電務(wù)信號工(電工)

1、電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)目錄：目錄：電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) “電”是一種清潔、環(huán)保的綠色能源，廣泛應(yīng)用于日常生活中，如大家所用的手機(jī)、電燈、空調(diào)、汽車、火車等。第一章 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)41.1 電路及電路模型 1. 電路及其組成 電路是電流通過的路徑。它主要由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三部分構(gòu)成。 （1）電源：提供電能的裝置，它把非電能轉(zhuǎn)換成電能。 （2）負(fù)載：消耗電能的裝置，它把電能轉(zhuǎn)化成非電能。 （3）中間環(huán)節(jié)：是用來連接電源和負(fù)載，起傳遞和控制電能的作用。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 干電池開關(guān)小燈泡(a)S(b)RiRUs圖圖1.1 電路的組成電路的組成負(fù)載的負(fù)

2、載的電路符電路符號號電源電源：電路：電路中提供電能中提供電能或信號的器或信號的器件件電源電源的的電路電路符號符號負(fù)載負(fù)載：電路中：電路中吸收電能或輸吸收電能或輸出信號的器件出信號的器件電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)6 按電路功能不同，電路分為電力電路和信號電路兩大類。 （）電力電路：指能夠?qū)崿F(xiàn)電能傳輸和轉(zhuǎn)換功能的電路，其特點(diǎn)是：信號強(qiáng)、功率大，屬于強(qiáng)電范疇。 （）信號電路：指能夠?qū)崿F(xiàn)信號的傳遞、處理和存儲功能的電路，其特點(diǎn)是：信號弱、功率小，屬于弱電范疇。返回返回電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)7 2. 電路模型 用理想元件構(gòu)成的電路叫電路模型。 下圖為手電筒電路對應(yīng)的電路模型，其中理想電路元件Us代表干電

3、池，S代表開關(guān)，R代表小燈泡。 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)8部分理想電路元件的電路符號：(a)電阻元件電阻元件 (b)電感元件電感元件 (c)電容元件電容元件 (d)理想電壓源理想電壓源 (e)理想電流源理想電流源返回返回電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)91.2 電路的工作狀態(tài) 2.電路的三種工作狀態(tài) 有載工作狀態(tài)(通路） 短路狀態(tài) 開路狀態(tài)返回返回有載狀態(tài)有載狀態(tài)短路狀態(tài)短路狀態(tài)開路狀態(tài)開路狀態(tài)電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 一般電路都由電源、開關(guān)、負(fù)載三部分組成，這樣就引用到電流、電壓、電阻等概念，下面我們對這幾個概念進(jìn)行講解電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)1.2 電路中的基本物理量電路中的基本物理量電工電子技術(shù)

4、電工電子技術(shù)1.2.1 電流（一）電流（一） 1.電流的定義：帶電粒子（電子、離子等）的定向運(yùn)動, 稱為電流。 2.電流強(qiáng)度：單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 直流： I=Q/t 交流：i=q/t3. 電流的實(shí)際方向：正電荷運(yùn)動方向電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)1.2.1 電流（二）電流（二） 4.直流：當(dāng)電流的量值和方向都不隨時間變化直流：當(dāng)電流的量值和方向都不隨時間變化時時, 稱為直流電流稱為直流電流, 簡稱直流。簡稱直流。 直流電流常用英文直流電流常用英文大寫字母大寫字母I表示。表示。 5.交流：量值和方向隨著時間按周期性變化的交流：量值和方向隨著時間按周期性變化的電流電流,

5、稱為交流電流稱為交流電流,簡稱交流。常用英文小寫字簡稱交流。常用英文小寫字母母i表示。表示。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)1.2.1 電流（三）電流（三）6.單位：安培單位：安培, 符號為符號為A。 常用的單位有千安（常用的單位有千安（kA）, 毫安（毫安（mA）, 微安（微安（A）等。）等。 1KA=103A=106mA=1012uA電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)1.2.1 電流（四）電流（四）7.在分析與計(jì)算電路時在分析與計(jì)算電路時, 常可任意規(guī)定某一方向?？扇我庖?guī)定某一方向作為電流的參考方向或正方向。作為電流的參考方向或正方向。(a)(b)(c)(d)i參考方向?qū)嶋H方向iababi參考方向?qū)嶋H方向i

6、baba圖圖1.2 電流的參考方向電流的參考方向參考方參考方向和實(shí)向和實(shí)際方向際方向相同，相同，電流為電流為正正參考方參考方向和實(shí)向和實(shí)際方向際方向相反，相反，電流為電流為負(fù)負(fù)電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)1.2.2 電壓電位及電動勢（一）電壓電位及電動勢（一） 電路中電路中A、 B兩點(diǎn)間的電壓是單位正電兩點(diǎn)間的電壓是單位正電荷在電場力的作用下由荷在電場力的作用下由A點(diǎn)移動到點(diǎn)移動到B點(diǎn)點(diǎn)所作的功所作的功, 即即Uab=Wab/Q電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)1.2.2電壓電位及電動勢電壓電位及電動勢(二）二） 電壓的實(shí)際方向：是使正電荷電能減少的方向電壓的實(shí)際方向：是使正電荷電能減少的方向。 電壓的電壓

7、的SI單位：是伏特單位：是伏特, 符號為符號為V。 常用的單位：千伏（常用的單位：千伏（kV）、毫伏（）、毫伏（mV）、）、 微伏微伏（V）等。）等。 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)1.2.2電壓電位及電動勢（三）電壓電位及電動勢（三）3.量值和方向都不隨時間變化的直流電壓量值和方向都不隨時間變化的直流電壓, 用大用大寫字母寫字母U表示。交流電壓表示。交流電壓, 用小寫字母用小寫字母u表示。表示。(a)(b)uuABBA圖圖1.3 電壓的參考方向電壓的參考方向電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)1.2.2電壓電位及電動勢（四）電壓電位及電動勢（四）4.若電壓的參考方向與實(shí)際方向一致，若電壓的參考方向與實(shí)際方向一

8、致， 電壓為正。電壓為正。 若電壓的參考方向與實(shí)際方向相反，若電壓的參考方向與實(shí)際方向相反， 電壓為負(fù)。電壓為負(fù)。5.分析電路時，首先應(yīng)該規(guī)定電流電分析電路時，首先應(yīng)該規(guī)定電流電 壓的參考方向。壓的參考方向。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)1.2.2電壓電位及電動勢（五）電壓電位及電動勢（五）6.元件的電壓參考方向與電流參考方向是元件的電壓參考方向與電流參考方向是 一致的一致的, 稱為稱為關(guān)聯(lián)參考方向。關(guān)聯(lián)參考方向。iu圖圖1.4 電流和電壓的關(guān)聯(lián)參考方向電流和電壓的關(guān)聯(lián)參考方向電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)1.2.2電壓電位及電動勢（六）電壓電位及電動勢（六）. 電位電位: 在電路中任選一點(diǎn)在電路中任選一

9、點(diǎn)(o點(diǎn)），并規(guī)定此點(diǎn)），并規(guī)定此點(diǎn)電位為點(diǎn)電位為0伏伏, 叫做參考點(diǎn)叫做參考點(diǎn). 則某點(diǎn)的電位就是由則某點(diǎn)的電位就是由該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓。單位為伏特該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓。單位為伏特 Va =Uao注意注意:參考點(diǎn)不同，電路中各點(diǎn)的電位不同參考點(diǎn)不同，電路中各點(diǎn)的電位不同，但兩點(diǎn)間的電壓與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。，但兩點(diǎn)間的電壓與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。電壓與電位的關(guān)系電壓與電位的關(guān)系: Uab=VaVb電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)1.2.2電壓電位及電動勢電壓電位及電動勢10.電動勢：電源力將單位正電荷從電源負(fù)極經(jīng)電動勢：電源力將單位正電荷從電源負(fù)極經(jīng)其內(nèi)部移到正極所作的功單位為伏特（其內(nèi)部移到正極所作的功單

10、位為伏特（V) E=Wba/Q11.電源電壓與電動勢關(guān)系電源電壓與電動勢關(guān)系: U=E電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)重要結(jié)論重要結(jié)論 電路各點(diǎn)的電位可因參考點(diǎn)選電路各點(diǎn)的電位可因參考點(diǎn)選擇不同而不相同，但是，二個確擇不同而不相同，但是，二個確定點(diǎn)的電壓（電位差）卻與參考定點(diǎn)的電壓（電位差）卻與參考點(diǎn)選擇無關(guān)。點(diǎn)選擇無關(guān)。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)三、三、“電阻電阻”定義：電流在導(dǎo)體中流動時所受定義：電流在導(dǎo)體中流動時所受到的阻力，稱為電阻。到的阻力，稱為電阻。用用R或或r示。單位為歐姆（示。單位為歐姆（）表）表示。示。常用的電阻單位還有、兆歐常用的電阻單位還有、兆歐(M )、千歐千歐(k )、歐（歐（

11、 ）、毫歐）、毫歐（m ）。它們之間的關(guān)系為：）。它們之間的關(guān)系為： 1 M =103 k =106 =109 m 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 實(shí)訓(xùn)二 1電阻器的識別第一部分：第一部分： 用字母表示產(chǎn)品的名稱。用字母表示產(chǎn)品的名稱。R電阻器電阻器 W電位器電位器 第二部分第二部分 ：用字母表示產(chǎn)品的材料。：用字母表示產(chǎn)品的材料。I玻璃釉膜玻璃釉膜 N無機(jī)實(shí)芯無機(jī)實(shí)芯 S有機(jī)實(shí)芯有機(jī)實(shí)芯 T碳膜碳膜Y氧化膜氧化膜 H合成膜合成膜 J金屬膜金屬膜 X線繞線繞電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)第三部分： 一般用數(shù)字表示分類，個別類型也用字母表示。1、2普通 3超高頻 4高阻 5高溫7精密 8高壓 9特特G大功耗

12、T可調(diào) D多圈W微調(diào)第四部分： 用數(shù)字表示序號，以區(qū)別產(chǎn)品外形尺寸和性能指標(biāo)。 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)標(biāo)志方法色環(huán)表示法：用不同顏色的色環(huán)涂在電阻器上來表示電阻器的阻值和偏差，各種顏色所代表的具體意義 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)色環(huán)標(biāo)志表顏色顏色代表代表意義意義有效有效數(shù)字?jǐn)?shù)字 乘數(shù)（數(shù)乘數(shù)（數(shù)量級）量級） 允許偏差允許偏差（%） 銀銀 金金 黑黑 棕棕 紅紅 橙橙 黃黃 綠綠 藍(lán)藍(lán) 紫紫 灰灰 白白 無無 012 3 4 56 7 8 9 10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 10 5 1 2 0.5 0.25 0.1 20 +5

13、020 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 式中 導(dǎo)體電阻，單位為歐( )；導(dǎo)體長度，單位為米(m)；導(dǎo)體截面積，單位為平方毫米( m2 )；電阻率，單位為歐米( m)。 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)301.3 電阻元件 固定電阻R：其阻值是已知且固定的，可用于電路中分流、分壓，或作為電路的負(fù)載。 熱敏電阻：是指其阻值隨溫度的變化而敏感的變化，常用于控制電路中。 電位器（可變電阻）：是指電阻的阻值大小在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，常用于電路的調(diào)試或電子產(chǎn)品的使用調(diào)節(jié)等場合。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)311.3 電阻元件 （1）導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度和電阻率成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比。 （2）導(dǎo)體的電阻與溫度有關(guān)。

14、溫度每變化1時，引起電阻的相對變化量稱為電阻的溫度系數(shù)。SLR21121RRR tt返回返回電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)321.3 電阻元件 2. 電阻元件的伏安特性 電阻的伏安特性是指電阻兩端電壓與電流之間的關(guān)系特性。 （1）歐姆定律： 流過電阻R的電流I，與電阻兩端的電壓U成正比，與電阻R成反比。 或 或RUI IRU IUR 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)331.3 電阻元件 （2）線性電阻及其伏安特性 當(dāng)通過電阻的電流或加在電阻兩端的電壓發(fā)生變化時，電阻的阻值恒定不變（R為常數(shù)），則稱該電阻為線性電阻。 線性電阻的伏安特性曲線為一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)341.3 電阻元

15、件 （3）非線性電阻及其伏安特性 若電阻與通過它的電流和加在其兩端的電壓有關(guān)，即電阻的阻值隨著電流或電壓的變化而變化，這樣的電阻叫做非線性電阻。其伏安特性曲線不是一條通過原點(diǎn)的直線 。 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)URRRU2111 URRRU2122 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)IRRRI2121 IRRRI2112 21111 RRR 電阻的并聯(lián)：電阻的并聯(lián)：電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) Rab=R1+ R6+(R2/R3)+(R4/R5)R1R2R3R4R5R6ab由由a、b端向里看，端向里看， R2和和R3，R4和和R5均連接在相同的兩點(diǎn)之間，因此是均連接在相同的兩點(diǎn)之間，因此是并聯(lián)關(guān)系，把這并聯(lián)

16、關(guān)系，把這4個電阻兩兩并聯(lián)個電阻兩兩并聯(lián)后，電路中除了后，電路中除了a、b兩點(diǎn)不再有結(jié)兩點(diǎn)不再有結(jié)點(diǎn)，所以它們的等效電阻與點(diǎn)，所以它們的等效電阻與R1和和R6相串聯(lián)。相串聯(lián)。 電阻混聯(lián)電路的等效電阻計(jì)算，電阻混聯(lián)電路的等效電阻計(jì)算，關(guān)鍵在于正確找關(guān)鍵在于正確找出電路的連接點(diǎn)出電路的連接點(diǎn)，然后分別把兩兩結(jié)點(diǎn)之間的電阻進(jìn)，然后分別把兩兩結(jié)點(diǎn)之間的電阻進(jìn)行串、并聯(lián)簡化計(jì)算，最后將簡化的等效電阻相串即行串、并聯(lián)簡化計(jì)算，最后將簡化的等效電阻相串即可求出?？汕蟪?。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)四、四、“功率功率”“電功電功”定義定義：電流通過用電器時，用電器就將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能，如熱能、光能和機(jī)械能等

17、。我們把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能叫做電流做功，簡稱電功，用字母W表示。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 電流通過用電器所做的功與用電器的端電壓、流過的電流、所用的時間和電阻有以下的關(guān)系： 電壓單位為V，電流單位為A，電阻單位為 ，時間單位為S，則電功單位就是焦耳，簡稱焦，用字母J表示。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) “功率功率”定義定義：電流在單位時間內(nèi)通過用電器所做的功稱為“功率”，用字母P表示。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 單位叫瓦特，簡稱瓦，用字母W表示。在實(shí)際工作中，常用的電功率單位還有千瓦(kW)、瓦(W)等。它們之間的關(guān)系為：1kW= 1000W電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)五、五、“電容電容”定義：定義：衡量導(dǎo)體

18、儲存電荷能力的物理量。用符號C 表示，常見的單位: 毫法（mF）、微法（uF）、納法（nF）、皮法（pF） 1pf=10-3nf=10-6uf=10-9mf=10-12f;電容的作用電容的作用:隔直流,濾波,補(bǔ)償,充放電,儲能，旁路,耦合等電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)電路符號：電路符號：與電阻串聯(lián)在與電阻串聯(lián)在電路中起到吸電路中起到吸收過電壓的作收過電壓的作用。用。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)（二）電容器元件的串聯(lián)和并聯(lián)1、電容器的串聯(lián)（1）各個電容所帶的電荷量相等。（2）幾個電容器串聯(lián)的電路，其等效電容的倒數(shù)等于串聯(lián)各電容器的電容倒數(shù)之和。 電容器串聯(lián)使用時，工作電壓等于耐壓值時，它所帶的電量也達(dá)到

19、最大電量值。u1u2u3c1c2c3qqqiiuqc+-+-+-3211111CCCC等效電容：等效電容：電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 2、電容器的并聯(lián) （1）各電容兩端所加的電壓相等。 （2）幾個電容器并聯(lián)的電路，其等效電容等于并聯(lián)各電容器的電容之和。 電容器并聯(lián)使用時，工作電壓不得超過它們中的最低額定電壓值，否則，電容器可能被擊穿。i+-u+q1-q1c1c2c3iq+-uc+-+q2-q2+q3-q3等效電容：等效電容： C=CC=C1 1+C+C2 2+C+C3 3電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)六、六、“電感電感”定義定義：電感是用絕緣導(dǎo)線繞制而成的電磁感應(yīng)元件。電感的作用作用：濾波，振蕩，儲存

20、磁能等。電感的特性特性：通直流隔交流；通低頻阻高頻。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)電感器的英文縮寫：L ,電路符號： 國際標(biāo)準(zhǔn)單位是: H(亨利),mH(毫亨),uH（微亨）,nH（納亨）；單位換算是: 1H=103m H106u H109n H；電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)原子核原子核 原子核中有質(zhì)子和中原子核中有質(zhì)子和中子，其中質(zhì)子帶正電，子，其中質(zhì)子帶正電，中子不帶電。中子不帶電。 繞原子核高速旋轉(zhuǎn)繞原子核高速旋轉(zhuǎn)的電子帶負(fù)電。的電子帶負(fù)電。自然界物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)：自然界物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)：電子電子原子核原子核 導(dǎo)體的外層電子數(shù)很少且距導(dǎo)體的外層電子數(shù)很少且距離原子核較遠(yuǎn)，因此受原子

21、核離原子核較遠(yuǎn)，因此受原子核的束縛力很弱，極易掙脫原子的束縛力很弱，極易掙脫原子核的束縛游離到空間成為自由核的束縛游離到空間成為自由電子，即導(dǎo)體的特點(diǎn)就是內(nèi)部電子，即導(dǎo)體的特點(diǎn)就是內(nèi)部具有大量的自由電子。具有大量的自由電子。原子核原子核 半導(dǎo)體的外層電子半導(dǎo)體的外層電子數(shù)一般為數(shù)一般為4個，其導(dǎo)個，其導(dǎo)電性界于導(dǎo)體和絕緣電性界于導(dǎo)體和絕緣體之間。體之間。原子核原子核 絕緣體外層電子數(shù)通常為絕緣體外層電子數(shù)通常為8個，個，且距離原子核較近，因此受到原且距離原子核較近，因此受到原子核很強(qiáng)的束縛力而無法掙脫，子核很強(qiáng)的束縛力而無法掙脫，我們把外層電子數(shù)為我們把外層電子數(shù)為8個稱為穩(wěn)個稱為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這

22、種結(jié)構(gòu)中不存在自由定結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)中不存在自由電子，因此不導(dǎo)電。電子，因此不導(dǎo)電。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 當(dāng)外界電場的作用力超過原子核對外層當(dāng)外界電場的作用力超過原子核對外層電子的束縛力時，絕緣體的外層電子同樣電子的束縛力時，絕緣體的外層電子同樣也會掙脫原子核的束縛成為自由電子，這也會掙脫原子核的束縛成為自由電子，這種現(xiàn)象我們稱為種現(xiàn)象我們稱為“絕緣擊穿絕緣擊穿”。絕緣體一。絕緣體一旦被擊穿，就會永久喪失其絕緣性能而成旦被擊穿，就會永久喪失其絕緣性能而成為導(dǎo)體。為導(dǎo)體。1、絕緣體是否在任何條件下都不導(dǎo)電、絕緣體是否在任何條件下都不導(dǎo)電？2、半導(dǎo)體有什么特殊性？、半導(dǎo)體有什么特殊性？ 半導(dǎo)體的

23、導(dǎo)電性雖然介于導(dǎo)體和絕緣體之間，但半導(dǎo)體的導(dǎo)電性雖然介于導(dǎo)體和絕緣體之間，但半導(dǎo)體在外界條件發(fā)生變化時，其導(dǎo)電能力將大大半導(dǎo)體在外界條件發(fā)生變化時，其導(dǎo)電能力將大大增強(qiáng)；若在純凈的半導(dǎo)體中摻入某些微量雜質(zhì)后，增強(qiáng)；若在純凈的半導(dǎo)體中摻入某些微量雜質(zhì)后，其導(dǎo)電能力甚至?xí)黾由先f乃至幾十萬倍，半導(dǎo)體其導(dǎo)電能力甚至?xí)黾由先f乃至幾十萬倍，半導(dǎo)體的上述特殊性，使它在電子技術(shù)中得到了極其廣泛的上述特殊性，使它在電子技術(shù)中得到了極其廣泛地應(yīng)用。地應(yīng)用。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)一個一個PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線并用管殼封裝起結(jié)加上相應(yīng)的電極引線并用管殼封裝起來，就構(gòu)成了半導(dǎo)體二極管，簡稱二極管。來，就構(gòu)成了半

24、導(dǎo)體二極管，簡稱二極管。 半導(dǎo)體二極管按其結(jié)構(gòu)不同可分為點(diǎn)接觸型半導(dǎo)體二極管按其結(jié)構(gòu)不同可分為點(diǎn)接觸型和面接觸型兩類。和面接觸型兩類。 點(diǎn)接觸型二極管點(diǎn)接觸型二極管PN結(jié)面積很小，結(jié)電容很結(jié)面積很小，結(jié)電容很小，多用于高頻檢波及脈沖數(shù)字電路中的開關(guān)小，多用于高頻檢波及脈沖數(shù)字電路中的開關(guān)元件。元件。 面接觸型二極管面接觸型二極管PN結(jié)面積大，結(jié)電容也小結(jié)面積大，結(jié)電容也小，多用在低頻整流電路中。，多用在低頻整流電路中。半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)一、二極管一、二極管電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示，在電路用符號表示。半導(dǎo)體二極管的符號半導(dǎo)體二極管的符號電工電子

25、技術(shù)電工電子技術(shù)二極管可分為整流、檢波、發(fā)光、光電、變?nèi)莸茸饔?。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 二極管按材料分為硅二極管和鍺二極管，硅二極管正向?qū)妷?.6V以上；鍺二極管正向?qū)妷?.2V以上； 二極管主要特性是單向?qū)щ娦?，也就是在正向電壓的作用下，?dǎo)通電阻很?。◣资綆装贇W）；而在反向電壓作用下導(dǎo)通電阻極大或無窮大（幾千歐到幾兆歐） 。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)-60 -40 -200.4 0.8 U /V40302010I /mA0正向特性反向特性半導(dǎo)體二極管的伏安特性曲線半導(dǎo)體二極管的伏安特性曲線外加正向電壓較小時，外電場不外加正向電壓較小時，外電場不足以克服內(nèi)電場對多子擴(kuò)散的阻足以克服內(nèi)

26、電場對多子擴(kuò)散的阻力，力，PN結(jié)仍處于截止?fàn)顟B(tài)結(jié)仍處于截止?fàn)顟B(tài) 。正向電壓大于死區(qū)電壓后，正向正向電壓大于死區(qū)電壓后，正向電流電流 隨著正向電壓增大迅速上隨著正向電壓增大迅速上升。通常死區(qū)電壓硅管約為升。通常死區(qū)電壓硅管約為0.5V，鍺管約為鍺管約為0.2V。外加反向電壓時，外加反向電壓時， PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)，反向電流結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)，反向電流 很小。很小。 反向電壓大于擊穿電壓時，反向電流急劇增加。反向電壓大于擊穿電壓時，反向電流急劇增加。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 了解二極管的參數(shù)很重要，錯誤的使用不僅能使二極管損壞，了解二極管的參數(shù)很重要，錯誤的使用不僅能使二極管損壞，甚至影響電路的正常工

27、作。甚至影響電路的正常工作。（1）最大整流電路）最大整流電路例：道岔（表示電路中）采用的整流二極管的正向電流不小于例：道岔（表示電路中）采用的整流二極管的正向電流不小于300mA 300mA ；三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)（表示電路中）采用的整流元件正向電流；三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)（表示電路中）采用的整流元件正向電流不小于不小于1A1A。（2）最高反向工作電壓）最高反向工作電壓例：道岔（表示電路中）采用的整流二極管的反向電壓不小于例：道岔（表示電路中）采用的整流二極管的反向電壓不小于500V 500V ；三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)（表示電路中）采用的整流元件反向電壓不小于；三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)（表示電路中）采用的整流元件反向電壓不小

28、于500V500V。（3）最大整流電路）最大整流電路反向電流大，說明管子的單向?qū)щ娦圆?，整流效果差，容反向電流大，說明管子的單向?qū)щ娦圆?，整流效果差，容易燒壞管子。易燒壞管子。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)（1）檢查二極管的好壞）檢查二極管的好壞使用萬用表的使用萬用表的R100擋或擋或R1K擋，用兩只表筆分別接擋，用兩只表筆分別接在二極管的兩個極上，看表的指針，然后將兩只表筆對在二極管的兩個極上，看表的指針，然后將兩只表筆對換一下，再看表指針。如果兩次測試中，表針一次指示換一下，再看表指針。如果兩次測試中，表針一次指示無窮大，一次無窮小，即存在單向?qū)щ娦裕环粗畨牧?。無窮大，一次無窮小，即存在單向?qū)щ?/p>

29、性；反之壞了。（2）判斷二極管的極性）判斷二極管的極性根據(jù)二極管正向電阻小、反向電阻大的特點(diǎn)，將萬用表撥根據(jù)二極管正向電阻小、反向電阻大的特點(diǎn)，將萬用表撥到電阻擋（到電阻擋（ R100擋或擋或R10K擋），如果二極管是好的擋），如果二極管是好的，將表筆接入二極管兩極，導(dǎo)通時，表針擺幅很大，黑表，將表筆接入二極管兩極，導(dǎo)通時，表針擺幅很大，黑表筆接的端子為二極管的陽極，紅表筆為二極管的陰極。筆接的端子為二極管的陽極，紅表筆為二極管的陰極。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)（3）晶體二極管的應(yīng)用）晶體二極管的應(yīng)用 二極管的應(yīng)用比較廣泛，它可以利用單向?qū)щ娦允墙欢O管的應(yīng)用比較廣泛，它可以利用單向?qū)щ娦允墙涣?/p>

30、電變成脈動的直流電（整流），亦可以與其他元件配合流電變成脈動的直流電（整流），亦可以與其他元件配合組成多種檢波電路。在鐵路信號設(shè)備中亦很廣泛，如道岔組成多種檢波電路。在鐵路信號設(shè)備中亦很廣泛，如道岔表示電路中的整流匣、電源屏中整流設(shè)備等。表示電路中的整流匣、電源屏中整流設(shè)備等。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型二極管，其實(shí)物圖、圖符號及伏穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型二極管，其實(shí)物圖、圖符號及伏安特性如圖所示：安特性如圖所示： 由圖可見，穩(wěn)壓管特性和普通二由圖可見，穩(wěn)壓管特性和普通二極管類似，但其極管類似，但其反向擊穿是可逆的，反向擊穿是可逆的，不會發(fā)生不會發(fā)生“熱擊穿熱擊

31、穿”，而且其反向擊，而且其反向擊穿后的特性曲線比較陡直，即穿后的特性曲線比較陡直，即反向電反向電壓基本不隨反向電流變化而變化壓基本不隨反向電流變化而變化，這這就是穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性就是穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性。 電流增量電流增量I 很大，只會引起很小的電壓變化很大，只會引起很小的電壓變化U。曲線愈陡，動態(tài)電阻曲線愈陡，動態(tài)電阻rz=U/I愈小，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能愈好愈小，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能愈好。一般地說，。一般地說，UZ為為8V左右的穩(wěn)壓管的動態(tài)電阻較小，低于這個電壓時，左右的穩(wěn)壓管的動態(tài)電阻較小，低于這個電壓時，rz隨齊納電壓的下降隨齊納電壓的下降迅速增加，使低壓穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能變差。迅速增加，使

32、低壓穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能變差。 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中一般都要加限穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中一般都要加限流電阻流電阻R，使穩(wěn)壓管電流工作在，使穩(wěn)壓管電流工作在Izmax和和Izmix的范圍內(nèi)。穩(wěn)壓管在應(yīng)用中要的范圍內(nèi)。穩(wěn)壓管在應(yīng)用中要采取適當(dāng)?shù)拇胧┫拗仆ㄟ^管子的電流采取適當(dāng)?shù)拇胧┫拗仆ㄟ^管子的電流值，以保證管子不會造成值，以保證管子不會造成熱擊穿熱擊穿。 回顧二極管的反向擊穿時特性：回顧二極管的反向擊穿時特性：當(dāng)反當(dāng)反向電壓超過擊穿電壓時，流過管子的電流向電壓超過擊穿電壓時，流過管子的電流會急劇增加。會急劇增加。 擊穿并不意味著管子一定要損壞，如擊穿并不意味著管子一定要損壞，如果我們采取

33、適當(dāng)?shù)拇胧┫拗仆ㄟ^管子的電果我們采取適當(dāng)?shù)拇胧┫拗仆ㄟ^管子的電流，就能保證管子不因過熱而燒壞。流，就能保證管子不因過熱而燒壞。 在反向擊穿狀態(tài)下，在反向擊穿狀態(tài)下，讓流過管子的電讓流過管子的電流在一定的范圍內(nèi)變化，這時管子兩端電流在一定的范圍內(nèi)變化，這時管子兩端電壓變化很小壓變化很小，利用這一點(diǎn)可以達(dá)到，利用這一點(diǎn)可以達(dá)到“穩(wěn)壓穩(wěn)壓”的效果。的效果。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)穩(wěn)壓管的主要參數(shù)：穩(wěn)壓管的主要參數(shù)：（1）穩(wěn)定電壓）穩(wěn)定電壓UZ：反向擊穿后穩(wěn)定工作的電壓。：反向擊穿后穩(wěn)定工作的電壓。（2）穩(wěn)定電流）穩(wěn)定電流IZ：工作電壓等于穩(wěn)定電壓時的電流。：工作電壓等于穩(wěn)定電壓時的電流。（3）動態(tài)電

34、阻）動態(tài)電阻rZ：穩(wěn)定工作范圍內(nèi)，管子兩端電壓的變化量與相應(yīng)電流的：穩(wěn)定工作范圍內(nèi)，管子兩端電壓的變化量與相應(yīng)電流的變化量之比。即：變化量之比。即： rZ=UZ/IZ（4）耗散功率）耗散功率PZM和最大穩(wěn)定電流和最大穩(wěn)定電流IZM。額定耗散功率額定耗散功率PZM是在穩(wěn)壓管允許是在穩(wěn)壓管允許結(jié)溫下的最大功率損耗。結(jié)溫下的最大功率損耗。IZM是指穩(wěn)壓管允許通過的最大電流。二者關(guān)系是指穩(wěn)壓管允許通過的最大電流。二者關(guān)系可寫為：可寫為： PZM=UZIZM電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)單個發(fā)光二極管實(shí)物單個發(fā)光二極管實(shí)物 發(fā)光二極管是一種能把電能直接轉(zhuǎn)換成光能的固體發(fā)光發(fā)光二極管是一種能把電能直接轉(zhuǎn)換成光能

35、的固體發(fā)光元件。發(fā)光二極管和普通二極管一樣，管芯由元件。發(fā)光二極管和普通二極管一樣，管芯由PN結(jié)構(gòu)成，具結(jié)構(gòu)成，具有單向?qū)щ娦浴Ｗ髨D所示為發(fā)光二極管的實(shí)物圖和圖符號。有單向?qū)щ娦浴Ｗ髨D所示為發(fā)光二極管的實(shí)物圖和圖符號。 發(fā)光二極管是一種發(fā)光二極管是一種功率控制器件功率控制器件，常用來作為數(shù)字電路的，常用來作為數(shù)字電路的數(shù)碼及圖形顯示的七段式或陣列式器件；單個發(fā)光二極管常數(shù)碼及圖形顯示的七段式或陣列式器件；單個發(fā)光二極管常作為電子設(shè)備通斷指示燈或快速光源以及光電耦合器中的發(fā)作為電子設(shè)備通斷指示燈或快速光源以及光電耦合器中的發(fā)光元件等。光元件等。 光電二極管也和普通二極管一樣，管芯由光電二極管也和

36、普通二極管一樣，管芯由PN結(jié)構(gòu)成，具結(jié)構(gòu)成，具有單向?qū)щ娦?。光電二極管的管殼上有一個能射入光線的有單向?qū)щ娦?。光電二極管的管殼上有一個能射入光線的“窗口窗口”，這個窗口用有機(jī)玻璃透鏡進(jìn)行封閉，入射光通過，這個窗口用有機(jī)玻璃透鏡進(jìn)行封閉，入射光通過透鏡正好射在管芯上。透鏡正好射在管芯上。 利用穩(wěn)壓管的正向壓降是不能進(jìn)行穩(wěn)壓的。利用穩(wěn)壓管的正向壓降是不能進(jìn)行穩(wěn)壓的。 因?yàn)榉€(wěn)壓管的正向特性與普通二極管相同，正因?yàn)榉€(wěn)壓管的正向特性與普通二極管相同，正向電阻非常小，工作在正向?qū)▍^(qū)時，正向電壓一向電阻非常小，工作在正向?qū)▍^(qū)時，正向電壓一般為般為0.6V左右，此電壓數(shù)值一般變化不大。左右，此電壓數(shù)值一般

37、變化不大。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 半導(dǎo)體三極管是由兩個背靠背的半導(dǎo)體三極管是由兩個背靠背的PN結(jié)構(gòu)成結(jié)構(gòu)成的。在工作過程中，兩種載流子（電子和空的。在工作過程中，兩種載流子（電子和空穴）都參與導(dǎo)電，故又稱為穴）都參與導(dǎo)電，故又稱為，簡稱晶體管或三極管。簡稱晶體管或三極管。 兩個兩個PN結(jié)，把半導(dǎo)體分成三個區(qū)域。結(jié)，把半導(dǎo)體分成三個區(qū)域。這三個區(qū)域的排列，可以是這三個區(qū)域的排列，可以是N-P-N，也可以也可以是是P-N-P。因此，三極管有兩種類型：因此，三極管有兩種類型：和和。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)集電結(jié) B發(fā)射結(jié)NPN集電區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)CCEEB集電結(jié) B發(fā)射結(jié)PNPCCEEB集電區(qū)基區(qū)發(fā)射

38、區(qū)NPN型型PNP型型箭頭方向表示發(fā)射結(jié)加正箭頭方向表示發(fā)射結(jié)加正向電壓時的電流方向向電壓時的電流方向電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 三極管功能是電流放大電流放大和開關(guān)開關(guān)作用。 三極管顧名思義具有三個電極：基極（b表示）、集電極（c表示）和發(fā)射極（e表示）。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。放大的實(shí)質(zhì)：用較小的信號去控制較大的信號。放大的實(shí)質(zhì)：用較小的信號去控制較大的信號。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)三極管各區(qū)的工作條件： 截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏；（Ub Ue、Ub Uc） 放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏： （Ub Ue、Ub Uc） 飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正

39、偏，集電結(jié)正偏。 （Ub Ue、Ub Uc） 晶閘管導(dǎo)通條件：陽極對陰極有正向電壓、門極有晶閘管導(dǎo)通條件：陽極對陰極有正向電壓、門極有觸發(fā)電流通過；觸發(fā)電流通過；（兩個條件同時具備才能導(dǎo)通）（兩個條件同時具備才能導(dǎo)通）晶閘管截止條件：陽極對陰極有反向電壓或門極電晶閘管截止條件：陽極對陰極有反向電壓或門極電流小于最小維持電流。流小于最小維持電流。（兩個條件具備一個就可關(guān)（兩個條件具備一個就可關(guān)閉）閉）電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) （1）產(chǎn)生放大作用的條件）產(chǎn)生放大作用的條件 內(nèi)部：內(nèi)部：a）發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度）發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度基區(qū)基區(qū)集電區(qū)集電區(qū) b）基區(qū)很?。┗鶇^(qū)很薄 外部：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏外部：

40、發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏NPNICIEIBRBUBBUCCRC（2）三極管內(nèi)部載流子的傳輸過）三極管內(nèi)部載流子的傳輸過程程a）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，形成發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，形成發(fā)射極電流發(fā)射極電流 iEb）電子在基區(qū)中的擴(kuò)散與復(fù)合，電子在基區(qū)中的擴(kuò)散與復(fù)合，形成基極電流形成基極電流 iBc）集電區(qū)收集擴(kuò)散過來的電子，形集電區(qū)收集擴(kuò)散過來的電子，形成集電極電流成集電極電流 iC（3）電流分配關(guān)系：）電流分配關(guān)系：iE = iC + iB 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)表明實(shí)驗(yàn)表明IC比比IB大數(shù)十至數(shù)百倍，因而有。大數(shù)十至數(shù)百倍，因而有。IB雖然很小，雖然很小，但對但對IC有控制作用，有控制作用，

41、IC隨隨IB的改變而改變，即基極電流較的改變而改變，即基極電流較小的變化可以引起集電極電流較大的變化，表明基極電流小的變化可以引起集電極電流較大的變化，表明基極電流對集電極具有小量控制大量的作用，這就是三極管的電流對集電極具有小量控制大量的作用，這就是三極管的電流放大作用。放大作用。 ICIBRBUBBUCCRCVVAmA +UCE +UBE0.4 0.8 UBE /V40302010IB /mA0UCE1V測量三極管特性的實(shí)驗(yàn)電路 三極管的輸入特性曲線輸入特性曲輸入特性曲線線與二極管類與二極管類似似電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)4321IB=003 6 9 12 UCE /V20A40A60A80

42、A100A飽和區(qū)截止區(qū)放 大 區(qū)IC /mA輸出特性曲線輸出特性曲線（1）放大區(qū)：發(fā)射極正向偏置，集電結(jié)反向偏置）放大區(qū)：發(fā)射極正向偏置，集電結(jié)反向偏置BECEBEBuuui, 0, 0BCii0, 0CBiiBCii（2）截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反向偏置，集電結(jié)反向偏置）截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反向偏置，集電結(jié)反向偏置 （3）飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)正向偏置）飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)正向偏置 此時此時 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 1、電流放大系數(shù)、電流放大系數(shù)：iC= iB2、極間反向電流、極間反向電流iCBO、iCEO：iCEO=（1+ ）iCBO3、極限參數(shù)、極限參數(shù) （1）集電極最大允許電流）集

43、電極最大允許電流 ICM： 下降到額下降到額定值定值的的2/3時所允許的最大集電極電流。時所允許的最大集電極電流。 （2）反向擊穿電壓）反向擊穿電壓U（BR）CEO：基極開路時基極開路時，集電極、發(fā)射極間的最大允許電壓。，集電極、發(fā)射極間的最大允許電壓。（3）集電極最大允許功耗）集電極最大允許功耗PCM 。 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 首先判斷三極管的基極，萬用表在歐姆擋首先判斷三極管的基極，萬用表在歐姆擋R1K，假，假設(shè)一個極是基極，黑表筆接至該管腳上，然后用另一只設(shè)一個極是基極，黑表筆接至該管腳上，然后用另一只表筆分別接另外兩只管腳，如果表的指針偏轉(zhuǎn)角度及方表筆分別接另外兩只管腳，如果表的指

44、針偏轉(zhuǎn)角度及方向基本相同，將兩只表筆對換重復(fù)上述動作，表針的偏向基本相同，將兩只表筆對換重復(fù)上述動作，表針的偏轉(zhuǎn)角度及偏轉(zhuǎn)方向還是基本相同，那么就說明開始假設(shè)轉(zhuǎn)角度及偏轉(zhuǎn)方向還是基本相同，那么就說明開始假設(shè)的管腳是基極，否則不是。其次判別三極管的類型，用的管腳是基極，否則不是。其次判別三極管的類型，用黑表筆接基極，紅表筆接另外兩個極，如果表的指針不黑表筆接基極，紅表筆接另外兩個極，如果表的指針不偏轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)角很小，說明該管是偏轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)角很小，說明該管是PNP管。如果指針偏角管。如果指針偏角均較大，說明該管是均較大，說明該管是NPN管。管。 接著判別三極管的另外兩極，假設(shè)接著判別三極管的另外兩極，

45、假設(shè)NPN管，先假定一管，先假定一個極是集電極，黑表筆接上，紅表筆接到另一極，此時將個極是集電極，黑表筆接上，紅表筆接到另一極，此時將電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 萬用表旋至歐姆擋，這時用一只電阻將基極和集電萬用表旋至歐姆擋，這時用一只電阻將基極和集電極接上，讀一下電阻值。然后將黑紅表筆對換，且將與極接上，讀一下電阻值。然后將黑紅表筆對換，且將與原假設(shè)集電極相連的電阻也與黑表筆一同對換，再讀一原假設(shè)集電極相連的電阻也與黑表筆一同對換，再讀一下電阻值，如果第一次的阻值小，則說明假設(shè)是成立的下電阻值，如果第一次的阻值小，則說明假設(shè)是成立的，反之則說明假設(shè)的集電極實(shí)際是發(fā)射極，另一極為集，反之則說明假設(shè)

46、的集電極實(shí)際是發(fā)射極，另一極為集電極。電極。主要有兩個方面的應(yīng)用：主要有兩個方面的應(yīng)用：（1）構(gòu)成放大電路，用以放大微弱的電信號。）構(gòu)成放大電路，用以放大微弱的電信號。（2）構(gòu)成開關(guān)電路，用于波形變換、電子開關(guān)、數(shù)字脈）構(gòu)成開關(guān)電路，用于波形變換、電子開關(guān)、數(shù)字脈沖技術(shù)、功率放大器和集成電路等。沖技術(shù)、功率放大器和集成電路等。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)3.3.2 是指無交流信號輸入時，電路中的電流、是指無交流信號輸入時，電路中的電流、電壓都不變的狀態(tài)，靜態(tài)時三極管各極電流和電壓都不變的狀態(tài)，靜態(tài)時三極管各極電流和電壓值稱為靜態(tài)工作點(diǎn)電壓值稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q（主要指主要指IBQ、ICQ和和UCEQ）

47、。）。靜態(tài)分析主要是確定放大電路中的靜靜態(tài)分析主要是確定放大電路中的靜態(tài)值態(tài)值IBQ、ICQ和和UCEQ。RC+UCCVRB+UCEQ+UBEQ ICQIBQBBEQCCBQRUUIBQCQIICCQCCCEQRIUU估算法估算法：耦合電容可視為開：耦合電容可視為開路。路。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)3.3.3 是指有交流信號輸入時，電路中的電流、電壓隨輸是指有交流信號輸入時，電路中的電流、電壓隨輸入信號作相應(yīng)變化的狀態(tài)。由于動態(tài)時放大電路是在直入信號作相應(yīng)變化的狀態(tài)。由于動態(tài)時放大電路是在直流電源流電源UCC和交流輸入信號和交流輸入信號ui共同作用下工作，電路中的共同作用下工作，電路中的電壓電壓

48、uCE、電流電流iB和和iC均包含兩個分量。均包含兩個分量。RsRBus+uiRL+uoVRCibic：（：（ui單獨(dú)作用下的電路）。由于電容單獨(dú)作用下的電路）。由于電容C1、C2足足夠大，容抗近似為零（相當(dāng)于短路），直流電源夠大，容抗近似為零（相當(dāng)于短路），直流電源UCC去掉去掉（短接）。（短接）。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)3.4.1 N 溝道P 型硅襯底N+N+源極 S 柵極 G 漏極 DSiO2絕緣層金屬鋁DSG襯底DSG襯底N 溝道絕緣柵型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)N 溝道耗盡型場效應(yīng)管的符號N 溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的符號電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) P 溝道N 型硅襯底P+P+源極 S 柵極 G 漏極

49、DSiO2絕緣層金屬鋁DSG襯底DSG襯底P 溝道絕緣柵型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)P 溝道耗盡型場效應(yīng)管的符號P 溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的符號：UGS=0時漏、源極之間已經(jīng)存在原始導(dǎo)電溝道。時漏、源極之間已經(jīng)存在原始導(dǎo)電溝道。：UGS=0時漏、源極之間才能形成導(dǎo)電溝道。時漏、源極之間才能形成導(dǎo)電溝道。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)無論是無論是N溝道溝道MOS管還是管還是P溝道溝道MOS管，都只有一種載流管，都只有一種載流子導(dǎo)電，均為單極型電壓控制器件。子導(dǎo)電，均為單極型電壓控制器件。MOS管的柵極電流幾乎為零，輸入電阻管的柵極電流幾乎為零，輸入電阻RGS很高很高電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)1612 8 403 6 9

50、 12 UDS/V2VUGS=0V放 大 區(qū)ID/mA(b) 漏極特性曲線4 2 0 2 4 UGS/VID/mAUGS(off)1612 8 4IDSS(a) 轉(zhuǎn)移特性曲線可變電阻區(qū)2VUDS=常數(shù)N溝道耗盡型場效應(yīng)管的特性曲線溝道耗盡型場效應(yīng)管的特性曲線耗盡型場效應(yīng)管存在原始導(dǎo)電溝道，耗盡型場效應(yīng)管存在原始導(dǎo)電溝道，UGS=0時漏、源極之時漏、源極之間就可以導(dǎo)電。這時在外加電壓間就可以導(dǎo)電。這時在外加電壓UDS作用下的漏極電流稱作用下的漏極電流稱為漏極飽和電流為漏極飽和電流IDSS。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)UGS0時溝道內(nèi)感應(yīng)出的負(fù)電荷增多，溝道加寬，溝時溝道內(nèi)感應(yīng)出的負(fù)電荷增多，溝道加寬

51、，溝道電阻減小，道電阻減小，ID增大。增大。UGS0時會產(chǎn)生垂直于襯底表面的電場。時會產(chǎn)生垂直于襯底表面的電場。N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的特性曲線溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的特性曲線電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)P型襯底與絕緣層的界面將感應(yīng)出負(fù)電荷層，型襯底與絕緣層的界面將感應(yīng)出負(fù)電荷層，UGS增增加，負(fù)電荷數(shù)量增多，積累的負(fù)電荷足夠多時，兩個加，負(fù)電荷數(shù)量增多，積累的負(fù)電荷足夠多時，兩個N+區(qū)溝通，形成導(dǎo)電溝道，漏、源極之間有區(qū)溝通，形成導(dǎo)電溝道，漏、源極之間有ID出現(xiàn)。出現(xiàn)。在一定的漏、源電壓在一定的漏、源電壓UDS下，使管子由不導(dǎo)通轉(zhuǎn)為導(dǎo)下，使管子由不導(dǎo)通轉(zhuǎn)為導(dǎo)通的臨界柵、源電壓稱為開啟電壓通的臨界柵、源

52、電壓稱為開啟電壓UGS(th)。 UGS UGS(th)時，隨時，隨UGS的增加的增加ID增增大。大。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)按場效應(yīng)管的工作情況可將漏極特性曲線分為按場效應(yīng)管的工作情況可將漏極特性曲線分為兩個區(qū)域。在虛線左邊的區(qū)域內(nèi)，漏、源電壓兩個區(qū)域。在虛線左邊的區(qū)域內(nèi)，漏、源電壓UDS相對較小，漏極電流相對較小，漏極電流ID隨隨UDS的增加而增加，的增加而增加，輸出電阻輸出電阻ro較小，且可以通過改變柵、源電壓較小，且可以通過改變柵、源電壓UGS的大小來改變輸出電阻的大小來改變輸出電阻ro的阻值，這一區(qū)域的阻值，這一區(qū)域稱為可變電阻區(qū)。在虛線右邊的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)柵、稱為可變電阻區(qū)。在虛線右邊的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)柵、源電壓源電壓UGS為常數(shù)時，漏極電流為常數(shù)時，漏極電流ID幾乎不隨漏、幾乎不隨漏、源電壓源電壓UDS的變化而變化，特性曲線趨于與橫的變化而變化，特性曲線趨于與橫軸平行，輸出電阻軸平行，輸出電阻ro很大，在柵、源電壓很大，在柵、源電壓UGS增增大時，漏極電流大時，漏極電流ID隨隨UGS線性增大，這一區(qū)域線性增大，這一區(qū)域稱為放大區(qū)。稱為放大區(qū)。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)綜上所述，場效應(yīng)管的漏極電流綜上所述，場效應(yīng)管的漏極電流ID受柵、源電壓受柵、源電壓UGS的控的控制，即制，即ID隨隨UGS的變化