第六章:电压电阻 第一节:电压教学目标 新课引入 前面我们学习了电流,学习了电学中第一个物理量我们一起来复习一下。教师提问:电流的物理意义,表示符号,单位,测量,串联并联电路的电流特点。 我们将从这几个方面来学习电压。 电压 电压教师讲解:以水压比喻为电压,引入电压的作用。学生阅读:4页第一段演示实验:想想做做,连两节干电池的小灯泡比较亮,说明两节电池有更大的电压。教师讲解:更正电路中产生电流的原因是电路闭和和电压板书设计:电流:电路闭和 电压教师讲解:与电流的各种参数一起来讲解电压的参数板书设计:一电压:符号:U 单位:V kv mv小资料教师讲解:小资料中各种电压值,加深学生对电压的理解板书设计:干电池:U=15V 家庭电路:U=220V 安全电压:不高于36V 电压表 电压表教师讲解:参照电流表来讲解电压表,回答书上第5页的问题1, 电压表并联(电压表相当于断路)2, 红接线柱接电池正极,黑接线柱接电源负极3, 0—3V和0—15V两个量程4, 在不知道被测电压的情况下要用大量程,而且试触板书设计:二电压表: 并联 红正 黑负 0—3V 0—15V学生实验:练习使用电压表电压表的读数教师讲解:0—3V的分度值是01V,0—15V的分度制是05V教师讲解:电压表读数的步骤1, 确定量程2, 确定格数想想做做演示实验:电池的串联和并联板书设计:电池:串联:15n 并联:15 板书设计 电压电流:电路闭和 电压一,电压:符号:U 单位:V kv mv 二电压表:并联 红正 黑负 0—3V 0—15V电池:串联:15n 并联:15信息反馈 第二节:探究串、并联电路电压的规律教学目标 引入新课 复习引入:复习串并联电路电流的关系 串联电路 提出问题:串联电路中各部分电路的电压有什么关系提出问题:让学生自己设计电路图,设计实验。学生实验:探究串联电路电压规律,记录实验数据,分析实验数据得出结论。板书设计:串联电路各部分电压和等于电源电压注意事项:为了确保实验的准确性,进行两次实验,注意电压表量程的选取 并联电路 提出问题:并联电路中各部分电路的电压有什么关系提出问题:让学生自己设计电路图,设计实验。学生实验:探究串联电路电压规律,记录实验数据,分析实验数据得出结论。板书设计:并联电路各部分电压相等等于电源电压注意事项:为了确保实验的准确性,进行两次实验,注意电压表量程的选取学生阅读:14页费旧电池的危害,使学生意识到保护环境的重要 板书设计 探究串并联电路电压规律1,串联电路各部分电压和等于电源电压 2,并联电路各部分电压相等等于电源电压信息反馈 第三节:电阻教学目标 引入新课 通过表格复习电流和电压的各个参数,今天我们来学电学中的第三个物理量电阻 电阻 演示实验:发现接入铜丝时灯泡比接入镍镉合金时亮,以此实验引入电电阻的物理意义。板书设计:电阻:物理意义:导体对电流的阻碍作用(属性) 符号:R 单位:Ω MΩ KΩ 决定电阻大小因素 学生看图:15页右下角的图,导电能力有所不同,那么,电阻的大小与什么有关?学生回答:电阻的大小与材料有关,导电能力最好的是教师讲解:用水流比做电流,用水管比做电阻,水管越粗,水流越容易通过,阻碍越小,电阻越小演示实验:验证导体越粗,电阻越小教师讲解:水管越长,水流越难通过,阻碍越大,电阻越大。演示实验:验证倒替越细,电阻越大教师讲解:导体的电阻是导体本身的属性,属性就是不变的。板书设计:二,有关因素:材料 长度 横截面积 科学世界 半导体教师讲解:导电性能介于金属和非金属之间,或者导电能力会变化 应用:热敏电阻,压敏电阻,等等超导现象教师讲解:超导现象就是电阻变为零。现在在开发高温超导。超导在实际生活中的应用 板书设计 电阻一,电阻:物理意义:导体对电流的阻碍作用(属性) 符号:R 单位:Ω MΩ KΩ二,有关因素:材料 长度 横截面积信息反馈 四:变阻器教学目标 引入新课 前面我们讲了电阻,了解了电阻的物理意义是导体对电流的阻碍作用,也看到了一些定值电阻,那么如果我想办法改变电阻的大小,它能为我们做什么呢? 变阻器 想想做做演示实验:把碳棒连在小灯泡上,改变碳棒的长度,发现小灯泡的亮度改变,提出问题:为什么小灯泡的亮度会改变,碳棒的电阻改变了吗?那为什么电路的电阻改变了?由此你想到了那些应用变阻器实物演示:介绍滑动变阻器的各个构造:滑片,上下四个接线柱,金属杆,电阻丝教师讲解:滑动变阻器的接线 教师讲解:滑动变阻器的原理是改变连入电路的电阻长度来改变电阻。板书设计:一,滑动变阻器:原理:改变连入电路的电阻长度 滑片,四个接线柱,金属杆 电阻丝 用变阻器改变灯泡 教师讲解:观察滑动变阻器的结构,回答问题1, 电阻丝与画片接触的地方绝缘漆被割去,这样可以让电流通过滑片2, 下面两个接线柱的电阻是不变的,是滑动变阻器的最大电阻3, 上面两个接线柱的电阻很小,相当与0 设计实验回答问题1, 要使灯泡和滑动变阻器的电流相同应该是他俩串联2, 接一上一下两个接线柱3, 阻值最大的地方提出问题:设计实验电路图板书设计 板书设计 变阻器一,滑动变阻器:原理:改变连入电路的电阻长度 滑片,四个接线柱,金属杆,电阻丝 这是教案,希望能帮到你
如何从零开始学习电子电路?
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闫逸老师针对考研电路的考点,考试方向,考试方法等做了精准的分析和讲解,为电路考研指明了方向和方法,值得每一位电路考研人收藏学习;
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virtuoso自学笔记
电子电路的学习,是一个很漫长的过程,需要大量的积累,很多朋友,学习多年,也没有真正入门。
首先:掌握电容、电阻、电感的特性和在电路中的作用,如电容的电压不能突变;电感的电流不能实变的原理。因为这是模拟电路,基本的元器件,只有熟悉了这些元器件的基本作用,掌握了常规的判断方法,才能够看懂原理图。
01、电阻作用:标准电阻的主要作用是发热,跟其他元件并联时,电阻可以分流。跟其他元件串联时,电阻可以分压。
02、电容作用:1、滤波、2、旁路、3、去耦、4、储能、5、耦合、6、谐振、7、时间常数作为延时使用。
其次,弄请二极管、稳压管的工作原理(单向导电及齐纳特性);三极管的放大原理,熟知三极管的三种电路:放大电路、开关电路、振荡电路的原理(电路中的正反馈和负反馈的原理与特性);
二极管作用:二极管在电路中的应用是必不可少的,无论是做整流电路还是钳位作用还是其他的一些作用,都会用到它。
三极管的作用:三极管有三种工作状态:截止状态、放大状态、饱和状态。当三极管用于不同目的时,它的工作状态是不同的。
最后:运用以上知识,多专研分立元件搭建的电路,进行分折,先简单后复杂。看别人的电路为何这样设计,各元件在电路中的作用。然后,多做笔记,开始硬件电路知识积累,慢慢的,懂得多了,就会一点点入门。
以反相器为例。
Tool → Library manager
选中一个库
File → new → cell view
新建一个库,向库中新建cell,新建cell后会自动弹出原理图绘制界面
先画原理图:
快捷键介绍:
(1)添加元器件:i,左键放置、右键旋转、Esc推出载入
(2)查看器件参数值:选中某元件后按q
(3)保存电路原理图:x
(4)撤销上次操作:u
(5)居中显示原理图:f
(6)缩小显示窗口:[
(7)放大显示窗口:]
(8)退出:Esc
(9)移动pin:选中后按键盘的shift+m,单击右键是旋转
注意:pin命名最好大写(因为有些工艺制程下进行LVS/DRC检测的时候,只认大写)
原理图画完之后,要建立symbol用于仿真:
随后要基于建立的symbol,画testbench
画testbench时需要对具体工作情景建模,然后选择相应的器件。
从芯片外部引入的电源和地,会存在封装上引线的电感,对于这个电感的模型是需要模拟出来的,在电路仿真中需要把这个电感的模型带入到testbench中,在这里要添加一个理想的电感。
对于常规的QFNQFP的封装,1um bonding线(金线)等效的电感值在1nH左右、等效阻抗50mΩ,连在引脚上的电源的引线大概有2um左右,由于地线不是直接bonding到封装的管脚上,而是bounding到芯片背面大片的金属地上,这是个单bond、引线电感会小一些,一般在1mm以内,设为1nH,阻抗50mΩ
(10)引线命名:l(小写的L)
(11)进入下一层:e
(12)返回上一层:ctrl+e
(13)电感:ind,电容:cap,电压脉冲发生器:vpulse
观察输出波形,需要增加元器件电容,作为输出的负载。
仿真:Tools → analog environment,这里进行了直流仿真和瞬态仿真
Print直流工作点的方法:
画图方法:
有两种画图风格可供选择:
inverter仿真;减小P管宽长比带来的影响(蓝色),翻转阈值下降了(可以理解成PMOS需要更低的栅极电压才可以开启)
基于原理图生成版图:
LSW:版图设计时所有层的信息
深N阱(DNW)可以理解为在P-sub上面隔离出来的一块独立区域,里边可以做需要的device,有与外界隔离的作用。于一般的PMOS而言,可以通过放在不同的NWELL里面来相互隔离;而对NMOS而言,它们的well(P-sub)会通过wafer的p-sub short在一起(因为都是P型),相互串扰,互相影响。DNW里边的P-sub与外界的P-sub是隔离的,因此能削弱相互之间的影响。因为这个阱比一般的N well要深很多,所以称为deep N well。除了电位上的隔离,比如说有好几种地电位(0V、-33V、-6V等),一般会把害怕被别的模块影响(reference电路、temperature sensor等)或者怕会去影响别的模块的IP(PLL、OSC等)放在DNW里面。
本工艺下用到的是1P6M的配置,只用到了M1~M6,1层多晶硅,6层金属互连层,
eg:
v1:M1到M2之间的过孔
v2:M2到M3之间的过孔
(14)显示版图的所有层次:shift + f
(15)以框图显示版图:ctrl + f
打散Pcell:
设置格点分辨率:
显示连线关系:
options→display
(16)连线快捷键:p(敲p后点击连接起始端,选择要连的层,再单击结束端,再回车结束)
(17)尺子:k
(18)清除尺子:shift + k
(19)画矩形:r
(20)逐步缩小版图:shift + z
(21)只看某一层:(例如只看M1)LSW窗口选中M1,点击NV,点击版图界面,敲f
(22)整体移动版图某区域,且相应线拉伸:先将selection mode(options→selection)由full改为partial,然后左键框选相应区域,敲s后拖动到相应位置后,左键取消选中
衬底接触环(N阱保护环),guard ring
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