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《电子技术基础》 教案刘重

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2

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西乡县职业技术高中
2013—09—06
科

目
电子技术基础
授
课
日
期

课
时
4
课

题
滤波电路

班

级
13级电子班
教
学
目
的
1. 使学生理解滤波的含义
2. 了解滤波电路的作用、分类、工作原理
3. 知道各种滤波电路的适用范围
选
用
教
具
挂
图
直尺画图,演示讲解
重

点
各种滤波电路的特点
难

点
滤波电路的工作原理
准备知识
电容和电感的基础知识复习
教学反思
学生在整流和滤波电路内容整合一起应用时存在问题，思路不是很清晰,需要多加训练
审阅签名： 年 月 日
【组织教学】
1.电容和电感基本知识的复习
2. 滤波电路的介绍和应用
【导入新课】
1. 教学回顾:电容和电感的特性
2. 切入新课：我们在将交流电变为直流电时首先经过整流电路将大小和时间都随时间变化的交流电变成了方向不变但大小变化的脉动电流，真正要将这样的电流转变为接近于稳恒直流的直流电我们还需要通过滤波电路和稳压电路来完成 .
【讲授新课】
第一节
一、复习电容和电感的基本知识
1。电容
电容的特性：通交流阻直流，通高频阻低频
电容的充放电过程：当电容器两端加上一定电压时电容会在两个极板上积累电荷，进行充电；相反的当电容上充电完成以后，若给电容两端接入负载形成闭合回路电容就会放电给负载供电。
2.电感
电感的特性：通直流阻交流，通低频阻高频
电感的自感现象:当电感中有变化的电流通过时电感自身会产生感生电动势阻碍原电流的变化.

二、 新课引入
整流电路完成了交流向脉动直流的转换,然于uo中仍然含有较大的交流成分，当负载需要波动很少且平滑的直流电时，则必须加入滤波电路。

三、 新课讲述
a. 滤波电路的任务
将脉动直流电　　转　　换　　　平滑的直流电

b. 滤波原理：利用储能元件的能量不能突变的特性，在通电时储存电能,当电压（整流电压)下降时,它释放能量,达到目的。

　　　　　　　　　电容滤波
电感滤波
c. 滤波电路的常见类型　　　　　　　　　LC型滤波器
　　　　　　　　　　　　复式滤波　　LC－Л型滤波器
　　　　　　　　　　　　　　　　　　RC－Л型滤波器
d. 电容滤波
（1） 电路结构
滤波电容C接于整流输出端与负载并联。

（2） 工作原理
u2上升, u2大于电容上的电压uc，u2对电容充电，uo= uc» u2
u2下降， u2小于电容上的电压.二极管承受反向电压而截止。
电容C通过RL放电， uc按指数规律下降，时间常数t = RL C

（3） 输出电压分析
　空载情况：

有载情况

（4）电容滤波特点分析
（1） 波形脉动减小；
（2） Uo电压上升，且与RL、C在大小有关;
（3） 二极管的导通角减小；

第二节

e. 电感滤波
（1） 电路结构

滤波电感L与负载串联连接

（2） 工作原理
滤波电感也是一种储能元件，当通过的电感的电流发生变化时，在电感中将产生电动势，阻止电流变化，当电流增加,感应电动势阻止电流增加，同时储存能量，当电流减小时，感应电动势阻止电流减小,同时释放能量，所以通过滤波后，输出电压和电流的脉动都将大为减小.
（3） 输出电压分析

（4） 电感滤波特点分析
带负载能力较好，对变动的负载滤波效果好,整流管不受到浪涌电流的损害。

f. 复式滤波
（1） LC型滤波电路
电路结构
在电感滤波的基础上,在RL上并联
一个滤波电容C构成.
工作原理
输出电压的交流成分量在（RL//） 和之间分压得到，所以输出电压脉动成分比仅用电感滤波更小。
LC型滤波特点分析
在负载电流较小或较大时,均良好的滤波作用,对负载适应性较强。

（2） LC－Л型滤波电路
电路结构
在LC型滤波电路的输入端再加一个电
容，就可以构成LC－Л型滤波电路
工作原理
在电容C1两端所得到的已较平滑的输出电压，再经过电感L和电容C2进行滤波，使输出电压的脉动将大大减小而更加平滑。

（3） RC－Л型滤波电路

电路结构
在LC－Л型滤波电路的基础上用一
个合适的电阻代替电感线圈。

工作原理
经电容C1一次滤波后，较小的脉动电压又被R衰减，再经C2二次滤波，使滤波
效果更好。

RC－Л型滤波特点分析
因有电流流过电阻，会产生直流分量的压降和功率损耗，故适用于输出电流小且负载较稳定的场合，同时具有降压限流的作用.

g. 结论：
(1) 滤波原理电路主要利用电容的储能特性。
(2) 各种滤波电路原理及特点。
第三节

四、课堂训练
㈠、是非题
1．滤波电路中滤波电容通常与负载串联连接。　　　　　(　　)
2．滤波的原理主要利用了电容与电感的储能特性。　　　(　　）
3．滤波主要是滤除整流输出电压中的纹波，保留其中的直流成分的过程。（　　）
4．复式滤波有RC－Л型滤滤和LC－Л型滤波.　　　　（　　）
㈡、 选择题
1．引入滤波电容后整流二极管的导通角将会（　　)。
　A减少　　　　　　　　B增大　　　　　　C不变
2．已知某桥式整流滤波电路的输入电压为12V，在负载开路的情况下，输出电压Uo为（　　）V.
　A　17V　　　　　B　14.4　　　　C　12　　　　D　18
五、滤波电路总结及答疑
1。电容滤波电路的特点：适合用于小电流负载，滤波时流过二极管的电流较大，需要选择较大容量的二极管。
2.电感滤波电路的特点:适用于大电流负载的滤波电路。
3。复式滤波电路的特点：复式滤波电路较前两种滤波电路滤波效果较好,但LC型滤波器的体积和重量大，LCπ型滤波器对二级管电流冲击较大，RC型滤波器只适应于小电流负载电路。
第四节
六．三极管放大电路的复习
1。 三极管有三个电极，分别从三极管内部引出,其结构示意如下图所示
按两个PN结组合方式的不同，三极管可分为PNP型、NPN型两类

发射结
集电区
基区
发射区
发射极 e
基极 b
集电极 c
P
N
P
集电结

2。三极管的工作状态
(1）截止状态:当三极管发射结和集电结都接反向偏置时,三极管工作在截止状态相当于开关的断开状态.
(2）饱和状态：当三极管的发射结和集电结同时接正向偏置时，三极管工作在饱和状态相当于开关的闭合状态。
（3)放大状态：当三极管的发射结正偏集电结反偏时,三极管工作在放大状态，可以对电压电流进行放大。
3。工作点稳定的三极管放大电路
（1）分压式偏置放大电路的组成

I1
IBQ
I2
C2

RL
+

uo

－

C1
VT

Rc
Ce

Re

Rb1
+VCC
+

ui

－

Rb2
+
+
+

Rb1 、Rb2分别为上、下偏置电阻, Vcc通过Rb1 和Rb2分压后，为三极管VT提供基极偏置电压。
Re为发射极电阻，起稳定静态工作点作用。
Ce称为射极旁路电容，由于Ce容量较大，对交流信号来讲，相当于短路，从而减小了电阻Re对交流信号放大能力的影响。

（2）稳定静态工作点的过程
B点电位UBQ为：
分压式偏置放大电路的基极电压由Rb1、Rb2分压决定，而与三极管的参数无关。
当温度升高,分压式偏置放大电路稳定工作点的过程可表示为:
T（温度)↑（或β↑）→ICQ↑→IEQ↑→UEQ↑→UBEQ↓→IBQ↓→ICQ↓.
在上述稳定静态工作点的过程中,发射极电阻Re起着重要的反馈作用.当输出回路电流IC发生变化时，通过Re上的电压变化来影响b-e间的电压，从而使基极电流IB向相反方向变化，从而抑制了集电极电流ICQ的增大，自动稳定了电路的静态工作点.
4.三极管在电路应用时，有三种组态（连接方式），以基极为公共端的共基极组态、以发射极为公共端的共发射极组态和以集电极为公共端的共集电极组态,如图所示。

ui
uo
b
c
e
+
_
+
_
ui
uo
b
c
e
+
_
+
_
ui
uo
e
c
b
+
_
+
_

共发射极 共集电极 共基极
由于三极管的接地方式不同，三极管的伏安特性也不同，其中共发射极（简称共射）特性曲线是最常用的。

作业：练习册P6练习题

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