第一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六1.器件選型4.繪制電路圖模擬電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎電子工藝設計器件識別電子產(chǎn)品裝配典型工作任務行動領域?qū)W習領域5.焊接組裝6.調(diào)試測試電路板設計PCB繪圖2.設計電路3.編寫程序單片機軟件設計單片機硬件設計單片機技術及應用單片機接口技術課程定位第二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六任務一

集成穩(wěn)壓直流電源的制作1.1任務描述1.2任務資訊1.3任務分析1.4任務實施1.5評價總結第三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六1.1任務描述問

題：舉例說明日常生活中用電設備？強

電：強電一般是指交流電電壓在24V以上。如家庭中的電燈、插座等，電壓在110V-220V。弱電：交流電電壓在24V以下。

交流電：電壓（電流）大小、方向隨時變化。日光燈、電扇……直流電：電壓（電流）大小可能變化，但方向不變。如：計算機、電視機、影碟機……第四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六知識點:

1.直流穩(wěn)壓電源的基本組成及其主要性能指標2.二極管的結構、符號、分類與特性3.電容濾波電路原理4.固定輸出穩(wěn)壓電路和可調(diào)穩(wěn)壓電路

技能:

1.二極管識別與選取2.電容的識別與選取3.發(fā)光二極管、集成穩(wěn)壓電路的識別4.直流穩(wěn)壓電源的安裝、調(diào)試與檢測5.電源參數(shù)的測量6.直流穩(wěn)壓電源的故障分析與檢修1.1.1任務目標第五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六1.1.2任務學習情境學習情境1：

12V/1A單路固定輸出直流穩(wěn)壓電源的制作。學習情境2：

1.5-30V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的制作。學習情境3：

±15V/3A固定輸出直流穩(wěn)壓電源的制作。第六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六第七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六1.2任務資訊1.2.1直流穩(wěn)壓電源簡介

類型—線性直流穩(wěn)壓電源、開關直流穩(wěn)壓電源。

組成—變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓。第八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六1.變壓電路220V的交流電適當大小的交流電，采用降壓變壓器電路。2.整流電路交流電脈動的直流電，采用二極管整流電路。3.濾波電路脈動的直流電平滑的直流電，采用電容、電感及其組合電路。4.穩(wěn)壓電路平滑的直流電穩(wěn)定的直流電，采用集成三端穩(wěn)壓器第九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六直流穩(wěn)壓電源的主要性能指標：1.特性指標—表征直流穩(wěn)壓電源的主要特性輸入電壓輸出電壓輸出電流輸出電壓調(diào)節(jié)范圍2.質(zhì)量指標—用來衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度穩(wěn)壓系數(shù)輸出電阻紋波電壓溫度系數(shù)第十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六1.2.2半導體基礎知識自然界中的物質(zhì)，按其導電能力可分為三大類：

導體—導電能力最強半導體—介于導體和絕緣體之間絕緣體—導電能力最弱半導體是導電能力介于導體和絕緣體之間的一類物質(zhì)，常用的半導體材料有硅、鍺、硒、砷化鎵。第十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六一、半導體的內(nèi)部結構SiGe1.半導體的原子結構第十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六2.半導體的晶體結構

共價鍵共用電子對+4+4+4+4原子核第十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六二、半導體的類型及特性+4+4+4+4自由電子空穴束縛電子1.本征半導體

定義：純凈的不含任何雜質(zhì)的、晶體結構排列整齊的半導體。在常溫下，只有極少數(shù)的電子獲得能量，掙脫共價鍵的束縛，形成自由電子，同時留下一個空位,形成空穴。第十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六結論（1）半導體中存在兩種載流子，一種是帶負電的自由電子，另一種是帶正電的空穴，它們都可以運載電荷形成電流。（2）本征半導體中，自由電子和空穴相伴產(chǎn)生，數(shù)目相同。利用這一特性可將半導體器件制作成溫敏器、光敏器件。如溫度報警器（3）一定溫度下，本征半導體中電子空穴對的產(chǎn)生與復合相對平衡，電子空穴對的數(shù)目相對穩(wěn)定。（4）溫度升高，激發(fā)的電子空穴對數(shù)目增加，半導體的導電能力增強。空穴的出現(xiàn)是半導體導電區(qū)別導體導電的一個主要特征。第十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六2.雜質(zhì)半導體在本征半導體中加入微量雜質(zhì)，可使其導電性能顯著改變。根據(jù)摻入雜質(zhì)的性質(zhì)不同，雜質(zhì)半導體分為兩類：電子型（N型）半導體和空穴型（P型）半導體。第十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六+4+4+5+4多余電子磷原子N型半導體中的載流子是什么？1.由磷原子提供的電子，濃度與磷原子相同。2.本征半導體中成對產(chǎn)生的電子和空穴。摻雜濃度遠大于本征半導體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)載流子（多子），空穴稱為少數(shù)載流子（少子）。（1）N

型半導體在本征半導體中摻入少量五價元素。第十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六（2）P型半導體在本征半導體中摻入少量的三價元素。三價元素與相鄰的半導體原子形成共價鍵時，產(chǎn)生一個空穴。這個空穴可以吸引束縛電子來填補，使得硼原子成為不能移動的帶負電的離子。P型半導體中空穴是多子，電子是少子。+4+4+3+4空穴硼原子第十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六1.PN結的形成在一塊純凈的半導體上，采用摻雜工藝，使之一邊為P型，另一邊為N型，則在其交界面形成一個特殊的薄層，這個薄層稱為PN結。它是半導體器件的基礎。三、PN結形成及其單向?qū)щ娦缘谑彭摚菜氖唔摚庉嬘?023年，星期六P型半導體－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半導體++++++++++++++++++++++++擴散運動內(nèi)電場E漂移運動擴散的結果是使空間電荷區(qū)逐漸加寬。內(nèi)電場越強，漂移運動越強，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。空間電荷區(qū)，也稱耗盡層。第二十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六所以擴散和漂移這一對相反的運動最終達到平衡，相當于兩個區(qū)之間沒有電荷運動，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++空間電荷區(qū)N型區(qū)P型區(qū)第二十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六(1)加正向電壓（正偏）——電源正極接P區(qū)，負極接N區(qū)

外電場的方向與內(nèi)電場方向相反。→耗盡層變窄→擴散運動＞漂移運動→多子擴散形成正向電流IF正向電流

2.PN結的單向?qū)щ娦酝怆妶鱿魅鮾?nèi)電場第二十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六(2)加反向電壓——電源正極接N區(qū)，負極接P區(qū)

外電場的方向與內(nèi)電場方向相同。→耗盡層變寬→漂移運動＞擴散運動→少子漂移形成反向電流IRPN

在一定的溫度下，由本征激發(fā)產(chǎn)生的少子濃度是一定的，故IR基本上與外加反壓的大小無關，所以稱為反向飽和電流。但IR與溫度有關。

外電場加強內(nèi)電場第二十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六PN結加正向電壓時，具有較大的正向擴散電流，呈現(xiàn)低電阻，PN結導通；

PN結加反向電壓時，具有很小的反向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻，PN結截止。

由此可以得出結論：PN結具有單向?qū)щ娦浴５诙捻摚菜氖唔摚庉嬘?023年，星期六1.2.3半導體二極管一.二極管的結構和類型PN結加上管殼和引線，就成為半導體二極管。引線外殼線觸絲線基片點接觸型PN結面接觸型PN二極管的電路符號：正極+負極–ak第二十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六不同結構的各類二極管第二十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六二、二極管的基本特性——單向?qū)щ娦远O管的基本特性為單向?qū)щ娦约矗杭右欢ǖ恼螂妷簩ǎ臃聪螂妷航刂埂２煌牧系亩O管有一定的正向電壓硅材料二極管：0.5V左右鍺材料二極管：0.1~0.2V第二十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六三、二極管的伏安特性及主要參數(shù)伏安特性—二極管兩端的電壓U及其流過二極管的電流I之間的關系曲線，稱為二極管的伏安特性。第二十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六1）正向特性二極管外加正向電壓時，電流和電壓的關系稱為二極管的正向特性。如圖所示，當二極管所加正向電壓比較小時（0<U<Uth），二極管上流經(jīng)的電流為0，管子仍截止，此區(qū)域稱為死區(qū)，Uth稱為死區(qū)電壓（門坎電壓）。硅二極管的死區(qū)電壓約為0.5V，鍺二極管的死區(qū)電壓約為0.1V。2）反向特性二極管外加反向電壓時，電流和電壓的關系稱為二極管的反向特性。由圖可見，二極管外加反向電壓時，反向電流很小（I≈-IS），而且在相當寬的反向電壓范圍內(nèi)，反向電流幾乎不變，因此，稱此電流值為二極管的反向飽和電流。3）反向擊穿特性從圖可見，當反向電壓的值增大到UBR時，反向電壓值稍有增大，反向電流會急劇增大，稱此現(xiàn)象為反向擊穿，UBR為反向擊穿電壓。利用二極管的反向擊穿特性，可以做成穩(wěn)壓二極管，但一般的二極管不允許工作在反向擊穿區(qū)。

第二十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六4）二極管的溫度特性

二極管是對溫度非常敏感的器件。實驗表明，隨溫度升高，二極管的正向壓降會減小，正向伏安特性左移，即二極管的正向壓降具有負的溫度系數(shù)（約為-2mV/℃）；溫度升高，反向飽和電流會增大，反向伏安特性下移，溫度每升高10℃，反向電流大約增加一倍。如圖所示為溫度對二極管伏安特性的影響。

第三十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流IDM最大整流電流IDM是指二極管長期連續(xù)工作時，允許通過二極管的最大正向電流的平均值。（2）最高反向工作電壓URM為了保證二極管不致反向擊穿所允許加在二極管上的最高反向電壓，通常為反向擊穿電壓的1/2~1/3。（3）反向飽和電流IR它是指管子沒有擊穿時的反向電流值。其值愈小，說明二極管的單向?qū)щ娦杂谩５谌豁摚菜氖唔摚庉嬘?023年，星期六1.2.4二極管整流電路一、整流電路的作用

單相交流電脈動直流電二、二極管單相整流電路

1.單相半波整流電路第三十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六電路的特性

①輸出直流電壓（平均電壓）UO≈0.45U2②輸出電壓波動系數(shù)（峰值電壓/平均電壓）D≈1.57③二極管最大整流電流ID=IO≈0.45U2/RL④二極管最大反向工作電壓UD=1.414U2第三十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六2.單相全波整流電路第三十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六輸出平均電壓為：流過負載的平均電流為：

二極管所承受的最大反向電壓第三十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六3.單相橋式整流電路橋式整流電路+-u2正半周時電流通路u1u2TD4D2D1D3RLuo第三十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六橋式整流電路-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2負半周時電流通路第三十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六u2>0時D1,D3導通D2,D4截止電流通路:A

D1RLD3Bu2<0時D2,D4導通D1,D3截止電流通路:BD2RLD4A輸出是脈動的直流電壓！u2橋式整流電路輸出波形及二極管上電壓波形uou2D4D2D1D3RLuoAB第三十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六u2uou2D4D2D1D3RLuoAB主要參數(shù)(1)輸出電壓的平均值：(2)輸出電流的平均值：(3)二極管上承受的最高反向電壓：(4)二極管上的平均電流：第三十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六幾種常見的硅整流橋外形：+AC-~+~-~+-~第四十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六一、發(fā)光二極管的結構、電路符號

發(fā)光二極管是一種光發(fā)射器件，英文縮寫是LED。此類管子通常由鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）等元素的化合物制成，管子正向?qū)ǎ攲娏髯銐虼髸r，能把電能直接轉(zhuǎn)換為光能，發(fā)出光來。目前發(fā)光二極管的顏色有紅、黃、橙、綠、白和藍6種，所發(fā)光的顏色主要取決于制作管子的材料，例如用砷化鎵發(fā)出紅光，而用磷化鎵則發(fā)出綠光。其中白色發(fā)光二極管是新型產(chǎn)品，主要應用在手機背光燈、液晶顯示器背光燈、照明等領域。二、發(fā)光二極管的主要參數(shù)峰值波長、正向電壓正向電流、反向電壓耗散功率

1.2.5發(fā)光二極管第四十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六三、發(fā)光二極管的使用發(fā)光二極管工作時導通電壓比普通二極管大，其工作電壓隨材料的不同而不同，一般為1.7V～2.4V。普通綠、黃、紅、橙色發(fā)光二極管工作電壓約為2V；白色發(fā)光二極管的工作電壓通常高于2.4V；藍色發(fā)光二極管的工作電壓一般高于3.3V。發(fā)光二極管的工作電流一般在2mA～25mA的范圍。注意：二極管極性判定將紅、黑表筆分別接二極管的兩個電極，若測得的電阻值很小（幾千歐以下），則黑表筆所接電極為二極管正極，紅表筆所接電極為二極管的負極；若測得的阻值很大（幾百千歐以上），則黑表筆所接電極為二極管負極，紅表筆所接電極為二極管的正極，如圖所示。第四十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六1.2.6電容濾波電路一、濾波電路的作用脈動直流電平滑直流電二、工作原理思考：電容的特點？工作原理：利用電容的儲能來減小輸出電壓的波動，將脈動直流電轉(zhuǎn)化為平滑直流電。第四十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六一、穩(wěn)壓電路的作用平滑直流電穩(wěn)定直流電二、三端集成穩(wěn)壓器利用半導體集成工藝，將線性穩(wěn)壓電路、高精密基準電壓源、過流保護電路集成在一塊硅片上。1個輸入端、1個輸出端、1個公共端。1.三端集成穩(wěn)壓器的特點體積小、外圍元件少、調(diào)整簡單、使用方便、性