直流电路基础试题(通用8篇)
直流电路基础试题 篇1
《直流电路·基础试题》(4)班级________姓名_________学号_________
一、填空题:
1,电路是由___,_____, 和____三部分组成,以形成电流的闭合通路.2,中间环节的作用是把 ____和 ____连接起来,形成闭合回路,并对整个电路实行___和______ 3,电源的功能是将__________能转换成_________能.4,负载的作用是将_________能转换成的___________能.5,电路的种类繁多,一般可分为__________电路和_____________电路两大类.6,在一个完整的电路中,_________的电路称为内电路;___________的电路称为外电路.7,_________的定向移动形成电流.电流的方向规定为________的运动方向,与电子移动的方向___________ 8,某段电路,UAB=2V,IAB=-1A,则该元件的作用是__________电能.9,电源电动势的方向规定为从_______极指向________极,它是_______力克服_______力移动电荷做功的结果.10,电压的方向规定为由_____端指向_____端,是_____力移动电荷做功,通过负载把电能转换成其它形式的能.11,为了防止因短路而引起的事故,在实际电路中一般都串联接入____.电路一旦发生短路或_______,它将断开电源,达到保护的目的.12,一只标有额定电压20V,额定功率1W的灯泡.现接在10V的电源下使用,则其阻值为____,实际电流是_______,实际消耗的功率为_____ 13,将标有“10V,0.25W”和“"10V,1W”的两个灯泡串联起来,接在10V的电源上工作,它们实际消耗的功率:“10V,0.25W”灯泡P1=_____W,“10V,1W”灯泡P2=____W.14,有三个阻值均为6Ω的电阻,现将它们作不同形式的联接,可以得到的四种等效电阻值分别为____,______,________,_________.15,照明电路中火线对地线的电压U=220V.电路检修时,穿上绝缘胶鞋,可操作自如不会触电.设人体电阻R1=1KΩ ,胶鞋电阻R2=210KΩ ,则加在人体上的电压U1=_____V.16,一段粗细均匀的导线,其电阻值是R,若将其从中间对折合成一根导线,则这个导线的电阻是________ 17,电源多以____与____串联的形式表示,这种电源称为电压源.18,理想电压源又称为恒压源.它的外特征是________的直线,表明电源端电压恒等于________,而________为____________ 19,有的电源可以用_______和_________并联形式表示,这种电源称为电流源.当I恒等于IS时,这样的电流源称为___________ 20,对于负载来说,一个实际的电源既可用________表示,也可用___________表示.二、选择题:
1,下列设备中,其中()必是电源.A,发电机 B,蓄电池 C,电视机 D,电炉 2,下列设备中,隶属于中间环节的是().(多)A,蓄电池 B,开关 C,熔断器 D,测量仪表 3,一般常见负载在电路中起的作用是().A,连接和控制 B,保护和测量
C,将非电能转换成电能 D,将电能转换成其他形式的能 4,普遍适用的电功率的计算公式是().A,P=IU B,P=I2R C,P=U2/R
6,适用于纯电阻电路功率计算的公式有().(多)A,P=UI B,P=I2R C,P=U2/R D,P=W/t 7,属于电工单位的是().(多)
A,马力 B,千瓦时 C,焦耳 D,瓦特
8,一根粗细均匀的电阻丝,阻值为25Ω,将其等分成五段,然后并联使用,则其等效电阻是()
A,1/25Ω B,1/5Ω C,1Ω D,5Ω
9,额定功率10W,阻值500Ω的电阻R1与15W,500Ω的电阻R2相串联后的等效电阻值及等效电阻的额定功率分别为().A,500Ω,10W B,1KΩ,20W C,1KΩ,25W D,1KΩ,15W
10,两电阻相串联,已知R1/R2=1/2,则电阻上的电压之比U1/U2,功率之比P1/P2分别是().A,U1/U2=1/2 ,P1/P2=2 B,U1/U2=2,P1/P2=4 C,U1/U2=1/2 ,P1/P2=1/2 D,U1/U2=1/2, P1/P2=1/4
11,两电阻相并联,已知R1/R2=1/2,则流入电阻的电流之比I1/I2,功率之比P1/P2分别是().A,I1/I2=2, P1/P2=2 B,I1/I2=2, P1/P2=4 C,I1/I2=1/2, P1/P2=1/2 D,I1/I2=2, P1/P2=1/4
12,两个电阻串联R1,R2时,消耗的功率分别为P1和P2.已知P1/P2=2,则R1/R2与U1/U2的比值分别是().A,R1/R2=2, U1/U2=2 B,R1/R2=2, U1/U2=1/2 C,R1/R2=1/2, U1/U2=2 D,R1/R2=1/2, U1/U2=1/2
13,两个电阻R1,R2并联时,消耗的功率分别为P1和P2.已知P1/P2=2, 则R1/R2与I1/I2的比值分别是()
A,R1/R2=2, I1/I2=2 B,R1/R2=1/2, I1/I2=2 C,R1/R2=2, I1/I2=1/2 D,R1/R2=1/2, I1/I2=1/2 14,下列说法正确的是().A电位随着参考点(零电位点)的选取不同数值而变化 B电位差随着参考点(零电位点)的选取不同数值而变化 C电路中两点的电位很高,则其间电压也很大 D电路上两点的电位很低,则其间电压也很小
15,只有在线性元件组成的电路才适用的定理或定律是().A,KCL定律 B,KVL定律 C,叠加定理 D,戴维南定理 三,判断题: 1,电路是由电源,负载和导线三部分组成.()2,中间环节的作用是把电源和负载连接起来,从而形成闭合回路,并完成对电路实行控制,保护或测量的功能.()3,蓄电池在电路中必是电源,总是把化学能转换成电能.()4,发电机是将机械能转换成电能的设备.()5,负载是电路中的用电设备,它把其他形式的能转换成电能.()6,电路是电流通过的路径,是根据需要由电工元件或设备按一定方式组合起来.()7,电荷的定向移动形成电流.()8,电流的参考方向,可能是电流的实际方向,也可能与实际方向相反.()9,电路中某两点间的电压具有相对性,当参考点变化时,电压随着变化.()10,电路中某一点的电位具有相对性,只有参考点(零势点)确定后,该点的电位值才能确定.()11,电源力所做的功与被移动电荷之比,定义为电源电动势,电动势的方向规定从电源正极指向电源负极.()12,从R=U/I可知导体的电阻与电压成正比,与电流强度成反比.()13,一根粗细均匀的电阻丝,其阻值为4Ω,将其等分为两段再并联使用,等效电阻是
2Ω.()14,如果电路中某两点的电位都很高,则该两点间的电压也很大.()15,使用直流电压表时,必须把电压表和被测电路并联,正接线柱(表的“+”端)接在高电位处,负接线柱接在低电位处.()16,使用直流电流表,必须把电流表串联在被测电路中,正接线柱(表的“+”端)接电流流出端,负接线柱接电流流入端.()17,超导材料指的是当温度下降到临界温度时,其电阻值将突然降到零的金属材料.()18,在公式R2= R1 [1+a(t2-t1)] 中,a称为导体的温度系数.a的值必须大于零.()19,在工程上,有公式R2= R1 [1+a(t2-t1)],测得R1 ,R2值后,可由此间接推算出电机,变压器的温升.()20,电阻值不随电压,电流的变化而变化的电阻,即电阻值是常数的电阻,称为线性电阻.()21,大多数材料的电阻是线性电阻,线性电阻的电流-电压特性线是曲线.()22,判断一个元件是负载还是电源,应根据电压实际极性和电流的实际方向来确定.当电压实际极性和电流的实际方向一致时,该元件是负载,消耗电能.()
23,一台简易直流电电动机正在运转中.测得电动机两端电压是10V,流进电动机的电流是1A,则可知电动机的内部等效电阻是10Ω.()
24,电气设备处于额定工作运行状态,轻载运行状态或过载运行状态.这三种情况均说明电路隶属于通路状态下.()
25,直流电压表欲扩大其量程,可以在电压表两端并联一个适当阻值的电阻.()26,要扩大直流电流表的量程,则应串联一个适当阻值的电阻.()
27,电流表的内阻应越小越好,从而可以尽量减小因电流表的接入而带来的对电路的影响.理想电流表的内阻为零.()
28,熔丝有一定额定电流,正确使用的原则是:电热线路熔丝的额定电流为1.1倍用电设备的额定电流;一台电动机线路,熔丝的额定电流是1.5-3倍电动机的额定电流.()
29,理想电压源的内阻为无穷大,理想电流源的内阻为零.()
30,电阻串联时,电阻大的分得的电压大,电阻小的分得的电压小,但通过的电流是一样的.()四,计算题:
1,一台电动机的绕组用铜线绕制.在26℃时,测得它的电阻为1.25Ω,运行一小时后,测得电阻1.5Ω.求此时电动机线圈温度.2,设有电阻R1=20Ω,R2=30Ω,串联后接于总电压为100V的电源上.求:(1)总电流强度和各电阻上的电压.(2)若将电阻R2换成80Ω,再求总电流强度和各电阻上的电压.
直流电路基础试题 篇2
2014春季《电路基础》试题(A)
一、填空题(每小题2分共20分)
1、电流所经过的路径叫做,通常由、和三部分组成。
2、实际电路按功能可分为电力系统的电路和电子技术的电路两大类,其中电力系统的电路其主要功能是对发电厂发出的电能进行、和;电子技术的电路主要功能则是对电信号进行、、和。
3、具有两个引出端钮的电路称为网络,其内部含有电源称为网络,内部不包含电源的称为网络。
4、“等效”是指对以外的电路作用效果相同。戴维南等效电路是指一个电阻和一个电压源的串联组合,其中电阻等于原有源二端网络后的电阻,电压源等于原有源二端网络的电压。
5、实际应用的电表交流指示值和我们实验的交流测量值,都是交流电的值。工程上所说的交流电压、交流电流的数值,通常也都是它们的值,此值与交流电最大值的数量关系为:。
6、R、L、C串联电路中,电路复阻抗虚部大于零时,电路呈性;若复阻抗虚部小于零时,电路呈性;当电路复阻抗的虚部等于零时,电路呈性,此时电路中的总电压和电流相量在相位上呈关系,称电路发生串联。
7、谐振发生时,电路中的角频率。
8、理想变压器的变压比n=,全耦合变压器的变压比n=。
9、三相电源作Y接时,由各相首端向外引出的输电线俗称线,由各相尾端公共点向外引出的输电线俗称线,这种供电方式称为制。
10、态是指从一种态过渡到另一种态所经历的过程。
二、判断下列说法的正确与错误(每小题1分共18分)
1、集总参数元件的电磁过程都分别集中在各元件内部进行。()
2、实际电感线圈在任何情况下的电路模型都可以用电感元件来抽象表征。()
3、回路电流法只要求出回路电流,电路最终求解的量就算解出来了。()
4、回路电流是为了减少方程式数目而人为假想的绕回路流动的电流。()
5、电抗和电阻的概念相同,都是阻碍交流电流的因素。()
6、电阻元件上只消耗有功功率,不产生无功功率。()
7、几个复阻抗相加时,它们的和增大;几个复阻抗相减时,其差减小。()
8、串联电路的总电压超前电流时,电路一定呈感性。()
9、串联谐振电路不仅广泛应用于电子技术中,也广泛应用于电力系统中。()
10、谐振电路的品质因数越高,电路选择性越好,因此实用中Q值越大越好。()
11、通过互感线圈的电流若同时流入同名端,则它们产生的感应电压彼此增强。()
12、空芯变压器和理想变压器的反射阻抗均与初级回路的自阻抗相串联。()
13、全耦合变压器的变压比与理想变压器的变压比相同。()
14、三相电路只要作Y形连接,则线电压在数值上是相电压的倍。()
15、三相总视在功率等于总有功功率和总无功功率之和。()
16、对称三相交流电任一瞬时值之和恒等于零,有效值之和恒等于零。()
17、RL一阶电路的零状态响应,按指数规律上升,按指数规律衰减。()
18、RC一阶电路的零状态响应,按指数规律上升,按指数规律衰减。()
三、单项选择题(每小题1分共20分)
1、已知接成Y形的三个电阻都是30Ω,则等效Δ形的三个电阻阻值为()A、全是10Ω
B、两个30Ω一个90Ω
C、全是90Ω
2、电阻是()元件,电感是()的元件,电容是()的元件。A、储存电场能量
B、储存磁场能量
C、耗能
3、一个输出电压几乎不变的设备有载运行,当负载增大时,是指()A、负载电阻增大
B、负载电阻减小
C、电源输出的电流增大
4、自动满足基尔霍夫第一定律的电路求解法是()A、支路电流法
B、回路电流法
C、结点电压法
5、自动满足基尔霍夫第二定律的电路求解法是()A、支路电流法
B、回路电流法
C、结点电压法
6、已知工频电压有效值和初始值均为380V,则该电压的瞬时值表达式为()A、V
B、V C、V
7、一个电热器,接在10V的直流电源上,产生的功率为P。把它改接在正弦交流电源上,使其产生的功率为P/2,则正弦交流电源电压的最大值为()A、7.07V
B、5V
C、10V
8、已知A,)A,则()
A、i1超前i260°
B、i1滞后i260°
C、相位差无法判断
9、标有额定值为“220V、100W”和“220V、25W”白炽灯两盏,将其串联后接入220V工频交流电源上,其亮度情况是()
A、100W的灯泡较亮
B、25W的灯泡较亮
C、两只灯泡一样亮
10、在RL串联的交流电路中,R上端电压为16V,L上端电压为12V,则总电压为()A、28V
B、20V
C、4V
11、R、L串联的正弦交流电路中,复阻抗为()A、B、C、12、RLC并联电路在f0时发生谐振,当频率增加到2f0时,电路性质呈()A、电阻性
B、电感性
C、电容性
13、处于谐振状态的RLC串联电路,当电源频率升高时,电路将呈现出()A、电阻性
B、电感性
C、电容性
14、下列说法中,()是正确的。
A、串谐时阻抗最小
B、并谐时阻抗最小
C、电路谐振时阻抗最小
15、两互感线圈顺向串联时,其等效电感量L顺=()A、B、C、16、符合无损耗、K=1和自感量、互感量均为无穷大条件的变压器是()A、理想变压器
B、全耦合变压器
C、空芯变压器
17、某三相四线制供电电路中,相电压为220V,则火线与火线之间的电压为()A、220V
B、311V
C、380V
18、在电源对称的三相四线制电路中,若三相负载不对称,则该负载各相电压()A、不对称
B、仍然对称
C、不一定对称
19、在换路瞬间,下列说法中正确的是()
A、电感电流不能跃变
B、电感电压必然跃变
C、电容电流必然跃变 20、工程上认为R=25Ω、L=50mH的串联电路中发生暂态过程时将持续()A、30~50ms
B、37.5~62.5ms
C、6~10ms
四、简答题(每小题6分共18)
1、在8个灯泡串联的电路中,除4号灯不亮外其它7个灯都亮。当把4号灯从灯座上取下后,剩下7个灯仍亮,问电路中有何故障?为什么?
2、额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯,能否串联使用?
3、试述戴维南定理的求解步骤?如何把一个有源二端网络化为一个无源二端网络?在此过程中,有源二端网络内部的电压源和电流源应如何处理?
五、计算分析题(每小题8分共24分)
1、列出图2.5.4所示电路的结点电压方程。
2、某电阻元件的参数为8Ω,接在V的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流i,如用电流表测量该电路中的电流,其读数为多少?电路消耗的功率是多少瓦?若电源的频率增大一倍,电压有效值不变又如何?(8分)
直流电路基础试题 篇3
通过对400V、350V、300V高压直流工作电压下小型模拟填埋场实验数据的分析,提出了简化的模型等效电路.由于高密度聚乙烯(HDPE)衬层的存在使得模型具有了整流特性,其电容大小将随着衬层面积和供电电压的增加而增加;供电电极的接触电阻与大地的电阻率成正比,与电极的粗细及入土深度有关.同时,接触电阻主要由电极附近的`土壤电阻决定,大于10倍电极半径以外的土壤对接触电阻的影响不超过全部电阻的10%,故降低电极附近土壤的电阻率可有效地降低电极的接触电阻.
作 者:能昌信 王彦文 王琪 董路 NAI Changxin WANG Yanwen WANG Qi DONG Lu 作者单位:能昌信,NAI Changxin(中国矿业大学(北京校区)机电学院,北京,100083;山东工商学院计算机系,山东,烟台,264005)
王彦文,WANG Yanwen(中国矿业大学(北京校区)机电学院,北京,100083)
王琪,董路,WANG Qi,DONG Lu(中国环境科学研究院固体所,北京,100012)
笔试题CMOS电路 篇4
在CMOS电路中,要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平,这个单管你会用P管
还是N管,为什么?(仕兰微电子)
20、给出多个mos管组成的电路求5个点的电压,(Infineon笔试试题)
21、电压源、电流源是集成电路中经常用到的模块,请画出你知道的`线路结构,简单描述
其优缺点。(仕兰微电子)
22、画电流偏置的产生电路,并解释。(凹凸)
23、史密斯特电路,求回差电压。(华为面试题)
24、晶体振荡器,好像是给出振荡频率让你求周期(应该是单片机的,12分之一周期....)
(华为面试题)
25、LC正弦波振荡器有哪几种三点式振荡电路,分别画出其原理图。(仕兰微电子)
26、VCO是什么,什么参数(压控振荡器?) (华为面试题)
27、锁相环有哪几部分组成?(仕兰微电子)
28、锁相环电路组成,振荡器(比如用D触发器如何搭),
(未知)
29、求锁相环的输出频率,给了一个锁相环的结构图。(未知)
30、如果公司做高频电子的,可能还要RF知识,调频,鉴频鉴相之类,不一一列举。(未
知)
31、一电源和一段传输线相连(长度为L,传输时间为T),画出终端处波形,考虑传输线
无损耗。给出电源电压波形图,要求绘制终端波形图。(未知)
32、微波电路的匹配电阻。(未知)
33、DAC和ADC的实现各有哪些方法?(仕兰微电子)
34、A/D电路组成、工作原理。(未知)
35、实际工作所需要的一些技术知识(面试容易问到)。如电路的低功耗,稳定,高速如何
做到,调运放,布版图注意的地方等等,一般会针对简历上你所写做过的东西具体问,肯
定会问得很细(所以别把什么都写上,精通之类的词也别用太多了),这个东西各个人就
《电路基础》课程定位 篇5
一、本专业的人才培养目标
本专业培养适应社会主义市场经济需要,德智体美全面发展,面向企业生产、管理和服务第一线的,主要从事电子设备及电子仪器的生产、安装、调试、运行与维护、电子产品生产工艺及管理,家用电器维修等领域工作的高素质、高技能综合应用型专门人才。
本专业毕业生应具备良好的职业道德、创业精神、健康的体魄和心理素质,与企业需求零距离。
二、本课程的培养目标
《电路基础》是我院应用电子技术专业的一门技术基础课,通过本课程的学习,其目的是使学生掌握学习本专业所必须具有的电路基本理论,基本知识和基本分析计算方法,为学习后续课程及从事工作打下基础,使学生学完本课程后,具有分析电路的一般能力。
通过实验和实习巩固和加深对理论知识的理解,掌握基本实验方法与技能,提高学生的动手能力,并有一定分析问题解决问题的能力。
三、本课程的地位
《电路基础》课程是一门专业技术基础课程,注重学生素质培养、应用性人才能力的培养;突出主线,突出重点;把立足点放到工程技术应用性上;做到既为学生后续课程服务,又能直接服务于工程技术应用能力的培养。在课程标准制订过程中,邀请相关企业专家参与,紧紧围绕职业技能的培养,将教学基本内容按照单元进行项目化。根据课程内容的广泛性与复杂性,采用科学、合理的方法将其归类合并。内容上强调理论与实践的结合,为培养技术应用型人才创造必要的基本条件,使学生在较短时间树立正确的人生观,人才观、具有强烈的进取心,激发学习兴趣,培养良好的学习情绪,适应高校的学习环境,在学习中学会学习。
电子电路考试题带答案 篇6
一、填空题:(每空1分,共16分)
1.逻辑函数有四种表示方法,它们分别是( )、( )、( )和( )。
2.将个“1”异或起来得到的结果是( )。
3.目前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是( )电路和( )电路。
4.施密特触发器有( )个稳定状态.,多谐振荡器有( )个稳定状态。5.已知Intel2114是1K* 4位的RAM集成电路芯片,它有地址线( )条,数据线( )条。
6.已知被转换的信号的上限截止频率为10kHz,则A/D转换器的采样频率应高于( )kHz;完成一次转换所用的时间应小于( )。
7.GAL器件的全称是( ),与PAL相比,它的输出电路是通过编程设定其( )的工作模式来实现的,而且由于采用了( )的工艺结构,可以重复编程,使用更为方便灵活。
二、根据要求作题:(共16分)
1. 试画出用反相器和集电极开路与非门实现逻辑函数
2、图1、2中电路由TTL门电路构成,图3由CMOS门电路构成,试分别写出F1、F2、F3的表达式。
三、已知电路及输入波形如图4(a)(b)所示,其中FF1是D锁存器,FF2是维持-阻塞D触发器,根据CP和D的输入波形画出Q1和Q2的输出波形。设触发器的`初始状态均为0。 (8分)
四、分析图5所示电路,写出Z1、Z2的逻辑表达式,列出真值表,说明电路的逻辑功能。 (10分)
五、设计一位8421BCD码的判奇电路,当输入码为奇数时,输出为1,否则为0。要求使用两种方法实现:
(1)用最简与非门实现,画出逻辑电路图;
(2)用一片8选1数据选择器74LS151加若干门电路实现,画出电路图。
(20分)
六、电路如图7所示,其中RA=RB=10kΩ,C=0.1μf,试问:
1.在Uk为高电平期间,由555定时器构成的是什么电路,其输出U0的频率f0=?
2.分析由JK触发器FF1、FF2、FF3构成的计数器电路,要求:写出驱动方程和状态方程,画出完整的状态转换图;
2. 设Q3、Q2、Q1的初态为000,Uk所加正脉冲的宽度为Tw=5/f0,脉冲过后Q3、Q2、Q1将保持在哪个状态?
(共15分)
七、集成4位二进制加法计数器74161的连接图如图8所示,LD是预置控制端;D0、D1、D2、D3是预置数据输入端;Q3、Q2、Q1、Q0是触发器的输出端,Q0是最低位,Q3是最高位;LD为低电平时电路开始置数,LD为高电平时电路计数。试分析电路的功能。要求:
(1)列出状态转换表;
(2)检验自启动能力;
(3)说明计数模值。 (15分)
参考答案
一、填空(每空1分,共16分)
1. 真值表、逻辑图、逻辑表达式、卡诺图;
2.0;
3.TTL 、CMOS ;
4.两、0 ;
5.10 、4 ;
6.20 、50μS;
7.通用阵列逻辑、输出逻辑宏单元、E2CMOS;
二、根据要求作题:(共16分)
1.
2.
三、
四、(1)表达式
(2)真值表
(3)逻辑功能为:全减器
五、首先,根据电路逻辑描述画出卡诺图:
(1)最简“与-或式”为:
(2)“与非-与非式”为:
(与非门实现图略)
六、(1) 多谐振荡器;
(2) 驱动方程:
状态方程:
状态转换图:
(3)初态为000,五个周期后将保持在100状态。
七、(1)状态转换图:
(2)可以自启动;
电工基础网课 认识电路 篇7
教学内容
任务1:认识电路
主讲教师
上课地点
钉钉直播
课时
教具准备
学生人数
一、教学内容分析
电路基础知识是学习《电工电子技术》的基础,我们的日常生活也离不开电路基本知识,学生通过了解电路模型及组成,掌握电路中的基本物理量,认识电路中常用元器件,熟悉万用表的使用等,为直流电路板的搭建与测试做好基本知识准备,也为后续任务的学习打好基础、为学生专业基本技能掌握奠定基础。
二、学情分析
《电工电子技术》是电类各专业的核心课程,学生在中学时期已经学过物理,已经有一定的基础,但是由于学生中学阶段知识薄弱,这就使得他们在专业课学习中,所表现出的难度和主动性较差,但电工电子是电气类学生的专业基础课程,学生对课程本身的兴趣比较浓,喜欢动手操作,所以教学过程中灵活使用教学方法与手段,寓教于乐,让学生积极主动的参与到学习中来,在实践中加强理论学习,掌握从事本专业领域的工作的职业基本技能。
三、教学目标
【知识目标】
1、熟悉电路模型与电路状态,掌握电路的基本概念
【技能目标】
1、会分析实际电路模型并能进行简单电路模型的搭建
2、会进行简单电路图的绘
【情感目标】
1、通过本次任务的学习,激发学生学习电工电子课程的兴趣。
2、经历合作学习的过程,树立团队合作意识。
四、教学重点难点
【教学重点】
1、电路的基本组成,电路图形符号的识别
【教学难点】
能根据电路图分析电路状态,六、教学策略
1、使用智慧课堂提高学生的竞争意识
2、实例引入提高学生的求知欲
二、教学过程
教学环节
教学活动
教学手段方法
设计
意图
知识点探究1
认识电路(2学时)
课前
预习
布置(智慧课堂教学平台)
预习任务:
1.观察生活中常见用电设备的工作电路
2.讨论:基本照明电路的组件构成?
启发式教学法
联系生活实际,激发学习兴趣。
任务
提出
(5分钟)
签到准备上课(智慧课堂教学平台)
※创设情境
兴趣导入
展示
向学生展示教师和学生收集的声控开关,电珠,导线、电阻等对学生预习答疑情况进行互动点评。
视频
日常生活中电路应用
抢答预习任务
(智慧课堂教学平台)
归纳
通过学生对日常生活电路的观察,思考,理解,发现学生对电路知识的理解比较零散,元件电路图绘制,元件在电路中的各种连接方式了解不多,需要强化思想,规范电路元件的使用,电路图绘制标准,为后续电路分析做准备。
说明
1、电路基本组成是电工电子课程学习的基础,也是机电专业学生从事专业技术工作中必须掌握基本知识技能。
2、下发任务:通过本任务的学习,完成直流电路板电路元件的识别,元件实物与电路符号的转化,电路图中元件的绘制连接
多媒体教学法
讨论法
创设情境,渲染学习气氛,明确任务学习目的,自然进入问题的解决。
任务
分析
(5分钟)
※动脑思考
任务分析
示教板上摆出小灯泡
问题
1、要使小灯泡发亮,应有什么通过灯丝?
2、要有持续电流应具备什么条件?
3、已有了电源为什么灯还不亮
学生讨论抢答
教师分析归纳:要使灯亮要用导线把电源、灯泡连接起来,引出本任务要研究的电路
启发式教学法
讨论法
利用问题、生活实例引起学生的好奇心和求知欲
※
边学边做
探究新知
一、电路概述
1.电路的功能
图1.1
电路基本功能
概念:由实际元器件构成的电流的通路称为电路。
讲授教学法
多媒体教学法
学生学会由系统到整体分析问题,为搭建、绘制电路做好准备
探究
新知
(30分钟)
思考:电路如何实现的能量转化
2.电路的基本组成(电源、负载、控制器件、连接导线)
图1.2电路的基本组成一个电路无论多么复杂都是有这几部分成,缺一不可,电源维持电路中的电流,提供能量,导线保证电流畅通,负载用电设备,电能转化
3.电路的状态(通路、开路、短路)
图1.3实验实体电路模型
继续刚才的实验,打开开关,断开开关,分析电路中的通断与开路
教师:说明、分析、讲解关键点,对学生进行引导强调
学生:学生思考,理解,记忆关键知识点,领会电路组成,电路转态,构成部分的用途功能,电路状态特点,问题:能将电源两端用导线连接起来吗?
学生:思考、讨论短路问题,造成的危害,进行抢答
教师强调短路的危害,必须防止电源短路,同时引导学生结合实际电路自主与相关知识点相连。
拓展问题
教室风扇的电路组成?灯棒的电路组成?电路图如何绘制?
二、常用理想元器件及符号
说明
在设计、安装、修理各种实际电路的时候,常常需要画出表示电路连接情况的图,为了简单通常不画实物图,而用国家统一的电路符号来代表电路中的各元件。
讲解
表1.1电路元器件及图形符号
实物教学法
分组讨论法
讲授教学法
启发式教学法
多媒体教学法
合作探究法
答疑讨论
引入日常实例,激发学生求知欲自动进入新知探究
强化学习重点、难点
难点分析,寻求突破
学生学会由系统到整体分析问题,为搭建、绘制电路做好准备
老师:理想电路元件是实际电路元件的近似,其特性单一,精确,可定量分析计算。
电阻元件:只具耗能的电特性
电感元件:只具有储存磁能的电特性
电容元件:只具有储存电能的电特性
理想电压源:输出电压恒定,输出电流由它和负载共同决定
理想电流源:输出电流恒定,两端电压由它和负载共同决定。
学生:结合实物进行电路符号识记,绘制出实验电路中元件符号
强化练习
分组完成拓展问题,灯棒和风扇电路中元件的绘制
讨论思考:风扇用电路符号如何表示
三、电路图
图1.4实验电路模型
讲解示范:对比试验实体模型和试验电路模型,用电路符号画出实验电路连接图,强调注意事项符号使用规范,电路连接准确,预设如何留出等。
学生:理解,领会、掌握电路元件与连接
随堂练习
交互一下实验中电路元件位置,让学生画出电路图
教师点评小结
任务
实施
(20分钟)
运用知识,强化练习
利用智慧课堂平台下发任务,学生提交任务
1、连接灯棒,风扇电路元件,形成电路图
2、调换元件顺序,绘制出直流电路板电路图
学生:分组实施,利用所学知识绘制日常实际电路图,讨论电路中电流的流向,画电路图注意事项,完成直流电路板电路图的绘制。
答疑讨论法,头脑风暴法
增强安全文明生产的意识,动手实践,由元器件的模型搭建到电路图的绘制,体验成功的快乐。
教归师纳:实物图比较直观,但画起来复杂,有些复杂电路无法表示,分析归纳日常电路常用电路图,有些用电设备不能用单纯的元器件表示,需要组合元器件才能表示出来,为后续电工电子的学习做好铺垫
考核
评价
(20分钟)
※成果展示
考核评价
1、分组展示所绘制电路图,派代表讲解小组学习心得,小组其他成员做补充,分享经验和遇到的问题。
2、工作过程评价标准:
评价内容
自评
互评
师评
评分
理论知识
实训操作
职业素养
总分
3自评、互评、教师评价,积分汇总。
4、教师总结点评,强化重难点,渗透情感教育,提出改进意见和措施。
小组名称:
评出优秀作品,形成合作意识,质量意识、竞争意识,培养工匠精神。
课后
拓展
(智慧课堂平台)
根据学生对灯泡是如何亮的讨论,思考电路中都有哪些物理量?收集资料,为新知探究电路中物理量的学习做准备。
启发式学法
技能提升,为后续工作做好铺垫。
教学环节
教师活动
教学手段方法
设计
意图
知识点探究3
电阻(3学时)
课前
预习
布置(智慧课堂教学平台)
预习任务:
1、请各小组收集废弃电子产品电路板,观察电路板上的电阻元件。
2.讨论思考:电阻元件在电路中起什么作用?
启发式教学法
联系生活实际,激发学习兴趣。
任务
提出
(10分钟)
签到准备上课(智慧课堂教学平台)
※创设情境
兴趣导入
舞台灯光的亮度需要调节,收音机的音量需要调节,电扇的转速也需要调节……
你知道这些是如何实现的吗?
教师:引导,说明
学生:思考教师提出的问题,各小组抢答(智慧课堂教学平台)
展示
教师和学生收集电路板
提问
谁认识这是什么东西?电路板上哪些元件你认识?
学生观查识别并回答。
归纳说明
这些元件是基本电子元器件中的一种,叫电阻元件,简称电阻,导入新课电阻知识的学习
启发式教学法
答疑讨论法
通过问题情境,引入新课
让学生了解到电阻就在身边,从而产生学习兴趣。
任务
分析
(5分钟)
※动脑思考
任务分析
问题
1、电阻在电路中的功能?
2、电阻元件的特性?
3、电阻怎么识读?
4、如何利用万用表对电阻进行检测?
启发式教学法
积极思考,带着问题探究新知
探究
新知
(25分钟)
※
边学边做
探究新知
教学环节一
电阻元件
新知引入
问题:电阻的符号、单位、作用?你家的电线是由什么材料做成的?为什么没有见到用铁丝来做电线?
学生:学生看书学习,并回答电阻符号、单位、作用。讨论电线材料。
讲授新知
启发式教法
讲授教学法
带着问题进入新知探究
让学生了解电阻率的含义和影响电阻阻值的因素体验解决问题的快乐
一、定义
导体对电流的通过具有一定的阻碍作用,对电流的这种阻碍作用称为导体的电阻。这样的电路元件称为电阻元件,它其实反映的是实际电路中的耗能元件或设备。
说明:
电阻符号为:Ω;
单位为欧姆,电阻大小有其自身决定
l—导体长度(m);S—导体截面积(m2);ρ—导体电阻率(Ω·m)
说明:①不同的导体其电阻率不同,用途也不同。
②导体电阻还与温度有关,通常用电阻温度系数α表示。部分导体电阻率和温度系数表(PPT展示)
二、电阻元件的伏安特性与欧姆定律
概念:电阻元件的端电压与流过的电流二者之间的关系称为电阻元件的伏安特性。
图3.1线性电阻的伏安特性曲线
图3.2电阻元件符号
分析:线性电阻是一种二端的理想电路元件,在任何时刻,在关联方向下,它两端的电压与其电流之间的关系可描述为:U=Ri
式中R是比例常数,称为电阻元件R的阻值。电阻的SI单位是欧姆,简称欧,其国际标准符号为Ω。对大电阻常用千欧(kΩ)或兆欧(MΩ)作单位。
归纳:电阻元件两端的电压与其通过的电流成正比,这就是欧姆定律
多媒体教学法
讲授教学法
多媒体教学法
实物教学法
分组讨论法
培养学生思考问题,分析问题的能力
实物、视频、多媒体展示激发学生探究新知的兴趣
引入
新知
继续
探究
(30分钟)
电流和电压的关联参考方向下,任何瞬时线性电阻元件接受的电功率为
P=ui=iR=,线性电阻元件是耗能元件。
三、常见电阻器
图2.1常见电阻器
教师:实物演示各种不同的电阻对照实物讲解电阻分类。播放多媒体演示各种常见电阻元件及其特性。
学生:
观察各种不同电阻的外观,掌握的电阻的分类,总结电阻的不同用途。
二、电阻参数
(1)
标称阻值:电阻表面所标的阻值;
问题:你能从电阻的表面读出电阻的阻值吗?
直标法:是指用阿拉伯数字和单位符号在电阻器的外表面直接标出电阻值和允许偏差的方法
(2)文字符号法:是指用阿拉伯数字和字母按照一定的规律
排列来表示电阻器的电阻值的方法,其允许偏差也是
用字母表示。如2K7K,表示其阻值为
允许偏差为
±
10%。
色标法:指用不同颜色的色环来表示电阻器的电阻值和允许偏差的方法。
(3)允许误差:反映了电阻元件阻值的精确程度,一般分为三级,即±5%、±10%、±20%,用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示;(3)标称功率:电阻的额定功率。
运用知识
巩固练习
老师拿出试验用各种电阻,在智慧课堂布置任务让学生识读
多媒体教学法
讲授教学法
实物教学法
多媒体教学法
实物教学法
学生进一步了解电阻增加学生学习的好奇心
反馈学习状态,巩固知识,发现问题、继续探究
复习巩固,为学习新知做铺垫
举例导入和问题驱动,进行开篇,激发学生学习兴趣。
学生:小组讨论交流,在智慧课堂提交自己读到的阻值
老师:说明,巡视、引导、答疑
发现问题
色环电阻如何通过不同色环识读电阻阻值
教学环节二
色环电阻与检测
新知引入
电阻阻值直标法、文字符号法、数字法的识别回顾
教师:提问,质疑,引导
学生:教师提出的问题,各小组抢答,巩固前面所学知识。
导入新课
在所使用的各种电阻中我们还接触到一种带有各种颜色环路的电阻,这种电阻上面没有任何的数字或符号来表示,该电阻的阻值。我们将如何来选择不同大小的电阻呢?如何认识它们的阻值呢?
展示
图2-2生活中常见色环电阻
讲授新知
一、电阻器的色标法
定义:用不同颜色的色环来表示标称阻值和允许偏差的大小。
二、色环电阻的分类
1、四环电阻(普通电阻)
2、五环电阻(精密电阻)
教师:图片演示,为学生讲授色环电阻识别的基础知识
学生:观察图片,思考问题,各小组抢答,表达自己的观点。
三、四环电阻识别(普通电阻)
实物教学法
合作探究法
多媒体教学法
讲授法
启发式教学法
观察法
强化学习重点
难点分析,寻求突破
加深内容的理解,使理实与动手相结合。
难点分析,寻求突破
表2-1色环颜色所代表的数字或意义
教师:将色谱编辑为顺口溜,“黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银,0123456789
0.1
0.001”让学生反复连读提问互动
学生:练习记忆色谱对照表
四、怎样确认识读顺序
1.表示允许误差的色环比别的色环稍宽,离别的色环稍远。
2.四环电阻,最后一环误差环一般是金色或银色。
运用知识,典型案例1
第4环
表示误差,第3环是倍乘(0的个数),第1、2环是有效数字直读,即:150
K
+5%
注:色环密集部分是首位
运用知识,典型案例2
引导学生对四环电阻进行识读
分析归纳
巩固知识,随堂测试
问题:比一比
阻值读取
实物教学法
多媒体教学法
讨论教学法
强化知识,理实结合,落实教学目标
运用知识
强化练习
智慧课堂平台布置任务
1、列出色环电阻色标符号规定表
2、说明如下电阻的电阻值:(1):棕
红
橙
金
____
(2):绿
棕
红
金
________(3):黄
紫
红
金
__________
操作实施
运用工具检测
(25分钟)
※动手探索
运用新知
强化技能
实际操作
布置任务:
1、色环电阻的检测2、搭建直流电路板所用电阻检测。
知识回顾:万用表使用方法
观看视频:测量电阻
教师与学生讨论总结:测量电阻的方法步骤
1.表笔连接;
2.打开万用表电源;
3.挡位、量程选择;
4.调零检验;
5.测量、读数。
讨论法
合作探究法
多媒体教学法
增强安全文明生产的意识,规范操作
进一步巩固色环电阻的试读能力,提高协作能力
强调:数字万用表测电阻注意事项
1、测在线电阻时,须将线路电源关断,并将所有电容充分放电,否则不仅得不到正确的读数,还有可能损坏表头。
2、如果被测电阻开路或阻值超过仪表的最大量程时,仪表将显示“OL”。
3、测量1MΩ以上电阻时,仪表要几秒钟后读数才能稳定,这对高阻测量来说是正常的。
4、测量电阻时,请勿输入电压值,否则会引起读数不准确,如果超过过载保护电压250V,则有可能损坏仪表和危及使用者安全。
5、测量完成后,要立即断开表笔与被测电路的连接。
演示:
×
✔
组织:依据学生的个体差异,按照“组间同质”原则,将学生分成6个学习小组,每组4人,每组发3各不同阻值的色环电阻,让4
个学生协作完成色环电阻的识读,看哪组学生能又快有准完成。
问题融入
怎么知道这个色环电阻的好坏呢?
提示:1、观察引脚是否断?阻体是否有烧焦的痕迹?
2、用万用表测阻值与识读数值比较
任务实施:
学生:带着问题进入任务实施,分小组操作测量(其中一部分学生读值,一部分学生测量,一名学生记录),色环电阻读数与测试值对比,注明误差,每一组选一名代表指导,测试后填写测试报告单。
讲授法
实物操作法
启发式教学
交流讨论法
头脑风暴法
让学生了解怎样判断电阻的好坏。
通过检测能判断色环电阻的好坏,增强质量意识。
增强学生环保意识和法制意识,养成良好的习惯和职业道德。
教师:巡视、指导、答疑
德育渗透
问题:坏了的电阻怎么处理?学生:思考、讨论回答问题
强调:《中华人民共和国固体废弃物污染环境法》规定:任何单位、个人不得擅自倾倒、堆放、丢弃固体废弃物,必须交由专业回收公司进行处理。
考核
评价
(20分钟)
※成果展示
考核评价
1、小组所有成员能否区分色环电阻不同颜色及对应数字,是否掌握色环电阻的读取方式,能正确区分哪一环,是否熟练使用万用表进行测量
2、工作过程评价标准:
评价内容
自评
互评
师评
评分
理论知识
小组
实训操作
职业素养
总分
3自评、互评、教师评价,积分汇总。
4、教师总结点评,强化重难点,渗透情感教育,提出改进意
见和措施。
小组名称:
评出优秀小组,形成合作意识,质量意识、竞争意识,培养工匠精神。
课后
拓展
1、拓展:自己收集的电路板上电阻识读
2、思考:多个电阻不同连接方式,在电路中如何进行等效变换,与电压、电流间关系
实践教学法
技能提升,为后续工作好铺垫。
板书
设计
一、电阻元件
1、电阻概念2、电阻伏安特性与欧姆定律3、电阻器4、电阻参数
二、色环电阻识别与检测
1、电阻器的色标法2、色环电阻的分类3、四环电阻识别4、三、怎样确认识读顺序
四、实践操作:色环电阻检测
三、教学反思
1.通过电路板的展示,增强了教学的直观性,提高了学生的学习兴趣,达到良好的教学效果,从而增强了学生的自信心。
2.遵循学生的认知规律,坚决贯彻“学做合一”或“做、学、做”的双向程序模式,学生学会在活动过程中获取新知识的乐趣和能力。
3.电路基础知识动画、视频、教师演示等方法有机的融合在一起,用简单易懂的方法突破了教学难点。
宽带放大电路基础知识教案解读 篇8
讲稿2:宽带放大电路基础知识(3课时)
目标:
1.了解高频小信号放大器的基本概念 2.了解宽带放大器和扩展通频带的方法 2.了解高频调谐放大器的功能及分类 4.了解高频小信号放大器主要性能指标
讲解目录
2.1 高频小信号放大器概述………………………………了解 2.2 宽带放大器和扩展通频带的方法……………………会 2.3 单管单调谐高频小信号放大器…………………………会 2.4单管双调谐高频小信号放大器…………………………了解 2.5集成中频放大器…………………………………………了解 *2.6放大电路的噪声…………………………………………了解
讲课要点
放大高频小信号(中心频率在几百千赫到几百兆赫)的放大器称为高频小信号放大器。根据工作频宽的宽窄不同,高频小信号放大器有宽带型和窄带型两大类。所谓频带的宽窄,指的是相对频带,即通频带与其中心频率的比值。宽带放大器的相对频带较带(往往在0.1以上),窄带放大器的相对频带较窄(往往小到 0.01)。
2.1 高频小信号放大器概述
一、高频小信号放大器的分类
高频小信号放大器若按器件分可分为晶体管放大器,场效应管放大器,集成电路放大器 ; 若按通带分可分为窄带放大器,宽带放大器 ; 若按负载分可分为谐振放大器,非谐振放大器。
本章主要讨论单级窄带负载为 LC 调谐回路的谐振放大器,这种放大器不仅有放大作用,而且有选频作用。
二、高频小信号放大器的质量指标 1.增益(放大倍数)
放大器输出电压V O(或功率P O)与输入电压V i(或功率P i)之比,称为放大器的增益或放大倍数,用A v(或 A p)表示(有时以dB数计算)。
电压增益 :(2-1)功率增益 :(2-2)分贝表示 :(2-3)(2-4)2.通频带
放大器的电压增益下降到最大值的 0.7(即 1/)倍时,所对应的频率范围称为放大器的通频带,用BW=2Δf 0.7表示,如图 2-1。2Δf 0.7 也称为 3 分贝带宽。
图 2-1 高频小信号放大器的通频带
由于放大器所放大的一般都是已调制的信号,已调制的信号都包含一定的频谱宽度,所以放大器必须有一定的通频带,以便让必要的信号中的频谱分量通过放大器。
与谐振回路相同,放大器的通频带决定于回路的形式和回路的等效品质因数Q L。此外,放大器的总通频带,随着级数的增加而变窄。并且,通频带愈宽,放大器的增益愈小。
2.选择性
从各种不同频率信号的总和(有用的和有害的)中选出有用信号,抑制干扰信号的能力称为放大器的选择性,选择性常采用矩形系数和抑制比来表示。
(1)矩形系数
按理想情况,谐振曲线应为一矩形。即在通带内放大量均匀。在通带外不需要的信号得到完全衰减。但实际上不可能,为了表示实际曲线接近理想曲线的程度,引入“矩形系数”,它表示对邻道干扰的抑制能力。
矩形系数(2-5)(2-6)2Δf 0.1、2Δf 0.01 分别为放大倍数下降至 0.1 和 0.01 处的带宽,K r 愈接近于1 越好。(2)抑制比
表示对某个干扰信号 f n 的抑制能力,用 dn 表示。(2-7)图 2-2 理想的与实际的频率特性 图 2-3 对 f n 的抑制能力
A n 为干扰信号的放大倍数,A v0 为谐振点 f 0 的放大倍数。
4.工作稳定性
指在电源电压变化或器件参数变化时,以上三参数的稳定程度。一般的不稳定现象是增益变化,中心频率偏移、通频带变窄等,不稳定状态的极端情况是放大器自激,以致使放大器完全不能工作。
为使放大器稳定工作,必须采取稳定措施,即限制每级增益,选择内反馈小的晶体管,应用中和或失配方法等。
5.噪声系数
放大器的噪声性能可用噪声系数表示 :(2-8)N F 越接近1 越好,在多级放大器中,前二级的噪声对整个放大器的噪声起决定作用,因此要求它的噪声系数应尽量小。
以上这些要求,相互之间即有联系又有矛盾。增益和稳定性是一对矛盾,通频带和选择性是一对矛盾。因此应根据需要决定主次,进行分析和讨论。
2.2 宽带放大器和扩展通频带的方法
随着电子技术的发展及其应用日益广泛,被处理信号的频带越来越宽。例如,模拟电视接收机里的图像信号所占频率范围为0~6MHz而雷达系统中信号的频带可达几千兆赫。要放大如此宽的频带信号,以前所介绍的许多放大器是不能胜任的,必须采用宽带放大器。按待放大信号的强弱,宽带放大器可分为小信号和大信号宽带放大器。本节讨论的是小信号放大器。大信号宽带放大器又称宽带功放,将在后面讨论。
一.宽带放大器的主要特点
宽带放大器由于待放大的信号频率很高,频带又很宽,因此有着下述与低频放大器和窄带谐振放大器不同的特点:
1、三极管采用fT很高的高频管,分析电路时必须考虑三极管的高频特性。
2、对于电路的技术指标要求高。例如,视频放大器放大的是图像信号,它被送到显像管显示,由于接收这个信号时,人的眼睛对相位失真很敏感,因此对视频放大器的相位失真应提出较严格的要求。而在低频放大器中,接收信号的往往是对相位失真不敏感的耳朵,故不必考虑相位失真问题。
宽带放大器的主要技术指标有通频带、增益和失真等,不再一一说明。
3、负载为非谐振的。由于谐振振回路的带宽较窄,所以不能做为带宽放大器的负载,即它的负载只能是非谐振的。
二.扩展通频带的方法
要得到频带较大的放大器,必须提高其上限截止频率。为此,除了选了择fT足够高的管子和高速宽带的电流模集成运放等器件外,还广泛采用组合电路和负反馈等方法。
1、组合电路法
影响放大器的高频特性除器械件参数外,还与三极管的组态有关。
我们知道,不同组态的电路具有不同的特点。因此,如果我们将不同组态电路合理的混合连接在一起,就可以提高放大器的上限截止频率,扩展其通频带,这种方法称为组合电路法。组合电路的形式很多,如图2-4所示,常用的是“共谢-共基”和“共集-共射”两种组合电路。
图2-4 常见组合电路形式
2、负反馈法
我们知道,引入负反馈可扩展放大器的通频带,而且反馈越深,通频带扩展得越宽。利用负反馈技术来扩展放大器的通频带,被广泛应用于宽带放大器。但是引入负反馈容易造成放大器工作的不稳定,甚至出现自振荡,这是必须注意的问题。
常用的单级负反馈是电流串联负反馈和电压并联反馈,也可以采用交替负反馈电路:由单级负反馈电路组成多级宽带放大器时,若前级采用电流串联负反馈,则后级应采用电压并联负反馈;反之,若前级采用电压并联负反馈,则后级应采用电流串联负反馈。
在多级宽带放大器中,为了加深反馈,使频带扩展得到更宽一些,可采用两级放大器的级间反馈方式,常用的有两级电流并联负反馈放大器和两级电压串联负反馈放大器。
3、集成宽带放大器
随着电子技术的发展,宽带放大已实现集成化。集成宽带放大器性能优良,使用方便,已得到广泛的应用。
本课小结:
1. 高频小信号放大器的主要性能指标有增益、带宽、选择性等。
2. 宽带放大器的主要特点是三极管采用fT很高的高频管、电路的技术指标要求高、负载为非谐振;扩展频带通常采用组合电路和负反馈等方法。本课作业:
1.通频带为什么是小信号谐振放大器的一个重要指标?通频带不够会给信号带来什么影响?
2.3 单管单调谐高频小信号放大器
一、基本电路与工作原理 1.电路组成
单调谐放大的电路如图2-5所示。图中,V1、R1、R2、Re组成稳定工作点的分压式偏置电路,Ce为高频旁路电容,初级电感L和电容C组成的并联谐振回路作为放大器的集电极负载。可以看出,三极管的输出端采用了部分接入的方式,以减小它们的接入对回路Q值和谐振频率的影响(其影响是Q值下降,增益减小,谐振频率变化)从而提高了电路的稳定性,且使前后级的阻抗匹配。
(a)电路(b)交流通路
图2-5 基本电路
2.工作原理 高频信号电压
合互感耦合 基极电压
管子be结
基极电流
管子放大作用
集电极电流
谐振回路选频
回路谐振电压
互感耦 负载电流iL在负载上产生较大的高频信号电压
二、电路分析 1.直流通路
2.交流通路
2.高频Y参数等效电路
图2-6 高频Y参数等效电路
晶体管接入回路的接入系数 p 1=N12/ N13 负载接入回路的接入系数 p 2=N45/ N13 IS= p1 IS=p1 Yfe Ube g’oe’
2= p1 g oe,C
2’
2’
oe
= p1 Coe
gL= p2 g L,CL= p2 CL
g=g‘oe’
+gL +g P
‘ C =C‘
oe
+CL +C
‘ 导纳 Y =g +jw C +1/jwL
输出电压 Uo=-Is / Y =-p1 Yfe Ube / Y =Uo / p 2
三、性能指标分析
1.电压增益 A u=U0 Ube -p1 p2Yfe / 〔g (1+j2 Q L f / f0)〕
当回路谐振时,f=0,放大器谐振电压增益为
A uo=-p1 p2Yfe / g
A uo =p1 p 2Yfe / g =p1 p 2Yfe /(p1 g oe+p2 g L+g P)2.功率增益 A po=Po P i =U2.单调谐放大器的通频带 根据前述
当 得 为放大器的通频带。
4.单调谐放大器的选择性 当 时
因此
所以单调谐放大器的矩形系数比 1 大得多,选择性比较差。
2.4单管双调谐高频小信号放大器
一.双调谐耦合回路的基本特性
双调谐耦合回路有电容耦合和互感耦合两种类型,这里只讨论后者,互感耦合调谐回路如图2-7所示。
o
22‘
‘
Ui=A 2
2uo
图2-7 互感耦合调谐回路 图2-8 次级电压谐振曲线
初、次级回路之间的耦合系数
初、次级回路的谐振频率
f012LC定义耦合因数 η =kQ0
式中,Q0为空载品质因数。则η =1称为临界耦合状态,而η >
1、η <1分别称为强耦合和弱耦合状态,根据耦合回路理论可推出
式中ζ为一般失谐,当ζ=0、η =1时I2取得最大值I2max。
由上式可画出互感耦合双调谐回路的次级电压谐振曲线,如图2-8所示,可以看出,强耦合时曲线出现双峰,中心下陷;弱耦合时曲线为单峰,但峰值较小。比较理想的是临界耦合时的情况,谐振曲线既为单峰,峰值又大。
二.双调谐放大器的电路组成和性能指标 1.电路组成
(a)电路(b)交流通路
图2-9 双调谐放大器
双调谐放大器的电路如图2-9所示。图中,Rb1、Rb2和Re组成分压式偏置电路,Ce为高频旁路电容,ZL为负载阻抗(或下级输入阻抗),Tr1、Tr2为高频变压器,其中Tr2的初、次级电感L1、L2分别与C1、C2组成的双调谐耦合回路作为放大器的集电极负载,三极管的输出端在初级回路的接入系数为p1,负载阻抗在次级回路的接入系数为p2。
2、电路性能分析
为了简化分析,设初次级回路的元件参数相同,则它们的谐振频率、有载品质因数也相同,且都用W0和Qe表示。
与单调谐放大器相似,可以求得双调谐放大器的电压增益和临界耦合时的谐振电压增益分别为
.Aup1p2gmg(122)24Au0.p1p2gm2g不难得到,临界耦合状态的双调谐放大器的通频带和矩形系数
BW0.7= 2f0Qe K0.1 = BW0.1 / BW0.7 2.16 因此,在f0与Qe相同的情况下,临界耦合状态的双调谐放大器的通频带为单调谐放大器通频带的2倍,而矩形系数小于单调谐放大器的矩形系数,即其谐振曲线更接近于理想的矩形曲线,选择性更好。
总之,与单调谐放大器相比较优,处于临界耦合状态的双调谐放大器具有频带宽、选择性好等优点,但调谐较麻烦。
本课小结:
1.单调谐放大器采用谐振回路作为负载,其选择性较差。
2.双调谐耦合回路比较理想的是临界耦合时的情况;与单调谐放大器相比,处于临界耦合状态的双调谐放大器具有频带宽、选择性好等优点,但调谐较麻烦。本课作业:
1.已知某高频管在UCEQ=6V,IEQ=2mA时的参数为fT=250MHz,rbb’=50Ω,Cb’c=3pF,βo=60,求f=465kHz时的共发射极Y参数。
2.试推导共发射极单调谐放大器谐振电压增益、通频带及选择性(矩形系数)公式。2.中心频率都是6.5MHZ单调谐放大器和临界耦合的双调谐放大器,若Qe均为30,试问两个放大器的通频带各为多少?
2.5集成中频放大器
集中选频式放大器是采用集中滤波和集中放大相结合的小信号谐振放大器,由于这种放大器多用于中频放大,故常称为集成中频放大器,集成中频放大器克服了分散选频放大器的缺点,正越来越得到广泛的应用。
一.集成中频放大器的组成
集成中频放大器是由集成宽带放大器的集中滤波器组成的,如图2-10所示。其中,图2-10(a)的集中小滤波器接在集成宽放的后面,图2-10(b)的集中滤波器则接在集成宽放的后面,无论采用哪一种形式,集成宽放的频带应比放大信号的频带和集中滤波器的频带更宽一些。
集中滤波器的任务是选频,要求在满足通频带指标的同时,矩形系数要好。其主要类型有集中LC滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等。后面二种集中滤波器目前应用得很广泛。
图2-10 集成中频放大器组成框图
二.陶瓷滤波器
陶瓷滤波器是由钎钛酸铅陶瓷材料制成的,把这种材料制成片状,两面覆盖银层作为电极,经过直流高压极化后,它具有压电效应。所谓压电效应是指,当陶瓷片受机械力作用而发生形变时,陶瓷片内将产生一定的电场,且它的两面出现与形变大小成正比的符号相反、数量相等的电荷;反之,若在陶瓷片两面之间加一电场,就会产生与电场强度成正比的相械形变。陶瓷片具有串联谐振特性,可用它来制作滤波器。
1、两端陶瓷滤波器
上述的单个陶瓷片就构成两端陶瓷滤波器,其结构、符号、等效电路如图2-11所示,其电抗特性曲线如图2-12所示。
(a)结构(b)符号(c)等效电路
图2-11 两端陶瓷滤波器 图2-12 电抗特性曲线
由图可知串联支路的串联谐振频率
整个陶瓷滤波器的并联谐振频率
式中C为C1和C0串联后的电容值。
当信号频率f < fp时,陶瓷片相当于一个电容;当f = fq时,陶瓷片相当于短路;当fq fqfp12L1C112L1Cfp时,陶瓷片相当于一个电感;当f = fp时,陶瓷片相当于开路;当f > fp时陶瓷片又相当于一个电容。 2、四端陶瓷滤波器 两端陶瓷滤波器的通频带较窄,选择性较差。为此,可将不同谐振频率的陶瓷片进行适当的组合连接,就得到性能接近理想的四端陶瓷滤波器,如图2-13所示。 图2-13 四端陶瓷滤波器 陶瓷滤波器的工作频率可从几百千赫到几百兆赫,带宽可以做得很窄,其等效Q值约为几百,它具有体积小、成本低、耐热耐湿性好、受外界条件影响小等优点。已广泛用于接收机中,如收音机的中放、电视机的伴音中放等。陶瓷滤波器的不足之处是频率特性的一致性较差,通频带不够宽等。 三.声表面波滤波器 声表面波滤波器具有工作频率高、通频带宽、选频特性好、体积小和重量轻等特点,并且可采用与集成电路相同的生产工艺,制造简单,成本低,频率特性的一致性好,因此广泛应用于各种电子设备中。 声表面波滤波器的结构示意图及符号如图2-14所示。它是以石英、铌酸锂或钎钛酸铅等压电晶体为基片,经表面抛光后在其上蒸发一层金属膜,通过光刻工艺制成两组具有能量转换功能的交叉指型的金属电极,分别称为输入叉指换能器和输出叉指换能器。当输入叉指换能器接上交流电压信号时,压电晶体基片的表面就产生振动,并激发出与外加信号同频率的声波,此声波主要没着基片的表面的与叉指电极升起的方向传播,故称为声表面波,其中一个方向的声波被除数吸声材料吸收,别一方向的声波则传送到输出叉指换能器,被转换为电信号输出。 图2-14 声表面波滤波器 在声表面波滤波器中,信号经过电-声-电的两次转换,由于基片的压电效应,则叉指换能器具有选频特性。显然,两个叉指换能器的共同作用,使声表面波滤波器的选频特性较为理想。图2-15为声表面波滤波器的幅频特性。 图2-15 声表面波滤波器的幅频特性 *2.6放大电路的噪声 噪声的种类很多。有的是从器件外部窜扰进来的,称为外部噪声;有的是器件内部产生的,称为内部噪声。内部噪声源主要有电阻热噪声和晶体管噪声二种。 一、电阻热噪声 电阻热噪声是由电阻内部自由电子的热运动而产生的。自由电子的这种热运动在导体内会形成非常微弱的电流,这种电流呈杂乱起伏的状态,称为起伏噪声电流。起伏噪声电流流过电阻本身就会在其两端产生起伏噪声电压。 这种在整个无线电频段内具有均匀频谱的起伏噪声称为白噪声。1.噪声电流功率频谱密度和噪声电压功率频谱密度 SI(f)=4kT/R A /Hz SU(f)=4kTR V /Hz k=1.38102.热噪声均方值电流和均方值电压 In= SI(f)BW= 4kTBW/R Un= SU(f)BW = 4kTRBW 所以,一个实际电阻可以分别用噪声电流源和噪声电压源表示。 二、晶体管噪声 晶体管噪声主要包括以下三部分: 1.热噪声 由体电阻及引线电阻产生。2.散弹噪声 散弹噪声是晶体管的主要噪声源。是由单位时间内通过PN结的载流子数目随机起伏而造成的。2.闪烁噪声 闪烁噪声又称低频噪声。一般认为是由于晶体管表面清洁处理不好或有缺陷造成的,其特点是频谱集中在约lkHz以下的低频范围,且功率频谱密度随频率降低而增大。 三、噪声系数 1.信噪比 有用信号功率Ps与噪声功率Pn的比值。2 2 2-23 2J/K 2.噪声系数的定义 放大器的噪声系数NF(Noise Figure)定义为输入信噪比与输出信噪比的比值,即 NF=(Psi / Pni)/(Pso / Pno) NF用以说明放大电路的噪声性能,NF越小,则放大电路本身所产生的噪声越小,其噪声性能也越好。 3.降低噪声系数的措施 在三极管放大电路中,NF与工作点电流IC有关,当IC约为1—1.5mA时NF最小。在多级放大电路中,第一级的噪声系数对总噪声系数影响最大,因此,在要求噪声小时,第一级应采用低噪声放大电路。 本课小结: 1.集中滤波器主要类型有集中LC滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等,具有选频性能好、使用方便等特点。 2.电路中的噪声主要有电阻热噪声和晶体管噪声两种,放大电路的噪声性能用噪声系数来表征。 本课作业: 【直流电路基础试题】推荐阅读: 交直流耦合电路08-28 数字电路基础09-17 电路基础教学09-18 电子电路基础05-18 电路分析基础实验07-29 电子电路基础试卷06-09 电子电路基础介绍09-04 电子元器件与电路基础07-12 电路基础复习题带答案07-28 电路电流电压电阻试题07-11