第一篇:中职学生论文:浅谈中职学校《电子技术基础》项目教学中的情商教育
中职学生论文:浅谈中职学校《电子技术基础》项目教学中的情商教育
[摘要] 为提高中职毕业生就业能力,要求学生具备一定的专业技能和较高的情商。本文根据中职学校学生的情商现状,探讨如何在《电子技术基础》项目式教学中培养和提高学生情商,发挥情商对项目式教学的有效促进作用。
[关键词] 中职学生 电子技术 项目式教学 情商教育 随着时代发展,随企业规模不断提升,企业各部门、各成员需要合作互助、彼此交流、共同解决问题。所以对即将踏入企业的中职学生提出更高要求:过硬的专业技能和良好的情商素质。
一、中职学生的情商分析和情商教育的必要性 1.中职学生情商现状
什么是情商?情商的全称是情绪智力商数,是人重要的心理品质,是事业成功的重要基础。职校学生情商教育主要包括四个方面的内容:一是认识自我,如正确的自我评价、自信、自我控制等;二是自我管理,如适应力、自我激励能力、乐观创新等;三是社会意识,如协助帮助他人、感恩情怀等;四是社会技能,如沟通处理人际关系的能力、团队合作能力等。
近年来,不少中职教育的发展遇到了较大的困难,学生
由控制分数线录取到登记入学,生源的质量在逐年下降。
由上表不难看出目前中职学生情商素质是存在很大问题的,集中表现在自信心不强、学习态度不端、学习习惯不良、团队精神缺乏、意志力薄弱、感恩情怀缺失等方面。
2.学生情商教育的重要性和必要性
现代教育心理学家研究表明:一个人的事业成功与否,20%取决于智商,而80%取决于情商。目前,许多企事业单位在招聘新员工时十分重视考察应聘人员的情商素质。
中职学生在情商方面存在的问题已经严重影响到他们的学习和生活,也影响到今后的就业和事业发展前景。而加强情商教育可以培养学生的学习兴趣,激发学习动力;有利于增强信心,获取成功;可以促进学生就业和发展。
二、《电子技术基础》项目式教学中情商教育实践 1.《电子技术基础》项目教学及其分析
《电子技术基础》课程是一门理论性较强的专业技术基础课。一般的课堂教学是很难教好这门课,学生会对课程失去兴趣,从而阻碍学生的情商发展。
本人采用的项目式教学,是通过情境设置、项目分析、示范、练习和拓展来调动学生学习热情,使其了解电子技术应用魅力;通过每个项目的完成,使学生获得成功的体验和乐趣,具体过程如下:
(1)情境设置,项目导入
利用电子产品和示范电路进行情境教学,使学生明确学习目标,产生强烈的学习意愿。例如,在学习逻辑门电路时向学生安排这样一个情景项目:开学了,学生宿舍宿管员向我们求助,宿舍楼梯上需要装设一个光控自动照明灯,当天黑的时候灯自动点亮,当天亮的时候灯自动关闭。该项目引发了学生们浓厚的兴趣。此时再给学生演示一个示范电路,导入教学项目。
(2)项目分析和示范
分析光控照明灯实例,让学生了解光控照明灯的原理、性能,所需的电子元器件性能特点;示范制作调试步骤和制作技巧,规范学生的操作行为。
(3)项目布置和训练
根据学生特点把班级学生分成几个小组,分配练习项目,引导学生分析项目、确定项目学习方法和制作步骤,提倡合作学习。组内学生分别扮演项目经理、设计、采购、生产等角色,每个学生既是某个部门的负责人,又是其他部门的工作人员,各施其责又各负其责,分工合作完成项目。
(4)项目评价和奖励
展示各组学生项目成果,让学生体验成功,组织学生自评和互评,做项目评价和项目小结,及时表彰先进学生。
2.项目式教学中情商教育实践
由上述教学过程我们可以知道,项目式教学是在教师的指导和辅助下,想方设法让学生收获成功的喜悦,给学生带来成就感。
在项目式教学中采用工程实例和实用趣味电路,能有效提高学生学习兴趣,激发学习动力。在一次次的成功喜悦中,增强了自信心,积累实际工作经验。
项目式教学没有枯燥的纯理论,只有学生感兴趣、与专业结合紧密的应用实例和项目训练,使学生深刻认识自己的专业和岗位需求,明白自己学到了什么,有什么作用,为什么要学,学生的自我激励意识和自我控制能力也会增强,改正了不良的学习习惯。
三、措施
在项目式教学中更有培养和提高学生情商的空间和机会,为达到更好的教育效果,要认真做好以下三个方面工作:
1.合理设计有梯度层次项目,以适应不同层次学生的情商教育
项目式教学中,项目的设计是关键。设计项目要以教学内容为依据,既调动学生积极性,又综合应用所学。项目实例的难度要适中且设有梯度层次,以满足不同层次学生的需求。例如在设计制作上述光控自动照明灯的项目中,对成绩
较好的学生提出进一步的拓展要求,在光控电路基础上再加上声控延时功能:在夜里,当有人来时,脚步声将照明灯点亮,过后一分钟灯自动熄灭。这样可满足较高层次学生探索新知愿望。
2.让课堂充满爱心,充分利用表扬机制,提高学生自信心
教师要以身作则,关爱学生,特别是后进的学生,关心他们的成长和学习;提倡感恩心怀,让学生学会感恩、学会关爱、学会回报。
在每个项目结束后,及时表扬学生的优良表现,评出该项目的“学习之星”,激发学生积极向上的学习热情,增强学生自信心。对基础差的学生不放弃不嫌弃,采用“我行我能”等口号鼓励学生,耐心辅导他们完成预期的项目训练,勉励他们乐观通达、追求成功。
3.互帮互学,培养团队合作精神
将学生分组,以组为单位完成模块学习任务。每个学生都是其团队中的必不可少的一员,承担各自的任务。在具体分工和协作方面,团队成员们要不断的交换意见,每个成员都必须积极参与才能最终完成任务。在这一过程中,大家共同参与,注意力不容易分散,它既可培养学生的团结协作能力,又使学生有更多的交流互动的机会,也提高其沟通协调
的能力。
实践证明,经过模块化教学中的情商教育,加深了师生情谊,教学调控效果变好,课堂纪律明显好转,学生的自主学习和竞争意识增强,学生在小组合作中增强了集体观念,形成了团队精神,其综合素质和综合运用能力明显提高。
参考文献:
[1]吴琦.情商教育.中国纺织出版社.[2]中国职业培训与技能鉴定网.谈在中职政治课中实施情商教育.
第二篇:中职电子技术基础教案
中职电子技术基础教案
中职电子技术基础教案
随着科学技术的发展,电子技术目前被广泛应用于各个领域,与其他学科相比,电子技术更注重对学生思维和创新意识的提高,注重提升学生的综合能力。电子技术教学课程主要包括“模拟电子技术”和“数字电子技术”两部分,这是一门理论与实践并重的技术课程。中职院校要大力改革电子技术传统教学模式,创新教学体制,调整教学,不仅要使学生掌握基础理论知识,掌握专业技能,锻炼学生的逻辑思维和独立分析问题、解决问题的能力,坚持以培养学生创新实践能力为主要目的,激发学生的学习积极性,根据教学实际调整教学内容和考核方式,创新电子技术教学模式。
1.教师专业素质有待提高,教学方式陈旧
目前中职院校教师的专业教学水平还较低,教学呈现滞后状态,教学内容陈旧,教师简单的根据教材死板的开展教学,使学生处于被动的状态,学生的主体性难以发挥。其次,教师不会使用多种形式开展教学,教学方法过于单一,对于多媒体教学设备使用不够充分。
2.理论教学与实践教学脱节
现在中职院校电子技术过于强调理论知识教学,而且理论教学与实践教学分开进行,教师先讲解相关课程理论知识,之后进行相应的实验教学,这种教学设置导致理论教学与实践教学联系不够紧密,二者距离较远,且课堂教学略显枯燥,电子技术教学效果欠佳。
3.学生文化基础较为薄弱
中职院校一般招生大多是针对高中毕业没有考上本科的学生,学生文化基础较为薄弱,对学习的自主性与兴趣不够,导致高职专业教育和电子技术教学效果不佳。
1.按照教学大纲开展教学
高职院校要根据教学大纲的要求,做好电子技术教学,教学内容既要涵盖重要的基础理论、基础技能,电子技术教师要结合现代科学技术发展情况,在教学中增加介绍现代电子技术的新内容,做好基础理论教学,学生在扎实掌握电子技术知识基础上发挥自己的主观能动性,用正确理论指导实践,教师在调整教学时要做到开拓学生视野。
2.营造优良的实践教学环境
电子技术教学是一门理论知识与实践教学相结合的学科,因此教师要注重培养学生的专业理论知识和电子技能,高职院校要加大投入,建设电子教室和电子技术训练室的建设,为学生提供良好的实践教学环境和实践操作演练的设备设施,教师要增加实践环节的教学力度,提高实践教学在教学课时中的比重。教师要把理论教学与实践有机结合起来,合理安排实践课程的内容,确保实践课的教学质量。
3.构建能力本位的课程体系
电子技术课程所包含的内容特别多,例如半导体二极管、三极管、集成运算放大器电路、信号产生电路等,教学难度很大,加之高职学生的文化基础较为薄弱,他们学习理论知识的兴趣不高,排斥枯燥的教学内容,但对实验性的知识很感兴趣。教师要根据学生特点,以提高学生能力为核心调整教学,以专业培养目标和就业指导思想为出发点,指导教学实践,培养学生的职业能力,构建以培养能力为中心的课程体系是十分必要的。
4.重视实践教学
电子技术的特性就是理论与实践并重,实验、设备操作练习是最基本的实践课程,是电子技术教学的重要组成部分,高职院校要重视实验,并积极组织有效的实验教学,教师要合理增加实践教学力度,提高实践教学内容。其次,开展实践教学时要遵循学生的学习和认知规律,讲究循序渐进、由简到难,教师要根据学生的实际情况因材施教,根据学生的知识水平,调整实验教学内容。例如在实验教学中,教师可以带学生了解电子器件,并理解其工作原理,培养学生的动手实践能力和创新能力。
5.充分运用信息技术开展教学
随着我国教育改革的深入,很多高职院校教学时都在运用信息技术开展教学,教师可以使用多媒体课件讲解电子技术知识,还可以建立网络学习的平台,例如QQ群、微信群等,在网络平台上教师可以发布电子技术学习知识,还可以在网络平台上布置学习任务等,可以促进师生交流,促进学生之间的沟通,互相帮助、互相提高。例如教师可以采用微课翻转课堂,以5V三端直流稳压电源为例,把5V三端直流稳压电源电路知识做成微课,内容包括电路连接过程、电路原理、各元件作用等,充分发挥学生的主动性与自觉性,强化学生的实践能力与动手操作能力。
6.深化校企合作
坚持工学结合、知行合一是中职院校教学的有效途径,高职院校要加强与企业的合作和对接,派遣学生去企业实践,促进学生对电子技术的实际使用,促进其熟练掌握电子设备的操作和使用,注重教育与生产劳动相结合,强化教育教学的职业性,促进学以致用,学生利用课余时间到相应合作点跟岗实习,在做中学、学中做,培养学生的创新创业能力。
电子技术是中职院校的重要教学内容,尤其现代信息技术发展形势良好,各行各业对电子技术的依赖很大,因此要做好电子技术人才的培养。
谭琦耀.职业院校电子技术课程教学改革的研究与实践.继续教育研究,XX(08):161-162.蔡立娟,张瑜,姜淑荣.“电子技术”课程实验教学改革的探索与实践.教育与职业(理论版),XX(02):172-173.
第三篇:中职《电子技术基础》教案
第一讲
电子技术应用专业介绍
【教学目的】
通过对电子专业培养目标、岗位分析、能力要求及教学特色的讲解,专业实验室的参观学习,让学生了解和热爱电子专业,激发学生学习的兴趣。
【教学重点】
●电子专业培养目标、岗位分析、能力要求及教学特色。
【教学难点】 电子专业应掌握的专业技能 【教学设计】
●认识电子技术---专业介绍---教学特色—实验室参观---适应期学习内容
【教学方法】 启发教学、任务驱动 参观学习【教学时间】 2课时
一、认识电子技术:
以半导体器件(如二极管、三极管、集成电路等)为基础的应用技术叫电子技术。
其应用非常广泛。如:家用电器:彩电、DVD、电脑、智能空调等;通信行业:手机等;医疗行业:B超机、CT扫描机、核磁共振机等;机械行业:数控机床、自动化生产线等;新型武器及航空航天业。
电子技术的作用:代替人的手工劳工(配合负载);代替人的脑力劳动(信息处理、智能处理)。如:自来水笼头、遥控器、防盗报警电器的作用。
二、电子技术应用专业的培养目标:
本专业培养具有良好的职业素质和文化修养,掌握电工与电子技术的基本技能、电子装配与调试技能、电子线路CAD设计、单片机与PLC技术、家用电器维修技术、维修电工等基本知识和技能,能直接从事电子电器相关行业生产、管理和服务第一线工作的中级技能型人才。
三、岗位分析:
1.应用电子技术方向:面向电子企业,从事电子产品装接、调试、维修、设计与管理工作。如电路设计师、制图制版员、电子装配与调试工、质量管理员; 1
生产主管或经理等。
2.维修电工方向:面向机电企业和宾馆:从事机电产品装配与调试,维修电工,PLC工程设计员;
C.家电维修技术方向:从事电视、制冷与空调、音响、手机等家用电子产品的维修或销售工作。
四、学习电子专业应掌握的专业能力:
“核心理论 + 基本技能 + 综合技能 + 设计技能”
1、核心理论:掌握一般电子产品的识图能力
2、基本技能:
(1)电子元件的好坏检测;(2)焊接技能(烙铁焊、表面焊);(3)印刷电路板的设计;(4)电子装配与调试工艺(电子制作能力);(5)电子仪器与仪表的使用技能
3、综合技能:熟练掌握下列电子产品的调试、维修技能:
(1)彩电、空调等家用电器;(2)手机及数码产品;(3)电脑主板;(4)数控机床。
4、设计技能:
(1)电路制图制版技能:熟练使用PROTEL DXP 2004软件;(2)单片机开发与编程技能:熟练使用PROTEUS软件;(3)电器PLC工程设计:熟练使用GX Developer软件;(4)电路设计的仿真技能:熟练使用MULTISIM 10软件;
五、我校电子专业的教学特色:
1、采用基于工作过程的项目教学,教学做一体化。采用实物演示、多媒体、仿真教学来降低学习难度和加强学习的兴趣。
2、实训教学设备充足,通过“四抓”:抓实训作品、抓实训技能竞赛、抓技能考核与考证、抓学生兴趣小组管理,来切实提高学生的专业技能。
六、专业实验室的参观:了解实验室的功能。
七、总结与作业布置:
1、总结:通过教学与参观,了解了电子专业的培养目标、岗位情况、专业能力要求及我校专业教学特色,激发了对专业的兴趣。
2、作业布置:
(1)你最喜欢电子专业就业的哪个岗位?(2)学习电子专业应掌握的专业技能有哪些?(3)你对电子专业的教学有哪些建议?
附:读电子专业,升学、就业前途好
同学们,欢迎你报读祁东职业中专电子技术应用专业。电子技术应用专业,是国家紧缺人才培养专业,就业面最广、工作最轻松、学习最有趣、男女生均可学的热门专业。选择我校电子专业,将会使你的人生无限美好。
一、升学有望:
国家从2011年起,扩大对职业学校的大学招生率,湖南大学等重点大学正式向职业学校招生。升学考试科目为语文(120分)、数学(120分)、英语(120分)、专业综合(390分)。湖南省电子专业高考本科录取线:2010年426分,2011年418分,2012年400分。高考按100分制只要每门超过50分就能考上本科大学。我校电子专业,自1985年创办以来,先后为高等院校输送了120多名本科大学生。若你没考上育贤、一、二中没关系,祁东职业中专电子专业,将为你提供一条考大学的黄金通道。
二、就业前景好:
进入21世纪,我国电子工业发展很快,电子企业如雨后春笋般涌现。据劳动部统计,广东省2009年需求电子专业产品设计、维修技术人员就达80多万。而且电子企业环境好,工作轻松,工资待遇高。我校电子专业这几年先后与惠州TLC公司、广东长虹电子有限公司、佛山奇美电子有限公司、中山格兰仕集团、3
东芝家用电器(南海)有限公司、东莞三星视界电子有限公司、深圳富士康公司等世界知名企业签定了就业安置合同,就业前景一年比一年好。
三、师资力量强:
在整个衡阳市中职学校同专业中,我校电子专业的师资水平是一流的。2009年指导学生参加衡阳市中职学校技能大赛中,我校电子专业陈飞鹏获得第一名,并代表衡阳市参加省技能竞赛获得第2名。2010年王海辉、刘诗文同学又获衡阳市技能大赛第2名和第3名。2011年邹必成、雷白云获衡阳市技能大赛2等奖,陈龙、段高获3等奖,2013年颜浩获衡阳市技能大赛制冷与空调安装于调试项目2等奖,陈威、罗泽兵获衡阳市技能大赛电气安装于维修项目3等奖,罗旭获衡阳市技能大赛单片机安装与调试项目3等奖.本专业现有国家级骨干教师2名、省级专业带头人1名,双师型教师3名。
四、实训设备先进:
2008年以来,学校投入了200多万,为电子专业建成了现代化的PLC和单片机实训室、维修电工实训室、手机和电脑维修实训室、电子设计仿真实训室,充实了电子电工实验室、家电维修实训室、制冷与空调维修实训室。2013年学校为电子专业花费了20多万购买了4台全国技能大赛设备,进一步提高了我校电子专业的办学实力。
五、专业学习有趣:
我校电子专业教师用爱心、责任心关爱没一个学生,以团结拼搏、勇于创新的精神投身教学教改。2012年电子专业首次招收了200多名新生。特别是普遍采用案列教学、基于工作过程的项目教学,极大地提高了学生的专业学习兴趣和专业技能。
同学们,初中物理没学好没关系,仅知电压电流电阻就可以。趣味电子制作寓学于玩,优秀电路设计用电脑搞定。修电脑、手机、彩电、空调,用万用表修出精彩人生;搞设计、开发、管理、销售,用敬业心创造丰硕财富!
热烈欢迎同学们报读祁东县职业中专电子专业,精彩的人生将在这里起航!
第四篇:中职电子技术基础
江西旅游商贸职业学院
《电子技术基础一》电子教案
第一章 二极管及其应用
第一节 二极管的基本知识
一、半导体及PN结
物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性差的材料,如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。
1、本征半导体
最常用的半导体是硅和锗。硅和锗都是四价元素,原子结构的最外层轨道上有四个价电子,当把硅或锗制成晶体时,它们是靠共价键的作用而紧密联系在一起。晶体硅原子整齐排列见上右图。半导体一般都具有晶体结构,所以也称为单晶体。纯净晶体结构的半导体我们称之为本征半导体。本征半导体中相邻原子靠共价键结构结合起来。
共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量,从而摆脱共价键的约束成为自由电子,同时在共价键上留下空位,我们称这些空位为空穴,它带正电。在外电场作用下,自由电子产生定向移动,形成电子电流;同时价电子也按一定的方向一次填补空穴,从而使空穴产生定向移动,形成空穴电流。在晶体中存在两种载流子,即带负电自由电子和带正电空穴,它们是成对出现的。江西旅游商贸职业学院
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2、N型半导体和P型半导体
在本征半导体中两种载流子的浓度很低,因此导电性很差。我们向晶体中有控制的掺入特定的杂质来改变它的导电性,这种半导体被称为杂质半导体。
a.N型半导体
在本征半导体中,掺入5价元素,使晶体中某些原子被杂质原子所代替,因为杂质原子最外层有5个价电子,它与周围原子形成共价键后,还多余一个自由电子,因此使其中的空穴的浓度远小于自由电子的浓度。但是,电子的浓度与空穴的浓度的乘积是一个常数,与掺杂无关。在N型半导体中自由电子是多数载流子,空穴是少数载流子。
b.P型半导体
在本征半导体中,掺入3价元素,晶体中的某些原子被杂质原子代替,但是杂质原子的最外层只有3个价电子,它与周围的原子形成共价键后,还多余一个空穴,因此使其中的空穴浓度远大于自由电子的浓度。
在P型半导体中,自由电子是少数载流子,空穴使多数载流子。江西旅游商贸职业学院
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3、PN结
我们通过现代工艺,把一块本征半导体的一边形成P型半导体,另一边形成N型半导体,于是这两种半导体的交界处就形成了PN结,它是构成其它半导体的基础。
a.PN结的形成
在形成的PN结中,由于两侧的电子和空穴的浓度相差很大,因此它们会产生扩散运动(高浓度向低浓度扩散):电子从N区向P区扩散;空穴从P去向N区扩散。因为它们都是带电粒子,它们向另一侧扩散的同时在N区留下了带正电的空穴,在P区留下了带负电的杂质离子,这样就形成了空间电荷区,也就是形成了电场(自建场)。
在电场的作用下,载流子将作漂移运动,它的运动方向与扩散运动的方向相反,阻止扩散运动。电场的强弱与扩散的程度有关,扩散的越多,电场越强,同时对扩散运动的阻力也越大,当扩散运动与漂移运动相等时,通过界面的载流子为0。此时,PN结的交界区就形成一个缺少载流子的高阻区,我们又把它称为阻挡层或耗尽层。
b.PN结的单向导电性
我们在PN结两端加不同方向的电压,可以破坏它原来的平衡,从而使它呈现出单向导电性。PN结外加正向电压的接法是P区接电源的正极,N区接电源的负极。这时外加电压形成电场的方向与自建场的方向相反,从而使阻挡层变窄,扩散作用大于漂移作用,多数载流子向对方区域扩散形成正向电流,方向是从P区指向N区。
PN结加反向电压的接法与正向相反,即P区接电源的负极,N区接电源的正极。此时的外加电压形成电场的方向与自建场的方向相同,从而使阻挡层变宽,江西旅游商贸职业学院
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漂移作用大于扩散作用,少数载流子在电场的作用下,形成漂移电流,它的方向与正向电压的方向相反,所以又称为反向电流。因反向电流是少数载流子形成,故反向电流很小,即使反向电压再增加,少数载流子也不会增加,反向电压也不会增加,因此它又被称为反向饱和电流,即:ID=-IS。
此时,PN结处于截止状态,呈现的电阻为反向电阻,而且阻值很高。
综上所述,PN结在正向电压作用下,处于导通状态,在反向电压的作用下,处于截止状态,因此PN结具有单向导电性。二、二极管的结构及其符号
半导体二极管是由PN结加上引线和管壳构成的。
二极管按制造材料分硅二极管和锗二极管。
二极管按管子的结构来分有点接触型二极管、面接触型二极管和平面型。点接触型二极管—PN结面积小,结电容小,用于检波和变频等高频电路。面接触 江西旅游商贸职业学院
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型二极管—PN结面积大,用于工频大电流整流电路。平面型二极管—往往用于集成电路制造工艺中。PN 结面积可大可小,用于高频整流和开关电路中。三、二极管的特性
二极管的特性是单向导电,可以通过二极管伏安特性曲线了解二极管两端电压与电流之间的关系。
1、正向特性
正向电压UF小于门槛电压UT时,二极管截止,正向电流IF =0; 其中,门槛电压
UF > UT时,V导通,IF急剧增大。导通后V两端电压基本恒定:
正偏时电阻小,具有非线性。
2、反向特性
反向电压UR < URM(反向击穿电压)时,反向电流IR很小,且近似为常数,称为反向饱和电流。
UR > URM时,IR剧增,此现象称为反向电击穿。对应的电压URM称为反向击穿电压。
反偏电阻大,存在电击穿现象。
3、温度特性
二极管是温度的敏感器件,温度的变化对其伏安特性的影响主要表现为:随着温度的升高,其正向特性曲线左移,即正向压降减小;反向特性曲线下移,即反向电流增大。一般在室温附近,温度每升高1°C,其正向压降减小2~2.5mV;温度每升高10°C:,反向电流大约增大1倍左右。
综上所述,二极管的伏安特性具有以下特点:① 二极管具有单向导电性;② 二极管的伏安特性具有非线性;③ 二极管的伏安特性与温度有关。江西旅游商贸职业学院
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四、常用二极管
二极管按用途分,常用有整流二极管、稳压二极管、发光二极管、光电二极管等。
1、稳压二极管
稳压二极管又叫齐纳二极管。利用PN结反向击穿状态,其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象,制成的起稳压作用的二极管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很小的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更高的稳定电压。
2、发光二极管
发光二极管简称为LED,由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光,氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。
3、光电二极管
光电二极管和普通二极管一样,也是由一个PN结组成的半导体器件,也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件,而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。光电二极管是在反向电压作用下工作的,没有光照时,反向电流极其微弱,叫暗电流;有光照时,反向电流迅速增大到几十微安,称为光电流。光的强度越大,反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化,这就可以把光信号转换成电信号,成为光电传感器件。
4、变容二极管
变容二极管又称“可变电抗二极管”。是一种利用PN结电容(势垒电容)与其反向偏置电压Vr的依赖关系及原理制成的二极管变容二极管的作用是利用PN结 江西旅游商贸职业学院
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之间电容可变的原理制成的半导体器件,在高频调谐、通信等电路中作可变电容器使用。三、二极管的主要参数及型号
1、二极管的主要参数
二极管的参数是反映二极管电性能的质量指标,是正确选择和使用二极管的依据。
a.最大整流电流IFM 它是二极管允许通过的最大正向平均电流。
b.最大反向工作电压URM它是二极管允许的最大工作电压,我们一般取击穿电压的一半作UR
c.反向电流IR 二极管未击穿时的电流,它越小,二极管的单向导电性越好。
d.最高工作频率fM 它的值取决于PN结结电容的大小,电容越大,频率约高。
2、二极管的型号
常用二极管的型号有2AP,2CP,2CZ,2CW,2DW等,型号中2表示二极管,第一个字母表示材料(A表示N型锗材料,C表示N型硅材料,D表示P型硅材料),第二字母表示类型(P表示普通管,Z表示整流管,W表示稳压管)。
技能拓展:二极管管脚极性及质量的判断
1.判别正负极性
万用表测试条件:R×100Ω或R×1kΩ
将红、黑表笔分别接二极管两端。所测电阻小时,黑表笔接触处为正极,红表笔接触处为负极。
2.判别好坏
万用表测试条件:R×1kΩ
(1)若正反向电阻均为零,二极管短路。(2)若正反向电阻非常大,二极管开路。
(3)若正向电阻约几千欧姆,反向电阻非常大,二极管正常。
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第二节 整流电路及其应用
将交流电转换成直流电称为整流。利用二极管的单向导电性,可将交流电变成直流电,起到整流作用。
一、单相半波整流电路
半波整流是一种利用二极管的单向导通特性来进行整流的常见电路,除去半周、剩下半周的整流方法,叫半波整流。
只要在单相交流电路中串联一只整流二极管,利用它的单向导电性,使交流电压为正半周期时电路导通,负半周期时电路截止,如下图所示,就可以得到单一方向的直流电流,这个直流电流是半波脉动电流,见下图(下图波形是在理想条件下的波形,即不计死区电压、正向压降和反向电流)。
其中二次绕组输出电压有效值为
半波脉动直流电压UO 为 UO ≈0.45U
2负载中电流的平均值为 IO=UO/RL
整流二极管中的电流是iD=iO,其平均值为IV=IO
二极管在截止的半个周期承受反向电压,其最大值为 UDM ≈1.414U2
在选用整流二极管时,要注意二极管的两个参数:最大整流电流IFM和反向工作峰值电压URM,要求手册上提供的参数值要大于计算值,即 IFM> IO,URM> UDM。常用的整流二极管的参数表参见教材P15表1-3。江西旅游商贸职业学院
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单相半波整流电路使用的元件少,结构简单,但只有半个周期导电,而且输出电压波动大,整流效率低,一般只用在输出电流较小、要求不高的场合。实际用中,大多采用全波整流电路和桥式整流电路。
二、单相桥式整流电路
变压器中心抽头式单相全波整流电路如图。D1~D4为性能相同的整流二极管,Tr1为电源变压器。
u1正半周时,Tr1次级A点电位高于B点电位,二极管D1、D3导通,电流自上而下流过RL,u1负半周时,Tr1次级A点电位低于B点电位,二极管D2、D4导通,电流自上而下流过RL。
所以,在u1一周期内,流过二极管的电流iu1、iu2叠加形成全波脉动 直流电流iL,于是RL两端产生全波脉动直流电压UL。故电路称为全波整流电路。
负载和整流二极管上的电压和电流:(1)负载电压(2)负载电流(3)二极管的平均电流
(4)二极管承受反向峰值电压
目前,已广泛使用将4个硅二极管封装成一个整体的硅桥式整流器,这个整流器有四个接线端,两端接交流电流(标有“~”号),两端接负载(标有“+”、“-”端子)。江西旅游商贸职业学院
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第三节 滤波电路及其应用
整流电路输出的脉动直流电含有很大的交流成分,不能直接供给电气设备来使用,为此需要将交流成分尽可能滤除,并且提高输出的直流成分,使输出电压接近理想的直流电压,用来完成这一任务的电路就是滤波电路,一般利用电容、电感这类电抗元件根据交、直流阻抗的不同来实现滤波。
一、电容滤波电路
电容滤波利用了电容“通交流阻直流”的特点,将电容C与负载并联后,整流后的脉冲直流电中大部分交流分量就会从电容上通过,而只有直流成分和少量交流成分从负载上经过,从而使得负载上的电压、电流变得平滑。
工作原理:ωt=0接通电源
u2↑ u2↓ D1D3导通 四个二极管截止 D2D4导通 电容C充电 电容C向RL放电 电容C充电
输出直流电压 输出直流电流
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整流二极管平均电流 变压器幅边绕组的电流有效值
电容滤波相关特点可参见教材P20-P21。
二、电感滤波电路
电感滤波电路利用了电感“通直流阻交流”的特点,将电感L与负载串联,整流后的脉动直流中直流成分经过电感后几乎没有损失,送到负载上,而交流成分经过分压后大部分落在电感上,从而使得负载上的电压、电流变得平滑。
电感电流不能突变 输出电流波形平滑 输出电压波形平滑 当流过电感的电流变化时,电感线圈中产生的感生电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中;当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。因此经电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。
在电感线圈不变的情况下,负载电阻愈小,输出电压的交流分量愈小。只有在RL>>ωL时才能获得较好的滤波效果。L愈大,滤波效果愈好。
另外,由于滤波电感电动势的作用,可以使二极管的导通角接近π,减小了二极管的冲击电流,平滑了流过二极管的电流,从而延长了整流二极管的寿命。
电感滤波相关特点可参见教材P22-P23。江西旅游商贸职业学院
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第四节 晶闸管
晶闸管是晶体闸流管的简称,又可称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅。晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极,阴极和门极; 晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。
晶闸管是由一个P-N-P-N四层(4 layers)半导体构成的,中间形成了三个PN结。它的导通条件为:加正向电压且门极有触发电流;其派生器件有:快速晶闸管,双向晶闸管,逆导晶闸管,光控晶闸管等。它是一种大功率开关型半导体器件,在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示。
晶闸管在工作过程中,它的阳极(A)和阴极(K)与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路,晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。
晶闸管为半控型电力电子器件,它的工作条件如下: 1.晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种电压,晶闸管都处于反向阻断状态。
2.晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。这时晶闸管处于正向导通状态,这就是晶闸管的闸流特性,即可控特性。
3.晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,不论门极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,门极失去作用。门极只起触发作用。
4.晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。
晶闸管相关特点可参见教材P23-P24。江西旅游商贸职业学院
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第二章 三极管及放大电路基础
第一节 三极管的基本知识 一、三极管的结构及其符号
三极管,全称为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件。晶体三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。通过工艺的方法,三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。它们的结构示意图和符号图如下所示(符号中的箭头表示发射结加正向电压时的内部电流方向):
三极管均包含三个区:发射区,基区,集电区,同时相应的引出三个电极:发射极,基极,集电极;同时又在两两交界区形成PN结,分别是发射结和集电结。三极管的结构特点如下:
(1)发射区的掺杂浓度远远大于集电区掺杂浓度。(2)基区要制造得很薄且载流子浓度很低。
三极管出来按照结构分类外,还可按制造材料的不同分为硅管与锗管;按照功率大小,可分为小功率管、中功率管和大功率管;按照工作频率高低不同,分为高频管和低频管;按照用途不同,可分为放大管和开关管。二、三极管的结构及其符号
我们知道,把两个二极管背靠背的连在一起,是没有放大作用的,要想使它 江西旅游商贸职业学院
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具有放大作用,必须做到以下几点:
1、结构特点:发射区中掺杂浓度高,基区必须很薄,集电结的面积应很大。
2、工作时条件:发射结应正向偏置,集电结应反向偏置。
而内部载流子的传输过程:发射区向基区注入载流子,载流子在基区的扩散与复合,集电区收集载流子。其中:ICEO为发射结少数载流子形成的反向饱和电流;ICBO为IB=0时,集电极和发射极之间的穿透电流。α为共基极电流的放大系数,β为共发射极电流的放大系数。三、三极管的特性曲线
用来描述三极管各电极电流与电压关系的曲线称为三极管的特性曲线,又称为三极管伏安特性曲线。三极管的特性曲线实际上是三极管内部特性的外部表现,是分析和设计电子电路的重要依据之一。
三极管连接一般分为三种接法,分别为共基极、共发射极和共集电极三种。
下面以NPN三极管为例,分析三极管共射极电路的输入与输出的特性曲线。
1、输入特性曲线
在三极管共射极连接的情况下,当集电极与发射极之间的电压UBE维持不同的定值时,UBE和IB之间的一簇关系曲线,称为共射极输入特性曲线。输入特性曲线的数学表达式为: 江西旅游商贸职业学院
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IB=f(UBE)UCE = 常数
从三极管的输入特性曲线可发现以下几个特点:
(1)UBE=0的一条曲线与二极管的正向特性相似。这是因为UCE=0时,集电极与发射极短路,相当于两个二极管并联,这样IB与UCE 的关系就成了两个并联二极管的伏安特性。
(2)UCE由零开始逐渐增大时输入特性曲线右移,而且当UCE的数值增至较大时(如UCE>1V),各曲线几乎重合。这是因为UCE由零逐渐增大时,使集电结宽度逐渐增大,基区宽度相应地减小,使存贮于基区的注入载流子的数量减小,复合减小,因而IB减小。如保持IB为定值,就必须加大UBE,故使曲线右移。当UCE 较大时(如UCE>1V),集电结所加反向电压,已足能把注入基区的非平衡载流子绝大部分都拉向集电极去,以致UCE再增加,IB也不再明显地减小,这样就形成了各曲线几乎重合的现象。
(3)和二极管一样,三极管也有一个门限电压Vγ,通常硅管约为0.5~0.6V,锗管约为0.1~0.2V。
2、输出特性曲线
产生集电极电流IC的电路称为三极管的输出电路。当三极管基极电流为常数时,输出电路中集电极电流IC同集电极与发射极之间的电压UCE的关系曲线称为三极管的输出特性曲线,数学表达式为:
IC=f(UCE)IB = 常数 江西旅游商贸职业学院
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从三极管输出特性曲线可看出它分为三个区域:
(1)截止区:指IB=0的那条特性曲线以下的区域。在此区域里,三极管的发射结和集电结都处于反向偏置状态,三极管失去了放大作用,集电极只有微小的穿透电流ICEO。
(2)饱和区:指绿色区域。在此区域内,对应不同IB值的输出特性曲线簇几乎重合在一起。也就是说,UCE较小时,Ic虽然增加,但Ic增加不大,即IB失去了对Ic的控制能力。这种情况,称为三极管的饱和。饱和时,三极管的发射给和集电结都处于正向偏置状态。三极管集电极与发射极间的电压称为集一射饱和压降,用UCES表示。UCES很小,通常中小功率硅管UCES<0.5V;三极管基极与发射极之间的电压称为基一射饱和压降,以UCES表示,硅管的UCES在0.8V左右。OA线称为临界饱和线(绿色区域右边缘线),在此曲线上的每一点应有|UCE| = |UBE|。它是各特性曲线急剧拐弯点的连线。在临界饱和状态下的三极管,其集电极电流称为临界集电极电流,以Ics表示;其基极电流称为临界基极电流,以IBS表示。这时Ics与IBS 的关系仍然成立。
(3)放大区:在截止区以上,介于饱和区与击穿区之间的区域为放大区。在此区域内,特性曲线近似于一簇平行等距的水平线,Ic的变化量与IB的变量基本保持线性关系,即ΔIc=βΔIB,且ΔIc >>ΔIB,就是说在此区域内,三极管具有电流放大作用。此外集电极电压对集电极电流的控制作用也很弱,当UCE>1 V后,即使再增加UCE,Ic 几乎不再增加,此时,若IB 不变,则三极管可以看成是一个恒流源。在放大区,三极管的发射结处于正向偏置,集电结处于反向偏置状态。四、三极管的主要参数与型号
三极管的参数是判断管子质量的标准,同时又是正确安全使用的依据。一般分为性能参数和极限参数两大类。
1、三极管的主要性能参数
放大系数主要是表征管子放大能力。三极管的放大系数分为动态放大系数和静态放大系数。
当输入信号为零时,集电极电流和基极电流的比值称为静态电流放大系数,即
当输入信号不为零时,在保持UCE不变的情况下,集电极电流的变化量与基极电流的变化量的比值称为动态电流放大系数。
集-基反向饱和电流ICBO是指发射极开路,在集电极与基极之间加上一定的反向电压时,所对应的反向电流。它是少子的漂移电流。在一定温度下,ICBO是一个常量。随着温度的升高ICBO将增大,它是三极管工作不稳定的主要因素。在相 江西旅游商贸职业学院
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同环境温度下,硅管的ICBO比锗管的ICBO小得多
穿透电流ICEO是指基极开路,集电极与发射极之间加一定反向电压时的集电极电流,即穿透电流。ICBO与ICEO都是表征三极管热稳定性的参数,这两个参数值越小,则三极管工作越稳定,质量越好。
2、三极管的极限参数
最大允许集电极耗散功率PCM是指三极管集电结受热而引起晶体管参数的变化不超过所规定的允许值时,集电极耗散的最大功率。当实际功耗Pc大于PCM时,不仅使管子的参数发生变化,甚至还会烧坏管子。PCM可由下式计算:PCM=ICUCE。当已知管子的PCM 时,利用上式可以在输出特性曲线上画出PCM曲线。
当IC很大时,β值会逐渐下降。一般规定在β值下降到额定值的2/3时所对应的最大允许集电极电流为ICM当IC>ICM时,β值已减小到不实用的程度,且有烧毁管子的可能。
BVCEO是指基极开路时,集电极与发射极间的反向击穿电压。BVCBO是指发射极开路时,集电极与基极间的反向击穿电压。一般情况下同一管子的BVCEO(0.5~0.8)BVCBO。三极管的反向工作电压应小于击穿电压的(1/2~1/3),以保证管子安全可靠地工作。三极管的3个极限参数PCM、ICM、BVCEO和前面讲的临界饱和线、截止线所包围的区域,便是三极管安全工作的线性放大区。一般作放大用的三极管,均须工作于此区。
3、三极管的型号
国产的三极管的型号一般由5部分组成,如下图所示。具体型号的意义与管子类型可参见教材P37页。
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第二节 基本放大电路
三极管是放大器的核心元件。三极管在放大器中有共基极、共射极和共集电极三种连接方式,即分别把基极、发射极和集电极作为输入和输出的公共端。无论哪种方式都要保证三极管能够满足放大的外部条件,即发射结正偏、集电结反偏。
一、共射极放大电路
1.共射极放大电路的基本特征与组成 共射极放大电路的基本特征如下:
(1)一个微弱的电信号通过放大器后,输出电压或电流的幅度得到放大,它随时间变化的规律不变。
(2)输出信号的能量得到加强,这个能量是由直流电源提供的,经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。
共射极放大电路的基本组成可归结如下:三极管起放大作用;集电极电阻RC将变化的集电极电流转换为电压输出;偏置电路使三极管工作在放大区;耦合电容将输入的交变信号加到发射结,并将交变的信号进行输出。
2.静态工作点
在没有交流数日信号时,放大电路中都是直流量,这种工作状态称为静态或直流工作状态。此时放大电路中的直流电压、直流电流均是一确定的量,在三极 江西旅游商贸职业学院
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管的特性曲线上即对应一个确定的点,习惯上称该点为静态工作点Q。放大电路的主要目的是将微弱信号不失真的放大,因此三极管在放大的过程当中要保证三极管始终工作在放大区。这就对静态工作点的位置有一定的要求,即必须给放大电路设置一个合适的静态工作点。
3.共射极放大电路的工作原理
在共射极放大电路的输入端加入微弱的交流信号后,三极管的各级电流、电压大小都是在直流的基础上叠加了一个交流量。发射结两端的电压为uBE=UBEQ+ube =UBE+ui,由于所加交流信号变化微弱,在输入信号ui整个周期内,三极管都工作于放大区,iB随着UBE变化,在静态基础上叠加了一个交流ib,即iB=IBQ+ib。由于三极管的电流放大作用,iC=βiB =βIBQ+βib≈ICQ+ic,也是在静态的基础上叠加了交流分量ic。三极管集射极电压uCE=UCC-iCRC=UCEQ-iCRC,同样也是在直流的基础上叠加了交流分量。uCE中的UCEQ在经过耦合电容后直流分量被滤除,交流分量传送至输出端,即uO。
放大电路静态是基础,是放大电路能够放大的前提;动态时实现了不失真的放大交流信号。但不管是静态还是动态,三极管都要工作在放大区。
共射极放大电路既具有较大的电流放大倍数,又具有很大的电压放大倍数,功率增益也是三种接法中最大的。因此该接法的电路应用最为广泛。
二、共基极放大电路与共集电极放大电路
1、共基极放大电路
在三极管电路中,以基极为公共点,发射极和基极为输入端,集电极和基极为输出端,这样连接成的电路称为共基极放大电路,如下图所示。这种电路具有 江西旅游商贸职业学院
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电压放大作用,同时具有功率放大作用,但不具备电流放大作用,稳定性高,输入阻抗小,输出阻抗高。由于共基极放大电路输入和输出的电流反向,且工作在较高频率范围时性能好,因此常用在高频放大和恒流源等电路中。
2、共集电极放大电路
在三极管电路中,集电极是输入和输出电路的公共端,这样的电路称为共集电极放大电路,如下图所示。共集电极放大电路的特点是:具有电流放大和小功率放大作用,输出和输入电流反向,输出和输入电压同向,且输入电阻大,输出电阻小,常作为阻抗变换器。
第三节 分压偏置式放大电路
从对三极管电流放大作用分析可知,三极管各极电流、ICEOc与β等参数都会受到温度的影响,随着温度的升高而增大。在上一节的共射极放大电路中,静态工作点也会随着温度的升高而沿负载线上移,易使三极管进入饱和区产生失真,甚至引起过热而烧坏三极管。可见,固定偏置电路的Q点不稳定。
要想稳定电路的静态工作点,需要改进偏置电路,只要在温度升高时使电路能够适当的自动减小基极电流IBQ,抑制Q点的变化,就能够保持Q点基本稳定。通常可采用分压式偏置电路来实现,分压偏置式电路可参考下图。
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上图中电阻R1、R2为基极电阻,构成分压电路,用于固定三极管的基极电位,即使温度变化,基极电位也基本不变,则可实现静态工作点的稳定。
射极偏置电路稳定工作点的物理过程如下:利用R1、R2组成分压器以固定基极电位。当温度升高时,ICQ(IEQ)将增加,随着的增加,在Re上产生的压降也要增加,使外加于管子的UBE减小,由于UBE的减小使IBQ自动减小,结果牵制了ICQ的增加,从而使ICQ基本恒定。
第四节 放大电路的分析
由于放大电路存在静态和动态,即放大电路中的电流、电压均含有直流和交流分量,因此对放大电路的分析就是求解电路的静态工作点和各项动态指标的过程。根据叠加定理,可将电路分解为直流通路(静态)和交流分路(动态)两部分,然后按照先静态后动态的原则分别进行分析,因为只有电路不产生失真,即具有合适的静态工作点,对于电路的动态分析才有意义。
一、放大电路的静态分析
放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。
1、静态工作状态的计算分析法
根据直流通路可对放大电路的静态进行计算,IC= IB VCE=VCC-ICRc
IB、IC和VCE这些量代表的工作状态称为静态工作点,用Q表示。在测试基本放大电路时,测量三个电极对地的电位VB、VE和VC即可确定三极管的工作状态。
2、动态工作状态的图解法
放大电路静态工作状态的图解分析如下图所示。江西旅游商贸职业学院 《电子技术基础一》电子教案
直流负载线的确定方法:
a.由直流负载列出方程式VCE=VCC-ICRc
b.在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点VCC和VCC/Rc,即可画出直流负载线。
c.在输入回路列方程式VBE =VCC-IBRb
d.在输入特性曲线上,作出输入负载线,两线的交点即是Q。
e.得到Q点的参数IBQ、ICQ和VCEQ。
例1:测量三极管三个电极对地电位如左下图所示,试判断三极管的工作状态。
例2:用数字电压表测得VB =4.5 V、VE =3.8 V、VC =8 V,试判断三极管的工作状态。电路如右上图所示。
二、放大电路的动态分析
1、交流负载线
交流负载线的确定方法:
a.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线,其斜率为1/RL'。b.RL'= RL∥Rc,是交流负载电阻。
c.交流负载线是有交流输入信号时,工作点Q的运动轨迹。江西旅游商贸职业学院
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d.交流负载线与直流负载线相交,通过Q点。
2、交流工作状态分析
放大电路的交流分析存在一般规律、参考教材所示电路图可得: a.vi vBE iB iC vCE-vo| ; b.vo与vi相位相反;
c.可以测量出放大电路的电压放大倍数;
d.可以确定最大不失真输出幅度。
放大电路要想获得大的不失真输出幅度,需要:
a.工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位; b.要有合适的交流负载线。
放大电路的非线性失真常分为两种:饱和失真,由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的失真;截止失真,由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的失真。
三、共射组态基本放大电路微变等效电路分析法
其中,Rb1和Rb2系偏置电阻。C1是耦合电容,将输入信号vi耦合到三极管的基极。Rc是集电极负载电阻。Re是发射极电阻,Ce是Re的旁路电容。C2是耦合电容,将集电极的信号耦合到负载电阻RL上。Rb1、Rb2、Rc和Re处于直流通路中。RC、RL相并联,处于输出回路的交流通路之中。
1、直流分析
IB=(VCC′-VBE)/ [Rb′+(1+)Re]
VCC′= VCC Rb2 /(Rb1+Rb2)
Rb′= Rb1∥Rb2
IC=IB VC= VCC-ICRc VCE= VCC -ICRc-IERe= VCC-IC(Rc+Re)
(a)直流通路(b)用戴维定理进行变换
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2、交流分析
根据微变等效电路,有
RL′= Rc ∥RL
电压放大倍数Av Av = = -βRL’ / rbe 输入电阻Ri
Ri =
= rbe // Rb1// Rb2≈rbe = rbb’ +(1+β)26 mV/ IE
=300Ω+(1+β)26 mV/ IE
根据求输出电阻的原理,将微变等效电路的输入端短路,将负载开路。在输出端加一个等效的输出电压。于是输出电阻Ro
Ro = rce∥Rc≈Rc
四、共集组态基本放大电路分析法
共集组态基本放大电路如下图所示,其直流工作状态和动态分析如下。
共集组态放大电路 CC放大电路直流通路
1、直流分析
将共集组态基本放大电路的直流通路画于图中,于是有
IB=(VCC′-VBE)/ [Rb′+(1+)Re] IC=IB
VCE= VCC-IERe= VCC-ICRe
2、交流分析
将放大电路的中频微变等效电路画出,如下图所示。
中频电压放大倍数
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比较共射和共集组态放大电路的电压放大倍数公式,它们的分子都是乘以输出电极对地的交流等效负载电阻,分母都是三极管基极对地的交流输入电阻。
输入电阻 Ri=Rb1// Rb2//[rbe +(1+)RL′)] //Re
输出电阻 :
例题1:
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例题2: 江西旅游商贸职业学院
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第三章 常用放大器
第一节 集成运算放大器
集成运算放大器是应用非常广泛的一种模拟集成电路,配合适当的外部反馈网络,可以在输入和输出之间灵活的实现各种函数关系,基本的应用电路如信号的运算、处理、产生、变换和组成有源滤波器等,这在电子技术中占重要地位。
一、放大器中的反馈
反馈是指将放大电路输出量(电压或电流)的一部分或全部,按一定方式反方向送回到输入端,并与输入信号叠加的过程。
如下图所示,由基本放大电路A和反馈电路F构成一个闭环放大器。
XfXo 反馈系数
XAo'Xi 开环放大倍数
FAf
闭环放大倍数
反馈的分类有多种方式,按输入端信号分包括直流反馈和交流反馈,按反馈类型和分为正反馈和负反馈。若将直流量反馈到输入端,称为直流反馈,多用于稳定静态工作点;若将交流量反馈到输入端,称为交流反馈,多用于改善放大器的动态性能。引入反馈后使净输入量增加的反馈,称为正反馈,多用于振荡电路和脉冲电路;引入反馈后使净输入量减小的反馈,称为负反馈,多用于改善放大器的性能。
引入交流负反馈后的放大电路,称为负反馈放大电路。若反馈深度1+AF≫1,则称为深度负反馈,那么
AfAA1 1AFAFFXoAXi1AF(其中1+AF称为反馈深度)
由于在负反馈放大电路中,反馈网络在放大电路的输出端有电压和电流两种取样方式,在放大电路的输入端有串联和并联两种求和方式。电压反馈,反馈量取自输出电压,可以减小输出电阻,稳定输出电压。电流反馈,反馈量取自输出电流,可以增大输出电阻,稳定输出电流。串联反馈,反馈量与输入量以电压方 江西旅游商贸职业学院
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式相叠加,可提高输入电阻。并联反馈,反馈量与输入量以电流方式相叠加,可减小输入电阻。因此根据不同组合,可以构成四种组态的负反馈放大电路:电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。
注意:负反馈放大电路是以减小放大倍数为代价,获得放大电路增益的稳定性,减小非线性失真,扩展频带宽度,改变输入、输出电阻,从而改善放大电路的性能。
二、集成运放的特性和参数
1、集成运算放大器的基本特性和符号
集成运放电路图形符号如下图所示。
“”表示运算放大器,“∞”表示开环增益极高。集成运放有两个输入端,一个输出端uo。
其中“+”为同相输入端ui+,“-”为反相输入端ui-。以µA741为例介绍引脚排列:
2、集成运算放大器的组成
集成运放的内部由输入级、中间级、输出级以及偏置电路四部分组成,如图所示:
(1)输入级:运放输入级都采用差分放大电路,解决直接耦合放大电路中零点漂移问题。
(2)中间级:中间级的作用是提供高的放大倍数,通常由一或两级有源负 江西旅游商贸职业学院
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载放大电路构成。
(3)输出级:集成运放的输出级一般由互补对称电路或准互补对称电路构成,以提高运放的输出功率和带负载能力。
(4)偏置电路:为各级提供稳定的静态工作电流,确保静态工作点的稳定。
3、集成运算放大器的分类(1)按用途分
集成运算放大器的种类很多,发展也很快,根据其用途可分为通用型和专用型。
(2)按封装类型分
集成运算放大器按封装类型可分为单运放集成块、双运放集成块及四运放集成块等。
(3)按功率分
集成运算放大器按功率可分为微功率型和大功率型等。
4、集成运算放大器的主要参数(1)最大输出电压
能使输出电压和输入电流保持不失真的最大输出电压称为运算放大器的最大输出电压,用UOP表示。
(2)开环电压放大倍数
在没有外接反馈电路时所测出的差模电压放大倍数,称为开环电压放大倍数,用Aod表示。Aod越高,所构成的运算电路越稳定,精度也越高。所谓差模放大倍数就是在两输入端加入大小相等、极性相反的信号即“差模信号”的电压放大倍数。
(3)输入失调电压
当理想的集成运放的输入电压为0时,为使输出电压也为0,需要在其输入端施加一个补偿电压。此补偿电压称为输入失调电压,用UIO表示,其值一般在几个毫伏级,越小越好。
(4)输入偏置电流
当集成运放输出电压为0时,两个输入端的偏置电流的平均值称为输入偏置电流,用IIB表示,其值越小越好。
(5)输入失调电流
输入失调电流是指输入信号为0时,两个输入端静态基极电流之差,用IIO表示,其值越小越好。
(6)差模输入电阻和输出电阻
差模输入电阻Rid是指集成运放两输入端间对差模信号的动态电阻,其值为 江西旅游商贸职业学院
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几十千欧到几兆欧。
(7)共模抑制比KCMRAud Auc共模抑制比是反映差分放大器放大有用的差模信号和抑制有害的共模信号的能力的一个综合指标,其中,Aud是差模放大倍数,Auc是共模放大倍数。显然,KCMR越大,电路对共模信号的抑制能力越强。理想情况下,Auc=0,KCMR→∞。
(8)最大差模输入电压
最大差模输入电压是指集成运算放大器的两输入端所能承受的最大差模电压。若超过此电压,会使集成运算放大器的性能显著恶化,甚至造成损坏。
三、集成运放的理想特性
在分析运放的各种实用电路时,为了简化问题的分析,通常将运放看成为理想运放。
1、理想运放条件
(1)开环差模放大倍数趋于无穷大。
(2)两输入端之间的输入电阻趋于无穷大。(3)输出电阻为零。
(4)共模抑制比趋于无穷大。(5)漂移为零。
2、理想运放特点
理想运放工作区域有两个,即线性工作区和非线性工作区。工作在线性放大状态的理想运放具有两个重要特点:(1)虚短:两输入端电位相等,即ui+=ui-
相当于两输入端短路,但又不是真正的短路,如图(b)所示,故称为“虚短”。
(2)虚断:净输入端电流等于零,即ii=0 相当于两输入端断开,但又不是真正的断开,如图(b)所示,故称为“虚断”。江西旅游商贸职业学院
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四、集成运放的基本应用
当理想集成运算放大器在线性工作条件下,根据两个输入端的不同连接,运放有反相、同相和差分输入三种输入方式。
1.反相输入放大器
反相输入放大器如下图所示,利用理想运放“虚断”(ii=0)的概念,则ui+=0,又由于“虚短”(ui-=ui+)的概念,所以
ui-=ui+=0
uiu和ifo R1RfR则,输出电压为: uofui
R1uR反相输入放大器的电压放大倍数为: Auof
uiR1 i1if,i1式中负号表示输出电压uo和输入电压ui反相。
例:加法运算电路
R当ui1单独作用时,电路为反相输入放大器,uo1fui1。
R1同样,当ui2单独作用时,uo2Rfui2。R231 江西旅游商贸职业学院 《电子技术基础一》电子教案
则ui1、ui2共同作用下电路输出电压为:uouo1uo2RfRui1fui2 R1R2当R1=R2=Rf时,则uo=-(ui1+ui2),实现加法运算,负号表示输出电压与输入电压相位相反。
2.同相输入放大器
同相输入放大器如图所示。
利用理想运放“虚断”(ii=0)的概念,则ui+= ui,又利用“虚短”(ui-=ui+)的概念,那么,ui-=ui+= ui
由于ii=0,则i1if,即
ui0uoui R1RfRRuo(1f)ui(1f)ui
R1R1R输出电压为: uo(1f)ui
R1uR同相输入放大器的电压放大倍数为:Auo(1f)uiR1表明输出电压uo和输入电压ui同相,且uo大于ui,即电压放大倍数Au>1。
例:电压跟随器
由于R1→∞,Au=1,uo=ui,因此该电路称为电压跟随器。因为电路具有高的输入阻抗和低的输出阻抗,电压跟随器在电子电路中应用极为广泛,常作为阻抗变换器或缓冲器。
3.差分输入放大电路
差分输入放大电路如下图所示。
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当ui1单独作用时,ui2=0,电路为反相输入方式,输出电压为
uo1Rfui1 R1当ui2单独作用时,ui1=0,电路为同相输入方式,根据理想运放虚断的概念,ii=0,则
uo2(1RfR3)ui2 R1R2R3那么,ui1和ui2共同作用时,输出电压则为
uoRfRR3ui1(1f)ui2 R1R1R2R3uoRf(ui2ui1)R1如果在电路应用中,选择R1=R2,R3=Rf,则
差分输入放大器可实现减法运算。若R1=R2=R3=Rf,则输出电压为uo=ui2-ui1。例:减法器
图示电路由第一级的反相器和第二级的反相加法运算电路级联而成。
uo1=ui2
uo(RfRRRui1fuo1)fui2fui1 R1R2R2R1当R1=R2 =Rf时,输出电压为uo=ui2-ui1,实现了减法运算。
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第二节 功率放大器
功率放大器是指供给最终负载较大信号功率的电路,以推动执行机构工作。如:让扬声器发出优质的声音,使显像管的偏转线圈扫描,令继电器动作等。
一、功率放大电路的技术要求和分类
1、功率放大电路的技术要求(1)尽可能大的输出功率(2)尽可能高的效率(3)较小的非线性失真(4)较好的散热装置
2、功率放大电路的分类
根据功放管静态工作点的不同,常用功率放大器可分为甲类、乙类和甲乙类三种,如下图所示。
按功放输出端特点不同,又可分为变压器耦合功率放大器、无输出变压器功率放大器和无输出电容功率放大器等。
二、OCL互补对称功率放大电路
双电源互补对称功率放大器,又称无输出电容功率放大器,简称OCL电路。OCL基本电路结构如下图所示。图中VT1、VT2是一对特性对称的PNP型管和NPN型管,电路工作在乙类状态,两三极管的基极相连后作为输入端,射极连在一起作为信号的输出端,集电极则是输入、输出的公共端,所以两只三极管均连接为射极输出器形式,输出端与负载采用直接耦合方式连接。
1、静态分析
ui=0时,由于电路结构对称,IB=0,UA=0,IRL=0。
2、动态分析
设输入信号ui为正弦信号。
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在ui正半周内,VT1导通,VT2截止,VT1的集电极电流iC1由+VCC→VT1→自上而下流过负载电阻RL→接地端。
在ui负半周内,VT2导通,VT1截止,VT2的集电极电流iC2由接地端→自下而上流载电阻RL→VT2→-VCC。
由于VT1和VT2管型相反,特性对称,在ui整个周期,VT1、VT2交替工作,互相补充,向负载RL提供了完整的输出信号。故该电路称为互补对称功率放大器。
3、交越失真
在OCL基本电路中,当输入电压小于三极管的开启电压时,VT1、VT2均截止,从而出现如图所示的交越失真现象。一旦音频功率放大器出现交越失真,会使声音质量明显下降。
4.加偏置的OCL电路
通常OCL电路如图所示,在两个功放管的基极之间串联二极管和电阻,为三极管VT1、VT2的发射结提供正向偏置电压,从而减小交越失真。
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由于OCL电路静态时两三极管的发射极是零电位,所以负载可直接接到发射极而不必采用输出耦合电容,故称为无输出电容的互补功放电路。该电路采用直接耦合,具有低频响应好,输出功率大,电路便于集成等优点,广泛应用于一些高级音响设备中。但OCL电路需要两个独立的电源,使用起来会感到不方便。
三、OTL互补对称功率放大电路 单电源互补对称功率放大器,又称无输出变压器功率放大器,简称OTL电路。如下图所示为OTL电路。与OCL电路不同的是,电路由双电源改为单电源供电,输出端经大电容CL与负载RL耦合。
1、静态分析
ui=0时,IB=0,由于两三极管特性对称,UA=VCC,则CL上充有左正右负的静态电压UCLVCC,相当于一个电压为VCC的直流电源。此外,在输出端耦合电容CL的隔直作用下,IRL=0。
2.动态分析
在ui正、负周期,电路与OCL电路相似,VT1、VT2交替工作,互相补充,通过CL的耦合,向负载RL提供完整的输出信号。
3.加偏置的OTL电路 121212
1如上图说示是加偏置后的OTL电路。A点的VCC电压经过R1、R2分压,为三
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极管VT1提供基极电压,VT2、VT3是OTL电路的一对互补三极管,为了克服交越失真,在两个互补三极管的基极之间串联二极管VD1、VD2,以提供输出三极管发射结所需的正向偏压。
OTL电路采用单电源供电,输出通过大容量的耦合电容与负载连接,称为无输出变压器的互补功放电路。与OCL电路相比,该电路少用一个电源,故结构简单、使用方便。但OTL电路输出采用大电容耦合,所以其频率响应较差,不利于电路的集成化。
四、集成功率放大器
集成功放使用应注意输出引脚外接电路的特征,如图所示是单声道集成功放输出引脚外电路特征示意。
对于双声道功率放大器,左、右声道电路完全对称,即两个输出端,外电路结构、元器件参数完全一致。
1、LM386集成功放
LM386是一种目前应用较多的小功率音频放大器,其内部电路为OTL电路。
LM386电路功耗低、增益可调、允许的电源电压范围宽、通频带宽、外接元件少,广泛应用于收录机、电视伴音等系统中,是专为低损耗电源所设计的功率放大器集成电路。
例: LM386的典型应用电路。
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2、TDA2822集成功放
TDA2822是小功率双通道功率放大器,内含两个独立的功放模块。
TDA2822具有使用电源范围宽(3~15V)、静态电流小、交叉失真小等特点,可组成双声道BTL电路。适用于便携式、微小型收录机、电脑音响中作功率放大。
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第四章 直流稳压电源
第一节 直流稳压电源的组成
一、直流稳压电源结构框图
直流稳压电源的组成如图所示。
(1)整流——将交流电转换成直流电。
(2)滤波——减小交流分量使输出电压平滑。(3)稳压——稳定直流电压。
稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压和负载变化的影响,从而获得足够的稳定性。
二、常用稳压电源电路
稳压电路中所采用的调整期间及所处工作状态不同,会影响稳压电源的各项性能,如电路结构、工作过程等,由调整器件构成的电路通常有以下几种:
1、稳压二极管稳压电路。利用稳压二极管可以构成简单的稳压电路,常用来输出基准电压。由于小功率稳压二极管的最大稳定电流较小,因此不能适应负载较大电流的需要。
2、三极管稳压电路。稳压电路中的三极管起调整作用,若三极管工作在线性区为线性稳压电源;若三极管工作在开关状态则为开关式稳压电源。
3、晶闸管稳压电路。晶闸管作为稳压电路中的调整器件,该电路是开关式稳压电路。由于晶闸管的耐压性能良好,因此,常被用于制造大功率稳压电路。
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4、集成稳压电路。集成稳压电路具有体积小、使用方便等优点,在各种电子设备中得到了广泛的应用。
第二节 三端集成稳压电源
将串联稳压电路和各种保护电路集成在一起就得到了集成稳压器。早期的集成稳压器外引线较多,现在常用的稳压器一般只有三个端子:输入端、输出端和公共端,故也称为三端式集成稳压器(简称三端稳压器),在三端稳压器内有过流、过热及短路保护电路。一、三端固定输出稳压器
1、CW78××系列
CW78╳╳系列的引脚排列如图所示,①脚为输入端(Ui)、②脚为公共端(ADJ)、③脚为输出端(UO)。
CW78╳╳系列三端固定式集成稳压器的基本电路如图所示。
C1用来抑制电路产生自激振荡并减小纹波电压;
C2用于消除输出电压中的高频噪声,C1和 C2通常取小于1µF的电容。
实际应用中,常在C2两端并联10μF左右的电解电容,可减小低频干扰。若C2容量较大,可在稳压器输入端和输出端之间跨接一个二极管,如图中虚线所示。
2、CW79××系列
CW79╳╳系列稳压器是负电压输出,引脚排列如图所示。注意引脚排列与CW78╳╳系列不同。其中①脚为公共端(ADJ)、②脚为输入端(Ui)、③脚为输出端(Uo)。
下图所示为负电压输出的三端固定式集成稳压器的基本电路。
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如图所示电路采用78╳╳系列正电源稳压器和79╳╳系列负电压稳压器构成正、负输出的稳压电源,两组电源采用同一个整流电源和同一个公共接地端。
三端固定式系列集成稳压器使用和安装极其方便,故它适用于对可靠性和稳压性能要求较高的电压场合。不方便之处是它的输出电压固定,在使用中仍感到有些不足。因此出现了三端可调式集成稳压器。这类稳压器既保留了三端的间单结构,又实现了输出电压连续可调。二、三端可调式输出稳压器
常见产品有国产型号CW317、CW337,进口型号有LM317、LM337等。后两位数字为17,则为正电压输出,若是37,则为负电压输出。
三端可调式集成稳压器的外形与引脚排列如图所示。
CW317的①脚为调整端、②脚为输入端、③脚为输出端,CW337的①脚为调整端、②脚为输出端、③脚为输入端。
如下图所示是CW317的基本电路,输出电压Uo=1.25+(1+RP/R1),式中1.25V
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是CW317内部基准电压,改变RP的阻值就可以改变输出电压范围,输出电压范围为1.2V~37V,最大输出电流IL为1.5A。
下图所示为采用CW317和CW337构成的实用正、负电压输出稳压电路,电路对称,调节电位器RP可使输出电压在±(1.2V~20V)之间可调,正负电源也可单独使用。
三端可调式集成稳压器与固定式稳压器相比,使用起来同样简便。它的稳压精度远高于三端固定式稳压器,而且使用它制作稳压电源有很大的灵活性。
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第五章 正弦波振荡电路
在实践中,广泛采用各种类型的信号产生电路,就其波形来说,可能是正弦波或非正弦波。而正弦波振荡电路按电路的形式又可分为RC振荡电路、LC振荡电路和石英晶体振荡电路等;非正弦波振荡电路按信号形式又可分为方波、锯齿波和三角波振荡电路等。
本章重点讨论正弦波振荡电路。振荡电路的性能指标主要有两个:一是要求输出信号的幅度要准确而且稳定;二是要求输出信号的频率要准确而且稳定。
第一节 正弦波振荡电路的振荡条件
振荡电路本质上也属于反馈电路,当∣1+AF∣=0时,即使没有外加信号,电路也有输出,这就是常说的自激现象。对于放大电路而言,需要采取措施来防止自激的产生,而振荡电路就是利用自激效应来产生振荡信号的。
通常正弦波振荡电路的基本结构是由放大器和反馈网络构成的正反馈放大电路,如下图所示。电路中要满足正反馈即Xa和Xf同极性才能产生自激振荡,这就是正弦信号产生的相位条件。为了使电路在没有外加信号时足以引起自激振荡,要求反馈回来的信号大于原进入放大器的信号,即满足:
∣Xf∣>∣Xa∣或∣AF∣>1
此时对于电路中任何微小的扰动或噪声,只要满足相位条件,通过正反馈便可以产生自激振荡。
产生振荡后,为了得到单一频率的正弦波,电路要有选频特性,这一般由选频网络来实现。它是由R、C元件组成,也可以由L、C元件组成,分别称为RC振荡电路和LC振荡电路,前者常用来产生1Hz-1MHz范围的低频信号,后者常用来产生1MHz以上的高频信号。选频网络可以设置在放大电路当中,也可以在反馈网络当中。而为了使输出信号的幅度不是持续增长而是稳定在一个幅度且不失真,需要一个稳幅环节。同样,它可以设置在放大电路中或反馈网络中。
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由于引起自激振荡必须有正反馈和∣AF∣>1,因此把它称为起振条件。其中振幅平衡条件为
∣AF∣>1 相位平衡条件为
正弦波振荡电路一般由以下几个部分组成:放大环节,反馈网络,选频网络(可以包含在放大或反馈网络当中),稳压环节(可以包含在放大或反馈网络当中),其它环节(频率和幅度的调节)。
第二节 RC正弦波振荡电路
一、RC串并联网络的选频特性
RC桥式正弦波振荡电路的主要特点是采用RC串并联网络作为选频和反馈网络,因此我们必须先了解它的频率特性,然后再分析这种正弦振荡电路的工作原理。
将电阻R1和电容C1串联,R2与C2并联,就构成了RC串并联网络。图中网络的输入为前级电路输出U1,网络的输出为反馈电压U2。RC串并联网络的原理等效图形见上图。
在信号频率为零和无穷大之间必然存在一个频率,使得相移为零,这说明该RC串并联网络具有选频特性。
令ω0=1/(RC),则谐振频率为
当f =f0时,∣F∣max=1/3,φf=0。此时RC串并联网络输出电压幅度最大,并为输入电压的1/3,同时输出电压和输入电压同相。RC串并联选频网络的幅频特性和相频特性如下图所示。
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二、RC桥式振荡电路
在ω=ω0=1/(RC)时,经RC反馈网络传输到运放同相端的电压 Vf与Vo同相,即有φf=0和。这样,放大电路和由Z1、Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统,可以满足相位平衡条件,因而有可能振荡。
所谓建立振荡,就是要使电路自激,从而产生持续的振荡。由于电路中存在噪声,它的频谱分布很广,其中一定包括有ω=ω0=1/(RC)这样一个频率成分。这种微弱的信号,经过放大器和正反馈网络形成闭环。由于放大电路的AV开始时略大于3,反馈系数FV=1/3,因而使输出幅度愈来愈大,最后受电路中非线性元件的限制,使振荡幅度自动地稳定下来,此时AV=3,达到AVFV=1振幅平衡条件。
由于集成运放接成同相比例放大电路,它的输出阻抗可视为零,而输入阻抗远比RC串并联网络的阻抗大得多,可忽略不计,因此,振荡频率即为RC串并联网络的fo=1/(2πRC)。当适当调整负反馈的强弱,使AV的值略大于3时,其输出波形为正弦波,如AV的值远大于3,则因振幅的增长,致使波形将产生严重的非线性失真。
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第三节 LC正弦波振荡电路
LC正弦波振荡电路主要用来产生高频正弦信号,一般在1MHz以上。LC正弦波振荡电路原理与RC振荡电路基本相同。LC正弦波振荡电路的反馈和选频网络一般由电感和电容组成。根据反馈形式的不同,又分为变压器式、电感三点式、电容三点式3种电路。
一、LC并联回路的选频特性
LC并联谐振回路如下图所示。R表示电感线圈的等效电阻,其阻值一般很小。由电路可知,当ωL-1/(ωC)= 0时,电路产生并联谐振,此时对应的频率为
式中,fo为谐振频率,L为谐振网络的总电感,C为谐振网络的总电容。
Q为谐振电路的品质因数,是用来评价回路损耗大小的指标,一般为几十到几百,表达式为
电路损耗越小,且谐振频率相同条件下,L取值越大、C取值越小,品质因数越大,即选频特性越好。不同Q值时LC并联电路的幅频和相频特性如下所示。
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二、变压器反馈式LC振荡电路
变压反馈式LC振荡器电路如上图所示,它由放大电路、变压器反馈电路和选频电路三部分组成。
通过选择高值的BJT和调整变压器的匝数比,可以满足∣AF∣>1,电路可以起振。BJT进入非线性区,波形出现失真,从而幅值不再增加,达到稳幅目的。虽然波形出现了失真,但由于LC谐振电路的Q值很高,选频特性好,所以仍能选出0的正弦波信号。
电路的正弦波振荡频率为
式中,L1为考虑了变压器及互感影响后的总电感。
变压器反馈式振荡电路易于产生振荡,输出电压的波形失真不大,应用范围广泛。但是由于输出电压与反馈电压靠磁路耦合,因而耦合不紧密,损耗较大。并且振荡频率的稳定性不高。
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《电子技术基础一》电子教案 三、三点式LC振荡电路
三点式LC并联电路仍然由LC并联谐振电路构成选频网络。中间端的瞬时电位一定在首、尾端电位之间。三点的相位关系为:若中间点交流接地,则首端与尾端相位相反;若首端或尾端交流接地,则其它两端相位相同。
1、电感三点式LC振荡电路
下图所示为电感反馈式振荡电路,原边线圈的三个端分别接在晶体管的三个极,故称电感反馈式振荡电路为电感三点式电路。
瞬时极性法判断电路是否满足正弦波振荡的相位条件:断开反馈,加频率为f0的输入电压,给定其极性,判断出从N2上获得的反馈电压极性与输入电压相同,故电路满足正弦波振荡的相位条件。只要电路参数选择得当,电路就可满足幅值条件,而产生正弦波振荡。振荡频率为
电感反馈式振荡电路中N2与N1之间耦合紧密,振幅大,易起振;当C采用可变电容时,可以获得调节范围较宽的振荡频率,最高振荡频率可达几十MHz。由于反馈电压取自电感,对高频信号具有较大的电抗,反馈信号中含有较多的高次谐波分量,输出电压波形不好。
2、电容三点式LC振荡电路
为了获得较好的输出电压波形,若将电感反馈式振荡电路中的电容换成电
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感,电感换成电容,并在转换后将两个电容的公共端接地,且增加集电极电阻Rc,就可得到电容反馈式振荡电路,如下图所示。因为两个电容的三个端分别接在晶体管的三个极,故也称为电容三点式电路。
断开反馈,加频率为f0的输入电压,给定其极性,判断出从C2上所获得的反馈电压极性与输入电压相同,故电路弦波振荡的相位条件,各点瞬时极性如图所示。只要电路参数选择得当,电路就可以满足幅值条件,而产生正弦波振荡。振荡频率为
反馈系数为
电容反馈式振荡电路的输出电压波形好,但若用改变电容的方法来调节振荡频率,则会影响电路的反馈系数和起振条件;而若用改变电感的方法来调节振荡频率,则比较困难;常用在固定振荡频率的场合。在振荡频率可调范围不大的情况下,可采用如右图所示电路作为选频网络。
若要提高电容反馈式振荡电路的频率,要减小C1、C2的电容量和L的电感量。实际上,当C1和C2减小到一定程度时,晶体管的极间电容和电路中的杂散电容将纳入C1和C2之中,从而影响振荡频率。这些电容等效为放大电路的输入电容Ci和输出电容Co,改进型电路和等效电器如下图所示。由于极间电容受温度的影响,杂散电容又难于确定,为了稳定振荡频率,在电感支路串联一个小容量电容C3,而且C3< 江西旅游商贸职业学院 《电子技术基础一》电子教案 振荡频率为 几乎与C1和C2无关,也与Ci和Co无关,所以频率稳定度高。 第四节 石英晶体振荡电路 一、石英晶体的基本特性和等效电路 石英晶体具有“压电效应”,即在晶片两面加上电场,晶片就会产生形变。相反,若在晶片上施加机械压力,则在晶片的相应方向上会产生一定的电场。因此,当晶片的两极加上交变电压时,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。若从外电路来看,这就相当于有一交变电流通过晶片。在一般情况下,晶体机械振动的振幅是非常微小的,只有在外加交变电压的频率等于晶片的固有振荡频率时,振动的振幅和交变电流才突然增至最大,这种现象称为压电谐振,因此,石英晶体又称为石英谐振器。 在石英晶体两个管脚加交变电场时,它将会产有利于一定频率的机械变形, 而这种机械振动又会产生交变电场,上述物理现象称为压电效应。一般情况下, 无论是机械振动的振幅, 还是交变电场的振幅都非常小。但是,当交变电场的频率为某一特定值时,振幅骤然增大,产生共振,称之为压电振荡。这一特定频率就是石英晶体的固有频率,也称谐振频率。 石英晶体的等效电路如下图所示。当石英晶体不振动时,可等效为一个平板电容C0,称为静态电容;其值决定于晶片的几何尺寸和电极面积,一般约为几到几十皮法。当晶片产生振动时,机械振动的惯性等效为电感L,其值为几毫亨。晶片的弹性等效为电容C,其值仅为0.01到0.1pF,因此C< 谈在中职政治课中实施情商教育 [内容摘要] 百年大计,教育为本,教育大计,以人为本。加强与学生的情感交流,加强对学生进行情商教育,才能成就学生良好的道德情感,才能塑造学生健全的人格。情商是造就具有健全人格的人才的基石,情商教育才是德育的核心。[关键词] 中职政治课 情商教育 一、政治课教学的困境及出路 当初邓小平说:改革开放十年,最大的失败在于教育。如今,素质教育提了十几年,但依然离素质教育很远。而作为德育的思想政治课的教学,更是脱离实际,脱离学生的实际,脱离社会生活的实际。在普通中学,由于要参加升学考试,还有人会听课。在中职学校,政治课被戏称为“瞌睡课”,绝大部分学生不喜欢上政治课,觉得政治课无趣,无用。在大学里就流传“学政治的是骗子”,而社会上有人说“政治老师都有人格分裂倾向”。作为政治老师,我感到悲哀。而事实上,我们的德育,我们的思想政治课教学的确是存在很大的问题:“越是强调集体主义,个人主义越是严重;越是歌颂雷锋精神,社会良心和社会公德心却越成问题”;“在小学进行共产主义教育,到中学进行爱国主义教育,到大学却还要进行文明卫生教育”。究其原因在于:传统的思想政治教育工作,过分强调教学的社会价值,人为拔高学生的思想道德认知,忽视学生的个性心理认知,忽视学生内在的需求和情感,忽视个性的发展和生命的成长。传统思想政治教学中,大多以“书本”、“教师”为中心,传授的理论知识与学生的成长实践和需要相脱节,学生希望解决的问题的得不到回答,学生不能用课堂上学到的东西来解决现实生活中的问题,有时甚至是相反效果的。王朔曾在一部小说里用调侃的语气说道:“他们叫你高尚,这样他们就好变着法子坑你。”在这样的思维主导下,思想政治教育彻头彻尾就是一种虚伪,一种欺骗,政治老师怎么不是“骗子”?怎能不“人格分裂”? 作为政治教师,一方面承担着德育的重任,一方面又无法回答社会的现实,我们该何去何从?这让我们去追问:教育到底是什么?教育的本质是什么?我们该如何进行德育? 关于”教育是什么”,古今中外有许多回答。陶行知说:教育是依据生活、为 1 了生活的“生活教育”,培养有行动能力、思考能力和创造力的人。马克思、恩格斯说:教育是促进“个人的独创的自由发展”。蒙台梭利说:“教育就是激发生命,充实生命,协助孩子们用自己的力量生存下去。并帮助他们发展这种精神。” 国际21世纪教育委员会向联合国教科文组织提交的教育研究报告说:教育是“保证人人享有他们为充分发挥自己的才能和尽可能牢牢掌握自己的命运而需要的思想、判断、感情和想像方面的自由。”综合上述观点,笔者以为百年大计,教育为本,教育大计,以人为本,教育的第一要义在于帮助人更好地挖掘自己的潜能,发展自己的个性,使人能更好地享受生活,享受生命,享受幸福。素质教育,以人为本,德育为先。而作为德育的思想政治教育同样应以人为本,思想政治教育的关键不是怎么宣传,怎么灌输,而是引导学生去体验,去感悟,去真实地表达自己,发展自己,去了解别人,去体察别人,懂得自尊,学会尊重,懂得珍惜生命,学会尊重生命,即情商教育。加强与学生的情感交流,加强对学生进行情商教育,才能成就学生良好的道德情感,才能塑造学生健全的人格。与其奢谈一些不可达到的东西,不如退而求其次,与其要求学生做一个伟大的圣人,不如要求他先做一个人格健全的凡人。情商教育是造就具有健全人格的人才的基石,情商教育才是德育的核心。 二、情商的内涵及对中职生进行情商教育的必要性 什么是情商?情商的全称是情绪智力商数(Emotional Intelligence Quotient,简称EQ),又称情绪智慧或情感智商,指的是衡量情绪智力高低水平的一项指标,与智商相对而言。让情商理论产生深远影响的却是哈佛大学的丹尼尔〃戈尔曼1995年出版的科普著作《情绪智力》。但情商理论的创始者是耶鲁大学的塞拉维教授和新罕布什尔大学的梅耶教授。根据创立者对情商的定义,通常认为,情商的基本内容以下五部分由组成:⑴认识自身的情绪——情商的首要基础;⑵妥善管理自身情绪——情商的核心;⑶自我激励——情商的推力;⑷乐观与自信——情商的重要表现;⑸人际管理能力。情商教育即是以情商素养为发展目标,以情感为纽带去激发学生的积极性情绪,使学生成长为情绪健康稳定、积极乐观、与人为善,有个性,有人性,人格健全的个体。情商理论的提出,宣告“智力至上”时代已经结束。更有大量研究表明:决定人生成功的因素中,只有20%取决于智商,而80%取决于情商。 情商如此重要,我们的中职生的情商水平如何呢? 中职生是一个弱势群体,他们大多是中考的失败者,大多来自于三低家庭(父母低教育、低收入、低成功),都经历过这样或那样的挫折,产生了这样或那样的心理负荷。由于处理不当,大多数中职生潜存着不同程度的人格发展的缺陷。主要表现为或自卑、或懒惰、或悲观、或粗心、或鲁莽、或易焦虑、或胆怯、或自我中心、或神经衰弱等。有调查数据表明,存在上述症状的中职生最高达40%左右。有些学生因曾经的失败在职高中缺乏自信,没有养成一个良好的学习习惯,凡事不负责,懒散行事;凡事被动,缺乏学习目标与动力;有些学生由于没有养成良好行为习惯,在得不到教师的“重视”与“肯定”时,受“虚荣心”与“表现欲”的情感驱使,以自我为中心,时常“大哥大”、“大姐大”似的牛气十足,常因小事或意见不和发生争吵,甚至打架斗殴事件等等。因此,对其进行情商教育很有必要。 同时,中职教育的本质就是就业教育。在相当长时间内,中职生在就业关口出现的诸多不良现象,诸如专业技能不过硬、敬业诚信精神不佳、吃苦耐劳精神缺乏、团队合作意识不足、责任感不强、创新意识不够等,越来越不适应行业的需要,这势必要求我们以情商教育为契机,注重职业素养的养成教育,积极引导学生良好的情绪,主动调整自己的心态,注意专业基础与专业技能的强化工作,以提高学生的综合素质和竞争能力。 三、在中职政治课中实施情商教育的可行性及具体实施 在中职政治课中实施情商教育可谓天时、地利、人和。首先,就中职政治课程的任务来说,它在于加强中职生的职业道德教育、创业教育及职业生涯规划教育,培养学生的创新精神和实践能力,培养面向现代化、面向世界、面向未来的高素质劳动者。这本身与情商教育有着情丝万缕的联系,或者直接就是情商教育的内容。其二,中职政治课没有升学要求,也没有统考规定,也没有考证任务。如果政治教师任然沿袭传统的教学,像语数英或专业课那样讲课,必然对学生不形成压力和动力,引不起学生的兴趣和热情。作为教育者,没有了“指挥棒”的指挥,完全可以灵活采取教育形式和方法,调动起学生的兴趣和情感,让学生学有所思,学有所悟,学有所获,真正贯彻素质教育。因为道德品质的形成,不是靠外在的灌输,说教可以达到的,而是通过 “情感、人格和道德三合一” 完成的。 情商教育的关键是在教学实践中如何实施。在中职政治课中实施情商教育,笔者认为可从以下几方面入手: 第一,以人为本,关注生命,调整教学内容 目前中职政治课的课程设置已基本固定为《职业道德与职业指导》、《经济政治》、《法律常识》和《就业指导》,比较符合中职生的实际情况。但现行课程的部分教学内容,还没有充分、完整、准确地体现时代特征,离现实生活,学生实际还有一定得距离。教师在教学中可根据贴近生活、贴近学生的原则,对教学内容进行选择、删减和补充,重点突出不同的主题,比如认识自我、自信心的树立、与人合作协作能力的培养等。 比如,针对中职生自信心不足,着力培养学生的自我认识能力,发现自我,表达自我,提升学生的自信心。自信是成功的基石,是一个人成功的最重要的心理素质。中职生一般多属于初中生中的后进层,他们学习不太好,从来少有老师和家长的表扬,使得大部分学生丧失了自信,要么整天垂头丧气,要么非常叛逆。其实受长期应试教育的影响,许多中职生的特长与潜能未被开发出来,作为教师,我们要善于当好“伯乐”。在积极引导学生主动参与教学教育活动过程中,让学生明确的知道自己到底能干什么,自己到底有多少潜能。引导学生发现自身优点,体验成功喜悦。高一刚入学时,设置自我介绍内容,分批分批自我介绍,首先,必须大声地说出自己的名字,来自何地,还包括介绍自己的性格,爱好,到了新环境的想法和愿望等。全班介绍完之后,每个同学列举至少五位可爱的同学,并列出至少一条其可爱的理由。然后,全班分享。接下来,开展《中职——我××的选择》作文与演讲活动。针对学生对中职生活的怀疑,不自信,我写下这样一些批语:“上帝关上了一扇门,又为你打开了另一扇门。相信,天无绝人之路”;“每个人在社会网上都有自己的坐标,找准自己的最重要”;“每一个选择,都有一条路”;“把头抬起来,把脚迈出去”等等。在接下来的演讲中,学生底气十足,信心满满。与刚入学时的彷徨、焦虑判若两人。同时,开展“课前五分钟展示”,学生自编自导自演一个节目,内容不限,形式不限,只要积极健康。每次有三位同学分别上台展示,并由下一轮的三位同学分别上台点评。该教学内容,充分展示了学生的个性,调动了学生的积极性,得到了同学们的热烈拥护。无论是上台展示的,还是点评的,都越来越专业。有时根据学生当堂展示谈到的话题,就学生关心的热点问题,敏感话题,当堂展开讨论,相互激辩,达到心灵与心灵的交流,思想与思想的碰撞。目的只有一个:开启学生的心智,发展学生的个性,塑造健 康的人格。 第二,春风化雨,德育无声,改革教学方法和形式 传统的思想政治教育,是以“书本”,“教师”为中心的注入式、灌输式的教育。但这种灌输为主忽视学生主体的教育方式,不能从根本上改变学生的道德观念。学生对道德的遵守,不是出于内心的需要,而是迫于外界的压力 主体性是人的最重要的属性。处于成长中的中学生,其主体性虽然有了一定发展,但由于种种原因,其发展的总体水平还很低,尚处于一种未定型的有待开发的状态。如果任其自发发展或施以应试教育,就很难使学生成为一个能动适应和促进现代社会发展的现代合格公民。引导、保护、促进学生的主体性发展是现代中学思想政治课教学的目的,也是中学思想政治课教师的责任。 在实际的教学中大胆探索、积极尝试,改变教师“一言堂”的教学形式,充分贯彻“教师主导,学生主体”的教育理念,在课堂上采用“小组合作讨论——代表发言”的教学形式,着重培养学生的团队合作精神和团队协作能力,让学生充分展现自我,表达自我,增强自信。除此之外,还开展“课前五分钟展示”和演讲、辩论等活动,让学生积极参与教学,形成师生互动、生生互动的良好的教学氛围;在讨论、辩论和和演讲发言的过程中,实现思维的碰撞,观念的交流,灵感的迸发和思想的升华,真正达到教学相长,提高青少年的思想认识,提高学生的道德水平,提高学生的综合素质。 改进教学方法和手段,改变传统的一支笔,一张嘴的教学模式,充分利用电子多媒体,将现实社会中,日常生活中大量的素材,以图像、声音、文字等形式引入课堂,将学校的小课堂,延伸到社会生活中的大课堂,让课堂的学习,不再是抽象的理论和空洞的说教,而是变得真实可感。从而激发了学生的兴趣,调动了学生的积极性。例如,在讲授高二“商品经济”中“价值规律”时,首先设疑“为什么同样是生菜,不同时候价格不一样?”“为什么生菜的价格再贵也不会比猪肉贵?”顺理成章地引导学生去思考生活,去寻找规律。授课最后,并针对当前的热门话题,针对当前变幻多端的楼市,请同学们根据价值规律,预测楼市的价格走势。由于问题源自生活,真实可感,同学们都表现出浓厚的兴趣,踊跃发言。这样既锻炼了同学们的分析问题和解决问题的能力,同时也训练了同学们的语言表达能力和提高了学生的自信心。 第三,回归合理,注重过程,改革考核与评价方式 在应试教育下,考试制度成为中学思想政治课教育评价的唯一方式,思想政治课成了一般的智育课,教师考条条,学生背条条,一些学生在卷面上答得头头是道,而行动上却是南辕北辙。这样的考核方式,必将培养出道德语言的巨人,道德行为的矮子,培养出具有人格分裂倾向的下一代。 思想政治课是思想政治素质教育课,这一特殊性质决定了该门课程的考核与评价必然有自己的特殊性。在评价目标上要重视学生的认知、情意、行为的统一;在评价内容上,不仅要考查学生立场、观点,更要注重学生分析、解决社会现实问题的能力以及思想道德素质的发展水平;在评价手段上,要改变传统的终结性评价,注重过程性评价,注重养成教育;在评价方法上,要变过去把学生作为单纯的被评价对象为评价的主体,由过去的政治教师一方评价,变为学生本人自评,其它任课教师和学生家长“助评”,班主任综合评与政治教师总评相结合的方法。 在这一方面,我曾做过一些尝试。比如,学期末评定成绩,更注重平时教学活动中学生参与讨论、交流活动的表现,参与演讲、辩论等活动中的积极性,课前五分钟的展示的情况等;而期末考试则采取开卷的形式,考察学生阅读理解的能力,学生查阅资料,检索信息的能力等,最后综合得出政治课的成绩。事实证明,学生对这种考核得出的成绩更加关心,更加在乎,从而也更有利于促进今后的教学,实现教学的良性循环。 在中职政治课中实施情商教育大有作为,就具体的情商教育形式,教育方法,还在教学实践摸索中。参考文献: 1、《EQ戈尔曼的人生处方》 唐映红 郭晨升 编著 企业管理出版社 1997年版; 2、新浪互联网 《辩论式教学是增强思想政治理论课教学活力的有效方式 》 王晓来; 3、新浪互联网 《浅谈新课程理念下学生政治学习方式的转变》 朱虹 徐州三中政治组。第五篇:谈在中职政治课中实施情商教育