电工学下教案1

1、课时授课计划课次序号： 1一、课题：14-1 半导体的导电特性14-2 PN结 14-3 二极管二、课型：课堂讲授三、目的要求：掌握PN结单向导电性、熟悉半导体二级管工作原理、特性曲线和主要参数。四、重点、难点：半导体二级管工作原理、特性曲线。五、教学方法及手段：以讲授为主，并加以举例；课堂进行适当提问和习题练习。六、参考资料：教学参考书为电路（第四版）邱关源主编 参考网站：七、作业：八、授课记录：授课日期班次九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习：2、导入课题：14-1 半导体的导电特性14-2 PN结 14-3 二极管3、教学内容：14.1 半导体的导电特

2、性半导体的导电特性：热敏性、光敏性、掺杂性。14.1.1本征半导体本征半导体的导电机理当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流 (1)自由电子作定向运动形成电子电流(2)价电子递补空穴形成空穴电流14.1.2 N型半导体和 P 型半导体掺入五价元素称为电子半导体或N型半导体。掺入三价元素称为空穴半导体或 P型半导体。无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。14.2 PN结14.2.1 PN结的形成14.2.2 PN结的单向导电性1. PN 结加正向电压（正向偏置）PN 结加正向电压时，PN结变窄，正向电流较大，正向电阻较小，PN结处于导通状态。2. PN 结加反向电压（反向偏

3、置）PN 结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小，反向电阻较大，PN结处于截止状态14.3 半导体二极管14.3.1基本结构二极管的单向导电性1. 二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、阴极接负）时，二极管处于正向导通状态，二极管正向电阻较小，正向电流较大。2. 二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、阴极接正）时，二极管处于反向截止状态，二极管反向电阻较大，反向电流很小。3. 外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。4. 二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高反向电流愈大。4、课堂总结：掌握半导体二极管的单向导电特性。5、布置作业：课时授课计划课次序号： 2一、课题：§

4、;14-4 稳压管 §14-5 晶体管二、课型：课堂讲授三、目的要求：掌握稳压管特点、熟悉半导体三级管工作原理、特性曲线和主要参数。四、重点、难点：半导体三级管工作原理、特性曲线。五、教学方法及手段：以讲授为主，并加以举例；课堂进行适当提问和习题练习。六、参考资料：教学参考书为电路（第四版）邱关源主编 参考网站：七、作业：14.4.4八、授课记录：授课日期班次九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习：2、导入课题：§14-4 稳压管 §14-5 晶体管§14-6 光电器件3、教学内容：§14-4 稳压管用特殊工艺

5、制造的面接触型硅二极管，具有稳定电压的功能。伏安特性曲线与普通二极管相似，差别是反向击穿特性曲线较陡，反向击穿电压较低（普通二极管为数十伏至数百伏，一般硅稳压管为几伏至数十伏）。反向击穿可逆，工作在反向击穿区，但如果反向电流超过允许范围，会发生热击穿而损坏。§14-5 晶体管1晶体管的结构类型按材料分：硅管、锗管；按功率大小分：大、中、小功率管；按工作频率分：高频管、低频管。2.晶体管的电流放大作用基本结构：结构特点：电流分配和放大原理三极管放大的外部条件：发射结正偏、集电结反偏2结论：1）三电极电流关系 IE = IB + IC2） IC>> IB， IC»

6、IE3） IC>>D IB3.三极管内部载流子的运动规律特性曲线输入特性输出特性三极管只要加上合适的偏置电压使发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置，就能实现电流放大作用。电流放大作用的条件：发射结正偏可用三极管内部载流子的运动规律来解释上述结论。晶体管的三个工作区：放大区：在放大区，发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置，晶体管工作于放大状态。饱和区：发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。截止区：在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置，晶体管工作于截止状态。4 主要参数电流放大系数1. 可从输出特性曲线上求出，小功率管10200，一般采用3080的管子，标明范围的色点。2

7、.ICBO集电极基极反向饱和电流，受温度影响大，小功率硅管ICBO1 µA，锗管约为10 µA。3.ICEO集电极发射极反向饱和电流， ICEO(1+ b) ICBO，选用管子希望ICBO 、ICEO尽量小，减小温度的影响。硅管比锗管稳定，在实际中用得较多。4.结电容5.ICM6.PCM7.U(BR)CEO4、课堂总结：掌握晶体管的基本结构、工作原理、特性曲线和主要参数，晶体管的电流分配和放大作用。5、布置作业：14.4.4，14.5.9课时授课计划课次序号： 3一、课题：§15-1 共发射极电路的组成§15-2 放大电路的静态分析二、课型：课堂讲授三、

8、目的要求：掌握放大电路的特点及其作用，学会静态分析。四、重点、难点：放大电路的静态分析，直流通道、静态值的计算，设置合适的静态工作点的意义。五、教学方法及手段：以讲授为主，并加以举例；课堂进行适当提问和习题练习。六、参考资料：教学参考书为电子技术康华光主编 参考网站：七、作业：八、授课记录：授课日期班次九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习：2、导入课题：晶体管结构3、教学内容：放大的概念: 放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。放大的实质:用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。对放大电路的基本要求： 1

9、. 要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。 2. 尽可能小的波形失真。另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。15.1 基本放大电路的组成15.1.1共发射极基本放大电路组成15.1.2基本放大电路各元件作用15.1.3共射放大电路的电压放大作用(1)无输入信号(ui = 0)时: 三极管各电极都是恒定的电压和电流:IB、UBE和 IC、UCE。(IB、UBE) 和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，称为静态工作点。(2)加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了一个交流量，但方向始终不变。(3) 若参数选取得当，输出电压可

10、比输入电压大，即电路具有电压放大作用。(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180°，即共发射极电路具有反相作用。实现放大的条件(1) 晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集电结反偏。(2) 正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。(3) 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。(4) 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。15.2 放大电路的静态分析静态分析：确定放大电路的静态值。静态工作点Q：IB、IC、UCE。15.2.1用估算法确定静态值15.2.2用图解法确定静态值步骤：1. 用估算法确定IB 2. 由输出特性确定IC 和UCC4、

11、课堂总结：掌握直流通道、静态值的计算，设置合适的静态工作点的意义。5、布置作业：预习：动态分析课时授课计划课次序号： 4一、课题：§15-3 动态分析二、课型：课堂讲授三、目的要求：会计算单级放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。四、重点、难点微变等效电路分析法，电压放大倍数计算，输入电阻、输出电阻的计算。五、教学方法及手段：以讲授为主，并加以举例；课堂进行适当提问和习题练习。六、参考资料：教学参考书为电子技术康华光主编 参考网站：七、作业：15.2。3.4,八、授课记录：授课日期班次九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习：晶体管静态分析2、导

12、入课题：§15-3 动态分析3、教学内容：15.3 放大电路的动态分析动态分析:计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。15.3.1微变等效电路法微变等效电路：把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。线性化的条件：晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。微变等效电路法：利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等15.3.1微变等效电路法1. 晶体管的微变等效电路2. 放大电路的微变等效电路3.电压放大倍数的计算4.

13、放大电路输入电阻的计算5. 放大电路输出电阻的计算动态分析图解法15.3.2非线性失真如果Q设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工作，将造成非线性失真。若Q设置过高，晶体管进入饱和区工作，造成饱和失真。若Q设置过低，晶体管进入截止区工作，造成截止失真。4、课堂总结：掌握微变等效电路分析法，电压放大倍数计算，输入电阻、输出电阻的计算。5、布置作业：预习静态工作点的稳定课时授课计划课次序号： 5一、课题：§15-4 静态工作点的稳定§15-5 放大电路的频率特性二、课型：课堂讲授三、目的要求：会计算单级放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。四、重点、难点微变等效电路分析法

14、，电压放大倍数计算，输入电阻、输出电阻的计算。五、教学方法及手段：以讲授为主，并加以举例；课堂进行适当提问和习题练习。六、参考资料：教学参考书为电子技术康华光主编 参考网站：七、作业：15.2。3.4,八、授课记录：授课日期班次九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习：晶体管静态分析2、导入课题：§15-3 动态分析3、教学内容：15.4 静态工作点的稳定15.4.1温度变化对静态工作点的影响当温度升高时， IC将增加，使Q点沿负载线上移，容易使晶体管 T进入饱和区造成饱和失真，甚至引起过热烧坏三极管。一、 温度对工作点的影响Q点不稳定的原因：温度变化

15、，IB固定Ic= bIB+ICEO在外部因素（如电源电压变化、电路参数变化、管子老化等等）影响下，Q点变动，严重时不能正常工作，其中影响最大的是温度变化。固定偏置电路IB =（Vcc-VBE）/RB=Vcc/RB不变15.4.2分压式偏置电路稳定Q点的原理：若，基极电位基本恒定，不随温度变化。若，集电极电流基本恒定，不随温度变化。2. 静态工作点的计算RcRb1C1+C2+RL+-uo+ VccTRb2CEI1I2(I1IB)VB=Rb2Vcc/(Rb1+Rb2)固定IcIE=(VBUBE)/Re VB /Re条件： I1IB，VBUBE，兼顾其它指标IB = Ic/ b，UCE=VccIc(

16、Rc+Re)估算法:3、动态分析分析Re的引入，稳定了Q点，但Au减小，其补救措施是在Re并上Ce（大电容，几十至几百微法），AubR9Lrbe，Ri= Rb1/Rb2/ rbe减小，兼顾。4、课堂总结：本节要求掌握放大电路静态工作点的稳定原理与方法。5、布置作业：课时授课计划课次序号：9一、课题：§15-6 射极输出器二、课型：课堂讲授三、目的要求：掌握射极跟随器的静态分析和动态分析方法，电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。四、重点、难点：掌握射极跟随器的静态分析和动态分析方法。五、教学方法及手段：以讲授为主，并加以举例；课堂进行适当提问和习题练习。六、参考资料：教学参考书为电子技术

17、康华光主编 参考网站：七、作业：八、授课记录：授课日期班次九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习：晶体管共发射极放大电路2、导入课题：§15-6 射极输出器3、教学内容：15.6.1静态分析15.6.2 动态分析电压放大倍数1.电压放大倍数Au»1且输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称电压跟随器。2. 输入电阻2. 输出电阻结构特点：基极是信号的输入端，发射端是输出端，集电极则是输入、输出回路的公共端。因为是从发射极把信号输出去，所以共集电极电路又称为射极输出器动态分析：输出与输入同相，没有电压放大作用，但有电流放大作用。功率放大、输出

18、稳定。输入电阻高，输出电阻很小，几十欧左右主要特点：输入电阻高；输出电阻低；电压放大倍数小于而接近于1；有电流和功率放大作用。作多级放大电路的输入级作多级放大电路的输出级提高带负载能力作多级放大电路的中间级阻抗变换作用、缓冲、隔离。4、课堂总结：掌握稳定静态工作点的意义和方法, 学会射极跟随器的静态分析和动态分析方法。5、布置作业：课后完成作业，总结两种放大电路异同点。课时授课计划课次序号： 6 一、课题：常用仪器使用二、课型：实验三、目的要求：四、重点、难点：五、教学方法及手段：六、参考资料：实验指导书七、作业：实验报告八、授课记录：授课日期班次九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学

19、环节及时间分配等）课时授课计划课次序号：7一、课题：单管放大实验二、课型：实验三、目的要求：四、重点、难点：五、教学方法及手段：六、参考资料：实验指导书七、作业：实验报告八、授课记录：授课日期班次九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）课时授课计划课次序号：12一、课题：集成运放（1）二、课型：实验三、目的要求：四、重点、难点：五、教学方法及手段：六、参考资料：实验指导书七、作业：实验报告八、授课记录：授课日期班次九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）课时授课计划课次序号： 13 一、课题：集成运放（2）二、课型：实验三、目的要求：四、重点、难

20、点：五、教学方法及手段：六、参考资料：实验指导书七、作业：实验报告八、授课记录：授课日期班次九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）课时授课计划课次序号： 10 一、课题：§16-1 集成运放的简单介绍§16-2 运放在信号运算方面的应用二、课型：课堂讲授三、目的要求：了解集成运算放大器的基本组成部分，输入方式。掌握理想运算放大器及其分析依据。四、重点、难点：理想运算放大器分析的依据。五、教学方法及手段：以讲授为主，并加以举例；课堂进行适当提问和习题练习。六、参考资料：教学参考书为电子技术康华光主编 参考网站：七、作业： 16.2.6 八、授课记录：

21、授课日期班次九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习：晶体管放大电路2、导入课题：§16-1 集成运放的简单介绍§16-2 运放在信号运算方面的应用3、教学内容：16.1 集成运算放大器的简单介绍16.1.1集成运算放大器的特点特点：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸1、直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性采用差分放大电路和电流源电路。2、用复杂电路实现高性能的放大电路，因为电路复杂并不增加制作工序。3、用有源元件替代无源元件，如用晶体管取代难于制作的大电阻。4、采用复合管。16.1.2电路的简单说明偏置电路：为各级放大电路设置合适的静态

22、工作点。采用电流源电路。输入级：前置级，多采用差分放大电路。要求Ri大，Ad大， Ac小，输入端耐压高。中间级：主放大级，多采用共射放大电路。要求有足够的放大能力。输出级：功率级，多采用准互补输出级。要求Ro小，最大不失真输出电压尽可能大。16.1.3主要参数16.1.4理想运算放大器及其分析依据1. 理想运算放大器电压传输特性 理想运放工作在线性区的特点因为 uo = Auo(u+ u ) 所以(1) 差模输入电压约等于 0即 u+= u ,称“虚短”(2) 输入电流约等于 0即 i+= i» 0 ,称“虚断”2. 理想运放工作在饱和区的特点(1) 输出只有两种可能, +Uo(sa

23、t) 或Uo(sat)(2) i+= i» 0,仍存在“虚断”现象16.2 运算放大器在信号运算方面的运用对各种模拟信号进行比例、加法、减法、微分、积分、对数、反对数、乘法和除法等运算。比例运算反相比例运算因虚断，i+= i = 0 ，所以 i1 » if 因虚短, 所以u=u+= 0，称反相输入端“虚地” 反相输入的重要特点电压放大倍数: 平衡电阻 R2 = R1 / RF同相比例运算因虚断，所以u+ = ui 因虚短，所以 u = ui ，反相输入端不“虚地”电压放大倍数: 平衡电阻R2=R1/RF4、课堂总结：掌握稳定集成运放特点, 学会集成运放特点分析方法。5、布置

24、作业：课后完成作业，总结集成运放特点。课时授课计划课次序号： 11一、课题：§16-2 运放在信号运算方面的应用2二、课型：课堂讲授三、目的要求：掌握放大器在信号运用方面的应用。四、重点、难点：加法运算、减法运算的输出电压和输入电压的关系。五、教学方法及手段：以讲授为主，并加以举例；课堂进行适当提问和习题练习。六、参考资料：教学参考书为电子技术康华光主编 参考网站：七、作业： 16.2.10 八、授课记录：授课日期班次九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习：集成运放特性2、导入课题：§16-2 运放在信号运算方面的应用3、教学内容：理想运算放大器具有“虚短”和“虚断”的特性，这两