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文檔簡介

半導體基礎知識根據材料的導電能力,可以將他們劃分為導體、絕緣體和半導體。半導體:導電能力介于導體和絕緣體之間半導體材料有:硅Si、鍺Ge、硒Se、砷化鎵GaAs等。半導體具有以下特性:(1)熱敏特性:溫度升高,大多數半導體的電阻率下降。(2)光敏特性:許多半導體受到光照輻射,電阻率下降。(3)摻雜特性:當在純凈的半導體中摻入微量的其它雜質元素(如磷、硼等)時,其導電能力會增加幾十萬甚至幾百萬倍。半導體及其特性單晶體的晶格結構是完全對稱,原子排列得非常整齊,故常稱為晶體。本征半導體(Insrinsicsemiconductor):完全純凈、結構完整的半導體晶體本征半導體典型的半導體是硅Si和鍺Ge,它們都是4價元素。硅和鍺最外層軌道上的四個電子稱為價電子。本征半導體Si硅原子Ge鍺原子硅、

鍺原子的簡化模型半導體的共價鍵結構特點—在T=0K和無外界激發(fā)時,沒有載流子,不導電。本征半導體兩個價電子的共價鍵正離子核本征半導體本征激發(fā):在室溫或光照下價電子獲得足夠能量擺脫共價鍵的束縛成為自由電子,在共價鍵中留下一個空位(空穴)的過程。載流子:自由運動的帶電粒子電子空穴成對出現,數量少,當溫度越高、光照越強時,載流子數越多。光敏性、熱敏性自由電子空穴+自由電子(帶負電)空穴(帶正電)載流子N型半導體—本征半導體中摻入微量五價元素,如磷、砷(雜質)所構成。P型半導體—本征半導體中摻入微量三價元素,如棚、銦(雜質)所構成。本征半導體正離子多數載流子少數載流子電子為多數載流子空穴為少數載流子載流子數

電子數負離子多數載流子少數載流子空穴—

多子電子—

少子載流子數

空穴數電中性載流子的運動:擴散運動——濃度差產生的載流子移動

P型半導體N型半導體PN結的形成多子:空穴多子:自由電子少子:自由電子少子:空穴載流子的運動:擴散運動——濃度差產生的載流子移動PN結的形成內電場載流子的運動:擴散運動——濃度差產生的載流子移動(多子)漂移運動——在電場作用下,載流子的移動(少子)PN結的形成內電場載流子的運動:擴散運動——濃度差產生的載流子移動(多子)漂移運動——在電場作用下,載流子的移動(少子)

PN結:是指P型半導體和N型半導體結合面,離子薄層形成的空間電荷區(qū)。在空間電荷區(qū),由于缺少多子,所以也稱耗盡層。PN結的形成內電場PN結正向偏置—外加正向電壓(P+、N–)或VP>VN外電場使多子向PN結移動,中和部分離子使空間電荷區(qū)變窄。擴散運動加強形成正向電流IF

=I多子

I少子

I多子(正向導通)PN結的單向導電性P區(qū)N區(qū)內電場+

UR外電場IF限流電阻PN結反向偏置—外加反向電壓(P–、N+)或VP<VN外電場使多子背離PN結移動,空間電荷區(qū)變寬。漂移運動加強形成反向電流IR

=I少子

0(反向截止)PN結的單向導電性P區(qū)N區(qū)內電場

+UR外電場IRPN結的單向導電性:

PN結正偏導通,呈低阻態(tài),正向電流IF較大;PN結反偏截止,呈高阻態(tài),反向電流IR很小。PN結的單向導電性認識半導體二極管認識半導體二極管發(fā)光二極管整流二極管檢波二極管開關二極管穩(wěn)壓二極管結構:PN結+引線+管殼=二極管(Diode)符號:分類:二極管的結構及分類陽(正)極ak陰(負)極1、按材料分硅二極管鍺二極管2、按用途分普通二極管整流二極管穩(wěn)壓二極管開關二極管PN陽極陰極3、按結構工藝分點接觸型面接觸型平面型分類:二極管的結構及分類3、按結構工藝分點接觸型面接觸型平面型點接觸型面接觸型平面型二極管的伏安特性00.40.8–0.04–0.02硅管的伏安特性604020–25–50ID

/mAUD/V鍺管的伏安特性ID

/mAUD

/V0.20.4–25–5051015–0.01–0.020正向特性反向特性二極管的伏安特性OuD/ViD/mAUon死區(qū)電壓(開啟電壓)ID

=0Uon=0.5V0.1V(硅管)(鍺管)u

UonID急劇上升0

u

Uon

UF=(0.6

0.8)V硅管0.7V(0.1

0.3)V鍺管0.2V反向特性ISU(BR)反向擊穿U(BR)

u

0ID=IS<0.1

A(硅)

幾十

A(鍺)u<

U(BR)反向電流急劇增大(反向擊穿)正向壓降反向擊穿電壓正向特性溫度對二極管的影響T

升高時,Uon以

(2

2.5)mV/

C下降,溫度每升高10

C,IS約增大1倍。二極管的伏安特性604020–0.0200.4–25–50ID

/mAUD/V20C90C(1)最大整流電流IF:二極管長期運行允許通過的最大正向平均電流。(2)反向工作電壓URM:允許加在二極管上的反向電壓最大值。(3)反向飽和電流IS:在室溫下,在規(guī)定的反向電壓下的反向電流值。反向飽和電流越小,管子單向導電性能越好。(4)最高工作頻率fM:主要取決于PN結結電容的大小。二極管的主要參數謝謝!常見的特殊二極管常見的特殊二極管發(fā)光二極管整流二極管光電二極管開關二極管穩(wěn)壓二極管紅外發(fā)射接收對管1.發(fā)光二極管LED(LightEmittingDiode)(1)符號和特性工作條件:正向偏置正向壓降通常為1.5~3.5V,正向工作電流為5~40mA常見的特殊二極管符號u/Vi

/mAO2伏安特性直插式LED結構常見的特殊二極管LED發(fā)光原理:發(fā)光二極管摻雜了特殊的半導體化合物材料,當注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓,少數載流子難以注入,故不發(fā)光。這就是利用注入式電致發(fā)光原理制作的發(fā)光二極管。而光線的波長、顏色跟其所采用的半導體材料種類與摻入的元素雜質有關。(2)LED分類按發(fā)光管發(fā)光顏色分:材料不同,就可以發(fā)出不同顏色的光。常見的特殊二極管砷化鎵(GaAs)磷化鎵(GaP)氮化鎵(GaN)碳化硅(SiC)RGB全彩LED(2)LED分類按發(fā)光管出光面特征分:分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側向管、表面安裝用微型管等。常見的特殊二極管(2)LED分類按發(fā)光管出光面特征分:分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ3mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。常見的特殊二極管(2)LED分類按發(fā)光二極管的封裝形式分:常見的特殊二極管直插式(THD)貼片式(SMD)(3)引腳識別常見的特殊二極管長腳為正短腳為負支架大的引腳是負極支架小的引腳是正極燈珠帽檐切邊為負帶孔一端是正極缺角一端是負極+─+─+─+─2.光電二極管(光敏二極管)工作條件:反向偏置常見的特殊二極管符號u/Vi

/mAO伏安特性實物無光照光照增強3.紅外對管常見的特殊二極管符號實物應用紅外發(fā)射管3.紅外對管分類:直射式和反射式常見的特殊二極管直射式紅外對管又稱槽型光耦、對射式光電開關1324反射式紅外對管紅外對管符號接收管為光電三極管4.快速二極管(肖特基二極管)常見的特殊二極管符號普通二極管肖特基二極管5.變容二極管元件符號:工作條件:反向偏置特點:反向偏壓越大,結電容越小;反向偏壓越小,結電容越大。常見的特殊二極管P區(qū)N區(qū)

+UR

謝謝!二極管的常用電路模型1、理想模型二極管的常用電路模型特性:ui電路符號:SS1、理想模型[例]

在圖中所示電路中,已知輸入電壓us

為正弦波。利用二極管理想模型,定性地繪出輸出電壓uO的波形。二極管的常用電路模型SS2、恒壓降模型二極管的常用電路模型UDIDUFUD=UF0.7V(Si)0.2V(Ge)特性:電路符號:SS2、恒壓降模型[例]

分別用二極管理想模型和恒壓降模型計算回路中電流ID和輸出電壓UO設二極管為硅管。二極管的常用電路模型US1UOR1kΩID2V6VUS2URab解:假設二極管斷開Ua=–2VUb=–6VUa>Ub二極管正偏導通[例]

分別用二極管理想模型和恒壓降模型計算回路中電流ID和輸出電壓UO。設二極管為硅管。二極管的常用電路模型解:已判定二極管正偏導通1.用理想模型UO=

US1=–2VUS1UOR1kΩID2V6VUS2URabS[例]

分別用二極管理想模型和恒壓降模型計算回路中電流ID和輸出電壓UO。設二極管為硅管。二極管的常用電路模型2.用恒壓降模型UD=0.7VUO=

–(UD+US1)=–(0.7+2)=–2.7VUS1UOR1kΩID2V6VUS2URabS解:已判定二極管正偏導通謝謝!半波整流電路整流:大小和方向都隨時間變化的交流電單方向的脈動直流電常見的整流電路:半波整流全波整流橋式整流倍壓整流整流電路1、電路結構與工作原理圖中TR為電源變壓器,RL為電阻性負載

(1)正半周u2瞬時極性a(+),b(-),VD正偏導通,二極管和負載上有電流流過。若向壓降UF忽略不計,則uo=u2。(2)負半周u2瞬時極性a(-),b(+),VD反偏截止,IF≈0,uD=IF。則uo=0半波整流電路u2uLuD3

4

02

設變壓器二次繞組的交流電壓u2=√2U2sinωt,u2的波形如圖所示。

半波整流電路

半波整流電路3、半波整流電路的優(yōu)缺點優(yōu)點:電路結構簡單,使用的元件少。缺點:只利用了電源的半個周期,電源利用率低;輸出波形的脈動大、直流成分比較低;變壓器中有直流電流通過,有相對損耗功率。半波整流電路謝謝!全波整流電路電源電壓半波整流全波整流全波整流電路1、電路結構與工作原理全波整流電路u2uO13

4

02

+-+-當u2為正半周期時,VD1導通,VD2截止電流由變壓器次級上端經VD1→RL→變壓器次級中間端,在負載RL上得到半波整流電壓1、電路結構與工作原理全波整流電路u2uO13

4

02

uO2-+-+uO當u2為負半周期時,VD1截止,VD2導通電流由變壓器次級下端經VD2→RL→變壓器次級中間端,在負載RL上得到另一半波整流電壓2、主要參數計算(1)負載上直流電壓和電流的計算負載上的直流電壓是指一個周期內脈動電壓的平均值。全波整流電路

全波整流電路3、全波整流電路的優(yōu)缺點優(yōu)點:電路結構簡單,電源利用率高。缺點:半導體二極管的耐壓更高;使用中心抽頭變壓器,制作成本較高。全波整流電路謝謝!橋式整流電路1、電路結構與工作原理橋式整流電路1、電路結構與工作原理橋式整流電路1、電路結構與工作原理橋式整流電路u2uO13

4

02

+-1、電路結構與工作原理橋式整流電路u2uO13

4

02

-+uO2uO2、參數計算1)負載上直流電壓UO

和直流電流IO

的計算2)二極管的選型橋式整流電路二極管整流電路電流

二極管最大反向壓3、橋式整流電路的優(yōu)缺點優(yōu)點:變壓器中只有交流電流通過,所以電源利用率高。缺點:使用二極管較多,電路連接容易出錯;個別二極管損壞后,會影響電源輸出。橋式整流電路[例]設計一個單相橋式整流電路,要求UO=40V,IO=2A,220V交流電源,試選擇整流二極管。橋式整流電路解:變壓器副邊電壓有效值:二極管承受最高反向工作電壓:二極管的整流電流:可選擇2CZ56CURM=100VIFM=3A

整流電路的比較橋式整流電路單相半波單相全波單相橋式電路原理圖輸出直流電壓UO0.45U20.9U20.9U2二極管整流電流IFIO0.5IO0.5IO最高反壓URM優(yōu)點結構簡單輸出波形脈動輸出波形脈動小,承受反壓小缺點輸出波形脈動大輸出電壓低二極管承受反壓高變壓器要求有抽頭需要四只二極管iO+

u2u1+

+

uOiO+

u2u1+

+

uOiO+

u2u1+

+

uOiD1謝謝!濾波電路濾波電路

濾波電路的作用

保留整流后輸出電壓的直流成分,濾掉脈動成分,使輸出電壓趨于平滑,接近于理想的直流電壓。濾波分類電容濾波電路電感濾波RC-π型濾波電路u23

4

02

交流電uO2濾波后uO1整流后1、半波整流電容濾波電路工作原理電容器具有“隔直流、通交流;阻低頻,通高頻”的特點電容濾波電路C直流分量交流分量輸出波形平滑,實現濾波功能。u20uO0

電容濾波電路2、橋式整流電容濾波電路(1)負載RL沒有接入電容濾波電路D1D4D3D2

+u

電容充電Cu23

4

02

交流電uO整流后濾波后RL2、橋式整流電容濾波電路(2)接入負載RL電容濾波電路D1D4D3D2

+u

Cu23

4

02

交流電uO整流后RL濾波后電容充電2、橋式整流電容濾波電路(2)接入負載RL電容濾波電路D1D4D3D2

+u

Cu23

4

02

交流電uO整流后RL濾波后電容放電

電容濾波電路OtuO

2

RL=

UO=(1.1~1.2)U2一般取UO=1.2U23、電容濾波電路輸出特性電容濾波電路OUOIO輸出電壓隨輸出電流的增大而明顯降低,帶負載能力差。一般用于負載電流較小且變化不大的場合。電容濾波電路優(yōu)缺點:優(yōu)點—電路簡單,輸出直流電壓較高,紋波較小。缺點

帶負載能力差。[例]要求直流輸出電壓UO

=

24

V,IO=

120

mA,220V的交流電源頻率f=

50

Hz,采用單相橋式整流電容濾波,選擇元件。[解]1.電源變壓器參數計算變壓器變比:變壓器副邊電流:I2=2IO=2

120mA=240mA2.整流二極管選擇二極管平均電流:承受最高反壓:3.選濾波電容電容濾波電路

2CZ53B:IF

=

0.3AURM

=

50V硅堆QL3:0.2A,50V電解電容:200F耐壓50V

電感元件具有“通直流、阻交流”的特點負載上輸出的電壓平均值:UO

≈0.9U2電感濾波電路u23

4

02

交流電uO濾波后D1D4D3D2

+u

RLL直流分量交流分量電感濾波電路電感濾波電路優(yōu)缺點:優(yōu)點—整流管的導電角較大,峰值電流很小,輸出特性比較平坦;

f越高,L越大,RL越小,濾波效果越好。缺點

—電感線圈體積一般比較大,且易引起電磁干擾。電感濾波一般只適用于低電壓,大電流場合。電路結構復式濾波電路RLD1D4D3D2

+u

CLRLD1D4D3D2

+u

C2LC1Γ型濾波電路π型濾波電路C2C1R電路分類復式濾波電路CLC2C1RΓ型濾波π型濾波C2LC1復式濾波RCLCRL各種濾波電路比較類型電容濾波電感濾波RC-

型LC-

型LC-

型UO≈1.2UO≈1.2UO≈1.2UO≈1.2UO≈0.9UO二極管沖擊電流大小大大小帶載能力差強差差強適用場合小電流大電流小電流小電流大/小電流其它特點電路簡單電感笨重成本高紋波減小但R上有直流壓降紋波減小,但電感笨重成本高紋波減小,適應性較強,但有電感成本高謝謝!認識穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路u2交流電uO2濾波后uO1整流后uO3穩(wěn)壓后整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路交流電恒定直流電uO1uO2uO3u2自動調整元件1、硅穩(wěn)壓二極管及其伏安特性認識穩(wěn)壓二極管符號:工作條件:反向擊穿ak特性:IUOUZIZminIZMIZ+––+特點:*正向特性與普通二極相同*反向擊穿特性較陡*反向擊穿電壓幾~幾十V,*在允許范圍內為電擊穿

IZ

UZ2、穩(wěn)壓二極管主要參數認識穩(wěn)壓二極管IUOUZIZminIZM

UZ

IZ

IZ2)

穩(wěn)定電壓UZ

流過規(guī)定電流時穩(wěn)壓管兩端的反向電壓值。1)穩(wěn)定電流IZ

越大穩(wěn)壓效果越好,小于Izmin時不穩(wěn)壓。4)最大工作電流IZM5)最大耗散功率PZMPZM=UZ

IZM3)動態(tài)電阻rZ(幾

幾十

)rZ=

UZ/

IZ

越小穩(wěn)壓效果越好2、穩(wěn)壓二極管主要參數認識穩(wěn)壓二極管6)穩(wěn)定電壓溫度系數UZ<4V,CTV<0(為齊納擊穿)具有負溫度系數;UZ>7V,CTV>0(為雪崩擊穿)具有正溫度系數;4V<UZ<7V,CTV很小,穩(wěn)壓更好。[例]

UZ1

=

8

V,UZ2

=

6

V

,ui

=

12sintV

,畫uO波形,設穩(wěn)壓管是硅管。解:(1)ui正半波,DZ1反偏,

DZ2正偏uO=ui(2)當ui

UZ1+UF2=8.7V時DZ1反向擊穿,

DZ2正向導通uO

=

UZ1+UF2=8.7V(3)ui負半波,DZ1正偏,

DZ2反偏uO=ui(4)當|ui|

UF1+UZ2=

6.7V時DZ2反向擊穿,

DZ1正向導通uO

=?(UF1+UZ2)=?6.7V認識穩(wěn)壓二極管使用穩(wěn)壓二極管的注意事項必須工作在反向偏置(利用正向特性穩(wěn)壓除外)。工作電流應在IZ和IZM之間。串聯使用時,穩(wěn)壓值等于各管穩(wěn)壓值之和。不能并聯使用,以免因不同管子穩(wěn)壓值的差異造成電流分配不均勻,引起管子過載損壞。認識穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管的識別與檢測①直觀識別穩(wěn)壓二極管的極性金屬封裝穩(wěn)壓二極管管體的正極一端為平面形,負極一端為半圓面形。塑封穩(wěn)壓二極管管體上印有彩色標記的一端為負極,另一端為正極。②用萬用表判別穩(wěn)壓二極管的極性穩(wěn)壓二極管極性判別的方法與普通二極管相同,即用萬用表R×1k檔,將兩表筆分別接穩(wěn)壓二極管的兩個電極,測出一個結果后,再對調兩表筆進行測量。在兩次測量結果中,阻值較小那一次,黑表筆接的是穩(wěn)壓二極管的正極,紅表筆接的是穩(wěn)壓二極管的負極。若測得穩(wěn)壓二極管的正、反向電阻均很小或均為無窮大,則說明該二極管已擊穿或開路損壞。認識穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管與整流二極管的區(qū)分首先利用萬用表R×1k擋,按前述方法把被測管的正、負電極判斷出來。然后將萬用表撥至R×10k擋上,黑表筆接被測管的負極,紅表筆接被測管的正極,若此時測得的反向電阻值比用R×1k擋測量的反向電阻小很多,說明被測管為穩(wěn)壓管;反之,如果測得的反向電阻值仍很大,說明該管為整流二極管。認識穩(wěn)壓二極管謝謝!并聯型穩(wěn)壓電路直流穩(wěn)壓電源系統的組成電源變壓器整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路并聯型穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的分類1.按調整器件的類型可分為2.按調整器件的連接方式可分為3.按調整器件的工作狀態(tài)可分為并聯型穩(wěn)壓電路二級管穩(wěn)壓電路三極管穩(wěn)壓電路可控硅穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓電路線性穩(wěn)壓電路開關穩(wěn)壓電路并聯型穩(wěn)壓電路串聯型穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路(并聯型)并聯型穩(wěn)壓電路IUOUZIZIZMUIUORRLIR=IZ+IOUO=UI

–IRR當UI波動時(RL不變)

IRIOIZ

反之亦然

UZ

IZ穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路(并聯型)并聯型穩(wěn)壓電路UIUORRLIR=IZ+IOUO=UI

–IRR當RL變化時(UI不變)IRIOIZ

IUOUZIZIZM

UZ

IZ

電路參數計算并聯型穩(wěn)壓電路UIUORRLIOIRIZ1.穩(wěn)壓管的選型UZ=UO,IZM

=(1.5~3)IO(max)2.輸入電壓的確定UI=(1.5~2)UO3.限流電阻的確定

R最小應保證穩(wěn)壓管電流<IZMR

最大應保證穩(wěn)壓管電流

>IZ

0.9UI1.1UI0

并聯型穩(wěn)壓電路并聯型穩(wěn)壓電路的優(yōu)缺點:優(yōu)點:電路簡單,負載短路不損壞穩(wěn)壓管。缺點:IO變化范圍小,穩(wěn)壓性能差并有靜態(tài)偏差,Ro較大。謝謝!三端固定式集成穩(wěn)壓器三端固定式集成穩(wěn)壓器直插式三端固定穩(wěn)壓器貼片式三端固定穩(wěn)壓器集成穩(wěn)壓器符號1.

78、79系列的型號命名三端固定式集成穩(wěn)壓器CW78xx

系列(正電源)CW79xx系列(負電源)5V/6V/9V/12V/15V/18V/24V輸出電流輸出電壓例如:CW7805 輸出5V,

最大電流1.5ACW78M05輸出5V,

最大電流0.5ACW79L12 輸出-12V,

最大電流0.1A字母符號LM無字THP電流值0.1A0.5A1.5A3A5A10A2.三端固定式集成穩(wěn)壓器的封裝及引腳排列三端固定式集成穩(wěn)壓器金屬外殼TO-3封裝直插式TO-220封裝貼片式TO-263封裝直插式TO-92封裝金屬外殼TO-39封裝2.三端固定式集成穩(wěn)壓器的封裝及引腳排列三端固定式集成穩(wěn)壓器3.三端固定式集成穩(wěn)壓器的內部結構三端固定式集成穩(wěn)壓器CW7800系列集成穩(wěn)壓器的內部組成框圖1.輸出固定電壓的單組電源穩(wěn)壓電路輸入電壓與輸出電壓相差3V左右三端固定穩(wěn)壓器應用電路78系列三端固定穩(wěn)壓器輸出固定的正電壓抵消輸入長接線的電感效應,防止自激改善負載的瞬態(tài)響應,消除高頻噪聲防止C2反向放電損壞穩(wěn)壓器2.輸出正、負對稱電壓的穩(wěn)壓電路三端固定穩(wěn)壓器應用電路D5D6RL3.擴大輸出電流電路三端固定穩(wěn)壓器應用電路CEB

4.擴大輸出電壓電路三端固定穩(wěn)壓器應用電路電阻分壓式可調穩(wěn)壓電路

4.擴大輸出電壓電路三端固定穩(wěn)壓器應用電路運放調壓式可調穩(wěn)壓電路取樣電阻謝謝!三端可調式穩(wěn)壓器特點:輸出電壓可調,穩(wěn)壓精度高,輸出紋波小,只需外接兩只不同的電阻,即可獲得各種輸出電壓。分類:正電壓輸出:LM117、LM217、LM317負電壓輸出:LM137、LM237、LM337工作溫度:﹣55~150°C、﹣25~150°C、0~125°C三端可調式穩(wěn)壓器類型產品系列或型號最大輸出電流IOM/A輸出電壓UO/V正電壓輸出LM117L/217L/317L0.11.2~37LM117M/217M/317M0.51.2~37LM117/217/3171.51.2~37LM150/250/35031.2~33LM138/238/33851.2~32LM196/396101.25~15負電壓輸出LM137L/237L/337L0.1-1.2~-37LM137M/237M/337M0.5-1.2~-37LM137/237/3371.5-1.2~-37三端可調式穩(wěn)壓器三端可調式集成穩(wěn)壓器分類三端可調式穩(wěn)壓器三端可調集成穩(wěn)壓器的引腳排列塑料直插式TO-220封裝金屬直插式TO-3封裝集成穩(wěn)壓器符號UIUO調整端ADJ312LM317IA=50

AUREF=1.25V三端可調式穩(wěn)壓器三端可調集成穩(wěn)壓器基本應用電路取樣電路C1用于消除輸入長線引起的自激振蕩C3用于抑制容性負載時的阻尼振蕩C2用于提高紋波抑制比,可達80dBVD1防止輸入端短路時C3反向放電損壞穩(wěn)壓器VD2防止輸出端短路時,C2通過調整端放電損壞穩(wěn)壓器謝謝!三極管的結構與類型1、基本概念晶體管(Transistor):泛指用硅和鍺材料做成的半導體元器件。包括各種半導體材料制成的二極管、三極管、場效應管、可控硅等。三極管(BJT):是半導體基本元器件之一,是電子電路的核心元件。半導體三極管、雙極型晶體管、晶體三極管,簡稱三極管(或晶體管)它是一種電流控制電流的半導體器件。其作用是把微弱信號放大成輻值較大的電信號,也用作電子開關。三極管的結構與類型2、三極管的結構與符號三極管的結構與類型NNP發(fā)射極e基極b集電極c發(fā)射結集電結基區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)emitterbasecollectorNPN型三極管PPNebcPNP型三極管ecbecb內部結構(1)發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠高于基區(qū)和集電區(qū)的摻雜濃度;(2)基區(qū)做得很薄,且摻雜濃度低;(3)集電結面積大于發(fā)射結面積。3、三極管的分類按結構:NPN、PNP按材料:硅管、鍺管按工作頻率:高頻管、低頻管按功率:小功率管<500mW;中功率管0.5

1W;大功率管>1W按工作狀態(tài):放大管和開關管。按安裝方式:插件和貼片常用90XX系列:9012、9013、9014等(TO-92標準封裝)三極管的結構與類型4、三極管的外形結構三極管的結構與類型ebcecbebcbecebc三極管的電流分配關系主講:李華1.三極管放大的條件三極管的電流分配關系NPNRcUCCIBIERb+UBE

+UCE

UBBcebIC輸入回路輸出回路PNPRcUCCIBIERb+UBE

+UCE

UBBcebIC內部條件發(fā)射區(qū)摻雜濃度高基區(qū)薄且摻雜濃度低集電結面積大外部條件發(fā)射結正偏,集電結反偏NPN:VC>VB>VEPNP:VC<VB<VE2.三極管內載流子的運動三極管的電流分配關系1)發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入多子電子,形成發(fā)射極電流IE。ICN多數向BC結方向擴散形成ICNIE少數與空穴復合,形成IBN

IBN基區(qū)空穴來源基極電源提供(IB)集電區(qū)少子漂移(ICBO)I

CBOIBIBN

IB+ICBO即:IB=IBN

ICBO3)集電區(qū)收集擴散過來的載流子形成集電極電流ICICIC=ICN+ICBO2)電子到達基區(qū)后:3.三極管的電流分配關系三極管的電流分配關系當管子制成后,發(fā)射區(qū)載流子濃度、基區(qū)寬度、集電結面積等確定,故電流的比例關系確定,即:IE=IC+IB結論

(1)兩種管子的電路符號用發(fā)射極箭頭方向的不同以示區(qū)別,箭頭方向表示發(fā)射結正偏時發(fā)射極電流的實際方向。(2)三極管具有信號(電流)放大作用。(3)保證放大的制造工藝:基區(qū)很薄且摻雜濃度低,發(fā)射區(qū)摻雜濃度高,集電結的面積比發(fā)射結的面積大等。(4)在使用時三極管的發(fā)射極和集電極不能互換。三極管的電流分配關系謝謝!三極管的伏安特性主講:李華伏安特性曲線:三極管的各個電極上電壓和電流之間的關系曲線(輸入特性曲線和輸出特性曲線)。1.共發(fā)射極輸入特性曲線三極管的伏安特性輸入回路輸出回路iBiEiC+VCCRcC1C2RL+Rb+ui

+uo

+uBE

+uCE

+與二極管特性相似O特性基本重合(電流分配關系確定)特性右移(因集電結開始吸引電子)導通電壓UBE硅管:(0.6

0.8)V鍺管:

(0.2

0.3)V取0.7V取0.2V2.共發(fā)射極輸出特性曲線三極管的伏安特性iC

/mAuCE/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321ICEO水平部分為何略上翹?由于uCE增大時,集電結空間電荷區(qū)變寬,基區(qū)變窄,使載流子在基區(qū)復合的機會減小,即電流放大系數

增大,稱基區(qū)寬度調制效應。2.共發(fā)射極輸出特性曲線三極管的伏安特性(2)截止區(qū):發(fā)射結反向偏置,集電結反向偏置

(3)飽和區(qū):發(fā)射結正向偏置,集電結正向偏置

(1)放大區(qū):發(fā)射極正向偏置,集電結反向偏置飽和壓降UCES硅管:約0.3V鍺管:

約0.1V3.

PNP型三極管共發(fā)射極特性曲線三極管的伏安特性輸入特性曲線O0.10.20.30.480604020iB/μA–uBE

/V輸出特性曲線iC

/mA–

uCE

/V80μA60μA40μA20μAIB=0O24684321【例】已知放大電路中BJT三個極的電位分別為:V1=

4V,V2=

1.2

V,V3=

1.4

V,試判斷BJT的類型、制造材料及電極。三極管的伏安特性【解】NPN管VC>VB>VEPNP管VC<VB<VE硅管:

UBE=0.7V;鍺管:

UBE=–0.2V本例中:V1<V3<V2且:V3–

V2=–

1.4

V

(–1.2

V)=–0.2

V,

腳為集電極極c則:為鍺材料PNP管,

腳為基極

b,

腳為發(fā)射極

e謝謝!三極管的主要參數主講:李華1.電流放大系數(1)共發(fā)射極直流電流放大系數三極管的主要參數iC

/mAuCE100μA80μA60μA40μA20μAIB=0O24684321Q2.451.65(2)共發(fā)射極交流電流放大系數

一般為幾十

幾百Q’低頻管的β值一般選20~100,高頻管的β值大于10即可大小相近可以混用2.極間反向飽和電流(1)集電極–基極反向飽和電流ICBO定義:發(fā)射極開路時集電結在反向電壓作用下,

形成的集電極和基極之間的反向飽和電流。特點:三極管的ICBO越小,說明其熱穩(wěn)定性越好。小功率硅三極管的ICBO<1μA,鍺三極管的ICBO為幾μA到幾十μA。三極管的主要參數ICBOVCC

Abce在溫度變化范圍大的工作環(huán)境中,盡可能地選擇硅管2.極間反向飽和電流(2)集電極—發(fā)射極穿透電流ICEO定義:基極開路,集電極與發(fā)射極間加上一定數值的反偏電壓時,流過集電極和發(fā)射極之間的電流。特點:ICEO也受溫度影響很大,溫度升高,ICBO增大,ICEO隨之增大。選擇管子時,應選反向飽和電流小的管子,硅管的ICEO比鍺管的小。三極管的主要參數ICEOVCC

Abce3.三極管的主要極限參數三極管的主要參數iCICMU(BR)CEOuCEPCM0ICEO安全工作區(qū)1)ICM

—集電極最大允許電流,超過時

值明顯降低。U(BR)CBO

—發(fā)射極開路時C、B極間反向擊穿電壓2)PCM—集電極最大允許功率損耗PCM=iC

uCE。3)U(BR)CEO

—基極開路時C、E極間反向擊穿電壓U(BR)EBO

—集電極開路時E、B極間反向擊穿電壓U(BR)CBO>U(BR)CEO>U(BR)EBO

三極管的主要參數4.三極管的選管原則三極管的主要參數1)使用時不能超過極限參數(ICM,PCM,U(BR)CEO)。2)工作在高頻條件下應選用高頻或超高頻管;工作在開關條件下應選用速度足夠高的開關管。3)要求反向電流小、允許結溫高且溫變大時,選硅管;要求導通電壓低時選鍺管。4)

同型號管,優(yōu)先選用反向電流小的。

值不宜過大,一般以幾十~一百左右為宜(進口小功率管

較大,如9013、9014等

在200以上)。5.溫度對三極管伏安特性的影響1)溫度對UBE的影響2)溫度對ICBO的影響三極管的主要參數輸入特性曲線隨溫度升高而左移,使UBE減小溫度每升高1℃,UBE就減小2~2.5mV。溫度升高,本征激發(fā)產生的載流子濃度增大,少子增多,所以ICBO增加,導致ICEO增長,輸出特性曲線上移溫度每升高10℃,ICBO、ICEO就約增大1倍。5.溫度對三極管伏安特性的影響3)溫度對β的影響三極管的主要參數溫度升高,輸出特性各條曲線之間的間隔增大溫度每升高1℃,β值就增加0.5%~1%。謝謝!三極管的識別與檢測主講:李華1.三極管的型號(國標GB249規(guī)定)三極管的識別與檢測第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分阿拉伯數字表示器件電極數字母(漢拼)表示器件材料和極性字母(漢拼)表示器件類型阿拉伯數字表示器件序號字母(漢拼)表示規(guī)格號如硅NPN型高頻小功率管3

D

G

110

A三極管NPN型硅高頻小功率序號規(guī)格號2.三極管的直觀識別三極管的識別與檢測S-1A型、S-1B型:帶切面的圓柱體;將管腳面向自己,切面向上,從左至右依次為e、b、c。S-2型:呈矩形狀,在頂面有一個斜切口;將管腳面向自己,斜切面向上,從左至右依次為e、b、c。S-4型:呈半圓狀將管腳面向自己,平面向上,從左至右依次為e、b、c。S-5型:管子中央開了一個三角形的孔,將管腳向下,印有標志符號的面向自己,從左至右依次為e、b、c。2.三極管的直觀識別三極管的識別與檢測S-6A型、S-6B型:將管腳面向自己,切面或印有標志的面向上,從左至右依次為b、c、e。S-7型:將管腳面向自己,印有標志的面向上,從左至右依次為b、c、e。S-8型:帶有散熱片,將管腳面向自己,印有標志的面向上,從左至右依次為b、c、e。2.三極管的直觀識別三極管的識別與檢測B型:有定位銷,四個引腳。將管腳面向自己,從定位銷開始順時針方向依次e、b、c和d。C型:有定位銷。將管腳面向自己,從定位銷開始順時針方向依次e、b、c。D型:三個腳呈等腰三角形排列,底邊長度大于腰長,頂點是b,e、c在底邊上。F型:大功率三極管,管腳面向自己,將靠近兩個引腳的安裝孔置于下方,則右邊的引腳是b,左邊的引腳是e,外殼是c。3.三極管的檢測(指針式萬用表)(1)判斷基極和管型。三極管的識別與檢測測試步驟:(1)調檔:將萬用表的功能開關撥至R×1k擋;(2)假設基極:假設三極管某電極為基極,將黑(紅)表筆始終接在假設的基極上;(3)測基極與管型:用紅(黑)表筆分別接觸另外兩個電極輪流測試,直到測出的兩個電阻值都很小時假設的基極是正確的。若黑表筆接基極,該管為NPN型;若紅表筆接基極,為PNP型。如圖(a)、(b)兩次測試中的阻值都很小,且黑表筆接在中間引腳不動,所以中間引腳為基極,且為NPN型。3.三極管的檢測(指針式萬用表)(2)判斷集電極和發(fā)射極。三極管的識別與檢測測試步驟(NPN型管):(1)假設集電極1:假定基極之外的兩個管腳中一個為集電極,用左手的大拇指在假定的集電極與基極之間做接入電阻,如圖(d)所示。用黑表筆接假定的集電極,紅表筆接發(fā)射極,紅、黑表筆均不要碰基極,讀出電阻值,如圖(e)所示;(2)假設集電極2:將另外一只管腳假定為集電極,將假定的集電極與基極頂在大拇指上,如圖(f)所示。用黑表筆接假定的集電極,紅表筆接發(fā)射極,紅、黑表筆均不要碰基極,讀出電阻值如圖(g)所示。(3)結論:比較兩次測試的電阻值,阻值小的那次假定是正確的。比較圖(e)與圖(g),圖(g)中的萬用表指針偏轉大,阻值小,此圖的黑表筆接的是集電極。測試得出的各電極名稱如圖(h)所示。謝謝!放大電路概述主講:李華1.放大電路的基本概念1)功能:放大電路將微弱的電信號(電壓或電流)不失真的放大到足夠大的幅度。2)實質:是實現能量的控制和轉換。3)核心器件:三極管、場效應管等有源器件2.放大電路的分類1)根據信號強弱:小信號放大器、大信號放大器(功率放大器)2)根據信號頻率成分:直流放大器、低頻放大器、寬帶放大器和諧振放大器放大電路概述3.三極管放大電路的基本要求要使三極管放大電路完成預定的放大功能,必須滿足以下要求:(1)有直流電源。三極管發(fā)射結正偏,集電結反偏,工作在放大區(qū)。(2)輸入信號能輸入。(3)輸出信號能輸出。(4)信號不失真地放大,滿足放大電路的性能指標要求。放大電路概述4.放大電路的主要性能指標1)放大倍數放大倍數是衡量放大電路放大能力的指標,常用A表示。放大倍數可分為電壓放大倍數、電流放大倍數和功率放大倍數等。放大電路框圖如圖所示。放大電路概述4.放大電路的主要性能指標1)放大倍數(1)電壓放大倍數Au輸出電壓的幅值或有效值與輸入電壓幅值或有效值之比,有時也稱為增益。(2)源電壓放大倍數Aus輸出電壓的幅值或有效值與信號源電壓的幅值或有效值之比。放大電路概述1)放大倍數(3)電流放大倍數Ai輸出電流的幅值或有效值與輸入電流的幅值或有效值之比。(4)功率放大倍數Ap放大電路的輸出功率與輸入功率之比。放大電路概述2)輸入電阻

輸入電阻就是向放大電路輸入端看進去的交流等效電阻,在數值上等于輸入電壓與輸入電流之比:相當于信號源的負載,Ri越大,信號源電壓更多傳輸到放大電路輸入端。輸入電阻越大,獲取小信號能力越強,是衡量一個放大電路向信號源索取信號大小的指標。放大電路概述3)輸出電阻輸出電阻就是從放大電路輸出端(不包括負載)看進去的交流等效電阻。輸出電阻的求法如圖所示:先將信號源短路,保留內阻,將負載開路,在輸出端加一交流電壓uo,產生電流io,輸出電阻等于uo與io之比,即:

放大電路概述輸出電阻越小帶負載能力越強4)通頻帶通頻帶:衡量一個放大電路對不同頻率信號的放大能力的指標。頻率特性:在放大電路中,電壓放大倍數在信號頻率較高和較低時,不但數值會下降,還會產生相移,放大倍數是頻率的函數。幅頻特性:電壓放大倍數的模|Au|與頻率的關系放大電路概述單級阻容耦合共射放大電路的幅頻特性4)通頻帶中頻段:電壓放大倍數的模最大,且不隨頻率變化,用Aum表示。通頻帶fBw:|Au|下降到0.707Aum時,對應的兩個頻率分別稱為下限截止頻率fL和上限截止頻率fH。將fL和fH之間的頻率范圍稱為通頻帶。特點:通頻帶越寬,放大電路能在更大的信

號頻率范圍內對信號進行不失真的放大。

放大電路概述單級阻容耦合共射放大電路的幅頻特性中頻段低頻段高頻段5)最大輸出功率和效率最大輸出功率:指在輸出信號基本不失真情況下,能夠向負載提供的最大功率,用Pom表示。效率:若直流電源提供的功率為PD,放大電路的輸出功率為Po,則放大電路的效率為Po與PD的比值,用η表示。放大電路概述η越大,放大電路的效率越高,電源的利用率就越高

謝謝!基本共射放大電路的組成主講:李華1.基本共射放大電路的組成基本共射放大電路的組成放大元件iC=iB,工作在放大區(qū),要保證集電結反偏,發(fā)射結正偏。三極管也可以說是一個控制元件。集電極電源,為電路提供能量。并保證集電結反偏。使發(fā)射結正偏,并提供適當的靜態(tài)IB和UBE。集電極電阻RC,將變化的電流轉變?yōu)樽兓碾妷?。隔直通交隔直通交在沒有交流信號輸入時的狀態(tài)稱為靜態(tài),有交流信號輸入時的狀態(tài)則稱為動態(tài)2.放大電路中電壓、電流的方向及符號規(guī)定1)電壓、電流正方向的規(guī)定電壓的正方向:以輸入、輸出回路的公共端為負,其他各點均為正;電流方向:以三極管各電極電流的實際方向為正方向。2)電壓、電流符號的規(guī)定基本共射放大電路的組成2)電壓、電流符號的規(guī)定①直流分量。如圖(a)所示波形,用大寫字母和大寫下標表示。如IB表示基極的直流電流。②交流分量。如圖(b)所示波形,用小寫字母和小寫下標表示。如ib表示基極的交流電流。③總變化量。如圖(c)所示波形,是直流分量和交流分量之和,用小寫字母和大寫下標表示。如iB表示基極電流總的瞬時值,其數值為iB=IB+ib。④交流有效值。用大寫字母和小寫下標表示。如Ib表示基極的正弦交流電流的有效值。基本共射放大電路的組成謝謝!基本共射放大電路的靜態(tài)分析主講:李華1.基本概念靜態(tài):輸入信號為零時放大電路中只有直流電量的工作狀態(tài)。靜態(tài)分析:通過直流通路分析放大電路中三極管的工作狀態(tài)靜態(tài)工作參數:IB、IC、UBE、UCE。靜態(tài)工作點(Q點):上述參數在特性曲線上確定一點分析方法:工程估算法、圖解法基本共射放大電路的靜態(tài)分析基本共射放大電路的靜態(tài)分析2.估算法計算靜態(tài)工作參數(a)共射基本放大電路(b)直流等效電路電容器開路習慣畫法①UCEQ=VCC-ICQRc③②3.圖解法計算靜態(tài)工作參數基本共射放大電路的靜態(tài)分析估算法求IB,確定對應的輸出特性曲線由UCE=UCC-ICRC所決定的直流負載線,斜率為-1/Rc的直線兩者的交點Q就是靜態(tài)工作點過Q點作水平線,在縱軸上的截距即為ICQ過Q點作垂線,在橫軸上的截距即為UCEQRb↑→IB↓→Q點沿負載線下移Rb↓→IB↑→Q點沿負載線上移【例2-3】在如圖所示電路中,已知晶體管的β=50,UBEQ=0.7V,其他參數如圖中所示,試估算電路的靜態(tài)工作點IBQ,ICQ,UCEQ。解:估算電路的靜態(tài)工作點可分四個步驟:第1步:畫出直流通路;第2步:根據基極回路計算基極電流IBQ第3步:利用基極與集電極電流間關系,可得:ICQ=βIBQ=50×40μA=2mA第4步:根據集電極回路計算UCEQ:UCEQ=VCC-ICQRc=12–2×4=4V基本共射放大電路的靜態(tài)分析(a)共射基本放大電路(b)直流等效電路謝謝!基本共射放大電路的動態(tài)分析1主講:李華1.放大電路動態(tài)范圍動態(tài):有交流輸入信號(輸入信號不為零)時電路的工作狀態(tài)。特點:各極的電流和各極間的電壓都是在靜態(tài)值(直流)的基礎上疊加一個隨輸入信號ui作相應變化的交流分量。動態(tài)分析:在放大電路處于動態(tài)時選用合適的分析方法計算放大電路的相關性能指標和技術參數?;竟采浞糯箅娐返膭討B(tài)分析12.圖解法分析動態(tài)工作情況1)畫交流通路:將直流電源短路,電容短路?;竟采浞糯箅娐返膭討B(tài)分析12.圖解法分析動態(tài)工作情況2)作交流負載線(1)斜率為-1/R’L。(R'L=RL∥Rc

)(2)經過Q點。注意:(1)交流負載線是有交流輸入信號時工作點Q的運動軌跡

(2)空載時,交流負載線與直流負載線重合基本共射放大電路的動態(tài)分析13)分析動態(tài)工作情況(1)根據ui在輸入特性上計算iB設輸入信號ui為正弦波則:uBE=UBE+ube基極電流iB將在60μA與20μA之間變動ube峰-峰值電壓0.2V基本共射放大電路的動態(tài)分析1iB3)分析動態(tài)工作情況(1)根據iC在輸出特性曲線上計算uCEiB=60μA;交點是Q′點;iB=20μA;交點是Q〞點;動態(tài)工作范圍:Q′Q〞是工作點移動的軌跡ui

正半周:ui:40μA→60μA→40μA;工作點:Q→Q′→Q;iC:

IC→最大值→IC;uCE:

UCE→最小值→UCE

;ui

負半周:工作點:由Q點移到Q〞點,再由Q〞點回到Q點。基本共射放大電路的動態(tài)分析1Q′Q〞(4)放大電路的非線性失真放大電路靜態(tài)工作點設置不當時,可導致輸出信號失真。(1)工作點過高引起飽和失真基本共射放大電路的動態(tài)分析1(2)工作點過低引起截止失真

飽和失真(a)

截止失真(b)(5)結論①放大電路中的信號是交直流共存,可表示成:iB=IB+ib,iC=IC+ic,uCE=UCE+uce②

Uce>>Ui,同為正弦波電壓,實現了信號放大作用。③輸出uo與輸入ui相位相反,但幅度被放大了,頻率不變。④合適的靜態(tài)工作點是電路實現不失真放大的必要條件?;竟采浞糯箅娐返膭討B(tài)分析1謝謝!基本共射放大電路的動態(tài)分析2主講:李華1.三極管小信號微變等效電路模型條件:交流小信號。小信號模型:a、e兩級間等效為電阻rbe;集電結反偏截止,故b、c間開路;c、e間等效為受控電流源βib?;竟采浞糯箅娐返膭討B(tài)分析22.共發(fā)射極放大電路的微變等效電路分析(1)畫直流通路,計算靜態(tài)工作點(Q點)基本共射放大電路的動態(tài)分析2電容器開路2.共發(fā)射極放大電路的微變等效電路分析(2)畫微變等效電路,計算rbe(3)計算性能指標基本共射放大電路的動態(tài)分析2電容器短路,VCC短路謝謝!穩(wěn)定靜態(tài)工作點的放大電路——射極偏置電路1主講:李華1.溫度對三極管放大電路性能的影響射極偏置電路溫度

,輸入特性曲線

溫度

,輸出特性曲線

OT1T2>iCuCET1iB=0T2>iB=0iB=0O1)溫度對ICBO的影響溫度每升高10

C,ICBO

約增大1倍2)溫度對

的影響溫度每升高1

C,

(0.51)%3)

溫度對UBE的影響溫度每升高1

C,UBE

(22.5)mV輸出特性曲線間距增大溫度升高,管子的IC增大,促使管溫升高,造成惡性循環(huán)2.射極偏置電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原理射極偏置電路+VCCRcC1C2RLRe++Rb1Rb2I1I2IBUBICIE+ui

+uo

1)Rb1

、Rb2的分壓作用固定UB選用Rb1

、Rb2

時,使I1(或I2)

>>IB

不受三極管和溫度變化的影響2)Re產生反映IC變化的UE,引起UBE變化,使

IC基本不變。

穩(wěn)定“Q”的原理:T

IC

UE

UB固定

UBE

IB

IC

射極偏置電路+VCCRcReRb1Rb2I1I2IBUBICIE

謝謝!穩(wěn)定靜態(tài)工作點的放大電路——射極偏置電路2主講:李華

射極偏置電路+VCCRcReRb1Rb2I1I2IBUBICIE

2.動態(tài)參數的計算1)畫出微變等效電路,計算Au2)計算輸入電阻Ri3)計算輸出電阻RoRo=Rc射極偏置電路

3.思考:若在Re兩端并聯電容Ce會對Au、Ri、Ro有什么影響?1)靜態(tài)分析(畫出直流通路)射極偏置電路+VCCRcReRb1Rb2I1I2IBUBICIE3.思考:若在Re兩端并聯電容Ce會對Au、Ri、Ro有什么影響?2)動態(tài)分析(畫出交流通路——Re被短路)1)計算Au

(放大倍數增大)2)計算輸入電阻RiRi=rbe∥Rb1∥Rb2(輸入電阻明顯減小)3)計算輸出電阻RoRo=Rc(輸出電阻不變)射極偏置電路

謝謝!共集電極放大電路主講:李華1.共集電極放大電路的組成共集電極放大電路基極偏置電阻耦合電容耦合電容信號是從三級管基極輸入、發(fā)射極輸出,集電極作為公共端,故為共集電極電路,又稱為射極輸出器或電壓跟隨器2.靜態(tài)分析1)畫出直流通路2)計算靜態(tài)工作點共集電極放大電路3.動態(tài)分析1)畫出交流通路共集電極放大電路(a)(c)(b)3.共集電極放大電路的特點與應用1)特點①電壓放大倍數小于1,但約等于1,即電壓跟隨。②輸入電阻較高。③輸出電阻較低。2)應用①放在多級放大器的輸入端,提高整個放大器的輸入電阻。②放在多級放大器的輸出端,減小整個放大器的輸出電阻。③放在兩級之間,起緩沖作用。共集電極放大電路謝謝!共基極放大電路主講:李華1.共基極放大電路的結構共基極放大電路放大元件,工作在放大區(qū),要保證集電結反偏,發(fā)射結正偏。也是一個控制元件。直流電源,為電路提供能量,并保證三極管處于放大狀態(tài)。集電極電阻RC,將變化的電流轉變?yōu)樽兓碾妷?。隔直通交隔直通交發(fā)射極反饋電阻,穩(wěn)定Q點?;鶚O偏置電阻Rb1、

Rb1

,穩(wěn)定基極電位。2.靜態(tài)分析(畫出直流通路)共基極放大電路3.動態(tài)分析共基極放大電路

4.三種放大電路組態(tài)比較(1)共射電路既有電壓放大倍數又有電流放大倍數,輸出電壓與輸入電壓相位相反;其輸入電阻不大,輸出電阻也不大;(2)共集電路只有電流放大倍數,沒有電壓放大倍數,它的輸入電壓和輸出電壓同相位,輸入電阻大,輸出電阻小,帶負載能力強;(3)共基電路只有電壓放大倍數,沒有電流放大倍數,輸入電壓與輸出電壓同相位,其輸入電阻較小。共基極放大電路謝謝!多級放大電路概述主講:李華1.多級放大電路的結構多級放大電路概述輸入級:

與信號源相連接的第一級放大電路,要求有高的輸入電阻和低的靜態(tài)工作電流。中間級:

輸出級與輸入級之間的放大電路,主要進行電壓放大。輸出級:

與負載相連接的末級放大電路,以足夠功率驅動負載工作。2.多級放大電路的耦合方式多級放大電路概述直接耦合A1A2電路簡單,能放大交、直流信號,“Q”互相影響,零點漂移嚴重。阻容耦合A1A2各級“Q”獨立,只放大交流信號,信號頻率低時耦合電容容抗大。光電耦合A1A2主要用于耦合開關信號,抗干擾能力強。變壓器耦合A1A2用于選頻放大器、功率放大器等。3.多級放大電路的參數計算多級放大電路概述以兩級阻容耦合放大電路為例:Au2第二級UiUo1RLUoUi2.....=第一級Au1.Ri2

=RL1第一級電壓放大倍數第二級電壓放大倍數總的電壓放大倍數3.多級放大電路的參數計算多級放大電路概述n

級電壓放大電路:Au1第一級Au2第二級Aun末級UiUo1RLRSUoUsUo2Ui2Uin.........Ri=Ri1Ro=Ron總的電壓放大倍數:總的輸入電阻:總的輸出電阻:謝謝!放大電路的頻率特性主講:李華1.頻率特性的基本概念放大電路的頻率特性幅頻特性A(f)

相頻特性

(f)

:前面電路分析時假設:輸入信號為單一頻率的正弦波。實際需要放大的信號:非單一頻率,可分解成從幾赫茲~幾百兆赫茲的各種頻率和幅值的正弦波信號。當輸入信號為幅度不變而頻率不斷連續(xù)改變的正弦波時,輸出信號的大?。ǚ糯蟊稊担╇S頻率而改變的特性。輸出信號與輸入信號的相位差也隨信號頻率而改變的特性。頻率特性(頻率響應):反映放大電路對不同頻率的正弦信號的穩(wěn)態(tài)響應。2.幅頻和相頻特性曲線的分析放大電路的頻率特性+VCCRcC1C2RL+Rb+us

+uo

+RSCbcCbefOAuAusm

fO1.中頻區(qū)可視Cbe、Cbc開路,C1、C2短路。中頻區(qū)Ausm和

不受影響。中頻區(qū)–180°2.低頻區(qū)(

幾十Hz)可視Cbe、Cbc開路;C1、C2與輸入電阻、負載串聯并對信號分壓,形成高通電路,使Au減小、

超前。低頻區(qū)3.高頻區(qū)(

幾十千~幾百千Hz)C1、C2短路,Cbe、Cbc分流作用隨頻率升高顯著,形成低通電路,使Au減小、

滯后。高頻區(qū)0.707Ausm–135°–225°3.頻率特性指標放大電路的頻率特性f

L

—下限截止頻率

f

H

—上限截止頻率

fBW(BandWidth)—通頻帶(帶寬)fBW

=f

H-f

L

f

H

fOAum0.707AumfOAufLfH4.頻率失真放大電路的頻率特性概念:通頻帶不夠寬,對信號中不同頻率的正弦波成分的放大倍數和附加相移不同,引起的失真。

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