汽車電工電子基礎(chǔ)electricalandelectronicfundamentals直流穩(wěn)壓電源目錄直流穩(wěn)壓電源晶體管特性5.1共發(fā)射極放大電路5.2集成運算放大器5.35.1二極管性質(zhì)一、半導(dǎo)體概述1.導(dǎo)體分類2.本征半導(dǎo)體導(dǎo)體：電的良導(dǎo)體，如純金屬及其合金、酸堿鹽水溶液等。

導(dǎo)電材料分類絕緣體：電的不良導(dǎo)體，如陶瓷、橡膠等。半導(dǎo)體：

導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，如硅、鍺、砷化鎵等。

純凈的（無雜質(zhì)）晶體結(jié)構(gòu)（穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）的半導(dǎo)體。如硅、鍺單晶體。Si28Ge28182.本征半導(dǎo)體純凈的（無雜質(zhì)）晶體結(jié)構(gòu)（穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）的半導(dǎo)體。如硅、鍺單晶體。+4+4+4+4自由電子空穴空穴本征半導(dǎo)體晶體共價鍵載流子：運載電荷的粒子，共價鍵：相鄰原子共有價電子所形成的束縛。

本征激發(fā)（熱激發(fā)）：受溫度、光照等環(huán)境因素的影響，半導(dǎo)體共價鍵中的價電子獲得足夠的能量而掙脫共價鍵的束縛成為自由電子，同時在共價鍵上留下空位的現(xiàn)象，稱之為本征激發(fā)。復(fù)合：自由電子和空穴在運動中相遇重新結(jié)合成對消失的過程。自由電子：由于熱運動，具有足夠能量的價電子掙脫共價鍵的束縛空穴：自由電子的產(chǎn)生使共價鍵中留有一個空位置，兩種載流子

自由電子：在共價鍵以外運動空穴：在共價鍵以內(nèi)相對運動5.1二極管性質(zhì)本征半導(dǎo)體特點1.本征半導(dǎo)體中電子空穴成對出現(xiàn),且數(shù)量少；

2.半導(dǎo)體中有電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電；

3.本征半導(dǎo)體導(dǎo)電能力弱，并與溫度、光照等外界條件有關(guān)。5.1二極管性質(zhì)

3.N型半導(dǎo)體載流子數(shù)

電子數(shù)磷原子自由電子+5+4+4+4+4+4自由電子：多數(shù)載流子空穴：少數(shù)載流子在硅或鍺的晶體中摻入五價元素磷。4.P型半導(dǎo)體+4+4+4+4+4+3硼原子空穴在硅或鍺的晶體中摻入三價元素硼。自由電子：少數(shù)載流子空穴：多數(shù)載流子載流子數(shù)

電子數(shù)5.1二極管性質(zhì)5.PN結(jié)形成擴散運動：由電子和空穴濃度差引起的載流子運動。擴散運動形成空間電荷區(qū)——PN結(jié)漂移運動：載流子在電場力作用下引起的運動。內(nèi)電場有利于少子運動擴散運動與漂移運動達(dá)到動態(tài)平衡。耗盡層5.1二極管性質(zhì)6.PN結(jié)單向?qū)щ娦訮N外加正向電壓(正向偏置)PN外加反向電壓(反向偏置)PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕赫珜?dǎo)通，呈小電阻，電流較大;反偏截止，電阻很大，電流近似為零5.1二極管性質(zhì)二、二極管結(jié)構(gòu)與類型PN結(jié)+引線+管殼=二極管

構(gòu)成P區(qū)的引出線稱為陽極，N區(qū)的引出線稱為陰極。符號箭頭符號表示PN結(jié)正偏時電流的流向

分類：按材料分硅二極管鍺二極管按結(jié)構(gòu)分點接觸型面接觸型平面型+–5.1二極管性質(zhì)三、二極管的伏安特性及主要參數(shù)iD

=0U

Uth0

U

Uth（死區(qū)電壓）U（BR)

U

0iD<0.1

A(硅)幾十

A

(鍺)U<

（反向擊穿電壓）U（BR）反向電流急劇增大(反向擊穿)OuD/ViD/mA正向特性Uth反向特性U(BR)Uth

0.1V(鍺管)0.5V(硅管)iD急劇上升伏安特性反向擊穿類型：電擊穿熱擊穿—PN結(jié)未損壞，斷電即恢復(fù)?！狿N結(jié)燒毀。Uon導(dǎo)通電壓Uon硅管約為0.6～0.8V;鍺管約為0.1～0.3V;二極管最大特點：單向?qū)щ娦?.1二極管性質(zhì)二極管的主要參數(shù)2.

URM—

最高反向工作電壓，為U(BR)/23.

IRM

—最大反向電流(二極管加最大反向電壓時的電流，越小單向?qū)щ娦栽胶?4.

fM—

最高工作頻率(超過時單向?qū)щ娦宰儾?iDuDU(BR)IFURMO1.

IF—

最大整流電流(最大正向平均電流)5.1二極管性質(zhì)半導(dǎo)體二極管特性的測試用數(shù)字式萬用表檢測紅表筆是(表內(nèi)電源)正極，黑表筆是(表內(nèi)電源)負(fù)極。2k20k200k2M20M200

在

擋進(jìn)行測量，當(dāng)PN結(jié)完好且正偏時，顯示值為PN結(jié)兩端的正向壓降(V)。反偏時，顯示?

。5.1二極管性質(zhì)四、特殊二極管1.發(fā)光二極管工作條件：正向偏置符號發(fā)光類型：可見光：紅、黃、綠不可見光：紅外光5.1二極管性質(zhì)2.光電二極管工作條件：反向偏置符號特性uiO暗電流E=200lxE=400lx3.穩(wěn)壓二極管符號工作條件：反向擊穿

在反向擊穿狀態(tài)下，讓流過管子的電流在一定的范圍內(nèi)變化，這時管子兩端電壓變化很小，利用這一點可以達(dá)到“穩(wěn)壓”的效果。5.1二極管性質(zhì)謝謝觀看Thankyou汽車電工電子基礎(chǔ)electricalandelectronicfundamentals直流穩(wěn)壓電源目錄直流穩(wěn)壓電源二極管性質(zhì)5.1整流電路5.2濾波和穩(wěn)壓電路5.3集成穩(wěn)壓器5.45.2整流電路濾波整流穩(wěn)壓變壓交流電源負(fù)載OtuOtuOtuOtuOtu220V單向脈動直流電壓合適的交流電壓濾波穩(wěn)壓直流穩(wěn)壓電源的組成框圖ＶRL~220V+uｏ–u2iD+uD–

tO

23u2

tO

23

uO

tO

23

iD=iO

tO

23

uD一、單相整流電路1.半波整流5.2整流電路2.橋式整流V3RLV4V2V1u1u2+uo

ioRLV4V3V2V1+uo

u2u1輸入正半周工作原理波形輸入負(fù)半周

tO

tO

tO

tO

23

23Im

2233uOu2uDiD=iO+uo

5.2整流電路3.參數(shù)估算整流輸出電壓平均值二極管平均電流二極管最大反向壓

to

to

to

to

23

23Im

2233uOu2uDiD=iO5.2整流電路整流電路原理、參數(shù)學(xué)習(xí)成果檢驗濾波和穩(wěn)壓電路原理5.2整流電路謝謝觀看Thankyou汽車電工電子基礎(chǔ)electricalandelectronicfundamentals直流穩(wěn)壓電源目錄直流穩(wěn)壓電源二極管性質(zhì)5.1整流電路5.2濾波和穩(wěn)壓電路5.3集成穩(wěn)壓器5.45.3濾波和穩(wěn)壓電路io

+

uo=uc

RLV1V4V3V2

+u

V導(dǎo)通時給C充電，V截止時C向RL

放電；1.電路和工作原理濾波后

uo

的波形變得平緩，平均值提高。電容充電電容放電C一、電容濾波電路O

tuO

2

RL=

2.波形及輸出電壓一、電容濾波電路當(dāng)RL=

時：O

tuO

2

當(dāng)RL

為有限值時：通常取

UO=1.2U2RC越大UO

越大RL=

為獲得良好濾波效果，一般?。?T

為輸入交流電壓的周期)5.3濾波和穩(wěn)壓電路二、電感濾波電路RLL~+u2

整流后的輸出電壓：直流分量被電感L

短路交流分量主要降在L上L

C1RL~+u2

C2C1、C2

對交流容抗小L對交流感抗很大負(fù)載電流小時二、

型濾波5.3濾波和穩(wěn)壓電路RLCRIRIZDZ+UL

+UC

++u

IL+

UR穩(wěn)壓電路引起電壓不穩(wěn)定的原因交流電源電壓的波動負(fù)載電流的變化1.電路結(jié)構(gòu)一、穩(wěn)壓電路5.3濾波和穩(wěn)壓電路交流電源電壓增加—整流輸出電壓UC增加—負(fù)載電壓增加—穩(wěn)壓管的電流IZ顯著增加—限流電阻R上的壓降增加—負(fù)載電壓保持基本不變。負(fù)載電阻RL不變，交流電源電壓波動時穩(wěn)壓過程RLCRIRIZDZ+UL

+UC

++u

IL+

URu

UC

ULIZIRURUL

5.3濾波和穩(wěn)壓電路電源電壓不變，負(fù)載電流變化時穩(wěn)壓過程RLCRIRIZDZ+UL

+UC

++u

IL+

U