三极管放大电路范文

时间:2023-09-27 14:49:19

三极管放大电路

三极管放大电路篇1

(安徽工程大学电气工程学院,安徽 芜湖 241000)

【摘 要】单管共射放大电路静态工作点Q会随着温度变化而发生变化,从而影响放大电路的正常工作。从三极管输入特性曲线出发,采用图解和理论相结合的方法,分析静态工作点自稳定放大电路,使学生更加直观的理解。

关键词 静态工作点;输入特性曲线;自稳定放大电路

基金项目:安徽工程大学本科教学质量提升计划项目(2014jxxm46,2011xjy25,2013jcjxzz03)。

作者简介:袁一鸣(1982—),女,安徽青阳人,安徽工程大学,讲师,研究方向为信号分析与处理。

0 前言

我们知道,温度变化会引起单管放大电路静态工作点的变化,从而会导致放大信号的失真,共射放大电路静态工作点的稳定是教学上的一个难点,有的教材从纯理论角度推导[1],有的教材从输出特性曲线和理论分析角度[2]我在教学过程中发现对于这两种方式的阐述,有时候学生理解起来觉得有点儿困难。经过几年教学的总结反思,发现如果从输入特性曲线和理论相结合的角度来分析这个单管放大电路静态工作点的稳定,学生比较容易接受和理解。

1 基本共射极放大电路直流通路以及静态工作点确定

静态分析是在直流通路中进行,基本共射极放大电路直流通路如图1所示,其静态工作点:

2 三极管的输入特性曲线

输入特性曲线是描述三极管在管压降uCE保持不变的前提下,基极电流iB和发射结压降uBE之间的函数关系。而该输入特性曲线会随着温度的升高左移,如下图所示是NPN三极管在20℃和50℃的输入特性曲线。从这个特性曲线上来看,当温度升高时,uBE是减小的,一般温度每升高1℃,uBE约下将2mV-2.5mV[3-4],根据公式(1),当uBE下降时,IB会增大。从另一个角度看,温度升高,晶体管放大系数β也会增大,这样一来,由公式(2)IC势必会增大,整个晶体管静态工作点就发生变化。现在就想办法改进电路,让静态工作点降下来,即让IB、IC变小,这个时候讨论让IB变小需要在输入特性曲线温度改变后(比如50℃曲线)上进行讨论,从B点降到C点,让IB变小,意味着uBE也需要减小,这个时候需要改进基本放大电路,使IB降下来。

3 静态工作点自稳定放大电路的设计

倘若我们的基本共射极放大电路直流通路改进成图3所示,在选择元器件时,使得I1≈I2,这个时候,基极电位

(3)

从(3)可以看出,基极电位几乎仅仅取决于RB1和RB2对UCC的分压,而与温度无关,假设温度从20℃上升到50℃,IB、IC增加,IE也随之增加,射极电位UE升高,由于UBE=UB-UE,UB几乎处于稳定,则UBE减小。这个时候回到图2看温度50℃时候输入特性曲线,uBE下降了,IB也降下来了,则IC也会随之下降,从定性的角度来分析,静态工作点相对的自动稳定了。

4 注意事项

在教学的过程中,我们求解静态自稳定放大电路静态工作点中的IC往往使用的是如下公式:

(4)

这个时候有的同学就根据公式(4)理解成,UBE减小,则IC会增大呀,跟前面分析的会有矛盾啊,实际上出现这种理解的偏差还是因为对三极管输入特性曲线了解不够透彻,我们再回到图2,我们可以假设这样一个过程,一开始在温度升高之前,工作点是在A点,当温度升高后,由于曲线左移,工作点移到B点,这个时候如果电路不加以改进,IB是升高的,改进电路后,则工作点移到了C点,得到的结果就是IB降下来了,也就达到整个静态工作点稳定的目的,公式(4)仅仅是我们计算IC的一种方法,它并不能反应整个工作点自稳定的本质过程。

5 小结

在模拟电路的学习过程中,学生经常会觉得难以掌握,在教学过程中可以结合最原始、最本质的特性曲线,采用图解和理论相结合的方式,直观、全面地对这些知识点加以阐述,做深入透彻的解析,提高模拟电路教学质量。

参考文献

[1]秦增煌.电工学[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]陈星弼,张庆中.晶体管原理与设计[M].北京:电子工业出版社,2007.

[4]Richard R. Spencer, Mohammed S. Ghausi, 电子电路设计基础[M].北京:电子工业出版社.

三极管放大电路篇2

共发射极放大电路有两种基本形式:串联式共发射极放大电路(以下简称为“串联式电路”);分压式共发射极放大电路(以下简称为“分压式电路”)。

2共发射极电路的应用方法

分压式电路的主要作用是用来对小信号进行放大,其突出的优点是能够利用放大电路所建立的电流负反馈来稳定静态工作点,从而减小干扰特别是温度变化对放大电路工作状态的影响。要求电路处于线性工作状态,同时,偏置电路一经确定,电路的工作状态也就确定了,几乎与三极管的电流放大倍数无关,电路能够稳定地工作。这种电路通常用于信号的放大,它的增益高,输出信号功率可以从多个途径控制,如改变偏置电路元件的参数,更换三极管、改变供电电源的电压等。在信号产生电路中用到的三极管放大电路也是采用的分压式电路结构,利用放大管的非线性放大特性和这种电路的自给偏置效应自动调整环路增益,从而提高振荡电路振荡幅度的稳定性。对于主要目的是实现信号的传输与控制的,通常采用串联式电路。输入的信号是大信号,即足以使三极管工作在饱和或截止两种状态的信号。串联式电路无稳定静态工作点的优势,其偏置电路的设置通常使放大电路的初始状态为截止,在开关信号作用的时候,三极管会由初始的截止状态迅速越过放大区而进入饱和状态,三极管的这种工作状态称之为开关工作状态。例如图3所示的无触点式电子闪光器电路中,接通转向灯开关2,电源为三极管VT1的基极提供两路电流,使VT1饱和导通,其管压降UCE1很小,致使三极管VT2截止,截止的VT2又导致VT3无基极电流,VT3也截止。截止的VT2、VT3如同开关的断开,不能为转向信号灯提供电流,而VT1的导通电流很小,故转向信号灯很暗。在VT1饱和导通的同时,电源在通过R1为电容C充电,使VT1的基极电位下降,当其电位低到使VT1的发射结电压低于所需正偏电压时,VT1截止。于是VT2通过R3得到基极偏置电压而饱和导通,VT3亦饱和导通,转向灯得电点亮。在VT1截止阶段,电容C通过R1、R2放电。随着电容C放电电流的减小,VT1基极的电位又逐渐升高,当高于其发射结正偏电压时,VT1又饱和导通,VT2、VT3又截止,转向灯又熄灭。随着电容充电与放电的不断进行,VT1的工作状态在饱和与截止之间交替变换,使转向灯闪烁。

3结语

在大信号作用下的三极管作为开关元件使用,串联式电路就明显优于分压式电路。这从两种电路的输入电阻就可以见分晓:利用其微变等效电路,设Ri1、Ri2分别为串联式电路和分压式电路的输入电阻,则:Ri1=RB∥rbe1,Ri2=RB1∥RB2∥rbe2,通常RB比RB1大一个数量级,在同样的大信号驱动下,rbe1获得的电流变化量比rbe2大些,亦即串联式电路的三极管的基极电流变化大些,使三极管从截止状态向饱和状态转换的可靠性高些,特别是在分压式电路去掉旁路电容CE时,此时Ri2=RB1∥RB2∥[r-be2+(1+β)RE],分压式电路三极管的基极电流的变化量更小,分压式电路开关状态转换的可靠性就更低,也就是说,在大信号下,实现信号的传输与控制往往使用串联式电路。

三极管放大电路篇3

我们结合模拟电路中的控制驱动原理,利用晶体三极管饱和导通和截止作为开关控制信号,从驱动保护、抗干扰等方面进行优化设计,设计了一种输入脉宽可调信号的两路驱动保护电路。该电路具有快速精确、高性能、小型化、实用性等特点,可满足一些军事、工业自动控制系统需求。

设计原理与总体结构

该驱动控制电路分为输入级电路、放大级电路、驱动电路与保护电路。其中,输入级和放大级电路由两路相同晶体管开关电路构成,驱动电路由两路集电极开路驱动输出,保护电路主要利用稳压二极管的限幅功能,电路采取双电源供电模式。其电路原理框图如图1所示。

控制信号为高电平时,输入级开关三极管工作,但放大级开关管不工作,电路输出无驱动能力;控制信号为低电平时,输入级开关三极管不工作,但放大级开关管工作,电路输出有驱动能力。电路工作输入与输出时序图如图2所示。

电路设计

由电路原理框图看出电路分为输入级电路、放大级电路、驱动电路与保护电路,下面对各部分进行详细介绍。

1输入级电路

输入级,由控制信号控制两路相同信号的输入,两路信号每次只有一路有输入信号,不同时输入。输入信号为一定幅值的方波,当控制信号为高电平。输入信号为高电平时,三极管V1和V2的基极电流Ib1,2=(Vcon-VBE1)/R1,集电极能提供的最大电流IcMAX1,2=Vin1/R3,选择合适参数的三极管,使得βIb1,2>IcMAX1,2,V1和V2都处于饱和导通状态,V1、V2的集电极为低电平;当控制信号为低电平,

V1和V2处于截止状态,则两个输入信号分别通过电阻R3、R4加到放大级三极管的基极。

2放大级电路

放大级,对两路输入信号两次放大后送给两个驱动级电路。当控制信号CON为低电平,输入信号IN1、IN2在高电平期间,三极管V3和V4的基极电流Ib3,4=(Vin1-VBE3)/R3,集电极能提供的最大电流IcMAX3,4=(VCCVBE5)/R9,选择参数合适的三极管,使得βIb3,4>IcMAX3,4,V3、V4处于饱和导通状态。同理,V5、V6的基极电流Ib5,6=IcMAX3,4-VBE5/R11,V5和V6集电极能提供的最大电流IcMAX5,6=(VCC-VEE-VBE7)/R13。其中,三极管V7是驱动输出级的管子,选择参数合适的三极管,使得βIb5,6>IcMAX5,6,V5、V6饱和导通。当控制信号CON为低电平,输入信号为低电平时,放大级的四个三极管都截止。

3驱动及保护电路

当控制信号Con为电平,输入信号IN1、IN2在高电平期间,驱动级三极管V7、V8具有驱动能力,可将两个三极管的集电极外接负载至电源进行驱动控制。

保护电路由二极管V10、V11,电阻R17、R18,稳压管V12、V13和三极管V9构成。当V9导通时,V9导通压降VBE9=VON,稳压管的电压降为VZ,二极管导通压降为VON,电阻R18的电压降VR18约为(Von/R17)R18,此时输入端的信号幅度VX大约为:

VCC+VR18+VZ+VBE9+VON,所以当输出

1或2端由于接感性负载,会产生瞬时反向感应电动势而使其电压上升。当高于Vx时,V9导通,实现限幅功能,保护V7、V10。

验证测试与分析

当输入信号VIN的幅度为12V时,对电路各部分进行电路模拟仿真。采用Cadence的CaptureCIS仿真软件Orcad在计算机上进行模拟仿真,仿真结果如图6所示。

采用模拟电路参数测试的基本方法对样片电路的驱动输出信号等进行测试。将设定的脉冲信号加到输入端IN1,在输出1端加上负载,用示波器测试输出1端的输出幅度,即输出高电平与低电平的电压差;测试输出高电平上的尖脉冲幅度,即输出高电平到输出尖峰的最大值的差。输出幅度与限幅电压实际测试图如图7所示。

从驱动电路仿真验证结果和电路实际测试结果看出,与输入输出时序关系一致,测试参数满足设计指标要求,达到了设计的预期目标。

结论

三极管放大电路篇4

关键词:Multisim;太阳能草坪灯电路;开关电路;仿真

1 概述

随着人们生活不断提高,太阳能电子产品越来越受到人们的关注。太阳能草坪灯是一种绿色能源灯具,具有较好的节能和环保。太阳能草坪灯主要由太阳能电池、蓄电池、控制电路、LED灯等部件组成。其在有光照射下,通过太阳能电池将电能存储于蓄电池,在无光情况下,通过控制器将蓄电池电能送入负载LED中。太阳能草坪灯主要用于公园草坪、花园别墅。

NI Multisim是当前流行的EDA仿真软件,其主要实现电子器件、线路的仿真与测量,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。使用NI Multisim,可以创建具有完整的可靠的电路图,并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助可靠的SPICE分析和虚拟电器元件,对电路设计进行的迅速验证,从而缩短验证时间。

2 太阳能草坪灯工作原理

2.1 太阳能草坪灯电路结构

以光敏电池为光敏器件的太阳能草坪灯电路如图1所示。所谓以光敏电池为光敏器件是指利用太阳能电池本身的光感特性,即有光太阳能电池输出电压,输出端呈现高电平;当无光时,太阳能电池没有电压输出,输出端出现低电平。

该电路主要由蓄电池充电电路、开关电路、驱动电路组成。充电电路由太阳能嗲吃哪行V1、二极管D1、蓄电池V2构成;开关电路由三极管Q1和电阻R2构成;驱动电路由三极管Q2组成。

2.2 电路工作原理

在图1中,当有光照射时,相等于开关S1闭合,连接6点。此时三极管Q1基极出现高电位,Q1三极管导通(集电极与发射极导通),Q1三极管处于饱和区,通过R2电阻的电流将全部通过Q1三极管的集电极向发射极接地,而流向Q2三极管基极电流几乎为零,所以Q2三极管截止,即Q2的集电极和发射极无电流,负载LED1无电流,停止工作。

同时太阳能电池产生的电能通过D1二极管一部向蓄电池V2充电,另外一部分通过R2电阻、Q1集电极、Q1发射极接地。由于蓄电池内阻远小于R2电阻,所以太阳能电池产生的电能几乎流向蓄电池V2。

当无光照射时,相等于开关S1断开。此时三极管Q1基极出现低点位,Q1三极管截止(集电极与发射极截止),Q1三极管处于截止区,通过R2电阻的电流将全部通过Q2三极管的基极向发射极接地,所以Q1三极管处于放大区,即Q1的基极电流和集电极电流成β倍关系,负载LED1正常工作。

3 电路参数分析与仿真

3.1 驱动电路参数分析

构建如图1的光敏电池的太阳能草坪灯,其要实现发光二极管LED(额定电压3v,额定功率3w)的正常工作。Q1作为开光管白天处于集电级反偏发射极正偏的饱和区,晚上处于集电级反偏发射极正偏的饱和区。Q2(β=100)作为放大管处于放大区,UBE=0.7V。

可知:

I1=P/U=1A

I1=β×I2

求得:I2=10mA

在晚上流经R2的电流全部流向VT2,所以有:

U蓄-UBE/R2=I2

R2=(U蓄-UBE)/I2

求得:R2=430Ω

然而在实际生活中UBE≥0.7V,故R2电阻取400Ω较合适。

3.2 晶体管开关电路分析

按驱动电路分析,Q1的集电极电位高于0.7V驱动LED点亮;当VT1的集电极电位低于0.7时,LED熄灭。为了保证电路工作正常,当开关电路导通,VT1集电极输出0V(或低于0.7V),当开关电路截止时,VT1集电极输出大于1.5V。为了使白天VT1三极管导通,晚上VT1三极管截止。晚上时,由于光敏电池不工作,VT1基级点电位降低,当低于0.7V时,Q1三极管截止,流经VT2基极电流大于10mA。

因此有:

(U蓄-UBE)×β×R2/R1>U蓄

R1

R1

所以R1电阻取30KΩ较合理。

3.3 参数仿真分析

按照上述分析,代入参数,得到如图2所示仿真电路。开关S1闭合相当于白天有光照射,测试参数如图3所示;开关S1断开相当于晚上无光照射,测试参数如图4所示。V2为蓄电池,标称电压为5V;V1为太阳能电池,标称电压为6V。

通过仿真分析,得到如下表1所示参数。

4 复合管驱动电路

在实际工作电路中,单管难以实现负载功率驱动要求,采用复合管。复合管可由两个或两个以上的复合管组合而成。它们可以由相同类型的三极管组成,也可以由不同类型的三极管组成。无论由相同或者不同的三极管组成复合管时在前后两个三极管的连接关系上,应保证前级三极管的输出电流与后级输入电流的实际方向一致。其次,外加的电压的极性应当保证两个三极管发射结正偏,集电结反偏,让两管处于放大区。

4.1 驱动电路参数分析

构建如图5的光敏电池的太阳能草坪灯复合管电路,其要实现发光二极管LED1(额定电压3v,额定功率3w)的正常工作。Q3作为开光管白天处于集电级反偏发射极正偏的饱和区,晚上处于集电级反偏发射极正偏的饱和区。Q1和Q2(β=100)作为放大管处于放大区,UBE=0.7V。

可知:

I1=P/U=1A

I1=β×I2

求得:I2=10mA

I2=I3+I4

I4=β×I3

I2=(1+β)×I3

因为1远小于β,所以I2基本等于I4。

I3=β×I2

I3=0.1mA

在晚上流经R2的电流全部流向Q1,所以有:

(U蓄-2×UBE)/R3=I2

R3=(U蓄-2×UBE)/I2

求得:R3=36kΩ

然而在实际生活中UBE≥0.7V,故R2电阻取30KΩ较合适。

4.2 晶体管开关电路分析

按驱动电路分析,Q3的集电极电位高于0.7V驱动LED点亮;当Q3的集电极电位低于0.7时,LED熄灭。为了保证电路工作正常,当开关电路导通,Q1集电极输出0V(或低于0.7V),当开关电路截止时,Q1集电极输出大于1.5V。为了使白天Q3三极管导通,晚上Q3三极管截止。晚上时,由于光敏电池不工作,Q3基级点电位降低,当低于0.7V时,Q2三极管截止,流经Q1基极电流大于0.1mA。

因此有:

(U蓄-2×UBE)×β×R2/R1>U蓄

R1

R1

所以R1电阻取2100KΩ较合理。

4.3 参数仿真

带入上述仿真参数,白天有光照时,仿真测试参数如图6所示;晚上无光照射时,仿真测试参数如图7所示。

下表2是在复合管应用下所测得的电路仿真参数。

对照表1和表2可以发现,晚上蓄电池输出电流减小,能量转换效率提升。

5 结束语

以光敏电池为光感器件的太阳能草坪灯电路由太阳能电池、蓄电池、驱动电路、开关电路组成。文章通过Multisim分析了该电路的、驱动电路、开关电路参数设置,并为了提高负载驱动能力,采用了复合管技术,通过仿真实验验证,该电路能量转换效率比未采用复合管电路效率高。

参考文献

[1]韦英华.基于Multisim的交通灯控制电路系统仿真设计[J].科技信息,2009,33:106-107.

[2]胡伟.基于Multisim的RC文式电桥振荡电路虚拟仿真实验[J].实验室研究与探索,2011,30:13-20.

[3]熊旭军.基于Multisim的差分放大电路仿真分析[J].电路设计.

[4]王廷才.基于Multisim的电路仿真分析与设计[J].计算机工程与设计,2004,4:654-656.

[5]颜芳,宋焱翼,谢礼莹,等.基于Multisim的电路原理课程仿真实验设计[J].实验技术与管理,2013,5:59-62.

[6]高娟,李峰.基于Multisim的电子电路仿真研究[J].青岛职业技术学院学报,2006,6:63-65.

三极管放大电路篇5

【关键词】高职 “理实一体” 教学方法

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)09-0003-03

高职课程“理实一体”教学是指将理论教学与实践教学相融合,实现教、学、做一体化。“理实一体”教学的目标是依据国家职业标准,培养学生的综合职业能力;内涵是根据高职教育人才培养目标,以学生为中心,重新整合教学资源,改革传统教学中理论与实践“两张皮”的教学模式,实现教、学、做一体化。

下面以晶体三极管(双极型半导体三极管)为例,对高职课程“理实一体”教学方法进行探讨。

一 教学标准

教学标准是对教学过程的总体要求,包括教学目标、教学设计和学时分配,以此对教学内容进行指导和规范,使教学目标更加明确,教学设计更加科学,学时分配更加合理。

1.教学目标

教学目标有:(1)理解晶体三极管的电流放大作用;(2)掌握晶体三极管的三种工作状态;(3)学会用万用表检测晶体三极管性能的方法。

2.教学设计

第一,教学安排在“理实一体”教室,教师指导学生完成相应实验,通过分析实验结果,得出相应结论,掌握相关知识。输入输出特性曲线的内容通过具体实验来完成教学。

第二,课前布置学生预习相关教学内容,复习万用表的使用方法,以提高课堂教学的质量和效率。

3.教学学时

根据教学内容,安排4个学时。

二 教学内容

建构主义学习理论认为,学是与一定的情境相联系,而生动直观的形象才能有效激发学生的联想,唤起原有认知中有关的知识。“理实一体”强调学生为主体,教师为主导,不仅关注学生掌握知识、技能的情况,更重视学生获取知识、技能的方法与途径。为此,将晶体三极管“理实一体”教学内容模块化,模块之间既相互独立又相互衔接。教师引导学生进入教学情境,引导学生进行思考,由学生得出结论,使学生的学习直观、形象,有助于理解概念,突破难点,解决问题。

1.晶体三极管的基本结构及符号

第一,找几个外壳上有管脚指示标志的晶体管,认识其外形及管脚;第二,从理论上讲解三极管的结构,掌握其电路符号的表示;第三,用万用表测量晶体三极管的性能:判别基极、集电极以及三极管类型(NPN型、PNP型);第四,电流放大能力估测;第五,穿透电流的测量。

说明:通过模块一的学习,让学生熟悉晶体三极管的外形及引脚识别方法;学会查阅半导体器件手册,熟悉晶体三极管的类型、型号及主要性能参数;掌握用万用表检测晶体三极管性能的方法,为学生看图、识图以及今后进行电路设计、装配、维修奠定基础。

2.晶体三极管的工作原理(以NPN型为例)

第一,通过实验建立感性认识。教师指导学生做一个晶体三极管电流测量实验,记录电流测量的具体数据,目的是通过晶体三极管电流分配的实验数据,帮助学生建立起晶体三极管具有电流放大作用的概念。

如以3DG6三极管共发射极电路为例进行电流测量,测量数据如表1所示。

通过分析表中数据,指导学生得出如下三个结论:(1)

IE=IC+IB,此结果符合克希荷夫电压定律;(2) ,

,IE、IC比IB大得多,电流具有放大作用;

(3) ,基极电流IB的少量变化,将引

起集电极电流IC较大的变化。

说明:通过直观的实验数据,帮助学生先建立感性认识,为后续内容的教学作铺垫。

第二,深入分析晶体三极管的放大原理。(1)放大条件。在晶体三极管的内部,发射区高掺杂,多子为自由电子,浓度很高;基区低掺杂,多子为空穴,浓度在三个区中最低,且比较薄;集电区掺杂浓度比发射区低,但面积较大。在晶体三极管的外部,发射结正向偏置,集电结反向偏置(VCE>VBE)。(2)三极管内部载流子的运动。发射区向基区扩散电子(发射),电子在基区扩散和复合,集电区收集发射区扩散过来的电子(收集)。

说明:在实验数据的基础上,从本质上分析电流放大原理。这样由感性认识上升到理性认识,从知识的传授过程来讲,过渡及衔接较好,避免了抽象的教学,降低了学习的难度,可以获得较好的学习效果,为后面进行电路分析夯实了基础。

第三,晶体三极管基本应用电路测试实验。

三极管电路电压传输特性的测试。测试电路如图1所示。调节电位器RP,使输入电压uI由零逐渐增大,用万用表测出对应的uBE、uO值,并计算出iC值,记入表2中。在坐标纸上作出电压传输特性曲线uO=f(u1)和转移特性曲

线iC=f(uBE),求出线性部分的电压放大倍数 。

三极管电路恒流特性测试。测试电路如图2所示。调节RL,使RL从零逐渐增大到4.7kΩ,分别测出uO值,并计算出iC值,记入表3中。在坐标纸上作出曲线iC=f(uO)。

说明:通过技能训练,掌握三极管应用电路的测试方法,进一步加深对三极管放大特性、三种工作状态的理解。

撰写实验报告。内容包括技能训练目的、测试数据、曲线分析。

说明:教学的最终目的就是指导并帮助学生掌握学习方法,变被动学习为主动学习,培养学生分析问题、解决问题的能力,这也是目前倡导培养学生创新能力的实质性举措。

3.晶体三极管的特性曲线

特性曲线反映了三极管的特性,是分析放大电路的重要依据。逐点测试三极管共射输入、输出特性曲线的电路如图3所示。根据实验,组织学生讨论其输入、输出特性。

第一,输入特性曲线。当集-射极电压UCE不变时,输入回路(基极回路)中的电流IB和基-射极电压UBE之间的关系曲线,即IB=f(UBE)|UCE=常数,如图4所示。这里要分两种情况讨论:UCE=0时、UCE>0时。在实际的放大电路中,三极管的UCE一般都大于零,因而UCE大于1V时的输入特性更有实用意义。

图3 三极管特性曲线测试电路 图4 三极管输入特性曲线

第二,输出特性曲线。当基极电流IB不变时,输出回路(集电极回路)中的集电极电流IC和集-射极电压UCE之间的关系曲线,即IC=f(UCE)|IB=常数,如图5所示。在输出特性曲线上可以划分为三个区域:截止区、放大区、饱和区。(1)截止区:IB≤0的区域,此时三极管处于截止,IC≈0。其特点是:发射结零偏或反偏(UBE0)。

第三,温度对特性曲线的影响。通过改变温度可以发现温度对三极管的特性影响较大:输入特性曲线随温度升高而左移,输出特性曲线随温度升高而上移,如图6所示。

图6 温度对三极管特性曲线的影响

说明:特性曲线可用晶体管特性图示仪测得,学生通过学习,既掌握了仪器的使用,也奠定了从事实验研究的基础。在整个过程中,关注如何通过“理实一体”让学生掌握获得知识的方法和途径,为今后的学习和工作树立信心。

4.晶体三极管的主要参数

三极管的性能常用有关参数表示,作为工程上选用三极管的依据。

第一,电流放大系数。三极管的电流放大系数表征管子

放大作用的大小。(1)共射直流电流放大系数 , ;

(2)共射交流电流放大系数β, ;(3)共基直流电流

放大系数 , ;(4)共基交流电流放大系数α, ;

(5)两种电流放大系数的关系, 或 。

第二,极间反向电流。极间反向电流是衡量三极管质量的重要参数。(1)反向饱和电流ICBO。由表1实验数据可以看出,当IE=0,即发射极开路时,此时IC=0.001,IB=-0.001,集电极和基极之间的反向饱和电流,以ICBO表示。(2)穿透电流ICEO。由表1实验数据可以看出,当IB=0,即基极开路时,此时IC=IE=0.01,集电极和发射极之间的反向截止电流,由于它是从集电区穿过基区流向发射区的电流,所以也称为穿透电流,以ICEO表示。ICEO=(1+β)ICBO。

I CBO和ICEO均对温度非常敏感,其大小反映了三极管的稳定性,其值越小,质量越高。实际工作中选用三极管时,要求这两个反向电流尽可能小些。

第三,极限参数。极限参数用以保证三极管安全或保证三极管参数的变化不超过规定的允许值。使用三极管时若超过这些极限值,会使管子性能变劣,甚至损坏。(1)集电极最大允许电流ICM。当IC超过一定数值时β下降,β

下降到正常值的 时,所对应的IC值为ICM,当IC>ICM时,

会导致三极管损坏。(2)集电极最大允许功率损耗PCM。三极管正常工作时最大允许消耗的功率PCM,就是由允许的最高集电结温度决定的最大集电极功耗,工作时PC必须小于PCM。(3)三个反向击穿电压。U(BR)CEO为基极开路时集电结不致被击穿,允许施加在集电极-发射极之间的最高反向电压;U(BR)CBO为发射极开路时集电结不致被击穿,允许施加在集电极-基极之间的最高反向电压;U(BR)EBO为集电极开路时发射结不致被击穿,允许施加在发射极-基

极之间的最高反向电压。U(BR)CBO>U(BR)CEO>U(BR)EBO,

使用中取UCE≤( ~ )U(BR)CEO。(4)三极管的选用。

根据三个极限参数可以确定三极管的安全工作区,实际选用三极管时必须保证三极管工作在安全区内,并留有一定的余量。

说明:此部分内容由学生自学完成。通过归纳总结,让学生学会梳理知识,抓住重点,掌握技术手册等资料的使用方法。

5.PNP型晶体三极管

同NPN型三极管相似,只是基-射极电压UBE0,正好与NPN型三极管相反。

说明:此部分内容由学生自学完成。通过与NPN型三极管的对比,举一反三,培养学生自主学习的能力。

参考文献

[1]杨素行主编.模拟电子技术基础简明教程(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2004

三极管放大电路篇6

关键词:声控电路 电子元件测量 实习教学

中国分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)004-159-05

1 声控电路示教板和实物图

为了让学生理解声控电路的原理,学会声控电路所用的电子元件的选用、检测方法,掌握声控电路的安装、调试、制作方法,我设计制作了声控电路示教板和声控电路示教装置。

2 声控电路的原理

2.1声控电路原理图

2.2声控电路的原理

(1)本电路由电容降压桥式整流直流稳压电源、信号转换放大电路、双稳态触发电路、功放推动电路等组成。

(2)由电容C1、电阻R1、二极管D1~D4、滤波电容C2、稳压管D5组成电容降压桥式整流直流稳压电源,将220V交流电变为12V直流电,供电路使用。由驻极体电容传声器MIC、三极管VTl和VT2、电阻R2、~R7、电容C3~C5组成信号转换放大电路,R 2、C3将电路频响限制在3kHz左右,使其对掌声玲敏;由三极管VT3和VT4、电阻R8~R13、二极管D6和D7、电容C6和C7组成双稳态触发电路;由二极管D8、电阻R14和三极管VT5组成功放推动电路。

当拍手(击掌)声被驻极体电容传声器MIC转换成电信号,经VTl、VT2放大后,这个放大脉冲信号又通过电容C6、C7耦合到晶体三极管VT3和VT4组成的双稳态触发器的计数输入端(CP端),使触发器翻转。此时如晶体三极管VT4截止,其集电极电位升高,促使晶体二极管D3正向导通,给晶体三极管VT5加了正向偏置,于是VT5饱和导通,则继电器K得电吸合,常开触点K闭合,接通交流接触器J的线圈电源,再由交流接触器J的常开触头去控制各种电器设备,以实现声控。本示教装置控制220V的灯泡,使之发亮。

3 相关理论知识讲解

3.1电容降压

3.1.1电容降压原理

当一个正弦交流电源U(如220VAC 50HZ)施加在电容电路上时,电容器两极板上的电荷,极板间的电场都是时间的函数。也就是说:电容器上电压电流的有效值和幅值同样遵循欧姆定律。

即加在电容上的电压幅值一定,频率一定时,就会流过一个稳定的正弦交流电流ic。容抗越小(电容值越大),流过电容器的电流越大,在电容器上串联一个合适的负载,就能得到一个降低的电压源,可经过整流,滤波,稳压输出。

电容在电路中只是吞吐能量,而不消耗能量,所以电容降压型电路的效率很高。

电容降压电路由降压电容,限流,整流滤波和稳压分流等电路组成。

(1)降压电容:相当于普通稳压电路中的降压变压器,直接接入交流电源回路中,几乎承受全部的交流电源电压,因此降压电容应选用无极性的金属膜电容(METALLIZED POLY,ESTER FILM CAPACITOR)。

(2)限流电路:在合上电源的瞬间,有可能是电源电压的正或负半周的峰一峰值,此时瞬间电流会很大,因此在回路中需串联一个限流电阻,以保证电路的安全。

(3)整流滤波:有半波整流和全波整流,与普通的直流稳压电源电路的设计要求相同。

(4)稳压分流:电压降压回路中,电流有效值I是稳定的,不受负载电流大小变化的影响,因此在稳压电路中,要有分流回路,以响应负载电流的大小变化。

3.1.2电容降压半波整流电路

市电经过cl降压后到D2,D2完成半波整流,C2对整流后的脉动直流滤波,D3稳压,输出稳定的直流电压给负载。R1是电源关闭后C1的电荷泄放电阻。DI是为了在市电的负半周给C1提供充放电通路,因为要保证Cl在整个交流电周期内都是工作的。

3.1.3电容降压桥式整流电路

3.1.4电容降压注意事项

电容降压是一种低成本,不安全的应用,没有和220V隔离,电路应该放在一般接触不到的地方。

(1)不能应用在大功率场合,不能用在负载变化或者不确定的场合;

(2)降压电容一般要接在火线上(纯交流电路除外),电路的零,火线不能接反,这一点可以用三脚插头来强制,或者标注清楚:

(3)降压电容必须是无极性电容,耐压值要大于400V(常用金属膜CBB):

(4)主要根据负载的电流大小和交流电频率来选择电容;

(5)需要直流输出,稳压管一定要有。

3.2驻极体话筒

3.2.1结构与原理

话筒的基本结构由一片单面涂有金属的驻极体薄膜与一个上面有若干小孔的金属电极(背称为背电极)构成。驻极体面与背电极相对,中间有一个极小的空气隙。形成一个以空气隙和驻极体作绝缘介质,以背电极和驻极体上的金属层。

作为两个电极构成一个平板电容器。电容的两极之间有输出电极。由于驻极体薄膜上分布有自由电荷。当声波引起驻极体薄膜振动而产生位移时;改变了电容两极版之间的距离,从而引起电容的容量发生变化,由手驻极体上的电荷数始终保持恒定,根据公式:Q=CU所以当c变化时必然引起电容器两端电压u的变化,从而输出电信号,实现声一电的变换。由于实际电容器的电容量很小,输出的电信号极为微弱,输出阻抗极高,可达数百兆欧以上。因此,它不能直接与放大电路相连接,必须连接阻抗变换器。通常用一个专用的场效应管和一个二极管复合组成阻抗变换器。内部电气原理

这样,驻极体话筒的输出线便有三根。即源极s,一般用蓝色塑线,漏极D,一般用红色塑料线和连接金属外壳的编织屏蔽线。

3.2.2驻极体话筒的输出接点形式

(1)二接点形式

A、漏极输出一将S与外壳地相接的输出

B、源极输出―将D与外壳地相接的输出

(2)三点输出一三个脚分别输出

3.3双稳态电路

在电子电路中双稳态电路的特点是:它有两个稳定状态,在没有外来触发信号的作用下。电路始终处于原来的稳定状态。由于它具有两个稳定状态,故称为双稳态电路。在外加输入触发信号作用下,双稳态电路从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。

4 相关工艺知识讲解

4.1声控电路所用材料一览表

4.2元件选择

VTl~VT2选用9014高增益三极管,其穿透电流要小,β>150,晶体三极管VT3~VT4选用9011,β≥100,要求VT3和VT4配对使用,其β值误差不超过5%,VT5选用8050,B≥80,其它元件按电路图选择。

4.2.1三极管

(1)特性及参数

90系列三极管大多是以90字为开头的,但也有以ST90、c或A90、S90、SS90、UTC90开头的,它们的管脚排列如下:

(2)用数字万用表测量测三极管的hFE值

根据被测管的类型(PNP或NPN)的不同,把量程开关转~"PNP”或"NPN”处,再把被测管的三个脚插入相应的e、b、c孔内,此时,显示屏将显示出hFE值的大小。

4.2.2驻极体话筒的测量

(1)判别驻极体话筒的漏极D和源极S

将万用表拨至Rxlkfl档,黑表笔接任一极,红表笔接另一极。再对调两表笔,比较两次测量结果,阻值较小时,黑表笔接的是源极,红表笔接的是漏极

(2)话筒灵敏度简单测试。

将万用表拨至Rxl00档,两表笔分别接话筒两电极(注意不能错接到话筒的接地极),待万用表显示一定读数后,用嘴对准话筒轻轻吹气(吹气速度慢而均匀),边吹气边观察表针的摆动幅度。吹气瞬间表针摆动幅度越大,话筒灵敏度就越高,送话、录音效果就越好。若摆动幅度不大(微动)或根本不摆动,说明此话筒性能差,不宜应用。

4.2.3电容器

(1)用万用表测量电容

判断电源电容的好坏一般采用万用表的电阻档进行测量。具体方法为:将电容两管脚短路进行放电,用万用表的黑表笔接电解电容的正极。红表笔接负极(对指针式万用表,用数字式万用表测量时表笔互调),正常时表针应先向电阻小的方向摆动,然后逐渐返回直至无穷大处。表针的摆动幅度越大或返回的速度越慢,说明电容的容量越大,反之则说明电容的容量越小,如表针指在中间某处不再变化,说明此电容漏电,如电阻指示值很小或为零,则表明此电容已击穿短路,因万用表使用的电池电压一般很低,所以在测量低耐压的电容时比较准确。

(2)电解电容极性的判别

测量时,先假定某极为“+”极,让其与万用表的黑表笔相接,另一电极与万用表的红表笔相接,记下表针停止的刻度(表针靠左阻值大),然后将电容器放电(既两根引线碰一下),两只表笔对调,重新进行测量。两次测量中,表针最后停留的位置靠左(阻值大)的那次,黑表笔接的就是电解电容的正极。

(3)用数字万用表检测电容器,可按以下方法进行。

A、用电容档直接检测

某些数字万用表具有测量电容的功能,其量程分为2000p、20n、200n、2μ和20μ五档。测量时可将已放电的电容两引脚直接插入表板上的Cx插孔,选取适当的量程后就可读取显示数据。2000p档,宜于测量小于2000pF的电容;20n档,宜于测量2000pF至20nF之间的电容;200n档,宜于测量20nF至200nF之间的电容:2μ档,宜于测量200nF至2心之间的电容;20μ档,宜于测量2μF至20μF之间的电容。经验证明,有些型号的数字万用表(例如DT890B+)在测量50pF以下的小容量电容器时误差较大,测量20pF以下电容几乎没有参考价值。此时可采用串联法测量小值电容。方法是:先找一只220pF左右的电容,用数字万用表测出其实际容量C1,然后把待测小电容与之并联测出其总容量C2,则两者之差(C1-C2)即是待测小电容的容量。用此法测量I~20pF的小容量电容很准确。

B、用蜂鸣器档检测

利用数字万用表的蜂鸣器档,可以快速检查电解电容器的质量好坏。将数字万用表拨至蜂鸣器档,用两支表笔分别与被测电容器Cx的两个引脚接触,应能听到一阵短促的蜂鸣声,随即声音停止,同时显示溢出符号“1”。接着,再将两支表笔对调测量一次,蜂鸣器应再发声,最终显示溢出符号“1”,此种情况说明被测电解电容基本正常。此时,可再拨至20MΩ或200MG高阻档测量一下电容器的漏电阻,即可判断其好坏。

4.2.4二极管和稳压管的区分

根据二者反向击穿电压在数值上的差异及稳定性,可以区分标记不清楚的稳压管和普通二极管。利用兆欧表提供合适的反向击穿电压,将被测管反向击穿。选择万用表的10VDC档或50VDV档测出反向击穿电压值,数值在40V以上的是二极管,低于40V的稳压管。

注意,这也有例外情况。例如2AP21的反向击穿电压低于15V,2AP8的反向击穿电压最小值为20V。此外,2DWl30~2DWl43型稳压管的Vz值为50~200V,2CW362~2CW378的Vz值是43~200V(以上均为标称值)。遇到这类情况也不难区分。同样都按额定转速摇兆欧表,由于二极管反向击穿区域的动态电阻较大,曲线不陡,因此电压表指针的摆动幅度就比较大。而稳压管的Rz很小,曲线很小,曲线很陡,表针摆动很小。

利用万用表的电阻档也可以区分稳压管与半导体二极管。具体方法是,首先用R×1k档测量正、反向电阻,确定被测管的正、负极。然后将万用表拨于Rxlok档,如图所示,黑表笔接负极,红表笔接正极,由表内9~15V叠层电池提供反向电压。其中,电阻读数较小的是稳压管,电阻为无穷大的二极管。此方法只能测量反向击电压比Rxlok档电池电压低的稳压管。

4.3点阵板的焊接方法

(1)先在纸上做好初步的布局,然后用铅笔画到洞洞板正面(元件面),继而也可以将走线也规划出来,方便自己焊接。

(2)善于利用元器件的引脚,洞洞板的焊接需要大量的跨接、跳线等,不要急于剪断元器件多余的引脚,有时候直接跨接到周围待连接的元器件引脚上会事半功倍。另外,本着节约材料的目的,可以把剪断的元器件引脚收集起来作为跳线用材料。

(3)掌握好电烙铁的温度和焊接时间,选择恰当的烙铁头和焊点的接触位置,采用五步焊接的方法才可能得到良好的焊点。

4.4用数字万用表检查线路的通、断

量程开关拨至蜂鸣器档,红、黑表笔分别接“V.W”和“COM”。若被测线路电阻低于规定值(20士10W),蜂鸣器可发出声音,说明电路是通的。反之,则不通。由于操作者不需读出电阻值,仅凭听觉即可作出判断,所以利用蜂鸣器来检查线路,既迅速又方便。

4.5评分标准

5 声控电路的调试

按要求选出元件后在电子万能板上焊接好,经仔细检查即可进行调试。

第一步:测量电容降压桥式整流直流稳压电源,用万用表直流电压档测量稳压管D5二端电压为12V,电源电路正常。

由于本电路使用220V交流,因此在测量调试时必须注意安全,为了安全起见,以下步骤可以断开电容降压电源,在调试时用12V直流电源代替。

第二步:调试双稳态触发电路。用万用表直流电压档,分别测量VT3和VT4管的集电极对地电压,饱的时应为0.3伏左右,截止时应为7~9伏左右。然后用小起子快速碰触CP端,这时电路应翻转。

第三步:调试信号转换放大电路。断开VT2的负载,用万用表直流电压挡测量VT2的集电极电压为12V,当MIC接收到声控信号,电压很快下降到6V左右,并又回复到原来12V即为正常调整R3的阻值可以改变VTl、VT2的工作点,一般选在200~500KO范围内,阻值太大电路对掌声反映迟钝。调整R2、C3的阻值可以改变声控的频率。

第四步:末级调试时在VT5集电极串入100mA直流电流表,调节R14,使吸合电流达到继电器的额定值。

6 声控电路示教装置在实习教学中的作用

(1)通过演示声控电路,让学生用掌声来控制电灯,激发了学生的学习积极性,极大地提高了学生实习兴趣。一旦学生对学习发生了浓厚兴趣,就会充分发挥自己的积极性和主动性,就能收到事半功倍的效果。

(2)通过讲解声控电路,学生掌握了声控电路的组成和各部分的作用。本示教装置由电容降压桥式整流直流稳压电源电路、信号放大电路、双稳态触发电路等组成,而对这些单个电路学生都已安装过了,将这样简单电路巧妙地结合在一起组成声控电路,学生的思路更清晰,学习兴趣更能厚。

(3)通过安装声控电路,首先学生学会了电子元器件的符号、作用和识别方法,并能与实物一一对应:其次学生掌握了电子元器件的检测方法判断方法,能选择电子元件:第三学生学会了焊接电子元器件的方法和步骤,会使用电烙铁焊接电子元器件;第四学生学会了电子线路的布局和安装。

(4)通过调试声控电路,学生学会了常见电子线路的测试方法及故障检修方法和检修步骤。在实习教学中可以提出以下问题供学生选择和实际安装操作:电容降压桥式整流电路如何改为电容降压半波整流电路?电阻R3用电位器来代替如何调节声音放大电路的工作点?改变R2或C3电路会有什么现象?双稳态电路二种稳态如何测量?如何将电路改为有掌声来继电器得电延时一段时间又矢电?

参考文献:

三极管放大电路篇7

在《电子技术基础》教学中引入EWB软件,对一些共射放大电路,功放电路等实验进行仿真,帮助学生理解电路的有关原理,电路实验现象,运用颜色,图形,运动图象等多种手段,将无法触摸,难于理解的电路原理真实化和形象化。解决中职电子教学中仪器数量不足种类不多学生学习困难,学习积极性不高的问题,以提高学生学习的自主性。

【关键词】电子技术 共射电路 OTL功放 全加器 仿真

1 EWB软件简介

EWB软件的全称是Electronics Workbench,其实质是一个虚拟电子实验室,提供了模拟和数字电路的虚拟实验环境,具有和真实的实验室一致的元器件库和仪器仪表,还具有完整的混合摸拟和数字信号模拟功能,EWB作为一个EDA软件,功能强大,可视化界面清晰且易学易用,学生在这个实验环境中不仅可以精确地进行电路分析,深入理解电子电路的原理,同时可以大胆地设计简单的电路,有利于培养学生的创新思维和创新能力。

2 共射极放大电路的EWB仿真:

在《电子技术基础》这门课程里大家学习了共射极放大电路,现在我们通过EWB软件来画一个分压偏置放大电路来研究信号的放大原理。

2.1 电路原理图

如图1所示。

2.2 电路的功能及各元件参数

图中参数如下:Rb1=20KΩ,Rb2=10KΩ,Rc=2KΩ,Re=2k,C1=10uf,C2=10uf,Ce=100uf。该电路是在基本放大电路基础上改进而成,其主要功能是改善了由于温度,电源电压变化等因素造成的三极管静态工作点的改变,根据三极管的“直流负载线”的分析可知,当三极管的静态工作点(Q点)发生了改变,改变情况是Q点要么往上跑,要么往下跑,Q点如果往下跑就会使三极管进入截止区,Q点如果往上跑就会使三极管进入饱和区,最终带来的后果是放大器输出的信号波形就会失真,从而影响放大器放大的质量;根据多年的教学经验,一般的学生对信号这个概念的理解是比较困难的,在这里我们可以通过EWB软件提供的虚拟元件和仪器,画出一个分压式偏置放大电路,然后通过信号发生器和示波器来观察输出的信号波形,以及信号波形是否产生了失真,同学们通过软件的运行效果实实在在的在电脑上看到信号波形,这样能够使同学们对放大电路的理解从一个感性的认识到理性的认识。

2.3 仿真后的实验总结

通过对该电路仿真我们看到了在放大器的输入端输入一个幅度较小的正弦波信号,在放大器的输出端通过示波器显示框观察我们发现波形的幅度更大,并且输入信号的相位和输出信号的相位发生了变化,刚好相差180度,这种现象我们称为反相或者叫倒相,由此可以得出共射放大电路对信号进行了倒相放大的原理。

3 OTL功率放大电路的EWB仿真

在《电子技术基础》课程里大家学习了OTL和OCL功放电路,OTL和OCL电路的区别OTL是单电源供电,输出有耦合电容,OCL是双电源供电,输出无耦合电容,由于功率放大电路元件较多学生理解起来比较困难,OCL电路使用两个电源供电,给使用维修带来不便,在现行功放电路中,使用更为广泛的是单电源供电的OTL电路,现在我们通过EWB来画一个OTL功放电路来看一下电路中信号波形的变化,以方面学生更好的理解功率放大电路的原理。

3.1 OTL功率放大电路原理图

图2中SW是一个单刀双掷开关,在这个图里我们把开关一直打向左边用于检测输入信号的波形变化情况,实现双踪显示。

3.2 电路图中各元件参数及作用

图2中VD1,VD2为开关二极管,型号为1N4148,R1=10KΩ,R2=10 KΩ,这四个元件共同组成了VT1,VT2的偏置电路,其作用是为功放管VT1,VT2提供起始偏压,使其静态时处于微导通状态,以消除交越失真;为了判断三极管是否工作在微导通状态,帮助同学们理解克服交越失真的原理,所以在电路图中添加了两个电压表,一个电压表接在了三极管VT1的基极,另一个电压表接在了三极管VT2的基极,其目的是用于检测两个三极管是否工作在微导通状态,如果三极管工作在微导通状态,其基极电压至少应该在0.7V以上,这样就可以避免交越失真的发生;C1=10uf为输入信号的耦合电容,C2=1000uf为输出信号的耦合电容并充当负半周的电源;RL为负载电阻,我们在功放电路的输入端接入信号发生器并选择产生波形为正弦波信号,在功放的输出端接入示波器,通过示波器显示框来观察波形的变化情况,下面我们通过仿真后来看一下电压表的读数与输入与输出信号波形的变化。

4 全加器逻辑功能的EWB仿真

在《电子技术基础》课程里学生除了学习模拟电路外还要学习数字电路,数字电路这一部分的内容在很多学校都没有讲或讲得很少,数字电路相对于模拟电路而言,学生学习起来比较困难一点,在数字电路的组合逻辑电路里有一节专门讲了加法器,加法器主要有半加器和全加器两种,我们这里主要讨论一下全加器,所谓全加器是实现二进制全加的运算电路,它除了把本位的两个数Ai、Bi相加外,还要加上低位送来的进位数Ci-1,因此全加器有三个输入端分别为Ai、Bi、Ci-1;两个输出端分别为和数Si和向高位进位数Ci,那么全加器的逻辑功能(研究输入与输出关系)是怎么样的,现在我们通过EWB软件的编辑环境将全加器逻辑电路图画出来并通过该软件的仿真功能来看一下该电路逻辑功能。

全加器逻辑电路图如图3所示。

5 总结

一件创新的工具将会改变人们的工作习惯,同样一个好的软件,也会改变人们的对知识的获取方式和学习习惯,在中职《电子技术基础》教学中引入EWB软件后,对教学过程,教学方法以及教学实施提出了新的要求,要求我们的老师要不断的学习一些新的知识和软件从而提高自身的知识底蕴,这样才能把课讲好学生才能够听懂。

参考文献

[1]马汉蒲,余宏玖.电子测量项目教程[M].武汉:华中科技大学出版社,2010.

[2]李明生.电子测量仪器与应用[M].北京:电子工业出版社,2008.

[3]曾祥富,张龙兴,童士宽.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1996.

作者单位

三极管放大电路篇8

该设备为改进型产品,增加了微机相连的接口,利用普通微机及一块CAE-98板卡(另购),即可取代长余辉示波器、超低频信号发生器、X-Y纪录仪等附属设备。可方便完成实验。为配合基础教学的需要,增添了数字电路、模拟电子技术实验线路。这一崭新的实验设备实现了专业基础课(模拟、数字电路)、专业课(自动控制原理)二合为一,做到一机多用,大大节省实验室,节省管理人员,节省资金。该设备是学校上规模、上档次的理想选择。

主要特点:自动控制原理实验系统自动化专业设计,整机结构合理,单元电路设置符合控制原理实验要求,参数改变灵活,排题方便;选用进口高精度运算放大器OP07,它具有高增益,输入失调电压、电流较一般产品小,由它组成的加法器、积分器的“零点”和“积分漂移”较小;操作面板上设置了“复位”键,能方便地消除积分器电容上的残余电荷,从而提高了本机重复运算的精度;自带双面双量程电压表,测量、调整方波;具有计算机接口,可方便连接计算机,组成数字/模拟实验系统。

数电、模电实验在实验台中央九孔通用电路板上进行,根据实验电路在其上任意拼插元件盒成实验电路,元件盒盒体透明、直观,内装元件一目了然,盒盖印有永不褪色元件符号,盒盖与盒体结合采用较科学的压卡式结构,维修拆装方便。

功能与结构:

一、实验台部分:

1、电源

1.1电源输入:工作电压220V±5%(50Hz),输入时指示灯亮。

1.2电源输出:有保险丝和漏电保护开关二级保护功能。

A组:低压交流电压3-24V分七档可调,输出电流1.5A。

B组:二组互相独立的0-30V连续可调直流稳压电源,输出电流1.5A,具有短路保护功能。

C组:低压直流稳压电源,电压+5V,+14V,电流0.5A,有表指示。

D组:单相市电输出,供用户自备仪器使用。

2·函数发生器

2.1波形:输出正弦波、三角波、方波。

2.2频率范围:5Hz-550KHz,有频率表指示。

3·单元脉:每拨一次钮子开关输出一组正负脉冲。

4·七段译码器及对应译码显示数码管。

5·自动控制原理部分:由模拟运算单元、信号源、电压表、计算机接口组成。

6·外测交直流二用电流表:精度0.5级,三位半数字式显示,测量范围:0~999mA。

7·外测交直流二用电压表:精度0.5级,三位半数字式显示,测量范围:0~99V。

二、学生实验桌:一桌为二座,桌面中央设置通用电路插板,元件盒在其上接插成实验

电路完成实验。桌子左右各有一个柜,柜中存放元器件、贮存板及电脑,中间上层放置键盘、下层抽屉存放工具、万用表、导线等。桌面尺寸:160×68cm。

三、器材配备(以24座为例,详见发货清单)

12台实验台、12张学生实验操作桌、l台主控演示台、13只MF500万用表、13只数字万用表、39只指针式1.5级直流电流表,25套电烙铁及烙铁架,13套实验所需的电阻、电位器、电感线圈、变压器、二极管、三极管、场效应管、集成、可控硅、逻辑电平开关、逻辑电平指示等元件盒。13套剥线钳、螺丝刀、尖嘴钳等工具。

四、用户自备器材:长余辉示波器(型号不限),毫伏表,滑线变阻器。

五、实验项目:

(一)模电、数电部分

模拟部分

1·二极管的正、反相特性11·变压器耦合推挽功率放大器

2·晶体三极管的输入、输出特性12·OTL功率放大器

3·晶体管共射极单管放大器13·集成功率放大器

4·两级阻容耦合放大电路14·单相桥式整流电路

5·负反馈对放大器性能的影响15·串联型晶体管直流稳压电源

6·场效应管放大器(设计性实验)

7·差动放大电路16·集成直流稳压电源

8·运算放大器指标测试17·单结晶体管特性

9·集成运算放大器的基本应用18·单结晶体管触发电路

(多种模拟运算电路)19·晶闸管简单测试

10·集成运算放大器非线性应用20·晶闸管可控整流电路

(多种波形发生器)

利用上述20项实验元器件还可完成下面实验项目

l·电压负反馈偏置电路36·模拟二阶微分方程电路

2·分压式电流负反馈偏置电路37·基本对数运算电路

3·用二极管稳定工作点38·实用微分电路

4·共基极放大电路39·反对数放大基本电路

5·共集电极放大电路40·简单的过零比较电路

6·共源极基本放大电路41·利用二级管作为上限检测幅度选择电路

7·场效应管共漏极电路42·下限幅度选择电路

8·场效应管共栅极电路43·RC无源网络的低通滤波电路

9·单管阻容放大电路44·同相输入一阶低通滤波电路

10·变压器耦合放大电路45·反相输入一阶低通滤波电路

11·甲类功率放大电路46·简单的二阶RC滤波电路

12·串联电流负反馈电路47·典型二阶RC有源低通滤波电路

13·串联电压负反馈电路48·典型二阶高通有源滤波电路

14·并联电压负反馈电路49·基本带通滤波电路

15·并联电流负反馈电路50·典型带通滤波电路

16·共基共射极放大电路51·矩型波振荡电路

17·自举射极输出电路52·宽度可调的矩形波发生器

18·NPN一PNP直接耦合放大电路53·幅频可调的锯齿波发生器

19·用负反馈消除自激振荡54·单相半波整流电路

20·晶体管开关作用55·单相全波整流电路

21·变压器反馈式振荡电路56·电容滤波电路

22·电容三点式振荡电路57·电容滤波带电阻负载

23·电感三点式振荡电路58·RC滤波电路

24·差动放大电路的基本形式59·基本LC滤波电路

25·长尾式差动放大电路60·二倍压整流电路

26·双电源长尾式差动放大电路61·三倍压整流电路

27·运放用作交流比例放大62·基本稳压电路

28·反相输入保护措施63·基本调整管稳压电路

29·同相输入保护措施64·具有放大环节的稳压电路

30·电源极性错接的保护65·单相半波可控硅整流

31·RC高通电路66·电子调压电路

32·利用三极管来保护器件67·电子催眠器一一趣味性实验一

33·差动输入运算电路68·电子门铃电路一一趣味性实验二

34·快速积分电路N69·电子报警电路一一趣味性实验三

35·模拟一阶微分方程电路

数字电路:

l·TTL集成逻辑门的参数测试16·MSI数据选择器及逻辑设计

2·CMOS逻辑门的参数测试17·微分型单稳态电路

3·TTL集成电极开路门与三态输出门的应用18·环形多谐振荡器

4·与、非、或、与非门电路实验19·利用门电路构成编码器分配器、选择器

5·半加器电路实验20·组合电路的设计之一一一编码转换

6·全加器电路实验21·组合电路的设计之二一一显示电路

7·RS触发器实验22·同步时序电路的设计

8·D触发器实验23·计算机时序电路的设计

9·JK触发器实验24·集成定时器测试及应用

1O·T触发器实验25·CMOS集成A/D、D/A转换电路实验

11·JK型触发器转换成D触发器26·二极管非门、或非门电路

12·D型触发器转换成JK触发器27·三极管非门、与非门、或非门电路

13·计数器实验28·异步十进制减法计数器

14·MSI移位寄存器及其应用29·异步十进制加法计数器

15·译码器及其变换方式30·综合能力培训实验一一电子秒表

(二)、自动控制实验系统部分:

1、典型线性环节的模拟5、控制系统的校正

2、二阶系统的阶跃响应6、典型非线性特性

3、二阶系统的频率响应7、非线性控制系统特性分析

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