電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件

.,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),.,2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。,.,（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。,.,4PN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?。即?將P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)。,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)。,.,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)。,.,.,1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；,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)。,.,3晶體二極管的單向?qū)щ娦裕?（1）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娦浴?.,例1圖3所示電路中，當(dāng)開關(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。,.,4二極管的伏安特性,1定義：二極管兩端的電壓和流過的電流之間的關(guān)系曲線叫作二極管的伏安特性。,.,5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：,VFVT時(shí)，V導(dǎo)通，IF急劇增大。,正向電壓VF小于門坎電壓VT時(shí)，二極管V截止，正向電流IF=0；其中，門檻電壓,（1）正向特性,.,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)=(0.60.8)V硅管0.7V(0.10.3)V鍺管0.3V,.,（2）反向特性,結(jié)論：反偏電阻大，存在電擊穿現(xiàn)象。,VRVRM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VRVRM（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。,.,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。,.,（1）最大整流電流IFM：指管子長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許通過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),.,8二極管的簡(jiǎn)單測(cè)試,圖4萬用表檢測(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,用萬用表檢測(cè)二極管如圖4所示。,.,圖5萬用表檢測(cè)二極管,萬用表測(cè)試條件：R1k。,（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，二極管開路。,(1)若正反向電阻均為零，二極管短路；,.,9二極管的分類,（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),.,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,.,（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。,.,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),.,3、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UCUBUEPNP型UCUBUE,.,.,（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IEIC。,.,（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)：=IC/IB,.,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。,.,5VBE與IB成非線性關(guān)系。,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大于門檻電壓（硅管約0.5V，鍺管約0.2V）時(shí)，IB逐漸增大，三極管開始導(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,.,（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。,.,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)斷開的開關(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,.,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，UCEUBE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)閉合的開關(guān)，沒有電流放大作用。,（3）飽和區(qū),條件：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正偏。,.,5、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)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)射極開路時(shí)從集電極流到基極的反向電流。如圖所示。,.,圖極間反向電流,.,.,管子基極開路時(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)兩端電壓與通過電流的乘積超過此值時(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PCM,6、三極管的識(shí)別和簡(jiǎn)單測(cè)試,.,表常用三極管管腳排列,.,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,.,將萬用表設(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,.,首先確定三極管的基極和管型，然后采用估測(cè)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)的電路,.,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）晶體管V。放大元件，用基極電流iB控制集電極電流iC。,.,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。,.,(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,.,靜態(tài)是指無交流信號(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：耦合電容可視為開路。,.,共發(fā)射極基本放大電路,.,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）。,.,.,從圖解分析過程，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，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。,.,.,.,整流：把交流電變成直流電的過程。,五晶體二極管整流電路,整流原理：二極管的單向?qū)щ娞匦?二極管單相整流電路：把單相交流電變成直流電的電路。,.,V：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）,缺點(diǎn)：整流效率低，脈動(dòng)較大,.,（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IOUT,IV=IOUT=UOUT/RL,UDRM=U2,UOUT=0.45U2,.,V1、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,.,（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RL；,.,缺點(diǎn)：?jiǎn)喂艹惺艿姆捶鍓罕劝氩ㄕ鞲咭槐?，變壓器T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=0.9U2,IOUT=UOUT/RL=0.9U2/RL,IV=1/2IOUT,UDRM=U2,.,3單相橋式全波整流電路,（1）電路如圖,V1V4為整流二極管，電路為橋式結(jié)構(gòu)。,.,（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自上而下流過負(fù)載RL；,圖1.2.4橋式整流電路工作過程,（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自上而下流過負(fù)載RL；,.,由波形圖1.2.5可見，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。,.,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=0.9U2,IOUT=UOUT/RL=0.9U2/RL,IV=1/2IOUT,UDRM=U2,.,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,.,（2）工作原理：,在t2t3期間，因vCv2，V正偏導(dǎo)通，電容再次充電，波形如圖(b)中BC。,在t1t2期間，因v2vC，V反偏截止，電容C通過負(fù)載放電，波形如圖(b)中AB所示；,在0t1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?.,重復(fù)上述過程，可得近于平滑波形。這說明，通過電容的充放電，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。,.,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：,利用流過電感電流不能突變?cè)砥交敵鲭娏鳌?當(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。,.,（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)過電感L，交流成分被削弱，再經(jīng)過電容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,.,（2）.型濾波器,圖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：,.,(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),.,（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)壓過程：UOIZIRURUO,（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,.,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。這類端穩(wěn)壓器在加裝散熱器的情況下，輸出電流可達(dá)1.52.2A，最高輸入電壓為35V，最小輸入、輸出電壓差為23V，輸出電壓變化率為0.10.2。,1、三端固定輸出穩(wěn)壓器,.,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(正電源),CW7900系列(負(fù)電源),5V/6V/9V/12V/15V/18V/24V,78、79系列的型號(hào)命名,輸出電流,78L/79L輸出電流100mA,78M/9M輸出電流500mA,78/79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)。,.,.,圖三端集成穩(wěn)壓器外形及管腳排列,.,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,.,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（陽極A、陰極K和門極G）,.,二、晶閘管的工作原理,(1)晶閘管加陽極負(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，必須將陽極電壓降至零或?yàn)樨?fù)，使晶閘管陽極電流降至維持電流IH以下。,.,1、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)之一：一是將陽極電流減小到小于維持電流IH；二是將陽極電壓減小到零或使之反向。,.,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。,.,(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0.4V1.2V。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40oC)，允許通過工頻(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)需要的最小陽極電流。,.,五、晶閘管的應(yīng)用,1、晶閘管交流開關(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,.,(1)電源電壓u的正半周，在t1時(shí)刻(t1=，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(t2=180o+)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)控制角便可實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓。當(dāng)控制角=0o時(shí)，即為交流開關(guān)。,分析：,.,1、單相半波可控整流電路,六、晶閘管整流電路,.,.,分析：1、在電角度0a范圍內(nèi)，雖然晶閘管的陽極電壓為正，但它仍處在正向阻斷狀態(tài)；在a的范圍內(nèi)，晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)。2、a稱為控制角；稱為導(dǎo)通角；a變化范圍稱為移相范圍。3、a角在0180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。,.,2、單相半控橋式整流電路,.,.,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。,.,另一種單相橋式可控整流電路,.,七、單結(jié)晶體管,1.單