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/零器件的認(rèn)識(shí)電阻器電阻器(簡(jiǎn)稱電阻)是利用金屬或非金屬材料具有電阻特性制成的便於使用安裝的電子零件,符號(hào):R。單位:歐姆(Ω)、千歐(KΩ)、兆歐(MΩ).1MΩ=103KΩ=106Ω電阻的用途:阻礙電流的通過(guò),按在電氣裝置中的作用大致可歸納為降壓,限流,分壓及向各種電子零件提供必要的工作條件(電壓或電流)等幾種功能.電阻的種類:按結(jié)構(gòu)分:有固定電阻,半可調(diào)電阻器兩種;按所用的材料主要可分為:碳膜電阻,金屬膜電阻,金屬氧化膜電阻,線繞電阻。按用途可分為:普通電阻,熱敏電阻,壓敏電阻(過(guò)壓保護(hù)器),濕敏電阻,熔斷電阻.電阻的標(biāo)稱符號(hào):以下為各種電阻的文字符號(hào)及電路符號(hào):名稱文字符號(hào)電路符號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公司P/N。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公司圖紙1。碳膜電阻RTRC2.金屬膜電阻RJRM3。金屬氧化膜電阻RYRO4.線繞電阻RXRD5.熱敏電阻RONTC(HN)6.壓敏電阻(過(guò)壓保護(hù)器)R/VR/VDRZNR(VS)7。熔斷電阻RNRF主要技術(shù)參數(shù):電阻的主要技術(shù)參數(shù)有:標(biāo)稱值,阻值誤差和額定功率;電阻的阻值表示法有三種:。色環(huán),.?dāng)?shù)碼式,.直讀式..色環(huán):顏色第一環(huán),二環(huán)或三環(huán)表示有效數(shù)值第三環(huán)或第四環(huán)表示×10n誤差黑0100+/-1%棕1101+/—2%紅2102+/—3%橙3103+/-4%黃4104/綠5105+/-0.5%蘭6106+/—0.2%紫7107+/—0。1%灰8108/白9109/金/10—1+/—5%銀/10-2+/-10%無(wú)色//+/—20%注:色環(huán)電阻的額定功率大小與電阻的外徑成正比,由於各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的電阻外徑是不統(tǒng)一的,因此,這里將不予羅列。例如:表:47×10—1+/—5% ? ??表:255×102+/-4% =4.7Ω+/-5%? ? ? =25.5KΩ+/-4%。數(shù)碼式:例如:A、3Ω3? 表示阻值為:3。3ΩB、4K7? 表示阻值為:4.7KΩC、R10 ?表示阻值為:0。1Ω471D、471第二位數(shù) ?10n ? ?表示阻值為:47×10n=470Ω第二位數(shù)第一位數(shù)第一位數(shù)注:在數(shù)字表示法阻值後緊跟的英文字母表示誤差: G=+/—2% ? ? S=+/-2%?J=+/—5% ??? F=+/—5%。直讀式:????? ?? 表示:阻值為:240Ω? 誤差為:+/-5% ? ? ?? 額定功率為2W.歐姆定律:VIVIR= ? V:電壓,單位:伏特(V) ?I:電流,單位:安培(A)??? R:電阻,單位:歐姆(Ω)歐姆定律說(shuō)明了電壓,電流和電阻三者之間的關(guān)系,用電路圖形表示為:電阻電路:節(jié)點(diǎn)定律:所有流入同一節(jié)點(diǎn)的電流等於流出這一節(jié)點(diǎn)的電流之和,如圖示:串聯(lián)電路:兩個(gè)或兩個(gè)以上的相同零件直接串接在一起組成的電路即為串聯(lián)電路..圖示6。3為一個(gè)串聯(lián)電阻電路;。串聯(lián)電阻電路阻值的計(jì)算:由上圖可知:V1+V2=VVVI根據(jù)歐姆定律:R=可得出:V=I?R,V1=I1?R1,,V2=I2?R2,即:I?R=I1?R1,據(jù)節(jié)點(diǎn)定律可知:I=I1=I2即:I.R=I。R1+I.R2,那麼串聯(lián)電路的總阻抗即為:R=R1+R2并聯(lián)電路:兩個(gè)或兩個(gè)以相同的零件并接在一起組成的電路為并聯(lián)電路。。圖示6.4為一個(gè)并聯(lián)電阻電路.。并聯(lián)電阻電路阻值的計(jì)算:由上圖可知加在R1,R2兩端的電壓等於電源電壓。即:V=V1=V2V2R2VRVV2R2VRV1R1據(jù)歐姆定律可得:I= ,I1=??,I2= ?,,V2RV2R2V1R1VR則: =? +??。又因:V=V1=V2。1R111R11R1R2? = ?+? ?RR1。R2R1+R2 ?R=? ?=R1//R2串并聯(lián)電路(混聯(lián)電路),同一電路中即包含串聯(lián)電路,又包含并聯(lián)電路的電路叫混聯(lián)電路。.圖示6。5為一電阻混聯(lián)電路;.混聯(lián)電路阻值的計(jì)算:?由圖示6.5可知R2與R3組成一個(gè)并聯(lián)電路,如果用一個(gè)電阻R23表示并聯(lián)電路的阻值時(shí),則上圖電路可化簡(jiǎn)為:由化簡(jiǎn)後的電路6。6可得,整個(gè)混聯(lián)電路的阻值為:R=R1+R23=R1+R2//R3R2R1R2R1。圖示6.7為一電阻分壓電路;.電阻分壓電路的輸出電壓計(jì)算:由圖示6.7可知:V0=V1Vi=V1+V2;V2=Vi—V1ViR即V0=Vi-V1;又I=I1=IViRViR1+R2則V0=VViR1+R2Vi-RVi-R1R1+R2那麼:V0=Vi—? ?R1R1R1+R2=Vi(1-??)RR2R1+R2=Vi.電容器電容器(簡(jiǎn)稱電容)是由兩個(gè)金屬電極間夾一層絕緣體(又稱電介質(zhì))所構(gòu)成,具有阻直流通交流的特點(diǎn),常用於隔離直流電壓、濾除交流信號(hào)、信號(hào)調(diào)諧等方面,電容的符號(hào)”C”.單位:法拉(F),毫法(mF),微法(uF),納法(nF),皮法(PF).由於法拉單位太大,通常都用微法,皮法表示。1F=103mF=106uF=109nF=1012pF。電容的種類:1。按結(jié)構(gòu)? 固定電容 ?可變電容 ?? 微調(diào)(或半可調(diào))電容2。按電介質(zhì)? 陶瓷電容? ?金屬膜電容??? 滌淪電容 ? 獨(dú)石電容?? ?電解電容電容的標(biāo)稱符號(hào):以下為各種電容的文字符號(hào)和圖形符號(hào)名稱文字符號(hào)電路符號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公司P/N國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公司圖紙1。陶瓷電容CC,CTCC2。金屬膜電容CJCM3.滌淪電容CLCL4。獨(dú)石電容CC4,CT4CO5.電解電容CD(鋁),CA(鉭)CE三、電容的主要技術(shù)參數(shù):固定電容的主要技術(shù)參數(shù)有:電容量,額定直流工作電壓和電容量允許誤差等。電容量:是指加上電壓後它貯存電荷的大小。電容量的表示法有三種:.色環(huán)式,.數(shù)碼式,.直讀式..色環(huán):顏色第一,二環(huán)表示有效數(shù)值第三環(huán)表×10n第四環(huán)誤差第五環(huán)表溫度系數(shù)黑0100+/—20%CH棕1101Y紅2102橙3103黃4104RH綠5105蘭6106紫7107UJ灰8108+/-30%X白9109+80/-20%SL金//+/—5%銀/10-1+/-10%B無(wú)色/10—2注:a.讀數(shù)法則與電阻色環(huán)相同;?b.第一環(huán)顏色寬度約為其它環(huán)的1.5倍。 c.電容本身的顏色表示其耐壓值.?深綠/黃綠色:50VDC 粉紅色:12,16,25VDC。.數(shù)碼式:誤差a。? ? ?10?3?M?? 表:10×103+/—20%誤差×10n ?? ? ?? =10nF+/-20%×10n數(shù)值數(shù)值b.3n3 ?表:3.3nF ? ?3u3 表:3.3uFP1或P10表:0.1PF ??u33或R33表:0。33uF。c.誤差:字母BCDFGJKLMYZ誤差+/—0。1PF+/-0。25PF+/—0.5PF+/—1%+/-2%+/-5%+/-10%+/-15%+/—20%+50/—20%+80/-20%d.直流耐壓:(VDC)字符OGOLOJIAICIEIVIHIJIK耐壓45.56.310162535506380字符2A2Q2B2C2Z2D2P2E2F2V耐壓100110125160180200220250315350字符2G2W耐壓400450。直讀式:即零器件的值可直接從零器件表面讀取. ??表:容量:100uF???? ? 直流耐壓:35V?? ? ??承受最高溫度:+85℃其它:1。電解電容是一種有確定的極性電容,圖示長(zhǎng)腳為正極,短腳為負(fù)極,表面帶“”符號(hào)所對(duì)正的管腳為負(fù)極。2.瓷介電容的外層涂有各種保護(hù)漆,漆的顏色表示電容的溫度系數(shù):顏色含義顏色含義藍(lán)色/灰色正溫度系數(shù)(溫度升高,容量增大)黑色負(fù)溫度系數(shù)最小其它顏色負(fù)溫度系數(shù)(溫度升高,容量減小)淺綠色負(fù)溫度系數(shù)最大電容器的容抗特性:電容器對(duì)交流信號(hào)的阻礙特性為容抗特性,電容器的容抗與電容器的容量和通過(guò)電容器交流信號(hào)的頻率f成反比.1212πfcXC=? ?f———交流信號(hào)的頻率? ??C

—--電容器的容量電容器充放電原理:QCQC。電容兩端的電壓V=?

Q----電容器內(nèi)部的電荷量;

C—-——電容的容量。即:電容兩端的電壓與電容器內(nèi)部的電荷量成正比,與電容的容量成反比。SW.右圖a為電容器充放電原理圖。SW?

其工作原理為:當(dāng)開(kāi)關(guān)SW剛接”1”時(shí),由於電容具有兩端電壓不能突變的特性,因此,C1兩端的電壓為0,C1無(wú)電荷,電壓全部加於電阻R1上,此時(shí)電路中電流I1最大,I1流經(jīng)C1,開(kāi)始對(duì)C1充電,C1有電荷,即C1兩端開(kāi)始有電壓,R1兩端的壓降下降,I1開(kāi)始降低,C1兩端的電荷不斷積聚上升,C1兩端電壓開(kāi)始按圖(b)所示曲線上升,當(dāng)充電電流I1下降至0時(shí),充電結(jié)束,C1兩端的電壓等於電源電壓E.當(dāng)開(kāi)關(guān)SW接至”2”時(shí),電容C1與電阻R2形成一個(gè)放電回路,C1開(kāi)始放電,其原理與充電一樣,這里不再詳述.電容電路:。電容的串聯(lián)電路:圖4.5.1(a)是電容C1、C2的串聯(lián)電路,若將電容的容抗用電阻的形式來(lái)等效,則可以畫(huà)成圖4。5。1(b)的等效電路形式.電容串聯(lián)電路總電容量的計(jì)算:通過(guò)串聯(lián)電容的等效電路可知,串聯(lián)電容的總?cè)菘筙C=XC1+XC2,12πfc12πfc212πfc112πfc即 = ?+?? 1C21C21C11C則 ?= + ? C1C1。C2C1+C2

C = ? ?

C=C1//C21C21C1C21C11C? ?=?? +? +……。電容的并聯(lián)電路:圖4.5。2(a)為電容的并聯(lián)電路,若將電容的容抗用電阻形式來(lái)等效,則可畫(huà)成圖4.5.2(b)的等效電路形式。電容并聯(lián)電路總電容量的計(jì)算:由電容的并聯(lián)等效電路可得出,電容并聯(lián)後總的容抗:1XC211XC21XC11XC?? ?= ?+????112fc112fc2112fc1112fc即: ? ?=???+? ? ???? ? 2fc=2fc1+2fc2? ?C=C1+C2因此,電容并聯(lián)後總的容量反而增加,電容并聯(lián)個(gè)數(shù)越多,總的容量越大,其并聯(lián)後總的電容量等於各并聯(lián)電容容量之和,即C=C1+C2+…….第三節(jié)電感器電感器是利用自身自感或互感作用,用導(dǎo)線繞制的線圈。電感器的文字符號(hào)是”L”單位:亨利(H),因H的單位太大,所以常用毫亨(mH).微亨(uH)代替.?1H=103mH=106uH電感器的用途:通直流阻交流在電路中起濾波作用與電容構(gòu)成LC諧振電路。耦合信號(hào)和延時(shí)信號(hào)。二、電感器的種類:空芯電感器空芯電感器有磁芯電感器器KKDK有磁芯電感器器KKDK器臥式小型固定式立式2.按安裝方式分有臥式小型固定式立式高頻電感線圈高頻電感線圈低頻阻(扼)流圈3.?按工作頻率分低頻阻(扼)流圈三、電感器的電路符號(hào):(a)普通電感圈(b)有磁芯電感器(c)磁芯中有間隙電感器(d)磁芯可凋電感器(e)無(wú)磁芯帶一抽頭電感器(f)有磁芯帶一抽頭電感電感線圈的主要技術(shù)參數(shù).電感線圈的主要技術(shù)數(shù)有:電感器品質(zhì)因數(shù),標(biāo)稱電流,分布電容等電感量:表示電感器的電感大小,它與線圈的匝數(shù),繞制方式及磁芯的材料等因素有關(guān).品質(zhì)因數(shù):又稱Q值,用字母Q表示,Q值愈高,表明線圈的功率損耗愈小,效率愈高。線圈品質(zhì)因數(shù)可用下式表示:F頻率L電感量F頻率L電感量R線圈的總電阻(包括直流電阻,高頻電阻,介值損耗電阻等。(3)額定電流﹕指線圈允許通過(guò)的最大電流.2。電感器的參數(shù)表示法有三種﹕(1)直標(biāo)法。(2)色標(biāo)法.(3)無(wú)標(biāo)識(shí)(1)直標(biāo)法﹕即將標(biāo)稱電感量用數(shù)字直接標(biāo)注在電感器的外殼上。同時(shí)用字母表示額定電流.用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示允許偏差.字母ABCDE含義50mA150mA300mA0。7A1.6A例如﹕例如﹕表示電感量為2。5mH,額定電流為﹕150mA,允許偏差為﹕±10%.Ⅰ允許偏差為±5%.Ⅱ允許偏差為±10%Ⅲ允許偏差為±20%(2)。色標(biāo)法﹕其表示法與電阻相同這里不再陳述。(3)無(wú)標(biāo)法﹕在電感器的外殼上未作任何標(biāo)識(shí).欲知其具體的參數(shù),必須參閱有關(guān)的規(guī)格資料五、主要特性:1.感抗特性,即對(duì)流過(guò)它的交流電流存在著阻礙作用。電感器的感抗大小與電感量和頻率有關(guān).用公式表示為﹕XL電感器的感抗.XL電感器的感抗.f通過(guò)電感器交流電的頻率L.電感器的電感量,.Ll2。通直阻交特性:?即當(dāng)直流電流通過(guò)時(shí)呈導(dǎo)通狀態(tài),當(dāng)交流電流通過(guò)時(shí)呈阻礙作用.3。電勵(lì)磁特性是:當(dāng)電流流過(guò)電感器時(shí)電感器四周產(chǎn)生磁場(chǎng)的特性,.磁場(chǎng)的大小與通過(guò)的電流大小成正比,方向則可用右手定則判別。4.磁勵(lì)電的特性:即線圈在磁場(chǎng)的作用下要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).5.線圈中的電流不能產(chǎn)生突變:即當(dāng)流過(guò)線的電流大小發(fā)生改變時(shí),線圈要產(chǎn)生一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)來(lái)維持原電流的大小不變.,線圈中的電流變化率愈大,其反向電動(dòng)勢(shì)就愈大。第四節(jié)變壓器(火牛)變壓器是利用電感線圈的電勵(lì)磁和磁勵(lì)電特性繞制的,用於改變電子電路中供電電壓的裝置,在電路中用字母“T”表示。(本公司用“PT/XT”表示.)變壓器的用途:1.升降壓 2。耦合?3.倒相 4.阻抗匹配變壓器的種類:變壓器的種類較多,按使用情況來(lái)分,可分為:1.電源變壓器。2.中頻變壓器3.輸入,輸出變壓器4。自耦變壓器和調(diào)壓變壓器變壓器的外形特征和電路符號(hào)外形特征:圖示3.1為變壓器的外形圖:2.電路符號(hào):(a)有鐵芯普通變壓器.(b)初次級(jí)帶屏蔽層層變壓器? (C)帶同名端變壓器(d)輸出帶抽頭變壓器?(e)輸入帶抽頭變壓器 (f)自耦變壓器或調(diào)壓器變壓器的工作原理圖4.1為變壓器的工作原理圖Vi為輸入端(初級(jí)),V0為輸出端(次級(jí))當(dāng)Vi輸入一交流電壓時(shí),在初級(jí)線圈中便有交流電流流動(dòng),產(chǎn)生交變磁場(chǎng),鐵芯構(gòu)成了磁場(chǎng)磁力線的回路,即磁力線穿過(guò)次級(jí)線圈,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),在輸出端產(chǎn)生感應(yīng)電壓.主要技術(shù)參數(shù):變壓器的主要技術(shù)參數(shù)有:額定功率,電壓比。頻率響應(yīng),溫升,效率,絕緣電阻等額定功率﹕指在規(guī)定的頻率和電壓下長(zhǎng)時(shí)間工作而不超過(guò)規(guī)定溫升的最大輸出功率。單位:VA(伏安).一般不用W(瓦特)表示,因?yàn)轭~定功率中有部分無(wú)功率。電壓比﹕電壓比俗稱變壓比,,匝比,用K表示.它是初次級(jí)線圈圈數(shù)比,可用下式表示:KK─變壓比N2─次級(jí)線圈的匝數(shù)N1─初級(jí)線圈的匝數(shù)V2─次級(jí)輸出電壓V1─初級(jí)輸入電壓頻率響應(yīng)﹕是衡量變壓器在傳輸不同頻率信號(hào)的能力,有時(shí)用頻帶寬度表示.溫升﹕變壓器通電後,變壓器溫度上升到穩(wěn)定值時(shí),比環(huán)境高出的數(shù)值.效率﹕指變壓器工作對(duì)電能的損耗程度.可用下式表示﹕效率=顯然,變壓器的效率愈高,其各種損耗愈小,輸出功率愈高,電能的利用越充分,即越節(jié)能.絕緣電阻:指變壓器初次級(jí)間.初次級(jí)與鐵芯之間的電阻值,通常在10MΩ以上。表示方法:1.標(biāo)注方法﹕變壓器的參數(shù)表示方法通常用直標(biāo)法,因各種不同用途的變壓器標(biāo)注的具體內(nèi)容不相同,所以無(wú)統(tǒng)一的格式.變壓器型號(hào)命名方法﹕國(guó)產(chǎn)變壓器的型號(hào)命名分三部分,具體格式如下:序號(hào)額定功率主稱xxxxxxx序號(hào)額定功率主稱主稱字母含義如下:字母含義字母含義BD電源變壓器GB高頻變壓器CB音頻輸出變壓器SB/ZB音頻(定阻式)輸出變壓器RB音頻輸入變壓器SB/EB音頻(定壓式)輸出變壓器主要特性:電壓比.V1初級(jí)輸入電壓I1V1初級(jí)輸入電壓I1初級(jí)輸入電壓V2次級(jí)輸出電壓I2次級(jí)輸出電流 ?初.次級(jí)阻抗關(guān)係:Z1Z1初級(jí)線圈輸入阻抗Z2次級(jí)線圈負(fù)載阻抗K匝數(shù)比(電壓比)Z1=隔離特性:同名端特性﹕表示兩端電壓相位是同相關(guān)係。即兩端電壓同時(shí)增大,同時(shí)減小.如圖示“1",“3".端為同名端,它們的波形完全相同,"4"端則電壓相位與上端恰好相反,它們不是同名端。通交隔直特性互感現(xiàn)象輸出。輸入頻率相同變壓器同名端示意圖第五節(jié)繼電器繼電器是利用電磁原理,機(jī)電原理或其它(如熱電或電子)方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)接通的開(kāi)關(guān),繼電器的文字符號(hào)為”J”(本公司為“RY”)一﹒繼電器的用途﹕小電流控制大電流或高電壓的轉(zhuǎn)接變換??梢詷?gòu)成邏輯,時(shí)序電路。二.繼電器的種類:電磁式繼電器舌簧繼電器雙金屬片溫度繼電器電子繼電器三.繼電器的標(biāo)稱符號(hào):國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)本公司四.主要技術(shù)參數(shù):線圈直流工作電壓觸點(diǎn)交流額定電壓及額定電流觸點(diǎn)直流額定電壓及額定電流五.電磁式繼電器工作原理:電磁式繼電器是繼電器中應(yīng)用最早,最廣泛的一種繼電器,圖示是電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)圖形.電磁式繼電器的工作原理很簡(jiǎn)單,它利用了電磁感應(yīng)原理.當(dāng)線圈中通以直流電流時(shí),線圈產(chǎn)生磁埸,線圈中間的鐵芯被磁化產(chǎn)生磁力,吸引銜鐵帶動(dòng)接點(diǎn)簧片3.從而使動(dòng)觸點(diǎn)離開(kāi)靜觸點(diǎn)4,接通靜觸點(diǎn)5。當(dāng)線圈直流電源斷開(kāi)時(shí),鐵芯失去磁性,銜鐵被返回彈簧拉起,靜觸點(diǎn)5斷開(kāi),靜觸點(diǎn)4與動(dòng)觸點(diǎn)3接通.繼電器線圈未通電時(shí)處?kù)稊嚅_(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為常開(kāi)觸點(diǎn)(圖中觸點(diǎn)“5"),處?kù)督油顟B(tài)的觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”.可變電阻與電位器6.1可變電阻可變電阻又稱微調(diào)電阻,它是電阻器的一種,在電子電路中起電阻作用,其阻值在一定范圍內(nèi)可連續(xù)變化.主要用於要求電阻值變動(dòng)而又不常變動(dòng)的場(chǎng)合,其電路符號(hào)為“RP",(本公司為“VR”)。單位:歐姆Ω外形特征與電路符號(hào)1.外形特征:定動(dòng)定(a)(b)(c)(d)(e)臥式可變電阻立式可變電阻螺旋式可變電阻小型塑殼可變電阻線繞可變電阻VR2.電路符號(hào):VRRPWRPRPWRP(a)國(guó)標(biāo)(b)常用(c)電位器(d)本公司可變電阻的種類:碳膜可變電阻1。按材料分線繞可變電阻立式可變電阻2。按安裝形式分臥式可變電阻可變電阻的工作原理圖示為可變電阻結(jié)構(gòu)示意圖:其中“1"?!?”為定片,“2"為動(dòng)片,“1”?!埃场遍g的阻值是固定的.“1”.“2”與“2”“3”間的值是可變的。當(dāng)動(dòng)片逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)?!?”.“2”間電阻體長(zhǎng)度減少其阻值相應(yīng)減少。而“2"?!?"間則增大。當(dāng)動(dòng)片轉(zhuǎn)動(dòng)至最左端時(shí)。“1”.“2”間阻值為零.而“2".“3"間阻值最大等於這一可變電阻的標(biāo)稱值.當(dāng)動(dòng)片順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其工作與上述相同.這里不再詳述可變電阻結(jié)構(gòu)示意圖主要參數(shù)及表示法:1。主要參數(shù)有兩個(gè):(1)標(biāo)稱值(2)額定功率可變電阻的標(biāo)稱值是指兩個(gè)固定引腳間的阻值2.表示方法可變電阻采用直標(biāo)法表示標(biāo)稱阻值,即直接將標(biāo)稱值標(biāo)注在可變電阻器上。在大電流應(yīng)用場(chǎng)合下的可變電阻還同時(shí)標(biāo)出額定功率.6.2電位器電位器與可變電阻一樣,它也是電阻器的一種,在電子電路中起電阻作用.在一定的范圍內(nèi)也可連續(xù)變化。其電路符號(hào)為“RP”,單位:歐姆(Ω)。外形特征與電路符號(hào):1。外形特征(a)旋轉(zhuǎn)式電位器(b)直滑式電位器2。電路符號(hào):RPRP(a)普通電位器(b)帶開(kāi)關(guān)電位器(c)作為可變電阻使用的電位器電位器的種類旋轉(zhuǎn)式(或轉(zhuǎn)柄式)電位器按操縱方式分直滑式電位器單聯(lián)電位器2。按聯(lián)數(shù)分雙聯(lián)電位器無(wú)附設(shè)開(kāi)關(guān)電位器3。按有無(wú)開(kāi)關(guān)分有設(shè)開(kāi)關(guān)電位器線性電位器4.按函數(shù)特性分對(duì)數(shù)式電位器指數(shù)式電位器電位器的結(jié)構(gòu)與工作原理:與可變電阻相同.這里不再詳述主要參數(shù)與表示方法主要參數(shù):(1)標(biāo)稱值及允許偏差(2).額定功率熱噪聲(3).噪聲電流噪聲動(dòng)噪聲2。表示方法:電位器的參數(shù)表示方法采用直標(biāo)法,通常將標(biāo)稱值允許偏差,額定功率和類型標(biāo)注在電位器的外殼上,在小型電位器上只標(biāo)出標(biāo)稱值.例:有一電位器外殼上標(biāo)出470K—0.25/X表示:標(biāo)稱值為:470KΩ.額定功率為:0.25WX型電位器三種常用電位器特性x型電位器為線性電位器,它的阻值也呈線性分布。當(dāng)動(dòng)片觸點(diǎn)從起始端均勻轉(zhuǎn)動(dòng)(或滑動(dòng))時(shí),阻值也均勻地增大.即阻值的變化量與動(dòng)片的長(zhǎng)度成正比??捎脠D示“X”曲線表示X.D.Z型電位器阻值分布特性曲線2.Z型電位器Z型電位器稱為指數(shù)型電位器.它的阻值分布規(guī)定律與X型電位器不同.可用示圖“Z”曲線表示。當(dāng)動(dòng)點(diǎn)剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),其阻值上升較緩慢.當(dāng)動(dòng)觸點(diǎn)滑過(guò)中點(diǎn)之後,其阻值迅速增大.這一阻值分布特性同指數(shù)曲線相同。所以稱為指數(shù)電位器Z型電位器多用於錄音機(jī).?dāng)U音機(jī)。電視機(jī)中,作為音量電位器3.D型電位器:D型電位器又稱對(duì)數(shù)電位器,.它同Z型電位器一樣屬於線性電位器。如圖示中的D曲線。當(dāng)動(dòng)觸片剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),阻值迅速增大.到後來(lái)阻值增速逐漸變緩.恰好與Z型電位器相反.D型電位器主要用於一些音調(diào)控制器電路中作為音調(diào)電位器.電位器與可變電阻的區(qū)別:電位器動(dòng)觸片操作方式不同.電位器設(shè)有操縱柄.電位器電阻體的阻值分布特性與可孌電阻器的分布特性不同.各種輸出函數(shù)特性的電位器其電阻體的分布特性均不同電位器有多聯(lián)的.可變電阻器沒(méi)有4。電位器的體積大。結(jié)構(gòu)牢固.壽命大第七節(jié)二極管二極管全稱晶體二極管.也叫半導(dǎo)體二極管,是半導(dǎo)體器件中最基本的一種器件,它是用半導(dǎo)體單晶材料制成.故半導(dǎo)體器件又稱晶體器件半導(dǎo)體基本知識(shí)物質(zhì)按照導(dǎo)電能力的大小可以分為導(dǎo)體,半導(dǎo)體,絕緣體.具有良好導(dǎo)電性能的物質(zhì)叫導(dǎo)體。如:銅,鐵,,鋁等金屬.導(dǎo)電能力很差或不導(dǎo)電的物質(zhì)叫絕緣體.如:玻璃,陶瓷,塑料等。導(dǎo)電能力介於導(dǎo)體與絕緣體間的物質(zhì)叫半導(dǎo)體,如:鍺,硅等材料。用電阻率來(lái)衡量,導(dǎo)體的電阻率≦10-4Ω。cm.絕緣體的電阻率≧108Ω。cm。而純淨(jìng)的半導(dǎo)體硅的電阻率214KΩ.cm半導(dǎo)體材料與導(dǎo)體.絕緣體比較有兩個(gè)顯著的特點(diǎn):(1)電阻率的大小受雜質(zhì)含量多少的影響極大.如在硅中只要摻入百分之一的雜質(zhì)硼。硅的電阻率就會(huì)降至0.4Ω.cm(2)電阻率受外界條件影響很大.例如:溫度高8℃時(shí)純淨(jìng)硅的電阻率就會(huì)下降一半左右半導(dǎo)體材料鍺和硅都是四價(jià)元素.它的原子核最外層有四個(gè)價(jià)電子.正常情況下電子受到原子核的束縛,不能任意移動(dòng).所以導(dǎo)電性能差.因?yàn)槲矬w的導(dǎo)電是靠帶電荷的粒子定向移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,.當(dāng)向半導(dǎo)體內(nèi)摻入雜質(zhì)後,晶體內(nèi)部原有的平穩(wěn)被打破.當(dāng)摻入硼原子時(shí)。,它外層原有的三個(gè)價(jià)電子和周圍的硅原子中價(jià)電子形成“共價(jià)鍵”。這時(shí)硅原子不再呈電中性。好似失去了一個(gè)帶負(fù)電的價(jià)電子,留下穴位,稱為“空穴”由於空穴有收受電子的性質(zhì)。相當(dāng)於一個(gè)正電荷的作用.當(dāng)摻入磷原子時(shí),它外層有五個(gè)價(jià)電子形成共價(jià)鍵時(shí)就多出了一個(gè)價(jià)電子.此電子可以自由參加導(dǎo)電.人們把半導(dǎo)體中載運(yùn)電荷的粒子稱為載流子。帶負(fù)電的電子和帶正電的空穴都是半導(dǎo)體中的載流子.在摻雜的半導(dǎo)體電子和空穴的數(shù)目是不相等的。這就有多數(shù)載流子和少數(shù)載流子之分.如果該半導(dǎo)體中空穴濃度大時(shí),空穴就是多數(shù)載流子.電子就是少數(shù)載流子.電子為多數(shù)載流子的雜質(zhì)半導(dǎo)體稱為電子型半導(dǎo)體。簡(jiǎn)稱N(負(fù)電荷之意)型半導(dǎo)體.純淨(jìng)半導(dǎo)體摻入磷,砷等五價(jià)元素後就變成了N型半導(dǎo)體.空穴為多數(shù)載流子的雜質(zhì)半導(dǎo)體稱為空穴型半導(dǎo)體.簡(jiǎn)稱為P(正電荷之意)型半導(dǎo)體.純淨(jìng)半導(dǎo)體內(nèi)摻入硼鎵等三價(jià)元素後就變成了P型半導(dǎo)體。二極管的工作原理在一塊半導(dǎo)體基片上,把一部分做成P型,另一部分做成N型,在2.1PN結(jié)形成兩種半導(dǎo)體材料的交界面附近.P區(qū)中的多數(shù)載流子空穴要擴(kuò)散到2.1PN結(jié)形成N區(qū)中,并與N區(qū)中的電子相遇而復(fù)合.N區(qū)中的多數(shù)載流子電子也擴(kuò)散到P區(qū)中去,并與P區(qū)中空穴相遇而復(fù)合。這樣在N區(qū)交界面就會(huì)留下不可移動(dòng)的負(fù)離子和正離子(見(jiàn)圖2。1).這個(gè)厚度很薄的正負(fù)離子區(qū)就稱為空間電荷區(qū)。這個(gè)空間電荷區(qū)是P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合處,稱為PN結(jié),在PN結(jié)內(nèi)自由導(dǎo)電的電子和空穴已經(jīng)跑了.因此這個(gè)電荷區(qū)又稱耗盡層(電子和空穴都消耗盡了).由於耗盡區(qū)的存在,N區(qū)一邊帶正電荷,P區(qū)一邊帶負(fù)電荷,形成了阻止P區(qū)多數(shù)載流子空穴繼續(xù)向N區(qū)擴(kuò)散和N區(qū)多數(shù)載流子電子繼續(xù)向P區(qū)擴(kuò)散的“電位壁壘”,因此耗盡層又叫阻擋層或勢(shì)壘區(qū)。簡(jiǎn)單地說(shuō),將一個(gè)PN結(jié)封裝起來(lái).就是一個(gè)二極管PN結(jié)具有單方向?qū)щ姷奶匦?。若將電源電壓的正極接PN結(jié)P型區(qū)一邊,負(fù)極接N型區(qū)一邊。如圖示2.2.此時(shí)PN結(jié)會(huì)變薄.P區(qū)內(nèi)的空穴更容易向N區(qū)擴(kuò)散.而N區(qū)內(nèi)的(a)PN結(jié)正向連接(b)PN結(jié)反向連接電子也更容易向P區(qū)擴(kuò)散.電子和空穴2.2PN結(jié)的正反連接的規(guī)則運(yùn)動(dòng)就會(huì)形成電流.電流的方向?yàn)檎娏?。產(chǎn)生明顯正向電流時(shí)PN結(jié)上的電壓稱為PN結(jié)正向壓降。正向電壓越高,正向電流就越大.PN結(jié)的正向電壓與電流的關(guān)系如圖2.3所示.2.3PN結(jié)的正反向特性如果將電源電壓的極性反過(guò)來(lái)連接(見(jiàn)圖2。2b).會(huì)使正極接N區(qū)一邊.負(fù)極接P區(qū)一邊.稱為反向連接.這時(shí)電流表中電流方向反轉(zhuǎn).且數(shù)值極?。@是因?yàn)樵谕饧与妷鹤饔孟翽N結(jié)變厚.進(jìn)而阻止N區(qū)電子向P區(qū)和P區(qū)空穴向N區(qū)的擴(kuò)散.這時(shí)的電壓稱為反向電壓.二極管顯現(xiàn)很高的電阻。在一定的反向電壓范圍內(nèi).反向電壓增加時(shí),反向電流幾乎保持(很小的數(shù)值)不變(見(jiàn)圖2.3)。所以PN結(jié)的反向電流又稱反向飽和電流。但當(dāng)反向電壓繼續(xù)增加到某一數(shù)值時(shí)。反向電流會(huì)突然急劇增加.這種現(xiàn)象稱為PN結(jié)的擊穿。如果電流不加以限制.就會(huì)燒毀.將一個(gè)PN結(jié)封半裝在一個(gè)密封的管殼之中(玻璃。塑料或金屬)并用引線引出電極。就成了一個(gè)晶體二極管了。與P區(qū)相連的電極稱為正極,與N區(qū)相連的電極稱為負(fù)極.二極管在電路中的作用1。整流2.檢波3。在控制電路中起保護(hù)作用4.溫度被償5。隔離6.限幅7.阻尼二極管的外形特征與電路符號(hào)外形特征(a)玻璃封裝(b)塑料封裝(c)金屬封裝電路符號(hào)名稱文字符號(hào)電路符號(hào)國(guó)標(biāo)本公司國(guó)標(biāo)本公司普通二極管舊:D新:VDD發(fā)光二極管舊:LED新:V。VDLED穩(wěn)壓二極管DZ。.Z.VSZD二極管的種類鍺二極管點(diǎn)接觸二極管1.按材料分硅二極管2.按結(jié)構(gòu)分砷化鎵二極管面接觸二極管檢波二極管隧道二極管整流二極管3.按工作原理分雪崩二極管4.按用途分開(kāi)關(guān)二極管變?nèi)荻O管發(fā)光二極管穩(wěn)壓二極管目前以鍺二極管和硅二極管應(yīng)用最廣泛,它們雖都是由PN結(jié)組成.但由於材料不同,性質(zhì)也有所不同。(1)鍺管正向壓降比硅管小。鍺管:0.2~0.3V,硅管:0。6V-0.7V.(2)鍺管反向飽和漏電流比硅管大.鍺管:幾十~幾百uA硅管≦1uA(3)鍺管耐高溫性能不如硅管。鍺管的最高工作溫度一般不超過(guò)100℃.硅管可工作在200℃的溫度下。鍺、硅半導(dǎo)體二極管伏安特性六.二極管的結(jié)構(gòu)(a)點(diǎn)接觸型二極管(b)面結(jié)合型二極管5。1二極管結(jié)構(gòu)晶體二極管按其結(jié)構(gòu)的不同,可分為點(diǎn)接觸二極管和面結(jié)合型二極管。點(diǎn)接觸型和面結(jié)合型二極管的結(jié)構(gòu)如圖5。1所示。點(diǎn)接觸型二極管是由一根很細(xì)的金屬絲(如鎢絲)壓在P型或N型半導(dǎo)體上而構(gòu)成,其PN結(jié)就在接觸“點(diǎn)”上。面積很?。孰娙莺苄?可以工作在很高的頻率.但不能承受大的正向電流和高反向電壓.性能較穩(wěn)定。但因結(jié)電容大。不適宜在高頻電路中應(yīng)用.多用於整流穩(wěn)壓電路。七.二極管的主要參數(shù)最大整流電流(IM):指二極管長(zhǎng)期正常工作條件下,能通過(guò)的最大正向電流值最大反向工作電壓VRM:指二極管正常工作時(shí)所能承受的反向電壓最大值.一般為擊穿電壓的1/2.有些小容量二極管則為反向擊穿電壓的2/3.反向電流ICO:指給二極管加上規(guī)定的反向偏置電壓時(shí).流過(guò)二極管的反向電流值.最高工作頻率fM:指晶體二極管保持原來(lái)良好工作特性的最高頻率穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)(1).穩(wěn)定電壓VZ,穩(wěn)壓管在正常工作時(shí)。管子兩端保持不變的電壓值(2).穩(wěn)定電流IZ及最大穩(wěn)定電流IZM。a。穩(wěn)壓二極管在穩(wěn)壓范圍內(nèi)的正常工作電流稱為穩(wěn)定電流IZb.穩(wěn)壓管允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流稱為最大穩(wěn)定電流IZM(3).最大允許耗散功率PM.指反向是通過(guò)穩(wěn)壓管時(shí).穩(wěn)壓管本身消耗的最大允許值.(4).動(dòng)態(tài)電阻R。在穩(wěn)定電壓范圍內(nèi),穩(wěn)壓管兩端電壓變量與穩(wěn)定電流變量的比值.(5)電壓溫度系數(shù)CTV溫度變化1℃所引起管子兩端電壓相對(duì)變化量。即CTV。八。表示方法:二極管不同於電阻.電容,它的參數(shù)不標(biāo)在二極管的外殼上。而是通過(guò)查閱有關(guān)晶體管手冊(cè)後.才能了解二極管的參數(shù)值.這里講的表示方法是指二極管的極性和型號(hào)表示方法。二極管型號(hào)命名法(1).國(guó)產(chǎn)二極管與三極管型號(hào)含義第一部份第二部份第三部份第四部份用數(shù)字表示器件的電極數(shù)用漢語(yǔ)拼音字母表示器件的材料和極性用漢語(yǔ)拼音字母表示器件的類別同類管子序號(hào)符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義2二極管AN型鍺材料P普通管D低頻大功率管(fa<3MHZ。Pc≧1W)表示同類型管中某些性能參數(shù)上有差別3三極管BP型鍺材料V微波管CN型硅材料W穩(wěn)壓管A高頻大功率管(fa≧3MHZ。Pc≧1W)DP型硅材料C參量管E化合物Z整流器T半導(dǎo)體閘流管(可控整流器)L整流堆(橋堆)S隧道管Y體效應(yīng)器件N阻尼管B雪崩管U光電管J階躍恢復(fù)管K開(kāi)關(guān)管CS場(chǎng)效應(yīng)器件X低頻小功率管(fa<3MHZ.Pc〈1W)BT半導(dǎo)體特殊器件FH復(fù)合管PINPIN型管G高頻小功率管(fa≧3MHZ。Pc<1WJG激光器件例如:表示:PNP型硅材料、整流二極管(2)。日本國(guó)半導(dǎo)體型號(hào)命名方法:第一部份第二部份第三部份第四部份第五部份用數(shù)字表示類型或有效電極數(shù)S表示日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)(JEIA)注冊(cè)產(chǎn)品用字母表示器件的極性及類型用數(shù)字表示有JEIA登記注冊(cè)的順序號(hào)用字母表示改選產(chǎn)品符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義0光電二極管三極管.組合管S在日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)(JEIA)注冊(cè)的半導(dǎo)體分立器件APNP高頻管兩位以上整數(shù)從11開(kāi)始,表示產(chǎn)品登記次序,數(shù)字越大的是近期產(chǎn)品,不同公司生產(chǎn)的同性能管子可以使用同一號(hào)A表示對(duì)原產(chǎn)品的改進(jìn)產(chǎn)品BPNP低頻管BCNPN高頻管C1二極管DNPN低頻管D2三極管.具有兩個(gè)PN結(jié)的管子FP控制極可控硅EGN控制極可控硅FHN基極單結(jié)晶體管3具有三個(gè)PN結(jié)或四個(gè)有效電極管子JP溝道場(chǎng)效應(yīng)管KN溝道場(chǎng)效應(yīng)管M雙向可控硅2。極性表示:二極管的兩根引腳是有正、負(fù)極之分的,表示極性的方法有:直接在外殼上標(biāo)出正、負(fù)極如:用色環(huán)或色點(diǎn)表示:如:借助二極管的外殼識(shí)別:如:九.主要特性:單向?qū)щ娦?正向和反向特性:雪崩擊穿電擊穿非永久性的擊穿,將加在管子上的反向電壓去掉後,二極管仍能恢復(fù)它的正常特性.二極管的擊穿分為齊納擊穿熱擊穿(這是永久性的擊穿,去掉反向電壓後管子不會(huì)恢復(fù)正常的特性)正向電阻小,反向電阻大.4.正向壓降基本不變.第八節(jié)三極管晶體三極管是由兩個(gè)做在一起的PN結(jié)加上相應(yīng)的引出電極、引線及封裝組成。晶體三極管的電路符號(hào)為:V、VT或T,本公司為:Q.晶體三極管的分類:點(diǎn)接觸型合金型1。按結(jié)構(gòu)分2。按生產(chǎn)工藝分?jǐn)U散型面接觸型臺(tái)面型平面型低頻三極管小功率三極管3.按工作頻率分高頻三極管4.按工作功率分中功率三極管開(kāi)關(guān)三極管大功率三極管金屬封裝PNP型5.按外形結(jié)構(gòu)分大功率金屬封裝6。按導(dǎo)電特性分塑膠封裝NPN型二.晶體三極管的作用:在電路中放大信號(hào),可以是放大信號(hào)的電流,電壓和功率.在電路中起電子開(kāi)關(guān)作用。在電路中構(gòu)成具有各種功能的控制電路等.三。晶體三極管的外形特征和電路符號(hào):外形特征:(a).金屬封裝小功率管(b).塑膠封裝小功率管(c).金屬封裝大功率管(d).塑膠封裝大功率管2.電路符號(hào):舊的:? ? 本公司:新的:(a).NPN型(b).PNP型(c).NPN型(d).PNP型四。晶體三極管的結(jié)構(gòu)和工作原理:結(jié)構(gòu):(a)低頻緒合金管(b)高頻硅平面管4。1晶體三極管結(jié)構(gòu)圖晶體三極管根據(jù)制造材料的不同,有硅三極管和鍺三極管,無(wú)論是硅材料還是鍺材料制造的三極管,都有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式,無(wú)論哪一種結(jié)構(gòu)的三極管,它的核心部份都是PN結(jié),圖4.1是它們的原理結(jié)構(gòu)圖,三個(gè)半導(dǎo)體材料區(qū)域構(gòu)成兩個(gè)反串聯(lián)的PN結(jié),中間一個(gè)半導(dǎo)體區(qū)是兩個(gè)PN結(jié)公用的,叫基區(qū),另外兩個(gè)一個(gè)叫發(fā)射區(qū),一個(gè)叫集電區(qū),發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié),集電區(qū)與基區(qū)間的PN結(jié)稱為集電結(jié),從三個(gè)區(qū)分別引出三根電極,分別為:發(fā)射極(E)、基極(B)、集電極(C)。晶體三極管在結(jié)構(gòu)上有三個(gè)重要特點(diǎn):發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠(yuǎn)大於基區(qū)的摻雜濃度?;鶇^(qū)很薄,一般只有幾微米至幾十微米。集電結(jié)的面積比發(fā)射結(jié)大.工作原理:圖4。2三極管放大電路的電源接法圖4.3三極管內(nèi)載流子運(yùn)動(dòng)示意圖三極管結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)決定了三極管放大作用的內(nèi)部條件,為了實(shí)現(xiàn)它的放大,還必須具備一定的外部條件,這就是要給三極的發(fā)射結(jié)加正向電壓(P接正,N接負(fù)),集電結(jié)加反向電壓(N接正,P接負(fù)),對(duì)於NPN管來(lái)說(shuō),即要求UBE>0,UBC<0。實(shí)際電路接法可以如圖4.2所示,電源EB的正端通過(guò)電阻Rb接到基極,負(fù)端接到發(fā)射極給發(fā)射結(jié)提供正電壓UBE,電源EC正端接到集電極,負(fù)端接到發(fā)射極,因?yàn)閁BC=UBE-UCE,所以只要使UCE>UBE,就可得到UBC〈0,即集電結(jié)反向偏置.現(xiàn)在我們來(lái)晶體管中載流子運(yùn)動(dòng)規(guī)律,從而了解晶體管電流放大作用的工作原理:(1)發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子的過(guò)程:由圖4。3看出,發(fā)射結(jié)加的是正向電壓,故有正向電流通過(guò)發(fā)射結(jié),正向電流是由多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)生成的(這種方式稱為“注入”)。它包括發(fā)射區(qū)的多子-—-—自由電子向基區(qū)擴(kuò)散,形成自由電子電流IEN,以及基區(qū)的多子—--—空穴向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散,形成空穴電流IEP,發(fā)射結(jié)通過(guò)的總電流等於這兩部份電流之和,即IE=IEN+IEP.但根據(jù)晶體管在結(jié)構(gòu)上的第一個(gè)特點(diǎn),發(fā)射區(qū)的自由電子密度要比基區(qū)的空穴密度大得多.因此,在通過(guò)發(fā)射結(jié)的正向電流中基區(qū)的空穴擴(kuò)散所形成的電流IEP可以忽略不計(jì),發(fā)射區(qū)因擴(kuò)散失去的自由電子由電源VCC通過(guò)發(fā)射極給予補(bǔ)充,於是便有通過(guò)發(fā)射極的電子流IE,IE=IEN.(2)電子在基區(qū)的擴(kuò)散和復(fù)合過(guò)程:自由電子注入到基區(qū)後,先在靠近發(fā)射結(jié)的附近密聚,由於擴(kuò)散和復(fù)合的原因使電子在基區(qū)沿著發(fā)射結(jié)到集電結(jié)的方向,濃度逐漸減小,這樣電子的濃度梯度會(huì)促使自由電子繼續(xù)向集電區(qū)擴(kuò)散,自由電子在基區(qū)擴(kuò)散時(shí),一部份自由電子與基區(qū)的空穴相遇而復(fù)合消失,而發(fā)生一次復(fù)合,基區(qū)中就減少一個(gè)空穴,接在基極回路中的電源EBB就向基區(qū)補(bǔ)充空穴,以維持基區(qū)的電中性,由於復(fù)合而形成基極電流IBP,另一部份自由電子要繼續(xù)擴(kuò)散到集電結(jié)附近.基區(qū)內(nèi)的擴(kuò)散與復(fù)合是晶體管的特殊矛盾,其電流放大能力就取決於兩者的比例,因此復(fù)合愈少愈好,為了使基區(qū)絕大部份的自由電子能達(dá)到集電區(qū),晶體管結(jié)構(gòu)的第一和第二個(gè)特點(diǎn)(即基區(qū)摻雜濃度小而且做的很?。?能保証95%以上的自由電子到達(dá)集電區(qū)。由於集電結(jié)加反向電壓,原基區(qū)與集電區(qū)的少數(shù)載流子(自由電子與空穴),也要經(jīng)過(guò)集電結(jié)漂移,形成反向截止電流ICBO,如圖4。3所示ICBO的方向是從集電極進(jìn)入,由基極流出.基極電流由復(fù)合電流IBP,空穴電流IEP集電極反向截止電流ICBO三部份組成.因IEP很小,所以IB=IBP—ICBO.如果忽略ICBO,則IB=IBPO.(3)電子被集電區(qū)收集的過(guò)程:由於集電結(jié)加反向大電壓,結(jié)中電場(chǎng)很強(qiáng),而且結(jié)的面積大,基區(qū)中未被復(fù)合的自由電子擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣時(shí),便受到強(qiáng)電場(chǎng)的拉力作用,立即漂移到集電區(qū),被集電極電源VCC所收集,形成了從外部流入集電區(qū)的集電極電流ICN,集電極電流ICN和ICBO兩部份所構(gòu)成,即:IC=ICN+I(xiàn)CBO如果忽略ICBO,則IC=ICN總結(jié)以上討論,我們可以近似畫(huà)出三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)情況的示意圖,如圖4.3所示,圖中“→”表示電子與空穴的運(yùn)動(dòng)方向,而“”表示電流的方向,由於電流的方向代表正電荷的運(yùn)動(dòng)方向,所以它與電子運(yùn)動(dòng)方向相反,而與空穴運(yùn)動(dòng)方向一致,我們采用兩種箭頭方向來(lái)說(shuō)明管子內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)情況,是為了和外部電路中的電流方向一致起來(lái).(4)晶體三極管的電流分配關(guān)系:由圖4。3可知,晶體三極管三個(gè)電極上的電流組成如下:發(fā)射極電流IE:IE=IEN+I(xiàn)EP=IEN(4–1)基極電流IB:IB=IBP+IEP-ICBO=IBP-ICBO(4–2)集電極電流IC:IC=ICN+I(xiàn)CBO(4–3)且由圖4.3還可知:IE=ICN+I(xiàn)BP(4–4)把(4-2)和(4—3)兩式相加,利用(4—4)關(guān)系式可得:IE=IC+I(xiàn)B(4–5)它表明晶體管的發(fā)射極電流IE按一定的比例分配為集電極電流IC和基極電流IB兩部份,因而晶體管實(shí)質(zhì)是一個(gè)電流分配器式(4—5)是晶體管三個(gè)電極上電流之間的基本關(guān)系式.不同晶體管,IC與IB的比例是不同的,但發(fā)射極電流總等於集電極和基極電流之和.從圖4。3中知道,ICN代表從發(fā)射區(qū)注入基區(qū)而擴(kuò)散到集電區(qū)的電子流,IBP代表從發(fā)射區(qū)注入基區(qū)被復(fù)合後形成的電子流.對(duì)一特定的晶體管到集電區(qū)電流ICN與基區(qū)復(fù)合的電流IBP的比例關(guān)系是確定的,通常把這個(gè)比值稱為晶體管共發(fā)射極電路直流電流放大系數(shù).它反映基極電流與集電極電流之間的分配關(guān)系,也就是基極電流對(duì)集電極電流的控制關(guān)系,用hFE表示,即:(4–6)如果忽略ICBO,則(4–7)變換一下(4-5)式可得:IC=hFEIB+(1+hFE)ICBO(4–8)上式表明,集電極電流IC由兩部份組成,一部份是hFEIB表示IC與IB成正比例關(guān)系,即IB能控制IC,hFE越大,這種控制作用也越大.另一部份是(1+hFE)ICBO,它的意義將在晶體管參數(shù)中進(jìn)行討論。(5)三極管的電流放大作用。如果基極電源電壓VBB稍微增大,則發(fā)射結(jié)上的電壓VBB增加一個(gè)△VBE,由於發(fā)射結(jié)是正向偏置,所以注入基區(qū)的電子流也增加了一個(gè)增量△IE,這個(gè)△IE在基區(qū)的擴(kuò)散過(guò)程中,將有很小一部分與基區(qū)的空穴發(fā)生復(fù)合而轉(zhuǎn)換成基極電流增量△IB,剩下的絕大部分將成為集電極電流增量△IC。顯然,和前面講述的直流IC和IB的關(guān)系相似,△IC應(yīng)該遠(yuǎn)大於△IB,而且管子制成後,△IC與△IB的分配比例不變,所以,△IC與△IB的比值應(yīng)該是一個(gè)遠(yuǎn)大於1的常數(shù)。這個(gè)常數(shù)稱為共發(fā)射極交流電流放大系數(shù),用hfe表示。即:(4–9)由此可見(jiàn),基區(qū)很薄,摻入雜質(zhì)濃度很低,造成一個(gè)NPN(或PNP)結(jié)構(gòu),是三極管能起到電流放大作用的內(nèi)部根據(jù);而發(fā)射結(jié)的正向偏置,集電結(jié)反向偏置,是三極管能起電流放大作用的外部條件.經(jīng)過(guò)放大後的△IC并不是由△IB供給的,由圖不難看出△IB是由基極電源VBB供給的,△IC是由集電極電源VCC供給的,這是由於外部的合適供電條件,通過(guò)三極管內(nèi)部電流控制作用(三極管內(nèi)部具有輸運(yùn)載流子的能力),才使較大的△IC隨著很小的△IB變化而變化.由此可見(jiàn),這是一種以小電流控制大電流的作用,或者說(shuō),這是一種以弱電流控制強(qiáng)電流的作用,并不是把△IB真正放大到△IC,這就是三極管電流放大的實(shí)質(zhì)?!鳎桑猛ǔ7Q為輸出電流,而△IC通過(guò)的電路稱為輸出電路;△IB稱為輸入電流,而△IB通過(guò)的電路稱為輸入電路.三極管能放大電壓?jiǎn)?當(dāng)然是可以的,現(xiàn)在以圖4.4電路為例來(lái)說(shuō)明。在輸入回路中接一個(gè)信號(hào)電壓△Vg,輸出回路中接一個(gè)電阻RC(稱負(fù)載電阻),RC兩端的電壓,就是放大器的輸出電壓,對(duì)於我們所討論的電路,由於集電結(jié)處?kù)斗聪蜻\(yùn)用,它呈現(xiàn)很大的反向電阻,即使在集電極電路中加入比較大電阻RC,仍能保証集電結(jié)在整個(gè)工作圖4。4共發(fā)射極放大電路期間處?kù)斗聪蜻\(yùn)用。信號(hào)電壓△Vg與直流電源電壓VBB圖4。4共發(fā)射極放大電路串聯(lián)加於發(fā)射結(jié)上,由於PN結(jié)的正向電阻很小,若信號(hào)電壓有較小的變化。就會(huì)引起基極電流IB的變化,而集電極電流IC(受基極電流IB控制)則有較大的變化.雖然信號(hào)電壓變化很小,但確在負(fù)載電阻RC上形成較大輸出電壓△VRC,即△VRC=△ICRC=hfe△IBRC一般情況下,輸出電壓VRC比輸入信號(hào)電壓Vg大得多,這就是晶體管的電壓放大作用.五。晶體三極管共發(fā)射極連接的靜態(tài)特性曲線。1.晶體三極管的連接方式晶體三極管有三個(gè)電極:發(fā)射極、基極和集電極。任何放大器都有一個(gè)輸入回路和一個(gè)輸出回路,而輸入回路和輸出回路必有一個(gè)共同端點(diǎn).這個(gè)共同端點(diǎn)可以是發(fā)射極,可以是基極,也可以是集電極。根據(jù)共同端點(diǎn)的電極不同,於是晶體三極管就有三種不同的接法:共發(fā)射極接法;共基極接法;共集電極接法;圖4.5(a)是共發(fā)射極連接,發(fā)射極是輸入和輸出的公共端;圖4.5(b)是共基極連接,基極是輸入和輸出的公共端;圖4.5(c)是共集電極連接,集電極是輸入和輸出的公共端。圖4.5晶體三極管的三種連接方式圖4.5晶體三極管的三種連接方式無(wú)論哪種接法都必須保証發(fā)射結(jié)為正向偏置,集電結(jié)為反向偏置,這樣三極管才具有放大作用.圖4.5中所標(biāo)的電流和電壓方向都是實(shí)際方向.因此,由於連接方式不同,電流和電壓的方向也不同.半導(dǎo)體器件手冊(cè)中規(guī)定流入晶體管的電流方向?yàn)殡娏髡较?電壓正方向是以公共端點(diǎn)(看成零電位和參考點(diǎn))為負(fù)端,其它電極為正端,如實(shí)際方向與規(guī)定方向相反,則取負(fù)號(hào).例如在PNP型晶體管共發(fā)射極電路中,集電極電流IC,基極電流IB,c-e極之間電壓VCE和b-e極之間電壓VBE實(shí)際方向與規(guī)定方向皆相反,故都在數(shù)值前加負(fù)號(hào)。下面的特性曲線圖皆按規(guī)定正方向符號(hào)法則來(lái)作的,希學(xué)者注意.2.晶體管的靜態(tài)特性曲線晶體管的伏-安特性曲線(簡(jiǎn)稱特性曲線)是表示晶體管各極電壓和電流之間的關(guān)系曲線。描述晶體管的特性曲線有四組:即輸入特性曲線;輸出特性曲線;正向轉(zhuǎn)移特性曲線和反向轉(zhuǎn)移特性曲線,最常用的是前兩組曲線.在電路中又常用共發(fā)射極電路,因此,我們只討論共發(fā)射極電路的輸入特性曲線和輸出特性曲線.這兩組特性曲線都可以通過(guò)圖4。6所示的電路,采用逐點(diǎn)法作出.圖4.6測(cè)量NPN管共射特性原理圖圖4.6測(cè)量NPN管共射特性原理圖在測(cè)量電路中,VBB、VCC是直流電源,電位器VR1和VR2是分別用來(lái)調(diào)節(jié)基極電壓和集電極電壓的,Rb為基極限流電阻.基極電流和集電極電流分別用微安表和毫安表進(jìn)行測(cè)量。而電壓VBE和VCE必須采用低量程的真空管(或晶體管)電壓表來(lái)測(cè)量。必須注意,電路接通前將VR1和VR2的滑動(dòng)頭調(diào)到電阻最大,以免因電流過(guò)大而損壞管子.電流表的極性亦應(yīng)注意,不要接反.除了用上述方法進(jìn)行測(cè)量外,目前最簡(jiǎn)便的方法是利用專用的圖示儀器能迅速而準(zhǔn)確地將特性曲線族顯示在熒光屏上,然後可以將它拍攝或描繪下來(lái).(1).共發(fā)射極輸入特性曲線輸入特性曲線是指VCE一定時(shí),IB與VBE的關(guān)系曲線,即 ? ???? (4–10)共發(fā)射極輸入特性曲線,是把VCE先固定為某個(gè)數(shù)值,改變VBE,測(cè)出相應(yīng)的IB,就得到一條輸入特性曲線.改變VCE為另一值,又可測(cè)出一條IB~VBE曲線,經(jīng)過(guò)多次重復(fù)上述步聚,即可得出如圖4。7(a)所示特性曲線簇。下面我們對(duì)所得到的輸入特性曲線族進(jìn)行簡(jiǎn)單分析:圖4.7三極管輸入特性曲線實(shí)例.VCE=0V時(shí)的輸入特性曲線。它與二極管正向特性曲線形狀相似,因?yàn)楫?dāng)VCE=0時(shí),相當(dāng)於集電極與發(fā)射極短路,晶體管等效於兩個(gè)二極管并聯(lián),.這時(shí)IB與VBE的曲線就是發(fā)射結(jié)和集電結(jié)并聯(lián)的兩個(gè)二極管正向伏安特性曲線。.VCE=1V時(shí)的輸入特性曲線.這時(shí)集電結(jié)加有一定的反向電壓,由於集電結(jié)反向電場(chǎng)加強(qiáng),基區(qū)寬度隨集電結(jié)寬度增大相應(yīng)減小(因反向電壓增大,PN結(jié)加寬),使從發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的自由電子有更多的部分流向集電極,IC因而增大,基區(qū)復(fù)合電流減小,即IB減小。因此,對(duì)應(yīng)於相同的VBE,基極電流IB變小,特性曲線向右移動(dòng)(即在VCE=0的曲線右面)..VCE>1V後的輸入特性曲線.VCE>1V後,集電結(jié)反向電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)已把注入到基區(qū)自由電子的絕大部份吸引到集電極,以致當(dāng)VCE再增加時(shí),基極電流也不再減速小了。因而,特性曲線右移不大,特性曲線重疊在一起僅在上部略微散開(kāi).所以一般常用VCE〉1V的一條輸入特性曲線代表VCE更高數(shù)值情況下的曲線.在一般情況下,VCE總是大於零的,所以真正有實(shí)用價(jià)值的是VCE〉1V的那一條.因此手冊(cè)上通常只給出VCE>1V的一條或兩條實(shí)用曲線.圖4.7(b)是三極管3AX22輸入特性曲線實(shí)例圖。從特性曲線可以看出,輸入特性有個(gè)死區(qū),對(duì)應(yīng)電壓稱門限電壓Vth,VBE>Vth後,晶體管才明顯進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài).對(duì)於硅管來(lái)說(shuō),其門限電壓約為0。5V左右,鍺管約為0.1V左右.在正常工作時(shí),硅管發(fā)射結(jié)正向壓降VBE約為0.7V左右,鍺管約為0.3V左右.由於輸入特性曲線上升部分很陡,所以在基極回路中需要串聯(lián)一個(gè)限流電阻,以免因VBE過(guò)大引起IB急劇增加而損壞管子。(2).共發(fā)射極輸出特性曲線輸出特性曲線是指基極電流IB一定時(shí),IC與VCE的關(guān)系曲線,即 ?? ?? ? ? ???(4–11)把IB分別固定為幾個(gè)數(shù)值後,改變IC,測(cè)出相應(yīng)的VCE而得到的一族曲線,如圖4。8(a)所示。下面我們對(duì)這族曲線作簡(jiǎn)單的分析:.IB等於某一定值時(shí)的任意一條曲線(例如3DG6IB=60uA這一條.).當(dāng)VCE等於零時(shí),集電極與發(fā)射極短路,發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的空穴不可能被集電結(jié)吸引,故IC=0.圖4。8三極管的輸出特性曲線當(dāng)VCE增加時(shí),曲線的起始部分很陡,如0A段.此時(shí),由於VCE(1V以下),集電結(jié)電場(chǎng)不強(qiáng),對(duì)自由電子吸引力弱,但I(xiàn)C受VCE的影響較大,VCE稍有增加,IC也隨著增加,即IC隨著VCE的增大而迅速增大.當(dāng)VCE超過(guò)某一數(shù)值(約1V)後,就可以構(gòu)成集電結(jié)強(qiáng)電場(chǎng),把發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的自由電子絕大部分吸引過(guò)去。VCE再增加對(duì)IC的影響不大了,故形成幾乎平行於水平軸的直線,但應(yīng)該指出的是當(dāng)VCE〉1V以後,IC還是隨著VCE的升高而稍有增大,因此輸出特性曲線有上翹現(xiàn)象.這是因?yàn)?當(dāng)VCE上升時(shí),發(fā)射結(jié)上的正向壓降VCE會(huì)略增,使發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電子數(shù)也稍有增多,所以IC隨VCE的升高而稍有增大..IB越大,輸出特性曲線越向上移動(dòng).因?yàn)椋葿增大是靠發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入更多的自由電子(即IE的增大)來(lái)實(shí)現(xiàn),IE增大了,IC也必然要增大.圖4.8(b)是三極管3AX22輸出特性曲線圖。通常根據(jù)晶體管工作狀態(tài)不同,可把共發(fā)射極輸出特性曲線劃分成三個(gè)區(qū)域:截止區(qū):當(dāng)IB=0時(shí),IC=ICEO,ICEO稱為穿透電流,它是基極開(kāi)路時(shí)從發(fā)射極到集電極的反向截止電流,一般ICEO很小,故IB=0的曲線靠近橫軸(見(jiàn)圖4.9)。IB=0以下的區(qū)域稱為截止區(qū),在截止區(qū),晶體管沒(méi)有放大作用.在實(shí)際電路中為了使晶體管的IB=0,通常在晶體管的發(fā)射結(jié)上加反向電壓,所以晶體管處?kù)督刂範(fàn)顟B(tài)的情況是發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都加反向電壓的狀態(tài).放大區(qū):晶體管在放大區(qū)的工作狀態(tài)是發(fā)射結(jié)處?kù)墩蚱?,集電結(jié)處?kù)斗聪蚱?這時(shí)晶體管的電流能夠正常流通.在放大區(qū)輸出特性曲線之間基本上是平行等距的.變動(dòng)IB時(shí),對(duì)應(yīng)的曲線上下平移.從圖4.9可以看出,在放大區(qū)中,當(dāng)IB有一個(gè)微小的變化時(shí),就可引起IC有較大的變化,所以從曲線上也能反映出晶體管的放大作用,同時(shí)也說(shuō)明了IC隨IB的變化十分明顯.飽和區(qū):當(dāng)VCE很小時(shí)(小於1V,對(duì)鍺管約為0。2V左右),不同IB的特性曲線迅速下降,并且逐漸合攏成為一條,見(jiàn)圖4。9的0D線段.對(duì)應(yīng)這個(gè)線段左邊區(qū)域稱為飽和區(qū).晶體管放大電路中集電極(或發(fā)射極)接有一定電阻,如圖4.4中的RC.如果電源電壓VCC一定,那麼當(dāng)IC增大時(shí),RC上的壓降必然增大,相應(yīng)的VCE必定減小,VCE小到一定程度必然會(huì)削弱集電結(jié)吸引空穴的能力.此時(shí)IB再增大,IC也很少增大,或者不能再增大,晶體管就失去了放大作用,這種狀態(tài)稱為晶體管的飽和.在飽和狀態(tài)晶體管的集電結(jié)同發(fā)射結(jié)都處?kù)墩蚱茫柡蜁r(shí)c、e極間的電壓(即管壓降)叫飽和壓降用VCE(sat)來(lái)表圖4.9晶體管的三個(gè)區(qū)域示。一般小功率硅管的VCE(sat)=0.3V.鍺管的VCE(sat)=0.1V。圖4.9晶體管的三個(gè)區(qū)域三個(gè)區(qū)域(飽和區(qū).放大區(qū),截止區(qū))如圖4。9所示.三。晶體三極管主要特性參數(shù)晶體三極管的參數(shù)用來(lái)表征它的性能優(yōu)劣和它的運(yùn)用范圍,是選用在三極管這的依據(jù).1.電流放大系數(shù)(1)共發(fā)射極電流放大系數(shù).共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)hFEO從(4-6)式已知共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)hFE為? ????? ?? ? ? (4–12)若忽略ICBO.則 ? ? ? ? ? (4–13).共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)hFEO當(dāng)集電極與發(fā)射極間的電壓VCE為常數(shù)時(shí),集電極電流變化量△IC基極電流變化量△IB之比,稱為共發(fā)射極交流放大系數(shù)hfe即?? ??????? ? ?(4–14)hfe是最常用的晶體管參數(shù).同一只晶體管的直流電流放大系數(shù)hFE和交流電流放大系數(shù)hfe兩值相近,可以不加區(qū)別,認(rèn)為hFE=hfeo。hfe一般從幾十到一、二百,也有超出這個(gè)數(shù)值的,hfe太小,電流放大能力差,hfe太大,則性能不夠穩(wěn)定.有時(shí)也可從輸出特性上直接求取某給定工作點(diǎn)(如圖4。10中的Q點(diǎn))處的hfe值.求取的方法如下:通過(guò)工作點(diǎn)Q向VCE軸作垂線,在垂線上的各點(diǎn)VCE是不變的。例如,取IB從40uA增加到60uA,則△IB=20uA,而相應(yīng)的IC從4mA增加到6mA,即△IC=2mA,因此,動(dòng)態(tài)電流放大系數(shù)。(2)共基極電路的交流電流放大系數(shù)hfe圖4.10從輸出特性上求hfe圖4.11共基極電路晶體管共基極電路發(fā)圖4.11所示。由於這個(gè)回路以晶體管基極作為公共端,所以稱為共基極電路.當(dāng)晶體管接成共基極電路時(shí),且集電極與基極間電壓VCB為常數(shù)時(shí),晶體管集電極電流的變化量△IC與發(fā)射極電流的變化量△IE的比值稱為晶體管共基極交流電流放大系數(shù),并以hfb來(lái)表示,即???? ???? ???(4–15)因?yàn)镮C≦IE,△IC≦△IE,故hfb≦1,一般hfb=0.95~0.99,晶體管的共基極交流電流放大系數(shù)hfb與共發(fā)射極交流放大系數(shù)hfe之間的關(guān)系推導(dǎo)過(guò)程如下:已知△IE=△IC+△IB ? ?? ? ?而 ?? ??? ?(4–16)或 ?? ? ? ? ?(4–17)最後應(yīng)該指出:hfb和hfe值由於制造工藝上的差別,即使同一型號(hào)的不同管子,也會(huì)有很大的差別.而且hfb和hfe的值對(duì)於同一個(gè)晶體管也不是固定的常數(shù),它們與管子的工作電流有著密切關(guān)系.2.極間反向電流(1)集電極—基極反向截止電流ICBO集電極-基極反向截止電流指的是,當(dāng)晶體管發(fā)射極開(kāi)路,集電極和基極之間加規(guī)定的反向電壓(此電壓在手冊(cè)中給出)時(shí),集電結(jié)流過(guò)的反向電流。測(cè)量晶體管集電極—基極反向截止電流的電路如圖4.12所示圖.4.12測(cè)量ICBO的電路當(dāng)晶體管集電結(jié)加反向電壓時(shí),集電區(qū)和基區(qū)中的少數(shù)載流子能順利地穿過(guò)集電結(jié)而形成集電極-基極反向截止電流ICBO.在一定溫度下,少數(shù)載流子的數(shù)量是一定的.當(dāng)集電結(jié)上的反向電壓在一定的范圍內(nèi)變化時(shí),ICBO基本上是個(gè)常數(shù),因此稱為集電極—基極反向截止電流。ICBO的大小是衡量晶體管集電結(jié)質(zhì)量的重要指標(biāo)。良好的晶體管的ICBO很小。在室溫下,小功率硅管ICBO<1uA,小功率鍺管約10uA,大功率管的ICBO一般可達(dá)幾毫安。(2)集電極—發(fā)射極反向截止電流(穿透電流)ICBO.集電極—發(fā)射極反向截止電流ICBO指的是:當(dāng)晶體管基極開(kāi)路,集電極和發(fā)射極之間加規(guī)定的反向電壓(此電壓在手冊(cè)中給出)時(shí)產(chǎn)生的反向電流。測(cè)量晶體管集電極-發(fā)射極反向截止電流的電路如圖4。13所示。圖4.13穿透電流ICBO的形成及其測(cè)量晶體管的ICBO與ICEO之間有有著密切的關(guān)系.在圖4.13(b)中,基極開(kāi)路時(shí),電源電壓VCC仍能使集電結(jié)反向偏置,發(fā)射結(jié)正向偏置,三極管具有放大作用的偏置條件仍然存在,所以三極管仍處?kù)斗糯鬆顟B(tài)。集電結(jié)在反向電壓作用下,集電區(qū)的少數(shù)載流子空穴漂移到基區(qū)形成反向電流ICBO,與此同時(shí),處?kù)墩蚱玫陌l(fā)射結(jié),使發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子,因?yàn)榛鶚O開(kāi)路,從集電區(qū)漂移到基區(qū)的空穴必定和發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子復(fù)合而形成復(fù)合電流即ICBO.這個(gè)電流在基極開(kāi)路的情況下起基極電流的作用.三極管處?kù)斗糯鬆顟B(tài),發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的自由電子到達(dá)集電區(qū)的數(shù)量與在基區(qū)復(fù)合掉的數(shù)量之比是hFE.因此,在基區(qū)中復(fù)合掉一個(gè)空穴,發(fā)射區(qū)必須注入(1+hFE)個(gè)自由電子.可見(jiàn),為了與形成ICBO的空穴復(fù)合,發(fā)射區(qū)必須向基區(qū)注入(1+hFE)ICBO的自由電子,即發(fā)射極電流應(yīng)為IE=(1+hFE)ICBO.因?yàn)橛砂l(fā)射區(qū)注入基區(qū)的自由電子到達(dá)集電區(qū)為hFEICBO,而且集電結(jié)上還有ICBO流過(guò),所以集電極電流IC=(1+hFE)ICBO。由此可知,當(dāng)基極開(kāi)路時(shí),流過(guò)發(fā)射極與集電極的電流是相等的,并且以ICEO表示.ICEO=(1+hFE)ICBO(4–18)ICEO的大小與晶體管性能好壞有密切關(guān)系,這是判斷晶體管質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo).ICEO越小,晶體管溫度穩(wěn)定性越好,ICEO越大,晶體管溫度穩(wěn)定性差.小功率硅管的ICEO通常小於1uA,小功率鍺管的ICEO可大到幾十微安到幾百微安.3。三極管的極限參數(shù).集電極最大允許電流ICM從晶體管輸出特性可見(jiàn),當(dāng)集電極電流很大時(shí),輸出特性曲線的間距逐漸減小,這說(shuō)明IC很大時(shí)hfe值逐漸下降.當(dāng)hfe值下降到規(guī)定的允許值時(shí),相應(yīng)的集電極電流稱為集電極最大允許電流ICM.一般把hfe下降到原來(lái)的2/3(或1/2)時(shí)的IC定為ICM,.在使用中當(dāng)IC〉ICM時(shí),即使管子沒(méi)有損壞,但hfe值已減小到不適合實(shí)用的程度.(2)集電極-發(fā)射極擊穿電壓V(BR)CEOV(BR)CEO是當(dāng)基極開(kāi)路時(shí),加於集電極與發(fā)射極間的最大允許電壓,在使用時(shí),如果VCE>V(BR)CEO,將導(dǎo)致三極管的擊穿,在手冊(cè)中通常認(rèn)為電流超過(guò)某一數(shù)值便擊穿,并用這個(gè)方法來(lái)確定晶體管的擊穿電壓.順便指出,手冊(cè)上給出的V(BR)CEO一般是指常溫下的擊穿電壓,溫度升高時(shí)V(BR)CEO值還要降低,實(shí)際使用時(shí),管子的工作電壓應(yīng)小於1/3V(BR)CEO~1/2V(BR)CEO(3)。集電極最大允許耗散功率PCM晶體管在工作中,集電結(jié)在較高電壓下流過(guò)較大的電流,在集電結(jié)上消耗一定的功率,轉(zhuǎn)為熱量,使結(jié)溫升高.結(jié)溫過(guò)高就會(huì)引起管子參數(shù)的變化,甚至燒壞管子。集電極最大允許耗散功率PCM,是指集電結(jié)受熱而引起晶體管參數(shù)的變化不超過(guò)所規(guī)定的允許值時(shí),集電極耗散的最大功率.PCM簡(jiǎn)稱集電極最大功耗,它實(shí)際上集電極電流和電壓的乘積,即PCM=IC?VCE(4–19)根據(jù)PCM劃出曲線,如圖4.14虛線所示,越過(guò)PCM稱為過(guò)損耗區(qū)。將集電極最大允許電流ICM、集電極最大允許耗散功率PCM、截止區(qū)、飽和區(qū)以及過(guò)電壓區(qū)等

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