27一月20261.1

半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)

與PN結(jié)主要要求：

1.了解半導(dǎo)體材料的基本知識(shí)2.理解關(guān)于半導(dǎo)體的基本概念3.理解PN結(jié)的形成4.掌握PN結(jié)的單向?qū)щ娮饔?7一月2026

半導(dǎo)體是制造電子器件的主要原料，它的廣泛應(yīng)用不是因?yàn)樗膶?dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，而是它的電阻率可以隨溫度、光照、雜質(zhì)等因素的不同而呈現(xiàn)顯著的區(qū)別。

自然界中的物質(zhì)按導(dǎo)電性能可以分為

半導(dǎo)體導(dǎo)電特性獨(dú)有的特點(diǎn)導(dǎo)體半導(dǎo)體熱敏性光敏性1.1.1

半導(dǎo)體的特點(diǎn)絕緣體雜敏性

1.半導(dǎo)體的特點(diǎn)27一月2026

2.本征半導(dǎo)體

常用的半導(dǎo)體材料有硅（Si）和鍺（Ge），高純度的硅和鍺都是單晶結(jié)構(gòu)，它們的原子整齊地按一定規(guī)律排列，原子間的距離不僅很小，而且是相等的。把這種純凈的、原子結(jié)構(gòu)排列整齊的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。

硅和鍺的外層價(jià)電子都是4個(gè)，所以都是4價(jià)元素，右圖是硅和鍺的原子結(jié)構(gòu)示意圖。（a）鍺原子結(jié)構(gòu)（b）硅原子結(jié)構(gòu)

這四個(gè)價(jià)電子不僅受自身原子核的束縛，還受到相鄰原子核的吸引，從而形成了共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，如下圖所示：圖1.1硅和鍺的原子結(jié)構(gòu)和共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)27一月2026價(jià)電子（熱激發(fā)）自由電子-空穴對(duì)復(fù)合平衡本征半導(dǎo)體有兩種載流子：1.自由電子2.空穴27一月2026注意：

半導(dǎo)體與導(dǎo)體不同，內(nèi)部有兩種載流子參與導(dǎo)電——自由電子與空穴。在外加電場的作用下，有：

I=In（電子電流）+Ip（空穴電流）空穴導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)是自由電子的定向移動(dòng)！本證半導(dǎo)體的特點(diǎn)：（1）自由電子-空穴數(shù)目相等，對(duì)外不顯電性；（2）溫度越高，自由電子-空穴對(duì)數(shù)目越多。27一月20263.雜質(zhì)半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體實(shí)際使用價(jià)值不大，但如果在本征半導(dǎo)體中摻入微量某種雜質(zhì)元素，就形成了廣泛用來制造半導(dǎo)體元器件的N型和P型半導(dǎo)體。

根據(jù)摻入雜質(zhì)的不同摻雜半導(dǎo)體可以分為N型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體27一月2026（1）N型半導(dǎo)體——雜質(zhì)為少量5價(jià)元素，如磷（P）砷（As）；N型磷原子自由電子N型半導(dǎo)體特點(diǎn)：自由電子——多數(shù)載流子空穴——少數(shù)載流子P型硼原子空穴P型半導(dǎo)體特點(diǎn)：空穴——多子自由電子——少子（2）P型半導(dǎo)體——雜質(zhì)為少量3價(jià)元素，如硼（B）。注意：

無論是N型還是P型半導(dǎo)體都是電中性，對(duì)外不顯電性?。?！27一月20261.1.2

PN結(jié)形成與特性什么是PN結(jié)？

PN結(jié)是P型與N型半導(dǎo)體區(qū)域交界處的特殊帶電薄層，具有特殊的單向?qū)щ娦?，是半?dǎo)體元器件制造的基礎(chǔ)單元。27一月2026載流子濃度差復(fù)合內(nèi)電場阻礙多子擴(kuò)散幫助少子漂移

(耗盡層)擴(kuò)散漂移動(dòng)態(tài)平衡

注意：動(dòng)態(tài)平衡的PN結(jié)交界面上無電流流過，即I=0。1.PN結(jié)的形成多子擴(kuò)散空間電荷區(qū)平衡PN結(jié)27一月2026

2.PN結(jié)的特性

（1）PN結(jié)的正向?qū)ㄌ匦浴珜?dǎo)通（P區(qū)電位高于N區(qū)）內(nèi)電場外電場

所以，正偏時(shí)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，漂移運(yùn)動(dòng)幾乎減小為0，宏觀上形成很大的正向電流IF。

外電場越強(qiáng)，正向電流越大，PN結(jié)的正向電阻越小。P區(qū)N區(qū)多子空穴多子自由電子正向電流IF+

-UR27一月2026

+UR

2.PN結(jié)的特性

（1）PN結(jié)的反向截止特性——反偏截止（P區(qū)電位低于N區(qū)）P區(qū)N區(qū)少子自由電子

少子空穴反向電流IR內(nèi)電場外電場PN結(jié)的單向?qū)щ娦?7一月202627一月2026要記?。海?）外加正向電壓時(shí)PN結(jié)的正向電阻很小，電流較大，是多子擴(kuò)散形成的；（2）外加反向電壓時(shí)PN結(jié)的反向電阻很大，電流極小，是少子漂移形成的。PN結(jié)電路中要串聯(lián)限流電阻。要注意：27一月2026課堂小結(jié)半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間半導(dǎo)體的特性：雜敏性、熱敏性、光敏性半導(dǎo)體的分類：1.本征半導(dǎo)體（硅或鍺）特點(diǎn)：①空穴和自由電子成對(duì)出現(xiàn)，載流子少②導(dǎo)電能力弱2.雜質(zhì)半導(dǎo)體①P型半導(dǎo)體（半導(dǎo)體中參入三價(jià)元素）特點(diǎn)：空穴數(shù)多于自由電子數(shù)②N型半導(dǎo)體（半導(dǎo)體中參入五價(jià)元素）特點(diǎn)：自由電子數(shù)多于空穴數(shù)PN結(jié)（二極管）的單向?qū)щ娦裕?/p>

正偏——加正向電壓導(dǎo)通

反偏——加反向電壓截止

27一月202627一月20261.2二極管主要要求：

1.了解半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)、類型、特性與參數(shù)2.掌握半導(dǎo)體二極管在電子技術(shù)中的應(yīng)用3.掌握二極管的檢測27一月2026認(rèn)識(shí)二極管

27一月20261.2.1

二極管的結(jié)構(gòu)與類型

一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的外引線，然后用外殼封裝就成為最簡單的二極管了，其中，從P區(qū)引出的引線叫做陽極或正極、從N區(qū)引出的引線叫做陰極或負(fù)極。常用D（Diode）表示二極管。

圖中的箭頭表示正偏時(shí)的正向電流方向。27一月2026分類：按材料分硅二極管鍺二極管按結(jié)構(gòu)分點(diǎn)接觸型面接觸型點(diǎn)接觸型金屬觸絲N型鍺P型層陽極陰極

面接觸型P型擴(kuò)散層錫支架N型硅SiO2保護(hù)層陰極陽極27一月20261.2.2

二極管的特性與參數(shù)1.二極管的伏安特性加在二極管兩端的電壓U與流過二極管的電流I的關(guān)系曲線稱為伏安特性曲線。實(shí)際的二極管伏安特性曲線如下圖所示：u/Vi/mA正向特性

死區(qū)電壓反向特性IS0μA擊穿電壓擊穿特性反向電流硅管2CP12鍺管2AP9當(dāng)溫度升高時(shí)，二極管的正向特性會(huì)左移，反向特性下移。27一月2026

一般小功率硅二極管與鍺二極管幾個(gè)典型參數(shù)的比較：死區(qū)電壓硅管——0.5V鍺管——0.1V正向?qū)▔航礥F硅管——0.7V鍺管——0.3V反向電流IR硅管——幾μA以下鍺管——幾十到幾百μA例1—1二極管電路如下圖所示，已知直流電源電壓為6V，二極管為硅管，求流過二極管的直流電流；解：流過二極管的直流電流即為該回路電流，而二極管加的是正向電壓，使二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，兩端電壓降UD=0．7V，即27一月2026例1—2在下圖電路中，試判斷小燈泡是否會(huì)發(fā)亮？解：從圖a可知，二極管兩端加正向電壓，處于導(dǎo)通狀態(tài)，

燈泡亮。

27一月2026從圖b可知，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，沒有電流流過，

燈泡不亮。27一月2026

2.二極管的主要參數(shù)

（1）最大整流電流IFM——指二極管長期工作時(shí)允許通過的最大正向平均電流值。（2）最高反向工作電壓URM——指二極管不擊穿時(shí)所允許加的最高反向電壓，URM通常是反向擊穿電壓的一半，以確保二極管安全工作。（3）最大反向電流IRM——在常溫下承受最高反向工作電壓URM時(shí)的反向漏電流，一般很小，但受溫度影響很大。（4）最高工作頻率fM——指二極管保持單向?qū)щ娦詴r(shí)外加電壓的最高頻率。27一月20261.2.3

二極管的應(yīng)用電路舉例

二極管是電子電路中常用的半導(dǎo)體器件，利用其單向?qū)щ娦院驼驂航岛苄〉奶攸c(diǎn)，可應(yīng)用于整流、檢波、鉗位、限幅、開關(guān)以及元件保護(hù)等各項(xiàng)工作。

1.整流——整流就是利用二極管的單向?qū)щ娞匦詫⒔涣麟娮兂蓡畏较蛎}動(dòng)的直流電的過程，這部分內(nèi)容將在整流電路中作詳細(xì)介紹。

27一月2026

2.鉗位

——利用二極管正向?qū)〞r(shí)壓降很小的特性，可以組成鉗位電路，如下圖所示。

圖中若A點(diǎn)UA=0，二極管D正偏導(dǎo)通，壓降很小，所以F點(diǎn)的電位也被鉗制在0V左右，即UF近似為0。27一月2026

3.限幅

——利用二極管正向?qū)ê髢啥穗妷汉苄∏一静蛔兊奶匦钥梢詷?gòu)成各種限幅電路，使輸出電壓限制在某一電壓值以內(nèi)。下圖為一正、負(fù)對(duì)稱限幅電路:ui=10sinωt（V），US1=US2=5V?？梢?，如忽略二極管正向?qū)▔航?，輸出被限制在大約±5V之間。OtuO/V55-10ui

/VOt105-527一月2026

4.元件保護(hù)

——在電子線路中，經(jīng)常利用二極管來保護(hù)其他元器件免受過高電壓的損害。下圖所示電路是利用二極管來保護(hù)開關(guān)S的保護(hù)電路。

當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，由于電流的突然中斷，電感L將產(chǎn)生一個(gè)高于電源電壓很多倍的自感電動(dòng)勢eL，eL與U疊加作用于開關(guān)S上，使開關(guān)S的壽命縮短。

二極管D的接入，使eL通過二極管產(chǎn)生放電電流以釋放能量，從而保護(hù)了開關(guān)S。27一月2026

除以上用途外，還有許多特殊結(jié)構(gòu)的二極管，例如發(fā)光二極管、熱敏二極管等，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，二極管的應(yīng)用范圍越來越廣，其中發(fā)光二極管是應(yīng)用較多的一種二極管。

不同用途、結(jié)構(gòu)的二極管普通二極管整流二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管光電二極管檢波二極管等等……27一月20261.2.4

發(fā)光二極管及其應(yīng)用

1.發(fā)光二極管的符號(hào)及特性

發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的固體器件，簡稱LED（LightEmittingDiode）。

和普通二極管相似，LED也是由一個(gè)PN結(jié)組成的，當(dāng)正向?qū)〞r(shí)可以發(fā)出一定波長的可見光，常有紅、綠、黃等顏色。也有可以發(fā)出紅外光等不可見光的發(fā)光二極管。27一月2026

發(fā)光二極管具有驅(qū)動(dòng)電壓低、工作電流小、具有很強(qiáng)的抗振動(dòng)和抗沖擊能力、體積小、可靠性高、耗電省和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于信號(hào)指示等電路中。

一般LED的工作電流為幾十mA，正向?qū)▔航禐椋?―

3)V，安全使用電壓應(yīng)選擇5V以下。27一月2026

（2）發(fā)光數(shù)碼管?！l(fā)光數(shù)碼管是電子技術(shù)中的主要顯示器件，常用的七段顯示數(shù)碼管是用LED經(jīng)過一定的排列組成的，如圖所示。1427一月2026

2.發(fā)光二極管的應(yīng)用

（1）做電源通斷指示電路。但要保證LED的正向工作電流在規(guī)定的范圍之內(nèi)，具體型號(hào)LED的工作電流可查閱手冊(cè)等資料。供電電源可以是直流也可以是交流27一月2026

七段顯示數(shù)碼管有共陽極和共陰極之分，如下圖所示。共陽極LED分布共陰極LED分布共陰極數(shù)碼管引腳圖數(shù)碼管實(shí)物圖1.2.5穩(wěn)壓二極管的伏安特性

穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管。符號(hào)工作條件：反向擊穿曲線越陡，動(dòng)態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能越好。I/mAUZ/VOUZIZIZM+正向+反向UZIZ??1.2.6穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)1.穩(wěn)定電壓

UZ

流過規(guī)定電流時(shí)穩(wěn)壓管兩端的反向電壓值。2.穩(wěn)定電流

IZ

越大穩(wěn)壓效果越好，小于Imin時(shí)不穩(wěn)壓。3.最大工作電流

IZMPZM=UZ

IZM5.動(dòng)態(tài)電阻

rZrZ=?UZ/?IZ

越小穩(wěn)壓效果越好。4.

最大耗散功率

PZM曲線越陡，動(dòng)態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能越好。使用時(shí)要加限流電阻

3.二極管的選用①二極管工作時(shí)的電流、電壓值及環(huán)境溫度不允許超過其極限值；②連接二極管時(shí)極性不能接反；③一些大電流的二極管要求使用散熱片；④高頻小信號(hào)的檢波電路一般選用點(diǎn)接觸型的鍺管，而在電源整流及電工設(shè)備中一般選用面接觸型硅管。（1）根據(jù)管殼極性標(biāo)志符號(hào)判別：

二極管的外殼上一般都印有極性標(biāo)志符號(hào)，如二極管圖形符號(hào)、色環(huán)、色點(diǎn)、或正負(fù)符號(hào)等。標(biāo)有色環(huán)或色點(diǎn)的一段為負(fù)極；若是透明玻璃殼，則可以看到連接觸絲的一端為正極。若管殼既無極性符號(hào)又不透明，則可用萬用表判別管腳的極性。4.二極管的管腳極性的判別（2）用萬用表判斷二極管的極性：將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到R×100或R×1K檔，兩表筆分別接觸二極管兩端，測出兩個(gè)電阻值。其中阻值?。s幾百歐姆）的一次，黑表筆所接的一端為正極。反之，阻值大（約幾百千歐姆）的一次，黑表筆所接的一端為負(fù)極。27一月202627一月20261.3晶體三極管主要要求：

1.了解半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)、類型與參數(shù)3.掌握半導(dǎo)體三極管的電流分配關(guān)系4.掌握半導(dǎo)體三極管的特性曲線的含義2.理解三極管的放大作用5.掌握半導(dǎo)體三極管的管腳及管型的判別27一月202627一月2026認(rèn)識(shí)三極管27一月202627一月202627一月2026

1.三極管的結(jié)構(gòu)1.5.1

晶體管的結(jié)構(gòu)和類型NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)—基區(qū)NPN型ECB

三區(qū)三極兩結(jié)集電區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)集電極Collector基極Base發(fā)射極Emitter集電結(jié)發(fā)射結(jié)—集電區(qū)—發(fā)射區(qū)PPNPNP型BCE27一月202627一月2026

三極管的分類按材料分按頻率特性分按功率分硅管鍺管高頻管低頻管大功率管中功率管小功率管按結(jié)構(gòu)分NPN管PNP管27一月202627一月2026

下面以NPN管為例討論三極管的電流分配與放大作用，所得結(jié)論一樣適用于PNP三極管。1.5.2晶體管電流分配和放大作用三極管放大的條件內(nèi)部條件發(fā)射區(qū)摻雜濃度高基區(qū)薄且摻雜濃度低集電結(jié)面積大外部條件發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏27一月202627一月2026使發(fā)射結(jié)正偏使集電結(jié)反偏1.發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射電子，形成發(fā)射極電流IE的主要成份。IE2.基區(qū)中電子的復(fù)合形成基極電流IB的主要成份。IB3.集電區(qū)收集電子形成集電極電流IC的主要成份。IC流過三極管的IE、IB、IC是怎樣的關(guān)系？27一月2026IBUBE0UCE

≥

1VIB=f(UBE)UCE=常數(shù)一、三極管的輸入特性：1.5.3三極管的特性曲線(輸入特性、輸出特性）輸出回路輸入回路VCCRCIC

UCEcebUBEVBBRbIBIE公共端死區(qū)電壓硅管：0.5V鍺管：0.1V導(dǎo)通電壓硅管：0.7V鍺管：0.3V27一月2026二、三極管的輸出特性：IB=

常數(shù)IC

=f

(UCE)VCCRCIC

UCEcebUBEVBBRbIBIE公共端輸出回路27一月2026二、三極管的輸出特性：27一月2026IB

=40μAIB

=60μAUCE

0IC

IB增加IB

減小IB

=20μAIB=

常數(shù)IC

=f

(UCE)二、三極管的輸出特性：27一月2026IC

/mAUCE

/V0放大區(qū)三極管輸出特性上的三個(gè)工作區(qū)

IB=

0μA20μA40μA截止區(qū)飽和區(qū)60μA80μAUCE小IC小27一月2026共發(fā)射極接法放大電路（1）發(fā)射結(jié)正向偏置；（2）集電結(jié)反向偏置。RbVBBVCcRCIC

UCEcebIBUBE1、放大區(qū)條件特征三極管在三個(gè)區(qū)的工作狀態(tài)：IE對(duì)于NPN型三極管應(yīng)滿足:UC

>UB

>UE,或0.3V,且IC=

IB對(duì)于PNP型三極管應(yīng)滿足:UC

<UB

<UE,或-0.3V,且IC=

IB27一月20262、飽和區(qū)：（1）IB增加時(shí)，IC基本不變，且IC

UC/RC

（2）UCE

0

三極管管c、e之間相當(dāng)于短路共發(fā)射極接法放大電路條件特征（1）發(fā)射結(jié)正向偏置；（2）集電結(jié)正向偏置。RbVBBVCCRCIC

UCEcebIBUBEIENPN型管:UB>UE,UB>UC

或0.3V

或0.1V

PNP型管:UB<UE,UB<UC

或-0.3V

或-0.1V

27一月2026集電結(jié)、發(fā)射結(jié)均反向偏置，對(duì)于NPN型管：UBE<0對(duì)于PNP型管：UBE>03、截止區(qū)：（1）

IB=0、IC

0（2）

UCE

VCC三極管c、e之間相當(dāng)于開路條件特征RbVBBVCCRCIC

UCEcebIBUBEIE共發(fā)射極放大電路27一月2026例

根據(jù)下圖所示三極管各電極的對(duì)地電位,判斷管子是硅管還是鍺管?處于哪種工作狀態(tài)?

+0.3V+0.7V0V

-5V-0.3V0V

0V+0.6V-6V解：(a)圖中,為NPN型。由于UBE=0.7V處于正偏,且是硅管,但是UB>UC(0.7>0.3)V,即UBC=0.4V>0處于正偏。所以管子處于飽和狀態(tài)。

(b)圖中,為PNP型。由于UBE=-0.3V處于正偏,且是鍺管,又UB>UC(-0.3>-5)V,即UBC=4.7V處于反偏。所以管子處于放大狀態(tài)。

(C)圖中,為PNP型。UBE=0.6-0=0.6V處于反偏,管子處于截止?fàn)顟B(tài),無法判斷其為硅還是鍺管。a)b)c)27一月20261.3.4三極管的主要參數(shù)及溫度對(duì)特性的影響一、電流放大倍數(shù)：①共射直流電流放大倍數(shù)

②共射交流放大倍數(shù)27一月202660μA0

20μA1.52.3在輸出特性曲線上求

,

=IC

IB

=1.5mA40μA=37.5

=IC

IB

=2.3–1.5(mA)60–40(μA)=40，設(shè)UCE=6V,IB由40μA增加為60μA

。IC

/mAUCE

/VIB

=40μA6

27一月2026使用時(shí)不允許超過!二、極間反向電流：（少數(shù)載流子形成）①集電極－基極反向電流ICBO

②集電極－發(fā)射極間的穿透電流ICEO

ICEO＝（1＋β）ICBO三、極限參數(shù)：①集電極最大允許電流ICM②反向擊穿電壓：U（BR）CEO，U（BR）CBO，U（BR）EBO③集電極最大允許耗散功率PCMPC＝IC×UCEPC<PCMPCM與散熱條件及環(huán)境溫度有關(guān)27一月2026安全工作區(qū)過損耗區(qū)PCM曲線0IB=

0μA20μA40μA60μA80μAIC

/mAUCE

/VICEOICMU(BR)CEO由三極管的極限參數(shù)確定安全工作區(qū)：

27一月2026三極管的管腳極性的判別（1）根據(jù)管腳排列方式判別三極管的排列方式不一，管腳排列各異，判斷管腳極性時(shí)，可查半導(dǎo)體手冊(cè)（2）用萬用表判別（1）判別基極和類型：將萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)置于R×100或R×1K檔。用黑表筆接觸某一管腳，紅表筆分別接觸另兩個(gè)管腳。當(dāng)兩次所測阻值都很?。s幾千歐姆）時(shí)，則黑表筆接觸的管腳是基極，且為NPN型；若用紅表筆接觸某一管腳，黑表筆分別接觸另兩個(gè)管腳，當(dāng)兩次阻值都很小（約幾百歐姆）時(shí)，則紅表筆接觸的管腳是基極，且為PNP型。1.3.5三極管的測試27一月2026（2）判別集電極和發(fā)射極：以NPN為例，當(dāng)基點(diǎn)確定后，假定基極以外的某一極為集電極，另一極為發(fā)射極。如圖1-2所示，在假定的集電極和發(fā)射極之間接入一個(gè)100千歐的電阻（也可以接入人體電阻），黑表筆接在假定的集電極上，紅表筆接在假定的發(fā)射極上，估測一個(gè)電阻；對(duì)調(diào)紅，黑表筆，再測一個(gè)電阻。阻值較小的一次假定正確，即黑表筆所接管腳為集電極，另一管腳為發(fā)射極。對(duì)于PNP型，對(duì)調(diào)紅、黑表筆，讀數(shù)較小的一次紅表筆所接管腳為集電極，另一管腳為發(fā)射極。模塊六：二極管與簡單直流電源1.簡單直流電源的基本結(jié)構(gòu)

簡單直流電源一般由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路等四部分組成。（a）常用小功率直流電源外形圖模塊六：二極管與簡單直流電源（b）小功率直流電源的結(jié)構(gòu)框圖1.4單相整流電路

to

2

3

u2

to

2

3

uO

to

2

3

iD=iO

to

2

3

uD1.5.單相半波整流電路DRL~220V+uｏ–u2iD=iO–uD+1.5.1單相半波整流電路+uo

RLio+u2

u1+uo

ioRLD4D3D2D1u2u1D4D1D2D3+u2

RL+uo

iou1D3D1D2D4+u2

RL+uo

iou1一、橋式整流電路（幾種畫法）1.5.2單相橋式全波整流電路二、橋式整流電路工作原理RLioD4D3D2D1+u2

+uo

承受反壓截止+u1

u2正半周：D1和D3導(dǎo)通，D2和D4截止。RLD4D3D2ioD1+u2

+uo

u2負(fù)半周：+u1

承受反壓截止D2和D4導(dǎo)通,D1和D3截止。1.波形輸入負(fù)半周D3RLD4D2D1u1u2+uo

+

ioioRLD4D3D2D1+

u2u1+uo

輸入正半周

to

to

to

to

2

3

2

3

2

2

3

3

uOu2uDiD=iOD2、4D1、3D1、3D2、42.參數(shù)估算1)

整流輸出電壓平均值2)

二極管平均電流3)

二極管最大反向壓

to

to

to

to

2

3

2

3

2

2

3

3

uOu2uDiD=iO例1.5.1

已知負(fù)載電阻RL=50,負(fù)載電壓UO=100V。今采用單相橋式整流電路，交流電源電壓為220V。根據(jù)電路要求選擇二極管。解：負(fù)載電流每個(gè)二極管通過的平均電流變壓器二次側(cè)電壓的有效值為考慮到變壓器二次側(cè)繞組及管子上的壓降，變壓器二次側(cè)電壓一般要高出（5~10%）U2，即1111.1122V?？蛇x用2CZ12D二極管，其最大整流電流為3A，反向工作峰值電壓為300V。1.4.3

常用的整流組合元件1.半橋堆D2D1~內(nèi)部接線RL+u2

+u2

與變壓器、負(fù)載的接線~~+1/2QL1.5A200~~+2CQA外型型號(hào):

1/2QL(額定正向整流電流)A(最高反向峰值電壓)2.全橋堆內(nèi)部接線型號(hào):QA(額定正向整流電流)A(最高反向峰值電壓)D4D1D2D3~+-+

~電路符號(hào)外型~~+-~~+QL0.5A200-QL0.1A1001.5濾波電路io

+

uo=uc

RLD1D4D3D2

+u2

+u1

1.電路和工作原理電容充電電容放電C

u2正半周D1和D3導(dǎo)通，給C充電,u2達(dá)到最大值時(shí)，C兩端電壓充到最大值。當(dāng)u2從最大值開始下降時(shí)，D1和D3截止，C向RL

放電。經(jīng)C

濾波后

uo

的波形變得平緩,平均值提高。1.5.1電容濾波電路2.波形及輸出電壓當(dāng)RL=∞

時(shí)（C沒有放電回路）:0tuO

2

當(dāng)RL

為有限值時(shí):此時(shí)

UO=1.2U2RC越大（C放電越慢）UO

越大。RL=∞為獲得良好濾波效果,一般取:(T

為輸入交流電壓的周期)（半波整流

UO=U2）例1.5.1

單相橋式電容濾波整流,交流電源頻率f=50Hz,負(fù)載電阻RL=40?,要求直流輸出電壓UO=20V,選擇整流二極管及濾波電容。解：1.選二極管可選:

2CZ55C(IOM=1A，UDRM=100V)或1A、100V

整流橋。電流平均值:承受最高反壓：2.選濾波電容可選：

1000

F,耐壓50V的電解電容1.5.2電感濾波整流后的輸出電壓：直流分量被電感L

短路（

L=0）,交流分量主要降在L上。頻率越高，電感越大，濾波效果越好。RLL~+u2

+uO

一般：UO=0.9U2濾波的類型：電容濾波、電感濾波、LC復(fù)合型濾波當(dāng)電感線圈的電流發(fā)生變化時(shí),要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙電流的變化,使負(fù)載電流和電壓的脈動(dòng)減小。然后又經(jīng)過電容再一次濾波，得到更為平直的輸出電壓。下一頁返回1.5.3復(fù)式濾波1.6

穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路1.7.1穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的工作原理1.7.2穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路元件的選擇1.6.1穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的工作原理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(dòng)負(fù)載電流的變化交流電源電壓增加—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。1.負(fù)載電阻RL不變，交流電源電壓波動(dòng)時(shí)穩(wěn)壓過程RLCRIRIZDZ+UL

+UC

++u

IL+

URuUC

ULIZIRURUL2.電源電壓不變，負(fù)載電流變化時(shí)穩(wěn)壓過程RLCRIRIZDZ+UL

+UC

++u

IL+

URRLILULIZIRUR電源電壓保持不變，負(fù)載電流增大—電阻R上的壓降增大—負(fù)載電壓下降—穩(wěn)壓管電流顯著減小—通過電阻R的電流和電阻上的壓降保持近似不變—負(fù)載電壓近似不變。1.8.3穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路元件的選擇穩(wěn)壓管選擇：一般取UZ=UL

IZmax=2ILmax整流濾波后的電壓：UC=(2~3)UL限流電阻R的選擇：限流電阻R的功率：選擇穩(wěn)壓管2CW18（UZ=10~12V,IZ=5mA,IZmax=20mA）例1.6.1

某穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，負(fù)載電阻RL

由開路變到2k?，交流經(jīng)整流濾波后的電壓UC=30V。設(shè)UC的變化范圍為±10%，負(fù)載電壓UL=10V，試選擇穩(wěn)壓管和限流電阻R。解：

負(fù)載電流選擇1.5k?選擇1.5k?、1W的電阻1.6.4三端集成穩(wěn)壓器1.

三端固定輸出正穩(wěn)壓器W78××系列三端:

電壓輸入端、電壓輸出斷、公共接地端。輸出正即輸出正電壓。2.

三端固定輸出負(fù)穩(wěn)壓器W79××系列輸出負(fù)即輸出負(fù)電壓。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輸出電壓例如:W7805輸出5V，最大電流1.5AW78M05輸出5V，最大電流0.5A封裝W7805132UIUOGNDW7905132UIUOGND符號(hào)W7800++213W790013_2_塑料封裝金屬封裝3123.W78××系列三端固定式集成穩(wěn)壓電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)+UI

取樣電路調(diào)整電路保護(hù)電路基準(zhǔn)電壓比較放大啟動(dòng)電路+UO

4、W78××、W79××系列三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路（1）輸出固定電壓的穩(wěn)壓電路Uo=12VW7812123Co++UiCi抵消輸入長接線的電感效應(yīng)，防止自激改善負(fù)載的暫態(tài)響應(yīng),消除高頻噪聲Ci:0.1~1FCo:1FUo

W78××123Co++UiCiUo

W79××321Co++UiCiW78××系列W79××系列27一月20261.7晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理主要要求：

1、理解晶閘管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2、理解晶閘管的伏安特性3、掌握晶閘管的主要參數(shù)和型號(hào)4、掌握晶閘管的檢測27一月20261.7.1

晶閘管的基本結(jié)構(gòu)晶閘管的外型螺旋式平板式塑封式27一月2026晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和符號(hào)a.晶閘管的結(jié)構(gòu)b.晶閘管的符號(hào)c.晶閘管的內(nèi)部等效電路陽極陰極門極27一月20261.7.2

晶閘管的工作特性27一月20261.7.2

晶閘管的工作原理1.正向阻斷：晶閘管加正向陽極電壓（不超過額定電壓），門極斷開，晶閘管正向電流很小，晶閘管不導(dǎo)通。27一月20261.7.2

晶閘管的工作原理2.硬開通：不加控制極電壓，晶閘管的陽極增加到一定程度，晶閘管也會(huì)導(dǎo)通。注意多次硬開通會(huì)造成晶閘管永久損壞27一月20261.7.2

晶閘管的工作原理3.觸發(fā)導(dǎo)通：晶閘管同時(shí)在正向陽極電壓與正向門極電壓作用下，晶閘管導(dǎo)通。27一月20261.7.2

晶閘管的工作原理4.已導(dǎo)通的晶閘管在正向陽極電壓作用下，門極失去控制作用。27一月20265.晶閘管關(guān)斷：晶閘管在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，當(dāng)流過晶閘管的陽極電流小于維持電流時(shí)，晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)。1.7.2

晶閘管的工作原理27一月20261.7.2

晶閘管的工作原理6.反向阻斷：晶閘管在反向陽極電壓作用下，不論門極有無電壓，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通。1.晶閘管像二極管一樣，具有單向?qū)щ娦?。晶閘管電流只能從陽極流向陰極。結(jié)論3.晶閘管與二極管不同，它還具有正向?qū)ǖ目煽靥匦?。?dāng)僅加上正向陽極電壓時(shí)，元件還不能導(dǎo)通，這是稱為正向阻斷狀態(tài)。只有同時(shí)還加上一定的正向門極電壓、形成足夠的門極電流時(shí)，晶閘管才能正向?qū)ā６?，一旦?dǎo)通之后，撤掉門極電壓，導(dǎo)通仍然維持。2.若加反向陽極電壓，晶閘管處于反向阻斷狀態(tài)，只有極小的反向電流。27一月20261.7.3

晶閘管的陽極伏安特性/v27一月20261.7.4晶閘管的主要參數(shù)1.額定正向平均電流IF是指環(huán)境溫度不高于40℃和標(biāo)準(zhǔn)散熱及全導(dǎo)通的條件下，在電阻性負(fù)載電路中，晶閘管可以連續(xù)通過工頻正弦半波電流在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。也稱通態(tài)平均電流。2.維持電流IH在規(guī)定環(huán)境溫度下，控制極開路后，維持晶閘管正繼續(xù)導(dǎo)通的最小電流。27一月20263.正向重復(fù)峰值電壓UFRM在晶閘管控制極開路且正向阻斷情況下，可以重復(fù)加在晶閘管上的正向峰值電壓UFRM，通常規(guī)定UFRM為正向轉(zhuǎn)折電壓UBO的80%。4.反向重復(fù)峰值電壓URRM在晶閘管控制極開路時(shí)，可以重復(fù)加在晶閘管上的反向峰值電壓URRM，通常規(guī)定UFRM為反向擊穿電壓URM的80%。1.3.4晶閘管的主要參數(shù)通常將UFRM和URRM中較小者作為晶閘管的額定電壓，選用晶閘管時(shí)，晶閘管的額定電壓應(yīng)為晶閘管正常工作時(shí)峰值電壓的2—3倍。判別管腳：萬用表置于歐姆[×10]或[×1]檔，測量晶閘管任意兩腳間的正反向電阻，當(dāng)指示為低阻值時(shí)，黑表筆所接的是控制極g，紅表筆所接的是陰極k，余下的一個(gè)腳為陽極a，其他情況下阻值均應(yīng)為無窮大，否則該管可能是壞的；1.3.4晶閘管的檢測27一月2026

觸發(fā)檢測：萬用表置于歐姆[×10]或×1]檔，將黑表筆接陽極a，紅表筆接陰極k，萬用表應(yīng)指示為不通（零偏）；此時(shí)如果讓控制極g

接觸一下黑表筆，萬用表

應(yīng)指示導(dǎo)通（接近滿偏）；即使斷開控制極g，只要陽極a

和陰極k

保持與表筆接觸，就能一直維持導(dǎo)通狀態(tài)。如果上述測量過程不能順利進(jìn)行，說明該管是壞的。1.7.4晶閘管的檢測27一月202627一月20261.8

單結(jié)晶體管

主要要求：

理解單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理了解單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的組成及應(yīng)用27一月20261.8.1單結(jié)晶體管1.結(jié)構(gòu)a結(jié)構(gòu)b符號(hào)c等效電路27一月2026a測試電路b伏安特性曲線當(dāng)E極開路時(shí)，圖中A點(diǎn)與b1間的電壓為式中η為單結(jié)晶體的分壓比，它由管子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，其值一般在0.3~0.8之間。2.伏安特性27一月2026a測試電路b伏安特性曲線2.伏安特性

1.截止區(qū)（OP段）：接上外加電源UEE，調(diào)整RP使UE由零逐漸加大，在UE<UA+UD=ηUBB+UD時(shí)（UD為等效二極管的正向壓降），二極管因反偏而截止，發(fā)射極僅有很小的漏向電流流過。E與B1間呈現(xiàn)很大的電阻，管子處于截止?fàn)顟B(tài)，這段區(qū)域稱。27一月2026

峰點(diǎn)P:當(dāng)UE升高到UE=ηUBB+UD時(shí)，達(dá)到圖b中P點(diǎn)，二極管開始正偏而導(dǎo)通。IE隨之開始增加。P點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的發(fā)射極電壓UP和電流IP分別稱為單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓和峰點(diǎn)電流。顯然，峰點(diǎn)電壓為a測試電路b伏安特性曲線2.伏安特性27一月2026a測試電路b伏安特性曲線2.伏安特性2.負(fù)阻區(qū)（P點(diǎn)到V點(diǎn)）：UE隨IE的增大而減小動(dòng)態(tài)電阻為負(fù)值27一月2026a測試電路b伏安特性曲線2.伏安特性3.飽和區(qū)：V點(diǎn)以后，UE隨著IE的增大而緩慢增大27一月20261.當(dāng)發(fā)射極電壓UE小于峰點(diǎn)電壓UP時(shí)，單結(jié)晶體管為截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)UE上升到峰點(diǎn)電壓時(shí)，單結(jié)晶體管觸發(fā)導(dǎo)通。

2.導(dǎo)通后，若UE低于谷點(diǎn)電壓UV，單結(jié)晶體管立即轉(zhuǎn)入截止?fàn)顟B(tài)。

3.峰點(diǎn)電壓UP與管子的分壓比η及外加電壓UBB有關(guān)。η大則UP大，UBB大則UP也大。單結(jié)晶體管具有以下特點(diǎn)：4.管腳的識(shí)別（1）從外觀識(shí)別方法：管腳朝上，靠近凸起處為E腳，按順時(shí)針方向依次為B1、B2腳1.發(fā)射極E的判別

把萬用表置于R×100擋或R×1k擋，黑表筆接假設(shè)的發(fā)射極，紅表筆接另外兩極，當(dāng)出現(xiàn)兩次低電阻時(shí)，黑表筆接的就是單結(jié)晶體管的發(fā)射極。2.基極B1和B2的判別

把萬用表置于R×100擋或R×1k擋，用黑表筆接發(fā)射極，紅表筆分別接另外兩極，兩次測量中，電阻大的一次，紅表筆接的就是B1極。（2）用萬用表識(shí)別方法27一月20261.9單晶體管振蕩電路a電路圖b波形圖

調(diào)整電阻R（即調(diào)整電位器RP）可改變電容充電時(shí)間，從而改變輸出脈沖的頻率。例如，R增加時(shí)，頻率減?。环粗?，R減小，頻率加大。27一月20261.10.單晶體管同步觸發(fā)電路a電路圖b波形圖OtuO/V12模塊六：二極管與簡單直流電源1.簡單直流電源的基本結(jié)構(gòu)

簡單直流電源一般由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路等四部分組成。（a）常用小功率直流電源外形圖模塊六：二極管與簡單直流電源（b）小功率直流電源的結(jié)構(gòu)框圖1.4單相整流電路

to

2

3

u2

to

2

3

uO

to

2

3

iD=iO

to

2

3

uD1.5.單相半波整流電路DRL~220V+uｏ–u2iD=iO–uD+1.5.1單相半波整流電路+uo

RLio+u2

u1+uo

ioRLD4D3D2D1u2u1D4D1D2D3+u2

RL+uo

iou1D3D1D2D4+u2

RL+uo

iou1一、橋式整流電路（幾種畫法）1.5.2單相橋式全波整流電路二、橋式整流電路工作原理RLioD4D3D2D1+u2

+uo

承受反壓截止+u1

u2正半周：D1和D3導(dǎo)通，D2和D4截止。RLD4D3D2ioD1+u2

+uo

u2負(fù)半周：+u1

承受反壓截止D2和D4導(dǎo)通,D1和D3截止。1.波形輸入負(fù)半周D3RLD4D2D1u1u2+uo

+

ioioRLD4D3D2D1+

u2u1+uo

輸入正半周

to

to

to

to

2

3

2

3

2

2

3

3

uOu2uDiD=iOD2、4D1、3D1、3D2、42.參數(shù)估算1)

整流輸出電壓平均值2)

二極管平均電流3)

二極管最大反向壓

to

to

to

to

2

3

2

3

2

2

3

3

uOu2uDiD=iO例1.5.1

已知負(fù)載電阻RL=50,負(fù)載電壓UO=100V。今采用單相橋式整流電路，交流電源電壓為220V。根據(jù)電路要求選擇二極管。解：負(fù)載電流每個(gè)二極管通過的平均電流變壓器二次側(cè)電壓的有效值為考慮到變壓器二次側(cè)繞組及管子上的壓降，變壓器二次側(cè)電壓一般要高出（5~10%）U2，即1111.1122V?？蛇x用2CZ12D二極管，其最大整流電流為3A，反向工作峰值電壓為300V。1.4.3

常用的整流組合元件1.半橋堆D2D1~內(nèi)部接線RL+u2

+u2

與變壓器、負(fù)載的接線~~+1/2QL1.5A200~~+2CQA外型型號(hào):

1/2QL(額定正向整流電流)A(最高反向峰值電壓)2.全橋堆內(nèi)部接線型號(hào):QA(額定正向整流電流)A(最高反向峰值電壓)D4D1D2D3~+-+

~電路符號(hào)外型~~+-~~+QL0.5A200-QL0.1A1001.5濾波電路io

+

uo=uc

RLD1D4D3D2

+u2

+u1

1.電路和工作原理電容充電電容放電C

u2正半周D1和D3導(dǎo)通，給C充電,u2達(dá)到最大值時(shí)，C兩端電壓充到最大值。當(dāng)u2從最大值開始下降時(shí)，D1和D3截止，C向RL

放電。經(jīng)C

濾波后

uo

的波形變得平緩,平均值提高。1.5.1電容濾波電路2.波形及輸出電壓當(dāng)RL=∞

時(shí)（C沒有放電回路）:0tuO

2

當(dāng)RL

為有限值時(shí):此時(shí)

UO=1.2U2RC越大（C放電越慢）UO

越大。RL=∞為獲得良好濾波效果,一般取:(T

為輸入交流電壓的周期)（半波整流

UO=U2）例1.5.1

單相橋式電容濾波整流,交流電源頻率f=50Hz,負(fù)載電阻RL=40?,要求直流輸出電壓UO=20V,選擇整流二極管及濾波電容。解：1.選二極管可選:

2CZ55C(IOM=1A，UDRM=100V)或1A、100V

整流橋。電流平均值:承受最高反壓：2.選濾波電容可選：

1000

F,耐壓50V的電解電容1.5.2電感濾波整流后的輸出電壓：直流分量被電感L

短路（

L=0）,交流分量主要降在L上。頻率越高，電感越大，濾波效果越好。RLL~+u2

+uO

一般：UO=0.9U2濾波的類型：電容濾波、電感濾波、LC復(fù)合型濾波當(dāng)電感線圈的電流發(fā)生變化時(shí),要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙電流的變化,使負(fù)載電流和電壓的脈動(dòng)減小。然后又經(jīng)過電容再一次濾波，得到更為平直的輸出電壓。下一頁返回1.5.3復(fù)式濾波1.6

穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路1.7.1穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的工作原理1.7.2穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路元件的選擇1.6.1穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的工作原理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(dòng)負(fù)載電流的變化交流電源電壓增加—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。1.負(fù)載電阻RL不變，交流電源電壓波動(dòng)時(shí)穩(wěn)壓過程RLCRIRIZDZ+UL

+UC

++u

IL+

URuUC

ULIZIRURUL2.電源電壓不變，負(fù)載電流變化時(shí)穩(wěn)壓過程RLCRIRIZDZ+UL

+UC

++u

IL+

URRLILULIZIRUR電源電壓保持不變，負(fù)載電流增大—電阻R上的壓降增大—負(fù)載電壓下降—穩(wěn)壓管電流顯著減小—通過電阻R的電流和電阻上的壓降保持近似不變—負(fù)載電壓近似不變。1.8.3穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路元件的選擇穩(wěn)壓管選擇：一般取UZ=UL

IZmax=2ILmax整流濾波后的電壓：UC=(2~3)UL限流電阻R的選擇：限流電阻R的功率：選擇穩(wěn)壓管2CW18（UZ=10~12V,IZ=5mA,IZmax=20mA）例1.6.1

某穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，負(fù)載電阻RL

由開路變到2k?，交流經(jīng)整流濾波后的電壓UC=30V。設(shè)UC的變化范圍為±10%，負(fù)載電壓UL=10V，試選擇穩(wěn)壓管和限流電阻R。解：

負(fù)載電流選擇1.5k?選擇1.5k?、1W的電阻1.6.4三端集成穩(wěn)壓器1.

三端固定輸出正穩(wěn)壓器W78××系列三端:

電壓輸入端、電壓輸出斷、公共接地端。輸出正即輸出正電壓。2.

三端固定輸出負(fù)穩(wěn)壓器W79××系列輸出負(fù)即輸出負(fù)電壓。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輸出電壓例如:W7805輸出5V，最大電流1.5AW78M05輸出5V，最大電流0.5A封裝W7805132UIUOGNDW7905132UIUOGND符號(hào)W7800++213W790013_2_塑料封裝金屬封裝3123.W78××系列三端固定式集成穩(wěn)壓電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)+UI

取樣電路調(diào)整電路保護(hù)電路基準(zhǔn)電壓比較放大啟動(dòng)電路+UO

4、W78××、W79××系列三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路（1）輸出固定電壓的穩(wěn)壓電路Uo=12VW7812123Co++UiCi抵消輸入長接線的電感效應(yīng)，防止自激改善負(fù)載的暫態(tài)響應(yīng),消除高頻噪聲Ci:0.1~1FCo:1FUo

W78××123Co++UiCiUo

W79××321Co++UiCiW78××系列W79××系列27一月20261.7晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理主要要求：

1、理解晶閘管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2、理解晶閘管的伏安特性3、掌握晶閘管的主要參數(shù)和型號(hào)4、掌握晶閘管的檢測27一月20261.7.1

晶閘管的基本結(jié)構(gòu)晶閘管的外型螺旋式平板式塑封式27一月2026晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和符號(hào)a.晶閘管的結(jié)構(gòu)b.晶閘管的符號(hào)c.晶閘管的內(nèi)部等效電路陽極陰極門極27一月20261.7.2

晶閘管的工作特性27一月20261.7.2

晶閘管的工作原理1.正向阻斷：晶閘管加正向陽極電壓（不超過額定電壓），門極斷開，晶閘管正向電流很小，晶閘管不導(dǎo)通。27一月20261.7.2

晶閘管的工作原理2.硬開通：不加控制極電壓，晶閘管的陽極增加到一定程度，晶閘管也會(huì)導(dǎo)通。注意多次硬開通會(huì)造成晶閘管永久損壞27一月20261.7.2

晶閘管的工作原理3.觸發(fā)導(dǎo)通：晶閘管同時(shí)在正向陽極電壓與正向門極電壓作用下，晶閘管導(dǎo)通。27一月20261.7.2

晶閘管的工作原理4.已導(dǎo)通的晶閘管在正向陽極電壓作用下，門極失去控制作用。27一月20265.晶閘管關(guān)斷：晶閘管在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，當(dāng)流過晶閘管的陽極電流小于維持電流時(shí)，晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)。1.7.2

晶閘管的工作原理27一月20261.7.2

晶閘管的工作原理6.反向阻斷：晶閘管在反向陽極電壓作用下，不論門極有無電壓，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通。1.晶閘管像二極管一樣，具有單向?qū)щ娦?。晶閘管電流只能從陽極流向陰極。結(jié)論3.晶閘管與二極管不同，它還具有正向?qū)ǖ目煽靥匦?。?dāng)僅加上正向陽極電壓時(shí)，元件還不能導(dǎo)通，這是稱為正向阻斷狀態(tài)。只有同時(shí)還加上一定的正向門極電壓、形成足夠的門極電流時(shí)，晶閘管才能正向?qū)ā６?，一旦?dǎo)通之后，撤掉門極電壓，導(dǎo)通仍然維持。2.若加反向陽極電壓，晶閘管處于反向阻斷狀態(tài)，只有極小的反向電流。27一月20261.7.3

晶閘管的陽極伏安特性/v27一月20261.7.4晶閘管的主要參數(shù)1.額定正向平均電流IF是指環(huán)境溫度不高于40℃和標(biāo)準(zhǔn)散熱及全導(dǎo)通的條件下，在電阻性負(fù)載電路中，晶閘管可以連續(xù)通過工頻正弦半波電流在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。也稱通態(tài)平均電流。2.維持電流IH在規(guī)定環(huán)境溫度下，控制極開路后，維持晶閘管正繼續(xù)導(dǎo)通的最小電流。27一月20263.正向重復(fù)峰值電壓UFRM在晶閘管控制極開路且正向阻斷情況下，可以重復(fù)加在晶閘管上的正向峰值電壓UFRM，通常規(guī)定UFRM為正向轉(zhuǎn)折電壓UBO的80%。4.反向重復(fù)峰值電壓URRM在晶閘管控制極開路時(shí)，可以重復(fù)加在晶閘管上的反向峰值電壓URRM，通常規(guī)定UFRM為反向擊穿電壓URM的80%。1.3.4晶閘管的主要參數(shù)通常將UFRM和URRM中較小者作為晶閘管的額定電壓，選用晶閘管時(shí)，晶閘管的額定電壓應(yīng)為晶閘管正常工作時(shí)峰值電壓的2—3倍。判別管腳：萬用表置于歐姆[×10]或[×1]檔，測量晶閘管任意兩腳間的正反向電阻，當(dāng)指示為低阻值時(shí)，黑表筆所接的是控制極g，紅表筆所接的是陰極k，余下的一個(gè)腳為陽極a，其他情況下阻值均應(yīng)為無窮大，否則該管可能是壞的；1.3.4晶閘管的檢測27一月2026

觸發(fā)檢測：萬用表置于歐姆[×10]或×1]檔，將黑表筆接陽極a，紅表筆接陰極k，萬用表應(yīng)指示為不通（零偏）；此時(shí)如果讓控制極g

接觸一下黑表筆，萬用表

應(yīng)指示導(dǎo)通（接近滿偏）；即使斷開控制極g，只要陽極a

和陰極k

保持與表筆接觸，就能一直維持導(dǎo)通狀態(tài)。如果上述測量過程不能順利進(jìn)行，說明該管是壞的。1.7.4晶閘管的檢測27一月202627一月20261.8

單結(jié)晶體管

主要要求：

理解單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理了解單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的組成及應(yīng)用27一月20261.8.1單結(jié)晶體管1.結(jié)構(gòu)a結(jié)構(gòu)b符號(hào)c等效電路27一月2026a測試電路b伏安特性曲線當(dāng)E極開路時(shí)，圖中A點(diǎn)與b1間的電壓為式中η為單結(jié)晶體的分壓比，它由管子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，其值一般在0.3~0.8之間。2.伏安特性27一月2026a測試電路b伏安特性曲線2.伏安特性

1.截止區(qū)（OP段）：接上外加電源UEE，調(diào)整RP使UE由零逐漸加大，在UE<UA+UD=ηUBB+UD時(shí)（UD為等效二極管的正向壓降），二極管因反偏而截止，發(fā)射極僅有很小的漏向電流流過。E與B1間呈現(xiàn)很大的電阻，管子處于截止?fàn)顟B(tài)，這段區(qū)域稱。27一月2026

峰點(diǎn)P:當(dāng)UE升高到UE=ηUBB+UD時(shí)，達(dá)到圖b中P點(diǎn)，二極管開始正偏而導(dǎo)通。IE隨之開始增加。P點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的發(fā)射極電壓UP和電流IP分別稱為單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓和峰點(diǎn)電流。顯然，峰點(diǎn)電壓為a測試電路b伏安特性曲線2.伏安特性27一月2026a測試電路b伏安特性曲線2.伏安特性2.負(fù)阻區(qū)（P點(diǎn)到V點(diǎn)）：UE隨IE的增大而減小動(dòng)態(tài)電阻為負(fù)值27一月2026a測試電路b伏安特性曲線2.伏安特性3.飽和區(qū)：V點(diǎn)以后，UE隨著IE的增大而緩慢增大27一月20261.當(dāng)發(fā)射極電壓UE小于峰點(diǎn)電壓UP時(shí)，單結(jié)晶體管為截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)UE上升到峰點(diǎn)電壓時(shí)，單結(jié)晶體管觸發(fā)導(dǎo)通。

2.導(dǎo)通后，若UE低于谷點(diǎn)電壓UV，單結(jié)晶體管立即轉(zhuǎn)入截止?fàn)顟B(tài)。

3.峰點(diǎn)電壓UP與管子的分壓比η及外加電壓UBB有關(guān)。η大則UP大，UBB大則UP也大。單結(jié)晶體管具有以下特點(diǎn)：4.管腳的識(shí)別（1）從外觀識(shí)別方法：管腳朝上，靠近凸起處為E腳，按順時(shí)針方向依次為B1、B2腳1.發(fā)射極E的判別

把萬用表置于R×100擋或R×1k擋，黑表筆接假設(shè)的發(fā)射極，紅表筆接另外兩極，當(dāng)出現(xiàn)兩次低電阻時(shí)，黑表筆接的就是單結(jié)晶體管的發(fā)射極。2.基極B1和B2的判別

把萬用表置于R×100擋或R×1k擋，用黑表筆接發(fā)射極，紅表筆分別接另外兩極，兩次測量中，電阻大的一次，紅表筆接的就是B1極。（2）用萬用表識(shí)別方法27一月20261.9單晶體管振蕩電路a電路圖b波形圖

調(diào)整電阻R（即調(diào)整電位器RP）可改變電容充電時(shí)間，從而改變輸出脈沖的頻率。例如，R增加時(shí)，頻率減??；反之，R減小，頻率加大。27一月20261.10.單晶體管同步觸發(fā)電路a電路圖b波形圖OtuO/V1227一月20262了解放大電路的主要性能參數(shù)3了解共射極放大電路的組成4理解共射極放大電路的放大原理1了解放大的基本概念2.1放大電路的基本知識(shí)27一月20262.1擴(kuò)音器示意圖2.1放大電路的基本知識(shí)聲音通過話筒轉(zhuǎn)換為微弱的電信號(hào)放大電路將微弱的電信號(hào)放大放大后的電信號(hào)通過揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換為聲音放大電路的核心元件是晶體三極管。放大的前提是不失真。信號(hào)放大的能量來源是電源。2.1.1放大的基本概念27一月20262.1.2放大電路的主要性能指標(biāo)1.放大倍數(shù)或增益電壓放大倍數(shù)Au電流放大倍數(shù)Ai功率放大倍數(shù)Ap

工程上經(jīng)常用以10為底的對(duì)數(shù)來表示電壓放大倍數(shù)和電流放大倍數(shù)的大小，27一月20262.最大輸出幅度放大器能供給的最大輸出電壓(最大輸出電流)的大小,用Uomax和Iomax表示.3.非線性失真由于晶體管輸入,輸出特性在動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)不可能保持完全的線性,輸出波形不可避免的發(fā)生線性失真.27一月20264.輸入電阻從放大電路的輸入端看進(jìn)去的等效電阻被稱為放大電路的輸入電阻，定義為輸入電阻越大，放大電路從信號(hào)源索取的電流就越小，對(duì)信號(hào)源的影響就越小。27一月20265.輸出電阻輸出電阻是從放大電路輸出端看進(jìn)去的等效電阻輸出電阻越小，放大電路帶負(fù)載的能力就越強(qiáng)。27一月2026設(shè)這時(shí)放大倍數(shù)為,當(dāng)放大倍數(shù)下降為時(shí),所對(duì)應(yīng)頻率分別為上限頻率fH和下限頻率fL,兩頻率之間的頻率范圍,稱為放大器的通頻帶.6.通頻帶放大器對(duì)不同頻率的交流信號(hào)有著不同的放大倍數(shù),一般說來,頻率太高或太低放大倍數(shù)都要下降,只有對(duì)某一頻率段放大倍數(shù)才較高且基本保持不變27一月20267.最大輸出功率和效率放大器最大輸出功率是指它能向負(fù)載提供的最大交流功率,用Pomax表示.放大器的效率規(guī)定為放大器輸出的最大功率與所消耗的直流電的總功率PE之比,用表示:=Pomax/PE2.1.3三極管放大電路的三種組態(tài)

三極管在放大電路中一般有三種連接方式，又稱為三種組態(tài)，分別稱為共射、共集和共基方式，如圖所示

27一月2026注意：集電極一般不作輸入端，基極一般不作輸出端。27一月202627一月20262.2共射極基本放大電路2.2.1放大電路的組成27一月2026三極管VT：具有電流放大作用,是放大器的核心?；鶚O電阻Rb：給三極管基極提供合適的偏置電流，并使發(fā)射結(jié)獲得正常的正向偏置電壓。集電極電阻Rc：將集電極電流的變化轉(zhuǎn)變成電壓的變化，實(shí)現(xiàn)電壓放大功能。耦合電容C1和C2,具有隔直通交作用,傳遞交流信號(hào)又使放大器不受信號(hào)源和輸出負(fù)載的影響。耦合電容C1和C2：起隔離直流，傳遞交流的作用。電源UCC：使發(fā)射結(jié)正偏、發(fā)射結(jié)反偏，并給放大器提供能量。27一月20261.電路中電流、電壓的符號(hào)規(guī)定

2.2.2放大電路的工作原理27一月2026放大電路中既有直流信號(hào)又有交流信號(hào)，直流信號(hào)為三極管處于放大狀態(tài)建立條件，交流信號(hào)是需要放大的信號(hào)。名稱總電流或總電壓直流量（靜態(tài)值）交流量基本關(guān)系式瞬時(shí)值有效值基極電流集電極電流基—射電壓集—射電壓27一月202627一月202627一月2026總結(jié)：1.交流信號(hào)是搭在直流上進(jìn)行傳輸和放大的，如果沒有直流分量電路就不能正常工作。2.放