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文檔簡介
第一章二極管及其應(yīng)用
第一節(jié)二極管的基本知識
一、半導(dǎo)體及PN結(jié)
物質(zhì)存在的形式多種多樣,固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導(dǎo)電
性差的材料,如煤、人工晶體、琥珀、陶瓷等稱為絕緣體。而把導(dǎo)電性比較好的
金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導(dǎo)體??梢院啒愕陌呀橛趯?dǎo)體和絕緣體之
間的材料稱為半導(dǎo)體。與導(dǎo)體和絕緣體相比,半導(dǎo)體材料的發(fā)現(xiàn)是最晚的,直到
20世紀(jì)30年代,當(dāng)材料的提純技術(shù)改善以后,半導(dǎo)體的存在才真正被學(xué)術(shù)界認(rèn)
可。
導(dǎo)電能力(
銀
銅
鋁
鐵
炭筆
酸溶液
微溶液
■鹽水
地表
半導(dǎo)體-濕木
硅
汽油
干紙
干布
亥璃
橡膠
陶府
硅原子整齊排列圖
絕緣能力
1.本征半導(dǎo)體
最常用的半導(dǎo)體是硅和錯。硅和錯都是四價元素,原子結(jié)構(gòu)的最外層軌道上
有四個價電子,當(dāng)把硅或錯制成晶體時,它們是靠共價鍵的作用而緊密聯(lián)系在
一起。晶體硅原子整齊排列見上右圖。半導(dǎo)體一般都具有晶體結(jié)構(gòu),所以也稱為
單晶體。純凈晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體我們稱之為本征半導(dǎo)體。本征半導(dǎo)體中相鄰原子
靠共價鍵結(jié)構(gòu)結(jié)合起來。
共價鍵中的一些價電子由于熱運(yùn)動獲得一些能量,從而擺脫共價鍵的約束
成為自由電子,同時在共價鍵上留下空位,我們稱這些空位為空穴,它帶正電。
在外電場作用下,自由電子產(chǎn)生定向移動,形成電子電流;同時價電子也按一定
的方向一次填補(bǔ)空穴,從而使空穴產(chǎn)生定向移動,形成空穴電流。在晶體中存在
兩種載流子,即帶負(fù)電自由電子和帶正電空穴,它們是成對出現(xiàn)的。
2.N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體
在本征半導(dǎo)體中兩種載流子的濃度很低,因此導(dǎo)電性很差。我們向晶體中有
控制的摻入特定的雜質(zhì)來改變它的導(dǎo)電性,這種半導(dǎo)體被稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。
a.N型半導(dǎo)體
在本征半導(dǎo)體中,摻入5價元素,使晶體中某些原子被雜質(zhì)原子所代替,由
于雜質(zhì)原子最外層有5個價電子,它與周邊原子形成共價鍵后,還多余一個自由
電子,因此使其中的空穴的濃度遠(yuǎn)小于自由電子的濃度。但是,電子的濃度與空
穴的濃度的乘積是一個常數(shù),與摻雜無關(guān)。在N型半導(dǎo)體中自由電子是多數(shù)載流
子,空穴是少數(shù)載流子。
摻入度的N型半導(dǎo)體
b.P型半導(dǎo)體
在本征半導(dǎo)體中,摻入3價元素,晶體中的某些原子被雜質(zhì)原子代替,但是
雜質(zhì)原子的最外層只有3個價電子,它與周邊的原子形成共價鍵后,還多余一個
空穴,因此使其中的空穴濃度遠(yuǎn)大于自由電子的濃度。
在P型半導(dǎo)體中,自由電子是少數(shù)載流子,空穴使多數(shù)載流子。
ees-
q(e-
ea?-
eeH-
-ee6
摻入硼的P型半導(dǎo)體
3.PN結(jié)
我們通過現(xiàn)代工藝,把一塊本征半導(dǎo)體的一邊形成P型半導(dǎo)體,另一邊形成
N型半導(dǎo)體,于是這兩種半導(dǎo)體的交界處就形成了PN結(jié),它是構(gòu)成其它半導(dǎo)體
的基礎(chǔ)。
a.PN結(jié)的形成
在形成的PN結(jié)中,由于兩側(cè)的電子和空穴的濃度相差很大,因此它們會產(chǎn)
生擴(kuò)散運(yùn)動(高濃度向低濃度擴(kuò)散):電子從N區(qū)向P區(qū)擴(kuò)散;空穴從P去向N
區(qū)擴(kuò)散。由于它們都是帶電粒子,它們向另一側(cè)擴(kuò)散的同時在N區(qū)留下了帶正電
的空穴,在P區(qū)留下了帶負(fù)電的雜質(zhì)離子,這樣就形成了空間電荷區(qū),也就是形
成了電場(自建場)。
PNP;空:間電,荷區(qū)?N
一。一一O??00十十:十十
機(jī)十十十■
一。一一一“?°O
十■十十①?一?十;十?十
①?十①?①一一?一?十[十??
ooo___O°■
??0。一一一0①十:①?①
多教戟流子的擴(kuò)教運(yùn)動(1)空間自建場的形成(2)
在電場的作用下,載流于將作漂移運(yùn)動,它的運(yùn)動方向與擴(kuò)散運(yùn)動的方向相
反,阻止擴(kuò)散運(yùn)動。電場的強(qiáng)弱與擴(kuò)散的限度有關(guān),擴(kuò)散的越多,電場越強(qiáng),同時
對擴(kuò)散運(yùn)動的阻力也越大,當(dāng)擴(kuò)散運(yùn)動與漂移運(yùn)動相等時,通過界面的載流子為
0。此時,PN結(jié)的交界區(qū)就形成一個缺少載流子的高阻區(qū),我們又把它稱為阻擋層
或耗盡層。
b.PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>
我們在PN結(jié)兩端加不同方向的電壓,可以破壞它本來的平衡,從而使它呈
現(xiàn)出單向?qū)щ娦?。PN結(jié)外加正向電壓的接法是P區(qū)接電源的正極,N區(qū)接電源的
負(fù)極。這時外加電壓形成電場的方向與自建場的方向相反,從而使阻擋層變窄,
擴(kuò)散作用大于漂移作用,多數(shù)載流子向?qū)Ψ絽^(qū)域擴(kuò)散形成正向電流,方向是從P
區(qū)指向N區(qū)。
(外電場
PN結(jié)加正向電壓
PN結(jié)加反向電壓的接法與正向相反,即P區(qū)接電源的負(fù)極,N區(qū)接電源的正
極。此時的外加電壓形成電場的方向與自建場的方向相同,從而使阻擋層變寬,
漂移作用大于擴(kuò)散作用,少數(shù)載流子在電場的作用下,形成漂移電流,它的方向
與正向電壓的方向相反,所以又稱為反向電流。因反向電流是少數(shù)載流子形成,
故反向電流很小,即使反向電壓再增長,少數(shù)載流子也不會增長,反向電壓也不
會增長,因此它又被稱為反向飽和電流,即:ID=-IS。
外電場)
——N十十GGP——
自建場,
-------|l—?
PN結(jié)加反向電壓
此時,PN結(jié)處在截止?fàn)顟B(tài),呈現(xiàn)的電阻為反向電阻,并且阻值很高。
綜上所述,PN結(jié)在正向電壓作用下,處在導(dǎo)通狀態(tài),在反向電壓的作用下,處在
截止?fàn)顟B(tài),因此PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?/p>
二、二極管的結(jié)構(gòu)及其符號
半導(dǎo)體二極管是由PN結(jié)加上引線和管殼構(gòu)成的。
⑶VD
陽極(a)z(k)
PN
陽極陰極
引線
基本結(jié)構(gòu)電路符號
二極管按制造材料分硅二極管和銘二極管。
二極管按管子的結(jié)構(gòu)來分有點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管和平面型。點(diǎn)接觸
型二極管一PN結(jié)面積小,結(jié)電容小,用于檢波和變頻等高頻電路。面接觸型二極
管一PN結(jié)面積大,用于工頻大電流整流電路。平面型二極管一往往用于集成電路
制造工藝中。PN結(jié)面積可大可小,用于高頻整流和開關(guān)電路中。
三、二極管的特性
二極管的特性是單向?qū)щ姡梢酝ㄟ^二極管伏安特性曲線了解二極管兩端電
壓與電流之間的關(guān)系。
反向擊正
片穿電壓特
曲
一
正向?qū)?/p>
通電壓J
二極管伏安特性曲線
1.正向特性
正向電壓UF小于門檻電壓UT時,二極管截止,正向電流IF=0;
其中,門檻電壓
UF>UT時,V導(dǎo)通,IF急劇增大。導(dǎo)通后V兩端電壓基本恒定:
0.7V(S0
導(dǎo)通電壓4=
0.3V(Ge)
正偏時電阻小,具有非線性.
2.反向特性
反向電壓UR<URM(反向擊穿電壓)時,反向電流IR很小,且近似為常數(shù),
稱為反向飽和電流。
UR>URM時,IR居1|增,此現(xiàn)象稱為反向電擊穿。相應(yīng)的電壓URM稱為反向
擊穿電壓。
反偏電阻大,存在電擊穿現(xiàn)象。
3.溫度特性
二極管是溫度的敏感器件,溫度的變化對其伏安特性的影響重要表現(xiàn)為:隨著
溫度的升高,其正向特性曲線左移,即正向壓降減??;反向特性曲線下移,即反
向電流增大。一般在室溫附近,溫度每升高1°C,其正向壓降減小2?2.5mV;
溫度每升高10°C:,反向電流大約增大1倍左右。
綜上所述,二極管的伏安特性具有以下特點(diǎn):①二極管具有單向?qū)щ娦?;②?/p>
極管的伏安特性具有非線性;③二極管的伏安特性與溫度有關(guān)。
四、常用二極管
二極管按用途分,常用有整流二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、光電二極
管等。
1.穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管乂叫齊納二極管。運(yùn)用PN結(jié)反向擊穿狀態(tài),其電流可在很大范
圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象,制成的起穩(wěn)壓作用的二極管.此二極管是一種
直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。在這臨界擊穿點(diǎn)上,反
向電阻減少到一個很小的數(shù)值,在這個低阻區(qū)中電流增長而電壓則保持恒定,
穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的,由于這種特性,穩(wěn)壓管重要被作為穩(wěn)壓
器或電壓基準(zhǔn)元件使用。穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用,通
過串聯(lián)就可獲得更高的穩(wěn)定電壓o
注穩(wěn)壓二極管特性曲線
2.發(fā)光二極管
發(fā)光二極管簡稱為LED,山含像(Ga)>硅(As)、磷(P)、氮(N)等的化合
物制成。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時能輻射出可見光,因而可以用來制成發(fā)光二極管。
在電路及儀器中作為指示燈,或者組成文字或數(shù)字顯示。神化線二極管發(fā)紅光,
磷化像二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光,氮化錢二極管發(fā)藍(lán)光。因化學(xué)性質(zhì)
又分有機(jī)發(fā)光二極管OLED和無機(jī)發(fā)光二極管LEDo
3.光電二極管
光電二極管和普通二極管同樣,也是由一個PN結(jié)組成的半導(dǎo)體器件,也具
有單方向?qū)щ娞匦浴5陔娐分兴皇亲髡髟?,而是把光信號轉(zhuǎn)換成電信號
的光電傳感器件。光電二極管是在反向電壓作用下工作的,沒有光照時,反向電
流極其薄弱,叫暗電流;有光照時,反向電流迅速將大到兒十微安,稱為光電
流。光的強(qiáng)度越大,反向電流也越大。光的變化引起光電二極管電流變化,這就
可以把光信號轉(zhuǎn)換成電信號,成為光電傳感器件。
4,變?nèi)荻O管
變?nèi)荻O管又稱〃可變電抗二極管〃。是一種運(yùn)用PN結(jié)電容(勢壘電容)與其反向
偏置電壓Vr的依賴關(guān)系及原理制成的二極管變?nèi)荻O管的作用是運(yùn)用PN結(jié)之間
電容可變的原理制成的半導(dǎo)體器件,在高頻調(diào)諧、通信等申,路中作可變電容器使
用。
三、二極管的重要參數(shù)及型號
1.二極管的重耍參數(shù)
二極管的參數(shù)是反映二極管電性能的質(zhì)量指標(biāo),是對的選擇和使用二極管
的依據(jù)。
a.最大整流電流IFM它是二極管允許通過的最大正向平均電流。
b.最大反向工作電壓URM它是二極管允許的最大工作電壓,我們一般取擊
穿電壓的一半作UR
c.反向電流IR二極管未擊穿時的電流,它越小,二極管的單向?qū)щ娦栽?/p>
好C
d.最高工作頻率fM它的值取決于PN結(jié)結(jié)電容的大小,電容越大,頻率約
高C
2?二極管的型號
常用二極管的型號有2AP,2CP,2CZ,2CW,2DW等,型號中2表達(dá)二極管,第一
個字母表達(dá)材料(A表達(dá)N型鑄材料,C表達(dá)N型硅材料,D表達(dá)P型硅材料),第
二字母表達(dá)類型(P表達(dá)普通管,Z表達(dá)整流管,W表達(dá)穩(wěn)壓管)。
2cz52A
規(guī)格號
------------序號
------------------整流管
禊硅材料
____________:______________二極管
技能拓展:二極管管腳極性及質(zhì)量的判斷
L判別正負(fù)極性
萬用表測試條件:RX100Q或RXlkQ
將紅、黑表筆分別接二極管兩端。所測電阻小時,黑表筆接觸處為正極,紅
表筆接觸處為負(fù)極。
2.判別好壞
萬用表測試條件:RXlkQ
(1)若正反向電阻均為零,二極管短路。
第二節(jié)(2)若正反向電阻非常大,二極管開路。
第三節(jié)(3)若正向電阻約兒干歐姆,反向電阻非常大,二極管正常。
第四節(jié)整流電路及其應(yīng)用
將交流電轉(zhuǎn)換成直流電稱為整流。運(yùn)用二極管的單向?qū)щ娦裕蓪⒔涣麟娮?/p>
成直流電,起到整流作用。
直流穩(wěn)壓電源框圖
一、單相半波整流電路
半波整流是一種運(yùn)用二極管的單向?qū)ㄌ匦詠磉M(jìn)行整流的常見電路,除去
半局、剩下半周的整流方法,叫半波整流。
只耍在單相交流電路中串聯(lián)一只整流二極管,運(yùn)用它的單向?qū)щ娦?,使交流?/p>
壓為正半周期時電路導(dǎo)通,負(fù)半周期時電路截止,如下圖所示,就可以得到單
一方向的直流電流,這個直流電流是半波脈動電流,見下圖(下圖波形是在抱負(fù)
條件下的波形,即不計死區(qū)電壓、正向壓降和反向電流)。
其中二次繞組輸出電壓有效值為
半波脈動直流電壓?為公0.45S
負(fù)載中電流的平均值為
整流二極管中的電流是iD=iO,其平均值為IV=10
二極管在截止的半個周期承受反向電壓,其最大值為UDM^1.414U2
在選用整流二極管時,要注意二極管的兩個參數(shù):最大整流電流IFM和反向
工作峰值電壓URM,規(guī)定手冊上提供的參數(shù)值要大于計算值,即IFM>10,LRD
UDMo
常月的整流二極管的參數(shù)表參見教材P15表l-3o
單相半波整流電路使用的元件少,結(jié)構(gòu)簡樸,但只有半個周期導(dǎo)電,并且
輸出電壓波動大,整流效率低,一般只用在輸出電流較小、規(guī)定不高的場合。實(shí)
際月中,大多采用全波整流電路和橋式整流電路。
二、單相橋式整流電路
變壓器中心抽頭式單相全波整流電路如圖。D1?D4為性能相同的整流二極
管,0為電源變壓器。
as
^VW\
■2?%皿
網(wǎng)3mm
單相橋式整流電路單相橋式整流電路波形圖
ul正半周時,Tri次級A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位,二極管D1.D3導(dǎo)通,電流自
上而下流過RL,ul負(fù)半周時,Tri次級A點(diǎn)電位低于B點(diǎn)電位,二極管D2.D4
導(dǎo)通,電流自上而下流過RL。
所以,在ul一周期內(nèi),流過二極管的電流iul、iu2疊加形成全波脈動直
流電流iL,于是RL兩端產(chǎn)生全波脈動直流電壓UL。故電路稱為全波整流電路。
負(fù)載和整流二極管上的電壓和電流:
(1)負(fù)載電壓5=0.95
0.9U2
(2)負(fù)載電流
ZD=-Zo
(3)二極管的平均電流
(4)二極管承受反向峰值電壓
第五節(jié)目前,己廣泛使用將4個硅二極管封裝成一個整體的硅橋式整流器,
這個整流器有四個接線端,兩端接交流電流(標(biāo)有號),兩端
接負(fù)載(標(biāo)有、“-”端子)。
第六節(jié)濾波電路及其應(yīng)用
整流電路輸出的脈動直流電具有很大的交流成分,不能直接供應(yīng)電氣設(shè)備來使
用,為此需要將交流成分盡也許濾除,并且提高輸出的直流成分,使輸出電壓
接近抱負(fù)的直流電壓,用來完畢這一任務(wù)的電路就是濾波電路,一般運(yùn)用也容、
電感這類電抗元件根據(jù)交、直流阻抗的不同來實(shí)現(xiàn)濾波。
一、電容濾波電路
電容濾波運(yùn)用了電容“通交流阻直流”的特點(diǎn),將電容C與負(fù)載并聯(lián)后,整
流后的脈沖直流電中大部分交流分量就會從電容上通過,而只有直流成分和少
量交流成分從負(fù)載上通過,從而使得負(fù)載上的電壓、電流變得平滑。
工作原理:3t二0接通電源
DD導(dǎo)通四個二極管截止D仙導(dǎo)通
電容C充電電容C向R放電電容C充電
3t
?
D
八八A八一)
Uo=(L1~12)Sr=^zC>(3-5)y
輸出直流電壓
輸出直流中流
Io、、“2
ID=—=----=(1.1?1.2)-----
整流二極管平均電流22應(yīng)J2RL
輸出特性
電容濾波相關(guān)特點(diǎn)可參見教材P20-P21。
二、電感濾波電路
電感濾波電路運(yùn)用了電感“通直流阻交流”的特點(diǎn),將電感L與負(fù)載串聯(lián),整流
后的脈動直流中直流成分通過電感后幾乎沒有損失,送到負(fù)載上,而交流成分
通過度壓后大部分落在電感上,從而使得負(fù)載上的電壓、電流變得平滑。
?220V
50Hz
電感濾波電路
電感電流不能突變輸出電流波形平滑輸出電壓波形平滑
當(dāng)流過電感的電流變化時,電感線圈中產(chǎn)生的感生電動勢將阻止電流的變
化。當(dāng)通過電感線圈的電流增大時,電感線圈產(chǎn)生的自感電動勢與電流方向相反,
阻止電流的增長,同時將一部分電能轉(zhuǎn)化成磁場能存儲于電感之中;當(dāng)通過電感
線圈的電流減小時,自感電動勢與電流方向相同,阻止電流的減小,同時釋放
出存儲的能量,以補(bǔ)償電流的減小。因此經(jīng)電感濾波后,不僅負(fù)載電流及電壓的
脈動減小,波形變得平滑,并且整流二極管的導(dǎo)通角增大。
在電感線圈不變的情況下,負(fù)載電阻愈小,輸出電壓的交流分量愈小。只有
在RL?3L時才干獲得較好的濾波效果。L愈大,濾波效果愈好。
此外,由于濾波電感電動勢的作用,可以使二極管的導(dǎo)通角接近兀,減小
了二極管的沖擊電流,平滑了流過二極管的電流,從而延長了整流二極管的壽
命。
電感濾波相關(guān)特點(diǎn)可參見教材P22-P23。
第七節(jié)晶閘管
晶閘管是晶體閘流管的簡稱,又可稱做可控硅整流器,以前被簡稱為可控
硅。晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),它有三個極:陽極,陰極和門極;晶閘管
具有硅整流器件的特性,能在高電壓、大電流條件下工作,且其工作過程可以控
制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點(diǎn)電子開關(guān)、逆變及變頻等電子電
路中。
晶閘管是由一個P-N-P-N四層(4layers)半導(dǎo)體構(gòu)成的,中間形成了三個
PN結(jié)。它的導(dǎo)通條件為:加正向電壓且門極有觸發(fā)電流;其派生器件有:快速晶
閘管,雙向晶閘管,逆導(dǎo)晶閘管,光控晶閘管等。它是一種大功率開關(guān)型半導(dǎo)體
器件,在電路中用文字符號為“V”、“VT”表達(dá)。
結(jié)構(gòu)圖等效電路
晶閘管在工作過程中,它的陽極(A)和陰極(K)與電源和負(fù)載連接,組成
晶間管的主電路,晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接,組成晶閘
管的控制電路。
晶閘管為半控型電力電子器件,它的工作條件如下:
1.晶閘管承受反向陽極電壓時,不管門極承受何種電壓,晶閘管都處在反向
阻斷狀態(tài)。
2.晶閘管承受正向陽極電壓時,僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才
導(dǎo)通。這時晶閘管處在正向?qū)顟B(tài),這就是晶閘管的閘流特性,即可控特性。
3.晶閘管在導(dǎo)通情況下,只要有一定的正向陽極電壓,不管門極電壓如何,
晶間管保持導(dǎo)通,即晶閘管導(dǎo)通后,門極失去作用。門極只起觸發(fā)作用。
4.晶閘管在導(dǎo)通情況下,當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時,晶閘
管關(guān)斷。
品閘管相關(guān)特點(diǎn)可參見教材P23-P24。
第二章三極管及放大電路基礎(chǔ)
第一節(jié)三極管的基本知識
一、三極管的結(jié)構(gòu)及其符號
三極管,全稱為半導(dǎo)體三極管,也稱雙極型晶體管、晶體三極管,是一種控制電
流的半導(dǎo)體器件。晶體三極管是半導(dǎo)體基本元器件之一,具有電流放大作用,是
電子電路的核心元件。通過工藝的方法,三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個
相距很近的PN結(jié),兩個PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體提成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)
部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種。它們的結(jié)構(gòu)示意圖和符號
圖如下所示(符號中的箭頭表達(dá)發(fā)射結(jié)加正向電壓時的內(nèi)部電流方向):
三極管均包含三個區(qū):發(fā)射區(qū),基區(qū),集電區(qū),同時相應(yīng)的引出三個電極:
發(fā)射極,基極,集電極;同時又在兩兩交界區(qū)形成PN結(jié),分別是發(fā)射結(jié)和集電
結(jié)。三極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下:
(1)發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于集電區(qū)摻雜濃度。
(2)基區(qū)要制造得很薄且載流子濃度很低。
三極管出來按照結(jié)構(gòu)分類外,還可按制造材料的不同分為硅管與錯管;按照功率
大八,可分為小功率管、中功率管和大功率管;按照工作頻率高低不同,分為高
頻管和低頻管;按照用途不同,可分為放大管和開關(guān)管。
二、三極管的結(jié)構(gòu)及其符號
我們知道,把兩個二極管背靠背的連在一起,是沒有放大作用的,要想使
它具有放大作用,必須做到以下幾點(diǎn):
1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):發(fā)射區(qū)中摻雜濃度高,基區(qū)必須很薄,集電結(jié)的面積應(yīng)很大。
2、工作時條件:發(fā)射結(jié)應(yīng)正向偏置,集
電結(jié)應(yīng)反向偏置。
而內(nèi)部載流子的傳輸過程:發(fā)射區(qū)向基
區(qū)注入載流子,載流子在基區(qū)的擴(kuò)散夕一乙
與復(fù)合,集電區(qū)收集載流子。其中:
ICEO為發(fā)射結(jié)少數(shù)載流子形成的反向
飽和電流;ICBO為1B=O時,集電極和
發(fā)射極之間的穿透電流。a為共基極電
流的放大系數(shù),B為共發(fā)射極電流的
放大系數(shù)。
三、三極管的特性曲線
用來描述三極管各電極電流與電壓關(guān)系的曲線稱為三極管的特性曲線,又
稱為三極管伏安特性曲線。三極管的特性曲線事實(shí)上是三極管內(nèi)部特性的外部表
現(xiàn),是分析和設(shè)計電子電路的重要依據(jù)之一。
三極管連接一般分為三種接法,分別為共基極、共發(fā)射極和共集電極三種。
共基極:
F面以NPN三極管為例,分析三極管共射極電路的輸入與輸出的特性曲線。
1.輸入特性曲線
在三極管共射極連接的情況下,當(dāng)集電極與發(fā)射極之間的電
壓UBE維持不同的定值時,UBE和TB之間的一簇關(guān)系曲線,稱為共射極輸入特性
曲線。輸入特性曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
IB=f(UBE)UCT=常數(shù)
三極管的輸入電路
三極管的輸入特性曲線
從三極管的輸入特性曲線可發(fā)現(xiàn)以下幾個特點(diǎn):
(1)UBE=O的一條曲線與二極管的正向特性相似。這是由于UCE=O時,集電極
與發(fā)射極短路,相稱于兩個二極管并聯(lián),這樣IB與UCE的關(guān)系就成了兩個并聯(lián)
二極管的伏安特性。
(2)UCE由零開始逐漸增大時輸入特性曲線右移,并且當(dāng)UCE的數(shù)值增至較大
時(如UCE>1V),各曲線幾乎重合。這是由于UCE由零逐漸增大時,使集電結(jié)
寬度逐漸增大,基區(qū)寬度相應(yīng)地減小,使存貯于基區(qū)的注入載流子的數(shù)量減小,
復(fù)合減小,因而IB減小。如保持IB為定值,就必須加大UBE,故使曲線右移。
當(dāng)UCE較大時(如UCE>1V),集電結(jié)所加反向電壓,己足能把注入基區(qū)的非平
衡載流子絕大部分都拉向集電極去,以致UCE再增長,TB也不再明顯地減小,這
樣就形成了各曲線幾乎重合的現(xiàn)象。
(3)和二極管同樣,三極管也有一個門限電壓Vy,通常硅管約為0.5?0.6V,
錯管約為0.1?0.2Vo
2.輸出特性曲線
三極管輸出特性曲線
產(chǎn)生集電極電流IC的電路稱為三極管的輸出電路。當(dāng)三極管
基極電流為常數(shù)時,輸出電路中集電極電流TC同集電極與發(fā)射極之間的電壓
UCE的關(guān)系曲線稱為三極管的輸出特性曲線,數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
Ic=f(UCE)IB=常數(shù)
從三極管輸出特性曲線可看出它分為三個區(qū)域:
(1)截止區(qū):指IB=0的那條特性曲線以下的區(qū)域。在此區(qū)域里,三極管的
發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都處在反向偏置狀態(tài),三極管失去了放大作用,集電極只有微
小的穿透電流ICEO。
(2)飽和區(qū):指綠色區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi),相應(yīng)不同IB值的輸出特性曲線簇幾乎
重合在一起。也就是說,UCE較小時,1c雖然增長,但I(xiàn)c增長不大,即TB失去
了對Ic的控制能力。這種情況,稱為三極管的飽和。飽和時;三極管的發(fā)射給
和莫電結(jié)都處在正向偏置狀態(tài)。三極管集電極與發(fā)射極間的甩壓稱為集一射飽和
壓降,用UCES表達(dá)。UCES很小,通常中小功率硅管UCESV0.5V;三極管基極與
發(fā)射極之間的電壓稱為基一射飽和壓降,以UCES表達(dá),硅管的UCES在0.8V左
右。0A線稱為臨界飽和線(綠色區(qū)域右邊沿線),在此曲線上的每一點(diǎn)應(yīng)有|UCE|
二|UBE|o它是各特性曲線急劇拐彎點(diǎn)的連線。在臨界飽和狀態(tài)下的三極管,其
集電極電流稱為臨界集電極電流,以Ies表達(dá);其基極電流稱為臨界基極電流,
以IBS表達(dá)。這時Ies與IBS的關(guān)系仍然成立。
(3)放大區(qū):在截止區(qū)以上,介于飽和區(qū)與擊穿區(qū)之間的區(qū)域?yàn)榉糯髤^(qū)。在此
區(qū)域內(nèi),特性曲線近似于一簇平行等距的水平線,Ic的變化量與IB的變量基本
保持線性關(guān)系,即Ale二BAIB,且Ale?AIB,就是說在此區(qū)域內(nèi),三極管
具有電流放大作用。此外集電極電壓對集電極電流的控制作用也很弱,當(dāng)UCE>1
V后,即使再增長UCE,Ic幾乎不再增長,此時,若IB不變,則三極管可以當(dāng)
作是一個恒流源。在放大區(qū),三極管的發(fā)射結(jié)處在正向偏置,集電結(jié)處在反向偏
置狀態(tài)。
四、三極管的重要參數(shù)與型號
三極管的參數(shù)是判斷管子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),同時又是對的安全使用的依據(jù)。一般
分為性能參數(shù)和極限參數(shù)兩大類。
1.三極管的重要性能參數(shù)
放大系數(shù)重要是表征管子放大能力。三極管的放大系數(shù)分為動態(tài)放大系數(shù)和
靜態(tài)放大系數(shù)。
當(dāng)輸入信號為零時,集電極電流和基極電流的比值稱為靜態(tài)電流放大系數(shù),
即
當(dāng)輸入信號不為零時,在保持UCE不變的情況下,集電極電流的變化量與基
極電流的變化量的比值稱為動態(tài)電流放大系數(shù)。
集-基反向飽和電流ICBU是指發(fā)射極開路,在集電極與基極之間加上一定的
反向電壓時,所相應(yīng)的反向電流。它是少子的漂移甩流。在一定溫度下,ICBO
是一個常量。隨著溫度的升高ICBO將增大,它是三極管工作不穩(wěn)定的重要因素。
在相同環(huán)境溫度下,硅管的ICBO比錯管的ICBO小得多
穿透電流TCEO是指基極開路,集電極與發(fā)射極之間加一定反向電壓時的集
電極電流,即穿透電流。TCBO與ICEO都是表征三極管熱穩(wěn)定性的參數(shù),這兩個
參數(shù)值越小,則三極管工作越穩(wěn)定,質(zhì)量越好。
2.三極管的極限參數(shù)
最大允許集電極耗散功去PCM是指三極管集電結(jié)受熱而引起晶體管參數(shù)的變
化不超過所規(guī)定的允許值時,集電極耗散的最大功率。當(dāng)實(shí)際功耗Pc大于PCM
時,不僅使管子的參數(shù)發(fā)生變化,甚至還會燒壞管子。PCM可由下式計算:PCM
=ICUCE。當(dāng)已知管子的PCM時,運(yùn)用上式可以在輸出特性曲線上畫出PCM曲線。
當(dāng)IC很大時,B值會逐漸下降。一般規(guī)定在B值下降到額定值的2/3時所
相應(yīng)的最大允許集電極電流為ICM當(dāng)IOICM時,8值已減小到不實(shí)用的限度,
且有燒毀管子的也許。
BVCEO是指基極開路時,集電極與發(fā)射極間的反向擊穿電壓。BVCBO是指發(fā)射極
開路時,集電極與基極間的反向擊穿電壓。一般情況下同一管子的BVCEO(0.5?
0.8)BVCBOo三極管的反向工作電壓應(yīng)小于擊穿電壓的(1/2?1/3),以保證
管子安全可靠地工作。三極管的3個極限參數(shù)PCM、ICM、BVCE0和前面講的臨界
飽和線、截止線所包圍的區(qū)域,便是三極管安全工作的線性放大區(qū)。一般作放大
用的三極管,均須工作于此區(qū)。
3.三極管的型號
國產(chǎn)的三極管的型號一般由5部分組成,如下圖所示。具體型號的意義與管子類
型可參見教材P37頁。
□□□□□
第二節(jié)基本放大電路
三極管是放大器的核心元件。三極管在放大器中有共基極、共射極和共集電
極三種連接方式,即分別把基極、發(fā)射極和集電極作為輸入和輸出的公共端。無
論哪種方式都要保證三極管可以滿足放大的外部條件,即發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反
偏。
-O
輸
輸V
6。
出
V出
端
端
輸入
輸端
出O—
端■
e輸
9
-O。
一
(a)(b)
美發(fā)射板張挾美基板聯(lián)拄其集電極聯(lián)技
一、共射極放大電路
1.共射極放大電路的基本特性與組成
共射極放大電路的基本特性如下:
(1)一個薄弱的電信號通過放大器后,輸出電壓或電流的幅度得到放大,
它隨時間變化的規(guī)律不變。
(2)輸出信號的能量得到加強(qiáng),這個能量是由直流電源提供的,通過三極
管的控制,使之轉(zhuǎn)換成信號能量,提供應(yīng)負(fù)載。
信號經(jīng)t*合到VT的算極(b),
放大后.經(jīng)C篇合搐出反相放大
將變化的集電極電流轉(zhuǎn)換為電壓輸出;偏置電路使三極管工作在放大區(qū);耦合電
容將輸入的交變信號加到發(fā)射結(jié),并將交變的信號進(jìn)行輸出。
2.靜態(tài)工作點(diǎn)
在沒有交流數(shù)日信號時,放大電路中都是直流量,這種工作狀態(tài)稱為靜態(tài)
或直流工作狀態(tài)。此時放大電路中的直流電壓、直流電流均是一擬定的量,在三
極管的特性曲線上即相應(yīng)一個擬定的點(diǎn),習(xí)慣上稱該點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)Q。放大電
路的重要目的是將薄弱信號不失真的放大,因此三極管在放大的過程當(dāng)中要保
證三極管始終工作在放大區(qū)。這就對靜態(tài)工作點(diǎn)的位置有一定的規(guī)定,即必須給
放大電路設(shè)立一個合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。
3.共射極放大電路的工牛原理
在共射極放大電路的輸入端加入薄弱的交流信號后,三極管的各級電流、電
壓大小都是在直流的基礎(chǔ)上疊加了一個交流量。發(fā)射結(jié)兩端的電壓為
uBE=UBEQ+ube=UBE+ui,由于所加交流信號變化薄裝,在輸入信號ui整個周期
內(nèi),三極管都工作于放大區(qū),iB隨著UBE變化,在靜態(tài)基礎(chǔ)上疊加了一個交流
ib,即iB=IBQ+ib。由于三極管的電流放大作用,iC=PiB=PIBQ+Pib^ICQ+ic,
也是在靜態(tài)的基礎(chǔ)上疊加了交流分量ic。三極管集射極電壓
uCFmiCCTCRLUCFQTCRC,同樣也是在直流的基礎(chǔ)上疊加了交流分量°“CF中的
UCEQ在通過耦合電容后直流分量被濾除,交流分量傳送至輸出端,即uO。
放大電路靜態(tài)是基礎(chǔ),
放大交流信號。但不管是靜態(tài)還是動態(tài),三極管都要工作在放大區(qū)。
共射極放大電路既具有較大的電流放大倍數(shù),又具有很大的電壓放大倍數(shù),功
率增益也是三種接法中最大的。因此該接法的電路應(yīng)用最為廣泛。
二、共基極放大電路與共集電極放大電路
1.共基極放大電路
在三極管電路中,以基極為公共點(diǎn),發(fā)射極和基極為輸入端,集電極和基極為
輸出端,這樣連接成的電路稱為共基極放大電路,如下圖所示。這種電路具有電
壓放大作用,同時具有功率放大作用,但不具有電流放大作用,穩(wěn)定性高,輸
入阻抗小,輸出阻抗高。由于共基極放大電路輸入和輸出的電流反向,且工作在
較高頻率范圍時性能好,因此常用在高頻放大和恒流源等電路中。
2.共集甩極放大電路
在三極管電路中,集電極是輸入和輸出電路的公共端,這樣的電路稱為共集電
極放大電路,如下圖所示。共集電極放大電路的特點(diǎn)是:具有電流放大和小功率
放大作用,輸出和輸入電流反向,輸出和輸入電壓同向,且輸入電阻大,輸出
電阻小,常作為阻抗變換器。
第三節(jié)分壓偏置式放大電路
從對三極管電流放大作用分析可知,三極管各極電流、TCEOc與B等參
數(shù)都會受到溫度的影響,隨著溫度的升高而增大。在上一節(jié)的共射極放大電路中,
靜態(tài)工作點(diǎn)也會隨著溫度的升高而沿負(fù)載線上移,易使三極管進(jìn)入飽和區(qū)產(chǎn)生
失真,甚至引起過熱而燒壞三極管??梢?,固定偏置電路的Q點(diǎn)不穩(wěn)定。
要根穩(wěn)定電路的靜態(tài)工作點(diǎn),需要改善偏置電路,只要在溫度升高時使電路可
以適當(dāng)?shù)淖詣訙p小基極電流IBQ,克制Q點(diǎn)的變化,就可以保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。
通??刹捎梅謮菏狡秒娐穪韺?shí)現(xiàn),分壓偏置式電路可參考下圖。
上圖中電阻R1.R2為基極電阻,構(gòu)成分壓電路,用于固定三極管的基極電位,
即使溫度變化,基極電位也基本不變,則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。
射極偏置電路穩(wěn)定工作點(diǎn)的物理過程如下:運(yùn)用RI、R2組成分壓器以固定
基極電位。當(dāng)溫度升高時,ICQ(IEQ)將增長,隨著的增長,在Re上產(chǎn)生的壓降
也要增長,使外加于管子的UBE減小,由于UBE的減小使IBQ自動減小,結(jié)果牽
制了ICQ的增長,從而使ICQ基本恒定。
第四節(jié)放大電路的分析
由于放大電路存在靜態(tài)和動態(tài),即放大電路中的電流、電壓均具有直流和交流分
量,因此對放大電路的分析就是求解電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和各項(xiàng)動態(tài)指標(biāo)的過程。
根據(jù)疊加定理,可將電路分解為直流通路(靜態(tài))和交流分路(動態(tài))兩部分,然
后按照先靜態(tài)后動態(tài)的原則分別進(jìn)行分析,由于只有電路不產(chǎn)生失真,即具有
合適的靜態(tài)工作點(diǎn),對于電路的動態(tài)分析才故意義。
一、放大電路的靜態(tài)分析
放大電路的靜態(tài)分析有計算法和圖解分析法兩種。
1.靜態(tài)工作狀態(tài)的計算分析法
根據(jù)直流道路可對放大電路的靜態(tài)進(jìn)行計算,
VcE=V(r—IcR:
IB.IC和VCE這些量代表的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)工作點(diǎn),用Q表達(dá)。在測試基
本放大電路時,測量三個電極對地的電位VB.VE和VC即可擬定三極管的工作狀
態(tài)。
2.動態(tài)工作狀態(tài)的圖解法
放大電路靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析如下圖所示。
直流負(fù)載線的擬定方法:
a.由直流負(fù)載列出方程式VCE=VCC-ICRc
b.在輸出特性曲線X軸及Y軸上擬定兩個特殊點(diǎn)VCC和VCC/Rc,即可畫
出直流負(fù)載線。
c.在輸入回路列方程式VBE=VCC-TBRb
d.在輸入特性曲線上,作出輸入負(fù)載線,兩線的交點(diǎn)即是Q。
e.得到Q點(diǎn)的參數(shù)IBQ、ICQ和VCEQ。
例1:測量三極管三個電極對地電位如左下圖所示,式判斷三極管的工作狀態(tài)。
例2:用數(shù)字電壓表測得VB=4.5V、VE=3.8V、VC=8V,試判斷三極管的工
作狀態(tài)。電路如右上圖所示。
二、放大電路的動態(tài)分析
1.交流負(fù)載線
ic/mA.
交流負(fù)載線的擬定方法:
a.通過輸出特性曲線上的Q點(diǎn)做一條直線,其斜率為1/RL'。
b.RL'=RL〃Rc,是交流負(fù)載電阻。
c.交流負(fù)載線是有交流輸入信號時,工作點(diǎn)Q的運(yùn)動軌跡。
d.交流負(fù)載線與直流負(fù)載線相交,通過Q點(diǎn)。
2.交流工作狀態(tài)分析
放大電路的交流分析存在一般規(guī)律、參考教材所示電路圖可得:
a.vivBEiBiCvCE-vo;
b.vo與vi相位相反;
c.可以測量出放大電路的電壓放大倍數(shù);
d.可以擬定最大不失真輸出幅度。
放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度,需要:
a.工作點(diǎn)Q要設(shè)立在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位;
b.要有合適的交流負(fù)載線。
放大電路的非線性失真常分為兩種:飽和失真,由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)成了三
極管的飽和區(qū)而引起的失真;截止失真,由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)成了三極管的
截止區(qū)而引起的失真。
三、共射組態(tài)基本放大電路微變等效電路分析法
其中,Rbl和Rb2系偏置電阻。C1是耦合電容,將輸入信號vi耦合到三極
管的基極。Rc是集電極負(fù)載電阻。Re是發(fā)射極電阻,Ce是Rc的旁路電容。C2
是耦合電容,將集電極的信號耦合到負(fù)載電阻RL上。Rbl.Rb2.Rc和Re處在直
流通路中。RC、RL相并聯(lián),處在輸出回路的交流通路之中。
1,直流分析
7B=(%,一%)/[就'+(1+一尼]
%:'=Kc幾/(A)i+凡2)
吊,=R>\〃Rb?
7c二處3取he—IR
KE=L—4兄一4兄二匕?一4(A+K)
(a)直流通路(b)用戴維定理進(jìn)行變換
2.交流分析
根據(jù)微變等效電路,有
八=匕/—
%=&,+£1/〃6mV/ZE
HR;fhR;
R\'=R,〃R,
電壓放大倍數(shù)44=%/%=_BR'/小
輸入電阻發(fā)
R、=匕〃j
=ibe//R"I吊2%九e=+(l+£)26mV/IE
=300Q+(l+^)26mV/A
根據(jù)求輸出電阻的原理,將微變等效電路的輸入端短路,將負(fù)載開路。在輸
出端加一個等效的輸出電壓。于是輸出電阻R。
R。二Rc~R
四、共集組態(tài)基本放大電路分析法
共集組態(tài)基本放大電路如下圖所示,其直流工作狀態(tài)和動態(tài)分析如下。
CC放大電路直流通路
1.直流分析
將共集組態(tài)基本放大電路的直流通路畫于圖中,于是有
后(右一看)/[兆'+(1+0幻
之二九一4兄二心一心R
2.交流分析
將放大電路的中頻微變等效電路畫出,如下圖所示。
4—解
中頻電壓放大倍數(shù)4
匕,+(1+0)氏
比較共射和共集組態(tài)放大電路的電壓放大倍數(shù)公式,它們的分子都是乘
以輸出電極對地的交流等效負(fù)載電阻,分母都是三極管基極對地的交流輸入電
阻。
輸入電阻片二幾〃就2〃"+(1+£,)1
Ri-RJR
輸出電阻:
/:=4+£4+屋=4(1+£)+(切凡)
4—
/:=[4(1+£)/(a+/)〕+((/凡)
例題1:
例題2:
第三章常用放大器
第一節(jié)集成運(yùn)算放大器
集成運(yùn)算放大器是應(yīng)用非常廣泛的一種模擬集成電路,配合適當(dāng)?shù)耐獠糠?/p>
饋網(wǎng)絡(luò),可以在輸入和輸出之間靈活的實(shí)現(xiàn)各種函數(shù)關(guān)系,基本的應(yīng)用電路如
信號的運(yùn)算、解決、產(chǎn)生、變換和組成有源濾波器等,這在電子技術(shù)中占重要地
位。
一、放大器中的反饋
反饋是指將放大電路輸出量(電壓或電流)的一部分或所有,按一定方式反
方向送回到輸入端,并與輸入信號疊加的過程。
如下圖所示,由基本放大電路A和反饋電路F構(gòu)成一個閉環(huán)放大器。
反饋系數(shù)
開環(huán)放大倍數(shù)七
2=-A_
閉環(huán)放大倍數(shù)Xi+AF(其中1+"'稱為反饋深度)
反饋的分類有多種方式,按輸入端信號分涉及直流反饋和交流反饋,按反
饋類型和分為正反饋和負(fù)反饋。若將直流量反饋到輸入端,稱為直流反饋,多用
于穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn);若將交流量反饋到輸入端,稱為交流反饋,多用于改善放大
器的動態(tài)性能。引入反饋后使凈輸入量增長的反饋,稱為正反饋,多用于振蕩電
路和脈沖電路;引入反饋后使凈輸入量減小的反饋,稱為負(fù)反饋,多用于改善放
大器的性能。
引入交流負(fù)反饋后的放大電路,稱為負(fù)反饋放大電路。若反饋深度1+AF>>1,
則稱為深度負(fù)反饋,那么
\+AFAFF
由于在負(fù)反饋放大電路中,反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路的輸出端有電壓和電流兩種取
樣方式,在放大電路的輸入端有串聯(lián)和并聯(lián)兩種求和方式。電壓反饋,反饋量取
自輸出電壓,可以減小輸出電阻,穩(wěn)定輸出電壓。電流反饋,反饋量取自輸出電
流,可以增大輸出電阻,穩(wěn)定輸出電流。串聯(lián)反饋,反饋量與輸入量以電壓方式
相疊加,可提高輸入電阻。并聯(lián)反饋,反饋量與輸入量以電流方式相疊加,可減
小輸入電阻。因此根據(jù)不同組合,可以構(gòu)成四種組態(tài)的負(fù)反饋放大電路:電壓串
聯(lián)負(fù)反饋、電壓并聯(lián)負(fù)反饋、電流串聯(lián)負(fù)反饋、電流并聯(lián)負(fù)反饋。
注意:負(fù)反饋放大電路是以減小放大倍數(shù)為代價,獲得放大電路增益的穩(wěn)定性,
減小非線性失真,擴(kuò)展頻帶寬度,改變輸入、輸出電阻,從而改善放大電路的性
能。
二、集成運(yùn)放的特性和參數(shù)
1.集成運(yùn)算放大器的基本特性和符號
集成運(yùn)放電路圖形符號如下圖所示。
七——產(chǎn)
+--------%
"------+
“表達(dá)運(yùn)算放大器,“8”表達(dá)開環(huán)增益極高。
集成運(yùn)放有兩個輸入端,一個輸出端U0。
其中“+”為同相輸入端Ui+,“一”為反相輸入端Ui一。
以兇741為例介紹引腳排列:
RA741實(shí)物圖.A741弓|腳排列
2.集成運(yùn)算放大器的組成
集成運(yùn)放的內(nèi)部由輸入級、中間級、輸出級以及偏置電路四部分組成,如圖所示:
(1)輸入級:運(yùn)放輸入級都采用差分放大電路,解決直接耦合放大電路中
零點(diǎn)漂移問題。
(2)中間級:中間級的作用是提供高的放大倍數(shù),通常由一或兩級有源負(fù)
載放大電路構(gòu)成。
(3)輸出級:集成運(yùn)放的輸出級一般由互補(bǔ)對稱電路或準(zhǔn)互補(bǔ)對稱電路構(gòu)
成,以提高運(yùn)放的輸出功率和帶負(fù)載能力。
(4)偏置電路:為各級提供穩(wěn)定的靜態(tài)工作電流,保證靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。
3.集成運(yùn)算放大器的分類
(1)按用途分
集成運(yùn)算放大器的種類很多,發(fā)展也不久,根據(jù)其用途可分為通用型和專
用型。
(2)按封裝類型分
集成運(yùn)算放大器按封裝類型可分為單運(yùn)放集成塊、雙運(yùn)放集成塊及四運(yùn)放集
成塊等。
(3)按功率分
集成運(yùn)算放大器按功率可分為微功率型和大功率型等。
4.集成運(yùn)算放大器的重要參數(shù)
(1)最大輸出電壓
能使輸出電壓和輸入電流保持不失真的最大輸巴電壓稱為運(yùn)算放大器的最
大輸出電壓,用UOP表達(dá)。
(2)開環(huán)電壓放大倍數(shù)
在沒有外接反饋電路時所測出的差模電壓放大倍數(shù),稱為開環(huán)電壓放大倍
數(shù),用Aod表達(dá)。Aod越高,所構(gòu)成的運(yùn)算電路越穩(wěn)定,精度也越高。所謂差模
放大倍數(shù)就是在兩輸入端加入大小相等、極性相反的信號即“差模信號”的電壓
放大倍數(shù)。
(3)輸入失調(diào)電壓
當(dāng)抱負(fù)的集成運(yùn)放的輸入電壓為0時,為使輸出電壓也為0,需要在其輸入
端施加一個補(bǔ)償電壓。此補(bǔ)償電壓稱為輸入失調(diào)電壓,用UIO表達(dá),其值一般在
幾個毫伏級,越小越好。
(4)輸入偏置電流
當(dāng)集成運(yùn)放輸出電壓為。時,兩個輸入端的偏置電流的平均值稱為輸入偏置
電流,用HB表達(dá),其值越小越好。
(5)輸入失
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