2022年兼职教师电子技术基础教案 .pdf

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1、名师精编精品教案课题1.1 半导体的基本知识授课日期授课班级1电子班目的及要求1、 掌握什么是半导体？2、 掌握二极管工作特性以及伏安特性内线。3、 掌握二极管的简易测量方法。教学重点1、要求要掌握二极管的的工作特性以及伏安特性曲线。2、掌握二极管的测量方法。教学难点是二极管的伏安特性曲线。课型新课教学方法教具二极管、万用表等器件与仪表。教学内容及教学过程（含时间分配）教学过程：1.1.1 导体、半导体和绝缘体导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体，如铁、铜、铝等。绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体

2、之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等 1.2半导体二极管1.2.1 结构，符号二极管的几种常见结构:二、二极管单向导电性1、PN 结加不同极性电压，表现不同特性。正向电压 （正向偏压、正偏）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案 指 P 区接高电位，N 区接低电位。反向电压 （反向偏压、反偏） 指 P 区接低电位，N 区接高电位。2、二极管的主要特性（1）加正向电压导通，内部电阻较小。（2）加反向电

3、压截止，内部电阻较大。单向导电性是二极管的最重量的特性。1.3 二极管的伏安特性曲线1.3.3 主要参数1. 最大整流电流IOM二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。2. 反向击穿电压UBR二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压UWRM一般是 UBR的一半。3. 反向电流IR指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。以上均是二极管的直流参数，二极管

4、的应用是主要利用它的单向导电性，主要应用于整流、限幅、保护等等。下面介绍两个交流参数。4. 微变电阻rDrD 是二极管特性曲线上工作点Q 附近电压的变化与电流的变化之比：显然， rD是对 Q 附近的微小变化区域内的电阻。二极管： 死区电压 =0 .5V ，正向压降 ?0.7V( 硅二极管 ) 理想二极管：死区电压 =0 ，正向压降 =0 二极管的应用举例1：二极管半波整流 1.3整流电路一、单相半波整流电路电路组成：变压器T ，二极管 D1 组成。工作原理分析前提：理想变压器，理想二极管U2 为正半周： A D1 RL B U2 为负半周： D1 截止此时在输出端得到如下波形：输出电压平均值U

5、O=0.45U2精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案输出电流平均值IO=0.45U2/RL二极管承受的最高反相电压22UUDRM流过每只二极管的平均电流：ID=IO 1.3.4稳压二极管一、符号稳压二极管是一种用特殊工艺制造的硅半导体二极管，代表符号如图1.3-1(a)所示。型号通常有2CW、 2DW 等。二、稳压二极管特性工作在反向击穿状态下，具有稳定电压的性能。三、稳压二极管的参数（1）稳定电压UZ（2）电压温度

6、系数aU（%/）稳压值受温度变化影响的的系数。（3）动态电阻（4）稳定电流IZ、最大、最小稳定电流Izmax、Izmin。（5）最大允许功耗课题2.1 晶体三极管及基本放大电路精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案授课日期授课班级10 电器 1 目的及要求1、了解三极管的结构，掌握三极管的电流分配关系及放大原理。2、掌握三极管的输入和输出特性，理解其含义，了解主要参数定义。教学重点1、要求要掌握二极管的的工作特性以及伏

7、安特性曲线。2、掌握二极管的测量方法。教学难点是二极管的伏安特性曲线。课型新课教学方法教具二极管、万用表等器件与仪表。教学内容及教学过程（含时间分配） 2.1 半导体三极管1. 基本结构符号工作原理2. 特性曲线(1)放大区：发射结正偏，集电结反偏。即： IC= IB , 且 IC = IB (2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即： UCEIC ，UCE?0.3V (3) 截止区：UBE 死区电压，IB=0 ， IC=ICEO ? 0 3.主要参数精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页

8、，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案1）电流放大倍数和2）集 -基极反向截止电流ICBO 3）集 -射极反向截止电流ICEO 4）集电极最大电流ICM 集电极电流IC 上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为 ICM 5）集 -射极反向击穿电压当集 -射极之间的电压UCE 超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25 C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO 。6）集电极最大允许功耗PCM 2.2 三极管基本放大电路三极管放大电路有三种形式（共射放大器、共基放大器、共集放大器）以共射放大器为例讲解工作原理基本共射

9、放大电路实现放大的条件1. 三极管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。2. 正确设置静态工作点Q，使整个波形处于放大区。3. 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。4. 输出回路将变化的ic 转化成变化的uce，经电容滤波只输出交流信号。工作点不合适，会引起波形失真2.3 放大电路的等效电路分析法放大电路分析静态分析 -估算法精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案动态分析 - 微变等效电路法、图解法计算机仿真

10、1. 静态分析（宜采用估算法）静态分析目的：求出电路的静态工作点值根据直流通道估算静态工作点值：BBECCBRUUIBCCRU7 .0BCIICCCCCERIUU2. 动态分析（一）三极管的微变等效电路1. 输入回路当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。bbeBBEbeiuiur对于小功率三极管：rbe 的量级从几百欧到几千欧。)mA()mV(26)1()(300EbeIr对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻rbe 2. 输出回路由于有BCII(1) 输出端相当于一个受ib 控制的电流源。(2) 考虑 uCE 对 iC 的影响，输出端应并联一大电阻rce。rce 的含义？Rce 值很

11、大，可略三极管的薇变等效电路为：(二) 放大电路的微变等效电路精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案(三) 电压放大倍数的计算bebirIULboRIULCLRRR/所以：beLbeBLBiurRrIRIUUA0特点：负载电阻越小，放大倍数越小。(四) 输入输出电阻的计算输入电阻 ri bebeBirrRr/输出电阻 r0 CoRr2.4 静态工作点稳定的放大电路对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电路是负载，这个

12、负载的大小可以用输入电阻来表示。电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。2.4 静态工作点的稳定为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由UBE、b 和 ICEO 决定，这三个参数随温度而变化，温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。固定偏置电路的Q 点是不稳定的。Q 点不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或截止区，从而导致失真。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、IC 增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点的变化。保持Q 点基本稳定。常采用分压式偏

13、置电路来稳定静态工作点。电路如下。本电路稳压的过程实际是由于加了RE形成了负反馈过程2.5 射极输出器精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案讨论：Au1 即 uo 0V T1导通， T2截止iL= ic1;ui-USCT1T2uo+USCRLiLiL=ic2注意： T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作的方式。(1) 静态电流ICQ、IBQ等于零；(2) 每管导通时间于半个周期；(3) 存在交越失真。特点：精品资料

14、- - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案一、 OTL 基本电路1. 单电源供电；2. 输出加有大电容。二、工作原理则T1、T2 特性对称，,2SCAUU2SCCUU2SCiUu令：USC/2RLuiT1T2+USCCAUL+-UCD1D2ui+USCRLT1T2T3CRA Re1Re2实用 OTL 互补输出功放电路调 节 R, 使 静D1、 D2使b1和b2之间的电位差等于 2个二极管正向压降，Re1、 Re2： 电阻值 12，

15、射极负反馈电阻， 也起限b1 b2 若输出电容足够大，其上电压基本保持不变，则负载上得到的交流信号正负半周对称，但存在交越失真。ic 1ic2交越失真（UC相当于电源）RLuiT1T2+USCCA UL+ - 时， T1导通、 T2截止；2SCiUu时，2SCiUuT1截止、T2导通。设输入端在 0.5U直流电平基础上加入正弦信号改进后的 OCL 准互补输出功放电路：T1：电压推动级T2、R1、R2：UBE倍增电路T3、T4、 T5、T6：复合管构成的输出级准互补输出级中的 T4、T6均为 NPN型晶体管，两者特性容易对称。+USC-USCR1R2RLuiT1T2T3T4T5T6三、 电路中增

16、加复合管增加复合管的目的：扩大电流的驱动能力。c b e T1T2ibicb e c ibic12晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。c b e T1T2ibicb e c ibic复合 NPN型复合PNP型精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案复习作业+24V uiRLT7T8RC8-24V R2R3T6Rc1T1T2Rb1Rb2C1RfR1D1D2T3Re3T4Re4C2T5Re5C3C4 T9T10Re10

17、Re7Re9C5R4BX 差动放大级反馈级偏置电路共射放大级UBE倍增电路恒流源负载准互补功放级保险管负载实用的 OCL 准互补功放电路：RC低通精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案课题知识目标技能目标教学重点教学难点课型教学方法教具、设备教学内容（含分配时间）第六章 集成运算放大器第一节集成运放的基本单元电路一、 集成运放的电路构成1、输入级2、中间级 3、输出级4、辅助电路三、差分放大器1、零点漂移现象零点漂移

18、 :前一级的温漂将作为后一级的输入信号，被一级级放大， 导致后级饱和或截止。 （须增加两级之间的直流负反馈）2、基本型差动放大器精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案1.结构 : 对称性结构+UCCRC R1 T2 RB uo RC R1 T1 RB ui2 ui1 uo= uC1 - uC2 uC1 uC2 当ui1 = ui2（大小相等，极性相同） ，共模输入信号设ui1 ， ui2，使uC1， uC2。因ui1

19、 = ui2，uC1 = uC2 uo= 0 (理想化 )。但因两侧不完全对称，uo 0 共模电压放大倍数AC= uo ui1 （很小， 1) 2、优点：抑制温漂原理如下 :uo= uC1 - uC2 = 0 uo= (uC1 + uC1 ) - (uC2 + uC2 ) = 0 当ui1 = ui2 = 0 时，当温度变化时：uC1 = uC2 uC1 = uC2 3、 共模电压放大倍数 AC4、差模电压放大倍数Ad精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页，共 25 页 - - - -

20、- - - - - - 名师精编精品教案第二节、集成运放介绍理想运放：Ao = CMRR= ri =uu+ uo集成运算放大器符号反相输入端u同 相 输 入 端u+ 输 出 端uo 国际符号：国内符号：当ui1 =- ui2（大小相等，极性相反） ，差模输入信号设ui1 ,ui2 , 使uC1 ,uC2。设uC1 =uC1 - uC1 , uC2 =uC2 + uC2。因ui1 = -ui2， uC1 = uC2uo= uC1 - uC2=- uC1- uC2 =- 2 uC1差模电压放大倍数Ad= uo ui1 -ui2 = uo 2ui15、共模抑制比 (CMRR) 的定义CMRR=20l

21、ogAAuo =Ao (u+u) Aou+u0 uouu+ ib-ib+u+=uib-= ib+ =0ri ib- 0 ib+ 0 集成运算放大器的分析方法输出电压变化范围: 最大 +UCC -UEE精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 22 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案第三节集成运放的应用(4) 差动放大器_ + + R2R1R1ui2uoR2ui1)(1212iiouuRRuib+ =0 ib- =0 ui2R2 R1 + R2 u+ = u-

22、= u+ u- =uo R1 + ui1 R2 R1 + R2 uo R1 + ui1 R2 R1 + R2 ui2R2 R1 + R2 = 二、反相比例运算放大器_ + + RFR1RPuiuoi1iFib-ib+虚地点i1=iF+ ib-=iF , ib- =0ib+ =0 u+ =0u=u+=0 平衡电阻 ( 使输入端对地的静态电阻相等 ):RP=R1/RF 21RuRuoiF 电压放大倍数: 1210RRuuAui F (2) 同相比例运算放大器u-= u+= uiib+ =0 ib- =0 _ + + RFRfRPuiuoiFifAu=1+ RF Rf iF=if RP=Rf/RF

23、12RuRuuiioF f iouRRu)1(12F f ) _ + + RFRfRPuiuoAu=1+ RF Rf 当RF=0时, Au=1 uo=ui(3) 电压跟随器此 电路 是电 压并联负反馈， 输入电阻大，输出电阻小， 在电路中作用与分离元件精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 23 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 名师精编精品教案教学过程复习作业精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 24 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 25 页，共 25 页 - - - - - - - - - -