電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)05963

電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)授課：永安市技校陳昌初維修電工培訓(xùn)1精選可編輯ppt2．本征半導(dǎo)體：不加雜質(zhì)的純凈半導(dǎo)體晶體。如本征硅或本征鍺。根據(jù)摻雜的物質(zhì)不同，可分兩種：3．雜質(zhì)半導(dǎo)體：為了提高半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，在本征半導(dǎo)體（4價(jià)）中摻入硼或磷等雜質(zhì)所形成的半導(dǎo)體。

（1）P型半導(dǎo)體：本征硅(或鍺)中摻入少量硼元素（3價(jià)）所形成的半導(dǎo)體，如P型硅。多數(shù)載流子為空穴，少數(shù)載流子為電子。一、PN結(jié)1．半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的一種物質(zhì)。如硅（Si）或鍺（Ge）半導(dǎo)體。自由電子多數(shù)載流子（簡(jiǎn)稱多子）空穴少數(shù)載流子（簡(jiǎn)稱少子）2精選可編輯ppt

（2）N型半導(dǎo)體：在本征硅(或鍺)中摻入少量磷元素（5價(jià)）所形成的半導(dǎo)體，如N型硅。其中，多數(shù)載流子為電子，少數(shù)載流子為空穴。自由電子多數(shù)載流子（簡(jiǎn)稱多子）空穴少數(shù)載流子（簡(jiǎn)稱少子）3精選可編輯ppt圖1ＰＮ結(jié)4．PN結(jié)：N型和P型半導(dǎo)體之間的特殊薄層叫做PN結(jié)。PN結(jié)是各種半導(dǎo)體器件的核心。如圖1所示。P區(qū)接電源正極，N區(qū)接電源負(fù)極，PN結(jié)導(dǎo)通；反之，PN結(jié)截止。PN結(jié)具有單向?qū)щ娞匦浴＜矗簩型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體使用特殊工藝連在一起，形成PN結(jié)。①外加正向電壓（也叫正向偏置）外加電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相反，內(nèi)電場(chǎng)削弱，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)大大超過(guò)漂移運(yùn)動(dòng)，N區(qū)電子不斷擴(kuò)散到P區(qū)，P區(qū)空穴不斷擴(kuò)散到N區(qū)，形成較大的正向電流，這時(shí)稱PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。4精選可編輯ppt②外加反向電壓（也叫反向偏置）外加電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相同，增強(qiáng)了內(nèi)電場(chǎng)，多子擴(kuò)散難以進(jìn)行，少子在電場(chǎng)作用下形成反向電流，因?yàn)槭巧僮悠七\(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，反向電流很小，這時(shí)稱PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。5精選可編輯ppt二晶體二極管一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線并用管殼封裝起來(lái)，就構(gòu)成了半導(dǎo)體二極管，簡(jiǎn)稱二極管。6精選可編輯ppt1外形：由密封的管體和兩條正、負(fù)電極引線所組成。管體外殼的標(biāo)記通常表示正極。如圖2（a）所示；圖2晶體二極管的外形和符號(hào)

2符號(hào)：如圖。其中：三角形——正極，豎杠——負(fù)極，V——二極管的文字符號(hào)。7精選可編輯ppt3．晶體二極管的單向?qū)щ娦裕海?）正極電位＞負(fù)極電位，二極管導(dǎo)通；（2）正極電位＜負(fù)極電位，二極管截止。即二極管正偏導(dǎo)通，反偏截止。這一導(dǎo)電特性稱為二極管的單向?qū)щ娦?。晶體二極管的單向?qū)щ娦?精選可編輯ppt[例1]圖3所示電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，H1、H2兩個(gè)指示燈，哪一個(gè)可能發(fā)光？圖3[例1]電路圖解由電路圖可知，開(kāi)關(guān)S閉合后，只有二極管V1正極電位高于負(fù)極電位，即處于正向?qū)顟B(tài)，所以H1指示燈發(fā)光。9精選可編輯ppt4二極管的伏安特性1．定義：二極管兩端的電壓和流過(guò)的電流之間的關(guān)系曲線叫作二極管的伏安特性。二極管的伏安特性10精選可編輯ppt5．特點(diǎn)：結(jié)論：正偏時(shí)電阻小，具有非線性。導(dǎo)通后V兩端電壓基本恒定：②VF＞VT時(shí)，V導(dǎo)通，IF急劇增大。①正向電壓VF小于門(mén)坎電壓VT時(shí)，二極管V截止，正向電流IF=0；其中，門(mén)檻電壓（1）正向特性11精選可編輯ppt正向特性

外加正向電壓較小時(shí)，外電場(chǎng)不足以克服內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子擴(kuò)散的阻力，PN結(jié)仍處于截止?fàn)顟B(tài)。正向電壓大于死區(qū)電壓后，正向電流隨著正向電壓增大迅速上升。通常死區(qū)電壓硅管約為0.5V，鍺管約為0.2V。導(dǎo)通電壓:UD(on)=

(0.6

0.8)V―――硅管0.7V

(0.1

0.3)V―――鍺管0.3V12精選可編輯ppt（2）反向特性結(jié)論：反偏電阻大，存在電擊穿現(xiàn)象。VR＞VRM時(shí)，IR劇增，此現(xiàn)象稱為反向電擊穿。對(duì)應(yīng)的電壓VRM稱為反向擊穿電壓。反向電壓VR＜VRM（反向擊穿電壓）時(shí)，反向電流IR很小，且近似為常數(shù)，稱為反向飽和電流。13精選可編輯ppt

反向特性外加反向電壓時(shí)，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)，反向電流

很小。反向電壓大于擊穿電壓時(shí)，反向電流急劇增加。反向擊穿類型電擊穿—PN結(jié)未損壞，斷電即恢復(fù)。熱擊穿—PN結(jié)燒毀。14精選可編輯ppt（1）最大整流電流IFM：指管子長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許通過(guò)的最大正向平均電流。（2）最高反向工作電壓URM：二極管運(yùn)行時(shí)允許承受的最大反向電壓。（3）最大反向電流IRM：指管子未擊穿時(shí)的反向電流，其值越小，則管子的單向?qū)щ娦栽胶?。?）最高工作頻率fm：主要取決于PN結(jié)結(jié)電容的大小。6、二極管的主要參數(shù)7、二極管的型號(hào)與規(guī)格如：2AP3A15精選可編輯ppt8二極管的簡(jiǎn)單測(cè)試圖4萬(wàn)用表檢測(cè)二極管將紅、黑表筆分別接二極管兩端。所測(cè)電阻小時(shí)，黑表筆接觸處為正極，紅表筆接觸處為負(fù)極。（1）.判別正負(fù)極性用萬(wàn)用表檢測(cè)二極管如圖4所示。萬(wàn)用表測(cè)試條件：R×100Ω或R×1kΩ；16精選可編輯ppt圖5萬(wàn)用表檢測(cè)二極管萬(wàn)用表測(cè)試條件：R×1kΩ。（2）.判別好壞(3)若正向電阻約幾千歐姆，反向電阻非常大，二極管正常。(2)若正反向電阻非常大，二極管開(kāi)路。(1)若正反向電阻均為零，二極管短路；17精選可編輯ppt9二極管的分類（3）按用途：如圖6所示。

（2）按PN結(jié)面積：點(diǎn)接觸型（電流小，高頻應(yīng)用）、面接觸型（電流大，用于整流）（1）按材料分：硅管、鍺管圖6二極管圖形符號(hào)18精選可編輯ppt三、晶體三極管晶體三極管：是一種利用輸入電流控制輸出電流的電流控制型器件。特點(diǎn)：管內(nèi)有兩種載流子參與導(dǎo)電。特點(diǎn)：有三個(gè)電極，故稱三極管。

圖7三極管外形1三極管的結(jié)構(gòu)

（1）.

三極管的外形19精選可編輯ppt（2）.三極管的結(jié)構(gòu)圖8三極管的結(jié)構(gòu)圖工藝要求：發(fā)射區(qū)摻雜濃度較大；基區(qū)很薄且摻雜最少；集電區(qū)比發(fā)射區(qū)體積大且摻雜少。特點(diǎn)：有三個(gè)區(qū)——發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)；兩個(gè)PN結(jié)——發(fā)射結(jié)（BE結(jié)）、集電結(jié)（BC結(jié)）；三個(gè)電極——發(fā)射極e(E)、基極b(B)和集電極c?；兩種類型——PNP型管和NPN型管。20精選可編輯ppt箭頭：表示發(fā)射結(jié)加正向電壓時(shí)的電流方向。文字符號(hào)：V圖9三極管符號(hào)2、晶體三極管的符號(hào)21精選可編輯ppt3、三極管的電流放大作用（1）三極管的工作電壓三極管實(shí)現(xiàn)電流放大的外部偏置條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，此時(shí)，各電極電位之間的關(guān)系是：NPN型UC＞UB＞UEPNP型UC＜UB＜UE

22精選可編輯ppt23精選可編輯ppt（2）電流分配關(guān)系

圖3.3是NPN管放大實(shí)驗(yàn)電路。三極管各電極電流分配關(guān)系是：

IE=IB+IC由于基極電流很小，因而IE≈IC。圖3.3

三極管的電流放大實(shí)驗(yàn)電路24精選可編輯ppt（3）三極管的電流放大作用

當(dāng)IB有一微小變化時(shí)，能引起IC較大的變化，這種現(xiàn)象稱為三極管的電流放大作用。

電流放大作用的實(shí)質(zhì)是通過(guò)改變基極電流IB的大小，達(dá)到控制IC的目的，而并不是真正把微小電流放大了，因此稱三極管為電流控制型器件。

電流放大作用：電流放大系數(shù)：β=△IC/△IB25精選可編輯ppt三極管的輸入特性4、三極管的特性曲線（1）輸入特性曲線集射極之間的電壓UCE一定時(shí)，發(fā)射結(jié)電壓UBE與基極電流IB之間的關(guān)系曲線。ICIBRBUBBUCCRCVVμAmA+UCE

－+UBE－測(cè)量三極管特性的實(shí)驗(yàn)電路

26精選可編輯ppt5．VBE與IB成非線性關(guān)系。由圖可見(jiàn)：1．當(dāng)V

CE≥2V時(shí)，特性曲線基本重合。2．當(dāng)VBE很小時(shí)，IB等于零，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)；3．當(dāng)VBE大于門(mén)檻電壓（硅管約0.5V，鍺管約0.2V）時(shí)，IB逐漸增大，三極管開(kāi)始導(dǎo)通。4．三極管導(dǎo)通后，VBE基本不變。硅管約為0.7V，鍺管約為0.3V，稱為三極管的導(dǎo)通電壓。共發(fā)射極輸入特性曲線27精選可編輯ppt（2）晶體三極管的輸出特性曲線基極電流一定時(shí)，集、射極之間的電壓與集電極電流的關(guān)系曲線。三極管的輸出特性28精選可編輯ppt輸出特性曲線可分為三個(gè)工作區(qū):（1）截止區(qū)條件：發(fā)射結(jié)、集電結(jié)反偏或兩端電壓為零。

三極管輸出特性曲線中，IB=0的輸出特性曲線以下，橫軸以上的區(qū)域稱為截止區(qū)。其特點(diǎn)是：各電極電流很小，相當(dāng)于一個(gè)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。在放大狀態(tài)，當(dāng)IB一定時(shí)，IC不隨VCE變化，即放大狀態(tài)的三極管具有恒流特性。

（2）放大區(qū)條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏特點(diǎn)：

IC受IB控制29精選可編輯ppt輸出特性曲線中，截止區(qū)以上平坦段組成的區(qū)域稱為放大區(qū)。此時(shí)IC受控于IB；同時(shí)IC與UCE基本無(wú)關(guān)，可近似看成恒流。此區(qū)內(nèi)三極管具有電流放大作用。輸出特性曲線中，UCE≤UBE的區(qū)域，即曲線的上升段組成的區(qū)域稱為飽和區(qū)。

飽和時(shí)的UCE稱為飽和壓降，用UCES表示，UCES很小，一般約為0.3V。工作在此區(qū)的三極管相當(dāng)于一個(gè)閉合的開(kāi)關(guān)，沒(méi)有電流放大作用。（3）飽和區(qū)條件：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正偏。30精選可編輯ppt5、三極管的主要參數(shù)

1.電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)是反映三極管電流放大能力的基本參數(shù)，主要有共發(fā)射極電路交流電流放大系數(shù)β和共發(fā)射極電路直流電流放大系數(shù)hFE。

2.極間反向電流(1)ICBO是指發(fā)射極開(kāi)路時(shí)從集電極流到基極的反向電流。如圖所示。31精選可編輯ppt圖極間反向電流

32精選可編輯ppt(2)穿透電流ICEO是指基極開(kāi)路（IB=0）、集電極與發(fā)射極之間加上規(guī)定的電壓時(shí)，從集電極流到發(fā)射極的電流。如圖所示。它與ICBO之間的關(guān)系為：

ICEO=(1+β)

ICBO3.極限參數(shù)(1)集電極最大允許電流ICM

三極管工作時(shí)，當(dāng)集電極電流超過(guò)ICM時(shí)，管子性能將顯著下降，并有可能燒壞管子。33精選可編輯ppt管子基極開(kāi)路時(shí)，集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓。當(dāng)電壓越過(guò)此值時(shí)，管子將發(fā)生電壓擊穿，若電擊穿導(dǎo)致熱擊穿會(huì)損壞管子。當(dāng)管子集電結(jié)兩端電壓與通過(guò)電流的乘積超過(guò)此值時(shí)，管子性能變壞或燒毀。(2)集電極—發(fā)射極間擊穿電壓U(BR)CEO

(3)集電極最大允許功耗PCM6、三極管的識(shí)別和簡(jiǎn)單測(cè)試34精選可編輯ppt表常用三極管管腳排列35精選可編輯ppt

判別硅管和鍺管的測(cè)試電路

7三極管的簡(jiǎn)單測(cè)試（1）、硅管或鍺管的判別當(dāng)V=0.1~0.3V時(shí)為鍺管。當(dāng)V=0.6~0.7V時(shí)，為硅管36精選可編輯ppt將萬(wàn)用表設(shè)置在或擋，用黑表筆和任一管腳相接（假設(shè)它是基極b），紅表筆分別和另外兩個(gè)管腳相接，如果測(cè)得兩個(gè)阻值都很小，則黑表筆所連接的就是基極，而且是NPN型的管子。如圖11（a）所示。如果按上述方法測(cè)得的結(jié)果均為高阻值，則黑表筆所連接的是PNP管的基極。如圖11（b）所示。（2）、NPN管型和PNP管型的判斷圖11基極b的判斷37精選可編輯ppt首先確定三極管的基極和管型，然后采用估測(cè)β值的方法判斷c、e極。方法是先假定一個(gè)待定電極為集電極（另一個(gè)假定為發(fā)射極）接入電路，記下歐姆表的擺動(dòng)幅度，然后再把兩個(gè)待定電極對(duì)調(diào)一下接入電路，并記下歐姆表的擺動(dòng)幅度。擺動(dòng)幅度大的一次，黑表筆所連接的管腳是集電極c，紅表筆所連接的管腳為發(fā)射極e，如圖12所示。測(cè)PNP管時(shí)，只要把圖12電路中紅、黑表筆對(duì)調(diào)位置，仍照上述方法測(cè)試。（3）、e、b、c三個(gè)管腳的判斷圖12估測(cè)β的電路38精選可編輯ppt四、單管基本放大電路由三極管組成的放大電路。其功能是利用三極管的電流控制作用，把微弱的電信號(hào)（簡(jiǎn)稱信號(hào)，指變化的電壓、電流、功率）不失真地放大到所需的數(shù)值，實(shí)現(xiàn)將直流電源的能量部分地轉(zhuǎn)化為按輸入信號(hào)規(guī)律變化且有較大能量的輸出信號(hào)。放大電路的實(shí)質(zhì)，是一種用較小的能量去控制較大能量轉(zhuǎn)換的能量轉(zhuǎn)換裝置。1、放大電路的組成及作用共發(fā)射極基本放大電路（1）晶體管V。放大元件，用基極電流iB控制集電極電流iC。39精選可編輯ppt共發(fā)射極基本放大電路（2）直流電源UCC放大電路的能源；

使晶體管的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，晶體管處在放大狀態(tài)，提供電流IB和IC，UCC一般在幾伏到十幾伏之間。（3）基極偏置電阻RB。為基極提供一個(gè)合適的偏置電流IB，使晶體管有一個(gè)合適的工作點(diǎn)，一般為幾十千歐到幾百千歐。（4）集電極電阻RC。將集電極電流iC的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，以獲得電壓放大，一般為幾千歐。（5）耦合電容或隔直電容Cl、C2。用來(lái)傳遞交流信號(hào)，起到耦合的作用。同時(shí)，又使放大電路和信號(hào)源及負(fù)載間直流相隔離，起隔直作用。為了減小傳遞信號(hào)的電壓損失，Cl、C2應(yīng)選得足夠大，一般為幾微法至幾十微法，通常采用電解電容器。40精選可編輯ppt(1)ui直接加在三極管V的基極和發(fā)射極之間，引起基極電流iB作相應(yīng)的變化。(2)通過(guò)V的電流放大作用，V的集電極電流iC也將變(3)iC的變化引起V的集電極和發(fā)射極之間的電壓uCE變化。(4)uCE中的交流分量uce經(jīng)過(guò)C2暢通地傳送給負(fù)載RL，成為輸出交流電壓uo,，實(shí)現(xiàn)了電壓放大作用。

2.工作原理41精選可編輯ppt靜態(tài)是指無(wú)交流信號(hào)輸入時(shí)，電路中的電流、電壓都不變的狀態(tài)，靜態(tài)時(shí)三極管各極電流和電壓值稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q（主要指IBQ、ICQ和UCEQ）。靜態(tài)分析主要是確定放大電路中的靜態(tài)值IBQ、ICQ和UCEQ。3、靜態(tài)工作情況直流通路：耦合電容可視為開(kāi)路。ICQ=βIBQ42精選可編輯ppt共發(fā)射極基本放大電路動(dòng)態(tài)是指有交流信號(hào)輸入時(shí)，電路中的電流、電壓隨輸入信號(hào)作相應(yīng)變化的狀態(tài)。由于動(dòng)態(tài)時(shí)放大電路是在直流電源UCC和交流輸入信號(hào)ui共同作用下工作，電路中的電壓uCE、電流iB和iC均包含兩個(gè)分量（直流分量和交流分量）。3、動(dòng)態(tài)工作情況43精選可編輯ppt交流通路：（ui單獨(dú)作用下的電路）。由于電容C1、C2足夠大，容抗近似為零（相當(dāng)于短路），直流電源UCC去掉（短接）。44精選可編輯ppt45精選可編輯ppt從圖解分析過(guò)程，可得出如下幾個(gè)重要結(jié)論：（1）放大器中的各個(gè)量uBE，iB，iC和uCE都由直流分量和交流分量?jī)刹糠纸M成。（2）由于C2的隔直作用，uCE中的直流分量UCEQ被隔開(kāi)，放大器的輸出電壓uo等于uCE中的交流分量uce，且與輸入電壓ui反相。（放大器具有倒相作用）（3）放大器的電壓放大倍數(shù)可由uo與ui的幅值之比或有效值之比求出。負(fù)載電阻RL越小，交流負(fù)載電阻RL'也越小，交流負(fù)載線就越陡，使Uom減小，電壓放大倍數(shù)下降。（4）靜態(tài)工作點(diǎn)Q設(shè)置得不合適，會(huì)對(duì)放大電路的性能造成影響。若Q點(diǎn)偏高，當(dāng)ib按正弦規(guī)律變化時(shí)，Q'進(jìn)入飽和區(qū)，造成ic和uce的波形與ib（或ui）的波形不一致，輸出電壓uo（即uce）的負(fù)半周出現(xiàn)平頂畸變，稱為飽和失真；若Q點(diǎn)偏低，則Q"進(jìn)入截止區(qū)，輸出電壓uo的正半周出現(xiàn)平頂畸變，稱為截止失真。飽和失真和截止失真統(tǒng)稱為非線性失真。46精選可編輯ppt47精選可編輯ppt48精選可編輯ppt整流：把交流電變成直流電的過(guò)程。五晶體二極管整流電路整流原理：二極管的單向?qū)щ娞匦远O管單相整流電路：把單相交流電變成直流電的電路。49精選可編輯pptV：整流二極管，把交流電變成脈動(dòng)直流電；T：電源變壓器，把v1變成整流電路所需的電壓值v2。1單相半波整流電路（1）．電路如圖（a）單相半波整流電路

缺點(diǎn)：整流效率低，脈動(dòng)較大50精選可編輯ppt（2）．負(fù)載和整流二極管上的電壓和電流（4）二極管反向峰值電壓VRM

（1）負(fù)載電壓VL

（2）二極管正向電流IV和負(fù)載電流IOUTIV=IOUT=UOUT/RLUDRM=U2UOUT=0.45

U251精選可編輯pptV1、V2為性能相同的整流二極管；T為電源變壓器，作用是產(chǎn)生大小相等而相位相反的v2a和v2b。

2單相全波整流電路變壓器中心抽頭式單相全波整流電路（1）.電路如圖：圖變壓器中心抽頭式全波整流電路52精選可編輯ppt（2）.工作原理：（A）v1正半周時(shí)，T次級(jí)A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位，在v2a作用下，V1導(dǎo)通（V2截止），iV1自上而下流過(guò)RL；（B）v1負(fù)半周時(shí)，T次級(jí)A點(diǎn)電位低于B點(diǎn)電位，在v2b的作用下，V2導(dǎo)通（V1截止），iV2自上而下流過(guò)RL；可見(jiàn)，在v1一周期內(nèi)，流過(guò)二極管的電流iV1、iV2疊加形成全波脈動(dòng)直流電流iL，于是RL兩端產(chǎn)生全波脈動(dòng)直流電壓vL。故電路稱為全波整流電路。53精選可編輯ppt缺點(diǎn)：?jiǎn)喂艹惺艿姆捶鍓罕劝氩ㄕ鞲咭槐叮儔浩鱐需中心抽頭。（3）．負(fù)載和整流二極管上的電壓和電流（1）負(fù)載電壓UOUT（2）負(fù)載電流IL（3）二極管的平均電流IV

（4）二極管承受反向峰值電壓

UOUT=0.9

U2IOUT=UOUT/RL=0.9U2/RLIV=1/2IOUTUDRM=U254精選可編輯ppt3單相橋式全波整流電路（1）．電路如圖V1～V4為整流二極管，電路為橋式結(jié)構(gòu)。橋式全波整流電路55精選可編輯ppt（B）v2負(fù)半周時(shí)，如圖1.2.4（b）所示，A點(diǎn)電位低于B點(diǎn)電位，則V2、V4導(dǎo)通（V1、V3截止），i2自上而下流過(guò)負(fù)載RL；圖1.2.4橋式整流電路工作過(guò)程（2）.工作原理（A）v2正半周時(shí)，如圖1.2.4（a）所示，A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位，則V1、V3導(dǎo)通（V2、V4截止），i1自上而下流過(guò)負(fù)載RL；56精選可編輯ppt由波形圖1.2.5可見(jiàn)，v2一周期內(nèi)，兩組整流二極管輪流導(dǎo)通產(chǎn)生的單方向電流i1和i2疊加形成了iL。于是負(fù)載得到全波脈動(dòng)直流電壓vL。57精選可編輯ppt優(yōu)點(diǎn)：輸出電壓高，紋波小，較低。應(yīng)用廣泛。（3）．負(fù)載和整流二極管上的電壓和電流（1）負(fù)載電壓UOUT

（2）負(fù)載電流IOUT（3）二極管的平均電流IV（4）二極管承受反向峰值電壓

UOUT=0.9

U2IOUT=UOUT/RL=0.9U2/RLIV=1/2IOUTUDRM=U258精選可編輯ppt五、濾波器特點(diǎn)：電容器與負(fù)載并聯(lián)。作用：濾除脈動(dòng)直流電中脈動(dòng)成分。種類：電容濾波器、電感濾波器、復(fù)式濾波器（1）．電路1、電容濾波器電容濾波電路59精選可編輯ppt（2）．工作原理：在t2～t3期間，因vC>v2，V正偏導(dǎo)通，電容再次充電，波形如圖(b)中BC。在t1～t2期間，因v2<vC，V反偏截止，電容C通過(guò)負(fù)載放電，波形如圖(b)中AB所示；在0～t1期間，因v2的作用，V正偏導(dǎo)通，電容C充電，波形如圖(b)中OA所示；利用電容器兩端電壓不能突變?cè)砥交敵鲭妷骸?0精選可編輯ppt重復(fù)上述過(guò)程，可得近于平滑波形。這說(shuō)明，通過(guò)電容的充放電，輸出直流電壓中的脈動(dòng)成分大為減小。應(yīng)用：小功率電源。工作原理與半波整流電路相同，不同點(diǎn)是：v2正、負(fù)半周內(nèi)，V1、V2輪流導(dǎo)通，對(duì)電容C充電兩次，縮短了電容C向負(fù)載的放電時(shí)間，從而使輸出電壓更加平滑。全波整流電容濾波輸出波形如圖所示。輸出電壓估算公式為61精選可編輯ppt缺點(diǎn)：體積大、重量大。圖帶電感濾波器2、電感濾波器（1）.電路特點(diǎn)：電感與負(fù)載串聯(lián)（2）.工作原理：利用流過(guò)電感電流不能突變?cè)砥交敵鲭娏?。?dāng)電路電流增加時(shí)，電感存儲(chǔ)能量；當(dāng)電流減小時(shí)，電感釋放能量。使負(fù)載電流比較平滑，從而得到比較平滑的直流電壓。應(yīng)用：較大功率電源。62精選可編輯ppt（C）應(yīng)用：較大功率電源中。3、復(fù)式濾波器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：電容與負(fù)載并聯(lián)，電感與負(fù)載串聯(lián)。性能特點(diǎn)：濾波效果好。（1）.L型濾波器（A）電路：

（B）原理：整流輸出的脈動(dòng)直流經(jīng)過(guò)電感L，交流成分被削弱，再經(jīng)過(guò)電容C濾波，就可在負(fù)載上獲得更加平滑的直流電壓。圖L型濾波器橋式整流電路63精選可編輯ppt（2）.Π型濾波器圖Π型濾波器橋式整流電路（C）應(yīng)用：小功率電源中。

（B）原理：整流輸出的脈動(dòng)直流經(jīng)過(guò)電容C1濾波后，再經(jīng)電感L和電容C2濾波，使脈動(dòng)成分大大降低，在負(fù)載上可獲得平滑的直流電壓。（A）電路：64精選可編輯ppt(B)當(dāng)工作電流滿足條件時(shí)，穩(wěn)壓管兩端電壓幾乎不變。六、硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路：抑制電網(wǎng)電壓和整流電路負(fù)載的變化引起的輸出電壓變化，將平滑的直流電變成穩(wěn)定的直流電。（1）.硅穩(wěn)壓二極管的特性(A)穩(wěn)壓管工作在反向擊穿狀態(tài)。圖硅穩(wěn)壓管的伏安特性及符號(hào)65精選可編輯ppt（2）．穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作原理（C）應(yīng)用：小功率場(chǎng)合。（B）電路的穩(wěn)壓過(guò)程：

UO↓→IZ↓→IR↓→UR↓→UO↑（A）電路：V為穩(wěn)壓管，起電流調(diào)整作用；R為限流電阻，起電壓調(diào)整作用。圖

硅穩(wěn)壓管整流穩(wěn)壓電路66精選可編輯ppt三、集成穩(wěn)壓器

集成穩(wěn)壓器是指將調(diào)整管、取樣放大、基準(zhǔn)電壓、啟動(dòng)和保護(hù)電路等全部集成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上而形成的一種穩(wěn)壓集成塊。集成穩(wěn)壓器的種類很多，作為小功率的直流穩(wěn)壓電源，應(yīng)用最為普遍的是3端式串聯(lián)型集成穩(wěn)壓器。3端式是指穩(wěn)壓器僅有輸入端、輸出端和公共端3個(gè)接線端子。如W78××和W79××系列穩(wěn)壓器。W78××系列輸出正電壓有5V、6V、8V、9V、10V、12V、15V、18V、24V等多種，若要獲得負(fù)輸出電壓選W79××系列即可。例如W7805輸出+5V電壓，W7905則輸出－5V電壓。這類３端穩(wěn)壓器在加裝散熱器的情況下，輸出電流可達(dá)1.5～2.2A，最高輸入電壓為35V，最小輸入、輸出電壓差為2～3V，輸出電壓變化率為0.1％～0.2％。1、三端固定輸出穩(wěn)壓器67精選可編輯ppt這類產(chǎn)品的封裝形式有金屬殼和塑料殼兩種。它們都有三個(gè)管腳，分別是輸入端、輸出端和公共端，因此稱為三端式穩(wěn)壓器。

（1）CW7800系列是三端固定正壓輸出的集成穩(wěn)壓器。輸出電壓有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等檔次。例如：CW7805表示輸出電壓為正5V。此系列最大輸出電流為1.5A。同類產(chǎn)品：CW78M00系列（0.5A）；CW78L00系列（0.1A）；CW78T00系列（3A）和CW78H00系列（5A）。CW7800系列的管腳：不同類型、不同封裝形式的三端集成穩(wěn)壓器的引腳排列不同，使用時(shí)請(qǐng)查閱手冊(cè)。68精選可編輯pptCW7800系列(正電源)CW7900系列(負(fù)電源)5V/6V/9V/12V/15V/18V/24V78、79系列的型號(hào)命名輸出電流78L××/79L××—輸出電流100mA78M××/9M××—輸出電流500mA78××/79××—輸出電流1.5A輸出電壓

（2）CW7900系列是三端固定負(fù)壓輸出的集成穩(wěn)壓器。在輸出電壓檔次、電流檔次等方面與78系列相同。引腳排列請(qǐng)查閱手冊(cè)。69精選可編輯pptCW7805123UIUOGNDCW7905123UIUOGND符號(hào)CW7800++213CW790013_2_塑料封裝金屬封裝外形和管腳排列70精選可編輯ppt圖三端集成穩(wěn)壓器外形及管腳排列71精選可編輯ppt型號(hào)組成及意義如圖所示。圖三端固定式穩(wěn)壓器型號(hào)組成及意義72精選可編輯ppt第九節(jié)：晶閘管及其整流電路晶閘管又稱可控硅（SCR），是一種大功率的半導(dǎo)體器件。有普通型、雙向型、可關(guān)斷型和快速型等。其具有體積小、質(zhì)量輕、效率高、動(dòng)作迅速等優(yōu)點(diǎn)。但其過(guò)載能力和抗干擾能力差，控制電路也比較復(fù)雜。一、晶閘管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)

圖10.1晶閘管結(jié)構(gòu)、外型及符號(hào)它有四層半導(dǎo)體（PNPN）和三個(gè)電極（陽(yáng)極A、陰極K和門(mén)極G）73精選可編輯ppt二、晶閘管的工作原理(1)晶閘管加陽(yáng)極負(fù)電壓-UA時(shí)，晶閘管處于反向阻斷狀態(tài)。(2)晶閘管加陽(yáng)極正電壓UA，控制極不加電壓時(shí)，晶閘管處于正向阻斷狀態(tài)。(3)晶閘管加陽(yáng)極正電壓+UA，同時(shí)也加控制極正電壓+UG，晶閘管導(dǎo)通。(4)要使導(dǎo)通的晶閘管截止，必須將陽(yáng)極電壓降至零或?yàn)樨?fù)，使晶閘管陽(yáng)極電流降至維持電流IH以下。

74精選可編輯ppt1、晶閘管的導(dǎo)通條件：

晶閘管與硅整流二極管相似，都具有反向阻斷能力，但晶閘管還具有正向阻斷能力，即晶閘管正向?qū)ū仨毦哂幸欢ǖ臈l件：陽(yáng)極加正向電壓，同時(shí)控制極也加正向觸發(fā)電壓。

2、晶閘管的關(guān)斷條件：

晶閘管一旦導(dǎo)通，控制極即失去控制作用。要使晶閘管重新關(guān)斷，必須做到以下兩點(diǎn)之一：一是將陽(yáng)極電流減小到小于維持電流IH；二是將陽(yáng)極電壓減小到零或使之反向。75精選可編輯ppt三、晶閘管的主要參數(shù)

1、電壓參數(shù)(1)正向重復(fù)峰值電壓UDRM正向阻斷峰值電壓UDRM，指控制極斷開(kāi)時(shí)，允許重復(fù)加在晶閘管兩端的正向峰值電壓，(2)反向重復(fù)峰值電壓URRM反向阻斷峰值電壓URRM，指允許重復(fù)加在晶閘管上的反向峰值電壓。(3)額定電壓UD通常把UDRM和URRM中較小的一個(gè)值稱作晶閘管的額定電壓。76精選可編輯ppt

(4)通態(tài)平均電壓UT習(xí)慣上稱為導(dǎo)通時(shí)的管壓降。這個(gè)電壓當(dāng)然越小越好，一般為0.4V~1.2V。

2.電流參數(shù)(1)通態(tài)平均電流IT通態(tài)平均電流IT簡(jiǎn)稱正向電流，指在標(biāo)準(zhǔn)散熱條件和規(guī)定環(huán)境溫度下(不超過(guò)40oC)，允許通過(guò)工頻(50Hz)正弦半波電流在一個(gè)周期內(nèi)的最大平均值。(2)維持電流IH維持電流IH，指在規(guī)定的環(huán)境溫度和控制極斷路的情況下，維持晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通時(shí)需要的最小陽(yáng)極電流。77精選可編輯ppt四、晶閘管的型號(hào)與規(guī)格如：KP5—7五、晶閘管的應(yīng)用1、晶閘管交流開(kāi)關(guān)圖10.5(a)所示是用兩只普通晶閘管V1和V2反向并聯(lián)而組成的交流調(diào)壓電路，其調(diào)壓原理如下。

(a)電路圖(b)波形圖圖1晶閘管交流調(diào)壓78精選可編輯ppt

(1)電源電壓u的正半周，在t1時(shí)刻(ωt1=α，α又稱控制角)將觸發(fā)脈沖加到V2管的控制極，V2管被觸發(fā)導(dǎo)通，此時(shí)V1管承受反向電壓而截止。當(dāng)電源電壓u過(guò)零時(shí)，V2管自然關(guān)斷。(2)電源電壓u的負(fù)半周，在t2時(shí)刻(ωt2=180o+α)將觸發(fā)脈沖加到V1管的控制極，V1管被觸發(fā)導(dǎo)通，此時(shí)V2管承受反向電壓而截止。當(dāng)電源電壓u過(guò)零時(shí)，V1管自然關(guān)斷，負(fù)載上獲得的電壓波形如圖1（b）所示，調(diào)節(jié)控制角α便可實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓。當(dāng)控制角α=0o時(shí)，即為交流開(kāi)關(guān)。分析：79精選可編輯ppt1、單相半波可控整流電路六、晶閘管整流電路80精選可編輯ppt81精選可編輯ppt分析：1、在電角度0~a范圍內(nèi)，雖然晶閘管的陽(yáng)極電壓為正，但它仍處在正向阻斷狀態(tài)；在a~Π的范圍內(nèi)，晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)。2、a稱為控制角；θ稱為導(dǎo)通角；a變化范圍稱為移相范圍。3、a角在0°~180°之間變化時(shí)，輸出電壓uL便在0到最大值之間連續(xù)變化，這就是可控整流的意義。4、輸出電壓的平均值為：UL=0.45U2(1+cosa)/2；負(fù)載中流過(guò)的平均電流為：IL=UL/RL，晶閘管承受反向電壓為。5、單相半波可控整流電路簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，但輸出的直流電壓脈動(dòng)大，只適用于對(duì)直流電壓的質(zhì)量要求不高的小功率可控整流設(shè)備。82精選可編輯ppt2、單相半控橋式整流電路83精選可編輯ppt84精選可編輯ppt分析：1、u2正半周時(shí)（a點(diǎn)電位高，b點(diǎn)電位低），晶閘管V1和二極管VD2承受正向電壓，當(dāng)晶閘管加入觸發(fā)脈沖時(shí)，V1導(dǎo)通。電流回路為：a---V1---RL----VD2-----b;2、u2為零時(shí)，V1因正向電流小于維持電流而自行關(guān)斷，電流為零。3、u2負(fù)半周時(shí)（a點(diǎn)電位低，b點(diǎn)電位高），晶閘管V2和二極管VD1承受正向電壓，當(dāng)晶閘管加入觸發(fā)脈沖時(shí)，V2導(dǎo)通。電流回路為：b---V12---RL----VD1----a-;4、輸出電壓為：UL=0.9U2(1+cosa)/2；每只晶閘管承受的反向電壓為，IV=1/2*IL。85精選可編輯ppt另一種單相橋式可控整流電路86精選可編輯ppt七、單結(jié)晶體管

1.

單結(jié)管結(jié)構(gòu)與特性單結(jié)管