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电工与电子技术基础教案

电工与电子技术基础教案公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-电工与电子技术基础授课班级:授课教师:2资讯要解决这个任务,需要首先明确:1、变压器的基本结构;2、变压器内部线圈产生感应电动势,由此产生初次级电压,与匝数的关系。

3、推导出电压变换、电流变换、阻抗变换。

一、变压器的基本结构1、常用变压器举例:2、变压器的基本结构(1)变压器的主体构造铁心是变压器的主磁路,由铁芯柱(柱上套装绕组)、铁轭(连接铁芯以形成闭合磁路)组成,为了减小涡流和磁滞损耗,提高磁路的导磁性,铁芯采~厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。

绕组绕组是变压器的电路部分,采用铜线或铝线绕制而成,原、副绕组同心套在铁芯柱上。

为便于绝缘,一般低压绕组在里,高压绕组在外,但大容量的低压大电流变压器,考虑到引出线工艺困难,往往把低压绕组套在高压绕组的外面。

(2)变压器的工作原理•与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组用U1 ,I1,E1,N1表示;•与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组?? 用U2,I2,E2 ,N2表示;•同时交链一次,二次绕组的磁通量的相量为 Fm,该磁通量称为主磁通;20变压器原理图交变磁通同时与原、副绕组交链,在原、副绕组内感应电动势。

dtd Ne u dtd Ne u φφ222111;-=≈-=≈153 计划与决策布置任务:变压器的电压变换、电流变换、阻抗变换作用计划与决策:1、通过初次级线圈所产生的感应电动势与电压的关系:11e U -=,22e U -=,求出初次级线圈电压的关系;2、不计能量损失,根据能量守恒,221I U I U =,求出初次级线圈电流的关系;3、由关系式ZI U =,求出初次级线圈阻抗之间的关系。

154 实施与检查 1、21212121N N tN tN e e U U =∆∆Φ-∆∆Φ-==; 2、1212212211N N U U I I I U I U ==→=; 3、22221122121221121n N N I I U U Z Z I Z I Z U U ===→=15教学过程教学内容方法手段时间1组织教学与任务导入1.清点人数、组织秩序、分组做好。

2.导入工作任务在电子线路中,常用到半导体材料制成的半导体器件,如二极管、三极管、晶闸管等。

今天我们来研究如下问题:晶体二极管、晶闸管的工作特性52资讯要解决这个任务,需要首先明确:1、何为半导体器件、半导体器件的基本结构2、晶体二极管的结构、晶闸管的结构。

一、变压器的基本结构1、常用半导体器件举例:2、导体、绝缘体和半导体导体导电性能良好。

例如:铜、铁、金、银。

绝缘体几乎不能导电。

例如:塑料、玻璃、橡胶、陶瓷。

半导体导电性能介于导体和绝缘体之间。

例如:硅、锗。

3、本征半导体的导电特性本征半导体纯净的具有晶体结构的硅、锗等半导体。

热敏性:当环境温度升高时,导电能力显着增强光敏性:当受到光照时,导电能力明显变化掺杂性:纯净的半导体中掺入微量某些杂质,导电能力明显改变。

4、本征半导体的结构20共价键中的两个电子,称为价电子。

5、杂质半导体掺入少量杂质15(1) N 型半导体(电子型半导体)形成:向本征半导体中掺入少量的 5 价元素特点:(a)含有大量的电子——多数载流子(b)含有少量的空穴——少数载流子(2) P 型半导体(空穴型半导体)形成:向本征半导体中掺入少量的 3 价元素特点:(a)含有大量的空穴——多数载流子(b)含有少量的电子——少数载流子二、PN结(1) PN 结的形成PN结外加正向电压:PN结外加反向电压:(实际电路验证)将一个PN结合一个发光灯泡串联与电路中,分别正、反两个方向连接PN结,看灯泡的发光情况。

三、晶体二极管1、晶体二极管的结构和分类1)基本结构2)分类•按PN结结构分:点接触型和面接触型•按基片材料分:硅二极管和锗二极管•按用途分:整流二极管、稳压二极管、发光二极管等。

3)二极管的伏安特性二极管电压与电流的关系(通过实验电路来验证:将一个硅管和锗管分别连接与电路中,慢慢增大电源电压,观察等在什么电压值下会开始发光)四、晶闸管1、基本结构:四层半导体,3个PN 结2、工作原理:(a) 晶闸管导通条件 u A > 0 , u G > 0(b) 晶闸管导通后控制极将失去作用 (c) 晶闸管截止条件H A I i ≤或3 计划与决策布置任务:1)验证晶体二极管的工作特性:单向导电性 2)验证晶闸管的工作特性计划与决策: 1)①明确晶体二极管的阴极和阳极;②将晶体二极管和一个灯泡串联于一个电源电路中,先将二极管正向连接,然后慢慢增大电源电压,观察灯泡的发光情况;③然后将二极管反接,观察灯泡的发光情况。

④记录相应的电压值和灯泡的发光情况。

15A 0u ≤程手段间1组织教学与任务导入1.清点人数、组织秩序、分组做好。

2.导入工作任务通过二极管的整流电路,可以将交流电变换成脉动的直流电。

今天我们来研究如下问题:二极管的整流电路52资讯要解决这个任务,需要首先明确:1、各种整流电路的电路组成;2、整流过程。

3、相应参数的计算。

一、单相半波整流电路1.电路V:整流二极管,把交流电变成脉动直流电,设为理想二极管,管压降为0V;T:电源变压器,把v1变成整流电路所需的电压值v2。

2.工作原理设v2为正弦波,波形如图(1)v2正半周时,A点电位高于B点电位,二极管V正偏导通,则v L≈v2;(2)v2负半周时,A点电位低于B点电位,二极管V反偏截止,则v L≈0。

由波形可见,v2一周期内,负载只用单方向的半个波形,这种大小波动、方向不变的电压或电流称为脉动直流电。

上述过程说明,利用二极管单向导电性可把交流电v2变成脉动直流电v L。

由于电路仅利用v2的半个波形,故称为半波整流电路。

3.参数计算二极管上的平均电流LVII=二极管上承受的最高电压22UURM=输出电压平均值2022245.02)(21UUtduUo===⎰πωππ二、二极管单相全波整流电路1.电路如图V1、V2为性能相同的整流二极管;T为电源变压器,作用是产生大小相等而相位相反的v2a和v2b。

2.工作原理设v2为正弦波,波形如图(1)v1正半周时,T次级A点电位高于B点电位,在v2a作用下,V1导通(V2截止),i V1自上而下流过R L;(2)v1负半周时,T次级A点电位低于B点电作用下,V2导通(V1截止),i V2自上而下流过R L;可见,在v1一周期内,流过二极管的电流i V1、i V2 叠加形成全波脉动直流电流i L,于是R L两端产生全波脉动直流电压v L。

故电路称为全波整流电路。

3.参数计算二极管上的平均电流LVII21=二极管上承受的最高电压222UURM=输出电压平均值2229.022)(1UUtduUo===⎰πωππ三、二极管单相桥式全波整流电路1.电路152. 工作原理(1)v 2正半周时,如图(a )所示,A 点电位高于B 点电位,则V 1、V 3导通(V 2、V 4截止),i 1自上而下流过负载R L ;(2)v 2负半周时,如图(b )所示,A 点电位低于B 点电位,则V 2、V 4导通(V 1、V 3截止),i 2自上而下流过负载R L ;3.整流波形 如上图4.负载和整流二极管上的电压和电流 (1)负载电压V L 2L 9.0V V =(2)负载电流I L L2L L L 9.0R V R V I ==(3)二极管的平均电流I V L V 21I I =(4)二极管承受反向峰值电压 2RM 2V V =3 计划与决策布置任务:单相半波、全波、桥式整流电路的电路构成、整流原理、电路参数。

计划与决策根据教材讲解,归纳总结,单相半波、全波、桥式整流电15NPN型结构及符号 PNP型结构及符号各区制造时的结构特点,以NPN型为例,如下图所示:二、晶体三极管的主要参数1、电流放大倍数(1) 共发射极直流电流放大系数β≈I C / I B(2) 共发射极交流电流放大系数 b = DiC / DiB(3)共发射极电流分配I E =I C+ I B,2、极间反向电流(1) 集电极基极间反向饱和电流I CBO,O ——(发射极)开路(2) 集电极发射极间的反向饱和电流I CEOCBOCEO)1(IIβ+=3、极限参数(1) 集电极最大允许电流I CM(2) 集电极最大允许功率损耗P CM = i C v CE(3) 反向击穿电压V(BR)CEO 、V(BR) EBO、V(BR)CBO三、晶体三极管的输入/输出特性曲线1、输入特性曲线当V CE为常数时,输入特性曲线是描述输入端口电流i B随端口电压v BE变化的曲线。

改变参变量V CE的值,得到一组曲线,如图所示。

2015iB= f (vBE)|vCE =常数当参变量V CE增大时,曲线向右移动,或者当v BE一定时,i B随V CE的增大而减小V CE在0~内变化时,集电结正偏,BJT工作在饱和模式。

在v BE一定时,随V CE减小,饱和程度加深,导致i B迅速增大,即曲线向左移动较大。

V CE大于时,集电结反偏,BJT工作在放大模式。

i B几乎不随V CE而变化。

实际上,i B随V CE增大而略有减小,即曲线向右略有移动。

2、输出特性曲线指当基极电流i B为常数时,输出电路中集电极电流i C与集-射极电压v CE之间的关系曲线。

i C = f (v CE)| iB =常数输出特性三个区域的特点:A。

放大区:发射结正偏,集电结反偏。

i C平行于v CE轴的区域,曲线基本平行等距。

即:I C=bI B , 且 D i C=bD i BB。

饱和区:发射结正偏,集电结正偏。

i C受v CE显着控制的区域,该区域内v CE的数值较小。

即:v CE<v BE,bIB>I C,饱和压降v CE?。

C。

截止区:v BE< 死区电压,I B=0 ,I C?03计划与决策布置任务:1)晶体三极管的输入特性曲线v BE/Vi B0 0.5v CE=0V0.70.3V10V和总结。

2.通过计算法调整静态工作点。

社会能力目标 1. 劳动组织、勇于承担、展现自我;2. 善于聆听与沟通、有团队协作意识。

3. 有责任心,始终保持积极向上的学习态度。

教学准备PPT课型新授课授课课时2课时教学过程教学内容方法手段时间1组织教学与任务导入1.清点人数、组织秩序、分组做好。

2.导入工作任务放大电路的分析方法,有图解分析法和计算法,其中计算法是定量的分析计算电路中的各个参数,是最重要和必须掌握的分析方法。

今天我们来研究如下问题:计算共射级放大电路中的静态工作点、输入、输出电阻和电压放大倍数。

52资讯要解决这个任务,需要首先明确:1、晶体三极管共射极放大电路的组成及各部分作用;2、直流通路和静态工作点的计算;3、交流通路和β小信号模型,输入、输出电阻,电压放大倍数的计算。

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