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1、【任务目标】项目一 直流稳压电源1.半导体与二极管；2.整流与滤波基础知识；3.直流稳压电路基础知识；4.测量整流滤波电路的波形；5.制作可调直流调稳压电源。1.1 晶体二极管1.1.1 半导体及其主要特性（1）半导体： 是导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。（2）本征半导体：纯净的、不含任何杂质的晶体半导体材料。1、半导体：（3）常见的本征半导体材料：纯净的硅和锗。是由原子组成的晶体。2、半导体的掺杂与载流子（1）掺杂：在本征半导体导中添加一些特殊的杂质，使它的导电状态和性能就随外加强制力的作用而改变的方法。本征半导体的这种特性称为掺杂性。（2）在半导体掺杂中，最重要的两种杂质是硼和磷。

2、（3）硅晶片中掺杂磷后的晶格结构与载流子示意图（4）硅晶片中掺杂硼后的晶格结构与载流子示意图（5）载流子自由电子：带负电。空穴：显正电1.1.2 P型半导体和N型半导体 载流子以电子为主的半导体称为N型半导体。1、N型半导体： 本征半导体掺杂不同元素的物质后，将产生不同的载流子。由此形成不同类型的半导体 载流子以空穴为主的半导体称为P型半导体。2、P型半导体： N型半导体通过电子导电。 P型半导体通过空穴导电。1.1.3 PN结 1、PN结的显著特性：单向导电性。 通过特殊制作工艺将P型半导体和N型半导体紧密结合在一起，在这两个半导体的交界处形成一个具有特殊性质的薄层，这个薄层被称为PN结。

3、2、正向电压与方向电压： PN结的P型半导体上加上高电位、N型半导体上加上低电位时PN结两端的电压称为正向电压 。 PN结的P型半导体上加上低电位、N型半导体上加上高电位时PN结两端的电压称为反向电压 。3、PN结的单向导电性：在PN结上加上一定的正向电压，PN结就导通，产生正向电流；在PN结上加反向电压，PN结就截止。 PN结在正向电压作用下导通所产生的电流称为正向电流。 1.1.4 二极管的结构、符号和导电特性1、二极管实物图片 2、二极管的结构、符号3、二极管的导电特性 二极管具有单向导电性：在二极管两端加上一定的正向电压，二极管导通；反之，加上反向电压，二极管就截止。 （a）二极管正向

4、导通 （b）二极管方向截止1、二极管的伏安特性曲线2、正向特性：是指二极管加正向电压时的伏安特性。有以下特性： 用来将加到二极管两端的电压与通过的电流之间的关系表示出来图像。因图像是曲线，所以把二极管的伏安特性图称为伏安特性曲线图。这个曲线图说明了二极管是非线性元件。死区：二极管处于截止状态的电压范围称为死区，也就是指0V至二极管门坎电压的范围。门槛电压或截止电压：二极管中开始刚出现正向电流的正向电压被称为门槛电压或截止电压。1.1.5 二极管的伏安特性导通电压：二极管两端的正向电压超过门槛电压后，随着电压的继续升高，电流开始增加较为缓慢，再以后急剧增大，此时，二极管两端电压几乎不再升高，像导

5、体呈现出电阻很小的导通状态。把二极管导通后两端几乎稳定不变的电压称为导通电压。通过实验研究，硅二极管和锗二极管的伏安特性相似，只是门坎电压和导通电压不一样。普通硅二极管的门坎电压约为0.5V，导通电压约为0.7V；普通锗二极管的门坎电压约为0.2V，导通电压约为0.3V。3、反向特性：二极管加正向电压时的伏安特性 。有以下特性：反相截止：当二极管加上反向电压时，它呈现出很大的电阻，其中的电流极小，可认为二极管处于截止状态 将其中可忽略的极微小电流称为反向饱和电流。反相击穿电压：当反向电压增大达到一定值时，反相电流突然急剧增大，但反向电压几乎不再增大。这种现象称为二极管反相击穿。把二极管出现反向

6、击穿时的电压称为反向击穿电压。击穿：当二极管反向电压达到反相击穿电压后，其中的反向电流将随反向电压的轻微升高而急剧增大。刚开始反向电流不大时，产生的热量不足以烧毁二极管，此时若降低二极管的反向电压，二极管还可回复正常。这时的击穿称为电击穿；若反向电流继续增大，产生的热量使二极管被烧毁，则二极管被彻底损毁，不能再恢复正常，这种击穿称为热击穿。1.1.6 常用二极管的应用1、常见的不同种类二极管不同种类的二极管都具有单向导电性，但它们的作用各不相同。 2、二极管的分类（1）按制造工艺分类点接触型PN结面积较小，工作电流小，常用于高频小信号电路。面接触型PN结面积较大，工作电流大，多用于整流电路。（

7、2）按制造材料分类硅二极管：硅二极管的热稳定性较好；锗二极管：锗二极管的热稳定性相对较差。（3）按用途分类普通二极管：整流二极管、开关二极管特殊二极管：如稳压二极管、发光二级管、光电二极管、变容二极管等等。 常见二极管的电路符图3、特殊二极管的应用（1）稳压二极管 稳压管伏安特性曲线： 稳压管的应用：在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用，主要被用作调压元件或电压基准元件。使用注意事项： 在实际应用中，需要反向接入电路（正极接低电位，负极接高电位）； 要给稳压二极管串接合适的分压限流电阻，以防电路中的电流超过稳压管的最大稳定电流而损毁稳压管； 稳压管不能并联使用。特点：在反向击穿时，其两端的

8、电压几乎不变。工作在电击穿状态，和普通二极管相比，能承受较大的反向击穿电流。（2）发光二极管（LED）发光颜色：常见的发光颜色有红、绿、黄、蓝、白等。分类：普通单色发光二极管、高亮二极管、超高亮二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管等。应用：做显示器件；将电信号转换为光信号；是节能的理想照明光源。工作电压：在普通发光二极管中，红色发光管的工作电压最低，约为1.5-1.7V；其次是绿色和黄色的，约为1.7-1.8V；蓝色和白色的约为2.5V-3.2V。高亮二极管主要有三种颜色，三种发光二极管的工作电压都不相同，参考值如下：红色发光二极管的为1.9-2.2V

9、，黄色发光二极管的为1.8V2.1V ，绿色发光二极管的为3.03.2V 。使用注意事项：发光二极管的发光强度由正向工作电流决定，一般为几毫安到几十毫安。发光二极管不能直接接在电源上，需要给它串联一个合适的分压限流保护电阻，才能使它长时间正常工作。保持发光二极管工作电流的稳定，可以延长它的使用寿命。（3）光电二极管（VD） 结构：与普通二极管相似，但在它的PN结处，通过管壳上的玻璃窗口能接受外部的光线。特点：没有光照时，反向电阻很大，反向电流最小；有光照时，反向电阻变小，反向电流变大，光照强度越大，反向电流也越大。注意事项：在实际应用中，需要反向接入电路。特点：是一种利用反向电压改变PN结结电

10、容大小的特殊二极管。反向电压升高，结电容变小；电压降低，结电容变大。注意事项：在实际应用中，需要反向接入电路。应用：常用于电视机、收音机等电器的调谐电路中，实现选台的目的。（4）变容二极管（VD）1.1.7 二极管的主要参数和检测1、二极管的主要参数 （1）最大整流电流IFM指二极管长时间工作时允许通过的最大正向电流的平均值。使用时，二极管的工作电流应小于最大整流电流。 （2）最高反向工作电压URM指允许二极管承受的最大反向工作电压。标定的最高反向工作电压通常是该二极管的反向击穿电压的一半或三分之一。 （3）反向饱和电流IR简称反向电流，又叫反向漏电流，是指在规定的反向电压和环境温度下测得的二

11、极管反向电流值。这个电流值越小，表明二极管的单向导电性能越好。 （4）最高工作频率fM二极管能承受的最高频率。通过PN结交流电频率高于此值，二极管将不能正常工作。 2、二极管的检测（1）仪表：MF47型万用表。（2）方法：A、挡位选择：检测普通二极管时，一般选用万用表的R100或R1k挡；检测发光二极管时，选用R10k挡。B、操作方法：将万用表的红、黑表笔分别接二极管的两端测量一次，对调表笔再测量一次。（3）检测结论： A、若两次测量中，一次测量的电阻较小（指针偏摆角大），另一次测量的电阻很大（指针几乎不偏摆），则说明该二极管正常可用。在阻值较小的那次测量中，黑表笔所接的引脚是二极管的正极（+

12、），红表笔所接的引脚是二极管的负极（-）,此时测得的阻值称为二极管的正向电阻，一般为几百欧至几千欧；在阻值很大的那次测量中，黑表笔所接的引脚是二极管的负极（-），红表笔所接的引脚是二极管的正极（+）,此时测得的阻值称为二极管的反向电阻。 B、若两次测量的阻值都很小，表明该二极管内部已经短路，不可用。 C、若两次测量的阻值都很大，表明该二极管内部已开路，不可用 D、对于发光二极管的检测，当测得的正向电阻小于50K，反向电阻大于200 K时，可判定二极管正常。1.2 单相整流电路 1.2.1 单相半波整流电路 整流：将交流电变换为脉动直流电的过程称为整流。利用二极管的单向导电性可以实现整流。1、电

13、路结构：整流二极管负载交流电源单相半波整流电路2、电路工作原理 （2）U2负半周出现时，二极管获得反向电压，截止，导致Ul 0 （1）u2正半周出现时，二极管获得正向电压，导通，导致UlU2 （3）U2负半周结束后，正半周又开始。这种周期性交替变化一直循环往复不断 在交流电源中，正半周和负半周周期性交替轮换出现，使二极管的导通和截止随之交替，RL中始终只有自上而下的单一方向电流。 RL只用消耗了交流电中同一个方向的电能。所以，把这种整流电路称为半波整流电路。 把大小波动、方向不变的电压或电流称为脉动直流电。3、整流输出波形图4、负载和整流二极管上的电压和电流二极管反向峰值电压VRM 负载电压V

14、L：VL = 0.45 V2负载电流IL二极管正向电流IV和负载电流IL 5、整流二极管的选用选用半波整流二极管时应满足以下条件：二极管的最高反向工作电压URM应大于被整流交流电的峰值电压；二极管的最大整流电流IFM应大于流过它的实际工作电流。1.2.2 单相桥式整流电路 桥式整流电路：用四支二极管组成电桥，不仅可实现整流，而且可将电源电能全输出应用。1、电路结构：2、工作原理u2t022U（1）u2 正半周时u2t022UTr单相桥式整流电路图1DLRou2D3D4D1u2uoi+D1,3+（2）u2 负半周时（3）工作原理小结u2 正半周时：D1D2D3D4RLUOu2u1Ioab电流从a

15、流出D1RLD3回到电源b二极管工作状态： D1 和D3 导通，D2 和D4 截止tuou2 为负半周：电流从b流出D2RLD4回到电源a输出电压：二极管工作状态： D2 和D4 导通，D1 和D3 截止输出电压：输入电压3、输出电压和电流波形图输出电压输出电流4、负载和整流二极管上的电压和电流负载电压VL负载电流IL二极管的平均电流IV二极管承受反向峰值电压VRM使用整流堆优点：电路组成简单、可靠。（1）半桥：2CQ型整流元件组合件称为整流堆，常见的有：电子技术基础与技能高等教育出版社5、整流堆（2）全桥：QL型西安电子科技大学出版社5、变压器中心抽头式单相全波整流电路西安电子科技大学出版社

16、6、半波整流与全波整流对比（1）、波形输入电压波形半波整流输出波形全波整流输出波形西安电子科技大学出版社6、半波整流与全波整流对比（2）、二极管和负载上的电压与电流整流类型负载两端电压二极管所承受的最高反向电压UL= 0.45U2UL= 0.9U2半波整流全波整流1.3.1 电容滤波器1.3 滤波电路滤波的作用：将脉动直流中的纹波成分滤除，获得较为理想的直流电 特点：纹波成分大大减少，电路简单，但只适合小功率且负载变化较小的场合1、电容滤波电路 滤波原理：利用电容“通交流，隔直流，通高频，阻低频；电容两端的电压不能突变”的特点，使整流输出的脉动直流电流中的纹波成分ic将通过电容C短路到“地”而

17、被滤除，直流成分L被电容阻隔，只能流经负载电阻RL，通过RL形成输出电压UL。2、电容滤波输出波形 （3）特点：纹波成分大大减少，电路简单，但只适合小功率且负载变化较小的场合1、电容滤波电路（1）滤波原理：利用电容“通交流，隔直流，通高频，阻低频；电容两端的电压不能突变”的特点，使整流输出的脉动直流电流中的纹波成分ic将通过电容C短路到“地”而被滤除，直流成分L被电容阻隔，只能流经负载电阻RL，通过RL形成输出电压UL。（2）电容滤波输出波形（4）电容滤波整流电路的输出电压整流电路类型输入交流电压（有效值）整流电路的输出电压二极管的电压和电流负载开路时的电压带负载时的电压（估算值）最大反向电压

18、通过的电流半波整流电路UiUiIL桥式整流电路Ui1.2Ui（1）耐压：滤波电容耐压值要大于交流电源的峰值电压。（2）容量：滤波电容器C的容量选择与电路中的负载电流IL有关，当负载电流加大后，要相应地增大电容量。（5）滤波电容的选择（6）全波整流电容滤波电路的输出电压波形 （3）特点：纹波成分大大减少，输出的直流电能比较平滑，滤波效果比较好；但损耗将增加，成本上升，因此，适用于大功率、大电流而且负载变化较大的场合。2、电感滤波电路（1）滤波原理：在整流电路输出端串接电感L，利用电感的“通直阻交”特点，使整流输出的脉动直流电中的纹波成分受到电感L的阻碍而削弱，而脉动直流电中的直流成分IL则顺利通

19、过电感L输出到负载电阻RL上；因此，负载电阻的电压VL 和电流IL的波形变得较平滑，接近理想直流电的要求。（2）输出波形3、复式滤波电路（1）型RC滤波电路 特点：电路中在滤波电容C1之后再加上R和C2滤波，使纹波成分进一步减少，输出的直流波形电更加平滑。但电阻R将消耗一些电能，使损耗增大。 3、复式滤波电路（2）LC型滤波电路 特点：将电容和电感都接入滤波电路，就形成了LC型滤波电路，通过电感L和电容C的双重滤波，其滤波效果比型RC滤波效果更好。3、复式滤波电路（3）型LC 滤波电路 （3）特点：用电感L代替型RC滤波电路中电阻R就构成了型LC滤波电路，这种滤波器的滤波效果比前几种滤波电路更

20、好，因此，适用于滤波要求较高的电子设备。但滤波元件体积较大，成本较高。1.4.1 稳压电路基本原理 1.4 直流稳压电源 1、稳压电路类型（1）并联型稳压电路（2）串联型稳压电路2、最简单的并联型稳压电路原理图 3、最简并联型稳压电路工作原理当UI或者RL发生变化，必将导致UO波动。设UO下降：UI 、UO和UR的关系：UOUIUR结论：由于Vz和RL并联，V管总要限制U的变化，所以能稳定输出电压。优缺点：电路结构简单，调试方便；但输出电流较小（仅几十毫安），输出电压不可调，稳压性能也较差，只适用于要求不高的小型电子产品上。4、并联型稳压电路优缺点 电路结构简单，调试方便；但输出电流较小（仅几

21、十毫安），输出电压不可调，稳压性能也较差，只适用于要求不高的小型电子产品上。5、串联型稳压电路的组成方框图稳压过程：当输入电压UI或负载发生变化使负载两端电压Uo随之变化时，假设上升，则采样电压增大，因基准电压保持不变，比较放大电路输出的控制电压将减小，调整管（调整元件）两端的电压UCE因控制电压减小而增大（详解见第三章），根据Uo=UIUCE的关系，Uo的上升受到限制，使输出电压Uo保持稳定不变。电路结构特点：以三极管为调整元件，该三极管被称为调整管，它与电源的负载构成串联关系。将这种稳压电路称为串联型晶体管稳压电路，简称串联稳压电路。这种电路的负载能力强，输出电压稳定度高，且可以调节。（1

22、）三端固定稳压块有三个引出端：电源输入端、外接负载的输出端、接地公共端1、三端固定稳压器1.4.2 三端集成稳压器简介输入端公共端输出端（2）三端固定稳压块有两大系列：7812实物7912实物78XX输出正电压79XX输出负电压78XX输出正电压；79XX输出负电压。（3）型号含义输出电压：如“05”表示输出5V电压MXXXX最大输出电流代码： L为0.1A，M为0.5A，T为3A，H为5A，无代码为1.5A，产品序号：78为正电压输出，79为负电压输出稳压器国标“XX”表示输出电压的高低。例如05 表示输出电压为5V，12表示输出电压为12V等。常见三端固定稳压块的输出电压值有5V、6V、9

23、V、12V、15V、18V、24V。（4）引脚功能及电路符号输入端公共端输出端输入端公共端输出端 为抑制电路中的高频（f200Hz）干扰，在实际应用中，还需要在三端稳压块的输入端并接一只高频滤波电容，在输出端并接一只消振电容（用来消除稳压电路在工作时可能产生的自激振荡）。这两个电容要选用频率特性较好的无极性电容。 （5）三端固定稳压块应用电路：A、正压输出系列： CW117、CW217和CW3172、可调三端集成稳压器（1）分类B、负压输出系列： CW137、CW237和CW337 （2）型号含义最大输出电流代码： L为0.1A，M为0.5A，T为3A，H为5A，无代码为1.5AXXXX产品序

24、号：17为正电压输出，37为负电压输出产品序号：1为军工，2为工业，3为一般民用稳压器国标并联在输入端的电容C1能滤除输入电压中的高频干扰信号；电容C2可以消除RP上的波纹电压，使取样电压稳定；电容C3起消振作用。（3）三端可调稳压块应用电路：（1）在接入电路之前，一定要分清引脚及其作用，避免接错时损坏稳压块。 三端可调稳压块的接地端不能悬空，否则容易损坏稳压块。（2）输出电压大于6v时，应在稳压块的输入和输出端跨接一支保护二极管，可防止输出端滤波电容反向放电导致的稳压块损坏。（3）为确保输出电压的稳定性，输出电压比输入电压至少高出2V；为减小稳压块的功耗，三端稳压块的输入端与输出端之间的电压

25、差应在3V5V之间，即3VUIUO5V。三端稳压块的最大输入电压有极限，不可超出。（4）使用时，要焊接牢固可靠。对要求加散热装置的，必须加装符合要求尺寸的散热装置。例如，CW317在不加散热片时，仅能承受1W左右的功耗，当加装散热片时可承受20W的功耗。（5）为了扩大输出电流，可将相同型号的三端集成稳压器并联使用。3使用三端稳压块的注意事项：1.5.2 技能实训2：单相桥式整流滤波电路的波形测量 1.5 技能实训一、实训目标1熟练、正确地使用示波器和万用表；2会记录测量数据和准确描画所测得的波形；3会正确连接电路模块和通电测试的方法，懂得电路测试操作规程；4加深对整流滤波电路作用的理解。二、实

26、训任务1用示波器测量整流滤波电路的输入波形和接入不同滤波电容时的输出波形；2用万用表测量电路的输入电压和接入不同滤波电容时的输出电压；3将测量结果记录在所发的实训报告表格中。交流电转变为直流电的电路方框图整流电路滤波电路交流电源交流电转变为直流电的电路原理图三、电容滤波器组成结构四、被测电路模块实物与电路原理图：五、波形测量电路模块六、电路测试操作规程（1）基本原则：在电路测量和检修中，除了读取仪表数值（波形）外，其他操作都必须在断电状态下进行，不可带电操作。（2）操作规程：a、首先断开各电路模块的开关；b、按要求将电源模块、整流滤波电路模块、示波器、万用表之间的线路连接好c、将电源适配器连接

27、到电源模块上；d、认真检查已连接的电路，纠正不符合要求的连接；e、将电源适配器插入到220V交流电源插座上，通电测试。七、电路模块的连接八、输入电压波形九、无电容滤波输出电压波形十、小电容滤波输出电压波形十一、大电容滤波输出电压波形十二、波形记录示例十三、测试结论1、输入的正弦交流电经过整流电路后，若没有滤波电路，输出电压为脉动直流电压；2、若脉动直流电压经过电容组成的滤波器滤波，脉动程度将减弱，波形峰值减小；3、滤波电容的容量越大，滤波后的纹波峰值越小，波形越接近水平直线，说明滤波效果越好。1.5.3 技能实训3：集成稳压直流电源的制作 一、实训目标1训练学生熟练识别常见元器件和用万用表检测

28、元器件；2通过训练，提高学生的锡焊技术；3使学生懂得电子产品的装配工艺要求；4使学生加深对可调三端集成稳压块作用的理解。 三、电子产品电路板四、实训任务1、按电路图要求组装一套直流稳压电源；2、对组装好的直流稳压电源进行功能测试。五、实训操作内容1、原材料与成品：五、实训操作内容2、组装电路原理图五、实训操作内容3、通电测试，验证电路工作效果交流输入电压整流输出电压稳压输出电压U1输入端电压U12U2输入端电压U12U12U32AC10VAC12VAC15VAC18V六、实训操作内容1：清点电路元器件数量，检测元器件质量序号名 称配件图号识读与测试结果1电阻器R1测量值为_K，选用的万用表挡位

29、是 。2电阻器R2测量值为_K，选用的万用表挡位是 。3电容器C1、C2、C5、C6长引脚为 极，耐压值为 V 。 4电容器C3、C4容量标称值是 ；检测质量时，应选用万用表的 挡位。5二极管VD1、VD2、VD3VD4、VD5、VD6检测质量时，应选用的万用表挡位是_；正向导通的那次测量中，黑表笔所接的是_极，所测得的阻值 。6发光二极管LED1、LED2长脚为 极，检测时应选用的万用表挡位是 ，红表笔接二极管 极测量时，可使它可微弱发光。7稳压集成块U1型号是； 8稳压集成块U2型号是： 七、实训操作内容2：制作装配工艺卡片1、元器件安装工艺要求：弯曲部位要离根部1.52mm以上；弯曲处的

30、圆角半径R大于2倍直径；弯曲后的引脚要和元件本身垂直，与元件中心位于同一平面内；元器件的标志符号应该方向一致，便于观察。讲解元器件立式安装方式，PPT展示示意图（如上图所示）。边讲边演示。七、实训操作内容2：制作装配工艺卡片2、元器件安装方式：A、卧式安装B、立式安装七、实训操作内容2：制作装配工艺卡片3、装配工艺卡装配工艺卡片工序名称产品名称插件及焊接三端固定直流稳压电源产品型号工序号装入件及辅材代号、名称、规格数量插装工艺要求1R1、R2金属膜电阻RJ114-2.2K1%2贴板卧式安装2D1-D6二极管1N40076贴板卧式安装3C3、C4瓷片电容CC1-100V-104P20%3立式安装

31、，引脚高度1-2mm4S1、S2选择开关单刀双掷2贴板安装5LED1、2发光二级管LED2立式安装，引脚高度3-5mm6C5、C6电解电容CC1-25V-470F20%2立式安装，引脚高度1-27C1、C2电解电容CC1-25V-1000F20%2立式安装，引脚高度1-28P1、P2接线座含螺母(3孔)2贴板安装9U1稳压集成块LM78091立式安装，引脚高度5-7mm10U2稳压集成块LM79091立式安装，引脚高度5-7mm焊接工艺要求：符合通用手工焊接规范，焊点整洁、圆润、光滑、无虚焊、漏焊、冷焊等现象。剪脚整齐，引脚末端留存0.5-1mm。七、实训操作内容3：电子元器件安装工艺1、元器

32、件安装顺序先小后大，先低后高，先轻后重，先一般后特殊。安装顺序元器件1D1、D2、D3、D4、D5、D6、R1、R2；2C3、C4；3LED1、LED24C1、C25C5、C66P1、P27U1、U22、本次组装中的元器件安装顺序：七、实训操作内容4：电子元器件焊接工艺要求1、焊接工艺要求 焊点整洁、圆润、光滑、无虚焊、漏焊、冷焊等现象。剪脚整齐，引脚末端留存0.5-1mm。七、实训操作内容4：电子元器件焊接工艺要求2、教师组装的样品焊点七、实训操作内容5：电子电路组装注意事项1、在组装和检查电路时一定要断开电源，在确认无误后方能开启电源。2、电路中的电解电容的正负极一定要装对，否则，通电后它

33、们将被反向击穿，甚至炸裂。3、在焊接中，不能对电子元器件引脚长时间加热。若发现元器件已经很烫热了，要停止对它的焊接，使之冷却后再焊接。4、装配调试过程中，要遵循各环节的工艺要求：5、元器件的引脚成型和装插符合工艺要求。6、要求按顺序完成其他元器件的安装焊接。7、不漏装、错装，不损坏元器件。8、无虚焊，漏焊和桥接，焊点标准，大小均匀，表面要光滑、干净。焊接面干净无划痕。七、实训操作内容6：通电测试，经验电路工作效果通电测试注意事项：（1）装接完毕，须要再次认真检查：一是检查各元器件的位置、极性是否装错：发现问题，立即改正；二是检查电路板电源输入端口间的电阻是否正常：断开S1和S2，用万用表R10

34、K挡测量电路板上电源输入接线座两端口间的电阻：在每两个接线端之间，对调表笔测量两次，测量结果都应为。否则，说明电路中存在故障，不能通电测试，须排除故障后方可通电。（2）接入输入交流电时，要先断开电路中的S1和S2。每次闭合开关后都要观察电路中有误无冒烟、异味等异常现象。若有，立即断电，对电路进行检修；如无异常现象，方可继续测试。七、实训操作内容7：操作结束后要整理工位，操作结束后，要整理自己的工位，要求是：（1）关闭电源，然后拆掉自己连接的所有导线；（2）将拆下的导线捋顺对齐后放到指定的位置；将仪器仪表、工具整理归为，摆放整齐；（3）将产生的垃圾清扫到指定地方，搞好工位周围的清洁卫生；（4）请

35、示指导老师检查，完善不足之处。祝同学们学习进步！电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社【任务目标】1.理解晶体三极管的结构、符号和分类，掌握三极管的电流放大作用。2.掌握晶体三极管的输入、输出特性及三种工作状态，了解其主要参数。3.了解基本放大电路方框图的组成，理解放大倍数和增益的概念。4.掌握基本共发射极放大电路的电路图，会分析各元件的作用和工作原理。5.掌握基本共射放大电路直流通路和交流通路的画法，理解rbe、ri、ro 、A的含义及其计算。6.掌握放大器的常用技术指标，理解放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带、线性失真、最大输出幅度和功率与效率的含义及其计算。7.掌握图解法、估算法的解

36、题方法。8.了解放大电路的放大原理。 项目二 晶体三极管及基本放大电路电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社2.1.1三极管的结构、分类、符号 1.晶体三极管的基本结构 半导体晶体三极管又称为双极型晶体三极管，简称为三极管。是电子电路中的核心元件，其外形见图2.1.1所示。 2.1 晶体三极管电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社晶体管的结构示意图和表示符号电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社晶体管的种类（1）按频率分：高频管和低频管;（2）按功率分：小功率管，中功率管和的功率管；（3）按机构分：PNP管和NPN管；（4）按材质分：硅管和锗管；（5）按功能分：开关管和放大管。电工技术基

37、础与技能西安电子科技大学出版社2.1.2三极管的工作电压和基本连接方式 1.晶体三极管的工作电压 三极管工作在放大区时，通常在它的发射结加正向电压，集电结加反向电压。 NPN型晶体管的电流关系电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社 三极管的电流分配关系 当管子制成后，发射区载流子浓度、基区宽度、集电结面积等确定，故电流的比例关系确定，即：电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社 【例】 一个处于放大状态的晶体管发射极电流为12.1mA，集电极电流为12.0mA，晶体管的 是多少？解求基极电流西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能2.1.4三极管的特性曲线 三极管的各个电极上电压和电流之间的

38、关系曲线，称为三极管的伏安特性曲线或特性曲线。常用的是输入特性曲线和输出特性曲线。晶体管的共射特性曲线西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能晶体管的输入特性曲线输出特性曲线西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能(1) 截止区 iB=0的曲线以下的区域称为截止区。 iB=0时，集电极电流用ICE0表示，其值很小，即在截止区，电流关系为： iB=0 iE=iC=ICE0 晶体管工作在截止区时没有电流放大能力，且各极电流近似为零，相当于开关断开状态。(2) 放大区 输出特性曲线的近似水平部分是放大区，也称为线性区。在放大区各极电流满足：iC=iB iE=iC+iBiC 表现出iB对 iC的控制作

39、用。晶体管工作在放大状态时特点：发射结正偏，集电结反偏。(3) 饱和区 饱和区指输出特性曲线中iC上升部分与纵轴之间的区域。 在饱和区，对应于不同的iB的输出特性曲线几乎重合，iC不再受ib控制，只随uCE变化，即没有电流放大能力。 1电流放大系数2极间反向电流3极限参数（1）共射直流电流放大系数 （2）共射交流电流放大系数 （1）集电极-基极反向饱和电流ICBO（2）集电极-发射极反向饱和电流ICEO（1）集电极最大容许电流 ICM（2）集电极最大容许耗散功率PCM2.1.5三极管的使用常识西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能2.晶体三极管型号命名法 不同的国家对晶体三极管的命名是不同的

40、。国产的三极管器件型号由五部分组成。其五个部分意义如下： 第一部分：用数字表示半导体器件有效电极数目。3表示三极管； 第二部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的材料和极性。表示三极管时：A-PNP型锗材料、B-NPN型锗材料、C-PNP型硅材料、D-NPN型硅材料。 第三部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的类型。P-普通管、V-微波管、W-稳压管、C-参量管、Z-整流管、L-整流堆、S-隧道管、N-阻尼管、U-光电器件、K-开关管、X-低频小功率管、G-高频小功率管、D -低频大功率管、A-高频大功率管、T-半导体晶闸管。 第四部分：用数字表示序号。 第五部分：用汉语拼音字母表示规格号。例如：3

41、DG表示高频小功率NPN型硅三极管；3CG表示高频小功率PNP型硅三极管； 西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能2.2 三极管基本放大电路放大电路概述放大的电路的功能：将微弱的电信号不失真地放大到所需的数值对放大器的基本要求：足够大的放大能力放大的实质：能量的控制与转换放大电路的结构示意图西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能1.放大电路的基本要求对于放大电路，其基本要求如下：（1）要有足够大的放大能力或倍数；（2）非线性失真要小；（3）稳定性要好；（4）应具有一定的通频带。2.放大电路的分类（1）按晶体三极管的连接方式来分；（2）按放大信号的工作频率来分；（3）按放大信号的形式来分；（

42、4）按放大器的级数来分；（5）按放大信号的性质来分；（6）按被放大信号的强度来分；（7）按元器件的集成化程度来分。西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能基本共射极放大电路放大电路组成原则：1.应使放大电路工作在放大状态（发射结正偏、集电结反偏）2.信号能进能出（信号能送到电路输入端，放大后输出信号能作用于负载上）放大电路特点：1.交流直流共存2.线性与非线性共存共发射极基本放大电路西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能2.2.3 放大器中电流和电压符号使用的规定 在没有输入信号时，放大电路中三极管各极的电位、电流都为直流。当有交流信号输入时，输入的交流信号将叠加在这些直流电流上。所以，电路

43、中的电压、电流都是由直流成分和交流成分叠加而成的。换言之，放大电路中每个瞬间的电压、电流都可以分解为直流分量和交流分量两部分 放大电路可分为静态和动态两种情况来分析：静态：是当放大电路没有输入信号时的工作状态；动态：则是有输入信号时的工作状态西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能静态分析目的：确定放大电路的静态工作点（IBQ、ICQ、UCEQ) (是否满足不失真放大的条件）方法：计算法：用放大电路的直流通路计算静态值 图解法：用作图的方法确定静态值 西安电子科技大学出版电工技术基础与技能画直流通路的原则： 电容视为开路、信号源视为短路。静态时的基极电流为： 西安电子科技大学出版社电工技术基础

44、与技能动态分析目的：分析与计算放大电路的性能指标、波形、动态范围。方法：微变等效电路法 （计算放大电路的性能指标）晶体管的微变等效电路模型 放大电路的微变等效电路 放大电路交流性能指标的计算图解法（分析波形及动态范围）西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能画直流通路的原则： （1）对于交流信号电容的阻抗一般都很小，画交流通路时将它简化为一条直线； （2）直流电源的内阻一般也很小，相当于短路，画交流通路时将它的正极和地之间直接简化为一条直线。西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能2.2.6 放大器的放大原理 1.放大器输入端无输入信号的工作情况（a） 共发射极基本放大电路（b） 输入交流信号

45、ui的波形（c）基极电流iB的波形（d） 集电极电流iC的波形（e） 集电极与发射极电压uCE的波形 （f） 输出交流信号uo的波形西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能 综上所述，可归纳如下几点：（1）无输入信号时，晶体管的电压、电流都是直流分量。有输入信号后，由输入信号引起的交流分量和原来静态下的直流分量叠加形成iB、iC、uCE。虽然iB、iC、uCE的瞬时值是变化的，但它们的方向始终不变，即均是脉动直流量。（2）共发射极放大电路具有放大作用和“倒相”作用。（3）共发射极放大电路不改变其中的信号频率。西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能2.2.7放大电路的分析方法1. 放大器的常用

46、指标 放大器的常用指标是反映放大电路性能的重要指标。它包括放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带、线性失真、最大输出幅度和功率与效率 （1）放大倍数 放大倍数是衡量放大器放大能力的参数，在数组上等于输出量和输入量之比，用符号A表示。 电压放大倍数Av：放大器的输出电压有效值Uo与输入电压有效值Ui的比值称为电压放大倍数。电流放大倍数Ai：放大器的输出电流有效值Io与输入电流的有效值Ii的比值称为电流放大倍数。 功率放大倍数AP：放大器的输出功率Po与输入功率Pi的比值称为功率放大倍数。 （2）输入电阻ri 输入电阻ri是从放大电路交流通路的输入端看进去的交流等效电阻。 西安电子科技大学出版社电工

47、技术基础与技能（4）通频带 把放大器放大倍数允许波动范围内所对应的频率范围称为这个放大器的通频带。通频带是反映放大电路对信号频率的适应能力的指标。（3）输出电阻ro 输出电阻是从放大器交流通路的输出端（不含外接负载电阻RL）看进去的交流等效电阻 。例：下图中，已知VCC=12V、RC=RL=4k、Rb=300k、RS=1k晶体=40、UBEQ=0.7V,C1和C2对交流信号视为短路。试求：西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能2.估算法工程估算法也称为近似估算法，是在静态直流分析时，列出回路中的电压或电流方程用来近似估算、分析放大器性能的方法。通常在分析低频小信号放大器时，一般采用估算法较为

48、方便。（1）静态工作点的估算静态工作点的估算，是指在一定条件下，忽略次要因素后，用公式估算出静态工作点Q。静态时，放大电路中各处的电压、电流均为直流量。只要对放大电路的直流通路作电路分析，求解输入、输出电路的电流、电压，就可估算出静态工作点Q。下面以三极管共发射极放大电路为例进行分析。 西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能3.图解法 在三极管的特性曲线上直接用作图的方法来分析放大电路的工作情况，称之为特性曲线图解法，简称图解法。它既可作静态分析，也可作动态分析。 下图所示的共射放大电路为例介绍图解法。直流通路的分析 图解分析法交流负载线当有交流信号输入时，电流和电压在静态直流量上迭加了交流

49、量。 静态工作点与波形失真关系的图解输出信号波形与输入信号波形存在差异，这种现象称为失真，这是在放大电路中应该尽量避免的。 西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能4.微变等效电路分析法 所谓“微变”是指微小变化的信号，即小信号。在低频小信号条件下，工作在放大状态的三极管在放大区的特性可近似看成线性的。这时，具有非线性的三极管可用线性电路来等效，称之为微变等效模型。 下图所示为三极管简化微变等效电路图。三极管简化微变等效电路图三极管的微变等效电路分析法只能用于放大电路的动态分析，而不能用于静态分析。西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能2.3 具有稳定工作点的放大电路 1. 分压式偏置电路的

50、结构 为了稳定静态工作点，常在放大电路中采用分压式偏置电路，其电路结构如图所示，图中Rb1为上偏置电阻，Rb2为下偏置电阻，Re为发射极电阻，Ce为射极旁路电容，它的作用是使电路的交流信号放大能力不因Re存在而降低。分压式偏置电路 其稳定工作点的过程可有如下的表示形式:T（温度ICQIEQUEQ（UB基本不变）UBEQIBQICQ【思考与练习】1.简述分压式偏置放大电路稳定工作点的基本原理。2. 在图2.3.1所示为具有分压式稳定工作点偏置放大电路，如果Rb1=20K，Rb2= 10K，Rc= 1.5K，Re=1K，UCC=9V，试估算ICQ和VCEQ。西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能

51、 *2.4 场效晶体管放大电路2.4.1结型场效晶体管 1.结构、符号和分类结型场效晶体管的实物图，如图2.4.1所示。结构示意图和符号如图2.4.2（a）、（b）所示。它有三个电极，分别是漏极d、源极s和栅极g。结型场效晶体管可分为P沟道和N沟道两种，电路符号是以栅极的箭头指向来加以区别。结型场效晶体管的实物图 结型场效晶体管的结构示意图和电路符号2. 结型场效晶体管的工作原理如图2.4.3所示，老师简要分析 西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能2.4.2 绝缘栅场效晶体管 1.结构、符号和分类绝缘栅场效晶体管简称为MOS管，是一种栅极与源极、漏极之间有绝缘层的场效管。它分为增强型和耗尽

52、型两类，每类又有P沟道（图所示）和N沟道（图所示）两种。 P沟道增强型绝缘栅场效晶体管结构示意图及电路符号 N沟道增强型绝缘栅场效晶体管结构示意图及电路符号 2. N沟道增强型绝缘栅场效应管工作原理 如图2.4.7所示为N沟道增强型绝缘栅场效应管放大电路，老师简要分析 。西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能2.4.4场效应晶体管的主要参数 场效应晶体管选用时应了解下列几个主要参数。（1）开启电压VGS(th) 指VDS为定值时，使增强型绝缘栅场效应管开始导通的栅源电压。（2）夹断电压VGS(off) 指VDS为定值时，使耗尽型绝缘栅场效应管处于刚开始截止的栅源电压，N沟道管子的VGS(of

53、f)为负值，属耗尽型场效应管的参数。（3）低频跨导gm 指VDS为定值时，栅源输入信号Vgs与由它引起的漏极电流id之比，这是表征栅源电压Vgs对漏极电流id控制作用大小的重要参数。（4）最高工作频率fM 它是保证管子正常工作的频率最高限额。场效应管三个电极间存在极间电容，极间电容小的管子最高工作频率高，工作速度快。（5）漏源击穿电压V(BR)DS 指漏源极之间允许加的最大电压，实际电压值超过该参数时，会使PN结反向击穿。（6）最大耗散功率PDM 指ID与VDD的乘积不应超过的极限值，是从发热角度对管子提出的限制条件。西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能【思考与练习】1.什么是场效晶体管？

54、它有哪三个电极？画出N沟道和P沟道结型场效应管的图形符号。2.结型场效晶体管的特性用哪两种曲线表示？以N沟道结型场效晶体管为例，画出它们的示意波形图。3. 场效应晶体管选用时，应了解哪些主要的参数？西安电子科技大学出版社电工技术基础与技能祝同学们学习进步！电子技术基础与技能西安电子科技大学出版社【学习目标】（1）会辨别多级放大器级间耦合的方式。（2）了解三种组态的电路特性。（3）理解反馈的概念，了解负反馈的4种组态及特点和4种负反馈的判别方法，理解负反馈对放大器性能的影响。（4）理解差分放大电路的组成及特点，会分析其抑制零漂的原理（5）理解共模放大倍数和共模抑制比的概念（6）掌握集成运放的符号

55、及器件的引脚功能（7）能识读由理想集成运放构成的常用电路，会估算输出电压值（8）了解低频功率放大电路的应用，了解OCL、OTL电路的组成及工作原理。 第三章 常用放大器电子技术基础与技能西安电子科技大学出版社 3.1 多级放大器 多级放大器：把多个单级放大电路串接起来，使输入信号 vi 经过多次放大的电路。电子技术基础与技能西安电子科技大学出版社 【各级作用】通常称多级放大电路的第一级为输入级。对于输入级，一般采用输入阻抗较高的放大电路，以便从信号源获得较大的电压输入信号并对信号进行放大。中间级主要实现电压信号的放大，一般要用几级放大电路才能完成信号的放大。通常把多级放大电路的最后一级称为输出

56、级，主要用于功率放大，以驱动负载工作。【特点】电压放大倍数高，通频带窄。电子技术基础与技能西安电子科技大学出版社3.1.1多级放大器的耦合方式级间耦合：放大器级与级之间的连接，其方式有三种：阻容耦合、变压器耦合、直接耦合。1阻容耦合：级间通过电容 C2 和基极电阻 Rb(Rb12 / Rb22)连接。由于电容 C2 的“隔直通交”作用，使各级静态工作点独立；交流信号顺利通过 C2 输送到下一级。电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社2变压器耦合：级间通过变压器 T1 连接。由于 T1 一、二次线圈之间具有“隔直通交”的性能，使各级静态工作点独立，而交流信号通过 T1 互感耦合顺利输送到下一级

57、。3直接耦合：级间通过导线(或电阻)直接连接。前级输出信号直接输送到下一级；但各级静态工作点相互影响。电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社名称电路特点直接耦合（1）无耦合元器件（2）能够耦合直流和交流信号，低频特性好（3）直流放大器必须采用这种耦合电路（4）前级和后级放大器之间的直流电路相连，电路设计和故障维修难度增加阻容耦合（1）只用一只容量足够大的耦合电容，要求耦合电容对信号的容抗接近零。信号频率高时耦合电容容量可以小，反之电容容量大（2）低频特性不很好，不能用于直流放大器中（3）前级和后级放大器之间的直流电路被隔离，电路设计和故障维修难度下降变压器耦合（1）采用变压器耦合，成本较高（

58、2）能够隔离前、后级放大器之间的直流电路（3）低频和高频特性不好三种耦合方式的比较电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社对耦合方式的基本要求：(1)信号传输无损失。(2)静态工作正常。(3)信号失真小，传输效率高。电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社3.1.2 多级放大器的分析【电压放大倍数Au】多级放大电路的电压放大倍数等于各单级放大电路电压放大倍数的乘级。即: Au=Au1Au2Au3Aun 【输入电阻Ri】多级放大电路的输入电阻Ri等于从第一级放大电路的输入端所看到的等效输入电阻Ri1即： ri=ri1 【输出电阻Ro】多级放大电路的输出电阻Ro等于从最后一级（末级）放大电路的输出

59、端所看到的等效电阻Ron即： ro=ron 电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社3.1.2 多级放大器的分析【通频带】多级放大器的放大倍数虽然提高了，但是通频带比任何一级的通频带都要窄。因此，为了满足多级放大器对通频带的要求，应该将每一级的放大器的通频带设置得宽一些。【非线性失真】三极管的输入输出特性曲线是非线性的，这就导致了输入输出特性的非线性，从而导致每一级放大器均存在非线性失真，经过多级放大器放大后，输出信号波形失真将更大，故要减小多级放大器输出信号波形的非线性失真，应尽力克服各单级放大器的失真。电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社3.2.1 反馈的概念3.2 负反馈放大器反馈：

60、在放大电路中，从输出端把输出信号的部分或全部通过一定的方式回送到输入端的过程称为反馈。电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社反馈电路：用于反向传输信号的电路称为反馈电路或反馈网络。反馈放大电路：凡带有反馈环节的放大电路称为反馈放大电路。净输入信号：输入信号与反馈信号叠加得到净输入信号。电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社反馈放大器与基本放大器的区别：（1）输入信号是信号源和反馈信号叠加后的净输入信号。（2）输出信号在输送到负载的同时，还要取出部分或全部再回送到原放大器的输入端。（3）引入反馈后，使信号既有正向传输也有反向传输，电路形成闭合环路。电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社3.