电子技术邓木生1

1、学习情境一 直流稳压电源的制作与调测湖南铁道职业技术学院本情境主要内容n课程说明n手工焊接技术n半导体二极管及其应用n整流电路的分析与实践n二极管半波整流电路的测试n常用电子仪器仪表的使用n滤波电路的分析与实践n稳压电路的分析与实践电子电路的分析与应用 -课程说明n模拟电子电路分析与应用n数字电子电路分析与应用本课程主要内容n4节课连上，理论实践一体化n分组，每组2套仪器设备n注重职业素质职业素质+技能+理论知识的培养课程教学形式要求n一、本班分成8个小组。每组选一组长，实行组长负责和组员监督制；n二、每位同学自己准备电烙铁、烙铁架、镊子各1个；每组一起准备斜口钳两把、尖嘴钳两把；n三、每次课

2、结束后，劳委安排一个组打扫卫生。各组值日员各组值日员将本组台位清理整齐，由劳委监督检查打分。注意事项实训室纪律要求：n 1.实训室禁止带零食进入，禁止嚼槟榔、吸烟，看小说，发现一次扣十分；n 2.严格考勤，严禁无故旷课、迟到、早退；n 3.保持实训室整洁，做到物归其所，推行“5s”管理。课程考核方式n过程考核（课题1+另选1个课题） 采用小组汇报考核采用小组汇报考核+小组之间考核小组之间考核+教师考核方式教师考核方式n阶段考核（统一理论试题）为什么学习电子技术？日常生活中常见的电子产品有哪些？日常生活中常见的电子产品有哪些？什么是电子产品整机？n播放电子产品整机视频电子产品实例功放机解剖麦克风

3、麦克风功放机功放机音音 箱箱为工作而学习为工作而学习1. 从事电子产品生产的工作电子产品装接电子产品调试生产管理为工作而学习为工作而学习2. 从事电子产品的销售和售后服务为工作而学习为工作而学习3. 从事电子产品的开发与设计模拟电子技术模拟电子技术课程要掌握什么？课程要掌握什么？n正确识别、测试、选用常用电子元器件n熟练掌握常用电子仪器仪表的使用方法n熟练掌握手工焊接技术和焊接工艺n正确分析电子产品基本电路的工作原理n掌握电子产品简单电路的设计n掌握简单电子产品的制作与调试n养成良好的职业道德和团队协作精神上学期实训主要内容n1.识别电阻、电容、二极管等元器件；n2.初步掌握焊接技术；n3.掌

4、握三端集成直流电源电路的构成及各个部分的原理；n4.初步掌握万用表、示波器的使用；n5.利用仪表对电路进行测试。回顾二极管相关知识阳极阳极+阴极阴极-p型半导体型半导体n型半导体型半导体半导体半导体 共价键共价键载流子载流子电子和空穴电子和空穴正向偏置正向偏置反向偏置反向偏置导通导通截止截止pn结结二极管及其单向导电性-6vvcvdi6vvcvd三端固定集成稳压电路降压降压整流整流滤波滤波稳压稳压负载负载对上课的要求n积极、主动、及时完成老师交代的任务n有问题及时提出，共同探讨n组员之间相互合作、相互帮助、相互支持n小组之间互相竞争，友谊第一。下次课上课前上交资料n分组名单及小组名称n各组小组

5、长（每个课题一换）名单n各组值日（每周一换）安排表n班委名单与联系电话正确识别、检测、选用电子元器件返回熟练掌握常用电子仪器仪表的作用与使用返回示波器示波器直流稳压电源直流稳压电源信号发生器信号发生器交流毫伏表交流毫伏表指针万用表指针万用表数字万用表数字万用表熟练掌握手工焊接技术和焊接工艺返回电烙铁烙铁架镊子尖嘴钳斜口钳正确分析电子产品基本电路的工作原理返回电路调试返回手工焊接技术什么是焊接？焊接的重要性n在电子设备的装配和维护修理过程中，会经常遇到电路和元器件的焊接。焊接技术本身并不复杂，但它的重要性却不能忽视。所以，必须认真学习焊接知识，努力掌握焊接技术要领，并能熟练地进行焊接操作，这样才

6、能保证焊接质量，提高工作效率。焊接的种类常用的手工焊接工具与材料电烙铁的种类和使用n对电烙铁的一般要求是：热量要充足，温度要热量要充足，温度要稳定，耗电少，效率高，安全耐用。稳定，耗电少，效率高，安全耐用。 电烙铁的种类： 烙铁头是插在传烙铁头是插在传热筒里面，烙铁头加热筒里面，烙铁头加热比较缓慢，一般加热比较缓慢，一般加热到熔化焊锡的温度热到熔化焊锡的温度约需约需6、7分钟。分钟。 电烙铁的种类电烙铁的种类 电烙铁的使用方法 电烙铁的使用方法电烙铁的使用方法 焊锡丝的拿法焊接的正确姿势焊接的正确姿势新电烙铁的处理办法n先用锉刀或砂纸将刃口表面的氧化层打磨掉，再将电烙铁通电加热，当烙铁头温度升

7、至能熔锡时，将松香涂在烙铁头上，等松香冒烟后再涂上一层焊锡，要将各个面都涂到，使烙铁头的刃口及其周围镀上一层锡。电烙铁使用之前的检查 检查有无短路、断路和漏电现象检查有无短路、断路和漏电现象 判定方法：判定方法：（以25w烙铁为例）焊料与焊剂的选用 焊料焊料：在电子设备的装配和维修中常用的焊在电子设备的装配和维修中常用的焊料是锡铅焊料，简称焊锡。焊锡是料是锡铅焊料，简称焊锡。焊锡是一种一种锡铅合金锡铅合金，其熔点在，其熔点在250以以下下 。焊剂焊剂： 常用的焊剂有常用的焊剂有松香松香。 焊剂的作用是净化焊料，并在受热后对施焊金属表面焊剂的作用是净化焊料，并在受热后对施焊金属表面起清洁及保护作

8、用。适当地使用助焊剂可以去除氧化膜起清洁及保护作用。适当地使用助焊剂可以去除氧化膜,使焊接质量更可靠使焊接质量更可靠,焊点表面更光滑、圆润。焊点表面更光滑、圆润。手工焊接技术 2.2.焊接步骤焊接步骤 烙铁头接触工件送上焊锡丝焊锡丝脱离焊点烙铁头脱离焊点焊接质量标准和常见故障的判别焊接质量标准和常见故障的判别 1.1.焊接质量标准焊接质量标准 (1)(1)焊点表面焊点表面：光滑，色泽柔和，没有砂眼，：光滑，色泽柔和，没有砂眼，气孔、毛剌等缺陷；气孔、毛剌等缺陷； ( (2)2)焊料轮廓焊料轮廓：印制电路板焊盘与引脚间应呈弯：印制电路板焊盘与引脚间应呈弯月面，月面， 润湿角润湿角 1515 45

9、45 ；。；。 (3)(3)焊点间焊点间：无桥接、拉丝等短路现象。：无桥接、拉丝等短路现象。 ( (4)4)焊料内部焊料内部：金属没有疏松现象，焊料与焊件接：金属没有疏松现象，焊料与焊件接触界面上形成触界面上形成331010的金属间化合物。的金属间化合物。 焊接注意事项 焊接练习要求n焊接质量：焊点圆润、有光泽，无虚焊、假焊。焊锡用量适当。n焊接速度：6个焊点/min。万能板焊接要求万能板焊接要求电烙铁的维护修理电烙铁的拆装 n拆卸时，首先要拧松手柄上顶紧导线的制动螺钉，旋下手柄；然后拆下电源线和烙铁芯引线；取出烙铁芯；最后拔下烙铁头。n安装时的顺序和作法与拆卸时相反。在旋紧手柄时，一定要注意

10、不能使电源线随手柄一起扭动，以免将电源线接头部位绞坏，造成短路。 半导体二极管及其应用二极管的测试电路i6vvcvdel-6vuel= vuvd= vuvc = uel + uvdv+-ma+-v-+本次课主要学习内容n二极管基础知识n什么是单向导电性？n单向导电性是怎样形成的？n二极管的伏安特性n二极管的整流作用一、二极管基础知识阳极阳极+阴极阴极-在电路中的文字符号：在电路中的文字符号：vd二、什么是单向导电性？-6vvcvdi6vvcvd三、单向导电性是怎样形成的？三、单向导电性是怎样形成的？.半导体基础知识导电材料的分类：导电材料的分类：导体、绝缘体和半导体。导体、绝缘体和半导体。+4

11、+4硅和锗最外层轨道上的硅和锗最外层轨道上的四个电子称为四个电子称为价电子价电子。典型的半导体是典型的半导体是硅硅si和和锗锗ge，它们都是它们都是4价元素。价元素。束缚电子束缚电子+4+4+4+4+4+4+4+4+4在绝对温度在绝对温度t=0k时，所有的价电时，所有的价电子都被共价键紧紧束缚在共价键中，不子都被共价键紧紧束缚在共价键中，不会成为会成为自由电子自由电子，因此半导体的导电能因此半导体的导电能力很弱，接近绝缘体。力很弱，接近绝缘体。.本征半导体的形成自由电子自由电子+4+4+4+4+4+4+4+4+4空穴空穴本征激发本征激发形成原因形成原因:温度升高或光照，游温度升高或光照，游离出

12、自由电子而留下空穴。离出自由电子而留下空穴。特点特点: 空穴和自由电子成对出空穴和自由电子成对出现或消失，载流子浓度很低，现或消失，载流子浓度很低，导电能力很差。导电能力很差。载流子的形成原理载流子的形成原理.杂质半导体的形成在硅中加入在硅中加入5价元素磷价元素磷n型半导体型半导体+4+4+4+4+4+4+4+4+5+4+4+4+4+4+4+3+4+4在硅中加入在硅中加入3价元素硼价元素硼p型半导体型半导体.杂质半导体的特点n型半导体型半导体p型半导体型半导体多数载流子多数载流子少数载流子（由本征激发而少数载流子（由本征激发而来）来）杂质原子变成带正电荷的离子杂质原子变成带正电荷的离子 多数载

13、流子多数载流子少数载流子少数载流子 杂质原子变成带负电荷的离子杂质原子变成带负电荷的离子 +.当型半导体遇上型半导体？内电场e多子扩散电流多子扩散电流少子漂移电流少子漂移电流耗尽层耗尽层动态平衡：动态平衡： 扩散电流扩散电流 漂移电流漂移电流结的形成结的形成p型半导体型半导体n型半导体型半导体.结的单向导电性正偏+p型半导体+n型半导体+wer空间电荷区内电场e外加正向电压（正偏）电源正极接外加正向电压（正偏）电源正极接p区，负极接区，负极接n区区外电场的方向与内电场方向相反外电场的方向与内电场方向相反外电场削弱内电场，耗尽层变窄外电场削弱内电场，耗尽层变窄扩散电流漂移漂移扩散电流漂移漂移多子

14、扩散形成正向电流多子扩散形成正向电流i fi f.结的单向导电性反偏+内电场+e+ew+空 间 电 荷 区+r+irpn视频演示视频演示外加反向电压（反偏）电源正极接外加反向电压（反偏）电源正极接n区，负极接区，负极接p区区外电场的方向与内电场方向相同外电场的方向与内电场方向相同外电场加强内电场，耗尽层变宽外电场加强内电场，耗尽层变宽漂移电流扩散电流漂移电流扩散电流少子漂移形成反向电流少子漂移形成反向电流i ri r总结pn结正偏结正偏较大正向电流较大正向电流呈低电阻呈低电阻称为称为导通；导通；pn结反偏结反偏反向电流近似为零反向电流近似为零呈高电阻呈高电阻称为截止；称为截止；由此可以得出结论

15、：由此可以得出结论：pn结具有结具有单向导电性单向导电性。四、二极管的伏安特性vvcmarvd伏安特性伏安特性：两端电：两端电压与流过电流之间压与流过电流之间的关系。的关系。二极管的伏安特性曲线反向饱和电流反向饱和电流硅：硅：0.5 v死区电压死区电压iu0击穿电压击穿电压ubr导通电压导通电压硅：硅：0.7 v锗锗锗：锗： 0.1 v锗：锗：0.2v正向特性正向特性反向特性反向特性反向击穿特性反向击穿特性导通压降导通压降二极管的二极管的va特性特性iu0iufufu串联电压源模型串联电压源模型理想二极管模型理想二极管模型ui二极管的主要参数二极管的主要参数 （1）最大整流电流）最大整流电流i

16、f二极管长期连续工作时，二极管长期连续工作时，允许通过二极管的最大整流允许通过二极管的最大整流电流的平均值。电流的平均值。（2 ）最高反向工作电压）最高反向工作电压urm允许二极管上的反向允许二极管上的反向电压的峰值，即耐压值，通常规定电压的峰值，即耐压值，通常规定为反向击穿电压为反向击穿电压ubr一半一半。 （3）反向电流反向电流i ir r 二极管未击穿时的反向电流值二极管未击穿时的反向电流值在室温下，硅二极管的反向电流一般在纳安在室温下，硅二极管的反向电流一般在纳安(na)级；级； 锗二极管的反向电流一般在微安锗二极管的反向电流一般在微安( a)级。级。（4）最高工作频率）最高工作频率f

17、m 保证二极管单向导通作用的最高工作频率。保证二极管单向导通作用的最高工作频率。uo t 2 3 2u20 tilim 2 3 0 tuvd2u2 2 3 0 t0 2 3 u22u212vu2vduol实验电路图sigen型锗正极引线负极引线外壳金属触丝 pn结面积小，结面积小，结电容小，用于检波和结电容小，用于检波和变频等高频电路。变频等高频电路。负 极 引 线正 极 引 线n型 硅p型 硅铝 合 金 小 球底 座 pn结面积大，结面积大，用于工频大电流用于工频大电流整流电路。整流电路。二极管的分类二极管的分类sio2正 极 引 线负 极 引 线n型 硅p型 硅用于集成电路制造工艺用于集成

18、电路制造工艺中。中。pn 结面积可大可小，用于结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。高频整流和开关电路中。特种二极管稳压二极管+-dzuz稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊二极管。稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊二极管。iuuziuizminizmax当稳压二极管工作在反向击穿当稳压二极管工作在反向击穿状态下状态下,工作电流工作电流iz在在izmax和和izmin之间变化时之间变化时,其两端电压近其两端电压近似为常数似为常数稳定稳定电压电压正向同正向同二极管二极管特种二极管稳压二极管例：例：已知已知ui = 10 sin t v, uz= 5.5v（稳压值稳压值），）， 正正向压降为向压

19、降为0 .7v，试画出试画出 uo波形波形 。vdzuzruiuour t t ui / v v105 .55 .500 2 2 0 .70 .7特种二极管发光二极管其他特种二极管1 变容二极管变容二极管利用p结反偏时，结电容随加电压而变化的特性制成。反偏电压增大时，结电容减小；反偏电压减小时，结电容增大。电路符号：2 肖特基二极管肖特基二极管电路符号：肖特基二极管具有工作速度快的特点。. 快速恢复二极管快速恢复二极管电路符号：主要用作高速整流元件。总结整流电路的分析与实践回顾已学知识 uou2u1ilvdrlt+-id+- 2 3 t0u22u2im2u2 2 3 tuo0 2 3 til0

20、 2 3 tud02u2负载上直流电压和电流的计算.4cos1522cos32sin21122otttuu2202lavo45.02)(dsin221uuttuuu）（2u2 2 3 tuo0l2l2ol(av)45.02ruruii纹波系数直流分量效值负载上交流分量的总有21. 1整流二极管的选择22uuudmrm1.二极管的最大整流电流二极管的最大整流电流if2.二极管的最高反向工作电压二极管的最高反向工作电压urmlldfruiii245. 0注意：注意：通常允许电网电压有通常允许电网电压有10%的波动，因此选择二极的波动，因此选择二极管参数管参数if和和urm时也至少要留有时也至少要留

21、有10%的裕量。的裕量。思考：如何得到稳定的直流电？直流稳压电源电路的组成变压变压: 将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流电压变为合适的交流电压u2。整流整流: 将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。滤波滤波: 将脉动直流电压将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压转变为平滑的直流电压u4。稳压稳压: 清除电网波动及负载变化的影响清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压保持输出电压uo的稳定。的稳定。整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uorl单

22、相桥式整流电路的测试+-uoil220vrlvd2vd1vd3vd4u2u11单相桥式整流电路的分析1、u2正半周时正半周时: :+4231u2u220v+-rluovd2vd1vd3vd4+il 2 3 t0u22u2 2 3 tuo02u2单相桥式整流电路的分析 2 3 t0u22u2 2 3 tuo02u22、u2负半周时：负半周时：+41231u2u220v+-rlouvd2vd1vd3vd4-+il负载上直流电压、电流及纹波系数48. 09 . 09 . 02)(2o(av)lavlruiuu整流二极管的选择22uuudmrm1.二极管的最大整流电流二极管的最大整流电流if2.二极管

23、的最高反向工作电压二极管的最高反向工作电压urmlldfruiii245. 021桥式整流器简介u2uo+ (b)方桥方桥+-(a)扁桥扁桥(c)圆桥圆桥提问：220v 交流电不用变压器能进行桥式整流吗？交流电不用变压器能进行桥式整流吗？电路设计教材p195 例7.1.1二极管半波整流电路的测试回顾所学内容阳极阳极+阴极阴极-在电路中的文字符号：在电路中的文字符号：vd回顾所学内容i6vvcvd-6vvcvd二极管的伏安特性曲线反向饱和电流反向饱和电流硅：硅：0.5 v死区电压死区电压iu0击穿电压击穿电压ubr导通电压导通电压硅：硅：0.7 v锗锗锗：锗： 0.1 v锗：锗：0.2v正向特性

24、正向特性反向特性反向特性反向击穿特性反向击穿特性导通压降导通压降二极管的二极管的va特性特性iu0iufufu串联电压源模型串联电压源模型理想二极管模型理想二极管模型ui二极管的主要参数二极管的主要参数 （1）最大整流电流）最大整流电流if二极管长期连续工作时，二极管长期连续工作时，允许通过二极管的最大整流允许通过二极管的最大整流电流的平均值。电流的平均值。（2 ）最高反向工作电压）最高反向工作电压urm允许二极管上的反向允许二极管上的反向电压的峰值，即耐压值，通常规定电压的峰值，即耐压值，通常规定为反向击穿电压为反向击穿电压ubr一半一半。 （3）反向电流反向电流i ir r 二极管未击穿时

25、的反向电流值二极管未击穿时的反向电流值在室温下，硅二极管的反向电流一般在纳安在室温下，硅二极管的反向电流一般在纳安(na)级；级； 锗二极管的反向电流一般在微安锗二极管的反向电流一般在微安( a)级。级。（4）最高工作频率）最高工作频率fm 保证二极管单向导通作用的最高工作频率。保证二极管单向导通作用的最高工作频率。测试电路测试电路图uou2u1ilvdrlt+-id常用电子仪器仪表的使用示波器的作用 示波器是用来观察信号波形的仪器，也可用来测量信号的电压、频率和相位。xj4318xj4318型示波器：型示波器：xj4318xj4318型示波器型示波器示波器的使用1、水平时基线的调整（用自动的方式）、水平时基线的调整（用自动的方式） 示波器的使用2、 波形的观测波形的观测 示波器的使用3、 示波器法测量周期示波器法测量周期 示波器的使用4、 示波器法测量频率 xj4318xj4318型示波器：型示波器：滤波电路的分析与实践直流稳压电源电路的组成变压变压: 将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的