电工电子教案晶闸管

2024-05-26

电工电子教案晶闸管(共5篇)

篇1:电工电子教案晶闸管

晶闸管抢答器的制作

一、本活动说明

根据《电子控制技术教学指导意见》,了解常见无触点继电器,知道晶闸管的构造和电路符号。了解晶闸管的简单的工作原理。知道晶闸管的简单应用电路。.通过晶闸管自动控制器电路的制作活动,了解晶闸管控制电路的基本原理和基本作用。

本活动时间约需90分钟,通过了解电子元件的基础上,按照《活动手册》中的“活动提示”逐步进行安装。特别要注意的是:

1、部分元件插入的位置和高度等;

2、关于焊接是否符合要求;

3、调试时首先检查各元件是否安装正确;教师可以根据实际情况,在学生动手活动时巡回指导,并与学生探讨并作一指导。

二、教学建议

可控硅是一种新型的半导体器件,它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点,活动导入以可控硅实际应用案例的展示,以激发学生的活动兴趣。活动提示1:可调电压插座

电路如图,可用于调温(电烙铁)、调光(灯)、调速(电机),使用时只要把用电器的插头插入插座即可,十分方便。

V1为双向二极管2CTS,V2为3CTSI双向可控硅,调节RP可使插座上的电压发生变化。

活动提示2:简易混合调光器

根据电学原理可知,电容器接入正弦交流电路中,电压与电流的最大值在相位上相差90°。根据这一原理,把C1和C2串联联接,并从中间取出该差为我所用,这比电阻与电容串联更稳定。电路中,D1和D2分别对电源的正半波及负半波进行整流,并加到A触发和C1或C2充电。进一步用W来改变触发时间进行移相,只要调整W的阻值,就可达到改变输出电压的目的。D1和D2还起限制触发极的反相电压保护双向可控硅的作用。活动提示3:可调速吸尘器

这种吸尘器使用可控硅元件构成调速电路,能根据需要控制电机转速,以发迹管道吸力的大小。下图所示的调速电路比较成熟,普遍使用在高档大功率吸尘器中。

活动提示4:光控电子开关

光控电子开关,它的“开”和“关”是靠可控硅的导通和阻断来实现的,而可控硅的导通和阻断又是受自然光的亮度(或人为亮度)的大小所控制的。该装置适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯,起到日熄夜亮的控制作用,以节约用电。

工作原理:电路如上图所示,220V交流电通过灯泡H及整流全桥后,变成直流脉动电压,作为正向偏压,加在可控硅VS及R支路上。白天,亮度大于一定程度时,光敏二极管D呈现底阻状态≤1KΩ,使三极管V截止,其发射极无电流输出,单向可控硅VS因无触发电流而阻断。此时流过灯泡H的电流≤2.2mA,灯泡H不能发光。电阻R1和稳压二极管DW使三极管V偏压不超过6.8V,对三极管起保护作用。夜晚,亮度小于一定程度时,光敏二极管D呈现高阻状态≥100KΩ,使三极管V正向导通,发射极约有0.8V的电压,使可控硅VS触发导通,灯泡H发光。RP是清晨或傍晚实现开关转换的亮度选择元件。安装与调试:安装时,将装焊好的印制板放入透明塑料盒内并固定好,将它与受控电灯H串联,并让它正对着天幕或房子采光窗前较明亮的空间,避免3米以内夜间灯光的直接照射。调试宜傍晚时进行,调节RP阻值的大小,使受控电灯H在适当的亮度下始点亮。活动提示5:自动延时照明开关

夜晚离开房间,总要先关掉照明灯。可如果灯开关不在门口,那么关上灯再摸黑走到门口,十分不方便。

本文介绍的一种开关仅用9个元件,可方便地加在原来的开关上,使您的灯在关掉后延时几十秒钟,让您有充足的时间离开房间,免受摸黑之苦。

工作原理:电路原理如下图所示。A、B分别接在原开关两端。合上开关S时,交流电的正半周经D6、R2、R1、D1和可控硅控制极,触发可控硅导通;交流电的负半周经D4、R2、R1、D1和可控硅控制极,触发可控硅导通。可控硅导通后,相当于短路C、D两点,因而A、B两点也经过二极管和导通的可控硅闭合起来。此时照明灯亮。

断开开关S后,由于电容C1经R1、D1和可控硅控制极放电,使可控硅仍有触发电流维持导通。放电电流逐渐减小,一段时间后,可控硅截止,灯灭。此电路延时时间约为40~50秒。

元件选择:可控硅选最大电流1A、耐压400V的。D1、D3~D6可用1N4004。C1用耐压630V、35μF的彩电电容。如果合上开关S灯不亮,可适当减小R1的阻值。活动提示6:声控音乐彩灯

彩灯控制器的电路如下图,R1、R2、D和C组成电阻降压半波整波电路,输出约3V的直流电供SCR的控制回路用。压电陶瓷片HTD担任声-电换能器,平时调W使BG集电极输出低电平,SCR关断,彩灯不

亮。当HTD接收到声波信号后,BG集电极电平升高,SCR即开通,所以彩灯能随室内收录机播出的音乐节奏而闪烁发光。

W可用来调节声控灵敏度,W由大调小时,声控灵敏度愈高,但W过小时,电灯常亮,这时就失去声控作用,使用调试时,将W由大逐渐调小至某一阻值时,电灯即点亮,再将W退回少许(即稍微调大),电灯就熄灭,这时声控灵敏度最高,离HTD二三米远处普通谈话声就能使彩灯闪烁。如嫌灵敏度太高,只要将W调大些即可,电灯长亮不熄,表示BG的放大倍数β值过小,应更换β大些的三极管。电阻均为1/8W碳膜电阻。活动提示7:简易延时照明灯

本文介绍的这种延时照明灯非常简单,安装也十分方便,将它直接连接于普通开关的两端即可。使用时,打开开关电灯点亮,关灯后由于延时电路的作用使电灯仍亮几秒钟后自动熄灭。本电路安全可靠,适合初学者自制。

电路原理:该延时照明灯的电路如附图所示。延时电路如虚线框内所示。图中K为拉线开关或墙壁开关,当K闭合后,该延时电路不工作,电灯处于正常的发光状态。当K被关断后,该电压一方面经R1向电容C充电,由于在C的充电期间没有电流流过R2,则三极管V一直

处于截止状态;另一方面,该电压经R3、R4向可控硅SCR提供触发电压,使可控硅处于导通状态,因此在关灯后电灯亮一段时间。当电容C被充足电后,使三极管V由截止转为导通状态,将可控硅SCR关断,电灯也就熄灭了。

本电路关灯延时期间,延时时间由R1、C的取值来确定,读者也可根据各自需要自行确定。本电路中的可控硅,笔者选用的为单向可控硅,在关灯延时期间电灯的亮度约为开灯时亮度的一半,以适合人们的视觉上的需要,同时又可节能。

电路制作:图中单向可控硅SCR选用MCR100-8,耐压须为600V以上。灯泡的功率不大于100W为宜。二极管VD为1N4007,V为C1815。电阻均为1/8W碳膜电阻。

制作时,用一小块电路板将图中虚线框内各元器件焊装上。最好将本电路装在拉线开关底部凹槽内,用胶水粘牢并将引线接至开关两接线端即可。

活动提示8:单键自锁开关

单键自锁开关说明

1、上电不动作。

2、按钮按下后再释放,继电器吸合。

3、按钮长按时,继电器释放,松开后继电器吸合。

4、按钮点按时:继电器释放 ←→ 吸合循环动作。

5、因为47Ω电阻有压降,继电器可以用DC9V的。活动提示9:简单的停电自锁开关

电网供电正常时,它象普通开关一样使用。按一下K1,220V交流电经R1和R2分压给双向可控硅提供一触发电压,使双向可控硅导通。可控硅导通后,在电源电压正半周期间,少量电流经R4、D向C充电,同时经R3、R2分压触发可控硅;在负半周期间,C向R3和R2放电并触发双向可控硅,这样使双向可控硅继续导通,保证负载正常工作。

一旦电网突然停电,C上的电荷经R3和R2放电。在电网恢复供电后,由于K1常开,C上又无电压,不能使双向可控硅触发导通,电路呈断开自锁状态,因此没有电流流过负载。只有重按一下K1,负载才能正常工作,从而有效地防止了因断电后恢复供电造成的浪费和事故。常闭按钮K2用于正常供电情况下关断电路。活动提示10:双色彩灯

本彩灯是以多谐振荡器为控制信号,灯光交替闪耀,可给节日晚上(尤其是舞会)增加不少光彩和欢快气氛。

工作原理如下图所示。交流220V电源经C1、VD1、VD2及VD3降压、整流、滤波后,在VD3两端得到3V的稳定电压。多谐振荡器中的VT1、VT2轮流导通,其集电极电流控制双向晶闸管VS1和VS2工作,彩灯将交替闪烁着光彩。

元器件选择:电容C1为0.47μ/400V(涤纶电容)、C2为220μ/6V,C3、C4为50μ/16V。电阻R1为1M/1W,R2、R3为20K/1/4W。二极管VD1、VD2选1N4004。稳压二极管VD3选3V/1W。发光二极管VD4、VD5为FG114001。双向晶闸管VS1、VS2为TLC3A/400V。三极管VT1、VT2为3CK9D,60≤β≤120。使用方法:

(1)如彩灯不亮,将3V稳压管换成4.5V稳压管。

(2)为防止流过发光二极管VD4、VD5的电流过大,最好在其回路中分别串入一个300Ω的限流电阻。

(3)调整时,改变R1、R2或C1、C2的大小,则可直接控制彩灯相互变化的快慢节奏。

(4)如双向晶闸管VS1、VS2用3A/400V,最好负载功率在300W以下,切忌不可超过最高限额500W。如想增大功率,可选用电流大于3A的晶闸管,但C1的容量还需增加。如原用0.47μ/400V可换成0.68~1μ/400V即可。

(5)本装置采用塑料作外壳,以避免市电源对人的触电,这样更为安全。

活动提示11:可控硅交流调压器

交流调压器采用可控硅调压器。电路简单、装置容易、控制方便的可控硅交流调压器,这可用作家用电器的调压装置,进行照明灯调光,电风扇调速、电熨斗调温等控制。本活动调压器的输出功率达100W,一般家用电器都能使用。1:电路原理:电路图如下

可控硅交流调压器由可控整流电路和触发电路两部分组成,从图中可知,二极管D1—D4组成桥式整流电路,双基极二极管T1构成张弛振荡器作为可控硅的同步触发电路。当调压器接上220V交流电通过负载电阻RL经二极管D1—D4整流,在可控硅SCR的A、K两端形成一个脉动直流电压,该电压由电阻R1降压后作为触发电路的直流电源。在交流电的正半周时,整流电压通过R4、W1对电容C充电。当充电电压Uc达到T1管的峰值电压Up时,T1管由截止变为导通,于是电容C通过T1管的e、b1结和R2迅速放电,结果在R2上获得一个尖脉冲。这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR的控制极,使可控硅导通。可控硅导通后的管压降很低,一般小于1V,所以张弛振荡器停止工作。当交流电通过零点时,可控硅自关断。当交流电在负半周时,电容C又从新充电„„如此周而复始,便可调整负载RL上的功率了。2:元器件选择

调压器的调节电位器选用阻值为470KΩ的WH114-1型合成碳膜电位器,这种电位器可以直接焊在电路板上,电阻除R1要用功率为1W的金属膜电阻外,其佘的都用功率为1/8W的碳膜电阻。D1—D4选用反向击穿电压大于300V、最大整流电流大于0.3A的硅整流二极管,如2CZ21B、2CZ83E、2DP3B等。SCR选用正向与反向电压大于300V、额定平均电流大于1A的可控硅整流器件,如国产3CT 活动提示12:电热毯温控器

市售电热毯一般有高、低两个温度档。使用时,拨在高温档,入睡后总被热醒;拨在低温档,有时醒来会觉得热度不够。为此,笔者制作了这种电热毯温控器,它可以把电热毯的温度控制在一个适宜的范围内。

工作原理:电路如下图所示。图中IC为NE555时基电路;RP3为温度调节电位器,其滑动臂电位决定IC的触发电位V2和阈电位Vf,且V5=Vf=2Vz。220V交流电压经C1、R1限流降压,D1、D2整流,C2滤波,DW稳压后,获得9V左右的电压供IC用。室温下接通电源,因已调V2Vz,V6≥Vf时,IC翻转,③脚变为低电位,BCR截止邮电局热丝停止发热,温度开始逐渐下降,BG1的Iceo随之逐渐减小,V2、V6降低。当V6

元件选择:BG1可选用3AX、3AG等PNP型锗管;BCR用400V以上小型塑封双向可控硅,其它元件可按图标选用。

制作要点:热敏传感器BG1可用耐温的细软线引出,并将其连同管脚接头装入一电容器铝壳内,注入导热硅脂,制成温度探头。使用时,把该探头放在适当部位即可。

活动提示13:安全省电的按键式床头灯

一盏延时式床头灯,对于许多读者在夜晚使用是很方便的。本文介绍的按键式床头灯能安全和方便的要求,电路原理如下图所示。

该床头灯由节电型单稳态电路和亮度可控照明灯两部分组成。两部分靠光电耦合器耦合,电气部分完全独立,使用十分安全。当K1断开时,VT1截止,其集电极电压为0V,VT2截止,NE555第①脚接地端开路而不工作,此时,电路的耗电仅为VT1、VT2的穿透电流,约3~

5μA,四节电池能使用一年半以上。按下K1后,VT1饱和导通,R3两端电压接近电源电压,VT2饱和导通,NE555工作,此时,NE555第②脚由高电平变为低电平,而且低于1/3的电源电压,NE555翻转,第③脚输出高电平,其一路能过R7驱动光电耦合器4N25,使双向可控硅VS导通,床头灯H点亮;另一路通过二极管VD1、电阻R6向VT2提供足够大的偏流,维持VT2饱和导通,此时,即使K1断开,VT2的工作状态也不变,即NE555的暂稳状态不变。在此期间,电源经R5为C1充电,使C1两端电压不断升高,当C1两端电压大于2/3电源电压时,通过NE555的放电端第⑦脚放电,NE555的暂稳态结束,第三③脚由高电平变为低电平,VT2截止,进入另一个稳定状态,只有在K1再次接通时,NE555才再次进入暂稳态,床头灯再次点亮。该床头灯所用元件型号及数据如附图所示,无特殊要求。整个床头灯安装容易,调试简单,只要安装无误,就能正常使用。若延时时间太短,可加大R5的阻值或C1的容量,反之亦然。安装时将按键部分外置,其余元件装入塑料盒内,以确保使用安全。

篇2:电工电子教案晶闸管

1)用很小的功率控制较大的功率,功率放大倍数可达到几十万倍 2)控制灵敏,反应快,晶闸管的导通和截止微秒级 3)损耗小,晶闸管本身的压降仅为1伏特左右 4)体积小、重量轻 晶闸管的缺点

1.有静态及动态的过载能力较差;2.容易受干扰而误导通。双向晶闸管得优点

(1)在交流电路中只要使用一个双向晶闸管就可以代替两个反并联的普通晶闸管;

(2)有多种触发方式,能方便、灵活地满足各种控制要求,对于控制电路的设计极为有利;(3)在使用时,如果施加的瞬时电压超过转折峰值电压,即使是暂态,元件也会导通,经过半个周期后又恢复正常工作。所以,一般情况下可简化过电压保护线路;

(4)双向晶闸管具有容量大、体积小、能耗低、无噪音等特点。使设备简单、可靠。

双向晶闸管的质量可靠、性能优良、使用简单,是广泛应用于强电领域的自动化控制方面较为理想的交流器件。所以,大力推广双向晶闸管的应用技术,对于发展国民经济有着十分重要的意义。

双向晶闸管的缺点

承受过电流和过电压的能力差;

在运用过程中会产生高次谐波,使电网电压波形畸变,对电网干扰严重。采取措施

可以分别采取措施使之适应过电流和过电压暂态快速变化并把对电网电源的干扰降低到最小程度。

单结晶体管优点

单结晶体管的结构较简单,工艺控制也比较容易(不存在基区宽度之类的结构敏感参数); 单结晶体管缺点

②单结晶体管是利用载流子是在高阻半导体中的输运来工作的,而高阻半导体的性质随温度的变化较大,所以器件性能的温度稳定性较差;

③因为单结晶体管的工作是有两种载流子参与的大注入状态,同时还发生有电导调制效应,大量、等量的正、负电荷的产生和消失都需要很长的时间,所以晶体管的导通和关断时间较长(约为数μs),工作频率也较低(约在100kHz以下)。电力晶体管优点

耐压高,电流大,开关特性好,通流能力强,饱和压降低

电力晶体管缺点

开关速度低,为电流驱动,所需驱动功率大,驱动电路复杂,存在二次击穿问题

电力场效应晶体管优点

基本上无二次击穿现象,开关频率高,输入阻抗大,易于并联和保护,电力场效应晶体管缺点

是导通压降较大,限制了其电流容量的提高。可关断晶闸管优点

①能自关断,不需要复杂的换流回路;

②工作频率高。可关断晶闸管缺点

①同样工作条件下擎住电流大。擎住电流指刚从断态转入通态并切除门极电流之后,能维持通态所需的最小阳极电流。

②关断脉冲对功率和负门极电流的上升率要求高。

可关断晶闸管与功率晶体管相比,其优点是:

①能实现高压、大电流;

②能耐受浪涌电流;

③开关时只需瞬态脉冲功率。缺点是门控回路比较复杂。绝缘栅双极晶体管优点

输入阻抗高,速度快,热稳定性好。通态电压低,耐压高,电流大。绝缘栅双极晶体管缺点

它的电流密度比MOSFET大,芯片面积只有MOSFET的40%。但速度比MOSFET略低。大功率IGBT模块达到1200-1800A/1800-3300V的水平(参考)。速度在中等电压区域(370-600V),可达到150-180KHz 集成门极换流晶闸管优点

篇3:电工电子教案晶闸管

摘要:介绍了一种可编程控制数字移相晶闸管触发电路,使用FPGA(现场可编程门阵列)芯片,采用VHDL硬件描述语言编程。此电路具有相序自适应功能,稳定性好,适用于三相全控整流、调压场合。

关键词:电子设备自动化;晶闸管;数字移相触发;VHDL;相序自适

引言

移相触发器是控制晶闸管电力电子装置的一个重要部件,其性能的优劣直接关系到整个电力电子装置的性能指标,因而历来受到人们的重视。过去常用的模拟触发电路具有很多缺点,给调试和使用带来许多不便。近年来,数字移相触发技术发展极为迅速,出现了以单片机、专用微处理器以及可编程门阵列为核心的.多种触发器集成电路。本文使用ALTERA公司的EPF10K10芯片,采用VHDL语言设计了一种以全数字移相技术为核心、具有相序自适应以及针对调压与整流的模式识别功能的双脉冲列式三相晶闸管数字移相触发电路。

1 三相晶闸管相控触发电路工作原理

触发电路的主要功能是根据电源同步信号以及控制信号来实现对晶闸管的移相控制。

对于三相全控整流或调压电路,要求顺序输出的触发脉冲依次间隔60°。本设计采用三相同步绝对式触发方式。根据单相同步信号的上升沿和下降沿,形成两个同步点,分别发出两个相位互差180°的触发脉冲。然后由分属三相的此种电路组成脉冲形成单元输出6路脉冲,再经补脉冲形成及分配单元形成补脉冲并按顺序输出6路脉冲。

图1

2 EDA设计的实现

此单元模块包括PULSE(脉冲形成、调制及保护)模块和PULSE_ASSIGN(补脉冲形成及脉冲分配)模块。整个电路由三组相同的单相触发脉冲形成电路组成,各相形成正负两路触发脉冲,6路脉冲经补脉冲形成及分配模块形成6路双窄补脉冲输出。根据同步信号a_input(或b_input,c_input)输入的上升沿或下降沿到来时刻,采用九位计数器计数。当计数值与pulse_input端(相位控制信号输入端)输入的数值相等时则输出相应的触发脉冲。将外接系统时钟进行分频作为调制脉冲对触发脉冲进行调制。当保护端pulse_enable输入为‘1’时,不输出触发脉冲,为‘0’时则正常输出,以此来实现保护功能。基本原理框图如图1所示。

2.1 PULSE模块

此模块完成脉冲形成、调制及保护功能。次模块电路如图2所示,分为4部分,即A部分将同步控制脉冲信号Syn_A转换为正负半周同步控制电平。

B部分完成移相功能。C255是255进制的计数器,其时钟Clk2为25kHz,计数结果通过比较器T1及T2与输入相位控制信号data进行比较。以此实现移相功能。

C部分通过25进制计数器C25实现脉宽形成功能。通过在线改变内部参数还可以改变脉冲宽度。

D部分实现脉宽调制功能。

下面给出B部分VHDL硬件描述语言程序

篇4:电工电子教案

【课题编号】

1-07-01 【课题名称】

半导体二极管 【教学目标】

知识传授目标:

1.了解半导体及其特性,特别是它的掺杂性;

2.解释N型半导体和P型半导体的形.成及结构特点;

3.知道PN结及其单向导电性;

4.认识二极管,掌握它的结构及其特性;

5.掌握二极管的伏安特性及主要参数

能力培养目标:

培养学生的观察能力和对电子方面的兴趣 【教学重点】

二极管的结构及特性 【难点分析】

二极管的伏安特性曲线 【学情分析】

本节内容十分抽象,PN结及二极管特性曲线的形成原理,都必须从内部电子转移的角度才能解释清楚。而且,学生以前对半导体一无所知,所以学习起来十分困难。但学生有着对家电的向往和对半导体及二极管的好奇心,所以,教学过程中若结合多媒体动画和实际应用电路,会激起学生的学习兴趣,集中学生的注意力。【教学方法】

观察法、讲授法 【教具资源】

二极管、多媒体课件及二极管的单向导电性演示实验一套 【课时安排】

2学时(90分钟)【教学过程】

一、导入新课

结合家用电器中的电子线路,唤起学生对半导体和二极管的兴趣和好奇心,使学生在“我要学”的思想推驱动下,拉开本节内容的讲解序幕。

二、讲授新课

教学环节1:半导体的基本知识

(一)半导体及其特性

教师活动:1.从家用电器→放大电路→二极管(三极管)→半导体;2.示意一些二极管、三极管等电子元器件实物(或焊接板)让生观察,引起学生的学习兴趣,形成直觉表象。

学生活动:观察电子元器件实物,了解半导体的概念及特性。

(二)N型半导体和P型半导体

教师活动:用多媒体动画演示N型半导体和P型半导体的形成过程

学生活动:观察N型半导体和P型半导体形成过程的多媒体动画,了解电子、空穴的移动规律。

(三)PN结的形成

教师活动:演示PN结形成过程的多媒体课件,分析几个重要环节:扩散运动→复合运动→内电场→漂移运动→动态的结→PN结。

学生活动:观察PN结形成过程的多媒动画,理解PN结的形成原理。能力培养:培养学生的形象思维和逻辑思维能力 教学环节2:二极管

(一)二极管的结构、符号及外形

教师活动:解释二极管定义、示意二极管实物、展示二极管结构的多媒体动画。学生活动:观察二极管实物及其结构的多媒体动画,初步形成对二极管的感性认识。

(二)二极管的单向导电性

教师活动:做二极管的单向导通和反向截止的演示实验;出示实验原理图的多媒体动画,简析二极管导通和截止的原因。

学生活动:观察演示实验和多媒体动画,理解二极管正向导通和反向截止的真正含义。

(三)二极管的伏安特性曲线

教师活动:出示二极管伏安特性曲线的多媒体课件。简要解释曲线形成的原因。在学生理解的基础上的归纳三条结论:1.是一条非线性曲线。2.导通电压和死区电压的数值。3.IF随UF的变化关系。

学生活动:观察二极管伏安特性曲线的多媒体动画,理解其特点。

(四)常用二极管的参数、分类及型号

教师活动:讲述二极管的参数、演示二极管分类表格的多媒体动画、拿出各种类型的二极管实物让生观察。

学生活动:记忆二极管的参数,观察二极管分类表格的多媒体动画和实物,全面了解二极管。

能力培养:培养学生的观察能力、直觉判断能力和抽象思维能力。

三、课堂小结

教师和学生一起回顾半导体及二极管的有关知识,引导学生在理解的基础上总结出如下规律:

四、课堂练习

五、课后作业

教材中复习思考题第1、2、3、4、5、6、14题。【板书设计】 【教学后记】

电工电子技术及应用教案(2)

【课题编号】

2-07-02 【课题名称】

半导体三极管 【教学目标】

知识传授目标:

1.认识三极管实物、知道它的结构及特点;

2.牢记PNP型和NPN型三极管的图示符号和他们的文字符号; 3.解释三极管的放大原理和伏安特性曲线; 4.叙述三极管的主要参数。能力培养目标:

培养学生对新事物的认知能力和抽象思维能力

【教学重点】

重点:三极管的放大原理及特性曲线 【难点分析】

三极管的放大原理 【学情分析】

学生已学习了半导体、PN结等的知识,为学习三极管提供了前提。三极管的工作原理非常抽象,理论分析时,结合放大电路中载流子移动规律的多媒体动画和观察实验数值,加深学生的视觉感受和对知识的理解度,从而突破难点、掌握重点。【教学方法】

讲授法、实验法和演示法 【教具资源】

三极管放大电路演示实验一套和多媒体课件等 【课时安排】

2课时(90分钟)【教学过程】

一、导入新课

从家用电器到放大器再到三极管,引出本节三极管的内容;结合多媒体课件演示,激起学生的学习兴趣,集中学生的思维。

二、讲授新课

教学环节1:三极管的结构和符号

教师活动:示意三极管实物;投影两种类型的三极管结构示意图的多媒体动画。

学生活动:观察三极管实物,形成初步表象;观察三极管结构示意图多媒体动画,初步掌握其结构。

能力培养:培养学生的观察能力和对三极管的兴趣

教学环节2:三极管的电流放大作用

教师活动:1.结合多媒体动画,说明三极管放大的先决条件;从内部电子转移的角度简析三极管中各极电流和电压的形成过程和分配规律。2.结合三极管电流测试原理图的多媒体动画,演示一下实验结果。

学生活动:观察三极管电流分配电路的多媒体课件和演示实验结果,理解三极管中电流的 分配规律。

能力培养:培养学生的观察能力、直觉感知能力和逻辑思维能力 教学环节3:三极管的伏安特性曲线

教师活动:结合三极管特性测试电路的多媒体动画,讲解三极管输入、输出特性曲线的定义和曲线形成原理。

学生活动:

观察三极管特性测试电路的多媒体动画,理解三极管的输入、输出特性曲线的定义和曲线形成的原理及特点。

能力培养:培养学生的判断能力和抽象思维能力 教学环节4:三极管的参数、分类及型号

教师活动:1.结合三极管放大测试图的多媒体课件,分析三极管的各个参数。2.演示三极管的分类图表多媒体课件,讲述三极管的种类。

学生活动:观察三极管放大测试图和三极管分类表的多媒体课件,理解各参数的含义;记住各参数的符号,全面了解三极管。

能力培养:培养学生的归纳能力和鉴别能力

三、课堂小结

教师和学生一起回顾三极管的结构、放大原理、特性及参数等;引导学生归纳三极管的结构组成、三极管各极电流之间的关系以及三极管输入、输出特性曲线的特征;说出三极管的参数及种类等。

四、课堂练习

五、课后作业

教材中复习思考题第7、8、9、10、11、12、15题 【板书设计】 【教学后记】

电工电子技术及应用教案(3)

【课题编号】

3-07-03 【课题名称】

基本共射放大电路 【教学目标】

知识传授目标:

1.了解放大器的定义和种类;

2.掌握一般共射放大电路的原理图,熟悉电路中各器件的作用; 3.解释共射放大电路的工作原理,能画出其波形图

4.理解静态及静态工作点的概念,掌握静态工作点的简单计算,会画交、直流通路。能力培养目标:培养学生的绘画能力、计算能力和逻辑推理能力

【教学重点】

重点:基本放大电路图和静态工作点的计算 【难点分析】

难点:共射放大电路的工作原理 【学情分析】

放大器的工作原理比较复杂,单从理论上讲学生很难理解和掌握。教学中结合工作波形的多媒体动画,能激发学生的形象思维,降低理论难度。

静态工作点的作用很关键,教师要从放大器中无静态工作点时的工作情形,推理到设置工作点的必要性。结合多媒体动画演示,突破问题的关键点。【教学方法】

讲授法、演示法、练习法和推理法 【教具资源】

多媒体课件 【课时安排】

2学时(90分钟)【教学过程】

一、导入新课

联系家用电器,激起学生对放大器的求知欲;运用放大器的多媒体课件,引导学生的思维,集中学生的注意力。

二、讲授新课

教学环节1:基本放大电路的组成

教师活动:投影基本放大电路的多媒体动画

学生活动:观察放大电路的多媒体动画,初步掌握电路的组成,理解电路中各器件的作用。能力培养:培养学生的识图能力和绘画能力 教学环节2:静态工作点及其作用

教师活动:陈述静态及静态工作点的概念,结合放大器无静态工作点时的电路及工作波形的多媒体动画,分析放大器不正常的工作状态。

学生活动:观察多媒体动画,深刻理解放大器中设置静态工作点的必要性。能力培养:培养学生的识图能力和逻辑思维能力 教学环节3:放大器的工作原理 教师活动:结合放大电路和工作波形的多媒体动画,讲解放大器的工作原理。学生活动:观察放大电路和工作波形的多媒体动画,理解和掌握放大器的工作原理。能力培养:培养学生的观察能力、抽象思维能力和推理能力。教学环节4:静态工作点

教师活动:投影共射放大电路的直流通路的多媒体动画,讲解静态工作点的计算方法。学生活动:观察共射放大电路的多媒体动画,理解和掌握静态工作点的计算方法。能力培养:培养学生的逻辑思维能力和计算能力

三、课堂小结

教师和学生一起回顾基本放大电路的电路组成及特点,引导学生解释放大器的工作原理,说出静态和静态工作点的概念及其计算方法等。

四、课堂练习

五、课后作业

教材中复习思考题第16题; 【板书设计】 【教学后记】

电工电子技术及应用教案(4)

【课题编号】

4-07-03 【课题名称】

分压偏置共射放大电路 【教学目标】

知识传授目标:

1.掌握分压偏置共射放大电路的原理图,了解其稳定工作点的原理; 2.会画分压偏置共射放大电路的交、直流通路,会计算静态工作点; 3.了解放大电路的主要性能指标。【教学重点】

分压偏置共射放大电路中静态工作点的计算 【教学难点】

静态工作点的稳定原理 【学情分析】

分压偏置共射放大电路的静态工作点的稳定过程较复杂,采取多媒体动画演示能降低其理论难度,节省时间;有关静态工作点的计算,学生以前很少接触,采用多媒体动课件和讲练结合的方法,能吸引学生的注意力,逐步提高计算技能。【教学方法】

讲练结合法和演示法。【教具资源】

多媒体课件、实际放大电路的图纸或焊接板等 【课时安排】

2学时(90分钟)【教学过程】

一、导入新课

从固定偏置放大电路中工作点不稳定的角度出发,激起学生的思索和探究,集中学生的注意力,从而引出本节内容。

二、讲授新课

教学环节1:分压偏置共射基本放大电路图

(一)电路图

教师活动:投影分压偏置共射放大电路的多媒体动画。

学生活动:观察分压偏置共射放大电路图的多媒体动画,初步掌握它的电路结构和特点。

(二)稳定工作点的原理

教师活动:投影分压偏置共射放大电路图和直流通路的多媒体动画,分析其稳定工作点的过程。

学生活动:根据分压偏置共射放大电路图,试着画出它的直流通路,并了解稳定工作点的原理。

(三)静态工作点的计算

教师活动:投影分压偏置共射放大电路的直流通路的多媒体动画,导出静态工作点的计算公式。

学生活动:观察分压偏置共射放大电路的直流通路的多媒体动画,理解并熟练掌握静态工 作点的计算公式。

能力培养:培养学生的观察能力和计算能力 教学环节2:放大电路的交流性能分析

教师活动:出示放大电路的性能测试图多媒体课件,解释电压放大倍数、输入、输出电阻及交流通路的画法。

学生活动:观察放大电路性能测试图多媒体动画,理解并掌握各个参数,且试着画出交流通路

能力培养:培养学生的绘画能力和抽象思维能力

三、课堂小结

师生一起回顾分压偏置共射放大电路的原理图,引导学生说出稳定工作点的原理、交流电压放大倍数、输入电阻、输出电阻以及静态工作点的计算公式等,并提醒学生区别上节课中的固定偏置放大电路。

四、课堂练习

五、课后作业

教材中复习思考题第17题;

【板书设计】 【教学后记】

电工电子技术及应用教案(5)

【课题编号】

5-07-03 【课题名称】

射极输出器 【教学目标】

知识传授目标:

1.认识射极输出器的电路图,会画它的交、直流通路; 2.解释射极输出器的特点和用途。

【教学重点】

重点:射极输出器电路图及其特点 【难点分析】

难点:射极输出器的动态分析 【学情分析】

射极输出器是一种比较少见的电路,它的动态和静态分析比较复杂。但在这里不要求详细分析。由于学生有了共射放大器的分析基础,再结合多媒体课件演示,故能够理解和掌握本节内容。【教学方法】

演示法、讲授法 【教具资源】

多媒体课件 【课时安排】

1学时(45分钟)【教学过程】

一、导入新课

联系放大器的种类和实际应用电路的需求,引入射极输出器的概念;结合多媒体动画演示,激起学生的学习兴趣,集中学生的注意力。

二、讲授新课

教学环节1:射极输出器电路

教师活动:先后投影射极输出器的电路图及其交、直流通路的多媒体课件。

学生活动:先观察射极输出器的电路图,弄清电路的结构特点,然后试着画出交、直流通路,初步掌握其结构。

能力培养:培养学生的识图能力和绘画能力 教学环节2:射极输出器的动、静态分析

教师活动:投影射极输出器的交、直流通路的多媒体动画,分析静态工作点、电压放大倍数和输入、输出电阻等

学生活动:观察射极输出器的交、直流通路的多媒体动画,了解其动、静态的分析过程。能力培养:培养学生的抽象思维能力和推理能力 教学环节3:射极输出器的特点

教师活动:结合射极输出器在实际中的应用电路的多媒体课件,解释它的特点。学生活动:观察多媒体动画,牢记它的各个特点。能力培养:培养学生的归纳总结能力和记忆力

三、课堂小结:

教师和学生一起回顾射极输出器的电路图及其交、直流通路,引导学生在理解的基础上归纳其特点和用途。

四、课堂练习:

五、课后作业:

1.画出射极输出器的电路图和交、直流通路?

2.请写出射极输出器的特点和用途? 【板书设计】 【教学后记】

电工电子技术及应用教案(6)

【课题编号】

6-07-04 【课题名称】

多级放大电路; 【教学目标】

知识传授目标:

1.了解多级放大器的定义和它的电路组成;

2.掌握阻容耦合、变压器耦合和直接耦合三种多级放大器的电路图及其特点; 3.了解三种多级放大器的用途和放大原理。

【教学重点】

重点:阻容耦合、变压器耦合和直接耦合三种多级放大器的电路图及其特点。【难点分析】

难点:多级放大器的动态分析

【学情分析】

多级放大器种类较多,电路较复杂;采取多媒体动画演示,引导学生在比较鉴别中掌握它们的结构及特点;多级放大器的实际应用电路较多(如收音机电路、电视机电路等),可采取多媒体课件展示这些电路,使学生将理论与实践、抽象与具体有机结合起来,从而激发学习兴趣,掌握知识点。【教学方法】

讲解法、演示法和举例法 【教具资源】

三种多级放大电路和实际应用电路的多媒体课件 【课时安排】

2课时(90分钟)

【教学过程】

一、导入新课:

结合前面学习的单级放大电路,过渡到实际的电子线路大都是多级放大电路,从而引入本节内容。利用多媒体课件展示多级放大器电路图,激发学生的学习兴趣和好奇心,集中学生的注意力。

二、讲授新课:

教学环节1:多级放大器及其电路结构

教师活动:投影多级放大器的定义和电路结构的多媒体动画

学生活动:了解多级放大器的含义,观察电路组成结构的多媒体动画,对多级放大器电路有个初步认识。

能力培养:培养学生的对多级放大器的学习兴趣 教学环节2:三种多级放大器

教师活动:演示三种多级放大电路的多媒体课件,讲述它们的结构组成、特点及用途。学生活动:观察三种多级放大电路的多媒体课件,掌握它们的电路图及其特点。能力培养:培养学生的识图能力和绘画能力 教学环节3:多级放大电路的动、静态分析

教师活动:根据多级放大电路的多媒体课件简单进行动、静态分析。学生活动:观察多级放大电路的多媒体课件,掌握其电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等。

能力培养:培养学生的分析判断能力和抽象思维能力 教学环节4:多级放大器的实际应用电路

教师活动:展示多级放大器的实际应用电路多媒体动画。

学生活动:观察多级放大器的实际应用电路的多媒体动画,判断他们的种类,体会他们的真正用途,从而更好的完成学习任务。

能力培养:培养学生的观察能力和判断能力

三、课堂小结:

教师和学生一起回顾三种多级放大器的电路组成,引导学生归纳总结出它们各自的特点和用途,并说出其动、静态的情况。

四、课堂练习五:课后作业

1.分别画出阻容耦合、变压器耦合和直接耦合三种多级放大器的电路图,指出他们各自的特性和用途?

2.写出三种多级放大器的动、静态情况? 【板书设计】 【教学后记】

电工电子技术及应用教案(7)

【课题编号】

7-07-05 【课题名称】

放大电路中的负反馈 【教学目标】

知识传授目标:

1.知道反馈的概念和种类; 2.掌握反馈的类型及判断方法; 3.明确负反馈对放大器性能的影响。

能力培养目标:培养学生的分析能力和判断能力 【教学重点】

重点:反馈类型的判断及负反馈对放大器性能的影响。【难点分析】

反馈类型的判断方法。

【学情分析】

反馈的类型较多,判断方法比较复杂,学生很容易混淆。采用多媒体课件对每一种反馈类型的电路进行演示,能使学生在分析、比较和鉴别中加深理解和掌握,【教学方法】

讲解法、演示法、比较鉴别法 【教具资源】

反馈电路的多媒体课件 【课时安排】

2课时(90分钟)

【教学过程】

一、导入新课

联系实际应用中带反馈的放大电路(如电视机中的场扫描电路、收音机中的自动增益控制电路等)引入本节内容;利用多媒体动画演示,增强学生的视觉感受,激发学生的学习兴趣。

二讲授新课

教学环节1:反馈的基本概念

教师活动:出示反馈放大器方框示意图的多媒体动画,解释反馈及负反馈的概念。学生活动:观察反馈放大器方框示意图的多媒体动画,理解和掌握反馈的定义。能力培养:培养学生的观察能力和感知能力 教学环节2:反馈类型及判断方法

教师活动:结合多个反馈电路的多媒体动画,讲述反馈的类型及判断方法。学生活动:根据反馈电路的多媒体动画,初步掌握各个反馈类型及其判断方法。能力培养:培养学生的分析能力和判断能力 教学环节3:负反馈对放大器性能的影响

教师活动:出示负反馈对放大器性能的影响的多媒体课件。学生活动:根据多媒体动画,理解负反馈的真正意义所在。能力培养:培养学生的分析能力和概括能力

三、课堂小结 师生一起回顾反馈的定义及反馈类型,引导学生总结出反馈类型的判断方法及负反馈对放大器性能的影响。

四、课堂练习

教师可出示一些反馈电路的多媒体动画练习题,让生分析和判断。

五、课后作业

教材中复习思考题的第18题

【板书设计】 【教学后记】

电工电子技术及应用教案(8)

【课题编号】

8-07-02 【课题名称】

二极管和三极管的简易检测 【教学目标】

知识传授目标:

1.认识二极管和三极管实物;

2.能根据管壳极性标记和管脚排列,判断出二极管和三极管的极性; 3.会用万用表判别二极管的管脚极性及质量; 4.会用万用表判别三极管的管型及管脚。能力培养目标:

培养学生的辨别能力和动手操作能力,提高学生的技能水平。【教学重点】

重点:用万用表测量二极管和三极管 【难点分析】

难点:用万用表测量三极管的集电极 【学情分析】

本节课是实践课,学生的兴趣较高,对用万用表测量二极管和三极管感到很新奇。教学过程中充分运用实践测量和多媒体课件展示,能激发学生的学习兴趣;万用表判断三极管的集电极较难理解,教师结合三极管的放大原理及多媒体动画,能降低难度,突破难点。【教学方法】

实践法、讲授法、演示法和讨论法 【教具资源】

二极管、三极管检测练习板1块;万用表1只;100kΩ电阻器1只。【课时安排】

2学时(90分钟)

【教学过程】

一、导入新课:

根据二极管和三极管的质量及管脚的判断,在放大器应用中的重要意义,引出本节内容。结合具体实物和多媒体动画演示,能激发学生的学习兴趣,集中学生的注意力。

二、讲授新课:

教学环节1:二极管的管脚及极性的判别

(一)根据管壳极性标志符号判别

教师活动:投影各种二极管外型的多媒体动画;拿出二极管实物,讲解判断二极管极性的方法。

学生活动:观察二极管多媒体动画和实物,初步掌握二极管极性的简单判别方法。

(二)万用表判别二极管的管脚及极性

教师活动:投影万用表判别二极管的方法步骤的多媒体动画和二极管、三极管检测练习板的多媒体动画。示范测量方法。

学生活动:1.观察多媒体动画,熟记万用表测量二极管的方法步骤。2.实践用万用表测量二极管的极性及质量:按练习板上二极管的编号顺序,用万用表测二极管的正、反向电阻(RAB 及RBA);判别二极管的管脚极性(+、-);判别二极管的质量(好、差、短路或断路)。将测量值及结论填入表格中。

能力培养:培养学生的判断力和动手操作能力 教学环节2:三极管的判别

(一)根据三极管的管脚排列方式判别三极管的电极

教师活动:投影几种不同排列方式的三极管的多媒体课件,说明判别方法。学生活动:观察多媒体课件,掌握判断三极管极性的规律。

(二)万用表判别三极管的管脚及管型

教师活动:投影万用表测量三极管管脚的方法步骤的多媒体动画;示范测量方法。学生活动:1.观测多媒体课件,熟记用万用表测量三极管的具体步骤。2.动手实践,按练习板上三极管的编号顺序,用万用表判别三极管的基极和管型进而判断集电极,并将结论记入表格中。

能力培养:培养学生的分析判断能力和动手操作能力

三、课堂小结:

师生一起回顾二极管的极性及质量的判别和三极管的管脚及管型的判别两种方法,引导学生归纳总结出判断的方法和步骤。

四、课堂练习

五、课后作业

实验报告单一份 【板书设计】 【教学后记】

电工电子技术及应用教案(9)

【课题编号】

9-07-03 【课题名称】

分压偏置共射放大电路的测试 【教学目标】

知识传授目标:

1.学会组装和调试分压偏置单管放大电路; 2.掌握静态工作点的调整与测试方法;

3.了解静态工作点对放大器输出电压幅度与波形的影响。能力培养目标:

培养学生的观察能力和动手操作能力,提高学生的学习兴趣和技能水平。【教学重点】

重点:静态工作点的调整与测试。【难点分析】

难点:静态工作点的调整。【学情分析】

本节课属于实践课,学生对这种课有着极大的热情而又感到很陌生,因为学生一般动手的机会较少。所以,要完成本节课的学习任务,难度较大。采用现场教学法和多媒体动画演示,能增加学生的直接感觉和视觉享受,从而解决关键点,降低难度,较好的完成学习任务。【教学方法】

实践法、讲授法、演示法和现场教学法。【教具资源】

低频信号发生器1台; 示波器1台; 电子毫伏表1只; 12 V稳压电源1台; 万用表1只;

电阻、电容、3DG6三极管器件若干。【课时安排】 2课时(90分钟)【教学过程】

一、导入新课:

联系实际应用中测试和调整放大电路的静态工作点的重要性和普遍性,引起学生对本节课的兴趣,激起他们的求知欲望。

二、讲授新课

教学环节1:调整静态工作点,观察静态工作点对输出电压幅度的影响

教师活动:投影单管分压偏置共射放大电路实验图的多媒体动画,介绍静态工作点的调试和测量方法。

学生活动:根据多媒体课件中单管分压偏置放大电路实验图,组接电路,检查无误后接通电源。然后实践测量静态工作点和交流信号的变化,并将结果记入表格中。

能力培养:培养学生的分析能力、观察能力和动手操作能力

教学环节2:观察电路在非正常情况下的输出波形,理解各器件的作用 教师活动:投影单管分压偏置共射放大电路实验图的多媒体课件,并设置几个故障点。学生活动:根据老师的要求,分别判断故障现象,进一步理解放大电路中各器件的作用。能力培养目标:培养学生的分析判断能力和实际操作能力 教学环节3:研究静态工作点与输出波形失真的关系

教师活动:投影单管分压偏置共射放大电路实验图的多媒体课件,并提出通过改变RP来观察输出波形的变化。

学生活动:根据多媒体动画中教师的要求,进行实验观察,从而进一步理解静态工作点的重要作用。

能力培养:培养学生的观察能力、分析能力和实践能力

三、课堂小结

教师和学生一起回顾分压偏置共射放大电路中静态工作点的测试过程,引导学生总结出调整和测试静态工作点的方法步骤以及静态工作点对输出信号有哪些影响。

四、课堂练习

篇5:《电工电子》第2周教案

一、开头部分

【教学目的与要求】

1.了解晶体三极管的结构、分类、符号; 2.掌握晶体三极管的放大条件。【教学重点】

晶体三极管的放大条件; 【教学难点】

电流放大内、外部条件; 【教具、参考资料及课件】

《电工电子技术》,PPT 【课型】

基础课 【教学方法】

理识一体化

二、教学内容

【导入新课】

首先复习二极管的结构及导电特性:

①什么是PN结?答:把P型结半导体和N型结半导体制作在同一硅片或锗片上,所形成的交接面。

②PN结具有什么特性?答:单向导电性

③二极管与PN结有什么关系?答:PN结用外壳材料封装起来,并加上电极引线就形成了二极管。P区接阳极,N区接阴极。

④二极管的导电性是否与PN结一样?答:是

其次,让同学们考虑:半导体二极管内部只有一个PN结,若在半导体二极管P型半导体旁边再加一块N型半导体,或在N型半导体旁边再加一块P型半导体,会得到一个什么样的器件。

【讲授内容】

一、概述

1.三极管:电流控制电流的半导体器件,其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,即可以通过小电流控制大电流,也用作无触点开关。2.三极管的结构

3.图形符号:

二、三极管的放大

1.三极管工作放大状态的条件是:发射结正偏,集电结反偏。

2.当集电极(N)电压高于基级(P)电压时,基级和集电极构成的pn结是反向的,此时叫集电极反偏;

当基级(P)电压高于发射极(N)电压时,基级和发射极构成的pn结是正向的,此时叫发射极正偏;

当三极管的发射极正偏,集电极反偏时,三极管工作在放大状态; 3.放大原理:

1、发射区向基区发射电子

电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。

2、基区中电子的扩散与复合

电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。

3、集电区收集电子

由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。

4、理解

首先,你要明白三极管有电流放大作用:集电极电流=基极电流 * 三极管的放大倍数。

其次,你要明白三极管处于放大状态的要求:C-E之间加上反向电压,叫加工作电压。B-E之间加上正向电压,叫加偏置电压,偏置电压只需很低的电压。最后还要明白导通的三极管三个电极的电流:基极电流流过基极和发射极。集电极电流流过集电极和发射极。因为基极电流和集电极电流都流过发射极,所以发射极电流等于基极电流+集电极电流。三个电极的电流方向都由发射极的箭头指示出来,总共只有两个方向。【课堂小结】

复习第一学期内容,重点复习二极管,引出三极管知识的讲解。【巩固练习及作业布置】

三、教学反思

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