中职 电工与电子技术及应用项目6电子课件 高教版 .ppt
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1、中职 电工与电子技术及应用项目6电子课件 高教版 项目六装调基本放大电路 主讲:电工与电子技术及应用电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管任务2 制作分压式偏置电路任务3 制作双限温度报警器电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管 知识目标(1)了解三极管的结构、符号和分类。(2)掌握三极管电流放大的工作原理。能力目标 (1)会用万用表判别三极管的类型、极性和好坏。(2)会操作基本仪器仪表。电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管一、概述1三极管结构和符号 三极管的结构如图6-1-1所示,在一块极薄的硅或锗基片上经
2、过特殊的加工工艺制作出两个PN结,对应的三个半导体区分别称为发射区、基区和集电区,从三个区引出的三个电极分别称为发射极e、基极b和集电极c。发射区与基区之间的PN结称为发射结,集电区与基区之间的PN结称为集电结。按照两个PN结的结合方式不同,三极管有NPN型和PNP型两种类型。三极管的结构、等效电路和图形符号如图6-1-1所示,文字符号为V。电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管图6-1-1三极管的结构、等效电路和图形符号电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管2三极管类型 三极管的分类方法有多种,通常按PN结的结构、基片材料、工作频率和功
3、率大小来分类。(1)按结构分:有NPN型和PNP型两种类型。(2)按材料分:有硅管和锗管两大类。(3)按频率分:有高频管和低频管。(4)按功率分:有小功率管、中功率管和大功率管。电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管3三极管命名 国产管命名由五部分组成,如图6-1-2所示。3DG110B表示高频小功率硅材料NPN三极管。图6-1-2国产三极管的型号命名规则电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管4三极管实物三极管实物如图6-1-3所示。图6-1-3三极管实物电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管二、三极管的电流放
4、大作用1产生放大的条件 内部条件:发射区掺杂浓度高,基区薄且掺杂浓度低,集电结面积大。图6-1-4三极管内部载流子运动示意图 外部条件:发射结加正向电压,集电结加反向电压。NPN型和PNP型三极管极性不同,所以外加电压的极性也不同。电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管2三极管内部载流子的传输过程 如图6-1-4所示。发射区向基区注入电子,形成发射极电流;电子在基区扩散和复合形成基区电流;集电区收集扩散过来的电子,形成集电极电流。3电流分配关系 ,当基极电流变化时,集电极电流跟随变化,而且基极电流的微小变化会引起集电极电流的较大变化,它们始终满足的关系,这就是三极管
5、的电流放大作用。图6-1-4三极管内部载流子运动示意图电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管三、三极管的特性曲线 三极管各极上的电压和电流之间的关系可以通过伏安特性曲线直观地描述,三极管特性曲线主要有输入特性曲线和输出特性曲线两种,如图6-1-5所示。电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管1输入特性 输入特性是指在UCE一定的条件下,加在三极管基极和发射极之间的电压uBE和基极电流iB之间的关系曲线,如图6-1-4(a)所示。从输入特性曲线可以看出,当三极管发射结的正向电压uBE大于死区电压(硅管为0.5V,锗管为0.2V)时,才能产生基
6、极电流iB,这时三极管处于正常放大状态,发射结两端电压为uBE(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。2输出特性 输出特性是指在IB一定条件下,三极管集电极与发射极之间的电压uCE与集电极电流iC之间的关系曲线,如图6-1-4(b)所示。电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管图6-1-5三极管的输入特性曲线和输出特性曲线电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管四、三极管的判别1外观识别 1)类型的外观识别通过三极管外壳上的型号标注,可以识别三极管的类型。国产三极管型号识别示例如图6-1-6所示。型号3DD15D前三部分的含义:第一部分:3三极管
7、;第二部分:D硅材料NPN型;第三部分:D低频大功率。即低频大功率硅材料NPN型三极管。电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管 2)引脚极性的外观识别 三极管的引脚排列主要有品字形排列和一字形排列两种方式。常见三极管外形及极性的外观识别如图6-1-7所示。外形图引脚排列说明小功率三极管贴片三极管中功率三极管大功率三极管电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管2仪表判别1)判别基极b和管子类型图6-1-8判别基极b和管子类型测试电路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管2)识别集电极e和发射极c图6-1-9三极管电
8、流放大系数测试电路 图6-1-10用“R1k”挡估测电流放大系数电路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管一、准备 三极管3只,MF 47F万用表1只。二、工作任务 1类型和基极b的判别操作步骤如下。插表笔。将数字万用表黑表笔插入-插孔,红表笔插入+插孔。选择转换开关。将转换开关置于万用表电阻挡(R1k)处。电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管 用红表笔接假设的基极,黑表笔分别接另外两引脚,不断变换。若测得两次阻值都很小时,红表笔接的引脚即为PNP型管的基极。用黑表笔接假设的基极,红表笔分别接另外两引脚,不断变换。若测得两次阻值都很小时
9、,黑表笔接的引脚即为NPN型管的基极。三极管的类型和基极的判别实际操作过程如图6-1-11所示。电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管图6-1-11三极管的类型和基极的判别实际操作过程电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管 结论:假设红表笔接的基极,若测得两次阻值都很小时,则假设正确。红表笔接的引脚为基极,该三极管为PNP型管。假设黑表笔接的基极,若测得两次阻值都很小时,则假设正确。黑表笔接的引脚为基极,该三极管为NPN型管。电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管2集电极c和发射极e的判别 以NPN型三极管集电
10、极和发射极的判别方法为例,PNP型管测量方法以此类推。操作步骤如下。将三极管插入测量座,基极插入b孔,另外两引脚随意插入,测得数值小,说明三极管电极(c、e)与仪表插孔(c、e)连接错误。将三极管插入测量座,基极插入b孔,另外两引脚随意插入,测得数值大,说明三极管电极(c、e)与仪表插孔(c、e)连接正确。NPN型三极管集电极和发射极的判别方法如图6-1-12所示。电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务1 认识三极管 结论:将三极管插入测量座,基极插入b孔,另外两引脚随意插入,测得数值大,说明三极管电极(c、e)与仪表插孔(c、e)连接一致。图6-1-12NPN型三极管集电极和发
11、射极的判别方法电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 知识目标 (1)了解工作点不稳定的注意因素。(2)理解分压式偏置电路的组成和各元器件作用。(3)掌握分压式偏置电路稳定工作点的工作原理。能力目标 (1)掌握分压式偏置电路的静态工作点的估算。(2)掌握分压式偏置电路的交流指标的估算。(3)熟练使用电烙铁,并正确焊接分压式偏置放大电路。(4)会对分压式偏置电路进行调试和故障排除。任务2 制作分压式偏置电路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 一、放大电路简介1基本结构 放大电路是电子设备中最常用的一种基本单元电路,放大电路又称为放大器。它把微弱的电信号不失真地放大为较强的电信
12、号。放大器由放大电路、信号源及负载三部分组成。如图6-2-1所示,其输入端接信号源,输出端接负载。任务2 制作分压式偏置电路图6-2-1放大电路的结构电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 2分类 放大电路的种类很多,可按照不同方式进行分类。图6-2-2固定式偏置电路 按信号的大小分为小信号放大器和大信号放大器;按工作频率的高低分直流放大器、低频放大器和高频放大器;按晶体管的连接方式分为共射极放大器、共基极放大器和共集电极放大器;按用途分为电压放大器、电流放大器和功率放大器。任务2 制作分压式偏置电路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 二、固定式偏置电路1电路组成及元器件作
13、用 (1)固定式偏置电路如图6-2-2所示。(2)固定式偏置电路各元器件的作用见表6-2-1。任务2 制作分压式偏置电路图6-2-2固定式偏置电路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 2.静态工作点的设置 1)静态工作点的概念 所谓静态是指放大器在没有交流信号输入(即ui0)时的工作状态。在放大电路处在静态时,为了保证放大器对输入信号进行正常的放大,需要对三极管的IB、IC、UCE设定能保证放大电路正常工作的静态值,这三个静态值在输入、输出特性曲线图上所交叉构成的交点Q就称为静态工作点,如图6-2-3所示。任务2 制作分压式偏置电路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 2)
14、静态工作点的作用 静态工作点的作用是使三极管在输入电压的整个周期内始终处于导通状态,即随输入电压ui的变化均有基极电流,这样放大器能不失真地使输入信号得到放大。任务2 制作分压式偏置电路图6-2-3输入、输出特性曲线上的Q点电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 3)静态工作点的估算(1)画出直流通路,如图6-2-4所示。任务2 制作分压式偏置电路图6-2-4固定式偏置电路的直流通路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路(2)静态工作点的估算公式。可以根据放大电路的直流通路来求得。任务2 制作分压式偏置电路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 3交流参数的估算(1)画
15、交流通路,如图6-2-5所示。任务2 制作分压式偏置电路图6-2-5固定式偏置电路的交流通路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路(2)交流参数的估算公式。任务2 制作分压式偏置电路(空载时)(负载时)电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 三、分压式偏置电路1.电路的组成及元器件的作用(1)分压式偏置电路如图6-2-6所示。任务2 制作分压式偏置电路图6-2-6分压式偏置电路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 2.静态工作点的设置1)静态工作点估算(1)画出直流通路,如图6-2-7所示。任务2 制作分压式偏置电路图6-2-7分压式偏置电路的直流通路电工与电子技术及
16、应用项目 6 装调基本放大电路(2)静态工作点的估算公式。任务2 制作分压式偏置电路 电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 2)稳定工作点的原理任务2 制作分压式偏置电路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 3交流参数的估算(1)画交流通路,如图6-2-8所示。任务2 制作分压式偏置电路图6-2-8分压式偏置电路的交流通路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路(2)交流参数的估算公式。任务2 制作分压式偏置电路 电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 4工程应用 (1)要确保分压偏置电路的静态工作点稳定,应满足两个条件:(经验取值:)。(2)要改变分压偏置电
17、路的静态工作点稳定,通常的方法是调整上偏置电阻 的阻值。(3)若分压偏置电路的静态工作点正常,而放大倍数严重下降,应重点检查射极的旁路电容 是否开路或失效。任务2 制作分压式偏置电路电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务2 制作分压式偏置电路装调分压式偏置电路。1.电路原理图 分压式偏置电路原理图如图6-2-9所示。图6-2-9分压式偏置电路原理图电工与电子技术及应用项目 6 装调基本放大电路 任务2 制作分压式偏置电路 2.购置元器件 3.设计元器件布局分压式偏置电路的印制电路板如图6-2-10所示。图6-2-10分压式偏置电路的印制电路板电工与电子技术及应用项目 6 装调基本
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