中职电子线路实验与实训整套课件完整版ppt教学教程最全电子讲义教案(最新).ppt

《中职电子线路实验与实训整套课件完整版ppt教学教程最全电子讲义教案(最新).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中职电子线路实验与实训整套课件完整版ppt教学教程最全电子讲义教案(最新).ppt（176页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、电子线路实验与实训第一模块 模拟电路项目一 晶体管教学要点1.掌握半导体二极管的检测方法。2.掌握半导体三极管的检测方法。任务一 半导体二极管1.导体、半导体和绝缘体 自然界有着许许多多不同的物质，按其导电性能的不同，大致可分为三类。一类是导电性能良好的物质，称导体。金属一般都是导体，如金、银、铜、铝、铁等。一类是在一般条件下不能导电的物质，称绝缘体，如陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等。还有一类物质，其导电性介于导体和绝缘体之间，称半导体，如硅、锗、砷化镓及某些氧化物、硫化物等。任务一 半导体二极管2.本征半导体和杂质半导体 完全纯净的、没有任何杂质的而且结构完整的半导体的单晶体称本征半导体。本征半导

2、体的导电能力很差，没有多大实用价值。如果在本征半导体中掺入微量的其它元素，就会使它的导电性能发生显著的变化，这种掺杂的半导体称为杂质半导体。按掺入杂质性能的不同，它可分为电子型半导体（N型半导体）和空穴型半导体（P型半导体）两大类。在硅（或锗）本征半导体中掺入微量的五价元素，如磷（或锑）等，它就成为N型半导体。在硅（或锗）本征半导体中掺入微量的三价元素，如硼（或铟）等，它就成为P型半导体。任务一 半导体二极管3.PN结及其单向导电性 采用特殊的制作工艺，将P型半导体和N型半导体紧密地结合在一起，在两种半导体的交界处就会产生一个特殊的接触面，称为PN结,如图1-1-1所示。这种PN结是构成半导体

3、器件的基础，也是半导体获得广泛应用的原因。图1-1-1 PN结加正向偏置电压就导通，加反向偏置电压就截止，这就是PN结的单向导电性。正是这种特性，使半导体得到了实际的、广泛的应用。PN结的单向导电性只有在外加电压时才显示出来。任务一 半导体二极管4.二极管的极性识别（1）直观法判别极性1）国产二极管有色点的一头为正极，如图1-1-2图1-1-22）进口二极管在靠近负极引线处有标志环，如图1-1-3图1-1-33）有的二极管上标有二极管符号，如图1-1-4图1-1-4任务一 半导体二极管（2）万用表极性判别 万用表选R100或R1K档，用红、黑表笔同时接触二极管的两引线，然后对调表笔重新测量。所

4、测阻值小的一次，黑表笔所接为二极管正极，红表笔所接为二极管负极。如图1-1-5图1-1-5任务一 半导体二极管5.半导体二极管的质量判别 万用表选R100或R1K档，分别测二极管的正、反向电阻，二者相差越大越好。6.半导体二极管的材料判别 万用表选R100或R1K档，测量二极管的正向电阻。一般锗二极管的正向电阻为几百欧，硅二极管的正向电阻为几千欧。7.稳压二极管的判别 用万用表R100或R1K档测出二极管的正、负引脚，然后将万用表拨至R10K档上，黑表笔接二极管的负极，红表笔接二极管的正极。若此时测得的反向阻值变得很小，说明该管为稳压二极管；反之，测得的反向阻值仍很大，说明该管为普通二极管。8

5、.发光二极管的质量判别 万用表选R10K档，测发光二极管正向电阻约为100K左右，并可观察到发光二极管发出微弱的光；发光二极管的反向电阻非常大，近似为。任务一 半导体二极管9.常用二极管外形 常用二极管的外形如图1-1-6所示。图1-1-6任务二 半导体三极管1.半导体三极管的结构、符号、类型 通过一定的制作工艺，将两个PN结组合起来，并引出三个电极，经过封装就成为三极管。三极管一般都有三个极，即发射极（e）、基极（b）、集电极（c）。这三个电极分别与其内部半导体的三个区即发射区、基区和集电区相连接。在三个区的交界面上形成两个PN结，发射区和基区的PN结称为发射结，集电区与基区的PN结称为集电

6、结。如图1-1-7所示。三极管按材料的不同，可分为硅管和锗管两类；按PN结的组合方式不同，可分为NPN型和PNP型两种。图1-1-8是NPN型和PNP型三极管的符号。图1-1-7 a）NPN型三极管符号 b）PNP型三极管符号图1-1-8任务二 半导体三极管2.三极管的伏安特性曲线 三极管的伏安特性曲线是指各电极之间的电压与电流的关系曲线，它是三极管内部载流子运动的外部表现。从使用三极管来说，了解它的伏安特性曲线非常重要，从中可了解到三极管的特性及主要参数。三极管的三个电极中，任意一个都可用作公共端，另外两个电极可分别作信号的输入端和输出端。因此三极管的伏安特性曲线有两种，即输入伏安特性曲线和

7、输出伏安特性曲线，简称输入特性和输出特性。输入特性是指集电极和发射极之间电压Uce为某一个常数时，输入回路的基极与发射极之间的电压Ube和基极电流Ib的关系。如图1-1-9所示。输出特性是指在基极电流Ib一定的条件下，输出回路中集电极与发射极之间的电压Uce和集电极电流Ic之间的关系。如图1-1-10所示。a）3DG102A的输入特性曲线 b）3AX22的输入特性曲线图1-1-9 a）3DG102A的输出特性曲线 b）3AX22的输出特性曲线图1-1-10任务二 半导体三极管3.半导体三极管管型的判别 万用表选R100或R1K档，用黑表笔接触三极管的一根引脚，红表笔分别接触另外两根引脚，测得一

8、组电阻值；黑表笔依次换接三极管其余两引脚，重复上述操作，又测得两组电阻值。将测得的三组电阻值进行比较，当某一组中的两个阻值基本相同时，黑表笔所接的引脚为该三极管的基极。若该组两个阻值为三组中的最小，则说明被测管是NPN型；若该组两个阻值为最大，则说明被测管是PNP型。如图1-1-11图1-1-11任务二 半导体三极管4.半导体三极管引脚的判别 （1）NPN型三极管的引脚判别 万用表选R100或R1K档，在判断出基极的基础上，用黑、红表笔接基极之外的另两根引脚，用手同时捏住黑表笔所接的引脚和基极，注意观察万用表指针向右摆动的幅度；然后将黑、红表笔对调，重复上述的测试步骤。比较两次检测中表针向右摆

9、动的幅度，摆动幅度大的那次黑表笔所接为集电极，红表笔所接为发射极。如图1-1-12图1-1-12任务二 半导体三极管（2）PNP型三极管的引脚判别 万用表选R100或R1K档，在判断出基极的基础上，用黑、红表笔接基极之外的另两根引脚，用手同时捏住红表笔所接的引脚和基极，注意观察万用表指针向右摆动的幅度；然后将黑、红表笔对调，重复上述的测试步骤。比较两次检测中表针向右摆动的幅度，摆动幅度大的那次红表笔所接为集电极，黑表笔所接为发射极。如图1-1-13图1-1-13任务二 半导体三极管5.半导体三极管高、低频管的判别 万用表选R1K档，测量三极管发射结的反向电阻值（NPN型三极管黑表笔接发射极，红

10、表笔接基极；PNP型三极管黑表笔接基极，红表笔接发射极），此时阻值一般均在几十万欧以上。然后，将万用表拨在R10K档，重新检测其反向电阻值。若阻值变化不大，可断定该管为低频管；若阻值变化较大，可断定该管为高频管。6.半导体三极管材料的判别 万用表选R1K档，测量三极管发射结的正向电阻值（NPN型三极管红表笔接发射极，黑表笔接基极；PNP型三极管红表笔接基极，黑表笔接发射极）。若所测阻值在3K10K，说明是硅管；若为5001000，则是锗管。7.半导体三极管放大倍数的检测 万用表选R1K档，将红、黑表笔短接，调整零欧姆电位器，使指针指在“0”的位置。然后将万用表拨在hFE位置上，再将被测管的发射

11、极、基极、集电极插入相应的e、b、c插孔内，即可从hFE刻度线上读出它的放大倍数。任务二 半导体三极管8.常用三极管外形常用三极管外形 常用三极管的外形如图1-1-14所示。图1-1-14项目二 放大电路教学要点1.掌握放大电路静态工作点的计算方法。2.掌握差动放大器静态工作点的计算方法。3.掌握差动输入双端输出及单端输出的差模电压放大倍数的计算方法。4.了解运算放大器的组成特点和工作原理。5.加深对OTL功放电路工作原理的了解，了解交越失真现象。6.了解自举电路工作原理及它对提高OTL电路输出不失真幅度的作用。7.研究静态工作点对放大电路工作的影响。8.了解差动放大器的性能和特点。任务一 低

12、频电压放大器1.放大器的基本概念 利用电子器件把微弱的电信号（电压、电流、功率）增强到所需值的电路或设备称放大电路或称放大器。以三极管为核心构成的放大器称半导体放大器，也称晶体管放大器。晶体三极管放大电路的形式和种类很多，主要有交流放大器和直流放大器两种。此外，依据不同的分类方法又有：按放大的对象来分，有电压、电流和功率放大器等；按放大器的工作频率来分，有低频、中频和高频放大器等；按输入给放大器的电信号强弱来分，有大信号和小信号放大器等；按放大器中晶体三极管连接方式来分，有共发射极、共基极和共集电极接法等；按放大电路的级数来分，有单级和多级放大器等。任务一 低频电压放大器2.共射极基本放大器

13、在工业电子技术中，常用的是交流放大器，其工作频率在低频（20赫10000赫）范围内。我们这里所说的单级小信号放大电路，就是指由单个三极管按共发射极接法，并且用于低频小信号放大的交流放大电路。它是最基本的放大电路，也是电子电路的基础，很多复杂的电子电路是由它组合或演变出来的。图1-2-2所示电路是以NPN型三极管为核心的单级电压放大器，信号经电容C1加至基-射极，又从集-射极经电容C2输出。射极是公共端，故称共射极放大器。图1-2-1任务一 低频电压放大器（1）.三极管V 它是放大器的核心，起电流放大作用，即将微小的基极电流变化量转换成较大的集电极电流变化量，反映三极管的电流控制作用。（2）.直

14、流电源UCC 它使三极管的发射结正偏，集电结反偏，确保三极管工作在放大状态。它又是整个放大器的能量提供者。放大器把小能量的输入信号放大成大能量的输出信号，这些增加的能量就是由UCC通过三极管转换来的，绝非三极管本身产生的。在这里三极管非但产生不了能量，还由于它在工作时发热，要消耗能量。UCC一般取几伏至几十伏。（3）.集电极电阻RC 其作用是将集电极电流的变化量变换成集电极电压的变化量，以实现电压放大。RC的值一般取几千欧至几十千欧。三极管的集-射极、电阻RC和电源UCC构成的回路称集电极回路，因为信号从集电极输出，所以又称为输出回路。（4）.基极偏置电阻Rb 它由固定电阻Rb和电位器RP串联

15、而成。UCC经Rb供给三极管合适的基极偏置电流Ib，从而确定三极管的直流工作状态（又称直流工作点）。在UCC确定后，当Rb的值选定以后，Ib也就固定了，所以称这种共射极放大器为固定偏置放大器。三极管的基-射极、电阻Rb和电源UCC构成的回路称基极回路，也称输入回路。（5）.耦合电容C1和C2 电容C1和C2的作用有两点，其一是隔断直流，使电路的静态工作点不受输入端的信号源和输出端负载的影响；其二是传导交流信号，当C1、C2的电容量足够大时，它们对交流信号呈现的容抗很小，可近似认为短路。C1把信号源us（t）的信号传送给三极管的基极，故称它为输入耦合电容。C2把放大后的交流信号传送给负载，故称它

16、为输出耦合电容。C1、C2通常是大容量的电解电容器，一般是几微法至几十微法，在电路中连接时要注意它的极性。必须注意，负载电阻RL和信号源不是放大器的组成部分，但它们对放大器有影响。任务一 低频电压放大器 若用PNP型三极管构成放大器，只需将电源极性反接，耦合电容的极性对调即可，如图1-2-2所示。图1-2-2任务一 低频电压放大器3.分压式射极偏置放大器 分压式射极偏置放大器如图1-2-3所示，这是一种应用最普遍的稳定静态工作点的放大器。Rb1、Rb2分别称作上、下偏置电阻，组成分压电路。Re称射极电阻，起稳定ICQ的作用。电容Ce与Re并联，它一般是几十微法的电解电容器，对交流而言，在Re旁

17、边开出一条交流通路，以保证Re上只有直流通过，故称Ce为旁路电容。Ce对于信号分量（交流）相当于短路。图1-2-3任务一 低频电压放大器4.共集电极放大器 图1-2-4所示的电路称共集电极放大器，输入信号加在基-集极上，信号又从射-集极输出，集电极是公共端，故称共集电极电路。因信号从发射极输出，它又称射极输出器。图1-2-4任务一 低频电压放大器5.共基极放大器 图1-2-5是共基极放大器电路。其中RC是集电极电阻，Rb1和Rb2是基极偏置电阻，以确保三极管有合适的静态工作点。Re是射极电阻，对直流来说，它起稳定静态工作点的作用，也是偏置电路的一个元件；对交流来说，它是输入电阻的一部分。图1-

18、2-5任务二 直流放大器1.直流放大器概述 在电子技术中，常需要放大随时间变化极为缓慢的信号，如无线电接收设备中的自动增益控制信号、稳压电源中的取样信号、测量炉温的热电偶输出信号等。例如，为测量某一物体的温度，先用传感器将被测温度转换成电信号，因为温度的变化很缓慢，相应的电信号就是一个缓慢变化的信号。一般来说，这个信号很微弱，必须加以放大，才能推动测量、记录机构或控制执行元件。用来放大这种变化缓慢的信号或某个直流量的变化（统称直流信号）的放大电路称直流放大器。微弱的直流信号常需多级放大才能达到要求，而直流放大器的耦合只能采用直接耦合方式，因为阻容耦合和变压器耦合都不能传递直流信号。所以直流放大

19、器又称直接耦合放大器。任务二 直流放大器2.基本差动放大器 在直流放大器中，为了抑制零漂，可采用热敏元件进行温度补偿、电流负反馈等措施，而最有效的方法是利用具有对称机构的差动放大器，它又称差分放大器（简称“差放”）。基本差动放大器电路如图1-2-6所示。它由两个特性完全相同的单级放大器组合而成，即RC1=RC2、Rb11=Rb21、Rb12=Rb22，三极管V1与V2的参数完全相同（1=2，Ube1=Ube2，Icbo1=Icbo2）。信号从两管基极输入，从两管的集电极输出。图1-2-6任务二 直流放大器3.长尾式差动放大器 基本差动放大器还存在两个弱点，一是每个三极管集电极对地的电压漂移量没

20、有丝毫减小，因此，抑制零漂的能力完全取决于电路对称性的好坏；二是在实际工作中，常需要从一个三极管的集电极输出信号（单端输出），它就丝毫也不能减小零漂。因此，必须设法减小每一个三极管引起的漂移量。改进的方法是利用电流负反馈特性，在差动放大器的两三极管发射极接入共模负反馈电阻Re，电路如图1-2-7所示。图1-2-7 此电路采用双电源（+UCC和-UEE）供电，静态时可做到输入端接近零电位。偏置电流（很小）可由负电源供给，偏置电阻Rb1、Rb2均可省去，RS是信号源内阻，RS起共模电流串联负反馈作用以达到抑制零漂的目的。这个电路称长尾式或射极耦合式差动放大器，它是典型的差动放大器。任务二 直流放大

21、器4.差动放大器的调零 对于一个理想的差动放大器，当输入信号电压为零时，其输出电压也应为零。实际上由于电路不可能完全对称，所以在零输入时输出不为零，这种现象称差动放大器的失调。可见差动放大器输出失调电压的大小反映了电路对称性的好坏。我们希望电路的失调尽量小些。由于失调的存在，为使差动放大器在输入信号电压为零时，输出电压也为零，就需要有零点调节。常用的调零电路有三种，即集电极调零、发射极调零和基极调零。（1）.集电极调零电路 集电极调零电路如图1-2-8所示，调零电位器RP接在两集电极电阻C1和C2之间，其活动触点与电源UCC相连。那么RC1=C1+RP1，RC2=C2+RP2，而RP=RP1+

22、RP2。改变电位器触点的位置可调节RP1和RP2阻值的大小，使IC1RC1=IC2RC2，则UC1=UC2，从而实现输出UO=UC1-UC2=0。图1-2-8任务二 直流放大器（2）.发射极调零电路 发射极调零电路如图1-2-9所示。在两管的发射极间接入电位器RP，改变RP触点的位置，可调节Ie1和Ie2的大小，也就改变IC1和IC2的大小，可使IC1RC1=IC2RC2，从而实现输出电压UO为零。因RP引入了电流负反馈，使差动放大器的差模放大倍数下降。所以RP的阻值不宜太大，一般取100左右。图1-2-9任务二 直流放大器（3）.基极调零电路基极调零电路如图1-2-10所示。这是当电路输出U

23、O不为零时，人为地对V2管的基极输入一个固定电压，改变V2管的工作电流，实现输出为零。图1-2-10任务三 集成运算放大器1.集成运算放大器的概述 在半导体器件制造工艺的基础上，把整个电路中的元器件及它们之间的连接线制作在同一块硅基片上，构成特定功能的电子电路，称集成电路。集成电路因体积小、重量轻、功率消耗小、技术性能好、可靠性高而被广泛应用。集成运算放大器简称“集成运放”，它实际上是一个高增益的多级直流放大器，由于在发展初期主要用于模拟电子计算机中实现数学运算，故称运算放大器。随着集成电路工艺技术水平的不断发展和提高，它的应用已远远超出了数学运算的范围，而遍及电子技术的一切领域。集成运放的类

24、型很多，电路也不尽一致，然而在电路结构上有共同之处，一般由输入级、中间级、输出级和偏置电路几个部分组成，如图1-2-11所示。反相输入端 输出端 同相输出端 图1-2-11-差动式输入级+中间级输出级偏置电路任务三 集成运算放大器 输入级一般是由三极管或场效应管构成的差动放大器，利用它可提高整个电路的共模抑制比，提高输入电阻以及其它方面的性能，并实现双端输入单端输出方式。中间级的主要任务是提高整个电路的电压放大倍数，可达106108量级。它可由一级或多级放大器组成。输出级一般由射极输出器或互补射极输出器构成，以提高输出功率和负载能力。偏置电路是为确保各级放大器正常工作而设置的。集成运放的符号如

25、图1-2-12所示。它有两个输入端和一个输出端。与输出信号反相的那个输入端称“反相输入端”，并用“-”号标出。另一个输入端因输出端的信号与该端的输入信号同相，称“同相输入端”，并用“+”号标出。图1-2-12 -A +任务三 集成运算放大器 实际集成运放的外形有圆壳式封装、扁平式封装和双列直插式封装等，如图1-2-13所示。它的引出端除输入、输出三个外，还有电源端、公共端（地端）、调零端、相位补偿端、外接偏流电阻端等。各引出端的具体作用可根据集成运放的型号查手册得知。图1-2-13任务三 集成运算放大器2.集成运算放大器的应用 （1）.反相输入比例运算器 反相输入比例运算器的电路如图1-2-1

26、4所示。图1-2-14任务三 集成运算放大器（2）.同相输入比例运算器 同相输入比例运算器的电路如图1-2-15所示。图1-2-15任务三 集成运算放大器（3）.加法运算电路 反相输入加法器的电路如图1-2-16所示。图1-2-16任务三 集成运算放大器（4）.减法运算电路 1）利用将一个信号先反相，再进行求和的方法实现减法运算，其电路如图1-2-17所示。图中运放A1完成反相比例运算，运放A2完成求和运算。图1-2-17任务三 集成运算放大器 2）利用运放的差动输入实现减法运算。利用运放的两个输入端同时加输入信号便可实现减法运算，电路如图1-2-18所示。图1-2-18任务三 集成运算放大器

27、（5）.积分运算电路 积分运算电路又叫积分器，是一种基本运算器，也是测量和控制系统中的重要单元电路，利用它可实现延时、定时和波形变换。尤其是由集成运放构成的积分器，因运算精度高而得到广泛的应用。积分器的电路如图1-2-19所示。它的输出电压uo与输入电压ui对时间的积分成比例。图1-2-19任务三 集成运算放大器（6）.微分运算电路 微分运算电路也是集成运算放大器的一种基本运算，它是积分的逆运算。微分运算电路又称微分器。只要将积分器中的电阻R与电容C的位置互换就成了微分器，如图1-2-20所示。它的输出电压uo与输入电压ui对时间的微分成比例。图1-2-20任务三 集成运算放大器（7）.对数运

28、算电路 对数运算基本电路如图1-2-21所示。该电路的输出电压uo与输入电压ui的自然对数成正比。完成了对数运算，即uo=klnui+A（k和A为常数）。图1-2-21任务三 集成运算放大器（8）.指数运算电路 指数运算是对数运算的逆运算。指数运算的基本电路如图1-2-22所示。该电路的输出电压uo与输入电压ui以e为底的指数成正比。实现了指数运算，即uo=keAui（k和A是常数）。图1-2-22任务四 低频功率放大器1.低频功率放大器概述 在实践中，经常要求放大器的末级能带动一定的负载。例如，使扬声器的音圈振动发出声音，使电动机旋转，使继电器或记录仪表动作等等。这都要求放大器不但输出一定的

29、电压而且能输出一定的电流，也就是要求放大器能输出一定的功率。向负载提供低频功率的放大器称低频功率放大器，简称“功放”。低频功率放大器类型很多，按照电路形式的不同可分为单管功率放大器、变压器耦合推挽功率放大器和无变压器耦合功率放大器；按照功率放大管的工作状态不同可分为甲类功率放大器、乙类功率放大器和甲乙类功率放大器；按照器件不同可分为电子管功率放大器、晶体管功率放大器、电子管/晶体管功率放大器和集成功率放大器等等。任务四 低频功率放大器（1）.互补对称功率放大器 1）乙类互补对称功率放大器 所谓“互补”，就是利用NPN型管和PNP型管交替工作来实现放大。基本电路由NPN型管V1和PNP型管V2组

30、成，如图1-2-21所示。两发射极相连，接至负载RL，作为输出。两基极相连作为输入端，采用正、负两组电源供电，分别加至两管的集电极。电路结构是对称的并要求两功放管V1和V2的参数尽量一致。这种由NPN型管和PNP型管相互配合、交替工作，使负载获得几乎不失真的完整信号的电路，称乙类互补对称功率放大器。图1-2-21任务四 低频功率放大器2）甲乙类互补对称功率放大器 为消除交越失真而在乙类互补对称功率放大器的基础上设置一个偏置电路。在输入信号为零时使功放管工作在微导通状态（即功放管的偏置电压稍大于门限电压），称它为甲乙类状态，这种功率放大器称甲乙类互补对称功率放大器，如图1-2-22所示。电路中V

31、1和V2是互补对称的功放管，二极管V4、V5是它们的偏置电路（也可用电阻或二极管与电阻相结合的电路），供给V1和V2两管一定的正向偏置电压，确保两管在静态时处于微导通状态。三极管V3和电阻Rc、Re构成了功率放大器的前置放大级，它工作在甲类放大状态。由于甲乙类互补对称功放电路输出信号过程中没有使用耦合电容器，所以它又称OCL功率放大器。OCL为Output Capacitor Less（无输出电容）的缩写。图1-2-22任务四 低频功率放大器（2）.单电源互补对称功率放大器 为了简化电源提出了单电源的互补对称功放电路，这种电路的输出通过电容C与负载RL相耦合，不用变压器，因而称OTL电路。OT

32、L是英文Output Transformer Less（无输出变压器）的缩写。如图1-2-23所示。V1和V2管是互补对称功放管，二极管V4、V5是它们的偏置电路，是为消除交越失真而设置的。Rc3、V4、V5是前置放大级中V3的集电极负载，Rb1、Rb2、Re和Ce是V3的偏置电路。Rb1的一端接至输出端，引入电压并联负反馈以稳定输出端K点的静态电位。Cb是输入端耦合电容。输出端的电容C的容量很大，具有贮能作用，它是输出端耦合电容并起到直流电源的作用。RL是功放的负载。图1-2-23任务四 低频功率放大器（3）.变压器耦合推挽功率放大器 电路如图1-2-24所示。它由单电源UCC供电。要求功放

33、管V1和V2配对（即两管参数尽量一致）。电阻Rb1、Rb2和Re为功放管的偏置电阻，以确保它们工作在甲乙类放大状态，达到消除交越失真的目的。T1是输入变压器，次级绕组带中心抽头，起传递输入信号并完成倒相作用，以保证功放管V1和V2的基极获得差模信号。T2是输出变压器，初级绕组带中心抽头，起传递输出信号作用，并使V1和V2管的集电极输出的半个周期信号在负载上合成，以获得一个完整的周期信号。图1-2-24项目三 振荡电路教学要点1.掌握直流负反馈对静态工作点的稳定作用。2.掌握交流负反馈对放大倍数的影响。3.了解正弦波振荡器的构成和工作原理。4.掌握振荡器起振的幅值平衡条件。任务一 负反馈放大器1

34、.反馈的定义和分类 反馈就是将系统或电路中输出信号（电压或电流）的一部分或全部，通过一定的电路，送回到的输入端。（1）.内部反馈和外部反馈反馈的区域 在电子器件内部形成的反馈称内部反馈。在系统或电路的输出端，通过网络与输入端相连接，把输出信号的一部分或全部送回到输入端，这就是外部反馈。（2）.电压反馈和电流反馈反馈的对象 从输出端取的反馈信号是电压，称电压反馈；而反馈信号是电流，则称电流反馈。（3）.正反馈和负反馈反馈的极性 引入反馈信号后，使电路（或系统）的净输入量增大，因而输出量也增大，这种反馈称正反馈。引入反馈信号后，使电路（或系统）的净输入量减少，因而输出量比不加反馈时减少，这就负正反

35、馈。负反馈虽然使输出量减少了，但是，它使电路（或系统）的很多性能得到了改善，因而获得广泛应用。（4）.直流反馈和交流反馈反馈的信号 反馈信号是直流分量（电压或电流）称直流反馈。直流反馈用于稳定静态工作点。反馈信号是交流分量称交流反馈。有时反馈信号既含直流又含交流。（5）.串联反馈和并联反馈反馈的方式 反馈信号送回到输入端的方式有两种。若反馈信号与原输入信号相串联，称串联反馈。此时三极管净输入电压是输入电压与反馈电压的代数和。若反馈信号的支路与原输入信号的支路相并联，称并联反馈。此时三极管的净输入电流是输入电流信号与反馈电流信号的代数和。任务一 负反馈放大器2.负反馈放大器的四种类型 如前所述，

36、按反馈方式分，有串联反馈和并联反馈；按反馈对象分，有电压反馈和电流反馈。因此就可组合成四种负反馈的类型。（1）.电压串联负反馈 射极输出器是最典型的电压串联负反馈放大器，如图1-3-1所示。图1-3-1任务一 负反馈放大器（2）.电压并联负反馈 图1-3-2所示电路是单级电压并联负反馈放大器。图1-3-2任务一 负反馈放大器（3）.电流串联负反馈 图1-3-3所示电路是电流串联负反馈放大器。图1-3-3任务一 负反馈放大器（4）.电流并联负反馈 图1-3-4所示电路是电流并联负反馈放大器。图1-3-4任务一 负反馈放大器3.反馈放大器的方框图 任何一个反馈放大器，都可看成由基本放大器和反馈网络

37、两部分组成，并可用图1-3-5所示的方框图来表示。图1-3-5任务 二 RC桥式正弦波振荡器1.正弦波振荡器概述 振荡器是一种能量转换装置，它无需外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定频率、一定振幅、一定波形的交流信号，这种现象称自激振荡，这种装置称自激振荡器，简称振荡器或波形发生器。如果产生的交流信号是正弦波，称正弦波振荡器；产生的是非正弦波，则称非正弦波发生器（如方波发生器等）。正弦波振荡器按振荡频率的不同，可分为超低频振荡器（f20Hz）、低频振荡器（20Hzf200KHz）、高频振荡器（200KHzf30MHz）、超高频振荡器（30MHzf350MHz）等。在电子技术中，正弦波振荡

38、器有着广泛的应用，如自动控制系统中作时间基准信号源；在测量中作标准信号源；在通讯、广播、电视设备中作载波信号源等等。正弦波振荡器由放大器和反馈网络两大部分组成。它必须包含以下个环节，即放大环节、正反馈环节、选频环节和稳幅环节。任务 二 RC桥式正弦波振荡器2.RC正弦波振荡器 由RC选频网络构成的正弦波振荡器有多种形式，如桥式振荡器、移相式振荡器、双T网络式振荡器。其中因桥式振荡器具有振荡频率稳定、输出波形失真小等优点而被广泛应用。（1）.RC桥式振荡器 RC桥式振荡器由负反馈放大器和RC选频网络两部分组成。负反馈放大器可采用集成运放构成，如图1-3-6所示。集成运放A和电阻R3、R4组成电压

39、串联负反馈放大器，取其输入阻抗高和输出阻抗低的特点。选频网络由RC串并联电路Z1、Z2组成，同时兼作正反馈网络。Z1、Z2和R3、R4形成一个四臂电桥，放大器的输出电压作为桥路的输入信号，桥路的另一对角线顶点接到运放的两个输入端。桥式振荡器由此而得名。该电路中，运放A是放大环节，网络Z1、Z2构成正反馈和选频环节，电阻R3、R4构成负反馈可实现稳幅。图1-3-6任务 二 RC桥式正弦波振荡器（2）.RC移相式正弦波振荡器 RC移相式正弦波振荡器的电路如图1-3-7所示。它由一级共射极放大器和一个反馈网络构成。反馈网络是一个具有选频特性的三节RC移相电路。该电路具有构成简单、经济等优点。但是它的

40、输出波形失真大，振荡不够稳定且频率调节不方便，因此它只用于振荡频率固定且稳定性要求不高的场合。图1-3-7任务 二 RC桥式正弦波振荡器3.LC正弦波振荡器 由LC选频网络构成的正弦波振荡器主要用来产生高频正弦信号，它有互感耦合式（变压器反馈式）、电感三点式、电容三点式等几种电路形式。（1）.互感耦合式（变压器反馈式）LC正弦波振荡器 将选频放大器的输出信号经过变压器，正反馈到它的输入端，便构成了互感耦合式LC正弦波振荡器，如图1-3-8所示。该电路容易起振，振荡频率的可调节范围较宽，改变耦合系数M也较容易。但由于电感L对高次谐波呈现的阻抗较大，所以输出信号中含高次谐波的成分较多，使波形失真度

41、较大，频率稳定度不很高。图1-3-8 任务 二 RC桥式正弦波振荡器（2）.电感三点式LC正弦波振荡器 电感三点式LC正弦波振荡器又称哈脱莱振荡器。它由放大器和LC并联谐振电路组成。放大器采用集成运放，如图1-3-9所示。电感L1和L2顺向串联且紧耦合，电路容易起振，其耦合系数为M（实际上，是在同一个芯体上紧密绕制一个电感线圈，从中间抽头而把它分成L1和L2两部分。改变电感线圈的中间抽头，即可改变反馈深度，获得幅度较大的正弦波。实践证明L1的匝数为总匝数的为最合适）。电感L1和L2的连接端接参考电位（接地），L1的另一端接放大器的输入端，L2的另一端接放大器的输出端。也就是该电路从电感中共引出

42、三个端点，故称电感三点式LC振荡器。该电路频率调节方便，只要改变电容C的容量就能改变振荡频率fO，而且频率调节范围宽。但由于反馈信号取自电感L1，它对高次谐波呈现较大的阻抗，所以输出波形中含高频成分较多，波形较差。图1-3-9任务 二 RC桥式正弦波振荡器（3）.电容三点式LC正弦波振荡器 电容三点式LC正弦波振荡器又称考毕兹振荡器。它同样由放大器和LC并联谐振电路组成。而这个并联谐振电路是由两个电容C1和C2串联后再与电感L并联构成的。放大器可用集成运放如图1-3-10所示。放大器含放大和稳幅环节，LC并联谐振回路含选频和正反馈环节。电容C1和C2相串联的公共端接参考电位（接地），C1的另一

43、端接放大器的输入端，C2的另一端接放大器的输出端。从两个电容器的电极中引出了三个端点，故称为电容三点式LC振荡器。反馈电压取自电容C1，而电容对高频成分的阻抗较小，反馈电压中的高频谐波成分小，因此波形失真小。C1和C2的电容量可取得较小，所以振荡频率可以很高。但改变电容的数值会改变反馈深度，严重时会破坏振荡条件，造成停振，所以这种电路只适用于产生固定频率的振荡器。图1-3-10项目四 直流稳压电源教学要点1.加深对整流电路工作原理的理解。2.加深对滤波电路工作原理的理解。3.加深对稳压电路工作原理的理解。任务一 整流与滤波电路1.整流电路 利用整流元件的单向导电性，将交流电压变换成脉动直流电压

44、。整流元件有硒片、真空二极管、二极管、可控硅（晶闸管）等。在小功率整流电路中，常见的有单相半波整流、单向桥式整流和单向倍压整流电路。为了讨论方便，在以下分析中，除特殊说明外，一般认为负载是纯电阻，二极管为理想器件，即它的正向电阻为零，反向电阻看作无穷大，而变压器也看作理想元件，它的损耗不考虑。（1）.单向半波整流电路 单向半波整流的电路如图1-4-1所示。半波整流虽然电路简单，但输出直流电压低、脉动大，变压器有一半时间未被利用，它只适用与对脉动要求不高的场合。图1-4-1任务一 整流与滤波电路（2）.单相桥式整流电路 单相桥式整流的电路如图1-4-2所示。由四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式

45、整流电路。桥式整流电路具有变压器利用率高、平均直流电压高、脉动小、最低次谐波为2f、容易滤波等优点，所以得到广泛应用。图1-4-2任务一 整流与滤波电路（3）.倍压整流电路 当需要直流高电压（千伏以上）、小电流时（如示波管、显象管的直流高压），若利用变压器升压后整流，就会使变压器次级绕组的匝数太多，变压器变得很笨重。因此，采用倍压整流电路，即用低电压的交流电源来获得高于输入电压值许多倍的输出电压。图1-4-3为二倍压整流的电路，其中V1、V2为整流二极管；C1、C2为贮能电容；RL为负载电阻。此电路只适用于负载电流很小的场合，即负载电阻的阻值很大，C2上的电压经RL放电的速度很慢，才能确保RL

46、上的电压（即C2上的电压）近似于2Um2。图1-4-3 若在上图所示电路的b、e端再加一节电路（整流二极管和贮能电容各一个），便可构成三倍压整流电路。依此类推，用几节电路便可得到几倍压整流电路。任务一 整流与滤波电路2.滤波电路 交流电压经过整流后得到的单向脉动电压中，仍含有较多的交流成分。如桥式整流后的脉动电压，除直流成分外，还有称作纹波的交流成分。这些谐波成分都叠加在直流成分上。为了减小脉动程度，即滤去整流输出电压中的纹波，以便得到平滑的直流电压，要采用滤除纹波的电路，称滤波电路。它一般由电抗元件组成，如在负载两端并联电容器，或与负载串联电感线圈，或由C和L组合成的复式滤波电路。电抗元件在

47、电路中具有储能作用。与负载并联的电容器在电源供给的电压升高时，把部分能量存储起来；当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑，即电容器具有滤波作用。与负载串联的电感线圈，当电源供给的电流增加（由电源电压增大引起）时，就把部分能量存储起来；当电源供给的电流减小时，又把能量释放出来，使负载上的电流比较平滑，即电感也有滤波作用。任务一 整流与滤波电路（1）.电容滤波电路 图1-4-4所示为桥式整流电容滤波的电路，大容量的电解电容C与负载RL并联。图1-4-4任务一 整流与滤波电路（2）.电感滤波电路 电容滤波电路的负载能力差并有浪涌电流，电感滤波电路恰好可克服此缺点。在整流电路与负载RL

48、之间串入一个电感线圈L，便成为电感滤波电路，如图1-4-5所示。图1-4-5 电感也是一种储能元件。根据楞茨定律，当通过它的电流发生变化时，在电感中将产生感应电动势以阻止电流的变化。当电流增大时，感应电动势的方向与电流的方向相反，阻碍电流增大，同时电感把一部分电能转换成磁场能而储存起来；当电流减小时，则感应电动势的方向与电流方向相同，阻碍电流减小，同时电感把储存的磁场能转换成电能释放出来，补偿流过负载的电流。于是输出电流的脉动减小了，负载上电压的脉动自然也减小了。电感滤波电路适用于负载电流较大的场合，且负载电流越大，滤波效果越好。任务一 整流与滤波电路（3）.组合滤波电路 利用电感L和电容C可

49、组合成各种形式的滤波电路以便进一步提高滤波效果。组合的方法是将电感L串联在负载电路中，电容C并联在负载电路中，如图1-4-6所示。a）型LC滤波器 b）型LC滤波器图1-4-6任务一 整流与滤波电路 对于负载电流较小的场合，为了使结构简单、经济，常用一个适当阻值的电阻器R代替型LC滤波器中的电感L，构成了型RC滤波器，如图1-4-7所示。在该电路中，C1对整流输出电压进行第一次滤波，随后C1两端余下的交流成分又被R和C2分压。这余下的交流成分大都降在R上，而C2两端的交流成分就极小，于是起到了第二次滤波作用。但是R的阻值不能太大，它会使输出直流电压损失。所以这种滤波器多用于负载电流较小的场合。

50、图1-4-7任务二 稳压电路1.直流稳压电路的基本概念 经整流滤波后的直流电压，不能确保它是稳定的，造成直流电压不稳定的因素主要有两个。一是电网电压的波动。一般情况下，交流电网电压可能波动10%，这就使整流滤波后的直流电压随之波动10%。二是负载RL的变化。由于变压器线圈有直流电阻，整流滤波电路具有内阻（如整流二极管的正向导通电阻等），因此，当负载RL变化时就会使输出直流电压随之变化。另外，环境温度的变化也会引起输出直流电压的微小波动。对于某些要求直流电压很稳定的电子电路（如运算放大器、振荡器等），就应采取稳定电压的措施。使整流滤波后的直流电压不受电网电压波动、负载的变化、环境温度变化的影响而