otl电路工作原理OTL电路组成特点及工作原理教案.doc

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1、otl电路工作原理 OTL电路组成特点及工作原理教案OTL电路组成特点及工作原理教案 授课日期： 年 月 日 星期 课 题 6.2OTL电路组成特点及工作原理（1） 课 时 教 学 目 标 OTL电路的电路组成和工作原理。 教学重点 教学难点 课 型 理论 课时数 2 更新、补充 删减内容 使用教具 课外作业 课 后 体 会 教 学 过 程 设 计 6.2OTL电路组成特点及工作原理 6.2.1双电源互补对称电路 1电路基本结构 图（a）是双电源互补对称电路的基本形式，简称OCL电路。 特点： （1）互补对称。 （2）两个晶体管特性对称，都工作在乙类状态。 2工作原理 （1）时，截止， 两管均

2、无偏置，两管基极电流均为零而截止。 （2）输入信号到达电路输入端时 ，导通，截止。上得到被放大的正半周电流信号，如图（b）实线所示。 ，截止，导通。上得到被放大的负半周电流信号，如图（c）虚线所示。 在一个周期内，两管轮流导通，负载上得到一个完整的正弦波。 互补对称电路：若、两管对称（ b 值和饱和压降等参数一致）且交替工作，互为补充，这种电路称为互补对称电路。单电源供电的OCL电路又称OTL电路，但该电路与输出回路中需要有一个大的电解电容来替代另一个电压。 3实用OCL电路 （1）上述波形在输出波形正负半周的交界处造成的波形失真，称交越失真。如图所示。 产生原理：功率管存在导通电压。 （2）

3、实用电路 使两管处于甲乙类工作状态，即微导通状态，由于、的存在，只要偏置合适，它即可相互补偿，消除交越失真，在负载上得到不失真的正弦波。 思考题：用电阻取代如何？即的作用是什么？ 教 案 （ ） 授课日期： 年 月 日 星期 课 题 6.2OTL电路组成特点及工作原理（2） 课 时 教 学 目 标 OTL电路的电路组成和工作原理。 教学重点 教学难点 课 型 理论 课时数 2 更新、补充 删减内容 使用教具 课外作业 课 后 体 会 教 学 过 程 设 计 6.2.2单电源互补对称电路 1基本电路 特点：与OCL电路相比，省去了负电源，输出端加接了一个大容量电容器。 2工作原理 ，导通，截止。

4、上得到被放大的正半周电流信号，C充电。 ，截止，导通。上得到被放大的负半周电流信号，C放电。 在一个周期内，两只管子轮流放大正负半周电流信号，实现完整周期波形。电容C不仅耦合输出信号，还起到负电源的作用。 ， 3实用电路 ：激励级，向、组成的互补对称电路提供激励信号。 ：为的偏置电阻，与输出端相连，起交、直流负反馈作用。 、：组成具有升压功能的自举电路。只要足够大，其上交流电压很小，因而C点电位跟随输出O点电位而变化，相当于管的电流供电电压自动升高，确保管输出足够的激励电压。为隔离电阻，将电源与隔开，使上举的电压不被吸收。 4采用复合管的OTL电路 （1）复合管：指用两只或多只三极管按一定规律

5、的组合，等效成一只三极管。 如图所示。 复合管组织的原则： 保证参与复合的每只管子三个电极的电流按各自的正确方向流动。 复合管的类型取决于前一只管子。 由两只三极管组成的复合管的电流放大倍数约为两只管子电流放大倍数系数的乘积。 复合管提高了电流放大倍数，增大了穿透电流，稳定性变差。改进电路如图所示。 （2）实用电路 复合管的OTL实用电路如图所示。 、：组成NPN管； 、：组成PNP管； 、：负反馈电阻，用于稳定工作点和减小失真； 、：消振电容，消除电路可能产生的自激； 、：组成自举电路。 教 案 （ ） 授课日期： 年 月 日 星期 课 题 6.3集成功放器件及应用 课 时 教 学 目 标

6、教学重点 教学难点 课 型 理论 课时数 2 更新、补充 删减内容 使用教具 课外作业 课 后 体 会 教 学 过 程 设 计 6.3集成功放器件及应用 6.3.1集成功放器件的性能及主要参数 14100系列音频功放集成电路 （1）外形图与引出脚 4100系列集成电路引脚分布及符号如图所示。 它是带散热片的14脚双排直插式塑料封装结构。 （2）典型工作电压 引脚工作电压的典型值如表所示。在使用中，测量引脚的直流电压，再与其典型值比较，是判断集成电路工作是否正常的有效方法。 2STK4系列功放厚膜集成电路 （1）STK4系列功放厚膜集成电路简介 STK4系列音响集成电路广泛应用于组合音响中作立体

7、声功率放大。具有输出功率大、失真小、性能稳定、精度高、耐热性好、外围电路简单等优点。电路参数可参考表。 （2）STK4145音响厚膜集成电路 6.3.2集成功放的典型应用电路 1用DG4100集成电路组成的OTL功率放大电路 该应用电路可作为收音机的整个低频放大和功率放大电路，其输入端可直接与收音机的检波输出端相接。4100系列集成电路还可作为收录机、电唱机等的功率放大电路。 2用STK4145厚膜集成电路组成的立体声功放电路 用STK4145厚膜集成电路组成的立体声功放电路如图所示。 教 案 （ ） 授课日期： 年 月 日 星期 课 题 7.1晶体管稳压电源（1） 课 时 教 学 目 标 掌

8、握晶体管稳压电源的工作原理及应用。 教学重点 1简单串联稳压电源的电路组成和稳压原理。 2串联型可调稳压电源的电压调节原理。 3提高串联型可调稳压电源性能的措施。 4串联型可调稳压电源举例。 教学难点 1串联型可调稳压电源的工作原理。 2提高串联型可调稳压电源性能的措施。 3串联型可调稳压电源举例、串联稳压电源的功能完善及不断发展的思路。 课 型 理论 课时数 2 更新、补充 删减内容 使用教具 课外作业 课 后 体 会 教 学 过 程 设 计 A引入 常用的电源除电池外，还采用将电网提供的交流电直接变换为直流电的电源。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动和负载发生变化时，输出电压仍能

9、基本保持不变的电源。我们把这种电源称为直流稳压电源。 B复习 整流电路和滤波电路。 C新授课 7.1晶体管稳压电源 7.1.1串联型稳压电路 1电路组成 负载与起调整作用的三极管相串联，故称串联型稳压电路。 V：NPN型，相当于一只受基极电流控制的可变电位器，利用其电压的变化来实现稳压。 2工作原理 假定输出电压由于某种原因升高，因是稳定值，所以三极管的将减小，使减小，三极管集射电压增大，由于=-，因而抑制了输出电压的升高，使其趋于稳定。 稳压过程可表示为 若输出电压因某种原因下降时，其变化过程与此相反。 3稳压电路工作条件 稳压管的稳定是保证输出电压稳定的前提。可将串联型稳压电路改成典型射极

10、输出器的电路，如图（b）所示。 7.1.2具有放大环节的串联型可调稳压电路 串联型可调稳压电源方框图如图（a）所示。 1电路及各元件作用 电路如图（b）所示。 组成：调整部分（调整管）、取样电路（、组成分压器）、基准环节（稳压管和组成的稳压电路）、比较放大级（放大管等）。图 ：调整管，起电压调整作用； ：比较放大管。 ：稳压管，与限流电阻组成基准电源，为发射极提供基准电压； 、：组成取样电路，将输出电压的一部分取出加到管的基极，与基准电压进行比较，其差值电压经过放大后，送到调整管的基极，控制调整管的工作。 2稳压原理 （1）当电网电压升高或增大时 稳压过程为： 可概括为 （2）当电网电压下降或

11、负载变重时 稳压过程为： （） 可概括为 3输出稳定电压的调节 由图（b）可知，按分压关系 整理得 ：为可变电阻抽头下部分阻值。 因，则 式中，为分压比，称为取样比，用n表示，则 4影响串联型可调式稳压电源稳压性能的因素 （1）取样电路取样电路的分压比n越稳定，则稳压性能越好。 （2）基准环节稳压管应选用动态电阻小、电压温度系数小的硅稳压二极管。 （3）放大环节应使比较放大级有较高的增益和较高的稳定性。 （4）调整环节输出功率大的稳定电源，应选用大功率三极管作调整管。 调整管除常用复合管外，有时因三极管的极限电流不够大而采用多管并联；或因三极管允许的极限电压不够高而采用多管串联运用。调整管的并

12、联运用和串联运用如图所示。 教 案 （ ） 授课日期： 年 月 日 星期 课 题 7.1晶体管稳压电源（2） 课 时 教 学 目 标 掌握晶体管稳压电源的工作原理及应用。 教学重点 1简单串联稳压电源的电路组成和稳压原理。 2串联型可调稳压电源的电压调节原理。 3提高串联型可调稳压电源性能的措施。 4串联型可调稳压电源举例。 教学难点 1串联型可调稳压电源的工作原理。 2提高串联型可调稳压电源性能的措施。 3串联型可调稳压电源举例、串联稳压电源的功能完善及不断发展的思路。 课 型 理论 课时数 2 更新、补充 删减内容 使用教具 课外作业 课 后 体 会 教 学 过 程 设 计 7.1.3提高

13、串联型稳压电路性能的措施 1提高稳定度的措施 （1）问题 输入电压不稳定会导致比较放大级的电源电压和调整管偏流不稳定。 （2）措施 设置辅助电源可为比较放大管提供一个稳定的集电极电压，同时也为调整管提供稳定偏流。可以克服输入电压波动对两者的影响，提高了输出电压稳定度。 2提高温度稳定性的措施 （1）温度 温度变化会使比较放大管的集电极电流和射极电流发生变化，电压输出电压将随温度的变化发生漂移。 （2）措施 采用能够抑制温漂的差分放大电路，如图所示。 产生基准电压的稳压二极管接在的基极，取样电压接基极，差分放大器对两管基极电压之差进行放大，完成稳压功能。 为两管的公共电阻，抑制了温度对差分管的影

14、响。 7.1.4保护电路 1限流式保护电路 （1）功能 当输出电流超过额定值时，保护电路开始动作，使输出电流限制在一定的范围内。 （2）电路组成 电路如图所示。 R：检测电阻，阻值常取很小。 （3）工作原理 限流电阻取值适当，流过限流电阻的电流正常时，保护二极管V截止，不影响电路工作；超负载时，保护二极管V导通，使流过调整管的基极电流大大减小，从而使流过负载的电流减小，保护调整管不致损坏。 2截流式保护电路 （1）功能 当输出过载或短路时，保护电路开始动作使调整管截止，从而使通过调整管的电流减至最小，起到保护作用。 （2）电路组成 电路如图所示。 R：检测电阻。 ：保护管，连同其外围电阻组成保

15、护电路； 、：组成简单的稳压源，为基极提供基准电压； （3）工作原理 负载电流处于正常范围时，调整管正常工作，加在检测电阻R上的电压处于正常值，保护管截止，保护电路不发挥作用。 当负载电流因过载或负载短路时，检测电阻R电压降增大，导致保护管导通，电流增大，下降，即调整管下降，使调整管的增大，导致输出电压下降。正反馈过程如下： 7.1.5串联型稳压电源举例 1电路组成 某台电子设备中的稳压电路如图所示。 组成：整流（桥式）、滤波（电容滤波）和稳压（串联可调式）三部分。 2稳压部分特点 （1）电路中的调整管、放大管、和过流保护三极管均使用PNP型锗管，输出电压的极性为负。 （2）因输出电流较大，所

16、以调整管由和两个管子组成复合管 （3）为提高稳压电路的温度稳定性，放大电路采用由、组成的差分放大电路。 （4）为提高稳压性能，放大管的集电极负载电阻接至一个辅助电源。 （5）过载保护部分由等组成三极管截流式保护电路。 1串联可调稳压电源由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 2在串联型稳压电路中，为什么有时需用复合管来做调整管？ 3在电源电路中，若电网电压升高，则输出电压有_的趋势；若负载变重，则输出电压有_的趋势。 【作业】 P135习题七 7-3，7-5，7-9，7-10。 教 案 （ ） 授课日期： 年 月 日 星期 课 题 7.2集成稳压器及应用电路 课 时 教 学 目 标 1了解集成稳

17、压器的分类和特点。 2了解集成稳压器的参数及典型应用电路。 3了解开关稳压电源。 教学重点 1集成稳压器的分类和特点。 2几种集成稳压器的使用方法 教学难点 几种集成稳压器的使用方法。 课 型 理论 课时数 2 更新、补充 删减内容 使用教具 课外作业 课 后 体 会 教 学 过 程 设 计 A引入 用分立元件组装的稳压电源，固然有输出功率大，适应性较广的优点，但因其体积大，焊点多，可靠性差而使应用范围受到限制。近年来，集成稳压电源已得到广泛的应用，其中小功率的稳压电源以三端式串联型稳压器的应用最为普遍。 B新授课 7.2集成稳压器及应用电路 7.2.1固定式三端集成稳压器 1特点 输出电压固

18、定，外引线有输入、输出和接地三个端子。 2型号和规格 W7800系列是三端固定正电压输出的集成稳压器。 W7900系列是三端固定负压电输出的集成稳压器。 系列序号的最末两位数表示标称输出电压值。如W7812。 W7800和W7900系列的外形及管脚排列如图所示。 W7800 W7900 3主要性能参数（W7800系列） （1）最大输入电压 稳压器正常工作时所允许输入的最大电压。 （2）输出电压 稳压器正常工作时，能输出的额定电压。 （3）最大输出电流 保证稳压器安全工作时允许输出的最大电流。 （4）电压调整率 输入电压每变化1 V时输出电压相对变化值D/的百分数。此值越小，稳压性能越好。 （5

19、）输出电阻 在输入电压变化量D为零时，输出电压变化量D与输出电流变化量D的比值。 2典型应用电路 （1）基本应用电路 图示为三端固定式稳压器的一般接法。输入、输出端并联高频旁路电容。接线时，管脚不能接错，公共端不得悬空。 （2）输入电压的扩展 W7800系列规定最大允许的输入电压，超过该值就要损坏稳压器。可用图示的三种方案之一来扩展输入电压。 图（a）为串入三极管来降低输入电压。 图（b）为用电阻来降压。 图（c）为采用一只稳压器降压。 （3）输出电压的扩展 如需将输出电压提高到所需值，可采用如图所示电路。 （4）输出电流的扩展 在需要稳压器输出电流增大的场合，可采用如图所示电路。 图（a）并

20、联电阻。 图（b）用PNP功率管扩流。 图（c）两只稳压器并联输出。 （5）输出电压可调电路 固定式三端集成稳压器与集成运放电路适当连接，就可组成输出电压可调的稳压电路。 （6）正负对称的稳压电源 采用两只不同型号的三端集成稳压器，可组合成一种正负对称输出电压的稳压电源。 7.2.2可调式三端集成稳压器 该集成稳压器不仅输出电压可调，而且稳压性能指标均优于固定式集成稳压器。调压范围1.2 V 37 V，常用的正压系列W117/217/317，负系列W337。其外形和接线如图所示。 F-1、F-2型 S-7型 W317三端可调集成稳压器的应用电路如图所示。该电路是很实用的3 V便携式收音机用电源

21、。 教 案 （ ） 授课日期： 年 月 日 星期 课 题 8.1晶闸管 课 时 教 学 目 标 掌握晶闸管的结构和工作原理。 教学重点 晶闸管的分类、结构、型号、参数和工作特性。 教学难点 晶闸管的工作特性 课 型 理论 课时数 2 更新、补充 删减内容 使用教具 课外作业 课 后 体 会 教 学 过 程 设 计 A引入:晶闸管俗称可控硅。具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、使用方便等优点。它广泛应用于无触点开关电路及可控整流设备中。 B复习 三端集成稳压器的分类。 C新授课 8.1晶闸管 8.1.1单向晶闸管 1单向晶闸管的结构和符号 （1）外形 平面型、螺栓型和小型塑封型等几种。 （2）符

22、号及内部结构 三个电极：阳极A、阴极K、控制极G 4层半导体： 引出线为控制极；引出线为阳极；引出线为阴极 3个PN结（，） 文字符号：一般用SCR、KG、CT、VT表示。 2单向晶闸管的工作原理： （1）实验演示： 正向阻断：AK加正向电压，G无电压不导通。 反向阻断：AK加反向电压，G无论是否加控制电压不导通。 触发导通：AK加正向电压，G，K加正向电压导通。 导通后控制极失去控制作用：晶闸管一旦导通，降低或去掉控制极电压仍导通。 （2）工作特点： 单向晶闸管导通必须具备两个条件：一是晶闸管阳极与阴极间接正向电压；二是控制极与阴极之间也要接正向电压。 晶闸管一旦接通后，去掉控制极电压时，晶

23、闸管仍然导通。 导通后的晶闸管若要关断时，必须将阳极电压降低到一定程度。 晶闸管具有控制强电的作用，即利用弱电信号对控制极的作用，就可使晶闸管导通去控制强电系统。 3单向晶闸管主要参数 （1）额定正向平均电流 在规定环境温度和散热条件下，允许通过阳极和阴极之间的电流平均值。 （2）维持电流 在规定环境温度、控制极断开的条件下，保持晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流。 （3）控制极触发电压和电流 在规定环境温度及一定正向电压条件下，使晶闸管从关断到导通，控制极所需的最小电压和电流。 （4）正向阻断峰值电压 在控制极开路和晶闸管正向阻断的条件下，可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。 （5）反

24、向阻断峰值电压 在控制极断开时，可以重复加在晶闸管上的反向峰值电压。 4晶闸管的型号及含义 C 3 （1）型号 T -5 / 500 表示额定正向平均电流为5 A 表示晶闸管元件 表示N型硅材料 表示三个电极 表示额定电压为500 V （2）简易检测 a用万用表“R 10”挡，黑笔接阳极，红笔接阴极，指针应接近 。 b合上S，表针应指很小阻值，约为60 W 20_W，表明晶闸管能触发导通。 c断开S，表针不回到零，表明晶闸管是正常的。 8.1.2双向晶闸管 1双向晶闸管的结构与符号 （1）外形 （2）符号 文字符号：TLC、SCR、CT及KG、KS等表示。 （3）结构 有三个电极，为主电极和，

25、另一个电极G为控制极。 2双向晶闸管的工作特点 特性：主电极、无论加正向电压还是反向电压，其控制极G的触发信号无论是正向还是反向，它都能被“触发”导通。主电极间电压是交流形式。 3双向晶闸管的检测 （1）用万用表“R 1 k”挡，黑笔接，红笔接，表针应不动或微动，调换两表笔，表针仍不动或微动为正常。 （2）用万用表“R 1”挡，黑笔接，红笔接，将触发极与短接一下后离开，万用表应保持几欧到几十欧的读数；调换两表笔，再次将触发极与短接一下后离开，万用表指示情况同上。 （3）对功率放大或功率较小但质量较差的双向晶闸管，应将万用表黑表笔接电池负极。然后按（2）所述方法测量判断。 【作业】： 1单向晶闸

26、管内部结构包括_层半导体材料，构成_个PN结。它有三个电极分别是_，_和_。 2单向晶闸管导通必须具备两个条件：一是_；二是_。 3单结晶体管有三个电极：_、_和_，只有_个PN结。 教 案 （ ） 授课日期： 年 月 日 星期 课 题 8.2晶闸管触发电路 课 时 教 学 目 标 了解晶闸管触发电路。 教学重点 单结晶体管的特性及晶闸管触发电路的工作原理。 教学难点 单结晶体管触发电路的工作原理。 课 型 理论 课时数 2 更新、补充 删减内容 使用教具 课外作业 课 后 体 会 教 学 过 程 设 计 8.2晶闸管触发电路 8.2.1单向晶闸管触发电路 1单结晶体管的结构和型号 （1）结构

27、 三个电极：发射极E、第一基极、第二基极。 一个PN结。 （2）电路符号 发射极箭头指向极，表示经PN结的电流只流向。 （3）外形 2单结晶体管的基本特性 （1）等效电路 ：E与间电阻，随发射极电流而变，即上升，下降。 ：E与间的电阻，数值与IE无关。 ：两基极间电阻。=+。 h ：称为分压比，与的比值，h 一般在0.3 0.8之间。 （2）导通条件 3单结晶体管触发电路 （1）单结晶体管触发脉冲形成电路 （2）工作原理 电源接通后，通过微调电阻和电阻向电容C充电，当单结晶体管满足导通条件，单结晶体管导通，C迅速放电，在电阻上形成一个很窄的正脉冲。经过一个周期后，单结晶体管截止，由通过微调电阻

28、和电阻向电容C充电，重复上述过程。 8.2.2双向晶闸管触发电路 1双向二极管触发电路 （1）触发电路 ：双向二极管。：双向晶闸管。：负载。 （2）工作原理 交流电源处于正半周，对电容C充电，电压极性为上正下负。 电压增大到使双向二极管导通，可使双向晶闸管导通。 当交流电源过零的瞬间，双向晶闸管自行阻断。 交流电源处于负半周，对电容C充电，电压极性为下正上负。 电压增大到的转折电压，使双向二极管反相导通，可使双向晶闸管导通。 调节值，即可改变电容的充电常数，从而改变脉冲出现时刻，可改变晶闸管的导通角。 2其他类型的触发电路 （1）RC触发电路 特点：简单、成本低。 （2）晶体管组合触发电路 、

29、：为NPN型，只用C、E两极。 （3）氖管触发电路 成本低，氖管可作指示器。 【作业】 P147习题八 8-1，8-3，8-4，8-5。 教 案 （ ） 授课日期： 年 月 日 星期 课 题 8.3晶闸管应用电路 课 时 教 学 目 标 掌握晶闸管的几种应用电路，特别是几种基本的可控整流电路。 教学重点 晶闸管整流电路的结构及工作原理。 教学难点 电路结构及工作原理。 课 型 理论 课时数 2 更新、补充 删减内容 使用教具 课外作业 课 后 体 会 教 学 过 程 设 计 A引入 利用单向晶闸管的“触发导通”特性，可组成可控整流电路，这种整流电路与一般整流电路不同处在于输出的负载电压是“可控

30、的”。 B新授课 8.3晶闸管应用电路 8.3.1晶闸管整流电路 1单相半波可控整流电路 （1）电路组成 （2）工作原理 当为正半周时：晶闸管VT承受正向电压，若此时没有触发电压，则负载= 0。 当t = 时，控制极加有触发电压，晶闸管具备导通条件而导通，正向压降很小，。 当 t p 时，晶闸管保持导通，负载电压基本上与次级电压保持相等。 当t = p 时，= 0，晶闸管自行关断。 当 p t 2p 时，进入负半周后，晶闸管呈反向阻断状态，负载电压=0。 （3）波形图 ：控制角。指触发脉冲的加入时间。 q ：导通角。每半个周期晶闸管导通角度。 控制角越大，导通角越小，它们的和为定值+q = p

31、 。 单相半波可控整流电路的电源效率低，直流电波动大。 2单相桥式可控整流电路 （1）电路组成 （2）工作原理 桥式整流输出电压对晶闸管VT而言是正向电压，只要触发电压到来，VT即可导通。则负载电压将与对应部分基本相等。 当经过零值时，晶闸管自行关断，在的第二个半周中，电路将重复第一半周的情况。 （3）波形图 8.3.2其他应用电路 1音乐彩灯控制器 （1）电路组成 （2）工作原理 从收录机等音响设备的扬声器两端，引出音频信号，经升压变压器T升压后，为单向晶闸管的触发信号。当幅度大时，晶闸管导通，而幅度小时，晶闸管仍处于阻断状态。由于音频信号的构成比较复杂，因此，某些信号也会改变晶闸管的导通角

32、。这样，晶闸管就工作在导通、阻断或非全导通状态，使负载黄、红、绿、蓝四组彩灯随音乐的旋律而不断闪烁。 2安全感应开关电路 （1）电路组成 按组成原理划分电路可分为：感应控制信号产生电路、双向二极管触发电路及双向晶闸管保护电路三部分。 （2）工作原理 人或物靠近感应板产生电容，这个电容与本机电路中的电容对电源形成串联分压，使与之连接的氖管导通后，又作为基极偏压直接加在射极输出器的放大管上，射极输出器输出一个信号使双向二极管2CTS导通，触发双向晶闸管3CTS导通，带动负载工作。 【作业】： 在单相可控半波整流电路中，通常把电角叫做_，把q 称为_。两者的关系是， 越大，则q 就_，它们的和为_，即_。改变的大小，就可以改变_，也就改变了_。 P148习题八 8-10，8-11，8-12。 第 24 页 共 24 页