论文部分内容阅读
【摘 要】电子技术应用已触及我们生活的方方面面，对于职业类学校很多专业都开设有电子技术课程，现将我的学习方法介绍给大家，希望能起到抛砖引玉的作用，将这门课程学以致用，培养学生成为电子技术应用设计领域的人才
【关键词】 电阻 电容 电感 晶体二极管 晶体三极管 反馈
对于中职或高职的学生而言，电子技术领域往往是一个新的领域，很多的老师在教学时，往往实践不足，基础打不牢，其实进入电子技术应用领域很简单，只要我们多想，多动手，学生很快，便会入门。组装成就感，会激发浓厚的兴趣，兴趣会带领我们走向成功；要学好电子技术，要求我们要从最基础的几种常用电子元件开始，熟练、理解、掌握后，人人都可以方便地，设计出实用的电路来。
现在分别介绍几种常用的电子元件如下：
电阻：导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。用R来表示，单位是欧姆。电阻中有电流I通过时，将会产生热效应，发热功率P=I2R，对于远距离输电而言，电阻是有害的，然而电阻能够将流过其中电流信号，变成电压信号，U=IR，在信号处理中，根据通过电阻的电流不同即转化出不同的电压信号，电阻对于信号电路来说那是有益的，所以我们要认识到任一事物的双面性，对于想提高动手能力的同学，掌握色环电阻的计算方法，也是必须的，可以上网下载个关于“色环电阻”计算的小软件来练习学习。
电容：电容亦称作“电容器”，记为C，国际单位是法拉（F）。这么给同学们说吧，我们大家都知道水桶，水桶是用来装水的，水桶也可以叫作水容器，那么显而易见，电容是用来装电的，它能够存电，使变化的脉动直流电压变得平滑，给你打个比喻，我们用水泵抽水，而井里的水又不足量，水泵在不停地工作，然而出水量却是时大时小，我们怎样才能使出水的速度近乎均匀呢，那么就是加一个大的水容器，在水容器的下面再开一个合适出水口，出水大时存水，出水小时放水，水容器下面的出水口就近乎均匀出水，我们可以想像出电容器的作用“充放电”。
电感：电感是用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件，在电路中用L来表示，它的作用用“电磁转换”四个字来形容最为贴切，在电感工作时，电流和磁场一直在“打内战”电流想变化，磁场偏不让变化；磁场想变化，电流偏不让变化，但由于外界原因，电流和磁场一定要变化，如给线圈加上电压，电流想从零变到最大，此时磁场会极力反对，电流只好慢慢地变大；若给电感去掉电压，电流想从大变到零，可是磁场又反对，可是回路都没有了，电流被强迫变成零，此时磁场就会发怒，立即在电感两端产生很高的电压，企图产生电流并维持电流不变。这个电压极高，甚至会损坏电子零件，所以人们又设计了D5，C2和R3如图所示的高压脉冲吸收电路；我们也可以认为电感是一个储能元件，流过线圈内的电流增大时，电能变成了磁能，而当流过线圈的电流减小时，磁能又还原成了电能。借助 “电生磁，磁生电”这一理论，专家们设计了现代流行全球的开关电源。
晶体二极管：二极管的作用和功能用四个字来说：“单向导电”我们很容易掌握二极管的特性是单向导电，即电流只能从正极流向负极，拿我们大家都在用的正弦交流电来说，将火线串接到二极管正极上时，那么在负极输出的将会是只有X轴上方的脉冲正弦波，即位于X轴上方的正半周通过了二极管，而位于X轴下方负半周没有通过，知识扩展，我们可以用四个二极管组成一个桥式整流电路，如下方的电路图所示，这样一来，我们就将交流电变成了全波直流脉动电。
晶体三极管：简称三极管或晶体管，它有三个电极分别是基极（B）、集电集（C）、和发射极（E）。主要作用是电流放大作用，主要参数有放大倍数（β），集电极和发射极最高耐压Vceo、集电极最大允许的电流Icmax及管子最大耗散功率P等，对于初学者而言，我们先主要掌握这些基本参数就行了。三极管的作用和功能我们可以用“电阻可变”四个字来形容，我们将控制信号输入到基极，这样在基极和发射极间便有一个控制信号，信号所产生的电流即基极电流（简称IB），集电极电流（简称IC）的大小受控于IB，如果说三极管的放大倍数为β，那么，集电极电流Ic=βIB，发射极电流IE=（1+β）IB 对于电路图存在有如下恒等关系：
ICRCE+IERE=VCC
整理后得 RCE= VCC/βIB-（1+1/β）RE
想像CE结就好像一个可变电阻器一样，时刻跟随IB变化， IB增加，RCE减小；IB减小，RCE增加，电阻的变化范围是0到无穷大。有了“电阻可变”的理论，我们不难解释它的截止，放大和饱和三种工作状态。
反馈：将一个输出信号的一部分或全部以一定方式和路径送回到系统的输入端作为输入信号的一部分，这个作用过程叫——反馈。按反馈的信号极性分类，反馈可分为正反馈和负反馈。若反馈信号与输入信号极性相同或变化方向同相，则两种信号混合的结果将使放大器的净输入信号大于输出信号，这种反馈叫正反馈。正反馈主要用于信号产生电路。反之，反馈信号与输入信号极性相反或变化方向相反（反相），则叠加的结果将使净输入信号减弱，这种反馈叫负反馈放大电路。
现就上面的电磁炉电源模块工作原理介绍一下，供大家参考学习：首先220V家用交流电，经过四个二极管的桥式整流得220V的脉冲直流电，再经过C1电容的充放电滤波得到约300V的平滑直流电，正极沿电感变压器1脚进2脚出接到主开关管Q1的集电极C上，从C到发射极E后经功率反馈电阻R5到地，这个是主通路；启动电路，+300V经R1电阻1M接到主开关三极管基极B上，B得到信号后开始启动，T1电感1脚进2脚出的电压受电感作用电流慢慢增大，电感阻碍电流增大产生与电流相反方向的电压，此时3脚和5脚输出低电压，通路只有C3和R2这一支路，开始通过R2给C3充电，因为分流使得Q1基极电压下降，Q1关断输出，电到磁的转换告一段落，这时开始了磁到电的过程，电流要从最大减小到零，电感极力反对，于是将自身的磁能转换成电，来维持原来的电流，在2脚输出很高的电压与电源电压300V叠加后加到主开关管Q1的集极上，Q1受不了，由D5、C2和R3组成电路吸收高压，2脚输出高压的同时，3和5脚也分别根据线圈匝数不同输出相应正电压，经二极管整流电容滤波后输出供我们使用；其中5伏经D8全负反馈给Q2的基极，当输出过5.1V时，会使Q2导通将Q1关断，停止Q1工作，电少转换些成磁，根据能量守恒，磁也会少转换些成电，对于此电路，在射极下还接有R5也是强有力的负反馈，当E点电压过1V时，也会通过R4反馈给Q2基极，Q2工作即让Q1不工作，如此往复的工作R2和C3决定了工作频率，每秒“电生磁，磁生电”3万次到4万次，完成了电生磁，磁生电的转换过程。
总结：学生通过上面电源模块的学习就掌握了开关电源的基本工作原理，很多的家用电磁炉坏了有可能是给CPU，风扇及驱动供电的副电源坏了，这个模块在市面上很容易买到，五六块钱就可以轻松修好，价值在300元以上的电磁炉，让学生体会成就感，学生就会认为学习是一件很有兴趣的事情，大家都知道兴趣是最好的老师，还有目前流行的电子技术仿真软件Multisim，我相信学生们在电子领域会越走越远。
【关键词】 电阻 电容 电感 晶体二极管 晶体三极管 反馈
对于中职或高职的学生而言，电子技术领域往往是一个新的领域，很多的老师在教学时，往往实践不足，基础打不牢，其实进入电子技术应用领域很简单，只要我们多想，多动手，学生很快，便会入门。组装成就感，会激发浓厚的兴趣，兴趣会带领我们走向成功；要学好电子技术，要求我们要从最基础的几种常用电子元件开始，熟练、理解、掌握后，人人都可以方便地，设计出实用的电路来。
现在分别介绍几种常用的电子元件如下：
电阻：导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。用R来表示，单位是欧姆。电阻中有电流I通过时，将会产生热效应，发热功率P=I2R，对于远距离输电而言，电阻是有害的，然而电阻能够将流过其中电流信号，变成电压信号，U=IR，在信号处理中，根据通过电阻的电流不同即转化出不同的电压信号，电阻对于信号电路来说那是有益的，所以我们要认识到任一事物的双面性，对于想提高动手能力的同学，掌握色环电阻的计算方法，也是必须的，可以上网下载个关于“色环电阻”计算的小软件来练习学习。
电容：电容亦称作“电容器”，记为C，国际单位是法拉（F）。这么给同学们说吧，我们大家都知道水桶，水桶是用来装水的，水桶也可以叫作水容器，那么显而易见，电容是用来装电的，它能够存电，使变化的脉动直流电压变得平滑，给你打个比喻，我们用水泵抽水，而井里的水又不足量，水泵在不停地工作，然而出水量却是时大时小，我们怎样才能使出水的速度近乎均匀呢，那么就是加一个大的水容器，在水容器的下面再开一个合适出水口，出水大时存水，出水小时放水，水容器下面的出水口就近乎均匀出水，我们可以想像出电容器的作用“充放电”。
电感：电感是用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件，在电路中用L来表示，它的作用用“电磁转换”四个字来形容最为贴切，在电感工作时，电流和磁场一直在“打内战”电流想变化，磁场偏不让变化；磁场想变化，电流偏不让变化，但由于外界原因，电流和磁场一定要变化，如给线圈加上电压，电流想从零变到最大，此时磁场会极力反对，电流只好慢慢地变大；若给电感去掉电压，电流想从大变到零，可是磁场又反对，可是回路都没有了，电流被强迫变成零，此时磁场就会发怒，立即在电感两端产生很高的电压，企图产生电流并维持电流不变。这个电压极高，甚至会损坏电子零件，所以人们又设计了D5，C2和R3如图所示的高压脉冲吸收电路；我们也可以认为电感是一个储能元件，流过线圈内的电流增大时，电能变成了磁能，而当流过线圈的电流减小时，磁能又还原成了电能。借助 “电生磁，磁生电”这一理论，专家们设计了现代流行全球的开关电源。
晶体二极管：二极管的作用和功能用四个字来说：“单向导电”我们很容易掌握二极管的特性是单向导电，即电流只能从正极流向负极，拿我们大家都在用的正弦交流电来说，将火线串接到二极管正极上时，那么在负极输出的将会是只有X轴上方的脉冲正弦波，即位于X轴上方的正半周通过了二极管，而位于X轴下方负半周没有通过，知识扩展，我们可以用四个二极管组成一个桥式整流电路，如下方的电路图所示，这样一来，我们就将交流电变成了全波直流脉动电。
晶体三极管：简称三极管或晶体管，它有三个电极分别是基极（B）、集电集（C）、和发射极（E）。主要作用是电流放大作用，主要参数有放大倍数（β），集电极和发射极最高耐压Vceo、集电极最大允许的电流Icmax及管子最大耗散功率P等，对于初学者而言，我们先主要掌握这些基本参数就行了。三极管的作用和功能我们可以用“电阻可变”四个字来形容，我们将控制信号输入到基极，这样在基极和发射极间便有一个控制信号，信号所产生的电流即基极电流（简称IB），集电极电流（简称IC）的大小受控于IB，如果说三极管的放大倍数为β，那么，集电极电流Ic=βIB，发射极电流IE=（1+β）IB 对于电路图存在有如下恒等关系：
ICRCE+IERE=VCC
整理后得 RCE= VCC/βIB-（1+1/β）RE
想像CE结就好像一个可变电阻器一样，时刻跟随IB变化， IB增加，RCE减小；IB减小，RCE增加，电阻的变化范围是0到无穷大。有了“电阻可变”的理论，我们不难解释它的截止，放大和饱和三种工作状态。
反馈：将一个输出信号的一部分或全部以一定方式和路径送回到系统的输入端作为输入信号的一部分，这个作用过程叫——反馈。按反馈的信号极性分类，反馈可分为正反馈和负反馈。若反馈信号与输入信号极性相同或变化方向同相，则两种信号混合的结果将使放大器的净输入信号大于输出信号，这种反馈叫正反馈。正反馈主要用于信号产生电路。反之，反馈信号与输入信号极性相反或变化方向相反（反相），则叠加的结果将使净输入信号减弱，这种反馈叫负反馈放大电路。
现就上面的电磁炉电源模块工作原理介绍一下，供大家参考学习：首先220V家用交流电，经过四个二极管的桥式整流得220V的脉冲直流电，再经过C1电容的充放电滤波得到约300V的平滑直流电，正极沿电感变压器1脚进2脚出接到主开关管Q1的集电极C上，从C到发射极E后经功率反馈电阻R5到地，这个是主通路；启动电路，+300V经R1电阻1M接到主开关三极管基极B上，B得到信号后开始启动，T1电感1脚进2脚出的电压受电感作用电流慢慢增大，电感阻碍电流增大产生与电流相反方向的电压，此时3脚和5脚输出低电压，通路只有C3和R2这一支路，开始通过R2给C3充电，因为分流使得Q1基极电压下降，Q1关断输出，电到磁的转换告一段落，这时开始了磁到电的过程，电流要从最大减小到零，电感极力反对，于是将自身的磁能转换成电，来维持原来的电流，在2脚输出很高的电压与电源电压300V叠加后加到主开关管Q1的集极上，Q1受不了，由D5、C2和R3组成电路吸收高压，2脚输出高压的同时，3和5脚也分别根据线圈匝数不同输出相应正电压，经二极管整流电容滤波后输出供我们使用；其中5伏经D8全负反馈给Q2的基极，当输出过5.1V时，会使Q2导通将Q1关断，停止Q1工作，电少转换些成磁，根据能量守恒，磁也会少转换些成电，对于此电路，在射极下还接有R5也是强有力的负反馈，当E点电压过1V时，也会通过R4反馈给Q2基极，Q2工作即让Q1不工作，如此往复的工作R2和C3决定了工作频率，每秒“电生磁，磁生电”3万次到4万次，完成了电生磁，磁生电的转换过程。
总结：学生通过上面电源模块的学习就掌握了开关电源的基本工作原理，很多的家用电磁炉坏了有可能是给CPU，风扇及驱动供电的副电源坏了，这个模块在市面上很容易买到，五六块钱就可以轻松修好，价值在300元以上的电磁炉，让学生体会成就感，学生就会认为学习是一件很有兴趣的事情，大家都知道兴趣是最好的老师，还有目前流行的电子技术仿真软件Multisim，我相信学生们在电子领域会越走越远。