结构及符号
图2-4 晶体管结构示意图及符号
N
N
P
C
E
基极B
集电极
发射极
集电区
发射区
基区
集电结
发射结
B
C
E
NPN型
PNP型
B
C
E
P
P
N
C
E
基极B
集电极
发射极
集电区
发射区
基区
集电结
发射结
【需要注意】
(1)NPN型和PNP型晶体管符号的箭头方向不同,它表示发射结加正向偏置时的电流方向。
(2)晶体管并不是两个二极管的简单组合,不能用两个二极管来代替一个晶体管。
(3)一般情况下,晶体管的发射极和集电极也不能互换使用。
二、三极管的电流放大作用
1、内部条件:
1)发射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度
2)基区非常薄
3)集电区掺杂浓度较小集电结的面积比发射结的面积大。
2、外部条件:
发射结正偏,集电结反偏
3、三极管内电流分配关系
IE=IB+IC IE≈IC
4、三极管的电流放大作用:
β=ΔIC/ΔIB,放大的实质是:以小控大,以弱控强。
三、三极管的特性
1、输入特性:UCE保持一定时,加在基极和发射极之间的电压UBE和基极电流IB之间的关系。
2、输出特性:基极电流一定时,三极管集电极电流IC与集电极电压UCE之间关系
输出特性曲线把三极管分为三个区域:截止区、放大区和饱和区
1)截止区:
条件:发射结反偏,集电结反偏 特点:IB=0,IC≈ICE0≈0
2)放大区:
条件:发射结正偏,集电结反偏 特点:IB=0,ΔIC=βΔIB
3)饱和区:
条件:发射结正偏,集电结正偏 特点:UCE很低,IC不受IB的控制
四、三极管的主要参数
1、电流放大系数:β;hFE
2、极间反向电流:ICBO;ICEO
3、极限参数:
1)集电极最大电流ICM
2)集电极-发射极反向击穿电
3)集电极最大允许耗散功率
【总结】
1、三极管的特性曲线
2、三极管的三种工作状态
3、三极管的极性、材料、类型的识别
5分钟
20分钟
20分钟
30分钟
10分钟
5分钟
思考题
与作业
教材及
参考资料
教材:
[1] 陈娇英、林振琨. 汽车电工电子技能一体化教材.浙江大学出版社,2014.9
参考资料:
[1] 谢兰清. 数字电子技术项目教程(第2版). 电子工业出版社, 2013.06.01
[2] 贾宝会. 汽车电工电子技术. 机械工业出版社,2000.7
[3] 汪红 . 电子技术(第3版). 电子工业出版社,2013.02.01
[4] 贺力克. 模拟电子技术项目教程. 机械工业出版社,2012.1
教学反思
单元内容
任务3.2 小信号放大电路制作与测试
【知识链接2 】基本放大电路(1)
单元序号
06
单元课时
2
教学手段
多媒体+板书
教学方法
演示法、讲授法、讨论法、项目法
教学课型
□理论 □实训 □理论+实训 □( 理论 )
教学目标
能力目标
能够完成电压放大电路的设计和制作;
知识目标
1. 知道电压放大电路的组成及其作用
2.知道设置静态工作点的作用
情感目标
对学生进行养成教育;安全及就业观的引导。
任务定位
教学重点
放大电路的组成及其作用
教学难点
设置静态工作点的作用
教学关键点
放大电路的组成及其作用
教学过程设计
备 注
任务3.2 小信号放大电路制作与测试
复习提问:
1、三极管的电流放大作用?
2、三极管的三种工作状态?
课题导入:
1、电子设备中,微弱的电信号是怎样放大的?
讲授新课:
【知识链接2 】基本放大电路(1)
一、基本放大电路的组成及各元器件的作用
图2-9 共射极基本放大电路
a) 双电源共射极放大电路 b) 共射极基本放大电路
RS
RB
US
+
-
+
ui
-
+
-
UBB
RL
+
uo
-
+
UCC
-
RC
C1
C2
VT
+
+
a)
RB
+
ui
-
RL
+
uo
-
+UCC
RB
C1
C2
VT
+
+
b)
80
60
40
20
晶体管VT具有放大作用,是放大电路的核心。
电源UCC和UBB一方面保证晶体管的发射结正偏,集电结反偏,使晶体管处在放大状态,同时也为输出信号提供能量,一般在几伏到十几伏之间。
基极偏置电阻RB用来调节基极偏置电流IB,使晶体管有一个合适的工作点,一般为几十千欧到几百千欧。
集电极负载电阻RC将集电极电流iC的变化转换为电压的变化,实现电压放大,一般为几千欧。
耦合电容Cl、C2用来传递交流信号,起耦合的作用;同时,又使放大电路和信号源及负载间直流相隔离,起隔直作用。为了减小传递信号的电压损失,Cl、C2应选得足够大,一般为几微法至几十微法,通常采用电解电容器。
二、电路中电压和电流符号写法的规定
1、直流分量: 符号用大写字母加大写下标表示,如IB表示基极的直流电流。
2、交流分量瞬时值: 符号用小写字母加小写下标表示,如ib表示基极的交流电流。
3、总量瞬时值: 交、直流信号并存,是直流分量和交流分量之和,符号用小写字母和大写下标表示,如iB 表示基极电流的总瞬时值。
三、共射极基本放大电路的静态分析
静态是指无信号输入(ui=0)时电路的工作状态,此时电路中只有直流电源形成的直流电流和直流电压。静态时晶体管各极电流和电压值称为静态工作点Q。
静态分析主要是确定放大电路中的静态值IBQ、ICQ和UCEQ。用估算法可以简捷地了解放大器的工作状况,分析计算放大器的各项性能指标。
1、画直流通路图
按直流信号在电路中的流通路径可画出直流通路图,具体方法是:由于电感在直流电路中相当于短路,所以可视为短路;电容在直流电路中相当于开路,可视为开路。共射极基本放大电路的直流通路图如图2-10所示。
2、估算静态工作点
由图2-10可得出电路的静态工作点
RB
+
-
+UCC
RC
+
图2-10 直流通路图
80
60
40
20
ICQ
IBQ
-
UBEQ
UCEQ
通常电压UCC >>UBEQ ,则
例2-1 如图2-9b所示共射极放大电路中,已知UCC =12V,RB =300kΩ,RC=2kΩ,β= 80,求放大电路的静态工作点。
解:根据相应估算公式可得
【结论】
改变RB的大小可以改变IBQ的值,当RB和VCC的值确定后,静态工作点也随之确定,所以这种形式的电路由称为固定偏置电路。
【总结】
1、电压放大电路的组成及其作用
2、设置静态工作点的作用
5分钟
35分钟
5分钟
35分钟
5分钟
5分钟
思考题
与作业
教材及
参考资料
教材:
[1] 陈娇英、林振琨. 汽车电工电子技能一体化教材.浙江大学出版社,2014.9
参考资料:
[1] 谢兰清. 数字电子技术项目教程(第2版). 电子工业出版社, 2013.06.01
[2] 贾宝会. 汽车电工电子技术. 机械工业出版社,2000.7
[3] 汪红 . 电子技术(第3版). 电子工业出版社,2013.02.01
[4] 贺力克. 模拟电子技术项目教程. 机械工业出版社,2012.1
教学反思
单元内容
任务3.2 小信号放大电路制作与测试
【知识链接3 】基本放大电路(2)
单元序号
07
单元课时
2
教学手段
多媒体+板书
教学方法
演示法、讲授法、讨论法、项目法
教学课型
□理论 □实训 □理论+实训 □( 理论 )
教学目标
能力目标
学会放大器静态工作点的调试方法;
提高分析放大电路的能力
知识目标
认识温度对静态工作点的影响
情感目标
对学生进行养成教育;安全及就业观的引导。
任务定位
教学重点
温度对静态工作点的影响
教学难点
温度对静态工作点的影响
教学关键点
认识温度对静态工作点的影响
教学过程设计
备 注
任务3.2 小信号放大电路制作与测试
复习提问:
1、三极管的电流放大作用?
2、三极管的三种工作状态?
课题导入:
1、电子设备中,微弱的电信号是怎样放大的?
讲授新课:
【知识链接3】基本放大电路(2)
一、共射极基本放大电路的动态分析
图2-11 交流通路图
RB
+
ui
-
RL
+
uo
-
VT
RC
ic
ib
动态是指有交流信号输入时,电路中的电流、电压随输入信号作相应变化的状态。此时放大电路是在直流电源UCC和交流输入信号ui共同作用下工作,电路中的电压uCE、电流iB和iC均包含交、直流两个分量,放大电路交、直流并存。动态分析只考虑电流和电压的交流分量。
放大电路的估算分析包括估算静态工作点和估算动态指标。电压放大倍数、输入电阻和输出电阻都是很重要的动态性能指标。
1、画交流通路图
由于对交流信号而言,直流电源和电容可视为短路。对于图2-9b所示的基本放大电路,对应的交流通路如图2-11所示。
2、估算放大器常用性能指标
1)晶体管的输入电阻rbe
晶体管基极和发射极之间交流电压ui与相应交流电流ib之比,称为晶体管的输入电阻。
估算公式为
rbb是晶体管基区电阻,在小电流(IEQ约几毫安)情况下,低频小功率管约为300 W,因此,在低频小信号时
常用小功率管的rbe约为1kW左右。
2)电压放大倍数Au
电压放大倍数反映了放大电路对电压的放大能力,定义为输出电压比输入电压,用Au表示,即
放大电路的电压放大倍数为
式中,负号“-”表示输出信号uo与输入信号ui反相,这种现象称为共射放大电路的倒相作用。
放大电路的输出端接负载时,集电极负载电阻RC与放大电路的负载电阻RL是并联的,并联后称为交流等效负载RL′, 即
放大电路的输出端未接负载时,。
3)输入电阻ri和输出电阻ro
从放大器的输入端看进去的交流等效电阻ri称为放大器的输入电阻,
一般情况下,放大电路的输入电阻大,表示向前一级电路吸取的电流小,有利于减小前一级电路的负担。
从放大电路的输出端看进去的电阻就是放大电路的输出电阻ro,
输出电阻是衡量放大电路带负载能力的性能指标。放大电路的输出电阻小越,向外输出信号时,自身消耗越少,放大电路的带负载能力越强。
例2-2 共射极基本放大电路中,已知UCC =12V,RB =300kΩ,RC=RL=2kΩ,β= 80。求接入负载电阻RL前后放大电路的电压放大倍数Au、输入电阻ri和输出电阻ro。
解:根据相应估算公式可得
未接入负载电阻RL前,电压放大倍数
接入负载电阻RL后,电压放大倍数
输入电阻
输出电阻
【结论】
放大电路接上负载电阻后,电压放大倍数将下降。
二、静态工作点的设置与波形失真
所谓失真,指输入信号经放大器输出后产生了畸变。
1、饱和失真: 静态工作点Q设置偏高,当ib按正弦规律变化时,Q'进入饱和区,输出电压uo(即uce)的负半周出现平顶畸变,如图2-12a所示。可通过增大RB减小IBQ,从而降低静态工作点,减小或消除饱和失真。
2、截止失真: Q点设置偏低,则进入截止区,输出电压uo的正半周出现平顶畸变,如图2-12b所示。可通过减小RB增大IBQ,从而提高静态工作点,减小或消除截止失真。
饱和失真和截止失真都是由于工作点进入晶体管非线性区而引起的,统称为非线性失真。若调节RB不能消除失真,也可以考虑调节VCC和RC。
三、静态工作点的稳定
放大电路设置了合适的静态工作点,还希望它能稳定工作。
图2-12 非线性失真
a) 饱和失真 b) 截止失真
0
a)
0
Q
ICQ
iC
t
0
t
Q
′
Q
"
UCEQ
0
uCE
iC
b)
0
Q
t
t
Q
′
Q
"
0
UCEQ
uCE
uCE
ICQ
iC
iC
温度变化、电源电压波动、元件老化等原因都可能使参数发生变化,其中最重要的原因是温度变化的影响。温度增加将使ic增大,静态工作点Q上移。因此,需要通过在电路结构上采用一定的措施来稳定工作点。
【总结】
1、电压放大电路的组成及其作用
2、设置静态工作点的作用
5分钟
40分钟
10分钟
15分钟
15分钟
5分钟
思考题
与作业
教材及
参考资料
教材:
[1] 陈娇英、林振琨. 汽车电工电子技能一体化教材.浙江大学出版社,2014.9
参考资料:
[1] 谢兰清. 数字电子技术项目教程(第2版). 电子工业出版社, 2013.6
[2] 贾宝会. 汽车电工电子技术. 机械工业出版社,2000.7
[3] 汪红 . 电子技术(第3版). 电子工业出版社,2013.02.01
[4] 贺力克. 模拟电子技术项目教程. 机械工业出版社,2012.1
教学反思
单元内容
任务3.2 小信号放大电路制作与测试
【知识链接4】分压式偏置放大电路
单元序号
08
单元课时
2
教学手段
多媒体+板书
教学方法
演示法、讲授法、讨论法、项目法
教学课型
□理论 □实训 □理论+实训 □( 理论 )
教学目标
能力目标
分压式偏置电路求静态工作点
知识目标
进一步认识温度对静态工作点的影响
情感目标
对学生进行养成教育;学习积极性的引导。
任务定位
教学重点
分压式偏置电路求静态工作点
教学难点
分压式偏置电路求静态工作点
教学关键点
分压式偏置电路求静态工作点
教学过程设计
备 注
任务3.2 小信号放大电路制作与测试
复习提问:
1、共发射极放大电路静态工作点如何计算。
课题导入:
同学们,当你在家里听到动听的音乐,会不会觉得很美妙呢?因为有音响给了我们音乐般的生活,同时我们也会感觉到音响的神奇,把我们的音乐放大的如此之美。究竟是何原理呢?
要使放大电路不失真的放大输入信号,必须设置合适的工作点,而影响工作点的因素很多,如何能是工作点稳定那?
讲授新课:
【知识链接4】分压式偏置放大电路
一、分压式偏置放大电路
分压式偏置放大电路实现工作点稳定的自动调节过程如下:
b)
+UCC
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