电子技术基础与技能一体化教案

电子技术基础与技能一体化教案内容摘要：

出 输入 （ 2）从输入端到输出端，依次标出放大电路各点的瞬时极性。 （ 3）根据反馈信号的极性，再与输入信号进行比较，最后确定反馈极性。 2．电压反馈和电流反馈 电压反馈： 反馈信号取自放大电路的输出电压。 电流反馈： 反馈信号取自放大电路的输出电流。 判断法：输出短路法 将负载短路，使输出电压为零，若反馈信号也为零，则为电压反馈，否则便是电流反馈。 电压反馈 电流反馈 3．串联反馈与并联反馈 串联反馈： 反馈信号在输入端是与信号源串联。 并联反馈： 反馈信号在输入端是与信号源并联。 判断法：输入端短路法 将输入端短路，如反馈信号同时被短路，即净输入信号为零，则为并联反馈；否则为串联反馈。 反馈加到基极 反馈加到发射极 判别反馈极性示意图 串联反馈 并联反馈 也可以从反馈电路在输入端的连接方式来判别，若输入信号和反馈信号分别从不同端引入，为串联反馈；若二者从同一端引入则为并联反馈。 4．直流反馈与交流反馈 直流反馈： 反馈量中只含有直流量。 交流反馈： 反馈量中只含有交流量。 R5 引入的为直流反馈 去掉交流旁路电容 C2 后， R5 引入的为交、直流反馈。 四、负反馈对放大电路性能的影响 直流负反馈 ——稳定静态工作点 交流负反馈 ——改善放大电路的动态特性 1．放大倍数下降，稳定性提高。 2．减小了非线性失真。 3．展宽通频带 负反馈对非线性失真的影响 4．改变了放大电路的输入、输出电阻 （ 1）串联反馈使输入电阻增大，并联反馈使输入电阻减小。 （ 2）电压负反馈使输出电阻减小，电流负反馈使输出电阻增大。 负反馈对通频带的影响 负反馈对输入电阻的影响 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即当负载变化时，输出电压的变化很小，这相当于输出端等效电源的内阻减小了，也就是输出电阻减小了。 五、负反馈多级放大电路的工作原理 任务实施 一、实训目的 1． 体验并且理解多级放大与单管放大之间的差异。 2． 体验并且理解负反馈对放大电路性能的影响。 3． 熟悉放大电路静态工作点和电路动态参数的测 量方法。 4． 掌握调节静态工作点消除波形失真的方法。 5． 熟悉负反馈放大电路的装配、调试与检修。 二、实训器材 负反馈对输出电阻的影响 第一级放大电路（ VR1～ R C C2） 第二级放大电路（ V RPRP R C3 、 C4 ） 反馈电路（ Rf） 电路名称 单管放大电路及其应用 序号 名称 规格 数量 1 示波器 通用 1 台 2 低频信号发生器 — 1 台 3 无线电工具 — 1 套 4 电位器 RP1 500kΩ 1 只 5 RP2 10kΩ 1 只 6 Rf 20kΩ 1 只 6 电阻 R 1kΩ 1 只 7 R6 100kΩ 1 只 8 电解电容 C C4 10uF/25V 2 只 9 三极管 V2 9014 1 只 10 开关 S 单刀单掷 1 个 11 扬声器 LS 8Ω 1 只 12 实验板 — 1 块 三、训练内容 1．负反馈多级放大电路的组装过程 2．单级与多级放大电路放大功能比较的体验 3．体验负反馈对放大电路性能的影响 4．负反馈多级放大电路的测试内容和操作方法 5．负反馈多级放大电路的检修 四、实训报告要求 1．分别画出负反馈多级放大电路图和装配图。 2．完成测试记录。 3．说明负反馈对多级放大电路有何影响。 五、评分标准 内容 要求 配分 评分标准 三极管测量 判断三极管半导体类型和电极要正确 20 一处错误扣 分 电 电路安装正确，完整 10 一处不符合扣 5 分 元件完好，无损坏 5 一处损坏扣 分 路 安 装 布局层次合理，主次分清 10 一处不符合扣 5 分 接线规范：布线美观，横平竖直，接线牢固，无虚焊，焊点符合要求 10 一处不符合扣 2 分 按图接线 5 一处不符合扣 5 分 调试 通电调试不成功，扣 10 分 静态工作点的测量 正确使用万用表测量静态工作点 （ UBE、 UCE、 IB、 IC） 20 一处错误扣 2 分 动态参数的测量 正确使用示波器测量并计算 Au、 Ri、Ro 10 一处错误扣 1 分 任务三 功率放大器及应用 学习目标 1． 了解功率放大电路的概念、技术要求及分类。 2．理解功率放大电路的原理，掌握常用功率放大电路的功能和特点。 3．熟悉 OTL 功率放大电路的组装、调试与检修。 任务引入 说一说： 家庭影院都包括哪些组件。 相关理论 一、低频功率放大电路 1．定义 向负载提供低频功率的放大电路称为 低频功率放大电路 ，简 称“功放”。 功放中使用的半导体功率三极管称为功率放大管，简称“功放管”。 2．低频功率放大电路的特点及对它的要求 （ 1）要求功放级的输出功率尽可能大。 （ 2）要求功放级的效率尽可能高。 （ 3）要求功放级的非线性失真尽可能小。 （ 4）要考虑功放管的散热问题。 3．功率放大电路的分类 （ 1）按照功放管静态工作点的设置分类 甲类功放： Q 点在交流负载线的中点，静态电流大，效率低 乙类功放： Q 点在交流负载线的截止点，静态电流几乎为零，效率高。 输出波形为半波，有失真 甲乙类功放： Q 点在交流负载线上略高于乙类工作点 处，功放管导通时间略大于半个周期，静态电流稍大于零，效率仍然较高。 输出波形削波程度小于乙类 （ 2）按照功率放大电路的输出端特点分类 变压器耦合功率放大电路 无输出变压器功率放大电路（ OTL） 无输出电容功率放大电路（ OCL） 桥式功率放大电路（ BTL） 二、单电源互补对称功率放大电路（ OTL） 1．电路的组成 激励放大级 功率放大输出级 交越失真 ——如果两个功放管在零偏状态下工作，那么输入正弦信 号在正负半周的交替过程中，由于存在死区，两个功放管都处于截止状态，输出信号的波形随输入信号的波形变化会出现失真的现象。 2． 工作过程 ui 为负半周→ V1 倒相放大→加到 V2 和 V3 管基极的为正半周信号，功放管 V2 导通， V3管截止→负载 RL 上获得正半周信号。 ui 为正半周→负载（扬声器或者 R5）获得负半周信号。 交越失真波形 2． 自举电容的作用 功放管的最大效率 η ≈ % OTL功率放大电路 OTL功率放大电路输出电压的平顶失真波形 2cc 2cLL()228V VP RR 三、双电源互补对称功率放大电路（ OCL 1．电路的组成 一对 NPN、 PNP 特性相同的互补三极管组成，这种电路也称为 OCL 互补功率放大电路。 2．工作原理 OTL 功率放大电路 输入信号处于正半周且幅度远大于三极管的开启电压→ NPN 型三极管导电，电流通过负载RL，方向由上到下，与假设正方向相同。 输入信号为负半周且幅度远大于三 极管的开启电压→ PNP 型三极管导电，电流通过负载RL，方向由下到上，与假设正方向相反。 可能存在的问题： 交越失真 输入信号很小时，达不到三极管的开启电压，三极管不导电。 因此在正、负半周交替过零处也会出现交越失真。 解决方案： 给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。 负载可获得的最大功率为 功放管的最大效率 η ≈ % 四、变压器耦合推挽功率放大电路 1．电路的组成 （ 1）功率放大管 V1 和 V2。 （ 2） T1 是输入变压器； T2 是输出变压器。 L2ccL2ccom 2)2(RVRVP  2．工作过程 五、集成功率放大器 1． LM386 集成功率放大器 通用型集成功率放大器， 特点是频带宽（可达几百千赫）、功耗低（常温下为 660 mW）、适用的电源电压范围宽（ 4~16V）， 广泛用于收音机、 对讲机、 方波和正弦波发生器等。 变压器耦合推挽功率放大电路 LM386的外形和引脚排列 LM386内部电路原理图 2． BTL 互补功率放大电路 主要特点： 在同样的电源电压和负载电阻条件下，它可得到比 OCL 或 OTL 大几倍的输出功率。 任务实施 一、实训目的 1． 学会 OTL 功放电路静态工作点的调整方法，要求理解中点电压调整和交越失真的消除方法。 2． 掌握测量 OTL 功放电路最大不失真输出功率的方法。 3． 理解自举电路对最大不失真输出功率的影响。 4． 了解负载的变化与最大不失真输出功率之间的关系。 5． 熟悉 OTL 功放电路的检修。 二、实训器 材 电路名称 OTL 功率放大电路 序号 名称 规格 数量 LM386组成的 OTL功放电路 1 示波器 通用 1 台 2 正弦信号发生器 — 1 台 3 直流稳压电源 — 1 台 4 无线电工具 — 1 套 5 二极管 V IN4007 1 只 6 三极管 V1 VT9014 1 只 7 V2 TIP41 1 只 8 V3 TIP42 1 只 9 R1 1 只 10 R2 100Ω 1 只 11 R3 510Ω 1 只 12 R4 470Ω 1 只 13 R5 10Ω 1 只 14 RP1 100kΩ 1 只 15 RP2 470Ω 1 只 16 C1 10uF/25V 1 只 17 C2 220uF/25V 1 只 18 C3 100uF/25V 1 只 19 C4 470uF/25V 1 只 20 扬声器 LS 8 Ω 1 只 21 开关 S1 单刀双掷 1 个 22 S2 和 S3 单刀单掷 2 个 23 铝型散热片 — 2 块 24 实验板 — 1 块 三、训练内容 1． OTL 功率放大电路的组装过程 2． OTL 功率放大电路的测试内容和操作方法 3．功率放大电 路与负反馈多级放大电路放大功能比较的体验 4． OTL 功率放大电路的检修 四、实训报告要求 1．分别画出 OTL 功率放大电路图和装配图。 2．完成测试记录。 3．说明 OTL 功率放大电路中点电压的调整步骤。 4．说明什么是交越失真以及 OTL 功率放大电路消除交越失真的操作步骤。 五、评分标准 内容 要求 配分 评分标准 三极管测量 判断三极管的半导体类型和电极要正确 12 一处错误扣 1 分 电 路 安 装 电路安装正确，完整 10 一处 不符合扣 5 分 元件完好，无损坏 5 一处损坏扣 分 布局层次合理，主次分清 10 一处不符合扣 5 分 接线规范：布线美观，横平竖直，接线牢固，无虚焊，焊点符合要求 10 一处不符合扣 2 分 按图接线 5 一处不符合扣 8 分 静态工作点的调整 1）有交越失真的输出波形形状记录正确 2）调好的电路中点电压、电流表数值在允许的范围内，输出波形无交越失真。 24 一处错误扣 6 分 最大不失真功率的测量 正确使用示波器测量 Ui 和 Uo 并计算POM 24 一处错误扣 1 分 课题三 直流稳压电源 任务一 串并联型稳压电源 学习目标 1．掌握整流电路和滤波电路的组成和工作原理。 2．掌握并联型稳压电源、串联型稳压电源的组成和工作原理 3．掌握串联型稳压电源的装配、调试与检修。 任务引入 生活中什么地方用到了直流电源。 家里墙壁上的插座提供的是直流电源吗。 相关知识 一、整流和滤波电路 作用： 对电网交流 220V 电压进行整流，将其变成脉动直流电压后滤波，输出较为平滑的直流电。 种类 ： 单相半波整流电路 单相全波整流电路 单相桥式整流电路 1．单相半波整流电路 单相半波整流电路的输出波。