1、模拟电子技术基础实训指导模拟电子技术基础实训指导 1 2项目一项目一 常用半导体器件测量常用半导体器件测量任务一任务一 测量晶体二极管、三极管测量晶体二极管、三极管任务二任务二 测量晶体二极管伏安特性测量晶体二极管伏安特性项目一项目一常用半导体器件的检测常用半导体器件的检测实训目的实训目的 1.认知半导体二极管、三极管器件;了解半导体器认知半导体二极管、三极管器件;了解半导体器件(晶体管)的分类。件(晶体管)的分类。2.掌握半导体二极管的单向导电性;三极管的放大掌握半导体二极管的单向导电性;三极管的放大特性。特性。3.熟悉万用表及稳压电源的使用方法。熟悉万用表及稳压电源的使用方法。4.熟悉用万
2、用表简易测量晶体管二极管、三极管的熟悉用万用表简易测量晶体管二极管、三极管的方法。方法。5.熟悉晶体二极管伏安特性的测试方法。熟悉晶体二极管伏安特性的测试方法。3实训器材实训器材稳压电源、万用表、稳压电源、万用表、面包板、电阻面包板、电阻及常见晶体二极管、三极管等。及常见晶体二极管、三极管等。4任务一任务一检测晶体二极管、三极管检测晶体二极管、三极管一、晶体二极管、三极管测量原理一、晶体二极管、三极管测量原理 1.二极管的检测二极管的检测 对晶体二极管进行检测,主要是鉴别它的正、负极对晶体二极管进行检测,主要是鉴别它的正、负极性及其单向导电性能的好坏。性及其单向导电性能的好坏。(1)判断二极管
3、的极性)判断二极管的极性 通过测量二极管的正、反向电阻的阻值,就可以判通过测量二极管的正、反向电阻的阻值,就可以判断二极管的正、负极性。晶体二极管加正向电压时会导断二极管的正、负极性。晶体二极管加正向电压时会导通,正向电阻小,而晶体二极管加反向电压时会截止,通,正向电阻小,而晶体二极管加反向电压时会截止,反向电阻大,所以通过测量晶体二极管的正、反向直流反向电阻大,所以通过测量晶体二极管的正、反向直流电阻既可以判断二极管的极性。电阻既可以判断二极管的极性。5 通常锗材料的二极管的正、反向电阻,均较硅管小些。通常锗材料的二极管的正、反向电阻,均较硅管小些。小功率锗二极管正向电阻约为小功率锗二极管正
4、向电阻约为300500,硅管约为,硅管约为1k或更大些。锗二极管反向电阻为几十千欧,硅二极管反向或更大些。锗二极管反向电阻为几十千欧,硅二极管反向电阻在电阻在500k以上。而且二极管的正、反向电阻的差值越以上。而且二极管的正、反向电阻的差值越大越好。大越好。测量正、反向电阻时应该注意,由于二极管是非线测量正、反向电阻时应该注意,由于二极管是非线性元件,其直流电阻值与通过管子的电流有关,所以用不性元件,其直流电阻值与通过管子的电流有关,所以用不同型号的万用表或不同倍率的电阻挡所测得的直流电阻值同型号的万用表或不同倍率的电阻挡所测得的直流电阻值是不同的。是不同的。6(2)判断二极管的好坏)判断二极
5、管的好坏 根据正向电阻小、反向电阻大的特点不仅可以判断出根据正向电阻小、反向电阻大的特点不仅可以判断出二极管的极性,还可以粗略地判断二极管的好坏。二极管的极性,还可以粗略地判断二极管的好坏。在测量未知极性的二极管时,选在测量未知极性的二极管时,选R100或或R1k挡,两挡,两根表笔接二极管两端,若万用表指示几百欧姆小电阻,则根表笔接二极管两端,若万用表指示几百欧姆小电阻,则为二极管的正向电阻,即红表笔所接的一端为二极管负极,为二极管的正向电阻,即红表笔所接的一端为二极管负极,黑表笔所接的一端为二极管正极;黑表笔所接的一端为二极管正极;反之,若万用表指示几十千欧姆以上大电阻,则红表反之,若万用表
6、指示几十千欧姆以上大电阻,则红表笔为二极管正极,黑表笔为二极管负极。笔为二极管正极,黑表笔为二极管负极。7(2)判断二极管的好坏)判断二极管的好坏 如果测出的二极管正向电阻小,反向电阻大,说明如果测出的二极管正向电阻小,反向电阻大,说明二极管是好的。如果正、反向电阻都很小,说明二极管二极管是好的。如果正、反向电阻都很小,说明二极管内部已经短路;若正、反向电阻都很大,说明二极管内内部已经短路;若正、反向电阻都很大,说明二极管内部已经断路。在这两种情况下二极管就不能使用了。部已经断路。在这两种情况下二极管就不能使用了。注意:用万用表欧姆挡测量二极管时,一般用注意:用万用表欧姆挡测量二极管时,一般用
7、R100挡或挡或R1k挡,不要用挡,不要用R1挡或挡或R10k挡,因为挡,因为R1挡,内部电阻小,使用时电流大,有可能损坏二极管,挡,内部电阻小,使用时电流大,有可能损坏二极管,而而R10k使用的高电压,也可能损坏二极管。使用的高电压,也可能损坏二极管。89图图1-1 万用表欧姆万用表欧姆挡测挡测二极管示意二极管示意图图 注意:注意:EC是欧姆是欧姆挡挡万用表内部万用表内部电电池,黑表笔池,黑表笔为电为电池正极,池正极,红红表笔表笔为电为电池池负负极。极。2.三极管的检测三极管的检测 用万用表检测晶体三极管主要是判别晶体三极管的管用万用表检测晶体三极管主要是判别晶体三极管的管脚和管子类型,以及
8、估测三极管的电流放大系数脚和管子类型,以及估测三极管的电流放大系数。(1)用万用表判别三极管的管脚和管子类型)用万用表判别三极管的管脚和管子类型 用万用表判别三极管的管脚和管子类型的根据是:把用万用表判别三极管的管脚和管子类型的根据是:把晶体管的结构看成是两个背靠背的晶体管的结构看成是两个背靠背的PN结(或二极管),对结(或二极管),对NPN管来说,基极是两个管来说,基极是两个PN结的公共阳极,如图结的公共阳极,如图1-2(a)所示,对所示,对PNP管来说,基极是两个管来说,基极是两个PN结的公共阴极,如图结的公共阴极,如图1-2(b)所示。)所示。因此,判别公共电极是正极还是负极,即可以知道
9、该因此,判别公共电极是正极还是负极,即可以知道该三极管是三极管是NPN型,还是型,还是PNP型。型。1011(a a)NPN管管 (b b)PNP管管 图图1-2 1-2 判判别别三极管基极三极管基极判断三极管的基极判断三极管的基极b和管子的类型。和管子的类型。用万用表用万用表R100挡,黑表笔接触某一管脚,用红表挡,黑表笔接触某一管脚,用红表笔分别接触另外两个管脚,如两次测得的电阻值都很小,笔分别接触另外两个管脚,如两次测得的电阻值都很小,则与黑表笔接触的管脚是基极,同时可以知道此三极管则与黑表笔接触的管脚是基极,同时可以知道此三极管为为NPN型。型。若用红表笔接触某一管脚,而用黑表笔接触另
10、外两个若用红表笔接触某一管脚,而用黑表笔接触另外两个管脚,两次测得的读数同样都很小的时候,则与红表笔管脚,两次测得的读数同样都很小的时候,则与红表笔接触的那一管脚是基极,同时可以知道此三极管为接触的那一管脚是基极,同时可以知道此三极管为PNP型。型。12判断三极管的发射极判断三极管的发射极e和集电极和集电极c。以以NPN型为例,确定基极型为例,确定基极b以后,假定其余的两只脚以后,假定其余的两只脚中的一只管脚是集电极中的一只管脚是集电极c,将黑表笔接到此管脚上,红表,将黑表笔接到此管脚上,红表笔接到假定的发射极笔接到假定的发射极e上,用手指捏住上,用手指捏住b、c二个电极(但二个电极(但不能使
11、不能使b、c相碰)。相碰)。然后将假定的然后将假定的c、e对换,仍用手捏住重新假定的对换,仍用手捏住重新假定的b、c两极,再读出此时指针偏转的读数,并与前一次读数比较。两极,再读出此时指针偏转的读数,并与前一次读数比较。若第一次指针偏转较大,则原来的假定是对的,即黑表笔若第一次指针偏转较大,则原来的假定是对的,即黑表笔所接的是所接的是c极,红表笔所接的是极,红表笔所接的是e极。极。如果测的是如果测的是PNP型管,则需要将红表笔接假定的型管,则需要将红表笔接假定的c极,极,黑表笔接假定的黑表笔接假定的e极,方法同前。极,方法同前。1314(a)示意)示意图图 (b)等效)等效电电路路 图图1-3
12、 1-3 判断三极管(判断三极管(NPNNPN)的)的发发射极射极e e和集和集电电极极c c(2)万用表估测电流放大系数)万用表估测电流放大系数 将万用表拨到将万用表拨到R100或或R1k挡挡。按管型将万用表接到对应的电极上(对按管型将万用表接到对应的电极上(对NPN型管,黑型管,黑表笔接集电极,红表笔接发射极,对表笔接集电极,红表笔接发射极,对PNP型管,黑表笔接型管,黑表笔接发射极,红表笔接集电极)发射极,红表笔接集电极)。用手捏住基极和集电极,观察指针摆动幅度大小。用手捏住基极和集电极,观察指针摆动幅度大小。摆动越大,则摆动越大,则越大。越大。15(2)万用表估测电流放大系数)万用表估
13、测电流放大系数 一般的万用表都具备测量一般的万用表都具备测量的功能,只需要将晶体管的功能,只需要将晶体管插入测试孔中就可以从表头刻度盘上直接读出插入测试孔中就可以从表头刻度盘上直接读出值。值。若依此方法来判别发射极和集电极也很容易,只要将若依此方法来判别发射极和集电极也很容易,只要将e、c管脚对调一下,在表针偏转较大的那一次测量中,管脚对调一下,在表针偏转较大的那一次测量中,从万用表插孔旁的标记就可以直接辨别出晶体管的发射从万用表插孔旁的标记就可以直接辨别出晶体管的发射极和集电极。极和集电极。16二、测量内容与步骤二、测量内容与步骤 1.二极管极性的测量,管型和质量的识别二极管极性的测量,管型
14、和质量的识别 (1)用万用表判别所给二极管的极性。按照实)用万用表判别所给二极管的极性。按照实验原理中介绍的方法进行测量。验原理中介绍的方法进行测量。(2)判断所给二极管的好坏。)判断所给二极管的好坏。分别用万用表分别用万用表R100挡或挡或R1k挡,测量上述二极挡,测量上述二极管的正、反向电阻,即可以判断其性能好坏,把测管的正、反向电阻,即可以判断其性能好坏,把测量结果记入表量结果记入表1-1中。中。17序序号号型型号号挡挡位位正向正向电电阻阻/反向反向电电阻阻/性能性能1R100R1k2R100R1k3R100R1k4R100R1k18表表1-1 1-1 晶体二极管正、反向晶体二极管正、反
15、向电电阻阻测试记录测试记录表表注:正向注:正向电电阻越小,反向阻越小,反向电电阻越大,阻越大,则则二极管性能越好。二极管性能越好。(2)判断三极管集电极)判断三极管集电极c和发射极和发射极e。(3)将万用表拨到)将万用表拨到R100挡,测量不同型号晶体三极管挡,测量不同型号晶体三极管b-e、b-c间正、反向电阻,并记入表间正、反向电阻,并记入表1-2中。中。19序号序号型号型号电电流流放大放大系数系数类类型型电电极(极(b-e)之)之间电间电阻阻/电电极(极(b-c)之)之间电间电阻阻/性能性能正向正向电电阻阻反向反向电电阻阻正向正向电电阻阻反向反向电电阻阻1234表表1-2 1-2 三极管三
16、极管测试记录测试记录表表注:正向注:正向电电阻越小,反向阻越小,反向电电阻越大,阻越大,则则三极管性能越好。三极管性能越好。三、实训报告三、实训报告 1.按要求撰写实训报告。按要求撰写实训报告。2.分析表分析表1-1、1-2中实验结果,中实验结果,确定哪些晶体管是好确定哪些晶体管是好的,哪些是坏的。的,哪些是坏的。3.根据表根据表1-2测试结果,确定哪几个型号三极管是测试结果,确定哪几个型号三极管是NPN型,哪几个型号三极管是型,哪几个型号三极管是PNP型。型。20任务二任务二测量晶体二极管伏安特性测量晶体二极管伏安特性一、晶体二极管伏安特性一、晶体二极管伏安特性 加在二极管两端的电压和流过二
17、极管的电流之间的关系加在二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系称为二极管的伏安特性。称为二极管的伏安特性。211.正向特性正向特性如图如图1-4中中oa段所示,当段所示,当导通电压导通电压Uon超过某一数值时,超过某一数值时,才有明显的正向电流,这个电才有明显的正向电流,这个电压称为导通电压或开启电压。压称为导通电压或开启电压。常温下硅管的常温下硅管的Uon为为0.50.6V;锗管;锗管Uon为为0.10.2V。图图1-4晶体二极管伏安特性曲线晶体二极管伏安特性曲线1.正向特性正向特性 当外加电压超过当外加电压超过Uon后,正向电流迅速增大,这时后,正向电流迅速增大,这时二极管处于正向导
18、通状态,随着电压二极管处于正向导通状态,随着电压u的增加,电流的增加,电流i按按照指数的规律增加,当电流较大时,电流随着电压的照指数的规律增加,当电流较大时,电流随着电压的增加几乎直线上升。增加几乎直线上升。二极管导通后硅管的正向压降为二极管导通后硅管的正向压降为0.60.8V(通常(通常取取0.7V),锗管的正向压降为),锗管的正向压降为0.20.3V(通常取(通常取0.2V),用),用UT表示。表示。222.反向特性反向特性 反向特性如图反向特性如图1-4中中ob段所示段所示。反向电流基本不随反反向电流基本不随反向电压的变化而变化,向电压的变化而变化,这个电流称为反向饱和这个电流称为反向饱
19、和电流,用电流,用IS表示。表示。23注意:反向饱和电流随着温度升高迅速增大。注意:反向饱和电流随着温度升高迅速增大。图图1-4晶体二极管伏安特性曲线晶体二极管伏安特性曲线IS很小,而且相同温度下,硅管比锗管的反向电流更小。很小,而且相同温度下,硅管比锗管的反向电流更小。3.反向击穿特性反向击穿特性 在一定温度下,当二极管加的反向电压超过某一数值在一定温度下,当二极管加的反向电压超过某一数值时,反向电流将急剧增加,这种现象称为二极管反向击穿。时,反向电流将急剧增加,这种现象称为二极管反向击穿。击穿时的电压称为反向击穿电压,用击穿时的电压称为反向击穿电压,用UBR表示。表示。24注意:二极管在正
20、注意:二极管在正常使用时应避免出现反常使用时应避免出现反向击穿,管子击穿后并向击穿,管子击穿后并不一定损坏,不一定损坏,但但在没有在没有限流措施时,反向电流限流措施时,反向电流超过一定限度,超过一定限度,PN结过结过热,热,就就会烧毁,造成永会烧毁,造成永久性损坏。久性损坏。图图1-4晶体二极管伏安特性曲线晶体二极管伏安特性曲线二、测量内容与步骤二、测量内容与步骤测量二极管伏安特性电路如图所示。测量二极管伏安特性电路如图所示。VD为二极管,为二极管,E为为直流稳压电源,输出电压值可调,直流稳压电源,输出电压值可调,R为限流电阻,阻值为为限流电阻,阻值为200欧姆,用于保护二极管,电压表与二极管
21、并联连接,欧姆,用于保护二极管,电压表与二极管并联连接,电流表与二极管串联连接,注意表笔极性。电流表与二极管串联连接,注意表笔极性。25(a a)正向特性)正向特性 (b b)反向特性)反向特性图图1-5 晶体二极管伏安特性晶体二极管伏安特性测测量量电电路路1.二极管正向特性测量二极管正向特性测量(1)检测二极管的极性及质量好坏。)检测二极管的极性及质量好坏。(2)在面包板上按图电路连线,检查无误后,开启直)在面包板上按图电路连线,检查无误后,开启直流稳压电源,调节输出电压,对于每个电流值测量出对流稳压电源,调节输出电压,对于每个电流值测量出对应的电压值,将测得的数据记入表应的电压值,将测得的
22、数据记入表1-3 中。中。表表1-3 二极管正向特性测量记录表(型号:二极管正向特性测量记录表(型号:)26I/(mA00.020.100.501361020U/V注:测量二极管正向特性时,稳压电源输出应该由小至大逐渐注:测量二极管正向特性时,稳压电源输出应该由小至大逐渐增加,而且应该时刻注意电流表读数不得超过增加,而且应该时刻注意电流表读数不得超过50mA。2.二极管反向特性测量二极管反向特性测量 按照图按照图1-5(b)电路连线,测反向特性时,调节可调)电路连线,测反向特性时,调节可调直流稳压电源输出电压直流稳压电源输出电压U,从,从0伏开始缓慢地增加(不能伏开始缓慢地增加(不能超过超过2
23、0V),),将测量数据记入表将测量数据记入表1-4中。中。27 U/V 0 0 0.30.3 0.6 0.6 1 13 36 6 10 10 I/mA表表1-4 二极管反向特性二极管反向特性测测量量记录记录表(型号:表(型号:)注:注:测测量反向特性量反向特性时时,其反向,其反向电压电压不得太大。不得太大。三、实训报告三、实训报告1按要求撰写实训报告。按要求撰写实训报告。2根据表根据表1-3、1-4中实验结果,试画出二极管伏安中实验结果,试画出二极管伏安特性曲线。特性曲线。28 29 30项目二项目二 放大电路的设计与制作放大电路的设计与制作任务一任务一基本放大电路的设计与制作基本放大电路的设
24、计与制作任务二任务二电子助记器的设计与制作电子助记器的设计与制作任务三任务三功率放大器的设计与制作功率放大器的设计与制作30 31任务一任务一基本放大电路的设计与制作基本放大电路的设计与制作3132一、放大电路简介一、放大电路简介1.主要技术指标主要技术指标(1)放大电路为分压式电流负反馈偏置。)放大电路为分压式电流负反馈偏置。(2)直流电源电压)直流电源电压15V;静态工作点(;静态工作点(Q点)可以点)可以调整。调整。(3)空载电压放大倍数为)空载电压放大倍数为20;有载电压放大倍数为;有载电压放大倍数为15。(4)输入电阻为)输入电阻为6k。输出电阻为。输出电阻为3k。32图图2-12-
25、1 分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路2.电路组成及工作原理电路组成及工作原理33l分压式电流负反馈偏置放大电路原理图如图分压式电流负反馈偏置放大电路原理图如图2-1所示。所示。电路主要由三部分组成:信号源、放大电路和负载。电路主要由三部分组成:信号源、放大电路和负载。l 其中放大电路包括:晶体三极管其中放大电路包括:晶体三极管VT(核心器件),基(核心器件),基极上偏置极上偏置电电阻阻 RP(电电位器)和位器)和R2,下偏置,下偏置电电阻阻R3,集,集电电极极负载电负载电阻阻R4射极射极电电阻阻R5、R6,输输入耦合入耦合电电容容C1,输输出耦合出耦合电电容容C2和射极旁路和射极旁路电电容
26、容C3。l负载电负载电阻阻RL和和电电源源VCC(15V)。(1)电路组成)电路组成3435 固定偏置电路的工作点设定后,往往受电源电压固定偏置电路的工作点设定后,往往受电源电压和环境温度等外界的影响而发生偏移,导致放大电路和环境温度等外界的影响而发生偏移,导致放大电路的输出波形产生饱和失真和截止失真。的输出波形产生饱和失真和截止失真。图图2-12-1所示的分压式偏置放大电路可以在一定程度所示的分压式偏置放大电路可以在一定程度上防止这一现象的发生。上防止这一现象的发生。交流信号从交流信号从us端端输输入,入,经输经输入耦合入耦合电电容容C1到三极管到三极管的基极,通的基极,通过过三极管放大后,
27、三极管放大后,经输经输出耦合出耦合C2输输出出。(2)工作原理)工作原理3536元件名称元件名称型号参数型号参数位号位号数量数量三极管三极管9013(参考值参考值100100)VT1可调电阻可调电阻100k100kRP1 1电容电容1010F FC1、C2 22 2电容电容100100F FC3 31电阻电阻 5.1k5.1kR11 1电阻电阻15 k15 kR2 2、R3 32 2电阻电阻3.3 k3.3 kR4 41 1电阻电阻150150R5 51 1电阻电阻1.5k1.5kR6 61 1电阻电阻2 k2 kRL L1 1接线端子接线端子电源接口电源接口P1P11 1印刷电路板印刷电路板
28、PCBPCB76.551mm13.元器件清单元器件清单3637二、实训内容与步骤二、实训内容与步骤1.1.首先要熟读原理图和首先要熟读原理图和PCBPCB印刷电路板,熟悉电路印刷电路板,熟悉电路和零件装配位置,了解电路组成及工作原理。和零件装配位置,了解电路组成及工作原理。2.2.核对检查元器件核对检查元器件(1 1)参照电路原理图)参照电路原理图2-12-1核对元器件,如表核对元器件,如表2-12-1所列,所列,如有缺少必须补足。如有缺少必须补足。(2 2)外观检查。要求元器件)外观检查。要求元器件外观完整无损,引线无锈蚀和外观完整无损,引线无锈蚀和断脚等现象。断脚等现象。图图2-12-1
29、分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路37电阻电阻色环序列色环序列标称值标称值挡位挡位量程量程测量值测量值误差误差质量质量R1 R2 R3 R4 R5 5 R6 6 RL L RP P电位器电位器 表表2-1 电电阻器阻器测测量量记录记录表表3.元器件的检测元器件的检测(1)电阻)电阻38(2)电容器)电容器l检测电检测电容器的容量及容器的容量及稳态电稳态电阻阻值值,结果,结果记记入表入表2-3中。中。分类分类位号位号容量容量/F稳态电阻稳态电阻质量质量电解电容电解电容C1 1 C2 2 C3 3 表表2-3 电电容的容量和容的容量和稳态电稳态电阻(阻(R1k挡挡位)位)值测值测量量记录记录表表
30、3940(3)三极管)三极管l三极管对信号具有放大作用,它是放大电路的核心器件。三极管对信号具有放大作用,它是放大电路的核心器件。l检测三极管电流放大系数、正向和反向的电阻值,将测量检测三极管电流放大系数、正向和反向的电阻值,将测量结果记入表结果记入表2-4中。中。位号位号型号型号放大系数放大系数挡挡位位RBE/REB/RBC/RCB/质质量量VT 注:低频管注:低频管9013的的PN 结电阻一般结电阻一般R正正=1.2k左右、左右、R R反反=。表表2-4 三极管三极管测测量量记录记录表表 40414.安装与焊接安装与焊接l注意:不要用汗手摸电注意:不要用汗手摸电路板上焊盘。路板上焊盘。电阻
31、:注意色环方向电阻:注意色环方向保持一致,若立式安装,保持一致,若立式安装,误差标记一端在下面。误差标记一端在下面。三极管:注意管脚三极管:注意管脚(e、b、c),安装高度尽安装高度尽量低。量低。电解电容器:注意正电解电容器:注意正负极性(负极性(+、-)和安装高)和安装高度尽量低。度尽量低。图2-2 电路板安装图41元器件的安装顺序元器件的安装顺序(1)元器件成形与引脚处理。装机前要对各元器件引)元器件成形与引脚处理。装机前要对各元器件引脚进行成形处理,再将各元器件引脚准备焊接处进行刮脚进行成形处理,再将各元器件引脚准备焊接处进行刮削去污、去氧化层,然后在各引脚准备焊接处上锡。削去污、去氧化
32、层,然后在各引脚准备焊接处上锡。(2)元件插装与固定。将经过成形、处理过的元器件)元件插装与固定。将经过成形、处理过的元器件按图所示进行插装,插装顺序按按图所示进行插装,插装顺序按“先小后大先小后大”原则进行。原则进行。插装时各元器件均不能插错,特别要注意有极性元件不插装时各元器件均不能插错,特别要注意有极性元件不能插反,如二极管、三极管、电解电容等。能插反,如二极管、三极管、电解电容等。(3)安装后,防止安装有误,给后续工作带来麻烦,)安装后,防止安装有误,给后续工作带来麻烦,一定经辅导老师或同学相互之间检查后才允许焊接。一定经辅导老师或同学相互之间检查后才允许焊接。42(4)焊接技术。参考
33、项目七知识链接七焊接技术。)焊接技术。参考项目七知识链接七焊接技术。(5)按图)按图2-2把元器件安装到对应的位置,可先焊接把元器件安装到对应的位置,可先焊接电阻,再焊接电容和三极管等。电阻,再焊接电容和三极管等。焊接时注意电解电容极性焊接时注意电解电容极性(电解电容长脚为正极,电解电容长脚为正极,插入插入PCB带带“+”端端),三极管注意三个管脚(,三极管注意三个管脚(e、b、c)方向。焊接电源接线座及接线注意正负极:红为)方向。焊接电源接线座及接线注意正负极:红为+黑为黑为-。(6)元器件的焊接与整理。细心处理好每一个焊点,)元器件的焊接与整理。细心处理好每一个焊点,保证焊接质量,焊好后剪
34、掉多余的引线。保证焊接质量,焊好后剪掉多余的引线。43445.电路的调试与测量电路的调试与测量电路焊接完成后,检查无误后,按照图电路焊接完成后,检查无误后,按照图2-2先将电先将电路板上的断口路板上的断口A、B、D、E、F、G、J、M、K点点用焊锡焊连,注意用焊锡焊连,注意H点不能焊连。点不能焊连。图图2-2 2-2 电路板电路板焊好后则可焊好后则可接通直流电接通直流电源源15V,进,进行电路调试行电路调试和测量。和测量。44(1)静态工作点的调试静态工作点的调试l静态工作点调试电路如图静态工作点调试电路如图2-3所示。静态工作点与电路参所示。静态工作点与电路参数的关系式为组式数的关系式为组式
35、2-1所示。所示。图图2-3 3 直流(静态)通路直流(静态)通路组式组式2-1 2-1 电流与电压的关系电流与电压的关系45l首先用万用表电压档测试电源电压首先用万用表电压档测试电源电压VCC=15V,然后调整,然后调整RP,使三极管,使三极管VT的发射极电压的发射极电压UE=3V左右。左右。l测量三极管测量三极管UBE、UCE(三极管极间电压三极管极间电压),将结果记入表,将结果记入表2-5中。中。项目项目实际测量值实际测量值计算值计算值UEQUBEQUCEQIEQICQIBQ 数值数值 表表2-5 静静态态工作点工作点测测量量记录记录表表46(2)放大电路的动态测试放大电路的动态测试l放
36、大电路输入、输出电压动态测试连接图如图放大电路输入、输出电压动态测试连接图如图2-4所示。所示。图图2-4 4 交流(动态)电压测量接线图交流(动态)电压测量接线图47l保持放大器的静态工保持放大器的静态工作点不作点不变变,先不接,先不接RL,调节调节信号信号发发生器,使其生器,使其输输出出频频率率f1kHz、幅、幅值为值为20mV的正弦波,的正弦波,接到接到电电路的路的输输入端入端us。l示波器和毫伏表示波器和毫伏表调调整好接到整好接到电电路的路的输输出端,出端,这时观这时观察察输输出波形是否失真,若不失真用毫伏表分出波形是否失真,若不失真用毫伏表分别测别测量量US、Ui、Uo的的值值,将,
37、将测测量量结结果果记记入表入表2-6中。中。l 增大增大输输入信号幅度,用示波器入信号幅度,用示波器观观察察输输出波形,在波出波形,在波形即将失真而又不失真形即将失真而又不失真时时,用毫伏表,用毫伏表测输测输出端出端电压为电压为最最大不失真大不失真输输出出电压电压Uomax,将,将结结果果记录记录表表2-6中。中。48l 放大器放大器输输出端接入出端接入负载电负载电阻阻RL=2k k,调节调节信号信号发发生器,使其生器,使其输输出出频频率率f1k kHz、幅、幅值为值为20mV的正弦的正弦波,接到波,接到输输入端。入端。l用示波器用示波器观观察察输输出波形有无失真,不失真的情况下出波形有无失真
38、,不失真的情况下测测试试Us s、Ui、UoL,将,将测测量量结结果果记录记录表表2-6中。中。l根据根据测测量量结结果果计计算出算出电压电压放大倍数放大倍数AuL,记记入入表表2-6中。中。l分析分析负载对负载对放大放大电电路路电压电压放大倍数的影响。放大倍数的影响。49表表2-6 放大放大电电路路动态动态指指标标测测量量记录记录表表测试测试条件条件 不接不接负载负载RL接入接入负载负载RL=2k k计计算算值值Us sUiUoUomaxUs sUiUoLUoLmaxAuAuLRiRo测测量量值值 l增大增大输输入信号幅度,用示波器入信号幅度,用示波器观观察察带载输带载输出波出波形,在波形即
39、将失真形,在波形即将失真时时,用毫伏表,用毫伏表测测出出输输出端出端电压电压为为最大不失真最大不失真输输出出电压电压UoLmax,结结果果记记入入表表2-6中。中。50(3)测试测试放大放大电电路路输输入入电电阻和阻和输输出出电电阻阻l输入电阻的输入电阻的测测量,由表量,由表2-6测测量的量的Us和和Ui值值,根据公,根据公式式式式2-3计计算出算出Ri,将,将结果记录表结果记录表2-62-6中。中。l 输出电阻的测量,由表输出电阻的测量,由表2-62-6测量的测量的 Uo和和UoL的的值值,根,根据公式式据公式式2-4计计算出算出Ro,将,将结结果果记录记录表表2-6中。中。(式(式2-3)
40、(式(式2-4)51(4)验证电路参数对验证电路参数对Q点点(输出信号波形输出信号波形)的影响的影响l在在RL L=的情况下,放大器的输入端接入信号的情况下,放大器的输入端接入信号频频率率f1k kHz、幅值为、幅值为20mV的正弦波,示波器接放大器的输出端,的正弦波,示波器接放大器的输出端,调节调节RP P,观察,观察Uo的波形变化,记录截止失真和饱和失真的的波形变化,记录截止失真和饱和失真的波形。并绘制测试的波形。记录表波形。并绘制测试的波形。记录表2-7中中测试条件测试条件输出波形记录输出波形记录失真类型失真类型ICQ Q(mA)(mA)RP P增大增大 RP P减少减少 表表2-7 波
41、形失真分析波形失真分析实验实验数据数据记录记录 注:如果波形失真不明显可增大或减少输入信号幅值。注:如果波形失真不明显可增大或减少输入信号幅值。52 53任务二任务二 电子助记器的设计与制作电子助记器的设计与制作53 54(1 1)采用)采用90139013晶体管。晶体管。(2 2)采用电压并联负反馈偏置电路。)采用电压并联负反馈偏置电路。(3 3)采用阻容耦合方式。)采用阻容耦合方式。(4 4)工作电压)工作电压3V3V(5 5号电池号电池2 2节)。节)。(5 5)电路的整体放大倍数)电路的整体放大倍数6060倍。倍。1.1.电子助听器主要技术电子助听器主要技术一、电子助记器简介一、电子助
42、记器简介任务二任务二电子助记器的设计与制作电子助记器的设计与制作电子助记器实物图电子助记器实物图5455l电电子助子助记记器器是一种提高声音强度的装置,可以帮助是一种提高声音强度的装置,可以帮助听力障碍患者充分利用残余听力,进而补偿听力损失。听力障碍患者充分利用残余听力,进而补偿听力损失。l使用时只要对话筒轻轻说话,通过放大电路的放大作使用时只要对话筒轻轻说话,通过放大电路的放大作用,扬声器能够发出宏亮的声音,有助于加强记忆。用,扬声器能够发出宏亮的声音,有助于加强记忆。l由传声器、放大器和扬声器三部分组成。由传声器、放大器和扬声器三部分组成。2.电路组成与工作原理电路组成与工作原理(1)电路
43、组成)电路组成5556耦合耦合电容电容话筒供电电阻话筒基极电阻集电极电阻电流电流放大放大声音声音MICMICC1VT1C2 2VT2C3 3VT3Y声音。声音。(2)工作原理)工作原理图图2-8电子助记器电原理图电子助记器电原理图56电电路的核心是由三极管(路的核心是由三极管(VT1、VT2、VT3)组组成多成多级级放放大大电电路,路,电电原理原理图图如如图图2-8所示。所示。各各级级之之间间采用采用电电容耦合方式容耦合方式连连接,接,C1、C2、C3为耦合电为耦合电容,容,R2、R4、R6分别为各级晶体管基极的偏置电阻,分别为各级晶体管基极的偏置电阻,前前两两级级是一种具有并是一种具有并联电
44、压负联电压负反反馈馈的偏置的偏置电电路,能起到路,能起到稳稳定工作点的作用。定工作点的作用。第三第三级级是共集是共集电电极极电电路,也称路,也称为为射极跟随器,射极跟随器,虽虽没有没有电电压压放大的作用,但仍具有放大的作用,但仍具有电电流放大和功率放大作用。流放大和功率放大作用。57583.元器件清单元器件清单元件名称元件名称型号参数型号参数位号位号数量数量三极管三极管9013(参考值参考值100100)VT1可调电阻可调电阻100k100kRP1 1电容电容1010F FC1、C2 22 2电容电容100100F FC3 31电阻电阻 5.1k5.1kR11 1电阻电阻15 k15 kR2
45、2、R3 32 2电阻电阻3.3 k3.3 kR4 41 1电阻电阻150150R5 51 1电阻电阻1.5k1.5kR6 61 1电阻电阻2 k2 kRL L1 1接线端子接线端子电源接口电源接口P1P11 1印刷电路板印刷电路板PCBPCB76.551mm15859二二.实训内容与步骤实训内容与步骤1.1.熟读原理图和熟读原理图和PCBPCB印刷电路板,熟悉零件装配位置。印刷电路板,熟悉零件装配位置。2.2.核对检查元器件,参照电路原理图核对元器件,要求核对检查元器件,参照电路原理图核对元器件,要求元器件外观完整无损。元器件外观完整无损。3.3.元器件的检测方法元器件的检测方法(1 1)电
46、容器()电容器(2 2)电阻器()电阻器(3 3)三)三极管(极管(4 4)驻极体话筒的检测()驻极体话筒的检测(5 5)扬声器的检测)扬声器的检测4.4.电路安装与焊接电路安装与焊接5.电路测量与调试电路测量与调试5960(1)电容器的检测)电容器的检测l 电容器具有隔直流通交流的特性,频率越高容抗越小,电容器具有隔直流通交流的特性,频率越高容抗越小,在电路中可做为耦合电容、旁路电容使用,在本电路中起在电路中可做为耦合电容、旁路电容使用,在本电路中起耦合作用。将检测的容量及稳态电阻值记入表耦合作用。将检测的容量及稳态电阻值记入表2-92-9中。中。位号位号分类分类标称容量标称容量/F测量值测
47、量值误差误差挡位挡位稳态电阻稳态电阻质量质量C1 C2 C3 C4 表表2-9电容的容量和稳态电阻(电容的容量和稳态电阻(R1k挡位)值测量记录表挡位)值测量记录表60(2)电阻器的检测)电阻器的检测l用万用表检测电阻的阻值。本实训采用的电阻均是色环用万用表检测电阻的阻值。本实训采用的电阻均是色环电阻,在安装前需要检测,将检测的阻值记入表电阻,在安装前需要检测,将检测的阻值记入表2-10中。中。电电阻阻色色环环序列序列标标称称值值档位档位量程量程测测量量值值误误差差质质量量R1R2R3R4R5R6R7R8表表2-10电阻的测试记录表电阻的测试记录表6162(3)三极管的检测)三极管的检测l检测
48、三极管电流放大系数、正向和反向的电阻值,检测三极管电流放大系数、正向和反向的电阻值,结果记入表结果记入表2-112-11中。中。位号位号型号型号电电流放大系数流放大系数RBE/REB/RBC/RCB/质质量量VT1 VT2 VT3 表表2-11三极管电流放大系数和电阻值测量记录表三极管电流放大系数和电阻值测量记录表注:一般低注:一般低频频管管 9013R正正=1.2k左右、左右、R反反=。62(4)驻极体话筒的检测)驻极体话筒的检测首先检查引脚有无断线情况。首先检查引脚有无断线情况。驻极体话筒极性的判别:用万用表驻极体话筒极性的判别:用万用表R 1k 挡,黑表笔挡,黑表笔接任意一极,红表笔接另
49、一极;再对两表笔对调,比较两接任意一极,红表笔接另一极;再对两表笔对调,比较两次测量结果,阻值较小时,黑表笔的的是源极次测量结果,阻值较小时,黑表笔的的是源极S S,则红表,则红表笔接的是漏极笔接的是漏极D D。63注:一般两个注:一般两个电极之间电阻为电极之间电阻为2k 左右。左右。(4)驻极体话筒的检测)驻极体话筒的检测驻极体话筒灵敏度极的判别:驻极体话筒灵敏度极的判别:用万用表(用万用表(500500型型)R 1k 挡挡测两个电极并对着话筒正面轻轻吹测两个电极并对着话筒正面轻轻吹气,它的阻值将随之增大,这说明气,它的阻值将随之增大,这说明此话筒性能良好,万用表指针摆动此话筒性能良好,万用
50、表指针摆动的范围越大,话筒灵敏度越高。的范围越大,话筒灵敏度越高。64检测好坏:在上面的测试中,驻极体话筒正常测得检测好坏:在上面的测试中,驻极体话筒正常测得的阻值应该一大一小,如果两次都无穷大,说明被测话的阻值应该一大一小,如果两次都无穷大,说明被测话筒内部开路;筒内部开路;若两次阻值接近或等于若两次阻值接近或等于0,则说明被测话筒已击穿或发,则说明被测话筒已击穿或发生了短路;若两次测得阻值相等,则说明被测话筒内部生了短路;若两次测得阻值相等,则说明被测话筒内部已经开路。以上都需弃旧换新。已经开路。以上都需弃旧换新。将测试数据记入表将测试数据记入表2-12中。中。65位号位号型号型号挡位挡位