电工与电子技术基础-教案.pdf

电工与电子技术基础授课班级：授课班级：授课教师：授课教师：一、本学期教学目标一、本学期教学目标一专业能力教学目标1了解变压器的基本结构和电压、电流、阻抗变换作用；2了解安全用电知识，掌握保护电气设备安全运行的方法；3了解半导体材材料的导电性质，半导体晶体二极管的机构和单项导电特性；4掌握晶体三极管的结构、主要参数、电流放大作用；5掌握晶体三极管的输入输出特性，会分析晶体三极管在各工作状态时的 PN 结偏置和极电位关系；6了解晶体三极管放大电路的组成及各元件作用；7掌握静态工作点的含义，设置静态工作点的意义；8掌握计算法分析晶体三极管放大电路中的静态工作点、输入、输出电阻、电压增益。二方法能力教学目标1培养学生的沟通能力和团队协作精神；2培养学生的工作、学习的主动性和创新能力；3培养学生的独立工作能力和团队协作共同完成任务的能力；4培养学生理论联系实际、举一反三的思考能力；5培养学生的组织能力和表达能力。6提高学生的角色参与意识。I三社会能力教学目标1培养学生爱岗敬业的工作作风；2培养学生的自我发展能力；3培养学生的效率观念；4培养学生安全意识与环保意识。二、提高教学质量的措施二、提高教学质量的措施1在教学内容的选取上，学习单元中的工作任务设置为真实的维修任务，且任务的设置由简单到复杂，符合学生的认知学习规律。2将教材内容分解为假设干工作项目，每个工作项目又分解为学习任务，涵盖了学习单元的相关知识，学生在完成各个小工作任务时，通过实际操作，实现由单一到综合的教学目标。3教学实现理论实践一体化，理论课堂和实践场地相结合，使学生能边看边学，在学中做，做中学。4讲练结合、实际演练，在教师的适当引导下，提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的时间技能。5充分重视、分析学生在学习、操作过程中的表现，及时引导。认真检查学生的任务记录及课后作业，及时把握学生学习情况。II2012201220132013 年度第年度第一一学期教学进度计划表学期教学进度计划表任课教 师学科任课班级所教学科的学期分配该课程自第 一 学期至第一学期，完成，共1个学期。教学计划进程周次12345678910111213141516171819205.3章节3.54.14.24.34.44.45.15.3教 学 主 要 内 容变压器和安全用电国庆半导体器件的基本结构晶体二极管结构、输入特性、晶闸管结构、工作原理二极管单相半波、全波整流电路二极管单相桥式全波整流电路晶体三极管结构类型、输入输出特性低频电压放大器电路结构车间实习车间实习车间实习低频电压放大器分析方法实 验 实 习 说 明该科共1册共七章篇版本中国劳动社会保障出版社电工与电子技术III第一章第一章正弦交流电路正弦交流电路任务一学内容分析内 容 教 学意义内容包含提出任务重点难点教学目标专业能力目标方法能力目标认识变压器变化电压、电流、阻抗的作用认识变压器变化电压、电流、阻抗的作用在很多电路应用中，需使用的都是小幅值的正弦交流电或直流电，而电网电压都是高幅值的交流电压，这就需要变压，以获得适当电压值的电压信号。1变压器的结构；2变压器变换电压、电流、阻抗的作用。认识变压器变换电压、电流、阻抗的作用认识变压器变换电压、电流、阻抗的作用1.变压器的结构；2.变换电压、电流、阻抗的作用。变压器变化电压、电流、阻抗。1了解变压器的基本结构；2掌握变压器变换电压、电流、阻抗的作用。1联系实际，结合对于变压器基本结构的讲解，能自己制作简易的变压器；2能查阅、整理、筛选、运用有效资料，并能做好记录和总结。3能准确分析出有变压器电路中，变压器的作用。1.劳动组织、勇于承担、展现自我；2.善于聆听与沟通、有团队协作意识。3.有责任心，始终保持积极向上的学习态度。授课课时教学内容2 课时方 法手段时间5社会能力目标教学准备课型教学过程1组 织教 学与 任务 导入PPT新授课1清点人数、组织秩序、分组做好。2导入工作任务变压器可以将某一电压的交流电能变换成同频率的另一电压的交流电能，具有电压变换、电流变换、阻抗变换的作用。在输电、用电、电子线路中，有着广泛及重要的应用。今天我们来研究如下问题：变压器变换电压、电流、阻抗的作用。变压器变换电压、电流、阻抗的作用。要解决这个任务，需要首先明确：1、变压器的基本结构；2、变压器内部线圈产生感应电动势，由此产生初次级电压，与匝数的关系。3、推导出电压变换、电流变换、阻抗变换。-1-2资讯一、变压器的基本结构一、变压器的基本结构1、常用变压器举例：2、变压器的基本结构1变压器的主体构造铁心铁心是变压器的主磁路，由铁芯柱柱上套装绕组、铁轭连接铁芯以形成闭合磁路组成，为了减小涡流和磁滞损耗，提高磁路的导磁性，铁芯采0.35mm0.5mm厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。绕组绕组绕组是变压器的电路部分，采用铜线或铝线绕制而成，原、副绕组同心套在铁芯柱上。为便于绝缘，一般低压绕组在里，高压绕组在外，但大容量的低压大电流变压器，考虑到引出线工艺困难，往往把低压绕组套在高压绕组的外面。2变压器的工作原理与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组用 U1，I1，E1，N1 表示;与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组用 U2，I2，E2，N2 表示;同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为 Fmm,该磁通量称为主磁通;变压器原理图-2-20交变磁通同时与原、副绕组交链，在原、副绕组内感应电动势。d;dtdu2 e2 N2dtu1 e1 N13计 划与 决策布置任务：变压器的电压变换、电流变换、阻抗变换作用计划与决策：1、通过初次级线圈所产生的感应电动势与电压的关系：U1 e1，1515U2 e2，求出初次级线圈电压的关系；2、不计能量损失，根据能量守恒，U1I U2I2，求出初次级线圈电流的关系；3、由关系式U ZI，求出初次级线圈阻抗之间的关系。4实 施与 检查 N1UeNt1、111；N2U2e2 N2t2、U1I1U2I2I1U2N2；I2U1N1U1Z1I1Z1U1I2N123、2 n2U2Z2I2Z2U2I1N27评价资讯阶段资讯阶段，对于变压器，学生已经比较熟悉了，学生能独立阐述变压器的基本结构，老师稍加讲解即可；对于工作原理，尤其是线圈感应电动势的产生和计算，学生理解的不好，但是最终也都能掌握计算方法。计划与决策：计划与决策：能明确求解问题的符号表示，并能列出求解方法，求解过程为一步一步的引导下进行推导，比较顺利，经老师检查，思路基本正确。实施检查阶段实施检查阶段，对于求得的推导结果，经检查准确无误，随机让一-3-1510名同学上讲台，演示了推导的全过程，比较准确。素质方面素质方面，学生都能参与到小组讨论中，学习态度积极，有个别同学不记得推导公式，能向前翻书查阅，说明还是比较积极用心，总体来讲，各小组对本任务完成的较好，基本掌握了概念和求解方法，明确了变压器对电压、电流和阻抗的变换作用。8总结这部分内容是比较容易的，教材的介绍也比较少。在讲解时我主要采用了两种方法，一是，通过PPT 实物、图形进行演示，让学生直观地明确了变压器的基本结构；二是，对于教学任务，让学生主动的去推导，得到相关的结论。在此过程中，虽然有的同学不是和熟练，但是能够讨论，翻阅教材，也都完成了任务，通过这样的方法，调动了学生学习的主动性，效果还是可以的。值得说明的一点，这个班级刚从牟平转动本校学习，学生的素质还是相当高的，很配合老师，能主动学习。要求同学们在课后完成：结合教材，1铁心变压器的功率和效率。2安全用电知识教材 P69,例 3-8；习题册相关题目59扩 展学习1作业023-4-第四章第四章二极管、晶闸管及整流电路二极管、晶闸管及整流电路任务一学内容分析内 容 教 学意义内容包含验证二极管、晶闸管的工作特性验证二极管、晶闸管的工作特性半导体材料制成的晶体二极管、晶闸管、等半导体器件，在电子电路中有广泛应用，后续学习的电路中，都是以这些器件为核心器件，所以学习它们的工作原理非常重要。1半导体器件的基本结构；2晶体二极管的结构及其特性；3晶闸管的机构及其导通条件。验证二极管、晶闸管的工作特性验证二极管、晶闸管的工作特性1.半导体器件的基本结构；2.晶体二极管的结构及其特性；3.晶闸管的机构及其导通条件。1.半导体器件的基本结构；2.晶体二极管的结构及其特性；3.晶闸管的结构及其导通条件。1了解半导体器件的基本结构；2掌握晶体二极管、晶闸管的结构及其特性。1能查阅、整理、筛选、运用有效资料，并能做好记录和总结。2能准确分析出有变压器电路中，变压器的作用。1.劳动组织、勇于承担、展现自我；2.善于聆听与沟通、有团队协作意识。3.有责任心，始终保持积极向上的学习态度。授课课时教学内容2 课时方 法手段时间5提出任务重点难点教学目标专业能力目标方法能力目标社会能力目标教学准备课型教学过程1组 织教 学与 任务 导入PPT新授课1清点人数、组织秩序、分组做好。2导入工作任务在电子线路中，常用到半导体材料制成的半导体器件，如二极管、三极管、晶闸管等。今天我们来研究如下问题：晶体二极管、晶闸管的工作特性晶体二极管、晶闸管的工作特性要解决这个任务，需要首先明确：1、何为半导体器件、半导体器件的基本结构2、晶体二极管的结构、晶闸管的结构。一、变压器的基本结构一、变压器的基本结构1、常用半导体器件举例：-5-2资讯2、导体、绝缘体和半导体 导体导电性能良好。例如：铜、铁、金、银。绝缘体几乎不能导电。例如：塑料、玻璃、橡胶、陶瓷。半导体导电性能介于导体和绝缘体之间。例如：硅、锗。3、本征半导体的导电特性本征半导体本征半导体纯洁的具有晶体结构的硅、锗等半导体。纯洁的具有晶体结构的硅、锗等半导体。热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 掺杂性：纯洁的半导体中掺入微量某些杂质，导电能力明显改变。4 4、本征半导体的结构、本征半导体的结构共价键中的两个电子，称为价电子。共价键中的两个电子，称为价电子。5、杂质半导体掺入少量杂质-6-20(1)N(1)N 型半导体电子型半导体型半导体电子型半导体形成：向本征半导体中掺入少量的 5 价元素特点：a含有大量的电子多数载流子b含有少量的空穴少数载流子(2)P(2)P 型半导体空穴型半导体型半导体空穴型半导体形成：向本征半导体中掺入少量的 3 价元素特点：a含有大量的空穴多数载流子b含有少量的电子少数载流子二、二、PNPN 结结(1)PN 结的形成15PN 结外加正向电压：PN 结外加反向电压：实际电路验证将一个实际电路验证将一个 PNPN 结合一个发光灯泡串联与电路中，分结合一个发光灯泡串联与电路中，分别正、反两个方向连接别正、反两个方向连接 PNPN 结，看灯泡的发光情况。结，看灯泡的发光情况。三、晶体二极管1、晶体二极管的结构和分类1基本结构-7-2分类按 PN 结结构分：点接触型和面接触型按基片材料分：硅二极管和锗二极管按用途分：整流二极管、稳压二极管、发光二极管等。3二极管的伏安特性二极管电压与电流的关系通过实验电路来验证：将一个硅管和锗管分别连接与电路中，慢通过实验电路来验证：将一个硅管和锗管分别连接与电路中，慢慢增大电源电压，观察等在什么电压值下会开慢增大电源电压，观察等在什么电压值下会开始发光始发光四、晶闸管四、晶闸管1、基本结构：四层半导体，3 个 PN 结2、工作原理：(a)晶闸管导通条件uA 0,uG 0(b)晶闸管导通后控制极将失去作用(c)晶闸管截止条件iA IH或uA 03计 划与 决策布置任务：1验证晶体二极管的工作特性：单向导电性2验证晶闸管的工作特性计划与决策：1明确晶体二极管的阴极和阳极；将晶体二极管和一个灯泡串联于一个电源电路中，先将二极管正向连接，然后慢慢增大电源电压，观察灯泡的发光情况；然后将二极管反接，观察灯泡的发光情况。记录相应的电压值和灯泡的发光情况。-8-152将晶闸管接入电路中：阳极结低电位端，阴极接高电位段，开、合开关，观察灯泡的发光情况，确定晶闸管是否导通；将晶闸管接入电路中，阳极接高电位，阴极接低电位，保持开关断开状态，观察灯泡发光情况，确定晶闸管是否导通，然后，合上开关，观察等的发光情况，得出结论，之后，将开关断开，去掉门极上电压，观察灯泡的发光情况，得出结论。4实 施与 检查实施：1将晶体二极管和一个灯泡串联于一个电源电路中，首先将二极管正向连接，然后慢慢增大电源电压，当电压值增大到 0.5V 时，等开始发光，当电压值增大到大约 0.7V 时，灯泡完全发光，说明二极管完全导通；将二极管反接，增大电压值，灯泡不发光，说明二极管反向截止，继续增大二极管，灯泡发光，说明二极管反向击穿。记录2将晶闸管接入电路中：阳极结低电位端，阴极接高电位段，开、合开关，不管开关是否合上，灯泡都不发光，说明晶闸管不导通，处于反向阻断状态；将晶闸管接入电路中，阳极接高电位，阴极接低电位，保持开关断开状态，灯泡不亮，说明此时晶闸管也没有导通；将开关合上，此时，灯泡发光，说明晶闸管导通了。此时，断开开关，灯泡扔发光，说明晶闸管仍然导通，门极失去控制作用；慢慢调低电压，减少电路中的电流，一定值时，灯泡灭，说明电路中电流小于维持电流。检查：在老师的引导和检查下，学生基本完成了实施过程，也得到了相应的结论。再实施过程中，学生能遵守操作规则，仔细检查后方才通电看现象验证结论，增强了用电安全意识，和操作能力。资讯阶段资讯阶段，学生对于半导体器件的知识了解不多，理论上的讲解理解也不好，但是对于本部分内容，其实就是两个结论，表达比较简单，学生能记下来，让后去应用，重点放在通过实验，让学生能从现象中去掌握结论。计划与决策：计划与决策：这个阶段，在老师的引导下，一步一步的完成，基本都得到了相应-9-157评价10的结论，验证了晶体二极管和晶闸管的工作特性，并做了详细的记录。实施检查阶段实施检查阶段，对电路的搭建，电压的调整，灯泡亮灭的观察，相应电压值得记录，都比较详细、准确。素质方面素质方面，总体来讲，各小组对本任务完成的较好。8总结强调整流二极管的单向导电性，按照输入的正弦交流电，半周期范围内逐一分析，看二极管是否处于导通，并分析电流通路，画出整流后的波形图，按照此方法，能顺利的分析出整流电路的整流特点。此教学内容，相同点较多，采用比照学习的方法，效果更好。要求同学们在课后完成：结合教材，电容滤波电路的电路组成、滤波原理。习题册相关题目59扩 展学习1作业023-10-第四章第四章晶体二极管、晶闸管及整流电路晶体二极管、晶闸管及整流电路任务二学内容分析内 容 教 学意义内容包含二极管整流电路二极管整流电路在很多电路中，需使用直流电源，通常由交流电路整流得到，可以利用二极管的单向导电性来得到直流，对于后续的电路中，出现的二极管整流电路学会分析和计算相应的电压电流值。1单相半波整流电路；2单相全波整流电路；3单相桥式整流电路二极管整流电路二极管整流电路1.单相半波、全波和桥式整流电路。单相半波、全波、桥式整流电路及其参数的计算。1掌握单相半波、全波、桥式整流电路的组成；2会计算相应的电路参数。1能查阅、整理、筛选、运用有效资料，并能做好记录和总结。2能准确分析出有变压器电路中，变压器的作用。1.劳动组织、勇于承担、展现自我；2.善于聆听与沟通、有团队协作意识。3.有责任心，始终保持积极向上的学习态度。授课课时教学内容1清点人数、组织秩序、分组做好。2导入工作任务通过二极管的整流电路，可以将交流电变换成脉动的直流电。今天我们来研究如下问题：二极管的整流电路二极管的整流电路要解决这个任务，需要首先明确：1、各种整流电路的电路组成；2、整流过程。3、相应参数的计算。一、单相半波整流电路一、单相半波整流电路1 1电路电路-11-提出任务重点难点教学目标专业能力目标方法能力目标社会能力目标教学准备课型教学过程1组 织教 学与 任务 导入2资讯PPT新授课2 课时方 法手段时间5V：整流二极管，把交流电变成脉动直流电，设为理想二极管，管压降为 0V；T：电源变压器，把 v1变成整流电路所需的电压值v2。2 2工作原理工作原理设 v2为正弦波，波形如图1v2正半周时，A 点电位高于 B 点电位，二极管 V 正偏导通，则 vLv2；2v2负半周时，A 点电位低于 B 点电位，二极管 V 反偏截止，则 vL0。由波形可见，v2一周期内，负载只用单方向的半个波形，这种大小波动、方向不变的电压或电流称为脉动直流电。上述过程说明，利用二极管单向导电性可把交流电v2变成脉动直流电 vL。由于电路仅利用 v2的半个波形，故称为半波整流电路。3 3参数计算参数计算 二极管上的平均电流二极管上的平均电流IV IL 二极管上承受的最高电压二极管上承受的最高电压URM2U2 输出电压平均值输出电压平均值Uo1220u0d(t)2U2 0.45U2二、二极管单相全波整流电路二、二极管单相全波整流电路1 1电路电路 如图如图V1、V2为性能相同的整流二极管；T 为电源变压器，作用是产生大小相等而相位相反的v2a和 v2b。-12-202 2工作原理工作原理设 v2为正弦波，波形如图1v1正半周时，T 次级 A 点电位高于 B 点电位，在 v2a作用下，V1导通V2截止，iV1自上而下流过 RL；2 v1负半周时，T 次级 A 点电位低于 B 点电 作用下，V2导通 V1截止，iV2自上而下流过 RL；可见，在 v1一周期内，流过二极管的电流 iV1、iV2叠加形成全波脉动直流电流 iL，于是 RL两端产生全波脉动直流电压vL。故电路称为全波整流电路。3 3参数计算参数计算 二极管上的平均电流二极管上的平均电流IV151IL2 二极管上承受的最高电压二极管上承受的最高电压URM 2 2U2 输出电压平均值输出电压平均值Uo120u0d(t)2 2U2 0.9U2三、二极管单相桥式全波整流电路三、二极管单相桥式全波整流电路1 1电路电路2.2.工作原理工作原理1v2正半周时，如图 1.2.4a所示，A 点电位高于 B 点电位，则 V1、V3导通V2、V4截止，i1自上而下流过负载 RL；2v2负半周时，如图 1.2.4b所示，A 点电位低于 B 点电位，-13-则 V2、V4导通V1、V3截止，i2自上而下流过负载 RL；3 3整流波形整流波形 如上图如上图4 4负载和整流二极管上的电压和电流负载和整流二极管上的电压和电流1 1负载电压负载电压 V VL LVL 0.9V22 2负载电流负载电流 I IL LILVL0.9V2RLRL1IL23 3二极管的平均电流二极管的平均电流 I IV VIV4 4二极管承受反向峰值电压二极管承受反向峰值电压VRM2V23计 划与 决策布置任务：单相半波、全波、桥式整流电路的电路构成、整流原理、电路参数。计划与决策根据教材讲解，归纳总结，单相半波、全波、桥式整流电路的电路构成、整流原理、计算电路参数。并比较异同。4实 施与 检查1、单相半波电路中，只有一个整流二极管，利用二极管的单相导电性，对于输入的单相正弦交流电，将半个周期的交流电整流为脉动的直流电，效率较低；单相全波整流电路，有两只整流二极管，交替整流，分别将输入的单向正弦交流电的前、后半个周期整流成脉动的直流电。单相桥式全波整流，利用桥臂上的四个整流二极管，两两交替整流，将输入的单向正弦交流电，在全周期内整流成脉动的直流电，电路参数的计算，归纳如上。资讯阶段资讯阶段，分别给出单相半波、单相全波、单相桥式整流电路。逐一分析电路组成，分析整流原理，并进行比较。计划与决策：计划与决策：比较、归纳，总结异同点，记录详细准确。素质方面素质方面，学生都能参与到小组讨论中，学习态度积极总体来讲，各小组对本任务完成的较好基本能区别各个电路，并分析出各自的整流特点。本部分内容，属于对于半导体二极管的一个典型应用，对整流电路的分析，实际上是对半导体二极管单向导电性的应用。讲解时，通过给定的单向正弦信号，将一个周期分成前后两个半周期，看电路中的二极管在当时的信号输入下处于正解状态：导通；输出端得到相应的输出。反之，输出端没有输出。将推导的方法让学生理解了以后，在老师的引导下，学生基本-14-1515107评价8总结5能自行得出整流波形，完成对整流过程的分析，并对这三种整流电路逐一分析，区别异同点。9扩 展学习1作业0-15-要求同学们在课后完成：结合教材，1滤波电路的电路种类及电路组成、滤波原理习题册相关题目23第五章第五章三极管及放大电路三极管及放大电路任务一学内容分析内 容 教 学意义内容包含晶体三极管的输入、输出特性晶体三极管的输入、输出特性在电子线路中，晶体三极管是应用最广泛的半导体器件，对含有三极管电路的分析，主要是对晶体三极管工作状态的分析，此部分内容对后续电路的学习具有基础性作用。1晶体三极管的结构和类型及符号；2晶体三极管的主要参数；3晶体三极管的输入输出特性。晶体三极管的输入、输出特性晶体三极管的输入、输出特性1.晶体三极管的结构和类型及符号；2.晶体三极管的主要参数及电流放大作用；3.晶体三极管的输入输出特性。1.晶体三极管的输入输出特性。1了解晶体三极管的结构和类型及符号表示；2掌握晶体三极管的输入输出特性；3理解晶体三极管的电流放大作用。1能查阅、整理、筛选、运用有效资料，并能做好记录和总结。2能利用晶体三极管的电流放大作用根据晶体三极管的工作区域，能得出三极管电路的工作状态。1.劳动组织、勇于承担、展现自我；2.善于聆听与沟通、有团队协作意识。3.有责任心，始终保持积极向上的学习态度。授课课时教学内容1清点人数、组织秩序、分组做好。2导入工作任务晶体三极管具有电流放大作用。要学好电子电路，必须很好的理解晶体三极管的放大原理，以及它的外特性。今天我们来研究如下问题：晶体三极管的外特性：输入特性和输出特性晶体三极管的外特性：输入特性和输出特性要解决这个任务，需要首先明确：1、晶体三极管的结构、符号及类型；2、晶体三极管的电流放大作用；3、晶体三极管的外特性：输入特性和输出特性。一、晶体三极管的结构、符号及类型一、晶体三极管的结构、符号及类型-16-提出任务重点难点教学目标专业能力目标方法能力目标社会能力目标教学准备课型教学过程1组 织教 学与 任务 导入PPT新授课2 课时方 法手段时间52资讯三层半导体、两个 PN 结，根据 PN 结的组合方式不同，可分为 NPN 型和 PNP 型。NPN 型结构及符号PNP 型结构及符号各区制造时的结构特点，以NPN 型为例，如下列图所示：二、晶体三极管的主要参数二、晶体三极管的主要参数1、电流放大倍数(1)共发射极直流电流放大系数IC/IB(2)共发射极交流电流放大系数=iC/iB3共发射极电流分配IE=IC+IB，2、极间反向电流(1)集电极基极间反向饱和电流 ICBO，O 发射极开路(2)集电极发射极间的反向饱和电流 ICEOICEO(1)ICBO3、极限参数(1)集电极最大允许电流ICM(2)集电极最大允许功率损耗PCM=iCvCE(3)反向击穿电压 V(BR)CEO、V(BR)EBO、V(BR)CBO三、晶体三极管的输入晶体三极管的输入/输出特性曲线输出特性曲线1、输入特性曲线当 VCE为常数时，输入特性曲线是描述输入端口电流iB随端口电压vBE变化的曲线。改变参变量 VCE的值，得到一组曲线,如下图。-17-20i iB B=f(v=f(vBEBE)|)|vCE=vCE=常数常数iB0.3VvCE=0V10V当参变量 VCE增大时，曲线向右移动，或者当 vBE一定时，iB随 VCE的增大而减小vBE/V00.50.7VCE在 00.3V 内变化时，集电结正偏，BJT 工作在饱和模式。在 vBE一定时，随VCE减小，饱和程度加深，导致iB迅速增大，即曲线向左移动较大。VCE大于 0.3V 时，集电结反偏，BJT 工作在放大模式。iB几乎不随 VCE而变化。实际上，iB随 VCE增大而略有减小，即曲线向右略有移动。2、输出特性曲线指当基极电流 iB为常数时，输出电路中集电极电流 iC与集-射极电压 vCE之间的关系曲线。iC=f(vCE)|iB=常数15输出特性三个区域的特点:A。放大区：发射结正偏，集电结反偏。iC平行于 vCE轴的区域，曲线基本平行等距。即：IC=IB,且 DiC=DiBB。饱和区：发射结正偏，集电结正偏。iC受 vCE显著控制的区域，该区域内 vCE的数值较小。即：vCEvBE，IBIC，饱和压降 vCE0.3V。C。截止区：vBE0.7V0.3V充分导通15偏置极电位2晶体三极管的输出特性类型NPN状态放大截止饱和PNP放大截止饱和偏置Je正偏，Jc反偏Je反偏，Jc反偏Je正偏，Jc正偏Je正偏，Jc反偏Je反偏，Jc反偏Je正偏，Jc正偏-19-极电位UCUBUEUBUE，UBUCUBUE,UCUCUBUC检查：主要根据晶体三极管处于每一种工作状态时的，发射结、集电结的偏置状态，即处于正偏还是反偏，来确定各极间电位的大小，经检查，电位和偏置情况完全相符且正确。7评价资讯阶段资讯阶段，这部分内容，主要是以讲解为主，对于晶体三极管来讲，由于它的制造工艺，和半导体材料的性质，已经决定了它可能具有的性质，所以，将这些结论以讲解或学生看书的形式，进行掌握。对于晶体三极管的输出特性，实质上还是看结间相当于有一个PN 结二极管，是否处于导通或截止，由此可以很容易的写出各极间的点位大小，这些学生可以独立完成。计划与决策：计划与决策：这实施检查阶段实施检查阶段，完成的比较准确，记录也比较完善。素质方面素质方面，总体来讲，各小组对本任务完成的较好。108总结此教学内容，是重点，也是难点，但是学生完成任务比较好，该理解的必须理解，该记忆的只能去记忆。对于晶体三极管来讲，能工作于哪种状态，关键还是看极间 PN 结处于哪种偏置状态，掌握了这一点，学习起来就很容易了。通过任务中的两个表格，学生讨论后，都能比较准确的填写。各小组都出现的一个问题是：当晶体三极管出现截止状态时，发射结 UBUE，UBUE，这里的关系符号包含等于，实际上必须大于一个管压降才能导通，再次提醒同学们，PN 结如果导通，其两端的电位差必须大于等于它的导通压降。除此之外，都比较好。学生也积极参加讨论，对于他们理解的问题，还是愿意参与学习的。要求同学们在课后完成：结合教材，晶体三极管的简易判别。习题册相关题目59扩 展学习1作业023-20-第五章第五章三极管及放大电路三极管及放大电路任务一学内容分析内 容 教 学意义计算放大电路中的各个参数计算放大电路中的各个参数对于晶体三极管放大电路中各个参数的分析。常见的有计算法和图解分析法。其中通过计算可以明确地得到各个参数，包括静态工作点、输出交流电压和放大倍数等，这对于放大电路的分析是至关重要的，一定要掌握这种分析方法，对后续的功率放大电路的学习可以打下良好的基础。1晶体三极管放大电路的组成及各元件的作用；2静态工作点的含义及计算；3输入电阻、输出电阻、放大倍数的计算。4通过计算法调整静态工作点。计算放大电路中的各个参数计算放大电路中的各个参数1晶体三极管放大电路的组成及各元件的作用；2静态工作点的含义及计算；3输入电阻、输出电阻、放大倍数的计算。4通过计算法调整静态工作点。1晶体三极管放大电路的组成及各元件的作用；2静态工作点的含义及计算；3输入电阻、输出电阻、放大倍数的计算。1晶体三极管放大电路的组成及各元件的作用；2静态工作点的含义及计算；3输入电阻、输出电阻、放大倍数的计算。4通过计算法调整静态工作点。1能查阅、整理、筛选、运用有效资料，并能做好记录和总结。2通过计算法调整静态工作点。1.劳动组织、勇于承担、展现自我；2.善于聆听与沟通、有团队协作意识。3.有责任心，始终保持积极向上的学习态度。授课课时教学内容1清点人数、组织秩序、分组做好。2导入工作任务放大电路的分析方法，有图解分析法和计算法，其中计算法是定量的分析计算电路中的各个参数，是最重要和必须掌握的分析方法。今天我们来研究如下问题：计算共射级放大电路中的静态工作点、输入、输出电阻和电压计算共射级放大电路中的静态工作点、输入、输出电阻和电压-21-内容包含提出任务重点难点教学目标专业能力目标方法能力目标社会能力目标教学准备课型教学过程1组 织教 学与 任务 导入PPT新授课2 课时方 法手段时间5放大倍数。放大倍数。2资讯要解决这个任务，需要首先明确：1、晶体三极管共射极放大电路的组成及各部分作用；2、直流通路和静态工作点的计算；3、交流通路和小信号模型，输入、输出电阻，电压放大倍数的计算。一、晶体三极管共射极放大电路的组成及各部分作用一、晶体三极管共射极放大电路的组成及各部分作用1、电路结构，如图20电路结构2、电路中主要元件的作用VBB Je 正偏Rb:基极偏置电阻固定偏流IBVCC Jc 反偏Rc：集电极偏置电阻icvceCb1、Cb2:隔离直流，传送交流二、计算法分析放大电路二、计算法分析放大电路1 1、直流通路、直流通路晶体三极管放大电路，如下列图：VBBVBERb1静态工作点什么是静态工作点：-22-静态：放大电路在没有交流信号输入时的工作状态，放大电路没有交流信号输入时的基极电流 Ib，集电极电流 IC和集-射极电压 UCE的值叫静态值。这三个值在输入、输出特性曲线上对应着一点Q，称为静态工作点。为什么要设置静态工作点？两个作用：a.保证 Je正偏，JC反偏；b.保证有较大的线性工作范围。(2)直流通路的画法，如下列图：要求解的静态值：基极电流 Ib集电极电流 IC集-射极电压 UCE求解过程：IBVCCVBEVCCRbRbIC IBVCEVCC ICRc2 2、交流通路、交流通路1交流通路的画法，及小信号等效模型。2求解参数：输入电阻Ri、输出电阻 Ro，电压放大倍数 AU。求法如下：求电压电压放大倍数求输入电阻 Ri-23-15R Rs s+V Vs s I Ii i+V Vi i 放放大大R Ri i电电路路求输出电阻 RoVRoTITIb3计 划与 决策0Vs 0，R 。，令VLi 0I 0Ro=Rcb15布置任务：计算晶体三极管放大电路的静态工作点，输入输出电阻、电压增益。计划与决策：1计算静态工作点：Ib，IC、UCE首先画出直流通路KVL，求 Ib，IC IB求 IC，UCE2计算输入输出电阻、电压增益画出交流通路小信号等效模型电压增益 AU输入电阻 Ri、输出电阻 Ro。4实 施实施：-24-与 检查见资讯。检查：明确了直流通路和交流通路的含义，很容易画出直流通路和交流通路。在此基础上去求解相应的参数。对静态工作点的求解比较顺利、准确。对交流通路下的求解，不会，主要是对于输入电阻和输出电阻的理解。在老师的引导下，也最终求出，这是本内容的难点，希望学生在以后的学习中慢慢的理解。这部分教学内容，相对来讲是比较难的。主要表达在：一是教材的讲解比较简单不全面；二是教材只是定性的分析计算，实际上。对放大电路的动态分析，应该画出小信号等效模型，这部分教材也没有讲解，而我认为是非常重要的，给学生讲解，学生理解的也不太好。还有就是，学生对输入电阻、输出电阻的理解不好。素质方面，总体来讲，各小组对本任务完成的较好。157评价108总结一个疑问，对于很重要的教学内容，教材没有涉及，或讲解很浅显，作为老师改怎样做？我想还是要讲清楚、讲透彻，让学生真正的掌握原理及方法。所以本课中，对晶体管放大电路的动态分析，给学生介绍了小信号等效模型，对学生来讲，虽然有些抽象，但是鼓励学生一定要掌握。通过计算静态工作点，学生也学会了调整静态工作点的方法，通过基极偏置电阻的选择和调整，可以调整静态工作点的位置，是放大电路处于最正确放大状态。要求同学们在课后完成：结合教材，晶体管放大电路的图解分析方法。习题册相关题目59扩 展学习1作业023-25-