常用半導(dǎo)體器件及應(yīng)用6

1、第六章第六章 常用半導(dǎo)體器件及應(yīng)用常用半導(dǎo)體器件及應(yīng)用6.16.1 半導(dǎo)體簡(jiǎn)介半導(dǎo)體簡(jiǎn)介6.26.2 三極管基本應(yīng)用電路三極管基本應(yīng)用電路6.36.3 集成運(yùn)放及其應(yīng)用集成運(yùn)放及其應(yīng)用6.46.4 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源本章要點(diǎn)本章要點(diǎn)1.1.半導(dǎo)體的基本知識(shí)。半導(dǎo)體的基本知識(shí)。 2.2.常用半導(dǎo)體器件特性及其在汽車中的應(yīng)常用半導(dǎo)體器件特性及其在汽車中的應(yīng)用用 。3.3.三極管基本應(yīng)用電路。三極管基本應(yīng)用電路。 4.4.穩(wěn)壓電路的組成以及汽車整流、調(diào)壓電路穩(wěn)壓電路的組成以及汽車整流、調(diào)壓電路。第六章第六章 常用半導(dǎo)體器件及應(yīng)用常用半導(dǎo)體器件及應(yīng)用 根據(jù)物體導(dǎo)電能力根據(jù)物體導(dǎo)電能力( (電阻率

2、電阻率) )的不同，來(lái)劃分的不同，來(lái)劃分導(dǎo)體、絕緣體和導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體半導(dǎo)體。 導(dǎo)導(dǎo) 體體：109cm 半導(dǎo)體半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。 6.1 6.1 半導(dǎo)體簡(jiǎn)介半導(dǎo)體簡(jiǎn)介 典型的元素半導(dǎo)體有典型的元素半導(dǎo)體有硅硅Si和和鍺鍺Ge 及化合物半及化合物半導(dǎo)體導(dǎo)體砷化鎵砷化鎵GaAs等。等。自由電子自由電子和和空穴空穴 Si Si Si Si自由電子空穴 半導(dǎo)體的材料半導(dǎo)體的材料 半導(dǎo)體的載流子半導(dǎo)體的載流子P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，因?yàn)閾诫s，載流子的數(shù)在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，因?yàn)閾诫s，載流子的數(shù)量比純凈半導(dǎo)體有相當(dāng)程度的增加，盡管

3、雜質(zhì)量比純凈半導(dǎo)體有相當(dāng)程度的增加，盡管雜質(zhì)的含量很小，但對(duì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力影響卻很的含量很小，但對(duì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力影響卻很大，使之成為提高半導(dǎo)體導(dǎo)電性能最有效的方大，使之成為提高半導(dǎo)體導(dǎo)電性能最有效的方法。法。雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 兩種兩種半導(dǎo)體半導(dǎo)體一、半導(dǎo)體的基本特性一、半導(dǎo)體的基本特性 雜敏特性雜敏特性 熱敏特性熱敏特性 光敏特性光敏特性二、二、PNPN結(jié)及其單向?qū)щ娦越Y(jié)及其單向?qū)щ娦远嘧拥臄U(kuò)散運(yùn)動(dòng)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)+形成空間電荷區(qū)形成空間電荷區(qū)PN結(jié)結(jié) PN結(jié)結(jié) PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?PN結(jié)加正向電壓（正偏）時(shí)導(dǎo)通；加反向結(jié)加正向電壓（正偏）時(shí)導(dǎo)通

4、；加反向電壓（反偏）時(shí)截止的特性，稱為電壓（反偏）時(shí)截止的特性，稱為PN結(jié)的單向?qū)ЫY(jié)的單向?qū)щ娦噪娦浴N結(jié)PN結(jié)三、半導(dǎo)體二極管三、半導(dǎo)體二極管1.二極管的結(jié)構(gòu)、材料二極管的結(jié)構(gòu)、材料 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 材料材料硅、鍺硅、鍺圖形符號(hào)2.二極管的伏安特性二極管的伏安特性 正向特性正向特性 死區(qū)電壓死區(qū)電壓：硅管硅管0.5V左右；左右；鍺管鍺管0.1V左右。左右。 導(dǎo)通電壓：導(dǎo)通電壓：硅管為硅管為0.60.7V左右；鍺管為左右；鍺管為0.20.3V左右。左右。死區(qū)電壓死區(qū)電壓導(dǎo)通電壓導(dǎo)通電壓 反向電流：反向電流： 在一定溫度在一定溫度下，當(dāng)反向電下，當(dāng)反向電壓達(dá)到一定值壓達(dá)到一定值后，反向電流后，反向電

5、流飽和，基本保飽和，基本保持不變。持不變。 反向電流容反向電流容易受溫度的影易受溫度的影響。響。-IS鍺管鍺管硅管硅管 反向特性反向特性 反向擊穿反向擊穿：當(dāng)當(dāng)反向電壓達(dá)到一反向電壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，反向定數(shù)值時(shí)，反向電流急劇增加的電流急劇增加的現(xiàn)象稱為反向擊現(xiàn)象稱為反向擊穿（穿（電擊穿電擊穿）。）。若不加限流措施，若不加限流措施，PN結(jié)將過(guò)熱而損結(jié)將過(guò)熱而損壞，此稱為壞，此稱為熱擊熱擊穿穿。電擊穿是可。電擊穿是可逆的，而熱擊穿逆的，而熱擊穿是不可逆的，應(yīng)是不可逆的，應(yīng)該避免。該避免。擊穿擊穿 反向擊穿特性反向擊穿特性第一部分第一部分第二部分第二部分第三部分第三部分第四部分第四部分第五部分第五部

6、分用數(shù)字表示器用數(shù)字表示器件電極數(shù)目件電極數(shù)目用漢語(yǔ)拼音表示器件的用漢語(yǔ)拼音表示器件的材料和極性材料和極性用漢語(yǔ)拼音表示器件的類型用漢語(yǔ)拼音表示器件的類型符符號(hào)號(hào)意義意義符符號(hào)號(hào)意義意義符符號(hào)號(hào)意義意義符符號(hào)號(hào)意義意義23二極管二極管三極管三極管AN型，鍺材料型，鍺材料P普通管普通管D低頻大功率管低頻大功率管用數(shù)字表示用數(shù)字表示器件序號(hào)器件序號(hào)用漢語(yǔ)拼音用漢語(yǔ)拼音表示規(guī)格號(hào)表示規(guī)格號(hào)BP型，鍺材料型，鍺材料V微波管微波管A高頻大功率管高頻大功率管CN型，硅材料型，硅材料W穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管T半導(dǎo)體閘流管半導(dǎo)體閘流管DP型，硅材料型，硅材料C參量管參量管Y體效應(yīng)器件體效應(yīng)器件APNP型，鍺材料型，鍺材

7、料Z整流管整流管B雪崩管雪崩管BNPN型，鍺材料型，鍺材料L整流堆整流堆J階躍恢復(fù)管階躍恢復(fù)管CPNP型，硅材料型，硅材料S隧道管隧道管CS場(chǎng)效應(yīng)器件場(chǎng)效應(yīng)器件DNPN型，硅材料型，硅材料N阻尼管阻尼管BT半導(dǎo)體特殊器件半導(dǎo)體特殊器件E化合物材料化合物材料U光電器件光電器件FH復(fù)合管復(fù)合管K開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)管PINPIN型管型管X低頻小功低頻小功率管率管JG激光管激光管G高頻小功高頻小功率管率管3.二極管的使用常識(shí)二極管的使用常識(shí) 型號(hào)型號(hào) 主要參數(shù)主要參數(shù)(1) 最大整流電流最大整流電流IF(2) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓UBR和和 最大反向工作電壓最大反向工作電壓UR(3) 反向電流反向電流IR

8、(4) 正向壓降正向壓降UF(5) 最高工作頻率最高工作頻率fM 管腳和質(zhì)量判別管腳和質(zhì)量判別二極管 黑表筆 紅表筆 現(xiàn)象結(jié)論陽(yáng)極A指針偏轉(zhuǎn)角度大二極管正常陰極K陽(yáng)極A指針偏轉(zhuǎn)角度小陰極K二極管 黑表筆 紅表筆 現(xiàn)象結(jié)論陽(yáng)極A指針偏轉(zhuǎn)角度大二極管短路陰極K陽(yáng)極A指針偏轉(zhuǎn)角度大陰極K二極管 黑表筆 紅表筆 現(xiàn)象結(jié)論陽(yáng)極A指針偏轉(zhuǎn)角度小二極管斷路陰極K陽(yáng)極A指針偏轉(zhuǎn)角度小陰極K4.特殊二極管特殊二極管 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管 利用二極管反向擊穿特性實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓利用二極管反向擊穿特性實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時(shí)工作在反向電擊穿狀態(tài)。時(shí)工作在反向電擊穿狀態(tài)。伏安特性伏安特性圖形圖形符號(hào)符號(hào)主要參數(shù)：主

9、要參數(shù)：穩(wěn)定電壓、穩(wěn)定電流、穩(wěn)定電壓、穩(wěn)定電流、最大最大允許耗散功率、動(dòng)態(tài)電阻允許耗散功率、動(dòng)態(tài)電阻汽車儀表穩(wěn)壓電路：汽車儀表穩(wěn)壓電路：4.特殊二極管特殊二極管 發(fā)光二極管發(fā)光二極管圖形符號(hào)圖形符號(hào) 工作電壓一般在工作電壓一般在1.52.5V之間，工作電流在之間，工作電流在530mA之之間，電流越大，發(fā)光越強(qiáng)。間，電流越大，發(fā)光越強(qiáng)。外形外形四、雙極型三極管四、雙極型三極管1.三極管的結(jié)構(gòu)、符號(hào)、分類三極管的結(jié)構(gòu)、符號(hào)、分類 NPN型型 PNP型型 發(fā)射極發(fā)射極Emitter集電極集電極Collector基極基極Base2.三極管的電流放大作用三極管的電流放大作用發(fā)射結(jié)正偏射結(jié)正偏集電結(jié)反偏集

10、電結(jié)反偏NPN管，管， VC VB VEPNP管，管， VE VB VC 實(shí)現(xiàn)電流放大的外部條件實(shí)現(xiàn)電流放大的外部條件2.三極管的電流放大作用三極管的電流放大作用穿透電流穿透電流 時(shí)不加區(qū)分使用一般II BC,交流交流電流放大系數(shù)，電流放大系數(shù)，表表示電流放大能力示電流放大能力IE=IB+ ICBCCEOCIIII 時(shí)，時(shí)，當(dāng)當(dāng)當(dāng)輸入為變化量（動(dòng)態(tài)量）時(shí)當(dāng)輸入為變化量（動(dòng)態(tài)量）時(shí) 電流放大特電流放大特性性+-bce共射極放大電路VBBVCCUBEiCiB+-uCERbRcuCE = 0VuCE 1V當(dāng)當(dāng)uCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線當(dāng)當(dāng)uCE1

11、V時(shí)，特性曲線右移，同樣的時(shí)，特性曲線右移，同樣的UBE下下IB減小減小三極管輸入端存在死區(qū)三極管輸入端存在死區(qū) 輸入特性曲線輸入特性曲線3.三極管的特性曲線三極管的特性曲線飽和區(qū)：飽和區(qū)：iC明顯受明顯受uCE控制，控制，該區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域內(nèi)，uCE=uCES0.7V (硅管硅管)。此時(shí)，。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小集電結(jié)正偏或反偏電壓很小。放大區(qū)：放大區(qū)：iC平行于平行于uCE軸的軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。區(qū)域，曲線基本平行等距。此時(shí)，此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏結(jié)反偏。BCBCIIII ,截止區(qū)：截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當(dāng)接近零的區(qū)域，相當(dāng)

12、iB=0的曲線的下方。此時(shí)，的曲線的下方。此時(shí)， uBE小于死區(qū)電壓，集電結(jié)反偏小于死區(qū)電壓，集電結(jié)反偏。飽和導(dǎo)通飽和導(dǎo)通cbecbe電流放大電流放大ibibcbe反向截止反向截止輸出特性曲線輸出特性曲線4.復(fù)合管復(fù)合管4.復(fù)合管復(fù)合管復(fù)合管又稱達(dá)林頓管。復(fù)合管又稱達(dá)林頓管。5.三極管使用常識(shí)三極管使用常識(shí) 主要參數(shù)主要參數(shù)三極管的性能參數(shù)是工程上選用三極管的依據(jù)，其三極管的性能參數(shù)是工程上選用三極管的依據(jù)，其主要參數(shù)有：電流放大系數(shù)主要參數(shù)有：電流放大系數(shù)、極間反向電流以及、極間反向電流以及極限參數(shù)等。極限參數(shù)等。 集電極最集電極最大允許電大允許電流流ICM最大集最大集電極耗電極耗散功率散功

13、率PCM反向擊穿反向擊穿電壓電壓螺栓型晶閘管晶閘管模塊平板型晶閘管外形及結(jié)構(gòu)五、晶閘管簡(jiǎn)介五、晶閘管簡(jiǎn)介G P1P2N1N21. UAUGAKGUAUGAKGUAUGAKGUGUAAKG反向阻斷正向阻斷觸發(fā)導(dǎo)通觸發(fā)導(dǎo)通2. 晶閘管的工作狀態(tài)晶閘管導(dǎo)通的條件晶閘管導(dǎo)通的條件晶閘管關(guān)斷的條件晶閘管關(guān)斷的條件 使陽(yáng)極電流減小到維持電流以下。 將陽(yáng)極電源斷開(kāi)或者在晶閘管的注意：晶閘管導(dǎo)通后，控制極便失去作用額定電壓額定電壓, ,用百位或千位數(shù)表示用百位或千位數(shù)表示額定正向平均電流額定正向平均電流( (IF) 晶閘管晶閘管K P類型類型型號(hào)型號(hào)3. 型號(hào)和主要參數(shù)UDRM: URRM： 主要參數(shù)主要參數(shù)

14、 4. 晶閘管的保護(hù) 過(guò)電流保過(guò)電流保護(hù)護(hù) 電路中接快速熔斷器電路中接快速熔斷器。與晶閘與晶閘管串聯(lián)管串聯(lián)接在接在輸入輸入端端接在接在輸出輸出端端快速熔斷器有三種接入方式快速熔斷器有三種接入方式 電路中加快速熔斷器。當(dāng)電路發(fā)生過(guò)流故障時(shí)，它能在晶閘管過(guò)熱損壞之前熔斷，切斷電流通路，以保證晶閘管的安全。與晶閘與晶閘管串聯(lián)管串聯(lián)接在接在輸入輸入端端接在接在輸出輸出端端過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù) 將造成過(guò)電壓的能量變成電場(chǎng)能量?jī)?chǔ)存到電容中，然后釋放到電阻中消耗掉。RCRC晶閘管元件晶閘管元件的阻容保護(hù)的阻容保護(hù)過(guò)電壓保護(hù)過(guò)電壓保護(hù)6.2 三極管基本應(yīng)用電路三極管基本應(yīng)用電路一、三極管基本放大電路一、三極管

15、基本放大電路1. 共發(fā)射極放大電路基極偏置電阻集電極負(fù)載電阻耦合電容耦合電容 輸入回路輸入回路 輸出回路輸出回路1） 靜態(tài)分析 靜態(tài)：靜態(tài)：放大電路沒(méi)有交流輸入信號(hào)（放大電路沒(méi)有交流輸入信號(hào)（ui=0）時(shí)的）時(shí)的直流直流工作狀態(tài)工作狀態(tài)。靜態(tài)時(shí)，電路中只有直流電源。靜態(tài)時(shí)，電路中只有直流電源VCC作用，作用，三極三極管各極電流和極間電壓都是直流值。管各極電流和極間電壓都是直流值。 UC E + IB + UB E VC C Rc Rb IC 直流通路直流通路 靜態(tài)工作靜態(tài)工作點(diǎn)點(diǎn)bBEQCCRUVIBQBQCQIICCQCCCEQRIVU（1）畫出直流通路）畫出直流通路（2）列輸入回路方程，求

16、）列輸入回路方程，求IBQ（3）作直流負(fù)載線）作直流負(fù)載線bCCbBECCBQRVRUVI 靜態(tài)工作點(diǎn)的靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析法圖解分析法（4）確定靜態(tài)工作點(diǎn)）確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q Rc VCC VCC uCE iC IBQ斜率斜率-1/RCQUCEQICQ2） 動(dòng)態(tài)分析 動(dòng)態(tài)：動(dòng)態(tài)：放大電路在有輸入信號(hào)時(shí)（放大電路在有輸入信號(hào)時(shí)（ui0）的工作狀態(tài)）的工作狀態(tài)稱為動(dòng)態(tài)。稱為動(dòng)態(tài)。 ICQ UCEQ IBQ iB t t t t t ui iC ui + iB + VBB Rb + i=sinwt 時(shí)時(shí)（動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)） VCC Rc uCE uo iC uCE uo QuCE/VttiB B/ AIBt

17、iC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQQ1Q2ibuiuo3） 性能指標(biāo) 交流通路交流通路交流電流流經(jīng)的通路，交流電流流經(jīng)的通路，用于動(dòng)態(tài)分析用于動(dòng)態(tài)分析。對(duì)于交流通路：對(duì)于交流通路：大容量電容（耦合電容、旁路電容等）大容量電容（耦合電容、旁路電容等）視為短路；大容量電感視為開(kāi)路；直流電源視為短路視為短路；大容量電感視為開(kāi)路；直流電源視為短路。+ Rs us Rc Rb RL 性能指標(biāo)性能指標(biāo)（1）電壓放大倍數(shù)）電壓放大倍數(shù)beLiourRUUA低頻小功率管的輸入電阻低頻小功率管的輸入電阻rbe可用下式估算可用下式估算：mAmV

18、261030EIrbe共射放大電路的電壓放大倍數(shù)一般較大，通共射放大電路的電壓放大倍數(shù)一般較大，通常為幾十倍至幾百倍。常為幾十倍至幾百倍。輸出電壓與輸入電輸出電壓與輸入電壓相位相反壓相位相反交流負(fù)載等效電阻交流負(fù)載等效電阻RL = RC/RL 性能指標(biāo)性能指標(biāo)（2）輸入電阻）輸入電阻輸入電阻越大，放大電路的實(shí)際輸入電壓就越輸入電阻越大，放大電路的實(shí)際輸入電壓就越接近于所接信號(hào)源電壓。接近于所接信號(hào)源電壓。 共射放大電路的輸入電阻：共射放大電路的輸入電阻： ri=Rb/rbe （幾百歐至幾千歐（幾百歐至幾千歐 ） （3）輸出電阻）輸出電阻輸出電阻越小，放大電路的帶負(fù)載能力越強(qiáng)輸出電阻越小，放大電

19、路的帶負(fù)載能力越強(qiáng)。共射放大電路的輸出電阻：共射放大電路的輸出電阻： ro=Rc（幾千歐至幾十千歐（幾千歐至幾十千歐 ） 4） 放大電路的非線性失真Q1qQ2qUCEQ2qUCEQ1ib1ic1ic2uo 1uo 2ICEQ1ICEQ2 飽和失飽和失真真 截止失截止失真真2. 射極輸出器電路特點(diǎn)：電路特點(diǎn)：電壓增益接近于電壓增益接近于1 1輸入電阻大，輸入電阻大，對(duì)電壓信號(hào)源衰減小對(duì)電壓信號(hào)源衰減小輸出電阻小，輸出電阻小，帶載能力強(qiáng)帶載能力強(qiáng)二、功率放大電路二、功率放大電路 功率放大電路是一種能夠向負(fù)載提供足夠大功率放大電路是一種能夠向負(fù)載提供足夠大的功率的放大電路。因此，的功率的放大電路。因

20、此，要求要求同時(shí)輸出較大的同時(shí)輸出較大的電壓和電流電壓和電流。 管子管子工作在接近極限狀態(tài)工作在接近極限狀態(tài)。一般直。一般直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，帶載能力要強(qiáng)帶載能力要強(qiáng)。 要要求求（1） 輸出功率足夠大（2） 效率高（3） 非線性失真小 特特點(diǎn)點(diǎn) -Vcc T1 T2 ui 1ei2ei+ uo - RL +Vcc 1ei2eittOO2/TToutO2/TT優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：直接耦合，頻率特性好。直接耦合，頻率特性好。雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（OCL）LCESCCLoomRUVRUP222(max)最大輸出功率最大輸出功率單電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（單電源互補(bǔ)對(duì)稱

21、功率放大電路（OTL） +Vcc/2 T1 T2 ui + uo - RL OTL功功率率放放大大電電路路 +Vcc 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)坞娫垂╇?。單電源供電?靜態(tài)時(shí)：靜態(tài)時(shí)：V1和和V2均截止，由均截止，由于 電 路 對(duì) 稱 ，于 電 路 對(duì) 稱 ， E 點(diǎn) 電 位點(diǎn) 電 位 VE= VCC/2 ，電容，電容C上的電壓也等于上的電壓也等于VE= VCC/2 。 動(dòng)態(tài)時(shí)：動(dòng)態(tài)時(shí)：輸入信號(hào)正半周電輸入信號(hào)正半周電源源Vcc向向T1管供電；輸入信號(hào)負(fù)管供電；輸入信號(hào)負(fù)半周，電容半周，電容C上存儲(chǔ)的電壓上存儲(chǔ)的電壓Vcc/2向向T2管供電。管供電。最大輸出功率最大輸出功率L2CCOm81RVP三、多級(jí)放

22、大電路三、多級(jí)放大電路常用的耦合方式常用的耦合方式: : 直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。多級(jí)放大電路的框圖多級(jí)放大電路的框圖四、正弦波振蕩電路四、正弦波振蕩電路1. 振蕩條件及基本組成AuiuoFuf振幅平衡條件振幅平衡條件相位平衡條件相位平衡條件正反饋正反饋1)()( FA n2)()(fa 即即 振蕩條件振蕩條件 振蕩電路組振蕩電路組成成 放大電路：能量控制，保證輸出信號(hào)的幅度；放大電路：能量控制，保證輸出信號(hào)的幅度； 選頻網(wǎng)絡(luò)：確定輸出信號(hào)為單一頻率的正弦信號(hào)；選頻網(wǎng)絡(luò)：確定輸出信號(hào)為單一頻率的正弦信號(hào)； 反饋網(wǎng)絡(luò)：引入正反饋；反饋網(wǎng)絡(luò)：引入正反饋； 穩(wěn)

23、幅環(huán)節(jié)：使輸出信號(hào)幅值穩(wěn)定。穩(wěn)幅環(huán)節(jié)：使輸出信號(hào)幅值穩(wěn)定。 oXdXfX放大電路 反饋與 選頻網(wǎng)絡(luò) 通常合二為一通常合二為一在分立元件放大電在分立元件放大電路中常依靠放大電路中常依靠放大電路中晶體管的非線路中晶體管的非線性作用實(shí)現(xiàn)，而不性作用實(shí)現(xiàn)，而不另加穩(wěn)幅電路。另加穩(wěn)幅電路。2. LC正弦波正弦波振蕩電路優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：耦合緊，振幅大；振蕩頻率高，調(diào)節(jié)范圍寬。耦合緊，振幅大；振蕩頻率高，調(diào)節(jié)范圍寬。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：輸出波形不夠好，含有高次諧波。輸出波形不夠好，含有高次諧波。 L2 L1 C e c b 電感電感三點(diǎn)三點(diǎn)式式諧振頻率：諧振頻率：LCf210五、晶體管開(kāi)關(guān)電路五、晶體管開(kāi)關(guān)電路通過(guò)輸入

24、信號(hào)Ui控制三極管處于飽和導(dǎo)通或截止兩種狀態(tài)，從而能起到開(kāi)關(guān)S的作用。 作用作用開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S五、晶體管開(kāi)關(guān)電路五、晶體管開(kāi)關(guān)電路 電路分電路分析析UoVT截止 飽和導(dǎo)通Ui低電平高電平接近VCC三極管飽和導(dǎo)通電壓六、晶體管在汽車中的應(yīng)用電路六、晶體管在汽車中的應(yīng)用電路 汽油機(jī)用電子轉(zhuǎn)速表電汽油機(jī)用電子轉(zhuǎn)速表電路路周期開(kāi)閉，開(kāi)閉頻周期開(kāi)閉，開(kāi)閉頻率與轉(zhuǎn)速成正比率與轉(zhuǎn)速成正比分電器觸點(diǎn)閉分電器觸點(diǎn)閉合，合，C2充電分電器觸點(diǎn)斷分電器觸點(diǎn)斷開(kāi)，開(kāi)，C2放電電流平均值與電流平均值與分電器通斷頻分電器通斷頻率成正比率成正比 電磁感應(yīng)式無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火控制電電磁感應(yīng)式無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火控制電路路振蕩振蕩電路電路開(kāi)

25、關(guān)開(kāi)關(guān)電路電路功率放功率放大電路大電路點(diǎn)火點(diǎn)火6.3 6.3 集成運(yùn)放及其應(yīng)用集成運(yùn)放及其應(yīng)用 集成運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱運(yùn)放）是一種具有集成運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱運(yùn)放）是一種具有很高放大倍數(shù)的多級(jí)直接耦合放大電路。是發(fā)很高放大倍數(shù)的多級(jí)直接耦合放大電路。是發(fā)展最早、應(yīng)用最廣泛的一種模擬集成電路。展最早、應(yīng)用最廣泛的一種模擬集成電路。一、集成運(yùn)放簡(jiǎn)介一、集成運(yùn)放簡(jiǎn)介 基本結(jié)基本結(jié)構(gòu)構(gòu)直接耦合直接耦合直接耦合直接耦合(1)(1)輸入級(jí)輸入級(jí) 對(duì)于高增益的直接耦合放大電路，提高質(zhì)量對(duì)于高增益的直接耦合放大電路，提高質(zhì)量的關(guān)鍵在輸入級(jí)，因此的關(guān)鍵在輸入級(jí)，因此要求其輸入電阻大，能有要求其輸入電阻大，能有效抑制零

26、漂效抑制零漂。 集成運(yùn)放的輸入級(jí)通常集成運(yùn)放的輸入級(jí)通常采用差動(dòng)放大電路采用差動(dòng)放大電路。 對(duì)稱F溫度變化和電源電壓波溫度變化和電源電壓波動(dòng)，都將使動(dòng)，都將使V1、V2集電極集電極電流產(chǎn)生變化，且變化趨電流產(chǎn)生變化，且變化趨勢(shì)是相同的，因此當(dāng)從勢(shì)是相同的，因此當(dāng)從V1、 V2 集電極輸出信號(hào)時(shí)，集電極輸出信號(hào)時(shí)，其變化量相互抵消，其變化量相互抵消，理想理想情況情況下，沒(méi)有溫漂，共模下，沒(méi)有溫漂，共模抑制比抑制比。(2)(2)中間級(jí)中間級(jí) 中間級(jí)主要進(jìn)行電壓放大，要求有較高的電中間級(jí)主要進(jìn)行電壓放大，要求有較高的電壓放大倍數(shù)，壓放大倍數(shù)，一般由共發(fā)射極電路構(gòu)成一般由共發(fā)射極電路構(gòu)成。 (3)(3

27、)輸出級(jí)輸出級(jí) 輸出級(jí)與負(fù)載相連，應(yīng)具有較大的輸出電壓，輸出級(jí)與負(fù)載相連，應(yīng)具有較大的輸出電壓，較高的輸出功率和較低的輸出電阻，并具有過(guò)載較高的輸出功率和較低的輸出電阻，并具有過(guò)載保護(hù)。因此，保護(hù)。因此，一般采用射極輸出器或互補(bǔ)功率放一般采用射極輸出器或互補(bǔ)功率放大電路。大電路。 (4)(4)偏置電路偏置電路偏置電路為各級(jí)提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。偏置電路為各級(jí)提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。 主要性能指標(biāo)主要性能指標(biāo)p開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)AODp共模抑制比共模抑制比KCMRp輸入電阻輸入電阻ridp輸出電阻輸出電阻rop-3dB帶寬帶寬fh和單位增益帶寬和單位增益帶寬fc理想運(yùn)放理想運(yùn)

28、放F 開(kāi)環(huán)差模增益：開(kāi)環(huán)差模增益：;odAF 差模輸入電阻：差模輸入電阻：;idrF 輸出電阻：輸出電阻：; 0orF 共模抑制比：共模抑制比：;CMRKF 上限截止頻率：上限截止頻率：;HfF 失調(diào)電壓、電流及其溫漂：失調(diào)電壓、電流及其溫漂：均為均為0。實(shí)際集成運(yùn)實(shí)際集成運(yùn)放的特性很放的特性很接近理想集接近理想集成運(yùn)放成運(yùn)放二、集成運(yùn)放的理想化條件及傳輸特性二、集成運(yùn)放的理想化條件及傳輸特性 -+UO同相輸入端輸出端反相輸入端UPUN線性區(qū)線性區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū))u(uAuNPUDo)(uuusatONPU )(uuusatONPU 理想運(yùn)放的理想運(yùn)放的圖形符號(hào)圖形符號(hào)理想運(yùn)放的理想運(yùn)放的傳

29、輸特性傳輸特性運(yùn)放線性應(yīng)用的必要條件運(yùn)放線性應(yīng)用的必要條件運(yùn)放線性應(yīng)用的分析要點(diǎn)運(yùn)放線性應(yīng)用的分析要點(diǎn)虛短虛短虛斷虛斷運(yùn)放的同相輸入端運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端的電和反相輸入端的電位位“無(wú)窮無(wú)窮”接近，接近，好象短路一樣，但好象短路一樣，但卻不是真正的短路。卻不是真正的短路。Up=UN運(yùn)放的同相輸入端運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端的電和反相輸入端的電流趨于流趨于0，好象斷路，好象斷路一樣，但卻不是真一樣，但卻不是真正的斷路。正的斷路。Ip=IN0理想運(yùn)放線性區(qū)放大倍數(shù)理想運(yùn)放線性區(qū)放大倍數(shù)趨于無(wú)窮大，在輸入端只趨于無(wú)窮大，在輸入端只要加一個(gè)非無(wú)窮小的電壓，要加一個(gè)非無(wú)窮小的電壓，其輸出就會(huì)超出

30、其線性工其輸出就會(huì)超出其線性工作區(qū)，因此，作區(qū)，因此，只有電路引只有電路引入負(fù)反饋，才能使其工作入負(fù)反饋，才能使其工作于線性區(qū)。于線性區(qū)。 運(yùn)放線性應(yīng)用的分析要領(lǐng)運(yùn)放線性應(yīng)用的分析要領(lǐng) 負(fù)反饋負(fù)反饋1.信號(hào)運(yùn)算信號(hào)運(yùn)算三、集成運(yùn)放的典型應(yīng)用三、集成運(yùn)放的典型應(yīng)用 反相輸入放大電反相輸入放大電路路 為了保持運(yùn)放差放輸入級(jí)的對(duì)稱為了保持運(yùn)放差放輸入級(jí)的對(duì)稱性，同相輸入端的電阻性，同相輸入端的電阻R2為為uI=0時(shí)反時(shí)反相輸入端的等效電阻：相輸入端的等效電阻： R2= R1/ Rf 。0PNuufONNIRuuRuu1IOuRRuf1虛斷虛斷虛短虛短電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) iF iN uP iI

31、uI uO - - + Rf R1 + uN R2 同相輸入放大電同相輸入放大電路路電壓電壓跟隨器跟隨器IO1uRRufIuuu PNfRuuRuONN01IOuu iF iN uP iR uI uO - - + Rf R + uN R uI uO - - + Rf + R uI uO - - + + 差動(dòng)輸入放大電路（減法電路）差動(dòng)輸入放大電路（減法電路） iF iN uP iR uI2 uO - - + Rf R1 + uN R2 R3 uI12 3F21RR,RR若：則：2I1I1FouuRRu 加法電路加法電路)()(RRRRuuuRRRuRuRuRuIIIIIIO321321f332

32、211f iI2 iF iN uP uI2 uO - - + Rf R2 + uN R4 uI3 R3 uI1 R1 iI3 iI1 iI 2.信號(hào)比較信號(hào)比較單值電壓比較器單值電壓比較器 -+uouiUREFR1R2電路傳輸特性 -+uouiR1R2過(guò)零電壓比較器 輸入輸出波形三、集成運(yùn)放在汽車中的應(yīng)用三、集成運(yùn)放在汽車中的應(yīng)用壓敏電阻式進(jìn)氣壓力測(cè)量電路壓敏電阻式進(jìn)氣壓力測(cè)量電路蓄電池欠壓報(bào)警電路蓄電池欠壓報(bào)警電路64 直流穩(wěn)壓電源一、直流穩(wěn)壓電源的組成一、直流穩(wěn)壓電源的組成 功能：功能： 把交流電壓變成穩(wěn)定的直流電壓把交流電壓變成穩(wěn)定的直流電壓。u4uou3u2u1 常用的直流穩(wěn)壓電源由常

33、用的直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整電源變壓器、整流、濾波以及穩(wěn)壓電路流、濾波以及穩(wěn)壓電路組成。組成。電源變壓器整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路二、整流與濾波電路二、整流與濾波電路1. 整流電路整流電路的作用整流電路的作用: 將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓 整流原理：整流原理：利用二極管的單向?qū)щ娦岳枚O管的單向?qū)щ娦哉麟娐返膬煞N類型：整流電路的兩種類型：半波整流、全波整流半波整流、全波整流1. 整流電路 單相半波整流單相半波整流t uDO u 負(fù)半周，負(fù)半周，VaVb，二極，二極管管 1、3 導(dǎo)通，導(dǎo)通，2、4 截止截止 。uouD t tuD1uD3 ut U2U2U

34、2 單相橋式整流單相橋式整流LLOORURUI90.o21DII UU2DRM 單相橋式整流電路的參數(shù)計(jì)算單相橋式整流電路的參數(shù)計(jì)算整流電壓整流電壓UU90O.整流電流整流電流二極管電流二極管電流OII21112.輸出直流電壓高；輸出直流電壓高； 脈動(dòng)較??；脈動(dòng)較??； 二極管承受的最二極管承受的最大反向電壓較低；大反向電壓較低； 電源變壓器得到充分利用。電源變壓器得到充分利用。半導(dǎo)體器件廠已將整流二極管封裝在一起，半導(dǎo)體器件廠已將整流二極管封裝在一起，制成的單相及三相整流橋模塊稱為制成的單相及三相整流橋模塊稱為橋堆橋堆，這，這些模塊只有輸入交流和輸出直流引線。減少些模塊只有輸入交流和輸出直流引線。減少接線，提高了可靠性，使用起來(lái)非常方便。接線，提高了可靠性，使用起來(lái)非常方便。 車用整流電路車用整流電路整流二極管整流二極管焊接式焊接式壓裝式壓裝式電路電路車用整流電路的安裝車用整流電路的安裝正極管正極管負(fù)極管負(fù)極管 車用整流電路車用整流電路電路及波形電路及波形2. 電容濾波電路 濾波濾波利用儲(chǔ)能元件電容兩端的電壓利用儲(chǔ)能元件電容兩端的電壓(或通過(guò)或通過(guò)電感中的電流電感中的電流)不能突變的特性不能突變的特性, 濾掉整流電路輸出濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達(dá)到平滑輸電壓中的交流成份，保留其直流成份，達(dá)到平滑輸出電壓波形的目的。出電壓波形的目的。 方法方法：將電