模拟电子技术基础教案全套教案130页
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模拟电子技术基础教案全套教案130页
xxxx大学教案
课程名称: 模拟电子技术基础
授课班级: xxxx班、xx级电子信息类
x班、xx级网络工程班、xx
级电气类1班、xx级电气类2
班
任课教师: xxxx
职称: 助教
课程性质: 专业必修课
授课学期: xxxx学年第一学期
xxxx大学教案
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xxxx 大学教案
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-1- [2] 罗桂娥主编. 模拟电子技术基础(电类). 长沙:中南大学出版社,2005.
九、教学主要内容及教学安排:
1.2 半导体二极管
1.2.1 PN 结及其单向导电性
1.PN 结中载流子的运动
2. PN 结的单向导电性
加正向电压 加反向电压
PN 结处于正向导通(on)状态,正向等效电阻较小。
反向电流非常小,PN 结处于截止(cut-off)状态。
结论:PN 结具有单向导电性:正向导通,反向截止。
1.2.2二极管的伏安特性
1.二极管的结构
2.二极管的类型
3.二极管的伏安特性
(1)正向特性
(2)反向特性
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1.2.3 二极管的主要参数
1.最大整流电流I F
2.最高反向工作电压U R
3.反向电流I R
4.最高工作频率f M
5.势垒电容C b
6.扩散电容C d
二极管单向导电举例1
1.2.4 稳压管
1.PN结反向击穿机理解释
2.稳压管的主要参数
3.稳压管的稳压原理
(1)稳压管必须工作在反向击穿区
(2)稳压管应与负载R L并联,
(3)必须限制流过稳压管的电流I Z
4.举例说明如何选择限流电阻R
补充内容:
二极管的等效电路(或称为等效模型)
1)理想模型:即正向偏置时管压降为0,导通电阻为0;反向偏置时,电流为0,电阻为∞。适用于信号电压远大于二极管压降时的近似分析。
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2)简化电路模型:是根据二极管伏安特性曲线近似建立的模型,它用两段直线逼近伏安特性,即正向导通时压降为一个常量Uon;截止时反向电流为0。
3)小信号电路模型:即在微小变化范围内,将二极管近似看成线性器件而将它等效为一个动态电阻r D 。这种模型仅限于用来计算叠加在直流工作点Q上的微小电压或电流变化时的响应。
【教学方法】
利用PPt的图形显示,设计一些动画图形讲解PN结的单向导电原理。
用举例方法介绍二极管单向导电,稳压管的典型应用。
【课堂小结】
本节讲解了PN结的单向导电性,二极管的伏安特性,稳压二极管的性能和稳压原理;
【课堂讨论】
有两个稳压管VD1 和VD2 ,它们的稳压值为U Z1=6V,U Z2=8V,正向导通压降均为U D =0.6V,将它们串联可得到几种稳压值。
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xxxx大学教案
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-1- 2006.
[2] 罗桂娥主编. 模拟电子技术基础(电类). 长沙:中南大学出版社,2005.
九、教学主要内容及教学安排:
1.3 双极结型三极管
1.3.1 三极管的结构
1.3.2 三极管中载流子的运动和电流分配关系
三极管内部载流子的运动过程:
1.发射
-1- 在发射结正偏电压作用下,发射区大量电子向基区发射。
2. 复合和扩散
电子在基区中边扩散边复合,因基区掺杂浓度近少,被复合的电子很少,绝大部分扩散到集电极边缘。
3.收集
在集电极反偏压作用下,将扩散过来的电子收集到集电极,成为集电极电流的主要部分。
同时形成反向饱和电流I CBO 。
1.3.3 三极管的特性曲线
1. 输入特性
()常数==CE u BE B u f i
2. 输出特性
()常数==B i CE C u f i
(1) 截止区:
I B ≤ 0的区域,I C ≈ 0 ,发射结和集电结都反偏。
(2) 放大区:
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xxxx 大学教案
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主要参考书:
[1] 童诗白, 华成英主编. 模拟电子技术基础(第4版) . 北京:高等教育出版社, 2006.
[2] 罗桂娥主编. 模拟电子技术基础(电类). 长沙:中南大学出版社,2005.
九、教学主要内容及教学安排:
2.1 放大的概念
放大的本质: 是实现能量的控制。
放大作用: 是小能量对大能量的控制作用。
放大的对象: 是变化量。
放大电路的核心元件: 是双极型三极管和场效应管。
2.2放大电路的主要技术指标
1.放大倍数
2.最大输出幅度
无明显失真的最大输出电压(或电流),一般指电压的有效值,以U om(或I om)表示。
3.非线性失真系数
所有的谐波总量与基波成分之比:
4. 输入电阻
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5. 输出电阻
6. 通频带
放大倍数在高频和低频段分别下降至中频放大倍数的0.707倍时所包括的频率范围,用BW表示。
7. 最大输出功率与效率
输出功率:无明显失真时的最大输出功率,用P om表示。
2.3 单管共射极放大电路
2.3.1单管共射放大电路组成
VT是放大电路的核心,V CC提供输出信号能量,
R C将i C的变化量转化为u CE的变化量,
R b和V BB提供发射结偏置电压U BE和静态基极电流I B。
2.3.2 单管共射放大电路的工作原理
1.定性分析:
在输入端加一Δu i将依次产生Δu BE、Δi B、Δi C、Δu CE和Δu o
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适当选择参数,Δu o可比Δu i大得多,从而实现放大作用。
2.放大电路组成原则:
(1)三极管必须工作在放大区,
(2)Δu i能够传送到三极管的基极回路,产生相应的Δi B,
(3)Δi C能够转化为Δu CE,并传送到放大电路的输出端。
3.原理电路缺点:
(1)需要两路直流电源,既不方便也不经济。
(2)输入、输出电压不共地。
4.单管共射放大电路的改进电路
C1、C2是隔直或耦合电容,R L是放大电路的负载电阻,省去了基极直流电源V BB。
克服了原理电路的缺点,比较实用。
【教学方法】
为了熟练掌握单管共射放大电路的组成和工作原理必须加强练习,练习到同学们深入理解组成基本放大器的每个元件的作用为止。
【课堂小结】
本节讲解了放大的基本概念单管共射极放大电路的组成和工作原理,要求同学们熟练掌握单管共射放大电路的组成。
【课堂讨论】
分组讨论习题2-1
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xxxx 大学教案
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版社,2006年5月第3版。
主要参考书:
[1] 童诗白, 华成英主编. 模拟电子技术基础(第4版) . 北京:高等教育出版社, 2006.
[2] 罗桂娥主编. 模拟电子技术基础(电类). 长沙:中南大学出版社,2005.
九、教学主要内容及教学安排:
2.4放大电路的基本原理和分析方法
2.4.1直流通路与交流通路
1.直流通路与交流通路
直流通路的作用:用于放大电路的静态分析。
画直流通路的原则:电容相当于开路、电感相当于短路
2. 交流通路
交流通路的作用:用于放大电路的动态分析。
画交流通路的原则:电容和理想电压源相当于短路,电感和理想电流源相当于开路。
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-1- 2.4.2 静态工作点的近似估算
静态分析(估算静态工作点)讨论对象是直流成分。
静态工作点:外加输入信号为零时,三极管的I BQ ,I CQ ,U BEQ ,U CEQ ,在输入输出特性曲线上对应一个点Q 点。
U BEQ 可近似认为:
硅管 U BEQ =( 0.6~0.8 ) V
锗管 U BEQ =( 0.1~0.3 ) V
估算方法:
由图中的直流通路,可求得单管放大电路的静态工作点的值为:
静态工作点设置的必要性: 对放大电路的基本要求一是不失真,二是能放大。只有保证在交流信号的整个周期内三极管均处于放大状态,输出信号才不会产生失真。故需要设置合适的静态工作点。Q 点不仅电路是否会产生失真,而且影响放大电路几乎所有的动态参数。
2.4.3 图解法
图解法即可分析静态,也可分析动态。过程一般是先静态后动态。
1. 图解法分析静态
任务:用作图法确定静态工作点,求出I BQ , I CQ 和U CEQ 。
由于输入特性不易准确测得,一般用近似估算法求I BQ 和U BEQ 。输出回路的图解法。输出回路的等效电路:
直流负载线和静态工作点的求法:
根据输出回路方程u CE= V CC–i C R c作直流负载线,与横坐标交点为V CC,与纵坐标交点为V CC/R c,斜率为-1/R C,是静态工作点的移动轨迹。
直流负载线与特性曲线I b=I BQ的交点即Q点,如图示。
2. 图解法分析动态
动态分析(估算动态技术指标)讨论对象是交流成分。
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