3．二极管的分类
（1）以材料分类，有硅二极管和锗二极管等。
（2）以二极管的构造分类，有点接触型二极管和面接触型二极管等。
（3）以用途分类，有
整流二极管
稳压二极管
发光二极管
光电二极管
点接触型、面接触型二极管的结构示意图及特点
点接触型：
PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等调频电路
面接触型：
PN结面积大，用于工频大电流整流电路
整流二极管
利用二极管的单向导电性能把交流电变换成直流电。
稳压二极管
利用二极管反向电击穿时两端电压保持稳定的特性稳定电路两端电压。
发光二极管
采用磷化镓或者磷砷化镓等制成，直接将电能变为光能。
光电二极管
能将光照强弱的变化转变成电信号。
实训
一、实训目的
1．学会二极管的直观识别方法。
2．掌握用万用表对二极管进行质量好坏判断和极性判别的方法。
3．熟悉二极管在整流稳压显示电路中的应用。
二、实训器材
电路名称
二极管整流稳压显示电路
序号
名称
规格
数量
1
示波器
通用
1台
2
无线电工具
—
1套
3
电源变压器
220V/15V
1只
4
电阻器
R1
300Ω
1只
5
R2
1kΩ
1只
6
二极管V1
1N4007
1只
7
稳压二极管V2
1N5247
1只
8
发光二极管V3
Φ5红色
1只
9
开关S
单刀单掷
1个
10
实验板
—
1块
三、训练内容
1．二极管的直观识别
2．二极管的测试
3．二极管在整流稳压显示电路中的应用
四、实训报告要求
1．分别画出二极管整流稳压显示电路图和装配图。
2．完成测试记录。
3．分别说明V1、V2和V3的二极管类型及其在电路中的作用。
4．分析二极管整流稳压显示电路V2击穿开路后电路的故障现象。
五、评分标准
内容
要求
配分
评分标准
二极管的识别
正确识别极性、材料、类型，画出电路符号
40
1．名称每漏写或者写错，扣3分
2．极性、材料、类型每漏写或者写错，扣3分
3．不会识别，每件扣10分
4．不会画电路符号，每件扣2分
二极管的检测
正确使用万用表判别二极管引脚极性及质量好坏
40
1．万用表使用不正确，每件扣3分
2．不会判别引脚极性，每件扣3分
3．不会判别质量好坏，每件扣5分
二极管的整流、稳压、显示电路的测量
正确使用万用表判别二极管引脚极性及质量好坏
40
每错误测量一项二极管参数，扣10分
任务二半导体三极管及其应用
半导体三极管又叫晶体三极管，由于它在工作时半导体中的电子和空穴两种载流子都起作用，因此属于双极型器件，也叫做BJT（BipolarJunctionTransistor，双极结型晶体管），它是放大电路的重要元件。
学习目标
1．掌握三极管的符号和工作特点，了解三极管的主要参数。
2．熟悉三极管的识别方法。
3．熟悉三极管的分类，了解它的实际应用。
任务引入
墙壁电灯开关遥控电灯开关
电灯开关
照明电路中传统的机械开关与声控、光控、遥控开关工作方式有何不同？
后面几种电灯开关是如何实现开、关灯功能的？
什么是三极管？
它有哪些工作特点？
在三极管驱动电路中起什么作用？
相关理论
一、三极管结构和图形符号及其分类
NPN型三极管PNP型三极管
三极管的结构和图形符号
大功率三极管开关三极管
二、三极管的电流分配关系
发射极电流＝集电极电流＋基极电流
IE＝IC＋IB
集电极电流与发射极电流近似相等
IC≈IE
三、三极管的电流放大作用
共发射极直流电流放大系数
共发射极交流电流放大系数
当IB有一微小的变化时，就能引起IC较大的变化，这种现象称为三极管的电流放大作用。
β值的大小表明了三极管电流放大能力的强弱。
必须强调的是，这种放大能力实质上是IB对IC的控制能力，因为无论IB还是IC都来自电源，三极管本身是不能放大电流的。
四、三极管的伏安特性曲线
1．输入特性
工作压降：
硅管
UCE≈0.6～0.7V，锗管
UBE≈0.2～0.3V
三极管的输入特性是研究基极电流IB与发射结电压UBE之间的关系
当UCB＞1V后，UCE数值的改变对输入特性曲线影响不大。
但是环境温度变化时，三极管的输入特性曲线会发生变化
三极管的输出特性曲线是研究集电极电流IC与电压UCE之间的关系，是在基极电流IB一定的情况下测试出来的。
由三极管的输出特性曲线可以看出，三极管工作时有三个可能的工作工域
三极管的三个工作区和特点
截止区
放大区
饱和区
条件
发射结反偏或零偏
发射结正偏且集电结反偏
发射结和集电结都正偏
特点
IB=0、IC≈0
△IC=β△IB
iC不再受iB控制
三极管饱和时的UCE值称为饱和压降，记作UCES，小功率硅管的UCES约为0.3V，锗管的UCES约为0.1V。
五、三极管的主要参数和型号命名方法
1．共射电流放大系数
（1）共射直流电流放大系数（有时用hFE表示）。
（2）共射交流电流放大系数β（有时用hfe表示）。
同一三极管在相同工作条件下≈β。
2．极限参数
（1）集电极最大允许电流ICM集电极电流过大时，三极管的β值要降低，一般规定β值下降到正常值的2/3时，所对应的集电极电流。
（2）集电极—发射极反向击穿电压U（BR）CEO基极开路时，加在集电极和发射极之间的最大允许电压。
（3）集电极最大允许耗散功率PCM集电极电流IC流过集电结时会消耗功率而产生热量，使三极管温度升高。
根据三极管的最高温度和散热条件来规定最大允许耗散功率PCM，要求PCM≥ICUCE。
例如，低频小功率三极管3CX200B，其β在55～400之间，ICM=300mA，U（BR）CEO=18V，PCM=300mW。
3．国产三极管的型号命名方法
同种器件型号的序号
第二位：
A锗PNP管、B锗NPN管、C硅PNP管、D硅NPN管
第三位：
X低频小功率管、D低频大功率管、G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管
任务实施
一、实训目的
1．学会三极管的直观识别方法。
2．掌握用万用表对三极管进行极性判别的方法。
3．通过三极管驱动电路的测量，理解三极管的工作特点。
二、实训器材
电路名称
三极管驱动电路实训器材明细表
序号
名称
规格
数量
1
5V和12V直流稳压电源
—
2台
2
无线电工具
—
1套
3
三极管V1
9013
1只
4
二极管V2
IN4001
1只
5
电阻器R1
1kΩ
1只
6
继电器J
HK-DC12V-SHG
1只
7
白炽灯泡HL
40W
2只
8
实验板
—
1块
三、训练内容
1．三极管的直观识别
2．三极管的检测
3．三极管在驱动电路中的应用
四、实训报告要求
1．画出三极管驱动电路图，分析电路工作原理。
2．完成测试记录，分析为什么通过改变ui能控制白炽灯的状态，其中三极管在电路中起到什么作用？
五、评分标准
内容
要求
配分
评分标准
三极管的直观识别
正确识别极性、材料、类型，画出符号
40
1.名称每漏写或者写错，扣3分
2.极性、材料、类型每漏写或者写错，扣3分
3.不会识别，每件扣10分
4.不会画电路符号，每件扣2分
三极管的检测
正确使用万用表判别引脚极性及质量好坏
40
1.万用表使用不正确，每步扣3分
2.不会判别引脚极性，每件扣5分
3.不会判别质量好坏，每件扣5分
三极管驱动电路的测量
熟悉操作步骤、检查电路功能
20
一共四步，错误一步扣5分
课题二放大电路及其应用
利用电子器件把微弱的电信号（电压、电流、功率）增强到所需值的电路称为放大电路，它在实践中有非常广泛的应用。
无论日常使用的收音机、扩音器或者精密的测量仪器和复杂的自动控制系统，其中都有各种各样的放大电路。
任务一单管放大电路及其应用
学习目标
1．了解固定偏置放大电路的组成和工作原理以及图解分析的方法。
2．掌握分压式射极偏置放大电路的组成和稳定静态工作点原理。
3．掌握射极输出器的组成和工作特点。
4．熟悉单管放大电路的装配、调试与检修。
任务引入
音乐门铃
说一说：
门铃是如何工作的？
组装放大电路，理解放大电路的作用，熟悉放大电路调试方法。
相关知识
1．电路的组成和工作原理
（1）电路组成
三极管V
基极偏置电阻Rb和RP′
集电极负载电阻Rc
耦合电容C1和C2
（2）静态工作点的设置
静态——放大电路未加信号，即ui=0。
定义：
静态时的直流电流IB、IC和直流电压UBE、UCE，称为静态工作点，或者简称为Q点。
放大电路为什么要设置静态工作点呢？
RP断开，此时IBQ=0，在输入端输入正弦信号电压ui。
当ui处于正半周时，三极管发射结正偏，但是由于三极管存在死区，所以只有当信号电压超过开启电压以后，三极管才能导通。
当ui处于负半周时，三极管因发射结反偏而截止。
结论如果放大电路设置了合适的静态工作点，当输入正弦信号电压ui后，信号电压ui与静态电压UBEQ叠加在一起，三极管始终处于导通状态，基极总电流IBQ+ib就始终是单极性的脉动电流，从而保证了放大电路能把输入信号不失真地加以放大。
（3）动态工作情况
当放大电路输入交流信号，即ui≠0时，称为动态。
uo=-icRc
结论：
在单级共发射极放大电路中，输出电压uo与输入电压ui频率相同，波形相似，幅度得到放大，而它们的相位相反。
电压放大作用是一种能量转换作用，即在很小的输入信号功率控制下，将电源的直流功率转变成了较大的输出信号功率。
2．直流通路和交流通路
直流通路——放大电路中只允许直流电流通过的路径。
交流通路——交流信号流通的路径。
直流通路：
放大电路中的电容可以视为开路，电感可以视为短路。
交流通路：
小容抗的电容以及内阻很小的电源，忽略其交流压降，都可以视为短路。
【例2-1】如图所示，已知Vcc=6V，Rb=47kΩ，RP′=253kΩ，Rc=2kΩ，β=35。
求静态工作点。
直流通路
解：
由图可得
ICQ=βIBQ=35×0.018=0.63mA
UCEQ=Vcc－ICQRc=6－0.63×2=4.7V
3．输入电阻、输出电阻和电压放大倍数
（1）放大电路的输入电阻Ri
定义：
从放大电路输入端B点看进去的交流等效电阻（不包括信号源的等效内阻），称为放大电路的输入电阻，用Ri表示。
一般情况下，希望放大电路的输入电阻尽可能大。
这样，向信号源（或前一级电路）汲取的电流小，有利于减小信号源的负担。
（2）放大电路的输出电阻Ro
定义：
放大电路输出端看进去的交流等效电阻（不包括负载）称为放大电路的输出电阻，用Ro表示。
Ro越小，放大电路带负载的能力越强。
（3）放大电路电压放大倍数Au
二、放大电路的图解分析方法
在三极管的输入和输出特性曲线上直接用作图的方法求解放大电路的工作情况，这种通过作图分析放大电路性能的方法称为图解分析法。
1．静态工作点的图解分析
（1）先用估算的方法计算输入回路IBQ、UBEQ，在输出特性曲线上找到IB=IBQ曲线。
三极管的输出特性曲线
（2）作直流负载线
根据uCE=VCC-IcRc式确定两个特殊点M、N
令uCE=0，则Ic=VCC/Rc，在输出特性曲线纵轴（iC轴）可得M点。
令Ic=0，则uCE=VCC，在输出特性曲线横轴（UCE轴）可得N点。
三极管的输出回路和直流负载线
（3）确定静态工作点
输出特性曲线上IB=IBQ的曲线与直流负载线MN的交点
静态工作点的确定
【例2-2】如图所示单管共发射极放大电路及特性曲线中，已知Rb=280k，Rc=3k，集电极直流电源VCC=12V，试用图解法确定静态工作点。
单管共发射极电路
2．动态工作情况的图解分析
（1）交流通路的输出回路
交流通路的输出回路
（2）交流负载线
1）由于输入电压ui=0时，iC=ICQ，管压降为UCEQ，所以它必然会过Q点。
2）交流负载线斜率为：
交流负载线
交流负载线方程：
交流负载线方程：
（3）动态工作情况图解分析
RL=3k，假设输入信号电压uBE幅度为0.02V，信号电流ib的幅度为20μA
确定交流负载线
3．图解法的应用
（1）图解法分析非线性失真
截止失真——静态工作点过低，引起iB、iC、uCE的波形失真。
饱和失真
饱和失真——Q点过高，引起iC、uCE的波形失真。
（2）用图解法估算最大输出幅度
最大输出幅度输出波形没有明显失真时能够输出最大电压，即输出特性的A、B所限定的范围。
用图解法估算最大输出幅度
Q尽量设在线段AB的中点
三、分压式射极偏置放大电路原理与分析
1．温度对静态工作点的影响
IC增加
温度上升时，参数的变化都会使集电极静态电流ICQ随温度升高而增加，从而使Q点随温度变化。
要想使ICQ基本稳定不变，就要求在温度升高时，电路能自动地适当减小基极电流IBQ。
2．分压式射极偏置放大电路分析
（2）稳定静态工作点原理
适当选择满足：
I1≈I2>>IBQ，UBQ>>UBEQ
VBQ与温度无关
【例2-3】分压式射极偏置放大电路如所示，已知Vcc=18V，Rb1=39kΩ，Rb2=10kΩ，Rc=3kΩ，Re=1.7kΩ，RL=6kΩ，β=50，求静态工作点。
四、射极输出器原理与分析
1．电路的组成
2．静态工作点的估算
【例2-4】如图所示，已知Vcc=12V，Re=2kΩ，β=30，=120kΩ。
求静态工作点。
UCEQ＝VCC－IEQRe≈VCC－ICQRe＝12－1.86×2＝8.3V
3．射极输出器的特点
（1）电压放大倍数小于1，且接近于1。
（2）输出电压与输入电压相位相同。
（3）输入电阻大。
（4）输出电阻小。
由于射极输出器的输出电压uo和输入电压ui相位相同且近似相等，可以近似看作uo随着ui的变化而变化，所以射极输出器又称为射极跟随器。
4．射极输出器的应用
（1）用作输入级
（2）用作输出级
（3）用在两级共射放大电路之间作为隔离级（或简称为缓冲级）
任务实施
一、实训目的
1．学会单管放大电路的装配，体验单管放大电路的放大作用。
2．学会单管放大电路静态工作点和动态参数的测量方法。
3．理解合理设置静态工作点的意义，观察静态工作点变化导致的波形失真。
4．熟悉单管放大电路的检修方法。
二、实训器材
电路名称
单管放大电路及其应用
序号
名称
规格
数量
1
示波器
通用
1台
2
低频信号发生器
—
1台
3
无线电工具
—
1套
4
电位器
RP1
500kΩ
1只
5
RP2
10kΩ
1只
11
电阻
R
1kΩ
1只
12
R6
100kΩ
1只
13
电解电容C3,C4
10uF/25V
2只
16
三极管V2
9014
1只
17
开关S
单刀单掷
1个
18
扬声器LS
8Ω
1只
19
实验板
—
1块
三、训练内容
1．单管放大电路装配图的设计步骤和方法
（1）确定装配电路板及尺寸
（2）装配图设计
（3）装配图的修改
2．单管放大电路的组装过程
3．单管放大电路放大功能的体验
4．单管放大电路的测试内容和操作方法
（1）静态工作点的测量
（2）电压放大倍数的测量
（3）放大电路输入电阻的测量
（4）放大电路输出电阻的测量
（5）观察静态工作点对输出波形的影响
5．单管放大电路的检修
四、实训报告要求
1．分别画出单管放大电路图和装配图。
2．完成测试记录，分析调节RP1为什么会导致输出波形出现饱和和截止失真现象？
五、评分标准
内容
要求
配分
评分标准
三极管测试
判断三极管的半导体类型和电极要正确
20
一处错误扣5分
电
路
安
装
电路安装正确，完整
10
一处不符合扣5分
元件完好，无损坏
5
一处损坏扣2.5分
布局层次合理，主次分清
5
一处不符合扣1分
接线规范：
布线美观，横平竖直，接线牢固，无虚焊，焊点符合要求
5
一处不符合扣1分
按图接线
5
一处不符合扣5分
调试
通电调试不成功，扣10分
静态工作点的测量
正确使用万用表测量静态工作点
（UBE、UCE、IB、IC）
20
一处错误扣4分
动态参数的测量
正确使用示波器测量并计算Au、Ri、Ro
10
一处错误扣2分
失真波形的观察
正确使用示波器分别观察饱和失真和截止失真输出电压波形。
10
一处错误扣5分
任务二反馈多级放大器及其应用
学习目标
1．了解多级放大电路的概念、耦合方式的分类，以及电压放大倍数和输入输出电阻的计算。
2．掌握负反馈的概念、作用和分类。
3．熟悉实用负反馈多级放大电路的组成、原理、安装、调试及测量。
任务引入
在上一个任务中学习的音乐门铃电路有何缺点？
改进：
采用负反馈多级放大电路的音乐门铃电路
相关知识
一、多级放大电路
1．耦合形式
耦合问题产生原因：
多级放大电路的连接产生了单元电路间的级联问题。
•直接耦合
•电抗性元件耦合
•阻容耦合
•变压器耦合
直接耦合阻容耦合变压器耦合
2．多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻
总电压放大倍数：
Av=Av1×Av2……Avn
输入电阻为第一级放大电路的输入电阻，即Ri=Ri1
输出电阻为最后一级放大电路的输出电阻，即Ro=Ron
二、反馈的概念
1．定义
将电路的输出量（电压或电流）的部分或全部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回路并影响输入量（电压或电流）和输出量的过程称为反馈。
2．信号的两种流向
输入
三、反馈的分类
1．正反馈和负反馈
正反馈：
增强放大电路净输入量变化趋势的反馈。
负反馈：
削弱放大电路净输入量变化趋势的反馈。
判断法：
瞬时极性法
（1）先假设输入信号在某一瞬间对地极性为“+”。
（2）从输入端到输出端，依次标出放大电路各点的瞬时极性。
（3）根据反馈信号的极性，再与输入信号进行比较，最后确定反馈极性。
判别反馈极性示意图
2．电压反馈和电流反馈
电压反馈：
反馈信号取自放大电路的输出电压。
电流反馈：
反馈信号取自放大电路的输出电流。
判断法：
输出短路法
将负载短路，使输出电压为零，若反馈信号也为零，则为电压反馈，否则便是电流反馈。
电压反馈电流反馈
3．串联反馈与并联反馈
串联反馈：
反馈信号在输入端是与信号源串联。
并联反馈：
反馈信号在输入端是与信号源并联。
并联反馈
判断法：
输入端短路法
将输入端短路，如反馈信号同时被短路，即净输入信号为零，则为并联反馈；否则为串联反馈。
也可以从反馈电路在输入端的连接方式来判别，若输入信号和反馈信号分别从不同端引入，为串联反馈；若二者从同一端引入则为并联反馈。
4．直流反馈与交流反馈
直流反馈：
反馈量中只含有直流量。
交流反馈：
反馈量中只含有交流量。
R5引入的为直流反馈
去掉交流旁路电容C2后，R5引入的为交、直流反馈。
四、负反馈对放大电路性能的影响
直流负反馈——稳定静态工作点
交流负反馈——改善放大电路的动态特性
1．放大倍数下降，稳定性提高。
2．减小了非线性失真。
负反馈对非线性失真的影响
3．展宽通频带
负反馈对通频带的影响
4．改变了放大电路的输入、输出电阻
（1）串联反馈使输入电阻增大，并联反馈使输入电阻减小。
负反馈对输入电阻的影响
（2）电压负反馈使输出电阻减小，电流负反馈使输出电阻增大。
负反馈对输出电阻的影响
电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即当负载变化时，输出电压的变化很小，这相当于输出端等效电源的内阻减小了，也就是输出电阻减小了。
五、负反馈多级放大电路的工作原理
反馈电路（Rf）
任务实施
一、实训目的
1．体验并且理解多级放大与单管放大之间的差异。
2．体验并且理解负反馈对放大电路性能的影响。
3．熟悉放大电路静态工作点和电路动态参数的测量方法。
4．掌握调节静态工作点消除波形失真的方法。
5．熟悉负反馈放大电路的装配、调试与检修。
二、实训器材
电路名称
单管放大电路及其应用
序号
名称
规格
数量
1
示波器
通用
1台
2
低频信号发生器
—
1台
3
无线电工具
—
1套
4
电位器
RP1
500kΩ
1
升级会员 