任務(wù)一 汽車閃光器的制作教材

1、汽車電工電子應(yīng)用王玉娟王玉娟 王酉方王酉方 主編主編國家社會科學(xué)基金（教育學(xué)科）“十一五”規(guī)劃課題研究成果全國高等職業(yè)院校汽車類專業(yè)規(guī)劃教材 目目 錄錄任務(wù)一任務(wù)一 汽車閃光器的制作汽車閃光器的制作任務(wù)二任務(wù)二 直流穩(wěn)壓電源的制作直流穩(wěn)壓電源的制作任務(wù)三任務(wù)三 汽車?yán)入娐返倪B接汽車?yán)入娐返倪B接任務(wù)四任務(wù)四 汽車電動門窗升降器的制作汽車電動門窗升降器的制作任務(wù)五任務(wù)五 汽車水箱水位過低報警器的制作汽車水箱水位過低報警器的制作任務(wù)六任務(wù)六 汽車常用傳感器的識別與檢測汽車常用傳感器的識別與檢測任務(wù)一任務(wù)一 汽車閃光器的制作汽車閃光器的制作一、汽車常用電路元件識別及檢測（一）電路保護元件的識別與檢

2、測1熔斷器熔斷器（1）玻璃管熔斷器）玻璃管熔斷器 玻璃管熔斷器兩端有金屬端帽的小玻璃圓管，玻璃管內(nèi)的連接兩金屬端帽的金屬細(xì)絲在電流超出設(shè)定值時會快速熔斷。 （2）陶瓷熔斷器陶瓷熔斷器（3）片型熔斷器片型熔斷器片型熔斷器片型熔斷器由一個塑料的外套及連接著兩由一個塑料的外套及連接著兩個刀片連接端的金屬片組成，它有三種不個刀片連接端的金屬片組成，它有三種不同的類型。同的類型。自動熔斷器及標(biāo)識色 自動熔斷器自動熔斷器（330A）是目前應(yīng)用最廣泛的）是目前應(yīng)用最廣泛的熔斷器。熔斷器。標(biāo)識色標(biāo)識色額定額定電流電流紫色紫色3A粉色粉色4A米色米色5A棕色棕色7.5A紅色紅色10A藍(lán)色藍(lán)色15A黃色黃色20A

3、白色白色25A綠色綠色30A大電流熔斷器及標(biāo)識色 大電流熔斷器大電流熔斷器（2080A）是比自動熔斷器）是比自動熔斷器大而熔斷緩慢的熔斷器，一般安裝在蓄電池大而熔斷緩慢的熔斷器，一般安裝在蓄電池和主熔斷盒之間。和主熔斷盒之間。小電流熔斷器小電流熔斷器（530A）與自動熔斷器相）與自動熔斷器相似，但它更細(xì)小。似，但它更細(xì)小。熔斷器的測量：熔斷器的測量：斷電后測量熔斷器兩端的電阻應(yīng)為斷電后測量熔斷器兩端的電阻應(yīng)為01，如果熔斷器已熔斷，讀數(shù)為無窮大。如果熔斷器已熔斷，讀數(shù)為無窮大。連通時，測熔斷器兩端電壓，如果元件尚連通時，測熔斷器兩端電壓，如果元件尚好，兩端應(yīng)有壓降，熔斷的熔斷器末端無好，兩端應(yīng)

4、有壓降，熔斷的熔斷器末端無電壓。電壓。警告警告熔斷器通過專用電路的電流量標(biāo)定，不可熔斷器通過專用電路的電流量標(biāo)定，不可旁通熔斷器或用更大容量的電路保護元件旁通熔斷器或用更大容量的電路保護元件替換生產(chǎn)商已設(shè)計好的熔斷器。對于斷器替換生產(chǎn)商已設(shè)計好的熔斷器。對于斷器盒上印記不清的熔斷器尺寸，應(yīng)參照說明盒上印記不清的熔斷器尺寸，應(yīng)參照說明書選用正確的熔斷器。書選用正確的熔斷器。電阻器 電阻器是電子電路中應(yīng)用最多的元器件之一。電阻器的種類繁多。按結(jié)構(gòu)形式可分為： 1.一般電阻器 2. 貼片電阻器3.可變電阻器（電位器） 4.電阻排電阻器等等 普通型：允許誤差為5%、10%、20%等。 精密型：允許誤差

5、2%0.001%。 高頻型：亦稱無感電阻，功率可達(dá)100w。 高壓型：額定電壓可達(dá)35kv。 高阻型：阻值為10100M。 熔斷型：亦稱保險絲電阻器。 敏感型：阻值對溫度、壓力、氣體等敏感。按用途可分為幾類按用途可分為幾類：線繞、金屬膜、碳膜電阻器電阻器一般電阻器有一般電阻器有：貼片電阻器電阻排電阻器壓敏電阻器可變電阻器（電位器）電阻的主要技術(shù)指標(biāo)電阻的主要技術(shù)指標(biāo) 1、額定功率額定功率 電阻在電路中長時間連續(xù)工作不損壞，或不顯著改變其性能所允許消耗的最大功率成為電阻的額定功率。電阻的額定功率是它在電路中工作允許消耗功率的限額。不同類型的電阻有不同系列的額定功率，見表1-1 表表1-1 電阻器

6、額定的功率等級電阻器額定的功率等級 2 2、標(biāo)稱電阻值、標(biāo)稱電阻值 阻值是電阻器的主要參數(shù)之一，不同類型的電阻器，阻值范圍不同，不同精度的電阻器其阻值系列不同，根據(jù)部標(biāo)，常用的標(biāo)稱電阻值（E24、E12和E6系列也適用于電位器和電容器）系列列于表1-2 。 表1-2 標(biāo)稱系列 3、允許誤差等級精度允許誤差等級精度 實際阻值與標(biāo)稱的相對誤差稱為電阻精度，也稱允差。普通電阻的精度可分為5%、10%、20%等，精密電阻的精度可分為2%、1%、0.05%0.001%等十多種系列。在電子系統(tǒng)設(shè)計中，可根據(jù)電路的不同要求選用不同精度的電阻見表1-3。 表1-3 允許誤差等級精度允許誤差等級精度 4、溫度系

7、數(shù)、溫度系數(shù) 所有材料的電阻率，都隨溫度變化，電阻器的阻值同樣如此。在衡量電阻器的溫度穩(wěn)定性時，常使用溫度系數(shù)（）： 式中，R1為溫度為t1時的電阻值，R2為溫度為t2時的電阻值。 金屬膜、合成膜電阻，具有較小的正溫度系數(shù)，碳膜電阻具有負(fù)溫度系數(shù)。5、非線性 流過電阻的電流與加在兩端的電壓不成比例變化時，稱非線性電阻。一般金屬型電阻線性度很好，非金屬型電阻線性度差。6、噪聲、噪聲 噪聲為產(chǎn)生于電阻器中的一種不規(guī)則電壓。它包括熱噪聲和電流噪聲兩種。任何電阻器都有熱噪聲，降低電阻器的工作溫度，可以減少熱噪聲；電流噪聲與電阻器內(nèi)的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)，合金型無電流噪聲，薄膜型較小，合成型最大。7、極限電壓、

8、極限電壓 電阻器兩端電壓增加到一定時，會發(fā)生燒毀現(xiàn)象，使電阻器損壞，根據(jù)電阻器的額定功率可計算電阻器的額定電壓，當(dāng)所加電壓升到一定值不允許再增加時的電壓，稱極限電壓。它受電阻器尺寸及結(jié)構(gòu)的限制。電阻器的標(biāo)志內(nèi)容及方法電阻器的標(biāo)志內(nèi)容及方法 文字符號直標(biāo)法：文字符號直標(biāo)法：用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號兩者有規(guī)律的組合來表示標(biāo)稱阻值，額定功率、允許誤差等級等。符號前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值，后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值，其文字符號所表示的單位如表1-4所示。例如：例如：1R5表示1.5， 2K7表示2.7k。表 1-4電阻器件的產(chǎn)品型號命名方法電阻器件的產(chǎn)品型號命名方法 主 稱導(dǎo)體材料

9、分 類符號定義符號定義符號定義符號定義R電阻器T碳膜C超小型1.2普通W電位器H合成膜X小型3超高頻J金屬膜L測量4.5高阻Y金屬氧化膜J精密7精密S有機實芯G高功率8高壓N無機實芯T可調(diào)10臥式I玻璃釉膜11立式X線繞12無感式T100.253K31R偏差 標(biāo)準(zhǔn)阻值額定功率 分類 導(dǎo)體材料 主稱1-5 1-5 電阻器材料符號表示意義電阻器材料符號表示意義 第一部分.此部分由三個分類組成：用字母表示產(chǎn)品的主 稱、導(dǎo)體材料、分類，個別分類也有用數(shù)碼表示的（如表1-5所示）。 第二部分.用數(shù)字表示額定功率的大小，單位為瓦特（W）。第三部分.按E系列用數(shù)字和符號相結(jié)合表示標(biāo)稱的大小，（）。第四部分.

10、用百分符號、羅馬數(shù)字、文字符號表示偏差的大?。ㄈ绫?。1-2所示）例如：例如：RT10-0.25-33-I 臥式碳膜電阻器 0.25W 3.3K5%. RJ7-2-10 K F 精密金屬膜電阻器 2 W 10 K1%. RX-10-10020% 線繞電阻器 10 W 10020% 標(biāo)稱電阻標(biāo)稱電阻 阻值、單位阻值、單位：、k（千歐）、（兆歐）、G（吉歐）、T（太歐）。遇有小數(shù)時，常以、K、M取代小數(shù)點， 如如: 0.1標(biāo)為1； 3.6標(biāo)為36； 3.3K標(biāo)為3K3； 2.7M標(biāo)為2M7。 精度精度 普通電阻器精度分為5%、10%、20%三種，在電阻標(biāo)稱值后，標(biāo)明（J）（K）（M）符號。精密電阻器

11、的精度等級，可用不同符號標(biāo)明。見下表1-6表1-6 精密電阻器的精度等級 功率功率 通常2W以下的電阻器不標(biāo)，通過外形尺寸即可判定，2W以上功率的電阻器用數(shù)字標(biāo)出。 材料材料 2W以下的小功率電阻器，電阻器材料通常也不標(biāo)出。對于普通碳膜和金屬膜電阻器，通過外表顏色可以判定。通常碳膜電阻器涂色或棕色，金屬膜電阻器涂紅色或棕色。2W以上功率的電阻器大部分在電阻體上以符號標(biāo)出，符號含義如表1-7表表1-7 電阻材料及代碼符號電阻材料及代碼符號 例如：例如： RJ71 0.125 5k1 II 允許誤差10% 標(biāo)稱阻值(5.1k) 額定功率1/8W 型號 由標(biāo)號可知，它是精密金屬膜電阻器，額定功率為1

12、/8W，標(biāo)稱阻值為5.1k，允許誤差為10%。 RJ71-0.125-5K1- (2(2） 色標(biāo)法：色標(biāo)法：色標(biāo)法是將電阻器的類別及主要技術(shù)參數(shù)的數(shù)值用顏色（色環(huán)或色點）標(biāo)注在它的外表面上。色標(biāo)電阻（色環(huán)電阻）器可分為三環(huán)、四環(huán)、五環(huán)三種標(biāo)法。其含義如圖一、圖二、圖三所示。標(biāo)稱值第二位有效數(shù)字 標(biāo)稱值第一位有效數(shù)字 標(biāo)稱值有效數(shù)字后0的個數(shù) 允許誤差 標(biāo)稱值第一位有效數(shù)字 標(biāo)稱值第二位有效數(shù)字 標(biāo)稱值有效數(shù)字后0的個數(shù) 允許誤差 標(biāo)稱值第三位有效數(shù)字 （圖二 ）（圖一） 標(biāo)稱值第一位有效數(shù)字 標(biāo)稱值第二位有效數(shù)字 標(biāo)稱值有效數(shù)字后0的個數(shù) 允許誤差 （圖三） （圖四）二、半導(dǎo)體元件識別檢測二、

13、半導(dǎo)體元件識別檢測 共價健共價健價電子價電子SiSiSiSiSiSiSiSi這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)?？昭昭ㄗ杂呻娮幼杂呻娮覵iSiSiSi又產(chǎn)生一又產(chǎn)生一個新空個新空穴穴多多余余電電子子在常溫下即可變在常溫下即可變?yōu)樽杂呻娮訛樽杂呻娮邮ヒ粋€失去一個電子變?yōu)殡娮幼優(yōu)檎x子正離子SiSiSiSiP+SiSiSiSiB硼原子硼原子空空穴穴擴散形成空間電荷區(qū)，且擴散形成空間電荷區(qū)，且使使空間電荷區(qū)變寬?？臻g電荷區(qū)變寬。多多子擴子擴散運動散運動內(nèi)電場內(nèi)電場少少子漂子漂移運動移運動載流子濃載流子濃度差度差+多多子擴子擴散運動散運動內(nèi)電場內(nèi)電場少子的漂移運動少子的漂移運動空間電荷空間

14、電荷區(qū)也區(qū)也稱稱 PN PN 結(jié)結(jié)+PN 結(jié)變窄結(jié)變窄 P接正、接正、N接負(fù)接負(fù) 外電場外電場IF+P PN N內(nèi)電內(nèi)電場場PN 結(jié)消失結(jié)消失外電場外電場IF動畫動畫+P PN N內(nèi)電內(nèi)電場場由于少子數(shù)由于少子數(shù)量很少，形量很少，形成很小的反成很小的反向電流。向電流。IR+| |V反反| | = =V(BR)時，時， IR急劇急劇 ， PNPN結(jié)反向擊穿。結(jié)反向擊穿。 雪崩擊穿雪崩擊穿 齊納擊穿齊納擊穿 PNPN結(jié)摻雜濃度較低結(jié)摻雜濃度較低 ( (lo o較寬較寬) )發(fā)生條件發(fā)生條件外加反向電壓較大外加反向電壓較大( (6V) ) 形成原因形成原因: : 碰撞電離碰撞電離。V(BR)ID(m

15、A)V(V)形成原因形成原因: : 場致激發(fā)。場致激發(fā)。 發(fā)生條件發(fā)生條件PNPN結(jié)摻雜濃度較高結(jié)摻雜濃度較高 ( (lo o較窄較窄) )外加反向電壓較小外加反向電壓較小( (6V) ) 反向擊反向擊穿電壓穿電壓一、二極管一、二極管二極管實物圖：二極管實物圖：穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管晶體二極管晶體二極管按照所用的半導(dǎo)體材料：可分為鍺二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。根據(jù)其不同用途：可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管、硅功率開關(guān)二極管、旋轉(zhuǎn)二極管等。 二極管的分類按結(jié)構(gòu)分可分為:(1)點接觸型二極管點接觸型二極管;(2

16、)面接觸面接觸型型(面結(jié)型面結(jié)型)二極管二極管;(3)平面型二極管平面型二極管金屬觸絲金屬觸絲陽極引線陽極引線N N型型鍺片鍺片陰極引線陰極引線外殼外殼鋁合金小球鋁合金小球N N型型硅硅陽極引線陽極引線PNPN結(jié)結(jié)金銻合金金銻合金底座底座陰極引線陰極引線陰極引線陰極引線陽極引線陽極引線二氧化硅保護層二氧化硅保護層P P型型硅硅N N型型硅硅陰極陰極陽極陽極D DPN+-陽極陽極陰極陰極二極管的一般符號二極管的一般符號 二極管的符號二極管的符號發(fā)光二極管發(fā)光二極管 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管 光敏二極管光敏二極管 變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管 隧道二極管隧道二極管 溫度效應(yīng)溫度效應(yīng)二極管二極管 t 雙向擊穿二

17、極管雙向擊穿二極管 磁敏二極管磁敏二極管 體效應(yīng)二極管體效應(yīng)二極管 雙向二極管雙向二極管 交流開關(guān)二極管交流開關(guān)二極管國產(chǎn)國產(chǎn)半導(dǎo)體器件的命名方式半導(dǎo)體器件的命名方式第一部分第一部分?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字 字母字母 字母字母(漢拼漢拼) 數(shù)字?jǐn)?shù)字 字母字母(漢拼漢拼) 電極數(shù)電極數(shù) 材料和極性材料和極性 器件類型器件類型 序號序號 規(guī)格號規(guī)格號2 二極管二極管3 三極管三極管第二部分第二部分第三部分第三部分A 鍺材料鍺材料 N 型型B 鍺材料鍺材料 P 型型C 硅材料硅材料 N 型型D 硅材料硅材料 P 型型A 鍺材料鍺材料 PNPB 鍺材料鍺材料 NPNC 硅材料硅材料 PNPD 硅材料硅材料 NPNP

18、普通管普通管W 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管Z 整流管整流管K 開關(guān)管開關(guān)管U 光電管光電管X 低頻小功率管低頻小功率管G 高頻小功率管高頻小功率管D 低頻大功率管低頻大功率管A 高頻大功率管高頻大功率管第四部分第四部分第五部分第五部分例：例： 2CP 2AP 2CZ 2CW 普通硅二極管普通硅二極管 普通鍺二極管普通鍺二極管 硅硅整流二極管整流二極管 硅硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管 命名方式命名方式美國半導(dǎo)體器件的命名方式美國半導(dǎo)體器件的命名方式第一部分第一部分字母字母 數(shù)字?jǐn)?shù)字 字母字母 數(shù)字?jǐn)?shù)字 字母字母 用途用途 材料和極性材料和極性 美國電子工業(yè)協(xié)會注冊美國電子工業(yè)協(xié)會注冊 序號序號 器件檔別器件檔別第二

19、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分1 二極管二極管2 三極管三極管JAN-軍級JANTX-特軍級JANTXV-超特軍級JANS-宇航級（無）-非軍用品3 三個三個PN結(jié)器件結(jié)器件N 該器件已在該器件已在美國電子工業(yè)協(xié)美國電子工業(yè)協(xié)會注冊登記會注冊登記該器件在該器件在美國電子美國電子工業(yè)協(xié)會工業(yè)協(xié)會注冊登記注冊登記順序號順序號同一型號同一型號器件的不器件的不同檔別同檔別例：1N4001反向擊穿反向擊穿電壓電壓U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+1. 極性判別極性判別觸絲觸絲半導(dǎo)體片半導(dǎo)體片2. 二極管的檢測 紅表筆紅表筆是是( (表內(nèi)電源表內(nèi)電源) )正極，正極，

20、黑表筆黑表筆是是( (表內(nèi)電源表內(nèi)電源) )負(fù)極。負(fù)極。數(shù)字式萬用表檢測數(shù)字式萬用表檢測在在 擋進(jìn)行測量，當(dāng)擋進(jìn)行測量，當(dāng) PN 結(jié)完結(jié)完好且正好且正偏偏時，顯示值為時，顯示值為PN 結(jié)兩端結(jié)兩端的正向壓降的正向壓降 ( (V) )。反偏時，顯示反偏時，顯示 。半導(dǎo)體半導(dǎo)體- -二極管二極管普通二極管普通二極管整流功能 1）半波整流 2）全波整流半導(dǎo)體半導(dǎo)體- -二極管二極管普通二極管普通二極管 應(yīng)用實例 交流發(fā)電機整流器齊納二極管齊納二極管穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管_+1 1）半導(dǎo)體）半導(dǎo)體- -二極管二極管齊納二極管 齊納二極管可有許多用途，其中一個最重要的用途就是用于發(fā)電機穩(wěn)壓器 光電二極管光

21、電二極管半導(dǎo)體發(fā)光二極管半導(dǎo)體發(fā)光二極管 和普通二極管一樣，發(fā)光二極管是P-N結(jié)二極管； 發(fā)光二極管正向?qū)〞r能夠發(fā)光； 特性 1）發(fā)熱小，壽命長 ； 2）低功率消耗發(fā)出亮光 ； 3）較低電壓便可工作，反應(yīng)速度快 發(fā)光二極管電路必須串接限流電阻發(fā)光二極管電路必須串接限流電阻汽車高位剎車燈汽車高位剎車燈 汽車空調(diào)開關(guān)顯示汽車空調(diào)開關(guān)顯示1 1）半導(dǎo)體）半導(dǎo)體- -二極管二極管光敏二極管 光敏二極管是P-N結(jié)二極管。這個P-N二極管是由半導(dǎo)體和透鏡組成。 如果在有光線照射的光敏二極管加上反向電壓，則反向電流就會通過。 反向電流強度的變化和照在光敏二極管的光線多少成比例。 光敏二極管 光敏二極管用于

22、空調(diào)系統(tǒng)日照強度傳感器等 。日照傳感器日照傳感器 1 1濾波器濾波器 2 2光電二極管光電二極管 3 3等效電路等效電路 將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動的直流電壓。將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動的直流電壓。 半波半波、全波、全波、橋式、倍、橋式、倍壓壓整流和整流和三相整流等。三相整流等。正正向?qū)娮铻榱悖驅(qū)娮铻榱?，反向截止電阻反向截止電阻為無窮大。為無窮大。利用二極管的單向?qū)щ娦岳枚O管的單向?qū)щ娦?t uDOu 負(fù)半周，負(fù)半周，Va Vb動畫動畫u tOuoOt U2U2U2 整流電路整流電路uo+DRLaTrubio+Uo=0二極管二極管D D截止。截止。整流電路整流電路RLu1234ab+ aRL

23、u1234b+ RLu1234ab+ uD2uD4uouD t t動畫動畫ut U2U2U2 整流電路整流電路RLu1234ab+ iouo+ uD1uD3uo tuD t動畫動畫ut U2U2U2 紅為紅為正正半周半周藍(lán)為藍(lán)為負(fù)負(fù)半周半周uD2uD4整流電路整流電路RLu1234ab+ iouo+ 二、三極管二、三極管三極管實物圖：三極管實物圖：三極管實物圖什么是三極管 構(gòu)成兩個PN結(jié)的三個半導(dǎo)體區(qū)域，引出三個電極，封上外殼而組成的半導(dǎo)體器件。85三極管的結(jié)構(gòu)三極管的結(jié)構(gòu) 三極管又叫半導(dǎo)體三極管或晶體三極管，三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個背靠背的的PN結(jié)，引出三個電極封裝而成，三極管按照

24、它的結(jié)構(gòu)我們分為PNP型和NPN型。看圖 86三極管的三個電極三極管的三個電極 三極管的三個極是我們在維修工作中需關(guān)注的檢測點， 我們可以簡單的把三極管的B（基極）和C（集電極）看成一個PN型的二極管，將B(基極)和E(發(fā)射極)看成另外一個PN型二極管，87 下圖是NPN型三極管的圖形符號，三極管的三個電極分別用基極B 集電極C 發(fā)射極E來 表示，其中箭頭方向表示發(fā)射極的電流的實際流向。 88 下圖是 PNP型三極管的 圖形符號，它的箭頭方向和 NPN型的相反，但意義一樣。在我們的電路圖中，三極管的表示字母也 不 相同，有Q的 也 有V的來 表示注意：發(fā)射區(qū)與集電區(qū)顯然是同一半導(dǎo)體，但不能互換

25、。原因是發(fā)射區(qū)摻雜濃度較高，主要任務(wù)是發(fā)射載流子；而集電區(qū)濃度較低，主要任務(wù)是接受載流子。（但它比基區(qū)濃度高。）結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：是一個具有兩個背靠背的PN結(jié)、三個電極的半導(dǎo)體器件 。 集電結(jié)集電結(jié)集電區(qū)的尺寸比集電區(qū)的尺寸比發(fā)射區(qū)大，集電結(jié)比發(fā)射區(qū)大，集電結(jié)比發(fā)射結(jié)厚。發(fā)射結(jié)厚。基區(qū)摻雜濃度低基區(qū)摻雜濃度低而且很薄，幾個微米而且很薄，幾個微米幾十個微米幾十個微米，使發(fā)使發(fā)射區(qū)發(fā)射的載流子很射區(qū)發(fā)射的載流子很容易穿過基區(qū)到達(dá)集容易穿過基區(qū)到達(dá)集電區(qū)（發(fā)射區(qū)比基區(qū)電區(qū)（發(fā)射區(qū)比基區(qū)濃度高幾百幾千倍）濃度高幾百幾千倍）任務(wù)是任務(wù)是傳送和控制載傳送和控制載流子流子 ,同時復(fù)合部分同時復(fù)合部分電子電

26、子,控制傳送比例?？刂苽魉捅壤＜娊Y(jié)集電結(jié)另一種型號的三極管為：PNP型如圖所示。符號為： BCE箭頭表示電流流向NPN型管子大多由硅材料制成 ，PNP型管子通常用鍺材料制成。 集電結(jié)發(fā)射結(jié)三極管分類三極管分類：按材料分：按材料分： 硅管、鍺管硅管、鍺管按功率分：按功率分： 小功率管小功率管 1 W中功率管中功率管 0.5 1 W二、電流放大原理二、電流放大原理1. 三極管放大的條件三極管放大的條件內(nèi)部內(nèi)部條件條件發(fā)射區(qū)摻雜濃度高發(fā)射區(qū)摻雜濃度高基區(qū)薄且摻雜濃度低基區(qū)薄且摻雜濃度低集電結(jié)面積大集電結(jié)面積大外部外部條件條件發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏2. 滿足放大條件的三種電路滿足

27、放大條件的三種電路 2.1.2 2.1.2三極管的工作原理三極管的工作原理 一、三極管的電流放大作用一、三極管的電流放大作用 1.三極管放大的條件 三極管實現(xiàn)電流放大的外部偏置條件：發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏正偏，集電結(jié)反偏，此時，各電極電位之間的關(guān)系是： NPN型型 UCUBUE PNP型型 UCUBUE 如圖2.2所示。 圖2.2 三極管放大的外部偏置條件 2.電流分配關(guān)系 圖2.3是NPN管放大實驗電路。圖2.3 放大實驗電路電路中的三極管的偏置滿足發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 調(diào)節(jié)Rb，改變IB的大小，得出相應(yīng)的IC和IE的數(shù)據(jù)，如表2.1所示。表2.1 電流放大實驗數(shù)據(jù) IB(mA)

28、-0.004 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05IC(mA) 0.004 0.01 1.09 2.08 3.07 4.06 5.05 IE(mA) 0 0.01 1.10 2.10 3.10 4.10 5.10由表可得：三極管各電極電流分配關(guān)系是： I IE = I IB + I IC由于基極電流很小，因而I IEI IC。1) ) 發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入多子發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入多子電子電子， 形成發(fā)射極電流形成發(fā)射極電流 IE。I CN多數(shù)向多數(shù)向 BC 結(jié)方向擴散形成結(jié)方向擴散形成 ICN。IE少數(shù)與空穴復(fù)合，形成少數(shù)與空穴復(fù)合，形成 IBN 。I BN基區(qū)空基區(qū)空穴來源穴來源基極

29、電源提供基極電源提供( (IB) )集電區(qū)少子漂移集電區(qū)少子漂移( (ICBO) )I CBOIBIBN IB + ICBO即：即：IB = IBN ICBO 2) )電子到達(dá)基區(qū)后電子到達(dá)基區(qū)后( (基區(qū)空穴運動因濃度低而忽略基區(qū)空穴運動因濃度低而忽略) )I CNIEI BNI CBOIB 3) )集電結(jié)反偏，使集電極電位高于基極電位，于是在集電結(jié)上有一個較強的電場，把由發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的自由電子大部分拉到集電區(qū)，形成集電極電流集電極電流 ICICI C = ICN + ICBO 101 3.放大作用的實質(zhì) 由上述實驗結(jié)果可知，當(dāng)IB有一微小變化時，能引起IC較大的變化，這種現(xiàn)象稱為三極管

30、的電流放大作用。 電流放大作用的實質(zhì)是通過改變基極電流放大作用的實質(zhì)是通過改變基極電流電流I IB的大小，達(dá)到控制的大小，達(dá)到控制I IC的目的的目的，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。 103 在進(jìn)行電路檢測時，我們檢測提到飽和導(dǎo)通，截止和放大。這是三極管的三種工作狀態(tài)截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài) 當(dāng)三極管的基極與發(fā)射極之間的電壓低于起始電壓時，三極管無工作電流，這個時候，三極管失去放大作用，呈高阻狀態(tài)，集電極與發(fā)射極之間的電壓相當(dāng)于工作電壓，集電極與發(fā)射極之間的電阻很大，相當(dāng)于開關(guān)斷開狀態(tài)，這時稱三極管截止。 當(dāng)三極管的工作電流為零或很小時，即Ib=0時，IC和Ie也為零或很

31、小，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。 三極管的三種狀態(tài)飽和狀態(tài)飽和狀態(tài) 三極管基極與發(fā)射極之間的電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于起始電壓，三極管中集電極電流很大，這時，三極管失去放大作用，呈低阻狀態(tài)，集電極與發(fā)射極之間的電壓很小，集電極與發(fā)射極之間的電阻也很小，相當(dāng)于開關(guān)閉合，這時，我們稱三極管飽和導(dǎo)通。 放大狀態(tài)放大狀態(tài) 當(dāng) NPN型三極管的VC大于Vb大于Ve或PNP型三極管的Ve大于Vb大于VC ，并且三極管的基極與發(fā)射極之間的電壓差的絕對值接近三極管的起始電壓時，三極管的集電極電流受控于基極電流，這時稱三極管處于放大狀態(tài)。簡化表方便記憶107三極管的開關(guān)電路三極管的開關(guān)電路 三極管在電路中通常起到放大和開關(guān)的作用，放

32、大剛剛說完，下面來說說開關(guān)，開關(guān)電路中的三極管工作在飽和導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)下。 在手機電路中，除了利用三極管的放大作用，還利用其做開關(guān)電路。 三極管開關(guān)電路在手機電路中通常用做某個單元電路或電源電子開關(guān)。108 前面我們已經(jīng)對三極管的飽和導(dǎo)通和截止做了簡單的描述，以NPN三極管來說，當(dāng)三極管的基極有一個高電平時（遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于三極管起始電壓的電壓）則三極管飽和導(dǎo)通，這時，三極管集電極與發(fā)射極之間的電阻很小，發(fā)射極電壓基本等于集電極電壓，相開關(guān)閉合一樣， 當(dāng)三極管的基極有一個低電平時（遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于三極管起始電壓的電壓）三極管截止，這時三極管集電極與發(fā)射極之間的電阻很大，集電極電壓近似等于電源電壓，發(fā)射極電壓近

33、似等于0，就像開關(guān)斷開一樣，在三極管電路中，一些電源的電子開關(guān)電路基本如圖110 對上面的開關(guān)電路我們 可以這樣來描述，當(dāng)一個搞電平控制信號到達(dá)三極管V1或V3的基極時，三極管V1或V3飽和導(dǎo)通，他們的集電極電位下降，使V2或V4的基極電位下降，導(dǎo)致V2或V4飽和導(dǎo)通，電源經(jīng)V2或V4的發(fā)射極，集電極輸出到相應(yīng)的電路。典型晶體管放大電路典型晶體管放大電路 汽車控制單元信號放大電路汽車控制單元信號放大電路典型晶體管開關(guān)電路典型晶體管開關(guān)電路汽車晶體管點火系統(tǒng)汽車晶體管點火系統(tǒng)發(fā)動機電控噴油器控制電路發(fā)動機電控噴油器控制電路由發(fā)動機電腦中的由發(fā)動機電腦中的大功率晶體管的開大功率晶體管的開關(guān)特性，決定噴油關(guān)特性，決定噴油器回路的通斷，以器回路的通斷，以實現(xiàn)對噴油量的控實現(xiàn)對噴油量的控制。制。晶體管開關(guān)電路晶體管開關(guān)電路汽車車速信號的轉(zhuǎn)換汽車車速信號的轉(zhuǎn)換由車速傳感器檢測由車速傳感器檢測到的模擬信號經(jīng)控到的模擬信號經(jīng)控制單元內(nèi)晶體管開制單元內(nèi)晶體管開關(guān)作用成數(shù)字信號關(guān)作用成數(shù)字信號輸出供給儀表及其輸出供給儀表及其它控制單元。它控制單元。 以下光敏元件應(yīng)用到發(fā)動機曲軸位置傳