1、技工学校机械类通用教材电工与电子基础(第 5 版)(含习题集)第七章可编程序控制器第八章晶体二极管及其基本电路第九章晶体管及其基本电路第七章可编程序控制器第一节可编程序控制器概述第二节PLC的工作原理第三节FX2N系列PLC简介第四节FX2N系列PLC的基本指令第五节编 程 实 例第一节可编程序控制器概述一、PLC及其特点1)可靠性高，抗干扰能力强。2)通用性强，容易扩充功能。3)指令系统简单，编程简便且易于掌握。4)结构紧凑，体积小，重量轻，功耗低。5)维修工作量小，现场连接方便。二、PLC的基本结构图7-1PLC的基本结构第一节可编程序控制器概述(1)中央处理器CPUCPU是PLC的核心部
2、件，起着控制和运算的作用。(2)存储器PLC的存储器，按用途可分为系统程序存储器和用户程序存储器两大类。(3)输入/输出单元输入/输出单元又称为I/O接口电路，是PLC与外部被控对象(机械设备或生产过程)联系的纽带与桥梁。(4)编程器编程器主要供用户进行输入、检查、调试和编辑用户程序。(5)电源PLC大多使用220V交流电源，PLC内部的直流稳压单元用于为PLC内部电路提供稳定直流电压，某些PLC还能够对外提供DC 24V稳定电压，为外部传感器供电。第二节PLC的工作原理一、PLC的等效电路图7-2继电器控制系统的组成第二节PLC的工作原理图7-3PLC的等效电路二、PLC的工作过程第二节PL
3、C的工作原理图7-4PLC的工作过程a)工作过程b)用户程序的执行过程(1)输入处理阶段(输入刷新阶段)CPU按顺序读取全部输入点的通断状态，并将其写入相应的输入状态寄存器(输入映像寄存器)内。第二节PLC的工作原理(2)程序执行阶段CPU扫描用户程序，即按用户程序中指令的顺序逐条执行每条指令。(3)输出处理阶段(输出刷新阶段)CPU在执行完所有指令后，把输出状态寄存器中所有输出继电器的通断状态转存到输出锁存器，并以一定的方式将此状态信息输出，来驱动PLC的外部负载，从而控制设备的相应动作，形成PLC的实际输出。三、PLC的编程语言(1)梯形图梯形图是从继电器控制系统演变而来的。图7-5继电器
4、控制电路与PLC控制程序a)继电器控制电路b)梯形图c)指令表第二节PLC的工作原理(2)指令表指令表类似于计算机的汇编语言，也是用指令助记符来编程的。第三节FX2N系列PLC简介一、FX2N系列PLC的型号和基本技术性能1.FX2N系列PLC的型号216.tif表7-1常用FX2N系列PLC的基本单元和扩展单元2.FX2N系列PLC的主要技术性能第三节FX2N系列PLC简介表7-2FX2N系列PLC的主要性能规格第三节FX2N系列PLC简介表7-2FX2N系列PLC的主要性能规格第三节FX2N系列PLC简介表7-3FX2N系列PLC的输入特性表7-4FX2N系列PLC的输出特性(继电器输出型
5、)二、FX2N系列PLC的内部可编程元件第三节FX2N系列PLC简介图7-6输入继电器的等效电路1.输入继电器(X)第三节FX2N系列PLC简介图7-7输出继电器的等效电路2.输出继电器(Y)3.辅助继电器(M)第三节FX2N系列PLC简介1)触点利用型辅助继电器。2)线圈驱动型辅助继电器。4.定时器(T)图7-8定时器的动作过程a)普通定时器b)积算定时器第三节FX2N系列PLC简介5.计数器(C)6.状态继电器(S)7.数据寄存器(D)8.变址寄存器(V/Z)9.指针(P/I)第四节FX2N系列PLC的基本指令(1)LD动合触点与母线连接指令，即将输入/输出继电器、辅助继电器、状态继电器、
6、定时器和计数器的常开触点连接到左母线上。(2)LDI动断触点与母线连接指令，即将输入/输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器和计数器的常闭触点连接到左母线上。(3)OUT线圈驱动指令，即对输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器和计数器的线圈进行驱动。例7-1LD、LDI、OUT指令的使用(见图7-9)。图7-9LD、LDI、OUT指令的使用第四节FX2N系列PLC的基本指令解该梯形图对应的指令表及说明如下：第四节FX2N系列PLC的基本指令结论：1)LD、LDI指令使用于与输入公共线(输入母线)相连的触点，也可以与ANB、ORB指令配合使用于分支电路的起点。2)OUT是驱动线圈的指令，
7、用于驱动Y、M、T、C这些器件，但不能用于输入继电器。3)OUT指令可以连续使用若干次，相当于线圈的并联。4)定时器和计数器的OUT指令之后应设定常数K。第四节FX2N系列PLC的基本指令(4)用于动合触头的串联，即串联一个输入/输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器和计数器的常开触点。(5)用于动断触点的串联，即串联一个输入/输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器和计数器的常闭触点。例7-2、指令的使用(见图)。第四节FX2N系列PLC的基本指令结论：1)AND、ANI是单个触点串联连接指令，可连续使用，个数没有限制。2)若要串联多个触点组成回路时，必须采用后面说明的ANB指令。(6
8、)用于动合触点的并联，即并联一个输入/输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器和计数器的常开触点。(7)用于动断触点的并联，即并联一个输入/输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器和计数器的常闭触点。第四节FX2N系列PLC的基本指令例7-3、指令的使用(见图7-11)。图7-11OR、ORI指令的使用第四节FX2N系列PLC的基本指令解该梯形图对应的指令表及部分说明如下：结论:OR、ORI 用于单个触点与前面电路的并联,紧接在 LD、LDI 指令之后使用,即对其前面指令所规定的触点再并联一个触点,可连续使用。第四节FX2N系列PLC的基本指令(8)：电路块并联连接指令，即用于支路的并联连
9、接。例7-4ORB指令的使用(见图7-12)。图7-12指令的使用第四节FX2N系列PLC的基本指令解该梯形图对应的指令表如下：第四节FX2N系列PLC的基本指令(9)：电路块串联连接指令，用于将并联电路块与前面的电路串联连接。例7-5ANB指令的使用(见图7-13)。图7-13ANB指令的使用解该梯形图对应的指令表及说明如下：第四节FX2N系列PLC的基本指令(10)LDP取脉冲上升沿指令，即当指定动合触点有OFFON的变化时，该指定触点与逻辑运算开始，并接通一个扫描周期。(11)LDF取脉冲下降沿指令，即当指定动合触点有ONOFF的变化时，该指定触点与逻辑运算开始，并接通一个扫描周期。(1
10、2)ANDP与脉冲上升沿指令，即当指定动合触点有OFFON的变化时，该指定触点串联接通一个扫描周期。(13)ANDF与脉冲下降沿指令，即当指定动合触点有ONOFF的变化时，该指定触点串联接通一个扫描周期。第四节FX2N系列PLC的基本指令图7-14LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP和ORF指令的应用(14)ORP或脉冲上升沿指令，第四节FX2N系列PLC的基本指令即当指定动合触点有OFFON的变化时，该指定触点并联接通一个扫描周期。(15)ORF或脉冲下降沿指令，即当指定动合触点有ONOFF的变化时，该指定触点并联接通一个扫描周期。例7-6LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP和O
11、RF指令的应用(见图7-14)。解该梯形图对应的指令表及部分说明如下：2 ORP X004 上升沿检出并联连接4 OR M05 ANDF X002 下降沿检出串联连接7 OUT M08 LDF X001 下降沿检出运算开始第四节FX2N系列PLC的基本指令10 ORF X005 下降沿检出并联连接12 OR Y00113 ANDP X003 上升沿检出串联连接15 OUT Y001图7-15MPS、MRD和MPP指令的使用第四节FX2N系列PLC的基本指令(16)MPS进栈指令，即将本指令使用前的逻辑运算结果送到堆栈的第一层。(17)MRD读栈指令，即读出堆栈第一层存储的数据，堆栈内数据均不发
12、生移动，故该数据可以再次由MRD指令读出。(18)MPP出栈指令，即取出堆栈第一层存储的数据，由于该数据被取出后不再存储在堆栈的第一层，而栈内其他数据则按顺序向上移动，因此该数据也就无法再次被读出或取出。例7-7MPS、MRD和MPP指令的使用(见图7-15)。解该梯形图对应的指令表及部分说明如下：0 LD X000第四节FX2N系列PLC的基本指令第四节FX2N系列PLC的基本指令图7-16INV指令的使用(19)INV取反指令，即将本指令执行前的运算结果取反。例7-8 INV指令的使用(见图7-16)。解该梯形图对应的指令表及部分说明如下：0 LD X0031 INV 取反指令2 OUT
13、Y001第四节FX2N系列PLC的基本指令结论:不需要指定操作元件号。图7-17PLS和PLF指令的应用第四节FX2N系列PLC的基本指令(20)PLS上升沿输出指令，即当驱动输入有OFFON的变化时，指定的动合触点接通一个周期。(21)PLF下降沿输出指令，即当驱动输入有ONOFF的变化时，指定的动合触点接通一个周期。例7-9PLS和PLF指令的应用(见图7-17)。解该梯形图对应的指令表及部分说明如下：0 LD X0001 PLS M0 上升沿输出指令2 LD M04 OUT Y0005 LD X0016 PLF M1 下降沿输出指令第四节FX2N系列PLC的基本指令8 LD M19 OU
14、T Y001 (22)SET置位指令，即当置位条件一旦满足时，该指令便对指定操作元件进行置位操作；接下来，即使置位条件不再满足，指定操作元件依然保持动作状态。图7-18SET和RST指令的应用第四节FX2N系列PLC的基本指令(23)RST 复位指令，即当复位条件一旦满足时，该指令便对指定操作元件进行复位操作；接下来，即使复位条件不再满足，指定操作元件依然保持不被驱动状态。例7-10SET和RST指令的应用(见图7-18)。解该梯形图对应的指令表及部分说明如下：0 LD X0001 SET Y000 置位指令2 LD X001 3 RST Y000 复位指令(24)空操作指令,即使该步序空操作
15、或不起作用，其作用是在变更程序或增加指令时，使步序号码的变更较少。(25)主控指令，即用于公共触点的串联连接。第四节FX2N系列PLC的基本指令图7-19MC、MCR指令的使用(26)主控复位指令，即MC指令的复位指令。(27)END结束指令，表示程序结束。第五节编 程 实 例一、编程的基本规则1)输入输出继电器、辅助继电器、计数器、定时器的触点的使用次数是无限制的。2)梯形图每一行都是从左边母线开始，线圈接在右母线上，所有的触点均不能放在线圈的右边。3)线圈不能直接接在左母线上，但是，可以通过动断触点连接线圈。4)在有几个串联回路相并联时，应将触点最多的那个串联回路放在梯形图的最上面。5)梯
16、形图必须从左到右，从上到下按顺序执行。第五节编 程 实 例图7-20桥式电路及其等效梯形图二、典型编程实例1.瞬时输入延时断开的电路第五节编 程 实 例图7-21瞬时输入延时断开电路2.电动机换接起动电路第五节编 程 实 例图7-22笼型三相异步电动机起动电路a)主电路b)PLC接线图第五节编 程 实 例图7-23笼型三相异步电动机起动电路梯形图1.什么叫可编程序控制器?第五节编 程 实 例2.可编程序控制器的主要特点有哪些?3.可编程序控制器由哪几部分组成?各部分起什么作用?4.可编程序控制器的等效电路由哪几部分组成?5.可编程序控制器以什么方式进行工作?6.简述输入继电器、输出继电器、定时
17、器及计数器的用途。7.FX2N系列可编程序控制器的基本指令有多少条?各条指令的功能是什么?8.绘出下列指令程序的梯形图。图7-2梯形图第五节编 程 实 例9.写出图7-2所示梯形图的指令程序。第八章晶体二极管及其基本电路第一节半导体的基本知识第二节晶体二极管第三节整流与滤波电路第一节半导体的基本知识一、半导体及其特性(1)导体导电性能良好(其电阻率为1010m)，如金、银、铜、铅等。(2)绝缘体导电性能极差(其电阻率在10m以上)，如橡胶、陶瓷、塑料、石英等。(3)半导体导电性能介于导体和绝缘体之间(电阻率为10-510m)，如硅、锗、砷化镓等。1)半导体的导电能力随外界温度升高而明显地加强。
18、2)半导体的导电能力随光照强度的不同而显著地变化。第一节半导体的基本知识图8-1硅和锗的原子结构平面示意图3)半导体的导电性能对杂质非常敏感。第一节半导体的基本知识图8-2晶体中原子的排列第一节半导体的基本知识图8-3载流子在外电场作用下的运动方向二、P型和N型半导体第一节半导体的基本知识1.N型半导体2.P型半导体三、PN结及其单向导电性图8-4PN结的单向导电性a)PN结b)加正向电压时PN结导通c)加反向电压时PN结截止电子空穴第二节晶体二极管一、结构和分类图8-5晶体二极管的外形和符号第二节晶体二极管图8-6点接触型二极管的结构1接触电极2PN结3、8触须4P型晶片5支架6、10引线7
19、晶片9管壳第二节晶体二极管图8-7面接触型二极管的结构1金属管壳2、11引线3玻璃4接触层5P型再结晶层6铝丝7PN结8N型硅片9支架10管心第二节晶体二极管图8-8二极管典型的伏安特性曲线二、伏安特性和主要参数1.伏安特性第二节晶体二极管(1)正向特性图中曲线OA(OA)段表示正向电压值很小时，流经二极管的正向电流也较小。(2)反向特性图中曲线OC(OC)段表示当反向电压刚开始增大时(一般为01V)，反向电流略有增加；但当反向电压继续增大时，反向电流几乎保持原来的数值不变，如曲线CD(CD)段，这时的电流称为反向饱和电流，它和管子特性及温度有关。(3)反向击穿特性当反向电压增加到一定数值时，
20、反向电流突然增大，如曲线E()以下部分所示，这时，只要反向电压稍有增加，反向电流就会急剧增大，使管子损坏，这种现象称为击穿。2.主要参数(1)最大正向电流指晶体二极管长期工作时，允许通过的最大平均电流值。第二节晶体二极管(2)最高反向工作电压指二极管所能承受的额定反向工作电压值(峰值)，使用中若超过此值，管子会被反向击穿。三、型号命名Y2.tif第二节晶体二极管Y3.tif四、简易判别1.好坏的判别第二节晶体二极管图8-9晶体二极管的简单判别a)反向电阻的测量b)正向电阻的测量2.极性的判别第三节整流与滤波电路图8-10整流器第三节整流与滤波电路图8-11单相半波整流电路一、单相整流电路1.单
21、相半波整流电路第三节整流与滤波电路(1)电路的组成及工作原理如图8-11所示，它由变压器T和整流二极管V组成。图8-12单相半波整流电路的波形a)变压器T二次电压的波形b)负载上的电压和电流的波形c)流过二极管V上的电流的波形d)二极管V上的电压的波形第三节整流与滤波电路1)当变压器二次电压u在正半周时(图中0段)，二次绕组的a端为正，b端为负，此时，二极管V的两端因加正向电压而导通；由于二极管V的正向电阻很小，所以加在负载两端的电压约等于变压器的二次电压，即uLu，而负载电流iL由决定，波形如图8-12b所示。2)当u处于负半周时(图8-12a中段)，二次绕组的a端为负，b端为正，此时二极管
22、V因加反向电压而截止，所以，电路中无电流流过，负载电压为零；二次电压u全部加到二极管两端，如图8-12d所示。(2)负载电压和电流经半波整流后，在负载上得到的是单向脉动电压。第三节整流与滤波电路图8-13半波整流输出的直流电压(3)整流二极管的选择例8-1有一电阻性直流负载为2k，要求流过的电流为50mA。如果采用半波整流电路，试选择合适的二极管。第三节整流与滤波电路2.单相全波整流电路(1)电路的组成和工作原理如图8-14所示，它由带中心抽头的变压器T和二极管V1、V2组成。第三节整流与滤波电路图8-15单相全波整流电路的波形()负载电压和电流(3)整流二极管的选择图8-14单相全波整流电路
23、第三节整流与滤波电路例8-2某单相全波整流电路的输出直流电压和电流分别为110V和6A，问如何选择变压器的二次电压和整流二极管?解)由式0.9可得变压器的二次电压为)加在二极管上的反向电压为)流过二极管、的平均电流为第三节整流与滤波电路图8-16单相桥式整流电路3.单相桥式整流电路(1)电路的组成和工作原理如图8-16所示为单相桥式整流电路的几种形式。(2)负载电压和电流第三节整流与滤波电路图8-17单相桥式整流电路电流的流向a)正半周时V1、V3导通b)负半周时V2、V4导通第三节整流与滤波电路图8-18单相桥式整流电路的波形(3)整流二极管的选择第三节整流与滤波电路例8-3某单相桥式整流电
24、路的输出电压和电流分别为110V和6A，问应选择何种型号的硅整流二极管?解桥式整流电路中的二极管所承受的最大反向电压为第三节整流与滤波电路图8-20带电容滤波器的单相半波整流电路二、滤波电路1.电容滤波器图8-19几种形式的滤波器第三节整流与滤波电路图8-21电容滤波电路的直流输出电压波形2.电感滤波器第三节整流与滤波电路图8-22带电感滤波器的单相全相桥式整流电路第三节整流与滤波电路图8-23电感滤波电路的直流输出电压波形3.复式滤波器第三节整流与滤波电路图8-24形滤波器第三节整流与滤波电路图8-25形滤波器第三节整流与滤波电路图8-26a)“R”形滤波器b)“”形滤波器第三节整流与滤波电
25、路图8-27多级滤波器第三节整流与滤波电路表8-1各种滤波器的特性和应用第三节整流与滤波电路表8-1各种滤波器的特性和应用1.半导体有哪些主要特性?2.什么是P型半导体，什么是N型半导体?3.试述PN结的特性。4.晶体二极管有哪些分类?试述点接触型和面接触型二极管各自的特点和用途?5.晶体二极管的主要参数有哪些?第三节整流与滤波电路6.在半波整流电路中，要求输出电压为35V，负载电阻为50，试选择合适的整流二极管。7.在全波整流电路中，要求输出电压为35V，负载电阻为50，试选择二极管?8.试画出四种桥式整流电路，说明其工作原理,并画出其输出电压的波形。9.电容器和电感线圈为什么能做滤波元件?
26、用它们做滤波元件时，应注意什么问题?第九章晶体管及其基本电路第一节晶体管第二节晶体管放大电路第三节晶体管正弦波振荡电路实验单管低频交流小信号电压放大器的安装和调试第一节晶体管一、基本结构图9-1常用晶体管的外形1)基区的厚度很薄。2)集电结的面积较大。3)发射区的多数载流子浓度比基区的高。第一节晶体管二、电流分配与放大作用图9-2晶体管的结构和符号第一节晶体管图9-3测试晶体管特性的实验电路第一节晶体管表9-1晶体管电流分配关系的测试数据(单位：m)1)晶体管中各电流的关系是：发射极电流等于集电极电流与基极电流之和，即2)当基极电流有微小变化时，就相应地有较大的变化，这就是晶体管的电流放大作用
27、。三、特性曲线第一节晶体管图9-4晶体管与外接电源的连接a)NPN型b)PNP型第一节晶体管图9-5晶体管特性曲线测试电路1.输入特性曲线2.输出特性曲线第一节晶体管图9-6晶体管特性曲线a)输入特性曲线b)输出特性曲线(1)截止区当为零时，很小，可以认为晶体管处于截止状态，从特性曲线上来看，第一节晶体管的那条曲线以下的区域叫做截止区。(2)饱和区当集电极电阻选得太大，会出现，即集电极的电位低于基极电位。()放大区当大于管子的正向压降，集电极与发射极间的电压固定在某一较大的数值(例如)时，基极电流有较小的变化，就能引起的较大变化，这就是前面所讲的电流放大作用。图9-7工作状态判别第一节晶体管例
28、9-1试根据图9-7中晶体管各电极上的电位值，判别它的工作状态。解1)图9-7a发射结P区电位高出N区0.7V，为正向偏置；集电结上N区电位高出P区3.3V，为反向偏置；所以该晶体管处于放大状态。2)图9-7b发射结上N区电位高出P区0.7V，为反向偏置；集电结N区电位高出P区4.7V，为反向偏置；所以说该晶体管处于截止状态。四、主要参数1.电流放大系数(1)交流电流放大系数(2)直流电流放大系数2.穿透电流3.集电结反向漏电流ICBO第一节晶体管4.极限参数(1)集电极最大允许电流当集电极电流超过一定值时，晶体管的电流放大系数将要明显地下降。(2)击穿电压当基极开路时，集电极与发射极之间的最
29、大允许电压，叫做击穿电压，用表示，在工作时，如就会使晶体管损坏。(3)集电极最大耗散功率指晶体管参数的变化不超过规定允许值时，集电极耗散的最大功率，用表示。图9-8晶体管的使用范围第一节晶体管五、型号命名Y4.tif第二节晶体管放大电路一、低频小信号电压放大电路1)有一定的电压放大倍数。2)要有一定的通频带，即在一定频率范围内要求放大器具有相同的放大能力。3)放大后的信号失真要小。4)工作稳定性好，噪声小。1.放大器的组成图9-9低频小信号电压放大电路a)双电源供电b)单电源供电第二节晶体管放大电路(1)工作电源工作电源向放大器提供能量，为满足晶体管工作在合适的状态，一般的数值为几伏到几十伏。
30、(2)晶体管在放大器正常工作时起电流放大作用。(3)集电极电阻作为集电极负载电阻，它的主要作用是电流通过时，使管子获得必要的工作电压，并将晶体管电流放大作用转换成电压放大作用。(4)基极电阻的作用是使向晶体管提供一定数量的基极电流，以保证晶体管有比较合适的工作状态，从而使信号不失真。(5)耦合电容器和、分别为输入、输出耦合电容。2.放大器的静态工作情况第二节晶体管放大电路(1)设置静态工作点的原因图9-10所示为不设置静态工作点的电路，由于没有设置偏置电路，当信号未输入时，当然也几乎为零，两端不会产生电压降。图9-10不设置静态工作点的电路第二节晶体管放大电路图9-11不设置静态工作点的放大器
31、输出波形失真(2)用计算法求静态工作点电压放大器在静态时，电路中有直流基极电流和直流集电极电流流通。第二节晶体管放大电路)计算静态基极电流。图9-12设置静态工作点后可避免失真第二节晶体管放大电路图9-13电压放大器的直流通路)计算静态集电极电流。)计算集电极与发射极之间的电压。第二节晶体管放大电路例9-2在图9-9b所示电路中，若已知，300k，k，晶体管50，试求其静态工作点。解根据式(9-6)，可得第二节晶体管放大电路(3)用图解法求静态工作点利用晶体管的输入特性与输出特性曲线，通过作图的方法分析放大器的基本性能，称为图解法。图9-14从输出特性曲线求静态工作点第二节晶体管放大电路)直流
32、负载线。2)确定静态工作点。3)根据求静态、与的值。图9-15用图解法求静态工作点第二节晶体管放大电路例9-3如图9-9b所示的电路中，若已知6，k，150k，晶体管的输出特性曲线如图9-15所示。试用图解法求静态工作点。解先作直流负载线，由于图9-16用图解法分析波形失真情况第二节晶体管放大电路()静态工作点对输出波形的影响上面已讲过不设置静态工作点会引起信号失真。3.放大器的动态工作情况(1)交流通路及输入、输出电阻)交流通路。2)输入电阻ri。图9-17电压放大器的交流通路第二节晶体管放大电路图9-18电压放大器的输入端等效交流电路第二节晶体管放大电路图9-19电压放大器的输出端等效交流
33、电路3)输出电阻ro。第二节晶体管放大电路例9-4一台电压放大器，已知：k，m，晶体管，2.5k，试求它的输入电阻ri和输出电阻ro。图9-20交流负载线第二节晶体管放大电路第二节晶体管放大电路(2)交流负载线(3)电压放大倍数(也称为电压增益)例9-5如图9-17所示的电压放大器中，已知，k，3k，晶体管40，试求：()不接负载电阻时的电压放大倍数；(2)接上2k负载电阻时的电压放大倍数。解静态集电极电流为第二节晶体管放大电路图9-21各部分电流及电压的波形5.分压式电流负反馈偏置电路例9-5表明，电压放大器接上负载电阻后，电压放大倍数的绝对值降低了。这和上面讨论的情况是一致的。4.放大器的
34、电压放大过程第二节晶体管放大电路图9-22分压式电流负反馈偏置电路6.阻容耦合放大器第二节晶体管放大电路图9-23多级放大器的结构框图第二节晶体管放大电路图9-24阻容耦合放大器二、晶体管功率放大电路1)要有足够大的功率输出。第二节晶体管放大电路2)非线性失真要小。3)效率要高。图9-25单管功率放大器第二节晶体管放大电路1.单管功率放大器(1)T1与T2的作用功率放大器一般采用变压器耦合，使用输入、输出变压器T1与T2后，既能使前级的交流信号顺利地输送到后级，使前后级的静态工作点互不影响，又可利用变压器来进行阻抗变换而获得适当的负载匹配，以保证放大器输出最大功率。(2)静态工作点和交、直流负
35、载线功率放大器是在大信号下工作的，常用图解法来分析其电路的工作情况。1)直流负载线。2)交流负载线。第二节晶体管放大电路图9-26单管功率放大器的图解分析法(3)输出功率和效率2.变压器耦合的推挽功率放大器第二节晶体管放大电路(1)电路的组成1)V1和V2是一对性能相同的晶体管，它们在输入波形的一个周期内交替工作，一个管子承担正半周的放大工作，另一个管子承担负半周的放大工作。2)输入变压器T1的二次绕组采用带中心抽头的对称形式，它能把输入信号ui变成两个大小相等、相位相反的信号ui1和ui2，并分别加在两个晶体管的发射结上，以保证两个晶体管交替工作。3)输出变压器T2的一次绕组也绕成中心抽头的
36、对称形式，它能将两个晶体管各自放大的半个波形合成为一个完整的波形，耦合到负载上。第二节晶体管放大电路(2)工作过程如图9-27所示，当交流信号ui输送给T1的一次侧时，在其二次侧中将感应出两个大小相等、相位相反的信号电压ui1和ui2。图9-27变压器耦合的推挽功率放大器第二节晶体管放大电路图9-28推挽功率放大器的图解分析法第二节晶体管放大电路图9-29带有偏置电路的推挽功率放大器3.无输出变压器的功率放大器第二节晶体管放大电路图9-30某收音机末级无输出变压器推挽功放电路第二节晶体管放大电路图9-31无输出变压器电路的工作原理第三节晶体管正弦波振荡电路一、振荡现象图9-32LC振荡电路的工
37、作过程二、振荡条件图9-33反馈放大器的结构框图第三节晶体管正弦波振荡电路三、几种LC振荡器的基本电路1.变压器耦合式振荡器图9-34变压器耦合式振荡器第三节晶体管正弦波振荡电路2.电感三点式振荡器图9-35电感三点式振荡器3.电容三点式振荡器第三节晶体管正弦波振荡电路图9-36电容三点式振荡器及调节频率的方法实验单管低频交流小信号电压放大器的安装和调试(一)实验目的1)进一步掌握交流放大器的工作原理，初步学会电路的焊接和调试方法。2)熟悉真空管毫伏表、音频信号发生器和示波器的使用方法。(二)实验电路、设备和材料图9-37单管放大器实验电路实验单管低频交流小信号电压放大器的安装和调试1)实验电
38、路如图9-37所示。2)实验的设备和材料：万用表一个、真空管毫伏表一个、低频信号发生器一台、稳压电源(6V)一台、示波器一台，晶体管3DG100一个、电阻1k、3.3k、5.1k、10k各一个，47k电位器一个、电解电容10F/6V两个、100F/6V一个。(三)实验步骤1)按图9-37接好电路，待检查无误后方可通电试验。2)调整静态工作点：在集电极与集电极电阻间用万用表直流电流挡测量集电极电流，调节电位器RP，使IC0.8mA。3)用万用表直流电压挡测量UBE、值。实验单管低频交流小信号电压放大器的安装和调试4)用示波器观察波形：用低频信号发生器作信号源，加在放大器输入端，从示波器上观察输入
39、信号、输出信号并调节低频信号发生器的输出电压幅度，使放大器输出波形不失真。5)用真空管毫伏表测量输入、输出电压，并求出放大器的电压放大倍数。6)调节RP，观察放大器输出波形失真情况。7)改变低频信号发生器输出信号频率，观察放大器输出波形的变化。(四)讨论1)静态工作点调好后，UBE、电压有何特点?2)改变电位器RP的阻值，输出波形如何变化?3)改变输入信号电压ui大小，放大器输出波形如何变化?实验单管低频交流小信号电压放大器的安装和调试4)改变输入信号电压ui的频率，放大器输出电压uo波形有何变化?1.叙述晶体管的各区、结、极的名称，分别画出PNP型和NPN型晶体管的图形符号。2.晶体管电流的
40、放大条件是什么?3.晶体管的C、E极对调后会产生什么影响?4.已知某晶体管的发射极电流IE3.24mA，基极电流IB40A，求其集电极电流IC的数值。5.在图9-38电路中测量出下列晶体管的各电极对地的电位，试判断各晶体管处于哪种工作状态。实验单管低频交流小信号电压放大器的安装和调试图9-38判断晶体管的工作状态图9-39实验单管低频交流小信号电压放大器的安装和调试6.晶体管的主要参数有哪些?7.已知某晶体管的IB20A时，IC1.4mA；而IB80A时，IC5mA；求其值。8.静态工作点的位置对放大器的工作有什么影响?应该怎样选择工作点?9.在图9-39所示电压放大器中，若已知：EC，300
41、k，2.5k，晶体管的70。10.某低频电压放大电路和晶体管的输出特性曲线如图9-40所示，已知EC15V，RC5实验单管低频交流小信号电压放大器的安装和调试图9-4011.某放大器如图9-41所示，已知晶体管3AX31的50，rBEk。实验单管低频交流小信号电压放大器的安装和调试图9-41(1)试估算放大器的静态工作点IB、和UCE的数值。(2)试估算该放大器的电压放大倍数。实验单管低频交流小信号电压放大器的安装和调试(3)若放大器输出端的负载电阻是4k，问这时放大器的放大倍数为多少?12.试判断图9-42所示各电路能不能放大交流信号?为什么?13.在图9-43所示电路中，若已知IB50A，UCE4V，REk，RC10k，。14.什么叫反馈、负反馈和正反馈?15.画出分压式电流负反馈偏置电路的线路图，并叙述其稳定工作点的过程。16.单管功率放大器的静态工作点和交流负载线的位置应该怎样选择?实验单管低频交流小信号电压放大器的安装和调试图9-42实验单管低频交流小信号电压放大器的安装和调试图9-43
