模拟电子技术教学课件作者王连英电子教案习题解答实践教学

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1、S1.1 用万用表检测半导体二极管,1、实训目的 （1）熟悉半导体二极管 （2）掌握用万用表判别二极管引脚极性及好坏的技能 2、实训设备与器材 指针式万用表一块、数字式万用表一块； 点接触型二极管、面接触型二极管、中功率整流二极管、稳压二极管、发光二极管、LED七段数码管、变容二极管、光电二极管等硅管、锗管若干。 3、实训内容 （1）仔细观察，熟悉不同类型半导体二极管的外形特点、熟悉二极管标识符号的含义、熟悉二极管引脚极性的标识符号。,（2）分别用指针式万用表和数字式万用表检测、判别待测二极管引脚的极性和二极管的好坏。 用指针式万用表检测时，对于小功率普通二极管，由于其工作电流较小，应选用检测

2、电流较小的R1k档位或R100档位进行检测；对于中功率整流二极管和发光二极管，由于其正向导通压降较大，可选择检测电压较高的R10k档位进行检测。 检测时注意观察： 被测二极管正向电阻和反向电阻的大小。 同类型二极管正向电阻和反向电阻大小的数量级。 同一二极管检测档位的不同，测量数据大小的不同的差异。 硅管和锗管的区别。 被测二极管的引脚极性、符号或外形特点的对应关系。 光电二极管反向电阻数值的大小在有、无光照情况下明显的变化情况。,通常在二极管的管壳上都印有识别的标记，有的为二极管的电路符号，依此电路符号的方向可直接识别二极管的阳极和阴极；有的为色环，塑封用白色环，玻璃封装为黑色（或其它色）环

3、，则标有色环的一端引脚为二极管的阴极；对于直立型一端出脚的二极管，二根引脚中较长的一根为阳极。 工程上，常用万用表来简易测试、判别二极管的引脚和好坏。 1）用指针式万用表检测普通小功率二极管 用万用表检测二极管，就是检测二极管的单向导电性。 将万用表置于R1k档或R100档（不要用R1档或R10k档，因为R1档测量电流太大，容易烧坏二极管，而R10k档测量电压太高，可能击穿二极管），调零后用表笔分别正、反接于二极管的两端引脚，如图1.2.6所示。一般硅材料的普通小功率二极管正向电阻为几k，锗材料的为几百；反向电阻，硅管在几百k以上，锗管在几十k以上。正向电阻越小，反向电阻越大的二极管质量越好。

4、,如果正、反两次测得的电阻都很小，说明二极管内部短路；若正、反两次测得的电阻都很大，则说明二极管内部断路；若两次测得的电阻相差不大，则说明二极管性能很差，不能使用。大功率二极管的正、反向电阻数值比小功率二极管的都要小得多。但有一点是相同的，对于一只二极管而言，反向电阻与正向电阻的比值越大，性能越好。 测量正向电阻时，黑表笔应连接二极管的阳极，红表笔应连接二极管的阴极；测量反向电阻时，黑表笔应连接二极管的阴极，红表笔应连接二极管的阳极。因为指针式万用表置于欧姆档位时，黑表笔连接的是表内电池的正极，红表笔连接的是表内电池的负极。,2）用数字式万用表检测普通小功率二极管 与指针式万用表相比，数字万用

5、表有许多优点，使用越来越普遍，下面以常见的DT-830型数字万用表为例介绍其检测的方法。 DT-830型数字型万用表在电阻测量档内，设置了“二极管”档位，将红表笔插入“V”插孔，黑表笔插入“COM”插孔，即可进行测量。两表笔的开路电压为2.8V（典型值），测试电流为10.5mA。与指针式万用表不同的是数字万用表红表笔连接表内电池的正极，黑表笔连接表内电池的负极。测量时，红表笔应连接二极管的阳极，黑表笔应连接二极管的阴极。测量结果应显示三位数字，为二极管正向压降近似值。在正向接入时，锗管应显示0.1500.300V的正向压降数值，硅管应显示0.5500.700V的正向压降数值；若显示高位的超量程

6、符号“1”，则表示二极管内部断路或二极管极性接反；若显示全零，则表示二极管内部短路。,S2.1 用万用表检测半导体三极管,1、实训目的 （1）熟悉半导体三极管的外形及引脚的识别方法。 （2）掌握用万用表判别半导体三极管引脚及估测性能好坏的方法。 2、实训设备与器材 指针式万用表一块、常用不同规格类型的半导体三极管若干。 3、实训内容 （1）仔细观察，熟悉不同类型、不同封装的半导体三极管的外形特点、引脚的识别标志。 （2）按2.1.5讲述的方法，用指针式万用表检测、判别半导体三极管的引脚，估测半导体三极管的性能。,4、常见的三极管外形和引脚的排列 常用的三极管有金属外壳、塑料、金属散热板加塑料等

7、多种封装形式。常见的三极管外形及引脚排列如图2.1.13所示。,5、用万用表检测三极管 因为三极管内部有两个PN结，所以可以用万用表的欧姆档测量两个PN结的正、反向电阻来确定三极管的管脚、极型及大致判断其性能的好坏。 （1）判别基极、极型、好坏 判别依据：NPN型三极管的基极到发射极和集电极均为PN结的正向，而PNP型三极管的基极到发射极和集电极均为PN结的反向。 检测方法：对于中、小功率的三极管，可用万用表的R1k或R100档检测；对于大功率的三极管，可用万用表的R10或R1档检测。 用黑表笔搭接三极管的某一管脚，红表笔分别搭接三极管的另外两个管脚，如果表头读数都很小；交换表笔，重复,上述检

8、测，如果表头读数都很大，则可确定，第一次黑表笔（第二次红表笔）所搭接的那一管脚是基极，此管的极型是NPN型，管子大体上是好的。若所有检测结果均与上述情况相反，则所检测三极管的极型应是PNP型。如图2.1.14所示。 硅管、锗管的判别方法同二极管，即小功率硅管PN结的正向电阻约为几k，小功率锗管PN结的正向电阻约为几百；小功率硅管PN结的反向电阻约在几百k以上，小功率锗管PN结的反向电阻约在几十k以上。,（2）判别集电极和发射极 以NPN型三极管为例，确定基极后，假定其余的两个管脚中的一个是集电极，将黑表笔搭接到此管脚上，红表笔则搭接到另一个假定的发射极上。用手指把假定的集电极和已确定的基极捏起

9、来（但不要相碰，通过手指形成回路）。看好表针指示，并记下此测量读数。然后，再作相反的假设，即把原来假定为集电极的管脚假定为发射极，重复上述动作，作同样的测量并记下表针的读数。比较两次测量的结果，读数小（表针偏转角度大）的那一次测量所假定的管脚，即是正确的判别。如图2.1.15所示。 若要判的三极管是PNP型，仍采用上述方法，但必须把表笔的极性对调。,（3）用万用表估测ICEO的大小 ICEO大小的估测是在对集电极和发射极的判别过程中完成的。当万用表的黑、红表笔分 别正确地搭接在三极管的集电极、发射极上（NPN型，黑表笔搭接集电极、红表笔搭接发射极；PNP型，红表笔搭接集电极、黑表笔搭接发射极）

10、时，万用表的读数越大（表针偏转角度越小），表明三极管的ICEO越小。 （4）用万用表估测的大小 大小的估测也是在对集电极和发射极的判别过程中完成的。当万用表的黑、红表笔分别正确地搭接在三极管的集电极、发射极上，用手指捏接基极和集电极形成回路时，如图2.1.15所示，万用表表针的读数减小的越明显，则表明三极管的越大。 （5）三极管质量的估判 普通小功率三极管常见的故障一般是过流开路、击穿短路和温度特性较差等。,如果三极管的两个PN结的正向电阻均较小，反向电阻均很大，则三极管正常，且正、反向电阻相差的越大，质量可能越好。若某PN结的正、反向电阻均为零，则表明该PN结已击穿短路。若某PN结的正、反向

11、电阻均为无穷大，则表明该PN结内部断路。若基极开路时，ce极间的电阻不是几百k以上（锗管为几十k以上），则表明该三极管穿透电流ICEO较大。若ce极间的电阻为零，则表明该三极管的ce极间已击穿短路。 （6）三极管的在路电位测试 三极管作为放大器件，通常是焊接在电路板上，对连接在电路中的器件进行测量，称为在路测量，通电后的电位测量称为在路电位测量。通电后，用万用表的直流电压档，黑表笔接电路中的公共地线（工作地），用红表笔分别测量三极管三个电极的电位，Vc、Vb和Ve，并记录在案。NPN型三极管作为放大器件正常工作时，应有VcVbVe；PNP型BJT作为放大器件正常工作时，应有VcVbVe。三极管

12、处于放大或饱和状态时，vBE的大小，硅管约为0.60.8V，锗管约为0.20.3V。,S3.1 晶体三极管基本放大电路的检测,1. 实验与技能操作训练目的 （1）熟悉基本放大电路。 （2）熟悉电子电路安装、布线等基本技能。 （3）熟悉放大电路的一般测量方法及常用电子仪器的使用。 2. 仪器设备与元器件材料图S3.1.1 实验电路 （1）电子技术综合实验台1台，交流电子毫伏表1台，双踪示波器1台，万用表1只。 （2）9014三极管 1只，1/8W电阻、电解电容/25V若干（见图S3.1.1）。,图S3.1.1 实验电路,3. 操作内容及要求 （1）用万用表检测元器件，确认大致性能。 （2）按图S

13、3.1.1所示，在实验台工作区，搭建、连接实验电路。 （3）检查接线无误后，接通实验电路工作电源。 （4）用万用表直流电压档检测三极管三个电极的电位VBQ、VCQ、VEQ，并换算出对应的VBEQ、ICQ、VCEQ（提示： ,），并将测量的数据记入表S3.1.1中,表S3.1.1 静态工作点测量数据,（5）调整综合实验台上的信号源，将vs10mV，fs1kHz的正弦波信号接入实验电路。 （6）用双踪示波器的A、B通道分别监测放大电路输入、输出信号；在输出电压vo波形不失真的条件下，用交流电子毫伏表测量放大电路的Vs、Vi、Vo和断开负载电阻RL后的输出电压Vo，并把测量数据记入表S3.1.2中。

14、依式：,计算Av、Ri和Ro，并将计算数据填入表S3.1.2中。,表S3.1.2 动态参数测量数据,（7）逐渐增大信号源输出信号的幅值，并注意监测放大电路的输出电压波形。当输出电压波形开始出现失真时，输出电压波形的幅值即为放大电路的最大不失真输出电压幅值Vom。然后，继续增大Vs的幅值，注意观测输出电压波形的变化。 （8）整理测量数据，分析测量值与估算值的差异，总结电路连线安装和使用仪器仪表测量的技能操作体会，完成实验报告。,S3.2 单管小信号阻容耦合基极分压式共射放大电路设计,1、实验与技能训练目的 （1）熟悉Multisim仿真设计操作。 （2）熟悉基本放大电路设计的一般步骤。 （3）熟

15、悉基本放大电路测量、调整的一般方法与技能。 （4）熟悉电子电路安装、焊接、调试的基本技能。 2、设计要求 已知条件，VCC12V，RL2k，Vi10mV，Rs50。 设计性能指标要求，Av30，Ri2k，Ro3k，f L20Hz，f H500kHz，电路稳定性较好。,3、设计步骤： （1）选定电路形式 选用图S3.2.1所示基极分压式工作点稳定的小信号共射放大电路。,图S3.2.1 共射放大电路,（2）选用三极管 因设计要求f H500kHz，f H的指标要求较高。通过3.7.2的分析可知，一般来说，三极管的fT愈大，Cbe、Cbc愈小，f H愈高。故选定三极管为3DG100C（3GD6C），

16、其ICM20mA，V（BR）CEO20V，PCM100mW，fT250MHz，ICEO0.1A，hFE（）为20200。对于小信号电压放大电路，工程上通常要求的数值应大于Av的数值，故取60。 （3）设置静态工作点并计算元件参数 由设计要求Ri（Rirbe）1k，取rbb200，有,，取ICQ1.5mA,取VBQ3V，VBEQ0.6V，有,k1.6 k，取E24系列（5%）,标称值，Re1.6 k,由图S3.2.1有,取E24系列标称值，Rb220 k,k（1224）k，,k60k，,取E24系列标称值，Rb156k,1240,由RLRc/RL，有,k0.827k,k1.14k，,取E24系列标称值，Rc1.2k,放大电路的通频带主要受电路中存在的各种电容的影响，f H主