三極管及運(yùn)算放大器

三極管及運(yùn)算放大器第1頁/共60頁說出下列各點(diǎn)的電壓和電源輸出的電流、功率第2頁/共60頁三端元件三極管場效應(yīng)管（mos管）三端穩(wěn)壓器件（直流電源芯片）開關(guān)電路第3頁/共60頁三極管如2N390480508550等第4頁/共60頁三極管主要內(nèi)容三極管的結(jié)構(gòu)、符號(hào)、三端三極管開關(guān)電路第5頁/共60頁三極管（transistor）第6頁/共60頁1

三極管的結(jié)構(gòu)及類型半導(dǎo)體三極管是由兩個(gè)背靠背的PN結(jié)構(gòu)成的。在工作過程中，兩種載流子（電子和空穴）都參與導(dǎo)電，故又稱為雙極型晶體管，簡稱晶體管或三極管。

兩個(gè)PN結(jié)，把半導(dǎo)體分成三個(gè)區(qū)域。這三個(gè)區(qū)域的排列，可以是N-P-N，也可以是P-N-P。因此，三極管有兩種類型：NPN型和PNP型。第7頁/共60頁NPN型PNP型箭頭方向表示發(fā)射結(jié)加正向電壓時(shí)的電流方向第8頁/共60頁三極管的選用及參數(shù)電流放大系數(shù)集電極最大允許電流反向擊穿電壓集電極最大允許功耗第9頁/共60頁實(shí)驗(yàn)：如何測試三極管說出三極管的三端如何測試三極管的三端及判斷其好壞第10頁/共60頁將小信號(hào)放大的電路工作共發(fā)射極基本放大電路第11頁/共60頁工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大電路第12頁/共60頁三極管的開關(guān)作用用小信號(hào)控制大信號(hào)的電路工作第13頁/共60頁三極管應(yīng)用紅外管發(fā)射電路紅外管接收電路第14頁/共60頁紅外發(fā)射接收電路應(yīng)用

紅外發(fā)射電路，用三極管增大發(fā)射功率（發(fā)射距離），當(dāng)IRTX端接通開關(guān)（接電源），紅外管發(fā)射信號(hào)紅外接收電路，當(dāng)紅外管感應(yīng)到紅紅外光即導(dǎo)通，R5中就有電流，三極管導(dǎo)通，IRRX端就有電流輸出，可以驅(qū)動(dòng)其他的電路。第15頁/共60頁實(shí)驗(yàn)三三極管的放大及開關(guān)作用1、共射極放大電路第16頁/共60頁2、工作點(diǎn)穩(wěn)定放大電路第17頁/共60頁3、開關(guān)電路將1V的電源設(shè)置成1V觀察LED是否亮？將1V的電源設(shè)置成0V觀察LED是否亮？體會(huì)三極管的開關(guān)作用第18頁/共60頁場效應(yīng)管第19頁/共60頁場效應(yīng)管第20頁/共60頁典型MOS管介紹

源極S漏極D柵極GMOS管作為開關(guān)的典型應(yīng)用：用作雙電源的切換2N60，APM2301第21頁/共60頁MOS管開關(guān)電路第22頁/共60頁三端穩(wěn)壓器件AC-DC典型電路：7805為5V輸出芯片三端穩(wěn)壓器件的常用芯片有L7800系列第23頁/共60頁思考題：設(shè)計(jì)一個(gè)電路，當(dāng)接收到紅外信號(hào)后點(diǎn)亮LED和蜂鳴器1）根據(jù)要求選出元件2）畫出原理圖3）分析電路4）列出元器件的參數(shù)第24頁/共60頁課后作業(yè)三極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)，b，c，e極的特征如何測試三極管場效應(yīng)管的符號(hào)及三端畫出三極管的開關(guān)電路和共射極放大電路第25頁/共60頁信號(hào)(signal)所謂模擬信號(hào)，是指幅度隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。例如，人對著話筒講話，話筒輸出的音頻電信號(hào)就是模擬信號(hào)，收音機(jī)、收錄機(jī)、音響設(shè)備及電視機(jī)中接收、放大的音頻信號(hào)、電視信號(hào)，也是模擬信號(hào)。所謂數(shù)字信號(hào)，是指在時(shí)間上和幅度上離散取值的信號(hào)，例如，電報(bào)電碼信號(hào)，按一下電鍵，產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，而產(chǎn)生的電信號(hào)是不連續(xù)的。

第26頁/共60頁信號(hào)的種類和波形信號(hào)的三個(gè)參數(shù)：周期T，頻率f，幅值U其中：f=1/T單位：T(秒s)，f（赫茲Hz）,U(伏v)UtU0直流電信號(hào)：信號(hào)的大小不隨時(shí)間變化第27頁/共60頁正弦交流信號(hào)UUmaxtT第28頁/共60頁方波信號(hào)第29頁/共60頁第3章集成運(yùn)算放大器及應(yīng)用第30頁/共60頁1集成運(yùn)算放大器簡介1.1集成運(yùn)算放大器的組成通常由差動(dòng)放大電路構(gòu)成，目的是為了減小放大電路的零點(diǎn)漂移、提高輸入阻抗。通常由共發(fā)射極放大電路構(gòu)成，目的是為了獲得較高的電壓放大倍數(shù)。通常由互補(bǔ)對稱電路構(gòu)成，目的是為了減小輸出電阻，提高電路的帶負(fù)載能力。一般由各種恒流源電路構(gòu)成，作用是為上述各級電路提供穩(wěn)定、合適的偏置電流，決定各級的靜態(tài)工作點(diǎn)。第31頁/共60頁集成運(yùn)放的電路符號(hào)如圖所示。它有兩個(gè)輸入端，標(biāo)“+”的輸入端稱為同相輸入端，輸入信號(hào)由此端輸入時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相同；標(biāo)“－”的輸入端稱為反相輸入端，輸入信號(hào)由此端輸入時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相反。第32頁/共60頁3集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù)及種類1、集成運(yùn)放的主要參數(shù)第33頁/共60頁1反相輸入比例運(yùn)算電路2同相輸入比例運(yùn)算電路3加法電路4減法電路5

電壓比較器反相器跟隨器4集成運(yùn)放的幾種運(yùn)算電路第34頁/共60頁1、反相輸入比例運(yùn)算電路式中的負(fù)號(hào)表示輸出電壓與輸入電壓的相位相反。第35頁/共60頁當(dāng)Rf=R1時(shí)Uo=-Ui

反相器第36頁/共60頁第37頁/共60頁第38頁/共60頁2、同相輸入比例運(yùn)算電路當(dāng)Rf去掉Uo=Ui跟隨器第39頁/共60頁第40頁/共60頁第41頁/共60頁3、加法運(yùn)算電路第42頁/共60頁第43頁/共60頁第44頁/共60頁4、減法運(yùn)算電路第45頁/共60頁第46頁/共60頁第47頁/共60頁第48頁/共60頁例：求圖示電路中uo與ui1、ui2的關(guān)系。解：電路由第一級的反相器和第二級的加法運(yùn)算電路級聯(lián)而成。第49頁/共60頁5、積分運(yùn)算電路第50頁/共60頁ui為恒定電壓時(shí)積分電路uo的波形第51頁/共60頁6、微分運(yùn)算電路第52頁/共60頁電壓比較器運(yùn)算放大器處在開環(huán)狀態(tài)，由于電壓放大倍數(shù)極高，因而輸入端之間只要有微小電壓，運(yùn)算放大器便進(jìn)入非線性工作區(qū)域，輸出電壓uo達(dá)到最大值UOM。第53頁/共60頁基準(zhǔn)電壓UR=0時(shí)，輸入電壓ui與零電位比較，稱為過零比較器。輸出端接穩(wěn)壓管限幅。設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為UZ，忽略正向?qū)妷?，則ui>UR時(shí)，穩(wěn)壓管正向?qū)?，uo=0；ui<UR時(shí)，穩(wěn)壓管反向擊穿，uo=UZ時(shí)。第54頁/共60頁輸出端接雙向穩(wěn)壓管進(jìn)行雙向限幅。設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為UZ，忽略正向?qū)妷?，則ui>UR時(shí)，穩(wěn)壓管正向?qū)?，uo=－UZ；ui<UR時(shí)，穩(wěn)壓管反向擊穿，uo=＋UZ時(shí)。電壓比較器廣泛應(yīng)用在模-數(shù)接口、電平檢測及波形變換等領(lǐng)域。如圖所示為用過零比較器把正弦波變換為矩形波的例子。第55頁/共60頁實(shí)驗(yàn)4運(yùn)算放大器的運(yùn)算電路1、反向比例電路2、同相比例電路3、加法與減法電路第56頁/共60頁實(shí)驗(yàn)5運(yùn)算放大器的電壓比較電路1、電壓比較電路2、電壓檢測電路第57頁/共60頁思考題光照檢測電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)光強(qiáng)檢測電路，檢測環(huán)境光的強(qiáng)度變化