模拟电子技术基础教案全套教案130页

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

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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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－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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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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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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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jf5l.html