1、共 七 章（篇）版本电工与电子技术该课程自第 一 学期至第 一 学期，完成，共 1 个学期。 中国劳动社会保障出版社教学计划进程周次章节（）教 学 主 要 内 容实 验 实 习 说 明123453.5变压器和安全用电64.1国庆74.2半导体器件的基本结构84.3晶体二极管结构、输入特性、晶闸管结构、工作原理94.4二极管单相半波、全波整流电路10二极管单相桥式全波整流电路115.1晶体三极管结构类型、输入输出特性125.3低频电压放大器电路结构13车间实习141516 低频电压放大器分析方法17181920第一章 正弦交流电路任务一认识变压器变化电压、电流、阻抗的作用学内容分析内容教学意义在
2、很多电路应用中，需使用的都是小幅值的正弦交流电或直流电，而电网电压都是高幅值的交流电压，这就需要变压，以获得适当电压值的电压信号。内容包含1变压器的结构；2变压器变换电压、电流、阻抗的作用。提出任务认识变压器变换电压、电流、阻抗的作用 重点1. 变压器的结构；2. 变换电压、电流、阻抗的作用。难点变压器变化电压、电流、阻抗。教学目标专业能力目标1了解变压器的基本结构；2掌握变压器变换电压、电流、阻抗的作用。方法能力目标1联系实际，结合对于变压器基本结构的讲解，能自己制作简易的变压器；2能查阅、整理、筛选、运用有效资料，并能做好记录和总结。3能准确分析出有变压器电路中，变压器的作用。社会能力目标
3、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 变压器可以将某一电压的交流电能变换成同频率的另一电压的交流电能，具有电压变换、电流变换、阻抗变换的作用。在输电、用电、电子线路中，有着广泛及重要的应用。 今天我们来研究如下问题：变压器变换电压、电流、阻抗的作用。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
4、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0.35mm0.5mm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
5、，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; 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。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：，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，求出初次级线圈电流的关系；3、由关系式，求出初次级线圈阻抗之间的关系。实施与检查1、；2、3、评价资讯阶段，对于变压器，学生已经比较熟悉了，学生能独立阐述变压器的基本结构，老师稍加讲解
6、即可；对于工作原理，尤其是线圈感应电动势的产生和计算，学生理解的不好，但是最终也都能掌握计算方法。能明确求解问题的符号表示，并能列出求解方法，求解过程为一步一步的引导下进行推导，比较顺利，经老师检查，思路基本正确。实施检查阶段，对于求得的推导结果，经检查准确无误，随机让一名同学上讲台，演示了推导的全过程，比较准确。素质方面，学生都能参与到小组讨论中，学习态度积极，有个别同学不记得推导公式，能向前翻书查阅，说明还是比较积极用心，总体来讲，各小组对本任务完成的较好，基本掌握了概念和求解方法，明确了变压器对电压、电流和阻抗的变换作用。总结这部分内容是比较容易的，教材的介绍也比较少。在讲解时我主要采用
7、了两种方法，一是，通过PPT实物、图形进行演示，让学生直观地明确了变压器的基本结构；二是，对于教学任务，让学生主动的去推导，得到相关的结论。在此过程中，虽然有的同学不是和熟练，但是能够讨论，翻阅教材，也都完成了任务，通过这样的方法，调动了学生学习的主动性，效果还是可以的。值得说明的一点，这个班级刚从牟平转动本校学习，学生的素质还是相当高的，很配合老师，能主动学习。扩展学习要求同学们在课后完成：结合教材，1）铁心变压器的功率和效率。2）安全用电知识作业教材P69, 例3-8 ；习题册相关题目 第四章 二极管、晶闸管及整流电路验证二极管、晶闸管的工作特性半导体材料制成的晶体二极管、晶闸管、等半导体
8、器件，在电子电路中有广泛应用，后续学习的电路中，都是以这些器件为核心器件，所以学习它们的工作原理非常重要。1半导体器件的基本结构；2晶体二极管的结构及其特性；3晶闸管的机构及其导通条件。验证二极管、晶闸管的工作特性 1. 半导体器件的基本结构；2. 晶体二极管的结构及其特性；3. 晶闸管的机构及其导通条件。3. 晶闸管的结构及其导通条件。1了解半导体器件的基本结构；2掌握晶体二极管、晶闸管的结构及其特性。1能查阅、整理、筛选、运用有效资料，并能做好记录和总结。2能准确分析出有变压器电路中，变压器的作用。 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。晶体二极管、晶
9、闸管的工作特性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。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。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。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（1） N 型半导体（电
10、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）向本征半导体中掺入少量的 3 价元素（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、
11、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 uA 0 , uG 0（b） 晶闸管导通后控制极将失去作用 （c） 晶闸管截止条件或 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1）明确晶体二极管的阴极和阳极；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；然后将二极管反接，观察灯泡的发光情况。记录相应的电压值和灯泡的发光
12、情况。2）将晶闸管接入电路中：阳极结低电位端，阴极接高电位段，开、合开关，观察灯泡的发光情况，确定晶闸管是否导通；将晶闸管接入电路中，阳极接高电位，阴极接低电位，保持开关断开状态，观察灯泡发光情况，确定晶闸管是否导通，然后，合上开关，观察等的发光情况，得出结论，之后，将开关断开，去掉门极上电压，观察灯泡的发光情况，得出结论。实施：将晶体二极管和一个灯泡串联于一个电源电路中，首先将二极管正向连接，然后慢慢增大电源电压，当电压值增大到0.5V时，等开始发光，当电压值增大到大约0.7V时，灯泡完全发光，说明二极管完全导通；将二极管反接，增大电压值，灯泡不发光，说明二极管反向截止，继续增大二极管，灯泡
13、发光，说明二极管反向击穿。记录阳极结低电位端，阴极接高电位段，开、合开关，不管开关是否合上，灯泡都不发光，说明晶闸管不导通，处于反向阻断状态；将晶闸管接入电路中，阳极接高电位，阴极接低电位，保持开关断开状态，灯泡不亮，说明此时晶闸管也没有导通；将开关合上，此时，灯泡发光，说明晶闸管导通了。此时，断开开关，灯泡扔发光，说明晶闸管仍然导通，门极失去控制作用；慢慢调低电压，减少电路中的电流，一定值时，灯泡灭，说明电路中电流小于维持电流。检查：在老师的引导和检查下，学生基本完成了实施过程，也得到了相应的结论。再实施过程中，学生能遵守操作规则，仔细检查后方才通电看现象验证结论，增强了用电安全意识，和操作
14、能力。资讯阶段， 学生对于半导体器件的知识了解不多，理论上的讲解理解也不好，但是对于本部分内容，其实就是两个结论，叙述比较简单，学生能记下来，让后去应用，重点放在通过实验，让学生能从现象中去掌握结论。这个阶段，在老师的引导下，一步一步的完成，基本都得到了相应的结论，验证了晶体二极管和晶闸管的工作特性，并做了详细的记录。实施检查阶段，对电路的搭建，电压的调整，灯泡亮灭的观察，相应电压值得记录，都比较详细、准确。素质方面， 总体来讲，各小组对本任务完成的较好。强调整流二极管的单向导电性，按照输入的正弦交流电，半周期范围内逐一分析，看二极管是否处于导通，并分析电流通路，画出整流后的波形图，按照此方法
15、，能顺利的分析出整流电路的整流特点。此教学内容，相同点较多，采用对比学习的方法，效果更好。结合教材，电容滤波电路的电路组成、滤波原理。 第四章 晶体二极管、晶闸管及整流电路任务二二极管整流电路在很多电路中，需使用直流电源，通常由交流电路整流得到，可以利用二极管的单向导电性来得到直流，对于后续的电路中，出现的二极管整流电路学会分析和计算相应的电压电流值。1单相半波整流电路；2单相全波整流电路；3单相桥式整流电路二极管整流电路 1. 单相半波、全波和桥式整流电路。单相半波、全波、桥式整流电路及其参数的计算。1掌握单相半波、全波、桥式整流电路的组成；2会计算相应的电路参数。 通过二极管的整流电路，可
16、以将交流电变换成脉动的直流电。二极管的整流电路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vLv2；（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vL0。 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
17、直流电vL。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 二极管上承受的最高电压 输出电压平均值 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 （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），iV1自上而下流过RL；（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），iV2自上而下流过RL；可见，在v1一周期内，流过二极管的电流iV1 、iV2 叠加形成全波脉动直流电流iL，于是RL两端产生全波
18、脉动直流电压vL。故电路称为全波整流电路。 输出电压平均值三、二极管单相桥式全波整流电路1电路2. 工作原理（1）v2正半周时，如图1.2.4（a）所示，A点电位高于B点电位，则V1、V3导通（V2、V4截止），i1自上而下流过负载RL；（2）v2负半周时，如图1.2.4（b）所示，A点电位低于B点电位，则V2、V4导通（V1、V3截止），i2自上而下流过负载RL；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VL （2）负载电流IL （3）二极管的平均电流IV （4）二极管承受反向峰值电压 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。根据教材讲解，归纳总结，
19、单相半波、全波、桥式整流电路的电路构成、整流原理、计算电路参数。并比较异同。1、单相半波电路中，只有一个整流二极管，利用二极管的单相导电性，对于输入的单相正弦交流电，将半个周期的交流电整流为脉动的直流电，效率较低；单相全波整流电路，有两只整流二极管，交替整流，分别将输入的单向正弦交流电的前、后半个周期整流成脉动的直流电。单相桥式全波整流，利用桥臂上的四个整流二极管，两两交替整流，将输入的单向正弦交流电，在全周期内整流成脉动的直流电，电路参数的计算，归纳如上。资讯阶段，分别给出单相半波、单相全波、单相桥式整流电路。逐一分析电路组成，分析整流原理，并进行比较。比较、归纳，总结异同点，记录详细准确。
20、素质方面，学生都能参与到小组讨论中，学习态度积极总体来讲，各小组对本任务完成的较好基本能区别各个电路，并分析出各自的整流特点。本部分内容，属于对于半导体二极管的一个典型应用，对整流电路的分析，实际上是对半导体二极管单向导电性的应用。讲解时，通过给定的单向正弦信号，将一个周期分成前后两个半周期，看电路中的二极管在当时的信号输入下处于正解状态：导通；输出端得到相应的输出。反之，输出端没有输出。将推导的方法让学生理解了以后，在老师的引导下，学生基本能自行得出整流波形，完成对整流过程的分析，并对这三种整流电路逐一分析，区别异同点。结合教材，1）滤波电路的电路种类及电路组成、滤波原理 第五章 三极管及放
21、大电路晶体三极管的输入、输出特性在电子线路中，晶体三极管是应用最广泛的半导体器件，对含有三极管电路的分析，主要是对晶体三极管工作状态的分析，此部分内容对后续电路的学习具有基础性作用。1晶体三极管的结构和类型及符号；2晶体三极管的主要参数；3晶体三极管的输入输出特性。晶体三极管的输入、输出特性 1. 晶体三极管的结构和类型及符号；2. 晶体三极管的主要参数及电流放大作用；3. 晶体三极管的输入输出特性。1. 晶体三极管的输入输出特性。1了解晶体三极管的结构和类型及符号表示；2掌握晶体三极管的输入输出特性；3理解晶体三极管的电流放大作用。2能利用晶体三极管的电流放大作用根据晶体三极管的工作区域，能
22、得出三极管电路的工作状态。 晶体三极管具有电流放大作用。要学好电子电路，必须很好的理解晶体三极管的放大原理，以及它的外特性。晶体三极管的外特性：输入特性和输出特性1、晶体三极管的结构、符号及类型；2、晶体三极管的电流放大作用；3、晶体三极管的外特性：输入特性和输出特性。一、晶体三极管的结构、符号及类型三层半导体、两个PN结，根据PN结的组合方式不同， 可分为NPN型和PNP型。 NPN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 IC / IB （2） 共发射极交流电流放大系数 ? = ?iC / ?iB （3）共发射极电流分配 IE =IC+ IB，2、极间反向电流（1） 集电极基极间反向饱和电流 ICBO ，O （发射极）开路（2） 集电极发
