1、 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
2、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
3、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
4、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(
5、 )。 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
6、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
7、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 】
8、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
9、 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
10、 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
11、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
12、.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
13、 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 【
14、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
15、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
16、 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=u
17、i 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
18、 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]
19、 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
20、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
21、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
22、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↑
23、 ↓ 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
24、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
25、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
26、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
27、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
28、 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
29、 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
30、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
31、 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
32、 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
33、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 V
34、T + + 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
35、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
36、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
37、 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
38、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
39、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
40、 ) 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、
41、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
42、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
43、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,
44、 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
45、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
46、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
47、 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
48、 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
49、 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
50、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






