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课题 触发器与时序逻辑电路（一）——认识触发器
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识技能目标： （1）掌握RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的逻辑功能 （2）能够正确测试触发器的逻辑功能 素质目标： （1）培养勇于担当、积极进取的职业品质 （2）激发心系国家建设，勇担时代使命的爱国情怀
教学重难点 教学重点：掌握RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的逻辑功能 教学难点：能够正确测试触发器的逻辑功能
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程 主要教学内容及步骤
课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——测试触发器的逻辑功能”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学了解触发器的相关知识 【学生】完成课前任务
考勤 【学生】班干部报请假人员及原因
任务导入 【教师】提出以下问题： 什么是触发器？有何作用？ 【学生】思考、举手回答
传授新知 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍RS触发器、K触发器、D触发器、Ⅰ触发器等内容 时序逻辑电路中通常包含大量的存储单元，为了使这些存储单元在同一时刻同步工作，可在存储单元中增加一个触发信号输入端。只有当触发信号到达时，存储单元才能根据输入信号来改变输出状态，这种触发信号称为时钟脉冲信号，这种在时钟脉冲信号到达时才动作的存储单元称为触发器。 下面分别对RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器进行介绍。 7.1.1 RS触发器 1．基本RS触发器 根据电路结构的不同，基本RS触发器可分为与非门和或非门两种。下面以与非门基本RS触发器为例进行介绍。 1）电路结构 与非门基本RS触发器由两个与非门（和）的输入端和输出端交叉连接而成。在与非门基本RS触发器的逻辑图形符号中，和分别为复位信号（低电平置0）和置位信号（低电平置1），对应的符号“”表示输入低电平有效；Q和为输出信号，两者的逻辑状态相反。 2）逻辑功能 一般规定将触发器的状态作为触发器的状态。触发器有1和0两个稳定状态：当为1、为0时，触发器处于1状态；当为0、为1时，触发器处于0状态。在与非门基本RS触发器中，和平时为高电平信号，均处于1状态；当和为低电平信号时，它们将由1状态变为0状态。 设为与非门基本RS触发器原来的状态（初态）；为新状态（次态）。 （1）当、时，有0输入，则；反馈到，为全1输入，因此；再反馈到，此时即使出现变化，也不会变化，与非门基本RS触发器将保持0状态。 （2）当、时，有0输入，则。由与非逻辑关系可知，此时与非门基本RS触发器将保持1状态。 （3）当、时，由与非逻辑关系可知，与非门基本RS触发器将保持初态不变，这就是该触发器所具有的记忆功能。 （4）当、时，由与非逻辑关系可得。此时，和无法满足逻辑状态相反的要求，与非门基本RS触发器的次态将无法确定，即出现不定状态，因此，在使用时应禁止出现这种情况。 触发器的逻辑功能可用特性表、特性方程或状态转换图表示。如表7-6所示为与非门基本RS触发器的特性表。 表7-6 与非门基本RS触发器的特性表 功能说明0 0 0 00 1× ×不定状态，禁用0 1 0 10 10 0置0（复位）1 0 1 00 11 1置1（置位）1 1 1 10 10 1保持原状态
2．同步RS触发器 【教师】组织学生观看“基本RS触发器与同步RS触发器”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 基本RS触发器的状态是由输入信号（即和的状态）直接控制的，而同步RS触发器则设置了一个时钟脉冲信号输入端，它可按照输入的时钟脉冲信号在某一指定时刻改变状态。 1）电路结构 【教师】通过多媒体展示“同步RS触发器”图片（详见教材），并进行讲解 同步RS触发器的电路结构。同步RS触发器在基本RS触发器的基础上增加了两个控制门和。 2）逻辑功能 当时，和的输出均为1，此时相当于和均关闭，无论R和S的状态如何变化，同步RS触发器的状态都将保持不变。 当时，R和S的信号可输入至和，此时相当于和均开启，同步RS触发器的状态将由R和S的状态决定。 同步RS触发器的特性表如表7-7所示。 表7-7 同步RS触发器的特性表 CPR S功能说明0× × × ×0 10 1保持原状态10 0 0 00 10 1保持原状态0 1 0 10 11 1置11 0 1 00 10 0置01 1 1 10 1× ×不定状态，禁用
由表7-7可知，同步RS触发器的状态分别由R、S和CP控制。其中，R和S控制状态转换的结果，即控制同步RS触发器转换为何种次态；CP控制状态转换的时刻，即控制同步RS触发器的状态在何时发生转换。 根据表7-7所示的逻辑关系，可列出同步RS触发器的逻辑式，即 ，（约束条件） 在同步RS触发器的逻辑式中加入约束条件是为了使R和S不同时为1，这是因为当R和S同时为1时，同步RS触发器的次态是不确定的。利用约束条件将上式化简，可得到同步RS触发器的特性方程，即 （7-1） 7.1.2 JK触发器 JK触发器可分为主从JK触发器和边沿JK触发器两大类。下面以边沿JK触发器为例进行介绍。 1．电路结构 【教师】通过多媒体展示“边沿JK触发器”图片（详见教材），并进行讲解 CP端无符号“”，表示CP上升沿有效，这类触发器称为上升沿JK触发器；若CP端有符号“”，则表示CP下降沿有效，时钟脉冲信号相应地用表示，这类触发器称为下降沿JK触发器。下降沿JK触发器各端子的含义与上升沿JK触发器基本相同。 2．逻辑功能 边沿JK触发器的逻辑功能如表7-8所示。如表7-9所示为边沿JK触发器的特性表，它用于描述边沿JK触发器在稳定状态下，J、K、、之间的逻辑关系。 表7-8 边沿JK触发器的逻辑功能 表7-9 边沿JK触发器的特性表 J K JK0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 10 1 0 0 1 1 1 00001010111
由表7-9可得出边沿JK触发器的特性方程，即 （7-2） 由上述内容可知，边沿JK触发器与同步RS触发器不同，当R、S同时为1时它不存在状态不定的问题。边沿JK触发器有以下四个工作状态。 （1）当时，边沿JK触发器为保持状态，即。 （2）当、时，边沿JK触发器为置0状态。 （3）当、时，边沿JK触发器为置1状态。 （4）当时，边沿JK触发器的状态将发生翻转，即。 【点拨】 若将边沿JK触发器的J端和K端相连并输入高电平，则它的逻辑功能为：次态是初态的反数。此时的边沿JK触发器就变成了翻转触发器或触发器。 7.1.3 D触发器 【教师】通过多媒体展示“D触发器”图片（详见教材），并进行讲解 在下降沿JK触发器的J端和K端之间接入一个非门电路即可组成D触发器。 当，即、时，D触发器在的下降沿翻转为（或保持）1状态；当，即、时，D触发器在的下降沿翻转为（或保持）0状态。 D触发器的特性表如表7-10所示。 表7-10 D触发器的特性表 D功能000置010101置111
由上述分析可知，在某个时钟脉冲到达之后，输出Q的状态与时钟脉冲到来之前D的状态一致。因此，D触发器的特性方程为 （7-3） 7.1.4 T触发器 T触发器的逻辑功能为：当时，每到达一个时钟脉冲，T触发器的状态就翻转一次；而当时，时钟脉冲到达后其状态将保持不变。 T触发器其特性表如表7-11所示。T触发器通常由其他触发器转换而来，无单独的产品。 由表7-11可得出T触发器的特性方程，即 （7-4） 【学生】聆听、思考、理解、记录
课堂实践 【教师】准备器材，带领学生到实验室进行试验操作 1）测试基本RS触发器的逻辑功能 （1）在数字电路实验系统上连接电路，将两个与非门电路连接成基本RS触发器。 （2）按如表7-3所示输入信号和的要求输入逻辑电平，用数字万用表测量输出电平，将结果填入表7-3中，并说明其功能。 表7-3 基本RS触发器的逻辑功能表 功能说明11→00→11→010→100
2）测试JK触发器的逻辑功能 74LS73型双JK触发器的内部逻辑结构及引脚分布，该芯片中有2个下降沿JK触发器。当为0时，相对应的JK触发器处于置0状态；当为1时，相对应的JK触发器处于正常工作状态。 从74LS73型双JK触发器中任选1个JK触发器，按如表7-4所示输入信号的要求，给所选JK触发器输入逻辑电平，用数字万用表测量输出电平，将结果填入表7-4中，并说明其功能。 表7-4 JK触发器的逻辑功能表 JK→→功能说明0×××0→1→100↓（1→0）0→1→1↑（1→0）0→1→100↓（1→0）0→1→1↑（1→0）0→1→111↓（1→0）0→1→1↑（1→0）0→1→111↓（1→0）0→1→1↑（1→0）0→1→
……（详见教材） 【学生】以小组为单位进行试验，根据分工填写“任务工单——测试触发器的逻辑功能” 【教师】巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题，根据学生表现填写考核评价表
探索活动 【教师】组织学生以小组为单位完成以下任务： 测试JK触发器的逻辑功能时，表7-4中的可用置0信号来产生；可通过使、，并在CP端手动输入单脉冲（下降沿有效）来得到。要想使数字电路中每一个命令都能得到正确执行，就必须准确输入相应的信号。请思考一下，在数字电路的实际应用中，应该采取哪些措施来保证输入信号的准确性。 【学生】测试、分析、讨论，由小组代表上台发表讨论结果 【教师】与学生一起评价各组的发言，并进行总结
课堂小结 【教师】简要总结本节课的要点 RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的逻辑功能 测试触发器的逻辑功能 【学生】总结回顾知识点
作业布置 【教师】布置课后作业 请根据课堂知识，正确测试基本RS触发器、JK触发器的逻辑功能。 【学生】完成课后任务
教学反思课题 逻辑门电路与组合逻辑电路（三）—— 掌握组合逻辑电路的应用
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识技能目标： （1）掌握组合逻辑电路的分析和设计方法 （2）熟悉常用的组合逻辑器件 （3）能够制作简单的组合逻辑电路 素质目标： （1）培养逻辑严谨、辩证统一的科学思维 （2）树立科技成才、技能报国的人生理想
教学重难点 教学重点：组合逻辑电路的分析和设计方法，常用的组合逻辑器件 教学难点：制作简单的组合逻辑电路
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程 主要教学内容及步骤
课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——制作三人表决器”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学了解组合逻辑电路的相关知识 【学生】完成课前任务
考勤 【学生】班干部报请假人员及原因
任务导入 【教师】提出以下问题： 什么是组合逻辑电路？其应用领域有哪些？ 【学生】思考、举手回答
传授新知 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍组合逻辑电路的分析方法、组合逻辑电路的设计方法和常用的组合逻辑器件等内容 组合逻辑电路的特点是任何时刻的输出状态只与该时刻的输入状态有关，而与之前的输入状态无关。也就是说，组合逻辑电路不具备记忆功能，其电路中无反馈。 6.3.1 组合逻辑电路的分析方法 【教师】组织学生观看“组合逻辑电路的分析”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 分析组合逻辑电路就是对给定的组合逻辑电路进行逻辑分析，求出其相应的输入、输出逻辑关系，确定其逻辑功能。 【教师】通过多媒体展示“某组合逻辑电路”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 分析组合逻辑电路的一般方法是：首先从电路的输入信号到输出信号逐级列出逻辑式，最终得到表示输出与输入逻辑关系的逻辑式；然后将得到的逻辑式化简为最简式；最后分析电路的逻辑功能，此时需要将逻辑式的最简式转换为真值表，再根据真值表进行分析。某组合逻辑电路，其分析方法如下。 （1）从输入信号到输出信号逐级列出逻辑式。设P为中间变量，则有 ， （2）化简逻辑式，得到逻辑式的最简式，即 （3）根据逻辑式的最简式列出真值表，如表6-29所示。 表6-29 图6-16所示组合逻辑电路的真值表 A B CY0 0 000 0 110 1 010 1 111 0 011 0 111 1 011 1 10
（4）分析逻辑功能。由表6-29可知，当A、B、C三个变量不一致时，输出为1；当A、B、C三个变量一致时，输出为0。 对于多输入变量的组合逻辑电路，其分析方法与上述方法基本相同。 6.3.2 组合逻辑电路的设计方法 【教师】组织学生观看“组合逻辑电路的设计”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 设计组合逻辑电路是分析组合逻辑电路的逆过程，即已知逻辑功能要求，据此设计出可实现该逻辑功能的组合逻辑电路。设计组合逻辑电路的一般步骤如下。 （1）分析逻辑功能，明确输入信号与输出信号。 （2）根据逻辑功能列出相应的真值表。 （3）根据真值表列出逻辑函数的最小项表达式。 （4）化简逻辑函数的最小项表达式，并根据可能提供的逻辑电路类型，将其转换为相应形式的逻辑式。 （5）绘制与逻辑式相对应的逻辑图。 【经验传承】 组合逻辑电路的设计一般应以电路简单、所用器件最少为目标，并尽量减少所用芯片的种类。 6.3.3 常用的组合逻辑器件 在各种数字系统中，经常会大量地使用一些组合逻辑器件，如编码器、译码器、加法器和数据选择器等。为了方便使用，这些组合逻辑器件被制成了标准化集成电路。下面分别介绍这些常用的组合逻辑器件。 1．编码器 能实现编码功能的组合逻辑器件称为编码器，编码器的输入信号为被编信号，输出信号为二进制代码。根据编码形式的不同，编码器可分为二进制编码器和BCD编码器两种；根据编码方式的不同，编码器可分为普通编码器和优先编码器两种；根据输出二进制代码位数的不同，编码器可分为4线-2线编码器、8线-3线编码器和16线-4线编码器等。下面主要介绍二进制编码器和优先编码器的相关知识。 1）二进制编码器 将信号编为二进制代码的编码器称为二进制编码器，它利用n位二进制代码，可对个信号进行编码。 3位二进制编码器有8个输入端（）和3个输出端（、、），因此又称为8线-3线编码器。如表6-30所示为3位二进制编码器的真值表，其中输入为高电平有效，输出为低电平有效。 表6-30 3位二进制编码器的真值表 输入输出 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
由表6-30可列出逻辑式，即 ，， 【教师】通过多媒体展示“3位二进制编码器的逻辑图”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 2）优先编码器 若要3位二进制编码器正确实现编码，则需要8个输入信号中每次只允许一个输入信号为逻辑1，其余为逻辑0。若有两个以上的输入信号为逻辑1，则该编码器将会出错。而优先编码器则不同，它给所有输入信号规定了优先顺序，当多个输入信号同时出现时，只对其中优先级最高的输入信号进行编码。常用的优先编码器有74LS148型等。 74LS148型优先编码器是一种8线-3线优先编码器，其真值表如表6-31所示。其中，～为编码输入端，低电平有效，优先顺序为→，即的优先级最高；～为编码输出端，低电平有效，即反码输出；为使能输入端，低电平有效；为编码器的工作标志，低电平有效；为使能输出端。 表6-31 74LS148型优先编码器的真值表 输入输出 1 × × × × × × × × 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 × × × × × × × 0 0 × × × × × × 0 1 0 × × × × × 0 1 1 0 × × × × 0 1 1 1 0 × × × 0 1 1 1 1 0 × × 0 1 1 1 1 1 0 × 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1
【教师】通过多媒体展示“74LS148型优先编码器的逻辑图”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 2．译码器 具有译码功能的组合逻辑器件称为译码器。二进制代码在编码时被赋予了特定的含意，即表示一个确定的信号或对象，而译码器可以将代码所表示的特定含义“翻译”成输出信号。根据需要，输出信号可以是脉冲信号，也可以是高、低电平信号。 假设译码器有n个输入信号和N个输出信号，若，则这种译码器称为全译码器，常见的全译码器有2线-4线译码器、3线-8线译码器、4线-16线译码器等；若，则这种译码器称为部分译码器，如二-十进制译码器等。 【教师】通过多媒体展示“2线-4线译码器的逻辑图”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 表6-32 2线-4线译码器的真值表 输入输出EI A B 1 × × 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 11 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0
由表6-32可列出逻辑式，即 ，，， 74LS138型译码器是一种典型的二进制译码器，其真值表如表6-33所示，其中，、和为输入端，～为输出端，、和为使能输入端。74LS138型译码器属于全译码器，输出信号为低电平有效。 表6-33 74LS138型译码器的真值表 输入输出 × 1 × × × 1 0 × × 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0× × × × × × × × × 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0
由表6-33可列出逻辑式，即 ，，， ，，， 【教师】通过多媒体展示“74LS138型译码器的逻辑图”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 由上述可知，当使能输入端且时，74LS138型译码器才会译码，而且会反码输出，相应输出端为低电平有效。这三个使能输入端只要有一个无效，该译码器将停止译码，输出全为1。 3．加法器 在数字电子计算机中，四则运算——加、减、乘、除都是通过加法运算来实现的，因此加法器便成了最基本的运算单元。加法器有半加器和全加器两种类型，它们都是能完成1位二进制数相加的组合逻辑器件。 1）半加器 不考虑低位进位的加法运算称为半加运算。能实现半加运算的组合逻辑器件称为半加器。半加器的真值表如表6-34所示。其中，A和B分别表示被加数和加数的输入信号，S为和数输出信号，C为向相邻高位的进位输出信号。 由表6-34可列出逻辑式，即 ， 【教师】通过多媒体展示“半加器的逻辑图”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 半加器由一个异或门和一个与门组成。 表6-34 半加器的真值表 输入输出被加数A 加数B和数S 进位数C0 0 0 1 1 0 1 10 0 1 0 1 0 0 1
2）全加器 在进行多位数加法运算时，以加数、被加数和低位进位数为输入信号，和数、进位数为输出信号的组合逻辑器件称为全加器。 全加器的真值表如表6-35所示。其中，和分别表示被加数和加数的输入信号，表示来自相邻低位的进位数输入信号。为和数输出信号，为向相邻高位的进位数输出信号。 表6-35 全加器的真值表 输入输出 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 10 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1
由表6-35可列出逻辑式，即 ， 【教师】通过多媒体展示“全加器的逻辑图及逻辑图形符号”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 4．数据选择器 【教师】通过多媒体展示“ 单刀多掷开关”和“4选1数据选择器的逻辑图”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 数据选择器是指根据给定的输入地址代码，从一组输入信号中选出一个并将其送到输出端的组合逻辑器件。数据选择器单刀多掷开关类似，它通过切换开关将一组输入信号中的一个送到输出端。 【教师】组织学生观看“数值比较器”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 具有个输入信号和1个输出信号的多路数据选择器，通常有n个选择控制端（又称地址端）。常用的数据选择器有4选1、8选1、16选1等多种类型。4选1数据选择器的逻辑图，该数据选择器的真值表如表6-36所示。其中，为四个输入端，和为两个选择控制端，G为选通输入端，Y为输出端。 表6-36 4选1数据选择器的真值表 输入输出G Y1× ×× × × ×000 0× × × 0 × × × 10 1× × 0 × × × 1 ×1 0× 0 × × × 1 × ×1 1 0 × × × 1 × × ×
由表6-36可列出逻辑式，即 【学生】聆听、思考、理解、记录
课堂实践 【教师】准备器材，带领学生到实验室进行试验操作 1）组装调试 在万能实验板上连接电路，连接完毕并检查无误后，接通5 V直流稳压电源，观察各部件的工作情况。 2）表决测试 选择3名组员，分别控制表决开关和，由指导教师提出一个提案，学生选择是否同意提案并将表决开关拨至相应位置。当多数人同意时发光二极管VD应被点亮，表示提案通过；反之，若发光二极管VD不亮，则表示提案不能通过。 ……（详见教材） 【学生】以小组为单位进行试验，根据分工填写“任务工单——制作三人表决器” 【教师】巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题，根据学生表现填写考核评价表
探索活动 【教师】组织学生以小组为单位完成以下任务： 集体表决一般遵循少数服从多数的原则，而在某些重要场合则实行一票否决制。试分析两者的辩证关系，探索两者的应用场合。 【学生】分析、讨论，由小组代表上台发表讨论结果 【教师】与学生一起评价各组的发言，并进行总结
课堂小结 【教师】简要总结本节课的要点 组合逻辑电路的分析和设计方法 常用的组合逻辑器件 制作简单的组合逻辑电路 【学生】总结回顾知识点
作业布置 【教师】布置课后作业 请根据课堂知识，正确组装、调试和测试三人表决器。 【学生】完成课后任务
教学反思课题 逻辑门电路与组合逻辑电路（二）——认识逻辑门电路
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识技能目标： （1）掌握分立元件门电路和TTL集成门电路的电路结构和特性 （2）掌握直流电路常用的分析方法 （3）能够正确测试TTL集成门电路的逻辑功能 素质目标： （1）培养逻辑严谨、辩证统一的科学思维 （2）树立科技成才、技能报国的人生理想
教学重难点 教学重点：分立元件门电路和TTL集成门电路的电路结构和特性，直流电路常用的分析方法 教学难点：正确测试TTL集成门电路的逻辑功能
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程 主要教学内容及步骤
课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——测试TTL集成门电路的逻辑功能”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学了解逻辑门电路的相关知识 【学生】完成课前任务
考勤 【学生】班干部报请假人员及原因
任务导入 【教师】提出以下问题： 什么是逻辑门电路？其作用是什么？ 【学生】思考、举手回答
传授新知 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍分立元件门电路、TTL集成门电路等内容 6.2.1 分立元件门电路 1．分立元件的开关特性 1）二极管的开关特性 在逻辑代数中，逻辑函数各个逻辑变量的取值只能是“0”或“1”，这里的“0”和“1”表示的是两种不同的逻辑状态，如真和假、开和关、导通和截止、高电平和低电平等。 输入电压可以控制开关S的断开与闭合。当开关S断开时，输出电压为高电平，表示一种逻辑状态；当开关S闭合时，输出电压为低电平，表示另外一种逻辑状态。 【教师】通过多媒体展示“获得高、低电平的电路结构”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 利用二极管的单向导通性，可用二极管代替开关S。一般情况下，当加在二极管两端的正向电压大于等于0.7 V时，二极管处于导通状态，此时的二极管相当于一个具有0.7 V电压降的闭合开关；当加在二极管两端的正向电压小于0.7 V，或者加在二极管两端的是反向电压时，二极管处于截止状态，此时的二极管相当于处于断开状态的开关。 2）三极管的开关特性 在数字电路中，三极管的偏置电路应尽量使三极管处于非放大状态，即要求三极管工作在饱和导通状态或截止状态。一般情况下，当三极管发射结电压大于等于0.7 V时，三极管处于饱和导通状态，此时的发射结相当于具有0.7 V电压降的闭合开关，而集电结相当于具有0.3 V电压降的闭合开关。当三极管发射结电压小于0.7 V时，三极管处于截止状态，此时三极管各极之间是断开的。 【场效应管的开关特性】 绝大多数大规模及超大规模数字集成电路是由场效应管集成的CMOS集成电路。CMOS集成电路主要由N沟道增强型MOS管（简称NMOS管）和P沟道增强型MOS管（简称PMOS管）组成。 对于NMOS管，当栅极电压为较大的正向电压时，NMOS管饱和导通，此时源极S和漏极D导通，它们之间有导通电阻存在；当栅极电压较小或为反向电压时，NMOS管截止，此时源极S与漏极D之间不导通。 对于PMOS管，当栅极电压为较大的反向电压时，PMOS管饱和导通，此时源极S和漏极D导通，它们之间仍然有导通电阻存在；当栅极电压为较小的反向电压或为正向电压时，PMOS管截止，此时源极S与漏极D之间不导通。 2．与门电路 【教师】通过多媒体展示“二极管与门电路”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 其中，A、B为输入变量，Y为输出变量。设，A、B的高、低电平分别为3 V和0 V，二极管在正向导通时的电压降为0.7 V。 当、时，二极管和均导通。由于二极管在正向导通时具有钳位作用，因此。 当、时，二极管导通，，此时二极管因承受反向电压而截止。 当、时，二极管导通，，此时二极管因承受反向电压而截止。 当、时，二极管和均导通，。 上述分析结果可以以表格的形式列出，如表6-20所示。其中，若规定3 V及以上为高电平，用逻辑1表示；0.7 V及以下为低电平，用逻辑0表示，则由表6-20可得二极管与门电路的真值表，如表6-21所示。 表6-20 二极管与门电路的输入、输出电平 表6-21 二极管与门电路的真值表 A/VB/VY/VABY000.7000030.7010300.7100333.7111
由表6-21可列出与门电路的逻辑式，即 若在二极管与门电路中增加一个输入端和一个二极管，则该电路可变成三个输入端的与门电路。按此方法可组成更多输入端的与门电路。 3．或门电路 【教师】通过多媒体展示“二极管或门电路”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 二极管或门电路，其输入、输出电平如表6-22所示，其真值表如表6-23所示。 表6-22 二极管或门电路的输入、输出电平 表6-23 二极管或门电路的真值表 A/VB/VY/VABY000000032.3011302.3101332.3111
由表6-23可列出或门电路的逻辑式，即 同样，或门电路也可通过增加输入端和二极管的方法，组成更多输入端的或门电路。 4．非门电路 【教师】通过多媒体展示“三极管非门电路”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 三极管非门电路，基于该电路制得的电子器件称为反相器。 设A端输入的高、低电平分别为5 V和0 V。当时，三极管VT的发射结电压小于开启电压，满足截止条件，此时三极管VT截止，有。 当时，三极管VT的发射结正向偏置且导通，此时只要该电路的参数设计合理并满足饱和条件（临界饱和电流），则可使三极管VT工作在饱和状态，有。 由上述分析可得三极管非门电路的输入、输出电平以及真值表，分别如表6-24和表6-25所示。 表6-24 三极管非门电路的输入、输出电平 表6-25 三极管非门电路的真值表 A/VY/VAY050150.310
由表6-25可列出非门电路的逻辑式，即 【经验传承】 二极管与门电路和或门电路的优点是结构简单，其缺点是存在电平漂移，而且带负载能力和抗干扰能力都比较差。三极管非门电路的优点则是没有电平漂移，带负载能力和抗干扰能力也比较强。因此，常将两者连接在一起组成组合逻辑门电路。 6.2.2 TTL集成门电路 如果把分立元件门电路中的所有元件，如二极管、三极管、电阻及导线等都制作在一块半导体芯片上，再把它们封装在一个管壳内，则可制得集成门电路。与分立元件门电路相比，集成门电路具有体积小、可靠性高等优点，应用非常广泛。 根据内部有源器件的类型不同，集成门电路可以分为双极型集成门电路和单极型集成门电路两大类。其中，最为常见的双极型集成门电路为晶体管-晶体管逻辑（transistor-transistor logic）集成门电路，简称TTL集成门电路。下面以TTL与非门电路为例，介绍TTL集成门电路的相关知识。 1．电路结构 【教师】通过多媒体展示“TTL与非门电路”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 TTL与非门电路的电路结构中，输入级是一个多发射极三极管，它的作用同二极管与门电路的作用相似；中间级的作用同三极管非门电路的作用相同；、、是输出级，它们的作用是提高输出端的带负载能力和抗干扰能力。 2．电压传输特性 【教师】通过多媒体展示“TTL与非门电路的测试电路及电压传输特性曲线”图片（详见教材），帮助学生对这些内容有更直观地认识 在TTL集成门电路中，输出电压随输入电压变化的特性称为电压传输特性。描述输出电压与输入电压关系的曲线称为电压传输特性曲线。 【教师】组织学生观看“TTL集成门电路的应用”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 TTL与非门电路的电压传输特性曲线可分为以下四段。 （1）在曲线的AB段，当输入电压时，工作在深度饱和状态。此时，，，因此、截止，而、导通。输出电压，为高电平。曲线的AB段称为截止区。 （2）在曲线的BC段，当时，，导通而依然截止，、处于发射极输出状态。此时，工作在放大区，随着的增大，增大，减小，也随之减小。由于基本上随的增大而线性减小，因此曲线的BC段称为线性区。 （3）在曲线的CD段，当时，开始导通，并随着的增大而趋于饱和，从而使截止，急剧减小为低电平。曲线的CD段称为转折区或过渡区。 （4）在曲线的DE段，、饱和导通，、截止，继续增大，但不再变化。曲线的DE段称为饱和区。 3．主要参数 （1）输出高电平和输出低电平。输出高电平是指电压传输特性曲线截止区的输出电压。输出低电平是指饱和区的输出电压。一般情况下，TTL与非门电路要求。 （2）阈值电压。阈值电压又称门槛电压，是指电压传输特性曲线转折区中点所对应的输入电压。一般情况下，在TTL与非门电路中，。 （3）开门电平和关门电平。开门电平是指为保证输出电平为额定低电平（0.3 V左右），输入高电平所允许的最小电压值。一般情况下，在TTL与非门电路中，。关门电平是指为保证输出高电平为额定高电平的90%（2.7 V左右），输入低电平所允许的最大电压值。一般情况下，在TTL与非门电路中，。 （4）噪声容限。噪声容限是指在保持输出高、低电平基本不变，或者变化的大小不超过允许范围的前提下，输入电平所允许的波动范围。噪声容限反映了TTL与非门电路的抗干扰能力。 （5）扇出系数。扇出系数是指TTL与非门电路中与输出端连接同类门的最多个数，它反映了TTL与非门电路的带负载能力。 【学生】聆听、思考、理解、记录
课堂实践 【教师】准备器材，带领学生到实验室进行试验操作 1）测试与非门电路的逻辑功能 （1）74LS00型芯片的引脚分布如图所示。将该芯片插入芯片底座，并将其引脚14接5 V直流稳压电源，引脚7接地。 （2）按表6-17所示A、B的逻辑值，在74LS00型芯片中选取一组输入端，输入逻辑电平，测量相应输出端的逻辑电平，将结果填入表6-17中，结果应符合逻辑式。 表6-17 与非门逻辑功能测试真值表 ABY00011011
2）测试或非门电路的逻辑功能 74LS02型芯片的引脚分布如图所示。该芯片逻辑功能的测试方法与74LS00型芯片的相同，但要注意它与74LS00型芯片输入端和输出端的引脚不同。将结果填入表6-18中，结果应符合逻辑式。 ……（详见教材） 【学生】以小组为单位进行试验，根据分工填写“任务工单——测试TTL集成门电路的逻辑功能” 【教师】巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题，根据学生表现填写考核评价表
探索活动 【教师】组织学生以小组为单位完成以下任务： 请分析操作规范对企业生产经营的重要性，讨论一下如何才能保证员工正确执行操作规范。 【学生】分析、讨论，由小组代表上台发表讨论结果 【教师】与学生一起评价各组的发言，并进行总结
课堂小结 【教师】简要总结本节课的要点 分立元件门电路和TTL集成门电路的电路结构和特性 直流电路常用的分析方法 测试TTL集成门电路的逻辑功能 【学生】总结回顾知识点
作业布置 【教师】布置课后作业 请根据课堂知识，正确测试与非门、或非门电路的逻辑功能。 【学生】完成课后任务
教学反思课题 逻辑门电路与组合逻辑电路（一）—— 掌握逻辑代数的基本知识
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识技能目标： （1）掌握数制转换和编码的方法以及常用的逻辑运算方法 （2）掌握逻辑函数的表示方法 （3）能够正确分析数字集成电路的内部逻辑结构 素质目标： （1）培养逻辑严谨、辩证统一的科学思维 （2）树立科技成才、技能报国的人生理想
教学重难点 教学重点：数制转换和编码的方法以及常用的逻辑运算方法，逻辑函数的表示方法 教学难点：正确分析数字集成电路的内部逻辑结构
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程 主要教学内容及步骤
课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——分析数字集成电路的内部逻辑结构”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学了解逻辑代数的相关知识 【学生】完成课前任务
考勤 【学生】班干部报请假人员及原因
任务导入 【教师】提出以下问题： 什么是逻辑代数？其与数字集成电路有何关系？ 【学生】思考、举手回答
传授新知 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍数制转换、编码、逻辑运算、逻辑函数的表示方法等内容 【教师】通过多媒体展示“模拟信号和数字信号的电压-时间波形”图片（详见教材），并进行讲解 电子电路中的信号分为模拟信号和数字信号两大类。其中，模拟信号在时间上或振幅上是连续的，数字信号在时间上和振幅上都是不连续的。 处理模拟信号的电路称为模拟电路，模拟电路主要研究输出信号与输入信号之间的大小和相位关系。处理数字信号的电路称为数字电路，数字电路主要研究输出信号与输入信号之间的逻辑关系，它是以逻辑代数为数学基础，使用二进制数字信号进行算术运算和逻辑运算的。下面首先介绍逻辑代数的基本知识。 6.1.1 数制转换 【教师】组织学生观看“数制”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 1．将二进制数、八进制数和十六进制数转换为十进制数 【教师】提出以下问题，随机邀请学生进行回答 什么是二进制？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生的回答 将二进制数、八进制数和十六进制数转换为十进制数，只需要按如下方式展开，然后将各展开项相加即可。 2．将十进制数转换为二进制数、八进制数和十六进制数 1）将十进制整数转换为二进制数、八进制数和十六进制数 将十进制整数转换为二进制数、八进制数和十六进制数常用的方法为：除基数取余，直到商为0。例如，将十进制数46转换为二进制数，其计算过程如下。 由此可得：。 2）将十进制小数转换为二进制数、八进制数、十六进制数 将十进制小数转换为二进制数、八进制数、十六进制数常用的方法为：乘基数取整，直至小数部分为0或达到规定的精度为止。例如，将十进制数0.562转换为二进制数的计算过程如下。 由于1.984的小数部分大于0.5，四舍五入，因此取1。由此可得 当一个数既有整数部分又有小数部分时，则可用上述两种方法分别对整数部分和小数部分进行转换，然后将转换后的两部分合并起来即可。例如 3．二进制数与十六进制数之间的相互转换 由于十六进制数的基数为16，，因此4位二进制数就相当于1位十六进制数。二进制数转换为十六进制数的方法为：将二进制数整数部分从低位到高位每4位分为一组，最后不满4位者在前面加0，每组以等值的十六进制数代替；同时将二进制数小数部分从高位到低位每4位分为一组，最后不满4位者在后面加0，每组以等值的十六进制数代替。 同理，若要将十六进制数转换为二进制数，只需要将每位十六进制数以等值的4位二进制数代替即可。 4．二进制数与八进制数之间的相互转换 二进制数与八进制数之间的转换同二进制数与十六进制数之间的转换方法相似，即将3位二进制数分为一组进行转换即可。 6.1.2 编码 将若干位二进制数按一定的方式组合起来，用于表示数和字符等信息的过程称为编码，这些特定的二进制数则称为代码。将代码还原成所表示的数和字符等信息的过程称为译码。十进制代码的编码方式较多，下面主要介绍BCD码和格雷码。 1．BCD码 若用4位二进制数来表示1位十进制数中的0～9这十个数码，则这些二进制数称为二-十进制码，简称BCD码（binary coded decimal）。 【点拨】 BCD码用4位二进制数表示的只是十进制数的一位。如果要表示一个多位十进制数，则应先将其每一位用BCD码表示，然后把它们组合起来。 由于4位二进制数有16种不同的组合方式，因此BCD码有16种代码，而从中选取10种代码来分别与十进制数中的0～9相对应，这会有多种方案，其中常用的有8421码、2421码、5421码和余3码等，如表6-4所示。 表6-4 几种常用的BCD码 十进制数8421码2421码5421码余3码0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 10 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 00 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0位权8 4 2 1 2 4 2 1 5 4 2 1 无权
1）8421码、2421码和5421码 8421码、2421码和5421码都属于恒权码，它们的4位二进制数中的每一位都有一定的位权，各位权之和就是它所表示的十进制数。例如，8421码从高位到低位各位的位权分别为8、4、2、1，因此8421码1001表示十进制数9。8421码是最基本、最常见的一种BCD码。 2）余3码 余3码是对8421码加上二进制数0011（对应十进制数3）而形成的一种无权码。当两个十进制数的和是10时，这两个十进制数相应的余3码的和正好是16，因此可自动产生进位信号，从而给运算带来方便。余3码在运算中必须对运算结果进行修正。 2．格雷码 格雷码是一种常见的无权码。如表6-5所示为4位格雷码与十进制数的对照表，其中任意两个相邻4位格雷码只有1位二进制数不同，且最大数与最小数之间也仅有1位二进制数不同，即“首尾相连”，因此格雷码又称循环码。格雷码在相邻代码之间转换时，只有一位二进制数产生变化，这与其他编码同时改变两位或多位的情况相比不容易出错，因此格雷码具有较高的可靠性。 表6-5 4位格雷码与十进制数的对照表 十进制数格雷码十进制数格雷码十进制数格雷码十进制数格雷码0 1 2 30 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 04 5 6 70 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 08 9 10 111 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 012 13 14 151 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0
【经验传承】 BCD码和格雷码都是用来表示十进制数的二进制代码。对于同一个代码，分别将其看作BCD码和格雷码来进行译码，将会得到不同的结果。 6.1.3 逻辑运算 【教师】组织学生观看“基本逻辑运算”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 逻辑代数的基本运算有与、或、非三种。为了便于理解它们的含义，下面以指示灯的三种控制电路为例分别进行介绍。 【教师】通过多媒体展示“指示灯的三种控制电路”图片（详见教材），并进行讲解 指示灯的三种控制电路，设A、B分别表示两个开关的状态，并以1表示开关闭合，0表示开关断开；Y表示指示灯的状态，并以1表示指示灯亮，0表示指示灯不亮。 1．基本逻辑运算 1）与运算 只有当两个开关同时闭合时，指示灯才会亮；只要有一个开关断开，指示灯就不亮。这表明，只有当决定一件事情的条件全部具备之后，这件事情才会发生。这种因果关系称为逻辑与。与运算的逻辑式为 （6-1） 式（6-1）中，“”表示与运算，又称逻辑相乘，常被省略。有些地方与运算也采用“∧”“”“＆”等符号来表示。 与运算的逻辑运算规则为：输入有0，输出为0；输入全1，输出为1。 为了直观明了地表示上述逻辑关系，可把变量各种可能的取值与相对应的函数值用表格的形式一一列举出来，这种表格称为真值表。与运算的真值表如表6-6所示。 2）或运算 只要两个开关中的一个闭合或两个同时闭合，指示灯才会亮；只有当两个开关全部断开时，指示灯才不亮。这表明，在决定一件事情的几个条件中，只要具备一个或一个以上的条件，这件事情就会发生。这种因果关系称为逻辑或。或运算的逻辑式为 （6-2） 式（6-2）中，“+”表示或运算，又称逻辑相加。有些地方或运算也采用“∨”“”等符号来表示。 或运算的逻辑运算规则为：输入有1，输出为1；输入全0，输出为0。或运算的真值表如表6-7所示。 3）非运算 当开关闭合时，指示灯不亮；当开关断开时，指示灯亮。这表明，当决定一件事情的条件具备时，这件事情不发生；当决定一件事情的条件不具备时，这件事情才发生。这种因果关系称为逻辑非。非运算的逻辑式为 （6-3） 有些地方也用“”或“～A”表示A的非运算。非运算的真值表如表6-8所示。 表6-6 与运算的真值表 表6-7 或运算的真值表 表6-8 非运算的真值表 ABY（AB）ABY（AB）AY（）0000000101001110100101111111
与、或、非的运算还可以用图形符号来表示。 2．复合逻辑运算 实际的逻辑运算往往要比与、或、非运算复杂得多，但是任何复杂的逻辑运算都是由这三种基本逻辑运算组合而成的。在实际应用中，为了减少逻辑门的数量，使数字电路的设计更为方便，还常常使用以下几种复合逻辑运算。 1）与非运算 与非运算由与运算和非运算组合而成。与非运算的真值表如表6-9所示。 2）或非运算 或非运算由或运算和非运算组合而成，或非运算的真值表如表6-10所示。 表6-9 与非运算的真值表 表6-10 或非运算的真值表 ABY（）ABY（）001001011010101100110110
3）异或运算 异或运算的逻辑关系为：当输入相同时，输出为0；当输入不同时，输出为1。异或运算的真值表如表6-11所示。 4）同或运算 同或运算的逻辑关系与异或运算的相反，即当输入相同时，输出为1；否则，输出为0。同或运算的真值表如表6-12所示。 表6-11 异或运算的真值表 表6-12 同或运算的真值表 ABY（）ABY（）000001011010101100110111
3．逻辑运算的基本公式和基本定理 1）逻辑运算的基本公式 如表6-13所示为逻辑运算的基本公式。 表6-13 逻辑运算的基本公式 名称公式0-1律 互补律 重叠律 交换律 结合律 分配律 反演律
（摩根定律） 还原律由上述公式推导出的常用公式
2）代入定理 对于任意一个逻辑等式，以某个逻辑变量或逻辑函数同时取代等式两端的同一个逻辑变量后，等式依然成立。利用代入定理可以方便地扩展公式。例如，若在反演律中用BC取代等式中的B，则新的等式仍成立，即 3）反演定理 对于任意一个逻辑函数F，若将其中所有的“+”换成“”，“”换成“+”，0换成1，1换成0，原变量换成反变量，反变量换成原变量，则得到的结果就是。 【点拨】 使用反演定理时仍需要遵守“先括号，然后乘，最后加”的优先顺序，并保证不属于单个变量上的反号不变。 4）对偶定理 对于任意一个逻辑函数F，若将其中的“+”换成“”，“”换成“+”，0换成1，1换成0，则得到的结果就是F的对偶式，用表示。如果两个逻辑函数的表达式相等，那它们的对偶式也一定相等。 6.1.4 逻辑函数的表示方法 以逻辑变量为输入信号，以运算结果为输出信号，表述输入信号与输出信号之间逻辑关系的函数称为逻辑函数。逻辑函数常用的表示方法有真值表、逻辑式和逻辑图等，下面分别进行介绍。 1．真值表 用真值表表示逻辑函数时，为避免遗漏，真值表中输入信号的取值组合应按照二进制数递增的次序排列。 以三人表决事件为例，根据少数服从多数的原则可得：当A、B、C中至少有两个为1时表决结果才为1，于是可列出这一事件的真值表。 2．逻辑式 将逻辑函数列为与、或、非这三种运算的组合式，即可得到逻辑式。 一般情况下，逻辑式可以从真值表或逻辑图中得出。将真值表转换为逻辑式的方法为：首先在真值表中找出输出信号为1的那些输入信号取值组合，每个取值组合对应一个乘积项；然后将取值组合中取值为1的输入信号作为原变量，将取值为0的输入信号作为反变量；最后将这些乘积相加。在三人表决事件中，由其真值表可得 反之，也可将逻辑式转换为真值表。其方法为：列出真值表，将输入信号及其所有取值组合按照二进制数递增的次序列入表格左边，然后将所有取值组合逐一代入逻辑式，求出相应的输出信号，将其填入表格对应的位置。 3．逻辑图 【教师】通过多媒体展示“逻辑式的逻辑图”图片（详见教材），并进行讲解 要将给定的逻辑函数转换为逻辑图，可先将逻辑函数列为逻辑式，然后用图形符号代替逻辑式中的逻辑运算符号，最后按优先顺序将这些逻辑运算符号连接起来即可。 【学生】聆听、思考、理解、记录
课堂实践 【教师】准备器材，带领学生到实验室进行试验操作 1）识别数字集成电路的名称及型号 学生以3～5人为1组进行分组，各组分别选取1个数字集成电路，对照表6-2识别其名称和型号。 表6-2 任务实施所需的器材 名称及型号实物图内部逻辑结构及引脚分布四2输入与非门
74LS00双4输入与非门
74LS20四2输入与门
74LS08四2输入或非门
74LS02四2输入或门
74LS32
2）分析数字集成电路的内部逻辑结构 各组根据如表6-2所示的内部逻辑结构及引脚分布，观察所选数字集成电路的引脚，分析该数字集成电路的逻辑功能。 在判断引脚顺序时，要认清定位标记，即正对集成电路，标记（缺口或小圆点标记）向左，下端引脚自左向右依次为引脚1、引脚2……，上端引脚则按照自右向左的顺序排列。 3）总结陈述 每组选出1名代表，对所选数字集成电路的名称、型号、内部逻辑结构及引脚功能进行总结陈述，小组其他成员适当进行补充。 ……（详见教材） 【学生】以小组为单位进行试验，根据分工填写“任务工单——分析数字集成电路的内部逻辑结构” 【教师】巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题，根据学生表现填写考核评价表
探索活动 【教师】组织学生以小组为单位完成以下任务： 总结陈述需要对实际产品进行客观、形象地表达，是对产品“卖点”的语言呈现。请各组相互讨论，交流总结陈述的要点，学习语言表达的技巧。 【学生】分析、讨论，由小组代表上台发表讨论结果 【教师】与学生一起评价各组的发言，并进行总结
课堂小结 【教师】简要总结本节课的要点 数制转换 编码 逻辑运算 逻辑函数的表示方法 识别数字集成电路的名称及型号 分析数字集成电路的内部逻辑结构 【学生】总结回顾知识点
作业布置 【教师】布置课后作业 请根据课堂知识，正确分析数字集成电路的内部逻辑结构。 【学生】完成课后任务
教学反思课题 三极管及其应用（三）——认识集成运放
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识技能目标： （1）掌握集成运放的结构、性能指标和工作特性 （2）掌握集成运放的典型应用 （3）能够正确测试集成运放的性能指标 素质目标： （1）弘扬爱国奋斗精神，树立建功立业信念 （2）厚植民族自豪感和科技自信心
教学重难点 教学重点：掌握集成运放的结构、性能指标和工作特性，集成运放的典型应用 教学难点：能够正确测试集成运放的性能指标
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程 主要教学内容及步骤
课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——测试集成运放的性能指标”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学了解集成运放的相关知识 【学生】完成课前任务
考勤 【学生】班干部报请假人员及原因
任务导入 【教师】提出以下问题： 集成运算放大器（简称集成运放）的作用是什么？其典型应用场景有哪些？ 【学生】思考、举手回答
传授新知 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍放大电路中的反馈、集成运放的结构、集成运放的性能指标、集成运放的工作特性、集成运放的典型应用等内容 5.3.1 放大电路中的反馈 1．反馈的基本概念 为了改善放大电路的工作性能，提高其输出信号的质量，通常在放大电路中引入反馈。反馈是指将放大电路输出端的信号，通过一定的电路形式作用到放大电路的输入端，对放大电路的输入量进行调整的措施。放大电路不引入反馈时的状态称为开环状态，引入反馈后，整个系统变为闭环状态。 【教师】通过多媒体展示“反馈放大电路的组成”图片（详见教材），并进行讲解 反馈放大电路由基本放大电路和反馈电路组成。其中，、、分别表示反馈放大电路的输入量、输出量和反馈量，反馈放大电路的输入端同时受到输入量和反馈量的作用；表示和比较后得到的净输入量。 设反馈放大电路的开环电压放大倍数为，闭环电压放大倍数为，反馈系数为，则有 ，， 经整理，可得 （5-22） 在式（5-22）中，（）与闭环电压放大倍数密切相关，它是衡量反馈程度的重要指标，称为反馈深度。引入反馈后，反馈放大电路可根据输出量的变化控制净输入量的大小，从而自动调节信号的放大过程，以改善放大电路的工作性能。 2．反馈的分类 反馈有多种分类方法：根据极性的不同，反馈可分为正反馈和负反馈两种；根据信号性质的不同，反馈可分为直流反馈和交流反馈两种；根据反馈量与输出量关系的不同，反馈可分为电压反馈和电流反馈两种；根据反馈量与输入量关系的不同，反馈可分为串联反馈和并联反馈两种。 1）正反馈与负反馈 反馈的极性可根据反馈对输出量的影响进行区分。若反馈使输出量的变化增大，即使净输入量增大，则称之为正反馈；若反馈使输出量的变化减小，即使净输入量减小，则称之为负反馈。正反馈多用于振荡电路和脉冲电路，而负反馈多用于改善放大电路的性能。 【点拨】 对于负反馈，，而的负反馈称为深度负反馈；对于正反馈，；当时，放大电路将进入自激振荡状态。 正反馈与负反馈可采用瞬时极性法来判别，具体判别方法为：先假定输入量在某一瞬时对地的极性，然后据此逐级判断电路中各相关点电流的方向和电位的极性，从而得到输出量的极性，最后根据输出量的极性判断反馈量的极性。若反馈量使基本放大电路的净输入量增大，则引入的反馈是正反馈；若反馈量使基本放大电路的净输入量减小，则引入的反馈为负反馈。 2）直流反馈与交流反馈 反馈信号中只有直流分量的反馈称为直流反馈，直流反馈可分为直流正反馈和直流负反馈两种，其中直流负反馈多用于稳定放大电路的静态工作点，不常单独使用。反馈信号中只有交流分量的反馈称为交流反馈，交流反馈也可分为交流正反馈和交流负反馈两种，其中交流负反馈多用于改善放大电路的性能。实际应用中，反馈信号中既有直流分量又有交流分量，即同时存在交、直流反馈。 3）电压反馈与电流反馈 在反馈放大电路中，如果反馈量取自基本放大电路输出端的电压，则该反馈称为电压反馈；如果反馈量取自基本放大电路输出端的电流，则该反馈称为电流反馈。 4）串联反馈与并联反馈 在反馈放大电路中，如果反馈量与输入量在输入回路中串联，两者以电压方式相叠加，则该反馈称为串联反馈；如果反馈量与输入量在输入回路中并联，两者以电流方式相叠加，则该反馈称为并联反馈。 3．负反馈放大电路的基本类型 【教师】通过多媒体展示“四种类型负反馈放大电路的原理框图”图片（详见教材），并进行讲解 引入交流负反馈的放大电路通常称为负反馈放大电路，它有四种基本类型，分别为电压串联负反馈放大电路、电压并联负反馈放大电路、电流串联负反馈放大电路和电流并联负反馈放大电路 （1）电压串联负反馈放大电路的输入端和反馈电路的输出端相串联，反馈量取自输出电压，反馈量与输入量以电压的方式相叠加，即。 【教师】组织学生观看“负反馈对放大电路性能的影响”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 （2）电压并联负反馈放大电路的输入端和反馈电路的输出端相并联，反馈量取自输出电压，反馈量与输入量以电流的方式相叠加，即。 （3）电流串联负反馈放大电路的输入端和反馈电路的输出端相串联，反馈量取自输出电流，反馈量与输入量以电压的方式相叠加，即。 （4）电流并联负反馈放大电路的输入端和反馈电路的输出端相并联，反馈量取自输出电流，反馈量与输入量以电流的方式相叠加，即。 5.3.2 集成运放的结构 1．集成运放的结构形式 【教师】通过多媒体展示“集成运放的结构”图片（详见教材），并进行讲解 集成运放是一种具有很高放大倍数的多级放大电路，也是发展最早、应用最广的一种模拟集成电路。集成运放的结构主要有圆壳式、双列直插式和扁平式等形式 2．集成运放的电路结构 【教师】通过多媒体展示“集成运放的电路结构框图”图片（详见教材），并进行讲解 集成运放的电路主要由四部分组成，即输入级、中间级、输出级和电源电路 集成运放的输入级一般为差分放大电路，用于提高整个电路的输入电阻和共模抑制比；中间级为基本放大电路，用于获得较大的电压放大倍数；输出级为准互补输出级电路，其输出电阻小，可使整个电路具有较强的带负载能力；电源电路用于为各级电路提供电能。 5.3.3 集成运放的性能指标 集成运放主要有以下性能指标。 （1）开环差模电压放大倍数。开环差模电压放大倍数是指无外加反馈回路时集成运放的差模电压放大倍数。的值一般在和之间，由于数值较大，因此常用分贝（dB）表示，即。的分贝值一般为100～140 dB。 （2）差模输入电阻。差模输入电阻是指输入差模信号时的输入电阻。很大，一般大于，有的可达100 M。 （3）开环输出电阻。开环输出电阻是指集成运放开环时的动态输出电阻。很小，一般为几欧姆到几十欧姆。 （4）共模抑制比。共模抑制比是指集成运放工作在线性区时，其开环差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比的绝对值，即。的值很大，常用分贝（dB）表示，其分贝值一般在100 dB以上。 （5）最大差模输入电压。最大差模输入电压是指不会使PN结反向击穿的最大电压，当输入电压超过这个电压时，集成运放输入级一侧的三极管将会出现发射结反向击穿，从而损坏集成运放。 （6）最大共模输入电压。最大共模输入电压是指集成运放所能承受的共模输入电压的最大值，当输入电压超过这个电压时，集成运放中的三极管将偏离放大区，此时将显著减小。 （7）输入失调电压及其温度漂移。在集成运放的实际应用中，当输入电压为零时，输出电压并不为零。为了使输出电压也为零，需要在集成运放两输入端加上额外的电压进行补偿，该补偿电压便是输入失调电压。的值越小越好。的温度漂移是指集成运放在规定的温度范围内工作时，随温度的变化率。是衡量集成运放电压漂移特性的重要指标，其值越小越好。 （8）输入失调电流及其温度漂移。输入失调电流反映了集成运放电路的对称程度。当时，为集成运放两输入端电流之差的绝对值。的温度漂移是指集成运放在规定的温度范围内工作时，随温度的变化率。是衡量集成运放电流漂移特性的重要指标。和的值同样是越小越好。 （9）转换速率。转换速率用于衡量集成运放在大信号作用时对信号变化速率的适应能力，它是集成运放在大信号作用下输出电压的最大变化率，即 （10）供电电压范围。集成运放允许的最小和最大安全工作电源电压（、），称为集成运放的供电电压范围。 （11）功耗。功耗是指集成运放在规定的温度范围内工作时，可以安全耗散的功率。 【教师】讲解“小小“中国芯”，大大“航天梦””的案例（详见教材），引导学生建立中国梦的理想信念 5.3.4 集成运放的工作特性 1．集成运放的理想模型 集成运放的理想模型称为理想集成运放，它将集成运放的各项性能指标理想化，以便在对其分析的过程中抓住主要因素、简化分析过程。理想集成运放的性能指标主要有以下特点。 （1）开环差模电压放大倍数。 （2）差模输入电阻。 （3）开环输出电阻。 （4）共模抑制比。 （5）输入失调电压、输入失调电流及它们的温度漂移均为零。 （6）当输入为零时，输出恒为零。 由于理想集成运放的上述性能指标都是理想化的，因此在实际应用中分析集成运放时会出现一些误差，但是这种误差并不严重，在实际应用中是被允许的，这就大大简化了分析过程。在后面的内容里，若无特别说明，均将集成运放看作理想集成运放。 2．线性区的工作特性 【教师】通过多媒体展示“集成运放的传输特性曲线”图片（详见教材），并进行讲解 集成运放的工作特性主要是指其输出电压与输入电压之间的关系，它可通过传输特性曲线来分析。集成运放的传输特性曲线中，BC段为集成运放工作的线性区，AB段和CD段为集成运放工作的非线性区（又称饱和区）。由于集成运放的电压放大倍数极高，因此BC段十分接近纵轴。在理想情况下，可认为BC段与纵轴重合。此时，用段表示集成运放工作在线性区，段和段表示集成运放工作在非线性区。 当集成运放工作在线性区时，可将其看作一个线性放大元件，其输出电压和输入差值电压之间的关系是线性关系，即 （5-23） 由于集成运放的，而是有限值，因此可认为 （5-24） 这种特性称为“虚短”，即两个输入端之间的电压近似为零，相当于短路，但不是真正的短路。 由于集成运放的，因此可认为两个输入端的电流近似为零，即 （5-25） 这种特性称为“虚断”，即输入端相当于断路，但又不是真正的断路。利用“虚短”和“虚断”这两个特性，分析各种运算及处理电路的线性工作情况将十分简便。 3．非线性区的工作特性 当处于开环状态或同相输入端与输出端之间有通路（正反馈）时，集成运放工作在非线性区。此时，若反相输入端与同相输入端不等，则输出电压为正、负饱和值（或）。当时，；当时，。 此外，当集成运放工作在非线性区时，两个输入端的输入电流也为零。 【点拨】 在非线性区内，集成运放不具有“虚短”特性。 5.3.5 集成运放的典型应用 由集成运放组成的电路在引入不同的反馈电路后，可实现比例、加法、减法、积分和微分等运算，从而成为各种运算电路。运算电路是集成运放最典型的应用，当它对输入信号进行运算时，要求输出信号必须反映出输入信号的某种运算结果，这就需要引入深度负反馈，从而使集成运放工作在线性区。 1．比例运算电路 比例运算电路是运算电路中最简单的电路，它的输出电压与输入电压成比例关系。 1）反相比例运算电路 【教师】通过多媒体展示“反相比例运算电路”图片（详见教材），并进行讲解 输入信号从反相输入端输入时，输出信号与输入信号反相，这样的比例运算电路称为反相比例运算电路。其中，同相输入端通过电阻接地，输入信号经电阻送到反相输入端，反馈电阻跨接在输出端和反相输入端之间。 根据集成运放的“虚断”和“虚短”特性，可知 ， 得 ， 由此可得 （5-26） 则闭环电压放大倍数为 （5-27） 式（5-27）表明，在反相比例运算电路中，输出电压与输入电压成比例关系，该电路的闭环电压放大倍数只与外围电阻有关，而与集成运放本身的参数无关，这就保证了闭环电压放大倍数的精确性和稳定性。式（5-27）中的“”表示输出电压与输入电压反相。 电路中，为平衡电阻，，其作用是消除静态电流对输出电压的影响。当时，，此时基于该电路可制得反相器。 2）同相比例运算电路 【教师】通过多媒体展示“同相比例运算电路”图片（详见教材），并进行讲解 如果输入信号从同相输入端输入，输出信号与输入信号同相，则该比例运算电路便称为同相比例运算电路，在“→→→地”的回路中，有 根据集成运放的“虚断”和“虚短”特性可得闭环电压放大倍数为 （5-28） 式（5-28）表明，与反相比例运算电路一样，同相比例运算电路输出电压与输入电压的比例关系也与集成运放本身的参数无关，闭环电压放大倍数的精确性和稳定性也很高。同相比例运算电路的闭环电压放大倍数，为正值，表示输出电压与输入电压同相。 【点拨】 当或时，，此时基于同相比例运算电路可制得同相器或电压跟随器，作为各种电路的输入级、中间级或缓冲级等。 2．加法运算电路 【教师】通过多媒体展示“反相加法运算电路”图片（详见教材），并进行讲解 在反相比例运算电路的基础上增加几个输入支路，便可组成反相加法运算电路。同样，在同相比例运算电路的基础上增加几个输入支路，便可组成同相加法运算电路。反相加法运算电路的性能较好，应用较多，下面主要对其进行分析。 根据集成运放的“虚断”和“虚短”特性，可得 ，，， 由此可得 （5-29） 式（5-29）表明，在反相加法运算电路中，输出电压等于各输入电压按不同比例相加之和。当时，有 （5-30） 令，则 （5-31） 由上述可知，反相加法运算电路也与集成运放本身的参数无关，只要电阻足够精确，就可保证加法运算的精确性和稳定性。 【教师】提出以下问题，要求学生进行思考并绘制 对于同相加法运算电路，其分析方法和反相加法运算电路是相同的。试分析同相加法运算电路的计算公式，并绘制其电路图。 【学生】聆听、思考、绘制电路图、回答 【教师】总结评价学生的回答 3．减法运算电路 【教师】通过多媒体展示“减法运算电路”图片（详见教材），并进行讲解 用来实现两个电压和相减的减法运算电路，其中两个输入端都有信号输入。从图中可知 因，则有 （5-32） 当、时，有 （5-33） 令，则 （5-34） 由式（5-33）可得 （5-35） 式（5-35）表明，在减法运算电路中，输出电压与两个输入电压之差成比例关系。 4．积分运算电路 在反相比例运算电路中，用反馈电容代替反馈电阻便可组成积分运算电路。积分运算电路不仅是模拟计算机电路的基本单元，而且在控制和测量系统中的应用也十分广泛。 【教师】通过多媒体展示“积分运算电路”图片（详见教材），并进行讲解 积分运算电路是反相输入的，且，因此，则 （5-36） 式（5-36）表明，积分运算电路的输出电压与输入电压的积分成比例关系，负号表示两者反相。 5．微分运算电路 【教师】组织学生观看“积分运算电路和微分运算电路”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 微分运算是积分运算的逆运算，因此将积分运算电路中输入端的电阻和反馈电容互换位置就可组成微分运算电路。 由图可知 ， 由此可得 （5-37） 式（5-37）表明，输出电压与输入电压的微分成正比，负号表示两者反相。其中，称为微分时间常数。 【学生】聆听、思考、理解、记录
课堂实践 【教师】准备器材，带领学生到实验室进行试验操作 1）测量并计算输入失调电压 （1）连接电路，连接完毕并检查无误后，将直流稳压电源的正负极分别接CF741型集成运放的引脚7和引脚4。 （2）闭合开关和，使电阻和被短接，用直流电压表测量此时的输出电压，即输出失调电压，则输入失调电压为 （3）将计算结果填入表5-14中，并将其与标准值进行比较。若存在误差，则分析产生误差的原因。 2）测量并计算输入失调电流 （1）连接电路，接通直流稳压电源。 （2）断开开关和，将电阻和接入电路。由于电阻和较大，因此流经它们的输入电流和之间的差异将变成输入电压的差异，从而影响输出电压的大小。此时，测量输出电压，并忽略输入失调电压的影响，可得 其中，。 （3）将计算结果填入表5-14中，并将其与标准值比较。若存在误差，则分析产生误差的原因。 3）测量并计算开环差模电压放大倍数 （1）连接电路，接通直流稳压电源。 （2）在集成运放的输入端输入频率为100 Hz、振幅为30～50 mV的正弦交流信号，用双踪示波器观察输出波形。用交流毫伏表测量和，按下式计算，即 （3）将计算结果填入表5-14中，并将其与标准值进行比较。若存在误差，则分析产生误差的原因。 4）测量并计算共模抑制比 （1）连接电路，接通直流稳压电源。 （2）在集成运放的输入端输入频率为100 Hz、振幅为1～2 V的正弦交流信号，用双踪示波器观察输出波形。测量和，并计算。的计算公式为 （3）将计算结果填入表5-14中，并将其与标准值进行比较。若存在误差，则分析产生误差的原因。 表5-14 集成运放的性能指标测试数据 计算值标准值计算值标准值计算值标准值计算值标准值2～1050～100100～10680～86
操作时应注意以下几点。 （1）测试时，应将集成运放的调零端开路，电阻和、和应严格对称，即、。 （2）测试时，应将集成运放的调零端开路，两输入端的电阻和必须精确配对。 （3）测试时，应首先对测试电路进行消振和调零，被测集成运放应工作在线性区，输入信号的频率应较低（一般为50～100 Hz），输出信号的振幅应较小且无明显失真。 （4）测试时，应首先对测试电路进行消振和调零，和、和之间的电阻应严格对称，输入信号的振幅必须在被测集成运放的最大共模输入电压范围内。 ……（详见教材） 【学生】以小组为单位进行试验，根据分工填写“任务工单——测试集成运放的性能指标” 【教师】巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题，根据学生表现填写考核评价表
探索活动 【教师】组织学生以小组为单位完成以下任务： 定律是为实践和事实所证明，反映事物在一定条件下发展变化的客观规律的论断。它是客观规律的统称，是解锁宇宙奥秘的钥匙。请查阅资料，分析基尔霍夫定律从被发现到被证明，再到被广泛应用的全过程，说说你的感想。 【学生】查阅、分析、讨论，由小组代表上台发表讨论结果 【教师】与学生一起评价各组的发言，并进行总结
课堂小结 【教师】简要总结本节课的要点 放大电路中的反馈 集成运放的结构 集成运放的性能指标 集成运放的工作特性 集成运放的典型应用 测试集成运放的性能指标 【学生】总结回顾知识点
作业布置 【教师】布置课后作业 请根据课堂知识，正确连接集成运放各性能指标测试电路。 【学生】完成课后任务
教学反思课题 三极管及其应用（二）——认识放大电路
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识技能目标： （1）掌握多级放大电路和功率放大电路的工作原理 （2）掌握反馈的分类和负反馈放大电路的基本类型 （3）能够正确调试基本放大电路 素质目标： （1）弘扬爱国奋斗精神，树立建功立业信念 （2）厚植民族自豪感和科技自信心
教学重难点 教学重点：掌握多级放大电路和功率放大电路的工作原理，反馈的分类和负反馈放大电路的基本类型 教学难点：正确调试基本放大电路
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程 主要教学内容及步骤
课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——调试基本放大电路”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学了解放大电路的相关知识 【学生】完成课前任务
考勤 【学生】班干部报请假人员及原因
任务导入 【教师】提出以下问题： 放大电路的作用是什么？其工作原理是怎样的？ 【学生】思考、举手回答
传授新知 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍共发射极放大电路、分压偏置放大电路、共集电极放大电路、多级放大电路、功率放大电路等内容 放大电路主要由三极管（或场效应管）、电阻和电容等组成，它主要用来将微弱的电信号（非电信号可以通过传感器转变成电信号）放大成振幅足够大且与原电信号变化规律一致的信号，以便于人们测量或供负载使用。不同放大电路的应用场合及作用虽然不尽相同，但其信号放大的过程是相同的。 【点拨】 放大电路将能量较小的输入信号放大成能量较大的输出信号，增加的能量是由直流电源通过放大电路转换而来的，而不是由放大电路本身产生的。 5.2.1 共发射极放大电路 【教师】通过多媒体展示“共发射极放大电路”图片（详见教材），并进行讲解 1．共发射极放大电路的结构 在放大电路中，通常将三极管的一对端子作为输入端，另一对端子作为输出端。这样，三极管便有一个端子是输入电路和输出电路的公共端。若将放大电路的输入信号加到基极和发射极之间，而输出信号从集电极和发射极之间输出，则该放大电路称为共发射极放大电路。 【教师】通过多媒体展示“共发射极放大电路中各元器件的作用和性能”表格，介绍相关知识 共发射极放大电路是最基本的放大电路，其中各元器件的作用和性能如表5-11所示。 表5-11 共发射极放大电路中各元器件的作用和性能 元器件作用性能三极管VT三极管VT是放大电路的核心，是能量转换控制元件，起电流放大作用—集电极直流电源集电极直流电源除了为输出信号提供能量外，还能保证三极管VT的集电结反偏，从而使三极管VT工作在放大区一般为几伏到几十伏基极偏置
电阻基极偏置电阻能在集电极直流电源的作用下为三极管VT的基极提供一个合适的基极电流，并能保证其发射结正偏，从而使三极管VT工作在放大区一般为几十千欧到几百千欧集电极负载电阻集电极负载电阻一方面提供直流通路，使集电极直流电源对三极管VT的集电极施加反向偏置电压；另一方面将集电极电流的变化变换为电压的变化，从而实现电压放大一般为几千欧到几十千欧耦合电容
和耦合电容和的作用是“隔直流、通交流”，即把信号源与放大电路之间、放大电路与负载之间的直流电隔开，从而保证交流信号畅通无阻和一般为几微法到几十微法负载电阻负载电阻是放大电路的负载，它可以是扬声器线圈绕组、继电器线圈绕组、电动机定子绕组、测量仪表或下一级放大电路等—
【点拨】 关于放大电路中电压和电流的符号，通常有如下规定。 （1）直流分量用、、、等表示。 （2）交流分量的瞬时值用、、、等表示。 （3）交流分量的有效值用、、、等表示。 （4）总量（即直流分量和交流分量的叠加）用、、、等表示。 2．共发射极放大电路的静态分析 【教师】通过多媒体展示“共发射极放大电路的直流通路”图片（详见教材），并进行讲解 对共发射极放大电路进行静态分析，便是对其静态电流流经的通路（即直流通路）进行分析。在绘制直流通路时，可将电容看作开路，将电感看作短路，将信号源看作短路（需要保留其内阻）。 （5-2） 由于三极管处于放大状态时，其发射结正偏，基本不变且一般比小得多，因此式（5-2）可变换为 （5-3） 根据三极管的电流放大作用，可得 （5-4） （5-5） 在共发射极放大电路中，通过三极管的输入、输出特性曲线可以确定其静态工作点Q。在输入特性曲线上确定Q点的方法为：由直流通路求出静态电流，在输入特性曲线上找到与对应的点，该点就是该放大电路输入回路的Q点。 【教师】通过多媒体展示“通过三极管的输入、输出特性曲线确定Q点”图片（详见教材），并进行讲解 在输出特性曲线上确定Q点的方法为：在坐标系内绘制由方程所确定的直线，该直线通过对直流通路分析、计算得出，且与集电极负载电阻有关，因此称为直流负载线。直流负载线与三极管输出特性曲线的交点就是该放大电路输出回路的Q点，的值不同，静态工作点在直流负载线上的位置也就不同。三极管工作状态的要求不同，所需要的静态工作点也就不同，这可以通过改变的大小来实现。因此，很重要，通常将其称为偏置电流，而产生偏置电流的电路称为偏置电路。电路中，偏置电路的路径为→→发射结→地。偏置电流的大小通常可通过改变基极偏置电阻的阻值来调整。 3．共发射极放大电路的动态分析 【教师】组织学生观看“发射极放大电路”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 动态是指放大电路在有交流输入信号时的工作状态，此时，放大电路中的电流和电压都含有直流分量和交流分量。动态分析的目的是确定放大电路的电压放大倍数，并分析放大电路的输入电阻和输出电阻等性能指标。 动态分析的基本方法有图解分析法和微变等效电路分析法两种。 1）图解分析法 共发射极放大电路的动态图解分析，从中可以得出以下结论。 （1）交流信号的传输过程为 （即）→→→（即） （2）电压和电流都含有直流分量和交流分量，即 ，，， 由于电容具有隔直流的作用，的直流分量不能到达输出端，因此只有交流分量能通过而成为输出电压。 【教师】通过多媒体展示“共发射极放大电路的动态图解分析”图片（详见教材），并进行讲解 （3）输入电压和输出电压的相位相反，即两者反相，表明该放大电路具有反相功能；同时，输出电压比输入电压大得多，表明该放大电路具有电压放大功能。 【点拨】 在实际应用中，对放大电路的另一个基本要求就是尽可能使输出信号不失真。当静态工作点设置得不恰当或输入信号振幅过大时，放大电路的工作范围将会超出三极管伏安特性曲线的线性范围，从而使输出信号出现失真，这种失真称为非线性失真。 2）微变等效电路分析法 【教师】通过多媒体展示“三极管电路及其微变等效模型”图片（详见教材），并进行讲解 微变等效电路分析法是一种在小信号放大条件下，将非线性的三极管等效为线性的微变等效模型的分析方法。三极管电路及其微变等效模型。 【教师】通过多媒体展示“共发射极放大电路的交流通路及其微变等效电路”图片（详见教材），并进行讲解 共发射极放大电路的交流通路。由三极管的微变等效模型可得出共发射极放大电路的微变等效电路。 （1）电压放大倍数。 共发射极放大电路的电压放大倍数是输出电压与输入电压的比值，由图5-17可知 ， 因此有 （5-6） 其中，为交流等效负载电阻，负号表示输入电压与输出电压反相；称为三极管的输入电阻，对交流信号而言它是基极与发射极之间的等效电阻。低频小功率三极管的输入电阻常用下式估算，即 （5-7） 当共发射极放大电路开路（未接）时，有 （5-8） 可见，共发射极放大电路开路时的电压放大倍数比接负载电阻时的大。所接负载电阻越大，对应的电压放大倍数就越大。 （2）输入电阻。 共发射极放大电路的输入电阻是其输入端的等效电阻，其大小为输入电压与输入电流的比值，由图5-17可知 （5-9） 通常情况下，比大得多。因此，共发射极放大电路的输入电阻近似于三极管的输入电阻，该电阻很小。 （3）输出电阻。 共发射极放大电路的输出电阻是其输出端的等效电阻。计算时，可将共发射极放大电路微变等效电路中的输入信号源短路（即），输出端负载开路，此时，，电流源相当于开路，则有 （5-10） 由于一般为几千欧，因此共发射极放大电路的输出电阻通常很大。 5.2.2 分压偏置放大电路 1．分压偏置放大电路的结构 【教师】通过多媒体展示“分压偏置放大电路及其直流通路”图片（详见教材），并进行讲解 分压偏置放大电路，它与共发射极放大电路的区别在于：三极管VT的基极连接有两个基极偏置电阻和，和对直流电源的电压进行分压，从而使基极有了一定的电位；发射极分别串联了电阻和电容。若将所有电容全部断开，则可得到分压偏置放大电路的直流通路。 2．分压偏置放大电路的静态分析 由图5-18（b）可知，。通常很小，若，则基极的电压为 （5-11） 由式（5-11）可知，与三极管的参数无关，因此的变化不受温度变化的影响。此外，由图5-18（b）还可知，，若使，则 （5-12） 由式（5-12）可知，与三极管的参数无关，因此的变化也不受温度变化的影响。 3．分压偏置放大电路的动态分析 【教师】通过多媒体展示“分压偏置放大电路的交流通路”图片（详见教材），并进行讲解 分压偏置放大电路的交流通路，它与共发射极放大电路的交流通路相似，它们的等效电路也相似。其中，，电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算方法与共发射极放大电路的相同。 5.2.3 共集电极放大电路 共集电极放大电路中，交流信号从基极输入，从发射极输出，因此基于该电路制成的器件又称为射极输出器。 1．共集电极放大电路的静态分析 【教师】通过多媒体展示“共集电极放大电路及其直流通路”图片（详见教材），并进行讲解 由图（b）可知 由于，因此共集电极放大电路静态工作点的电流为 （5-13） （5-14） 共集电极放大电路静态工作点的电压为 （5-15） 2．共集电极放大电路的动态分析 【教师】通过多媒体展示“共集电极放大电路的交流通路及其微变等效电路”图片（详见教材），并进行讲解 共集电极放大电路的交流通路可分析共集电极放大电路的动态性能指标。 1）电压放大倍数 共集电极放大电路的电压放大倍数为 （5-16） 其中，由于，，即与的振幅相近、相位相同，因此|Au|小于1且接近于1。 2）输入电阻 共集电极放大电路的输入电阻为 （5-17） 共集电极放大电路的输入电阻比较大，通常为几十千欧到几百千欧。 3）输出电阻 共集电极放大电路的输出电阻为 （5-18） 其中，。共集电极放大电路的输出电阻很小，一般只有几欧到几十欧。 5.2.4 多级放大电路 【教师】组织学生观看“多级放大电路的耦合方式（1）”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 上述放大电路都是单级放大电路，它们的放大倍数有限。在实际应用中，通常需要将多个单级放大电路连接起来，组成多级放大电路，对输入信号进行连续放大，以满足需要。 【教师】通过多媒体展示“多级放大电路的结构框图”图片（详见教材），并进行讲解 多级放大电路的结构框图中，与信号源相连接的第一级放大电路称为输入级，与负载相连接的末级放大电路称为输出级，输出级与输入级之间的放大电路称为中间级。 【教师】组织学生观看“多级放大电路的耦合方式（2）”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 （1）输入级主要完成与信号源的衔接，并对输入信号进行放大。为使输入信号尽量不受信号源内阻的影响，输入级应具有较大的输入电阻，通常采用大输入电阻的放大电路，如共集电极放大电路等。 （2）中间级用于将微弱的输入电压放大到足够的振幅，即进行电压放大。 （3）输出级用于对信号进行功率放大，以满足输出负载所需要的功率，并与负载的阻抗相匹配。 可以看出，多级放大电路各级是串连的，前一级的输出信号是后一级的输入信号，后一级的输入电阻是前一级的负载。因此，多级放大电路的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即 （5-19） 多级放大电路的输入电阻等于第一级放大电路的输入端所对应的两端电路的等效电阻，也就是第一级的输入电阻，即 （5-20） 多级放大电路的输出电阻等于最后一级放大电路的负载两端（不含负载）所对应的两端电路的等效电阻，也就是最后一级的输出电阻，即 （5-21） 5.2.5 功率放大电路 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路，通常直接用于驱动负载，因此通常要求其具有足够大的输出功率和较高的转换效率，而且输出信号的非线性失真要小。功率放大电路通常可作为多级放大电路的输出级。 根据三极管工作状态的不同，功率放大电路可分为甲类、乙类和甲乙类三种 【教师】通过多媒体展示“功率放大电路的静态工作点”图片（详见教材），并进行讲解 甲类功率放大电路的静态工作点位于放大区，其静态功耗大，转换效率低，但失真较小；乙类功率放大电路的静态工作点位于截止区，其静态功耗接近于零，转换效率高，但存在严重的失真；甲乙类功率放大电路的静态工作点接近截止区，其失真较乙类功率放大电路小，其静态功耗较甲类功率放大电路小，转换效率高。 1．无输出电容（OCL）的互补对称功率放大电路 【教师】通过多媒体展示“OCL电路的工作原理”图片（详见教材），并进行讲解 无输出电容（OCL）的互补对称功率放大电路（以下简称OCL电路）属于乙类放大电路。其中，OCL电路正负电源的电压绝对值相同；三极管和是参数特性对称一致的NPN型三极管和PNP型三极管，它们的基极连接在一起作为输入端，发射极也连接在一起直接接负载。 OCL电路处于静态时，由于两个三极管的基极都未加偏置电压，因此它们都不导通，电流为零，OCL电路工作于截止区，处于乙类工作状态。此时，发射极的电位为零，负载上无电流通过。 设OCL电路的输入信号为正弦交流电压，当输入信号的波形位于正半周时，的发射结正偏导通，的发射结反偏截止，电流经流向负载，负载的两端为正半周输出电压。当输入信号的波形位于负半周时，因发射结反偏而截止，因发射结正偏而导通，电流经负载流向，负载的两端为负半周输出电压。可见，在的整个波形周期内，和交替导通，从而使负载得到完整的输出电压。 在OCL电路的实际应用中，由于其中的三极管为非线性元件，当输入电压小于三极管的阈值电压时，两个三极管都不导通，因此OCL电路输出信号上、下半周交界处将会出现交越失真。 2．无输出变压器（OTL）的互补对称功率放大电路 【教师】通过多媒体展示“OTL电路的工作原理”图片（详见教材），并进行讲解 无输出变压器（OTL）的互补对称功率放大电路（以下简称OTL电路）属于甲乙类功率放大电路， 、、、和组成了分压偏置电路，可以给和的发射结提供正偏电压。当OTL电路处于静态时，调节的大小，使公共端E的电位为，则输出耦合电容上的电压也等于。此时，调节与之间的电压，可使和处于微导通状态。这样，即使在输入电压很小的情况下，也总能使和导通，从而避免输出信号出现交越失真。 设输入信号为正弦交流电压，当输入信号位于波形正半周时，导通，截止，电流经流向负载，负载两端为正半周输出电压。当输入信号位于波形负半周时，截止，导通，输出耦合电容放电，电流经负载流向，负载两端为负半周输出电压。 【经验传承】 在功率放大电路中，由于输出电压和输出电流的振幅都很大，三极管的工作范围较大，因此输出信号将不可避免地出现非线性失真。一般情况下，测量系统和电声设备中的功率放大电路要求非线性失真要尽量小，而工业控制系统中的功率放大电路则以输出大功率为目的，对非线性失真的要求不高。 【学生】聆听、思考、理解、记录
课堂实践 【教师】准备器材，带领学生到实验室进行试验操作 1）连接电路 连接电路，连接完毕并检查无误后，接通直流稳压电源。将接信号发生器的正弦波输出端，接示波器。 2）计算静态值 3DG6型三极管的电流放大系数 ，该放大电路的静态值、和分别为 、 、 。 3）调试最佳静态工作点 （1）断开开关S（即先不加负载），首先用信号发生器给电路输入频率为1 kHz的输入电压，将信号发生器的正弦波增益调至40 dB。 （2）将正弦波振幅旋钮从最小位置慢慢调大，使从零开始慢慢增大，同时用示波器观察输出电压的波形，直至的波形出现失真。 （3）调节电位器，使失真消失或改善，然后逐渐使增大，反复调整，直至输出电压的波形最大且不失真。此时的工作点便是该放大电路的最佳静态工作点。 在调试最佳静态工作点时，应采用高内阻的数字万用表，而且应尽可能用同一量程测量同一工作状态下各点的电压。测量时，各信号源应与测量仪器、仪表共地。 4）测量并计算电压放大倍数 （1）将基本放大电路调至最佳静态工作点后，将数字万用表调至直流电压检测挡，测量三极管的、和，将测量结果填入表5-9中。 可以通过间接测量法测量，即先测上的电压降，此电压降除以电阻便是流过此电阻的电流。 （2）在输出电压的波形振幅最大且不失真的基础上，用毫伏表分别测量和，然后闭合开关S，测量。根据电压放大倍数的计算公式（、）计算出和。将以上结果填入表5-9中。 表5-9 基本放大电路的测试数据 项目最佳静态工作点最大且不失真输出空载——负载——
……（详见教材） 【学生】以小组为单位进行试验，根据分工填写“任务工单——调试基本放大电路” 【教师】巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题，根据学生表现填写考核评价表
探索活动 【教师】组织学生以小组为单位完成以下任务： 选择不同的负载进行多次试验，可以测试放大电路的带负载能力。最佳静态工作点和电压放大倍数受负载变化的影响越小，说明放大电路的性能越稳定。那么如何提升放大电路的带负载能力呢？提升带负载能力对放大电路具有哪些实际意义呢？ 【学生】试验、分析、讨论，由小组代表上台发表讨论结果 【教师】与学生一起评价各组的发言，并进行总结
课堂小结 【教师】简要总结本节课的要点 共发射极放大电路的结构、静态分析和动态分析 分压偏置放大电路的结构、静态分析和动态分析 共集电极放大电路的静态分析和动态分析 多级放大电路和功率放大电路 调试基本放大电路 【学生】总结回顾知识点
作业布置 【教师】布置课后作业 请根据课堂知识，正确测量并计算电压放大倍数。 【学生】完成课后任务
教学反思课题 三极管及其应用（一）——认识三极管
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识技能目标： （1）掌握三极管的结构、电流放大作用、伏安特性和主要参数 （2）掌握共发射极放大电路、分压偏置放大电路、共集电极放大电路的结构和分析方法 （3）能够正确测试三极管的伏安特性 素质目标： 弘扬爱国奋斗精神，树立建功立业信念
教学重难点 教学重点：三极管的结构、电流放大作用、伏安特性和主要参数，共发射极放大电路、分压偏置放大电路、共集电极放大电路的结构和分析方法 教学难点：正确测试三极管的伏安特性
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程 主要教学内容及步骤
课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——测试三极管的伏安特性”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学了解三极管的相关知识 【学生】完成课前任务
考勤 【学生】班干部报请假人员及原因
任务导入 【教师】提出以下问题： 三极管的作用是什么？其结构是怎样的？ 【学生】思考、举手回答
传授新知 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍三极管的结构和电流放大作用、三极管的伏安特性、三极管的主要参数等内容 5.1.1 三极管的结构和电流放大作用 1．三极管的结构 【教师】通过多媒体展示“三极管的结构”图片（详见教材），并介绍相关知识 三极管是基本半导体元件之一，它因具有电流放大作用而广泛应用于各种放大电路中。三极管的结构由三层不同性质的半导体组合而成。根据半导体组合方式的不同，三极管可分为NPN型和PNP型两种。 无论是NPN型三极管还是PNP型三极管，它们均有3个区，即基区、集电区和发射区。这3个区分别引出3个引脚，即基极B、集电极C和发射极E。这3个区的交界处有两个PN结，即集电结和发射结。 2．三极管的电流放大作用 三极管的电流放大作用是由其内部载流子从发射区到集电区的运动体现出来的。为了保证载流子能够做这样的定向运动，三极管除了需要满足一定的内部结构条件之外，还需要保证外加电源的极性，使发射结正偏，使集电结反偏。 【点拨】 三极管图形符号中的箭头表示当发射结正偏时，发射极中电流的实际方向。 【教师】通过多媒体展示“三极管电流放大实验电路”图片（详见教材），并介绍相关知识 三极管的电流放大作用可通过三极管电流放大实验电路来分析。在该电路中，将电源的正、负极分别接三极管的基极B和发射极E，将电源的正、负极分别接三极管的集电极C和发射极E，这样就可以在三极管的发射结施加正向偏置电压，在集电结施加反向偏置电压。此时，调节电位器，则基极B中的电流、集电极C中的电流和发射极E中的电流都将发生变化，它们的测量数据如表5-6所示。 【教师】通过多媒体展示“三极管电流放大实验电流测量数据”表格，介绍相关知识 表5-6 三极管电流放大实验电流测量数据 /mA00.0100.0200.0400.0600.080/mA0.0010.4850.9801.9902.9953.995/mA0.0010.4951.0002.0303.0554.075
由表5-6可得出以下结论。 （1）三极管各电极电流的关系满足，其中。该结果符合基尔霍夫电流定律，即流进三极管的电流等于流出三极管的电流。 （2）与的比值基本为定值，当增大时，基本上也成比例地增大。该比值称为直流电流放大系数，用表示。可以表征三极管的直流电流放大能力。 （3）和的比值基本为定值，的较小变化可使出现较大变化。该比值称为交流电流放大系数，用表示。可以表征三极管的交流电流放大能力。 5.1.2 三极管的伏安特性 【教师】组织学生观看“三极管的伏安特性”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 三极管的伏安特性分为输入特性和输出特性两部分，它们均可通过伏安特性曲线来分析。 1．输入特性 当为常数时，输入电路（基极电路）中与之间的关系曲线即输入特性曲线。 当时，集电极与发射极短接，三极管相当于两个二极管并联，即外加在并联二极管上的正向偏置电压，三极管的输入特性曲线与二极管的正向特性曲线相似。 当时，三极管的输入特性曲线右移，这是因为此时集电结已反偏，其内电场已足够大，可以把从发射区进入基区的绝大部分电子收集至集电区。由于此时即使再增加，只要不变，也不再明显减小，因此三极管的输入特性曲线可近似合为一条曲线。在相同的下，时的比时的小。 【点拨】 三极管也存在阈值电压，只有当发射结外加电压大于阈值电压时，三极管才会产生基极电流。一般情况下，硅三极管的阈值电压约为0.6 V，锗三极管的阈值电压约为0.2 V。 2．输出特性 【教师】通过多媒体展示“三极管的输入特性曲线”和“三极管的输出特性曲线”图片（详见教材），并进行讲解 当为常数时，输出电路（集电极电路）中的与之间的关系曲线即输出特性曲线。由于在不同的下，的变化有所不同，因此三极管的输出特性曲线是一组曲线。 三极管的输出特性曲线可分为放大区、饱和区和截止区3个区域，这3个区域分别对应三极管3种不同的工作状态。 1）放大区 输出特性曲线中近于水平的区域是放大区，三极管在这个区域处于放大状态。在放大区，与成正比关系，即，对有很强的控制能力，几乎不随和负载的变化而变化。三极管处于放大状态的电压条件为：发射结正偏，集电结反偏。 2）饱和区 输出特性曲线中相对于变化较小的区域是饱和区，三极管在这个区域处于饱和状态。在饱和区，由于与不成正比关系，即，不能控制，因此三极管不能起电流放大作用。此时，，随的增加而迅速增大。其中，的情况称为临界饱和状态，该状态在特性曲线对应点的轨迹称为临界饱和线，此时集电极与发射极之间的电压称为饱和压降。三极管处于饱和状态的电压条件为：发射结正偏，集电结也正偏。 3）截止区 输出特性曲线中对应的曲线下方区域是截止区，三极管在这个区域处于截止状态。此时，，，三极管不导通，同样也不能起电流放大作用。三极管处于截止状态的电压条件为：发射结反偏，集电结也反偏。 【拓展升华】 三极管除了具有电流放大作用之外，还具有开关作用。将三极管作为开关使用时，三极管的基极是控制极，当较大时，三极管处于饱和状态，发射极E与集电极C之间的电阻很小，如同开关闭合；当较小或为零时，三极管处于截止状态，发射极E与集电极C之间的电阻很大，如同开关断开。 5.1.3 三极管的主要参数 1．电流放大系数 三极管的电流放大系数包括直流电流放大系数和交流电流放大系数。虽然和的含义不同，但在实验中发现，这两个参数在放大区的值非常接近，可近似认为。 【经验传承】 的大小并不是固定的，它受的影响，过大或过小都会使值减小。在选择三极管时，如果太小，则该三极管的电流放大能力较差；如果太大，则该三极管的工作稳定性较差。 2．极间反向电流参数 （1）集电极-基极反向饱和电流。是指发射极的电路处于断开状态时，集电极和基极之间的反向电流。受温度的影响较大，它会随温度的升高而增大。越小，三极管的热稳定性越好。常温下，小功率硅三极管的在1 μA以下，锗三极管的一般在几微安到几十微安之间。 （2）集电极-发射极穿透电流。是指当基极的电路处于断开状态时，由集电区经基区进入发射区的电流。由于，因此当温度升高时，比增大得更快。对三极管的工作影响很大，是衡量三极管质量好坏的重要参数，其值越小越好。 3．极限参数 （1）集电极最大允许电流。三极管工作在放大区时，若集电极电流超过一定值，三极管的值就会减小。三极管在值减小到正常值的时的集电极电流称为三极管的集电极最大允许电流。因此，使用三极管时，若超过，三极管并不一定会损坏，但是其值会减小。 （2）集电极-发射极反向击穿电压。是指基极的电路处于断开状态时，外加在集电极和发射极之间的最大允许电压。当大于时，会骤然大幅增大，出现这种情况时说明三极管已被击穿。 【教师】组织学生观看“场效应管”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 （3）集电极最大允许耗散功率。集电极电流在流经集电结时会产生热量，使其温度升高，从而引起三极管的参数发生变化。当三极管因受热引起的参数变化不超过允许值时，集电极所消耗的最大功率称为集电极最大允许耗散功率，其计算公式为 （5-1） 【教师】通过多媒体展示“三极管的安全工作区”图片（详见教材），并进行讲解 由、、可以确定三极管的安全工作区 【学生】聆听、思考、理解、记录
课堂实践 【教师】准备器材，带领学生到实验室进行试验操作 1）判断三极管的类型并确定其引脚的极性 （1）将数字万用表置于挡，在三极管的3个引脚中任选2个，分别测量它们之间的电阻。若所测电阻很大，则对调数字万用表的红、黑表笔再测量一次。若所测电阻仍然很大，则剩下的那个引脚便是基极。若两次测得的电阻一大一小，则基极一定是这两个引脚中的一个，此时需要重新选择引脚进行测量，直至确定三极管的基极。 （2）三极管的基极确定之后，将数字万用表的红表笔接基极，黑表笔分别接另外两个引脚，若所测电阻均较小（几千欧以下），则该三极管为NPN型三极管；若所测电阻均很大（几百千欧以上），则该三极管为PNP型三极管。 （3）三极管的基极确定之后，分别测量基极与另外两个引脚之间的电阻。在这两次测量中，所测电阻较小的那次对应的引脚为集电极，所测电阻较大的那次对应的引脚为发射极。 2）用逐点法测试三极管的输入特性 （1）连接电路。 （2）调节直流稳压电源，使其输出电压为12 V。 （3）调节电位器，使电压按照表5-3所示的数值变化，然后调节电位器，使。读取微安表的示数，并填入表5-3中。 表5-3 三极管输入特性测试数据 /V00.10.20.30.40.50.60.650.7/μA
3）用逐点法测试三极管的输出特性 调节电位器，使按照表5-4所示的数值变化，同时调节电位器，使也按照表5-4所示的数值变化。读取毫安表的示数，并填入表5-4中。 表5-4 三极管输出特性测试数据 00.20.40.50.60.71246/
mA
4）绘制三极管的伏安特性曲线 根据表5-3和表5-4的测试数据，分别在图中绘制三极管的输入特性曲线和输出特性曲线。 ……（详见教材） 【学生】以小组为单位进行试验，根据分工填写“任务工单——测试三极管的伏安特性” 【教师】巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题，根据学生表现填写考核评价表
探索活动 【教师】组织学生以小组为单位完成以下任务： 根据三极管的伏安特性，分析三极管都有哪些应用场合。 【学生】分析、讨论，由小组代表上台发表讨论结果 【教师】与学生一起评价各组的发言，并进行总结
课堂小结 【教师】简要总结本节课的要点 三极管的结构和电流放大作用 三极管的伏安特性 三极管的主要参数 测试三极管的伏安特性 【学生】总结回顾知识点
作业布置 【教师】布置课后作业 请根据课堂知识，正确测试三极管的输入特性。 【学生】完成课后任务
教学反思

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