三極管的特及其應(yīng)用畢業(yè)光敏電阻

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。三極管的特及其應(yīng)用畢業(yè)光敏電阻三極管的特及其應(yīng)用畢業(yè)光敏電阻江 漢 大 學(xué)JiangHan UNIVERSITY畢 業(yè) 論 文論文題目：三極管的特性及其應(yīng)用學(xué)生姓名：錢堃學(xué)生學(xué)號(hào)：201007102104專業(yè)班級(jí)：2010級(jí)光信息科學(xué)和技術(shù)學(xué)院名稱：物理和信息工程學(xué)院指導(dǎo)老師：蘭紅霞江 漢 大 學(xué)畢業(yè)論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出主要貢獻(xiàn)的

2、個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。學(xué)生簽名：錢堃日期：2014 年 4 月 25 日畢業(yè)論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本畢業(yè)論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本論文。本論文屬于1、保密 ，在 年解密后適用本授權(quán)書(shū)。2、不保密。（請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄬?duì)應(yīng)方框內(nèi)打“”）學(xué) 生簽名：錢堃日期：2014 年 4 月 25 日指導(dǎo)教師簽名：蘭紅霞日期：2014 年 4 月 25

3、 日三極管的特性及其應(yīng)用摘 要晶體管促進(jìn)并帶來(lái)了“固態(tài)革命”，進(jìn)而推動(dòng)了全球范圍內(nèi)的半導(dǎo)體電子工業(yè)。作為主要部件，它及的時(shí)候、普遍地首先在通訊工具方面得到應(yīng)用，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。由于晶體管徹底改變了電子線路的結(jié)構(gòu)，集成電路以及大規(guī)模集成電路應(yīng)運(yùn)而生，這樣制造像高速電子計(jì)算機(jī)之類的高精密裝置即變成了現(xiàn)實(shí)。主要詞：三極管；半導(dǎo)體；固態(tài)革命 Characteristics and application of triodeAbstract Transistor improve and brought "solid of revolution". And then promo

4、te the semiconductor electronics industry worldwide.As the main part, it is timely and generally applied in the first communication tools. And a great economic benefit has been produced. The transistor revolutioni has changed thoroughly the electronics circuit. Integrated circuit and large scale int

5、egrated circuit emerge as the times require. Manufacture of high precision device such as high-speed electronic computers becomes a reality. Keywords: Triode, semiconductor, solid of revolution目 錄JiangHan UNIVERSITYI緒 論1第一章.三極管的種類和結(jié)構(gòu)2第一章.三極管的種類和結(jié)構(gòu)Error! Bookmark not defined. 1.1三極管種類2 1.2三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2第三

6、章.晶體管的制造工藝2 2.1擴(kuò)散型晶體管3 2.2合金型晶體管3 2.3平面型晶體管3第三章. 三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)4 3.1 工作區(qū)域4 3.2內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律5第四章.三極管的模型6 4.1三極管的大信號(hào)模型6 4.1.1大信號(hào)模型6 4.1.2 分析方法7 4.2三極管的小信號(hào)模型7 4.2.1共射級(jí)電路8 4.2.2共基極電路8 4.2.3共集電極電路8 4.3三極管的頻率響應(yīng)電路模型（共射級(jí)電路為例）9 4.3.1密勒電容9 4.3.2三極管低頻電路分析10 4.3.3三極管低頻電路分析10第五章.三極管的應(yīng)用11 5.1一般三極管的應(yīng)用11 5.1.1差分放大電路11 5.

7、1.2功率放大器12 5.1.3穩(wěn)壓電路13 5.2特別三極管15 5.2.1光敏三極管15 5.2.2貼片三極管16 5.3三極管的特別用途16 5.3.1擴(kuò)流16 5.3.2代換16 5.3.3模擬16結(jié)語(yǔ)17參考文獻(xiàn)18致 謝19VV 緒 論（一）課題研究背景及意義晶體管是現(xiàn)代電子電路的核心元件，晶體管促進(jìn)并帶來(lái)了“固態(tài)革命”，進(jìn)而推動(dòng)了全球范圍內(nèi)的半導(dǎo)體電子工業(yè)。作為主要部件，它及的時(shí)候、普遍地首先在通訊工具方面得到應(yīng)用，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。由于晶體管徹底改變了電子線路的結(jié)構(gòu)，集成電路以及大規(guī)模集成電路應(yīng)運(yùn)而生，這樣制造像高速電子計(jì)算機(jī)之類的高精密裝置即變成了現(xiàn)實(shí)。 我們生活中所接

8、觸的一些電子產(chǎn)品，例如：電視，手機(jī)，電腦里面都含有一些三極管，我們可以通過(guò)對(duì)三極管的研究，來(lái)弄清楚這些生活中接觸到得電子產(chǎn)品在電路組成上的一些特性，我們也可以通過(guò)對(duì)三極管的研究來(lái)了解如何避免錯(cuò)誤使用導(dǎo)致這些電子產(chǎn)品的損壞以及繼承前人的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)來(lái)研究更加具有經(jīng)濟(jì)效益的三極管。（二）研究現(xiàn)狀我國(guó)是當(dāng)今世界最大的發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)的三極管制作工藝已經(jīng)走在世界的領(lǐng)先水平。并且我國(guó)有制造三極管的種類的數(shù)量在世界上也是首屈一指的。只有把握的時(shí)候代的契機(jī)，才能實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，三極管作為電子電路中的基本元器件，同的時(shí)候也涉及到很多有關(guān)半導(dǎo)體物理里面的知識(shí)。所以對(duì)于研究三極管的一些特性，以及三

9、極管自身的一些應(yīng)用，也是很有必要的。（三）研究思路 通過(guò)查閱收集相關(guān)的資料以及試驗(yàn)相結(jié)合，了解目前三極管的一些特性及其應(yīng)用的一些情況和三極管在現(xiàn)代社會(huì)中的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)三極管的特性及其應(yīng)用再進(jìn)行一些分析。（四）研究方法1.文獻(xiàn)資料法：通過(guò)查閱和收集關(guān)于三極管應(yīng)用及發(fā)展相關(guān)的文獻(xiàn)材料。2.進(jìn)行一些理論性的試驗(yàn)：在物理試驗(yàn)室里面對(duì)測(cè)試三極管的一些特性3.數(shù)理統(tǒng)計(jì)法：對(duì)獲得的材料進(jìn)行整理。 第一章.三極管的種類和結(jié)構(gòu) 三極管的結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)結(jié)區(qū)和三個(gè)引腳所組成：發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間構(gòu)成的PN結(jié)被稱之為發(fā)射結(jié),而集電區(qū)和基區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)被稱之為集電結(jié),三條引線分別被稱之為發(fā)射極e、基極b和集電極。1.1三極管

10、的種類1.按材質(zhì)分類: Si管、Ge管2.按結(jié)構(gòu)分類: NPN 、 PNP。3.按功能分類: 開(kāi)關(guān)管、功率管、達(dá)林頓管、光敏管等. 4. 按功率分類：小功率管、中功率管、大功率管5.按工作頻率分類：低頻管、高頻管、超頻管6.按結(jié)構(gòu)工藝分類：合金管、平面管7.按安裝方式分類:插件三極管、貼片三極管 圖1.1.1晶體三極管 由于在我們現(xiàn)實(shí)生活中，NPN三極管所使用的頻率大大的超過(guò)了PNP三極管，所以，在本文中，我們所探討的三極管類型主要是按照NPN來(lái)研究的。后文所出現(xiàn)的三極管，如果沒(méi)有特別說(shuō)明，均認(rèn)為是NPN型。1.2三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.三極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1) 基區(qū)十分的薄，且摻雜濃度低；(2)

11、發(fā)射區(qū)摻雜濃度要比基區(qū)以及集電區(qū)高得多；(3) 集電結(jié)的結(jié)面積比發(fā)射結(jié)大。2三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 圖1.2.1三極管的內(nèi)部機(jī)構(gòu)以及符號(hào)（左邊為NPN型，右邊衛(wèi)PNP型） 第二章.晶體管的制造工藝2.1擴(kuò)散型晶體管 在高溫的P型雜質(zhì)氣體中，而加熱N型Ge或者Si的單晶片，從而使得單晶片的一面變成P型，應(yīng)用此種方法制成的PN結(jié)。因?yàn)镻N結(jié)正向電壓的壓降比較小，所以應(yīng)用于大電流整流。最近一段的時(shí)候間內(nèi)，使用大電流整流器的主流已由Si合金型轉(zhuǎn)移到Si擴(kuò)散型。2.2合金型晶體管 在N型Ge或Si的單晶片上，通過(guò)合金銦、鋁等金屬的方法制作PN結(jié)而構(gòu)成的。正向電壓的壓降小，適于大電流整流。因?yàn)槠銹N結(jié)反向

12、的時(shí)候靜電容量大，所以不適于高頻檢波和高頻整流。2.3平面型晶體管在半導(dǎo)體單晶片（主要地是N型Si單晶片）上，擴(kuò)散P型雜質(zhì)，利用Si片表面氧化膜的屏蔽作用，在N型Si單晶片上僅選擇性地?cái)U(kuò)散一部分而構(gòu)成的PN結(jié)。因?yàn)榇?，不需要為調(diào)整PN結(jié)面積的藥品腐蝕作用。由于半導(dǎo)體表面被制作得平整，所以得名。并且，PN結(jié)合的表面，因?yàn)楸谎趸じ采w，所以公認(rèn)為是穩(wěn)定性好和壽命長(zhǎng)的類型。最初，對(duì)于被使用的半導(dǎo)體材料是采用外延法構(gòu)成的，所以又把平面型稱為外延平面型。對(duì)平面型二極管而言，似乎使用于大電流整流用的型號(hào)很少，而作小電流開(kāi)關(guān)用的型號(hào)則很多。 第三章. 三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)3.1工作區(qū)域 三個(gè)工作區(qū)域分別為

13、：截止區(qū)，放大區(qū)，飽和區(qū)1 截止區(qū)：三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)發(fā)射結(jié)電壓Ube小于0.60.7V的導(dǎo)通電壓，發(fā)射結(jié)沒(méi)有導(dǎo)通集電結(jié)處于反向偏置，沒(méi)有放大作用。2 放大區(qū)：三極管的發(fā)射極加正向電壓（Ge管約為0.3V，Si管約為0.7V），集電極加反向電壓導(dǎo)通后，Ib控制Ic，Ic和Ib近似于線性關(guān)系，在基極加上一個(gè)小信號(hào)電流，引起集電極大的信號(hào)電流輸出。3 飽和區(qū)：當(dāng)三極管的集電結(jié)電流IC增大到一定程度的時(shí)候，再增大Ib，Ic也不會(huì)增大，超出了放大區(qū)，進(jìn)入了飽和區(qū)。飽和的時(shí)候，Ic最大，集電極和發(fā)射之間的內(nèi)阻最小，電壓Uce只有0.1V0.3V，Uce<Ube（Si管0.3V，Ge管0.1V

14、），發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正向電壓。三極管沒(méi)有放大作用，集電極和發(fā)射極相當(dāng)于短路，常和截止配合于開(kāi)關(guān)電路。飽和的時(shí)候開(kāi)關(guān)通路；截止的時(shí)候，開(kāi)關(guān)斷路參見(jiàn)三極管工作原理。圖3.1.1三極管工作區(qū)域的伏安特性曲線 PS：而如何區(qū)分這三個(gè)區(qū)域，我們不僅可以從上面的伏安特性曲線中得出，還可以從2個(gè)結(jié)區(qū)上面來(lái)看，有如下規(guī)則：1. 當(dāng)發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置，該三極管即工作在放大狀態(tài)； 2當(dāng)其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都是正向偏置的時(shí)候，該三極管即工作在飽和狀態(tài)； 3當(dāng)其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都是反向偏置的時(shí)候，該三極管即工作在截止?fàn)顟B(tài)。3.2內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.電流分配關(guān)系 圖3.2.1三極管內(nèi)部電流分配關(guān)系示意圖

15、2.  載流子在基區(qū)中擴(kuò)散和復(fù)合的過(guò)程  由發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電子載流子，其濃度從發(fā)射結(jié)邊緣到集電結(jié)邊緣是逐漸遞減的，即構(gòu)成了一定的濃度梯度，因?yàn)槎?，電子便不斷地向集電結(jié)方向擴(kuò)散。由于基區(qū)寬度制作得很小，且摻雜濃度也很低，從而大大地減小了復(fù)合的機(jī)會(huì)，使注入基區(qū)的95以上的電子載流子都能到達(dá)集電結(jié)。所以基區(qū)中是以擴(kuò)散電流為主的，且擴(kuò)散和復(fù)合的比例決定了三極管的電流放大能力。3. 集電區(qū)收集載流子的過(guò)程 集電結(jié)外加較大的反向電壓，使結(jié)內(nèi)電場(chǎng)很強(qiáng)，基區(qū)中擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣的電子，受強(qiáng)電場(chǎng)的作用，迅速漂移越過(guò)集電結(jié)而進(jìn)入集電區(qū)，構(gòu)成集電極電流Inc。另一方面，集電結(jié)兩邊的少數(shù)

16、載流子，也要經(jīng)過(guò)集電結(jié)漂移，在c，b之間構(gòu)成所謂反向飽和電流ICBO，不過(guò)，ICBO一般很小，而集電極電流： INC +ICBO INC GS0105 同的時(shí)候基極電流： IB = IPB +IE -ICBOIPB - ICBO GS0106 反向飽和電流ICBO和發(fā)射區(qū)無(wú)關(guān)，對(duì)放大作用無(wú)貢獻(xiàn)，但是它是溫度的函數(shù)，是管子工作不穩(wěn)定的主要因?yàn)樗?。制造的時(shí)候，總是盡量設(shè)法減小它。 第四章.三極管模型4.1三極管的大信號(hào)模型4.1.1大信號(hào)模型（以共射級(jí)為例） 圖4.1.1共射級(jí)大信號(hào)模型（放大區(qū)）圖4.1.2截止區(qū)模型圖4.1.3飽和區(qū)模型4.1.2分析方法

17、存在兩種分析方法，一種是圖解法，一種是等效計(jì)算法。因?yàn)閳D解法在任何情況下都可以使用，不具有這個(gè)模型的獨(dú)特性，所以此處，我們暫的時(shí)候不談圖解法。我們主要談一下等效計(jì)算法。大信號(hào)模型等效計(jì)算法：由上圖可以表示出大信號(hào)等效模型，BE結(jié)等效成正偏的二極管，集電結(jié)等效成受控電流源，基極和集電極的電流分別由下面的式子表示：我們?cè)诮品治鲋?，也可以把BE結(jié)的電壓看做常量來(lái)進(jìn)行分析。PS：如果分析的是PNP管。則大模型等效電路中，電流表達(dá)式和NPN管相同，只是所加的電壓極性和電流的方向不同罷了。4.2三極管的小信號(hào)模型 由于三極管的小信號(hào)分析方法除了等效電路圖不同以外，其他的都大致相同，所以分析方法僅詳細(xì)描述

18、共射級(jí)電路。后面的共基極和共集電極電路均只做出相對(duì)應(yīng)的小信號(hào)模型。小信號(hào)模型需知：電路中電容均可視為導(dǎo)線（即短路）。4.2.1共射極電路 圖4.2.1共發(fā)射極電路（左邊為實(shí)際電路，右邊為等效電路） 計(jì)算方法以及分析的步驟： 1畫(huà)出實(shí)際電路的小信號(hào)等效電路圖 2先求出靜態(tài)工作電壓和電流Ibq，Icq，Ieq，Vbq，Vcq，Veq。所利用的方法是將電容等效為開(kāi)路，而認(rèn)為三極管的Vbe為一個(gè)常數(shù)（一般Si管0.7v） 3. 再計(jì)算出Rbe。Rbe=26mv/Ieq。 4. 再計(jì)算出電壓放大倍率以及輸入輸出電阻。其中放大倍率A=-Rl/Rbe。4.2.2共基極電路圖4.2.2共基極放大電路（左為實(shí)際

19、電路，右為等效電路）4.2.3共集電極電路 圖4.2.3共集電極放大電路（左為實(shí)際電路，右為等效電路）4.2.4小結(jié)：用一張圖表總結(jié)下以上三個(gè)組態(tài)的特性。 圖4.2.4放大電路三種組態(tài)的主要性能4.3三極管的低頻和高頻的時(shí)候的小信號(hào)等效電路模型（共射級(jí)電路為例） 4.3.1密勒電容 定義：跨接在放大器（放大工作的器件或者電路）的輸出端和輸入端之間的電容。密勒電容對(duì)于器件或者電路的頻率特性的影響即稱為密勒效應(yīng)。密勒電容對(duì)BJT的影響：在共射組態(tài)中，集電結(jié)電容勢(shì)壘電容正好是密勒電容，所以共射組態(tài)的工作頻率較低。而在共基極組態(tài)中，集電結(jié)和發(fā)射結(jié)的勢(shì)壘電容都不是密勒電容，所以共基組態(tài)的頻率特性較好，工

20、作頻率高、頻帶寬。因?yàn)榇?，把共射和共基組態(tài)結(jié)合起來(lái)，即可既提高了增益(共射的作用)，又改善了頻率特性（共基的作用）。對(duì)于由共集電極和共射組態(tài)構(gòu)成的達(dá)林頓管，情況和共射組態(tài)相同，所以頻率特性較差。而對(duì)于共射-共集電極復(fù)合管，因?yàn)槿サ袅嗣芾针娙荩灶l率特性較好。4.3.2三極管低頻電路分析 圖4.3.1低頻小信號(hào)等效電路圖 相對(duì)應(yīng)的頻率計(jì)算公式以及放大率：而對(duì)于低頻截止頻率來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)要取f中更高的一個(gè)才行。4.3.3三極管高頻電路分析 圖4.3.2高頻小信號(hào)等效電路相對(duì)應(yīng)的頻率計(jì)算公式以及放大率：其中高頻截止頻率 第五章.三極管的應(yīng)用5.1普通三極管的應(yīng)用5.1.1差分放大電路差分放大電路是利用

21、電路參數(shù)的對(duì)稱性和負(fù)反饋?zhàn)饔?，起到穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，從而使得放大差模信號(hào)抑制共模信號(hào)為顯著特征，廣泛應(yīng)用于各種直接耦合電路和測(cè)量電路的輸入級(jí)。但是總體來(lái)說(shuō)差分放大電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分析繁瑣，尤其是其對(duì)差模輸入和共模輸入信號(hào)有不同的分析方法，十分難以理解，因?yàn)槎恢笔悄M電子技術(shù)中的難點(diǎn)。(一）差分放大電路：按輸入輸出方式分：1. 有雙端輸入雙端輸出雙端輸入單端輸出單端輸入雙端輸出單端輸入單端輸出2. 按共模負(fù)反饋的形式分：有典型電路射極帶恒流源的電路圖5.1.1差分放大電路(二）差分放大器的作用：差分放大電路是典型的直流放大電路基本形式，是運(yùn)算放大器的前級(jí)電路，主要的特點(diǎn)是具有抑制零點(diǎn)漂移作用，是放

22、大直流信號(hào)和緩慢變化信號(hào)的電路。 (三）差分放大器的缺點(diǎn)：差分放大器沒(méi)有檢波和鑒相功能。這兩項(xiàng)功能需要由另外的電路實(shí)現(xiàn)。5.1.2功率放大器 (一）功率放大器的定義：功率放大器，簡(jiǎn)稱“功放”。很多情況下主機(jī)的額定輸出功率不能去帶動(dòng)整個(gè)音響系統(tǒng)的任務(wù)，這的時(shí)候即需要在主機(jī)和播放設(shè)備之間加裝功率放大器去補(bǔ)充所需的功率缺口，而功率放大器在整個(gè)音響系統(tǒng)中起到了“組織、協(xié)調(diào)”的樞紐作用，在某種程度上主宰著整個(gè)系統(tǒng)能否提供優(yōu)良的音質(zhì)輸出。 (二）功率放大器的分類：1按適用范圍可分為家用功放、專業(yè)功放；按用途可分為高保真(HI-FI)功放、AV功放；2按結(jié)構(gòu)拼接形式可分為前置放大器、純后級(jí)功放、合并式功放；

23、3.按其所用的元器件分可為電子管功放（膽機(jī)）、晶體管功放（石機(jī)）、膽石混合功放，其中晶體管功放又分為雙極型晶體管功放、場(chǎng)效應(yīng)管(FET)功放和集成電路lC組成的功放；4.按放大的信號(hào)形式分為模擬功放和數(shù)字(D類)功放；5.按輸出級(jí)的工作狀態(tài)可分為甲(A)類功放、乙(B)類功放、甲乙(AB)類功放、C類功放、D類功放（數(shù)字功放）等。6.功放還可按后級(jí)電路結(jié)構(gòu)，分為OTL電路、OCL電路、BTL電路功放、直流伺服電路。 (三）功率放大器的原理：利用三極管的電流控制作用將電源的功率轉(zhuǎn)換為按照輸入信號(hào)變化的電流。因?yàn)槁曇羰遣煌穹筒煌l率的波，即交流信號(hào)電流，三極管的集電極電流永遠(yuǎn)是基極電流的倍，是

24、三極管的交流放大倍數(shù)，應(yīng)用這一點(diǎn)，如若將小信號(hào)注入基極，則集電極流過(guò)的電流會(huì)等于基極電流的倍，然后將這個(gè)信號(hào)用隔直電容隔離出來(lái)，即得到了電流是原先的倍的大信號(hào)，這種現(xiàn)象成為三極管的放大作用。經(jīng)過(guò)不斷的電流及電壓放大，即完成了相對(duì)應(yīng)的功率放大。圖5.1.2功率放大器基本單元 求解思路：首先三極管作為功率放大器的一個(gè)基本單元，起著主要的作用，而此的時(shí)候兩個(gè)三極管并非是工作在小信號(hào)情況下，顧無(wú)法利用小信號(hào)等效電路進(jìn)行分析。所以此的時(shí)候如果要分析的話，必須采用圖解法進(jìn)行分析，這樣可以簡(jiǎn)潔的計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的功率放大倍率。兩個(gè)三極管基極所連的兩個(gè)二極管和一個(gè)電阻是使這兩個(gè)三極管的基極間有一個(gè)穩(wěn)定的電勢(shì)差，使

25、通電之后兩個(gè)三極管處于微導(dǎo)通的狀態(tài)。然后再由Vdd的電壓值可以求出V0的值是多少。5.1.3穩(wěn)壓電路（以常見(jiàn)的串聯(lián)穩(wěn)壓電路為例子）（一）穩(wěn)壓原理圖 圖5.1.3串聯(lián)式穩(wěn)壓電路 （二）穩(wěn)壓原理：當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)（或負(fù)載電阻的變化）使輸出電壓UO上升的時(shí)候，取樣電壓UN增大，由于穩(wěn)壓管的電壓UZ不變，運(yùn)放的輸入電壓UNP(=UN-UP=UN-UZ)增大，使A的輸出減?。凑{(diào)整管的基極電位降低），而使調(diào)整管T的c-e壓降低增大，從而調(diào)節(jié)輸出電壓UO（=UI-Uce）減小。使輸出電壓得到穩(wěn)定。 （三）調(diào)整管的選擇（即三極管的選擇）： 在串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管是核心元件，它的安全工作是電路正常工作的保證

26、。調(diào)整管一般為大功率管，因?yàn)槎x用原則和功率放大電路中的功放管相同，主要考慮其極限參數(shù)ICM、U（BR）CEO和PCM。1.ICM的選取 調(diào)整管中流過(guò)的最大集電極電流：ICmax=ILmax+I R1 其中ILmax為負(fù)載電流最大額定值，IR1為取樣、比較放大和基準(zhǔn)環(huán)節(jié)所消耗的電流，通常R1上的電流可忽略，所以ICM>ILmax 2.擊穿電壓的選取 當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)±10%的時(shí)候，穩(wěn)壓電路輸入電壓UI到最大值UImax，同的時(shí)候輸出電壓又最低的時(shí)候，調(diào)整管承受的管壓降最大，所以要求調(diào)整管擊穿電壓： U（BR）CEO

27、60;>UImax -UOmin 3.功率PCM的選取 調(diào)整管可能承受的最大集電極功耗： PCmax=UCEmax ICmax=（UImax -UOmin）ICmax 其中UImax是考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)±10%的時(shí)候，穩(wěn)壓電路輸入電壓的最大值，UOmin是輸出電壓的最小額定值。所以要求： PCM >(UImax -UOmin)´Ilmax5.2特別三極管 5.2.1光敏三極管 一）光敏三極管和普通三極管的差異：光敏三極管和普通三極管相比起來(lái)，也有電流放大作用，區(qū)別

28、只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制，同的時(shí)候也受光輻射的控制。 二）光敏三極管的優(yōu)越性：當(dāng)具有光敏特性的PN結(jié)受光輻射的時(shí)候，構(gòu)成光電流，由此產(chǎn)生的光生電流會(huì)由基極進(jìn)入發(fā)射極，從而在集電極回路中可以得到一個(gè)放大了相當(dāng)于倍的信號(hào)電流。由不同材料制成的光敏三極管是具有不同的光譜特性，和光敏二極管相比，具有很大的光電流放大作用，即很高的靈敏度。 三）光敏三極管的作用： 1.測(cè)量光的亮度：例如安裝一個(gè)控制電路，當(dāng)太陽(yáng)升起的時(shí)候，由于亮度達(dá)到一定程度的時(shí)候，所有日光燈管當(dāng)無(wú)法正常啟動(dòng)，這即要利用到光敏三極管。 2.光電隔離：光敏三極管也起到傳輸信號(hào)的作用，光電隔離器以光為媒介傳輸電信號(hào)。他對(duì)于

29、輸入和輸出信號(hào)具有優(yōu)良的隔離性。而且其還能夠完成電-光-電的轉(zhuǎn)換。 3.非接觸測(cè)量轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)矩傳感器在旋轉(zhuǎn)軸上需要安裝著60條齒縫的測(cè)速輪，在傳感器的外殼上安裝一只由發(fā)光二極管以及光敏三極管所組成的槽型光電開(kāi)關(guān)架，測(cè)速輪的每一個(gè)齒將發(fā)光二極管的光線所遮擋住的時(shí)候，光敏三極管即可以輸出一個(gè)高電平，當(dāng)光線經(jīng)過(guò)齒縫而射到光敏管的窗口的時(shí)候，光敏管即給輸出一個(gè)低電平，旋轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)一圈可得到60個(gè)脈沖，由此，每秒鐘檢測(cè)到的脈沖數(shù)恰好等于每分鐘的轉(zhuǎn)速值。5.2.2貼片三極管作用：貼片三極管的基本作用是放大，它也可以把微弱的電信號(hào)變成一定強(qiáng)度的信號(hào)，并且這種轉(zhuǎn)化是遵循能量守恒的。而且貼片三極管在非放大區(qū)工作的時(shí)候還可以當(dāng)做開(kāi)關(guān)來(lái)使用。5.3三極管的特別用途 5.3.1擴(kuò)流把一只小功率可控Si和一只大功率三極管組合，即可得到一只大功率可控Si，其最大輸出電流由大功率三極管的特性決定。 圖5.3.1擴(kuò)流方法5.3.2代換 兩只三極管串聯(lián)可直接替代調(diào)光臺(tái)燈中的雙向觸發(fā)二極管；三極管可替代8V左右的穩(wěn)壓管。三極管可替代30V左右的穩(wěn)壓管。以上應(yīng)用的時(shí)候，三極管的基極均不使用。5.3.3模