电工电子技术（任务驱动型） 教学课件 作者 汤伟芳主编电工电子技术－－模电部分.ppt

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1、任务1整流器设计与装调任务2三极管放大电路设计与装调任务3集成运算放大电路设计与装调任务4功率放大电路设计与装调1、能识别二极管，判断其类型，并能用万用表检测二极管的好坏；2、能正确选择二极管、电容等元件；3、能对整流器电路进行装调与检修。任务1整流器设计与装调任务提出日常使用的手机、电视机等离不开电子技术设备，不能由交流电源直接提供电源，它们需要的是电压大小不同而又非常稳定的直流电压，所以就需要将交流电网220V的电压变换成直流电压才能供上述电子设备使用。这个把将交流电变为脉动直流电的过程称为整流。任

2、务分析整流器就是能将交流电变成直流电的一种装置。将交流电转化为直流电的最简单的方法就是整流，而导体二极管可以方便的实现这一目标。而滤波最常见的方法就是用滤波元件如电容或者电感来进行滤波。所以本任务主要就是要能设计一能实现降压、整流和滤波的完整电路，满足输出12V直流电压的设计要求。相关知识一、二极管元件1．半导体基础知识导体：一般为金属，金属中有大量的自由电子，在电场的作用下，自由电子能定向移动，这就形成电流。绝缘体：橡胶、塑料、陶瓷、云母等，这些材料中几乎没有自由电子。半导体：导电能力介于导体与绝缘体

3、之间，如硅Si,锗Ge,磷化铟InP等。N型半导体：在本征半导体中，掺入5价元素（如砷），多子为自由电子。P型半导体：在本征半导体中，掺入3价元素，多子为空穴。2．PN结的形成通过现代工艺，把一块本征半导体的一边形成P型半导体，另一边形成N型半导体，于是这两种半导体的交界处就会形成一个具有特殊性能的薄层，称为P—N结。PN结具有单向导电性，是构成各种半导体器件的核心部分。3．二极管内部结构半导体二极管是由一个PN结加上引线和管壳构成的。它们都有两个电极，接在P区的引出线为正极（或阳极），接在N区的引出线

4、为负极（或阴极）。图2-1-6二极管的结构、符号及外形4．二极管电路特性二极管最重要的性质是：它具有单向导电性，即正向导通，反向截止。图2-1-7二极管伏安特性曲线二、桥式整流电路1．桥式整流基本构成图2-1-9桥式整流电路2．桥式整流电压波形输入电压波形图(b)输出电压波形图(c)流过二极管的电流波形图(d)二极管承受的反向电压波形图图2-1-10单相桥式整流电路三、滤波电路1、桥式整流电压波形利用整流电路得到的直流电压和电流，由于其脉动性较大，只适用于如电解、电镀、充电等对电压平滑性要求不高的场合，

5、不适用于如电子仪器、自动控制装置及音像设备等对电压平滑性要求较高的负载电路。因此，可在整流电路的后面增加滤波电路，通过滤波作用，将脉动的直流电变为平滑的直流电供负载使用。2、滤波电路的组成和原理滤波电路主要由储能元件组成。可分为电容滤波、电感滤波和复式滤波等不同电路。图2-1-11桥式整流电容滤波电路滤波电路由电容器C组成，利用电容器能储存电能功能和在电流有界的情况下，电容器两端的电压不能突变的特点，能使脉动的直流电变为平滑的直流电。3、滤波输出电压值确定根据经验，一般桥式和全波整流电路的整流器的输出电

6、压取值如下：UO≈1.2U2（2-1-7）注意：当桥式整流电容滤波电路负载开路时，UO≈1.4U2。图2-1-12带载时桥式整流滤波电路输出电压波形图四、整流器中元件选择原则1、整流二极管的选择正向平均电流为：（2-1-8）最大反向工作电压为：（2-2-9)电容滤波电路中，在接通电源的瞬间，C两端电压为零，充电电流很大，使二极管受到电流冲击，容易损坏。所以，在选择整流二极管时，要留有足够的电流裕量。2．电容的选择滤波电容C的大小取决于放电回路的时间常数，RLC愈大，输出电压脉动就愈小。通常取RLC为脉动

7、电压中最低次谐波周期的（3～5）倍，即：桥式和全波整流电容滤波电路半波整流电容滤波电路式中T为交流电源电压的周期。五、实验电路板（面包板）面包板即“集成电路实验板”，就是一种插件板。每条金属簧片上有5个插孔，因此插入这5个孔内的导线就被金属簧片连接在一起。簧片之间在电气上彼此绝缘。插孔间及簧片间的距离均与双列直插式（DIP）集成电路管脚的标准间距2.54mm相同，因而适于插入各种数字集成电路。图2-1-13面包板六、电路设计12V输出电压整流器的基本电路结构包括降压电路、桥式整流电路和滤波电路，其电路结

8、构如图:图2-1-14整流器电路图1、整流二极管的选择根据整流器的电路结构，要获得12V的直流电压输出，那在滤波电路的输出电压根据公式UO≈1.2U2，可得整流的输出电压为U2=10V,整流二极管承受的最大反向电压为15V以上。整流二极管的平均正向电流IF＞IO=0.3A，所以可以选择普通的整流二极管1N4001即可。2、电容的选择根据公式RLC≥（3～5），根据工频50Hz，则T=0.02ms，取负载RL=20Ω，则C≈2000μF，通常