電路基礎(chǔ)302課件

繼電器：小電流控制大電流

1、符號(hào)：RL、RY、K、KR繼電器是以小電流控制大電流的開(kāi)關(guān)，線圈通電銜鐵吸合，切換觸點(diǎn)，以控制負(fù)載的通和斷。2、參數(shù)：a、線圈工作電壓：DC3V、DC6V、DC9V、DC12V、DC24V、DC48V、(220VAC)b、觸點(diǎn)負(fù)載電流：5A、10A、20A….(AC220V)3、測(cè)量與代換：加電時(shí)測(cè)量常開(kāi)觸點(diǎn)應(yīng)當(dāng)通，常閉觸點(diǎn)應(yīng)當(dāng)斷；斷電時(shí)測(cè)量常開(kāi)觸點(diǎn)應(yīng)當(dāng)斷，常閉觸點(diǎn)應(yīng)當(dāng)通；

3、測(cè)量、判斷與代換：

①用“Ω”檔測(cè)線圈，通常為幾十歐到十幾千歐的電阻

②線圈加電以后測(cè)觸點(diǎn)的吸合情況，常見(jiàn)故障為觸點(diǎn)粘連或者燒蝕不通。

代換原則：同型號(hào)代換或用線圈電壓一致，

觸點(diǎn)電流相等或稍大一點(diǎn)的代換；

3、晶振的測(cè)量：①用示波器或頻率計(jì)測(cè)在線工作時(shí)的波形或頻率；②用萬(wàn)用表二極管檔測(cè)晶振兩端（腳），如果顯示“1”為正常，如有讀數(shù)值則損壞；（在主板上測(cè)應(yīng)顯示1000以上的數(shù)值）③對(duì)地打阻值，二極管檔，紅表筆接地，黑表筆分別接晶振的兩個(gè)腳，數(shù)值在300-800之間為正常，而且兩級(jí)數(shù)據(jù)應(yīng)相等；④電壓測(cè)量法：加電，用萬(wàn)用表直流20V電壓檔，黑表筆接地，紅表筆分別接晶振的兩腳，兩腳對(duì)地電壓不一樣為正常。筆記本電腦主板上四個(gè)腳的晶振有兩種情況：

一種諧振電容在外面，

一種諧振電容在里面。（見(jiàn)下面的圖）電聲元件：

1、揚(yáng)聲器、耳機(jī)

2、蜂嗚器，訊響器

3、話筒、麥克風(fēng)；

2.1半導(dǎo)體二極管2.1.1半導(dǎo)體基本知識(shí)一、什么是半導(dǎo)體？導(dǎo)體(金屬原子的外層電子受原子核的束縛力很小，自由電子成為導(dǎo)電的“載流子”)絕緣體可運(yùn)動(dòng)的帶電粒子p39半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，如硅(Si),鍺(Ge)。硅和鍺的原子結(jié)構(gòu)模型(a)硅原子(b)鍺原子簡(jiǎn)化模型硅和鍺都是四價(jià)元素,原子的最外層軌道上有四個(gè)價(jià)電子。1.本征半導(dǎo)體（純凈的半導(dǎo)體晶體）硅和鍺的晶體結(jié)構(gòu)（ａ）點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)（ｂ）共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)：每個(gè)原子周?chē)兴膫€(gè)相鄰的原子，原子之間通過(guò)共價(jià)鍵緊密結(jié)合在一起。原子最外層的價(jià)電子不僅圍繞…兩個(gè)相鄰原子共用一對(duì)電子空穴運(yùn)動(dòng)有了空穴，鄰近共價(jià)鍵中的價(jià)電子很容易過(guò)來(lái)填補(bǔ)這個(gè)空穴，這樣空穴便轉(zhuǎn)移到鄰近共價(jià)鍵中。新的空穴又會(huì)被鄰近的價(jià)電子填補(bǔ)。帶負(fù)電荷的價(jià)電子依次填補(bǔ)空穴的運(yùn)動(dòng)，從效果上看，相當(dāng)于帶正電荷的空穴作相反方向的運(yùn)動(dòng)。（與自由電子的運(yùn)動(dòng)不同）結(jié)論：本征半導(dǎo)體中有兩種載流子：①帶負(fù)電荷的自由電子②帶正電荷的空穴熱激發(fā)產(chǎn)生的自由電子和空穴是成對(duì)出現(xiàn)的，電子和空穴又可能重新結(jié)合而成對(duì)消失，稱(chēng)為“復(fù)合”。在一定溫度下自由電子和空穴維持一定的濃度。N型和P型半導(dǎo)體(1)N型半導(dǎo)體在硅晶體中摻入五價(jià)元素磷,磷原子的五個(gè)價(jià)電子有四個(gè)…多出的一個(gè)電子不受共價(jià)鍵的束縛,室溫下很容易成為自由電子。磷原子失去一個(gè)電子成為正離子（在晶體中不能移動(dòng)）每個(gè)磷原子都提供一個(gè)自由電子，自由電子數(shù)目大大增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)空穴數(shù)。這種半導(dǎo)體主要依靠電子導(dǎo)電，稱(chēng)為電子型或N型半導(dǎo)體。(2)P型半導(dǎo)體在硅晶體中摻入三價(jià)元素硼,硼原子與相鄰的四個(gè)硅原子…由于缺少一個(gè)價(jià)電子而產(chǎn)生一個(gè)空位，這個(gè)空位很容易被鄰近共價(jià)鍵中的價(jià)電子填補(bǔ)。硼原子得到一個(gè)電子成為負(fù)離子（在晶體中不能移動(dòng)），失去價(jià)電子的共價(jià)鍵中出現(xiàn)一個(gè)空穴，每個(gè)硼原子都產(chǎn)生一個(gè)空穴，空穴數(shù)目大大增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)自由電子數(shù)。這種半導(dǎo)體主要依靠空穴導(dǎo)電，稱(chēng)為空穴型或P型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體的特點(diǎn)：空穴自由電子多數(shù)載流子（簡(jiǎn)稱(chēng)多子）少數(shù)載流子（簡(jiǎn)稱(chēng)少子）摻入的雜質(zhì)元素的濃度越高，多數(shù)載流子的數(shù)量越多。少數(shù)載流子是熱激發(fā)而產(chǎn)生的，其數(shù)量的多少?zèng)Q定于溫度。3.PN結(jié)的形成預(yù)備知識(shí):半導(dǎo)體中載流子有擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)方式。載流子在電場(chǎng)作用下的定向運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為漂移運(yùn)動(dòng).在半導(dǎo)體中，如果載流子濃度分布不均勻，因?yàn)闈舛炔睿d流子將會(huì)從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。將一塊半導(dǎo)體的一側(cè)摻雜成P型半導(dǎo)體，另一側(cè)摻雜成N型半導(dǎo)體，在兩種半導(dǎo)體的交界面處將形成一個(gè)特殊的薄層PN結(jié)Ｐ40②內(nèi)電場(chǎng)EIN阻止多子擴(kuò)散，促使少子漂移多子擴(kuò)散空間電荷區(qū)加寬內(nèi)電場(chǎng)EIN增強(qiáng)少子漂移促使阻止EINEIN空間電荷區(qū)變窄內(nèi)電場(chǎng)EIN削弱擴(kuò)散與漂移達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡形成一定寬度的PN結(jié)小結(jié)：PN結(jié)中同時(shí)存在多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和少子的漂移運(yùn)動(dòng)，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的擴(kuò)散電流和漂移運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的漂移互相抵消，PN結(jié)中總的電流為零。Ｐ414.PN結(jié)的單向?qū)щ娦寓偻饧诱螂妷海ㄒ步姓蚱茫┩饧与妶?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(guò)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(chēng)PN結(jié)處于“導(dǎo)通”狀態(tài)。③PN結(jié)伏安特性a.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)b.正向電壓大于“開(kāi)啟電壓UON”后，i隨著u增大迅速上升。Uon≈0.5V(硅)Uon≈0.1V(鍺)P42P42c.外加反向電壓時(shí)，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)，反向電流IR很小。d.反向電壓大于“擊穿電壓U（BR）”時(shí)，反向電流IR急劇增加。2.1.2二極管符號(hào)及主要參數(shù)A陽(yáng)極K陰極二極管主要參數(shù)：1.最大正向電流IF2.反向擊穿電壓U（BR）3.反向電流IR4.最高工作頻率十一、半導(dǎo)體器件：半導(dǎo)體：介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)，硅、硒、鍺、氧化鋅、硫化鎘、砷化鎵…SiO2經(jīng)還原提純，制成單晶硅，(多晶硅)在其中摻入三價(jià)的鋁、銦、五價(jià)的磷、硼等。由于加入的元素不同制成空穴和電子型半導(dǎo)體，即P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦灾瞥啥⑷龢O管、場(chǎng)效應(yīng)管、和集成電路芯片。二極管：a、符號(hào)：b、分類(lèi)：按功能分：1）整流二極管：普通、快恢復(fù)、超快恢復(fù)、肖特基

2）穩(wěn)壓二極管：3）開(kāi)關(guān)二極管：4）發(fā)光二極管：5）光電二極管：按材料分：硅管、鍺管按封裝形式分：玻璃封裝、塑料封裝c、特性與作用：1、特性：①單向?qū)щ娦裕弘娏髦荒軓恼龢O流向負(fù)極而不能從負(fù)極流向正極；②正向?qū)〞r(shí)有壓降，普通硅管為0.6-0.7V；普通鍺管為0.2-0.3V發(fā)光二極管的壓降1-5V③反向電壓大于定值時(shí)會(huì)擊穿；如1N40011A50V1N40071A100V⑵作用：

①整流：把交流電變成直流電；

②限幅：限制電壓幅度；③穩(wěn)壓：

穩(wěn)壓二極管反向連接在電路中，

工作在特殊的軟擊穿狀態(tài)，使兩端電壓保持穩(wěn)定。

一旦電壓超過(guò)其穩(wěn)壓值,穩(wěn)壓二極管就會(huì)軟擊穿反向?qū)?，將高出的電壓?duì)地短路掉；

當(dāng)電壓低于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值時(shí)，穩(wěn)壓二極管是截止的。

注意：如果所加的反向電壓過(guò)大，超過(guò)了穩(wěn)壓二極管的允許值，就會(huì)擊穿短路、也可能燒斷或者穩(wěn)壓電壓值改變。

穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用舉例:

④LED：光源、指示、顯示、傳遞信號(hào)；

⑤光電二極管：光傳感器、光電控制；

⑥鉗位：

d、型號(hào)與參數(shù)：

1）型號(hào)命名規(guī)則：

中國(guó)：2A鍺Z整流xx

B鍺P普通序號(hào)

C硅W穩(wěn)壓

D硅

美國(guó)：1N4148

1個(gè)PN結(jié)的二極管美國(guó)注冊(cè)序號(hào)

例：1N40011N40071N5408

日本：1SS14

1個(gè)PN結(jié)的二極管日本注冊(cè)肖特基序號(hào)

MOSPEC公司：S20C40C

肖特基20A雙二極管40V共陰極

F：快恢復(fù)、超快恢復(fù)

例：F10C20S16C20

2)參數(shù)：①極限參數(shù)：最大正向電流：IF，IFmax最高反向耐壓：Urm,Vrrm如1N40011A50V1N40071A100V②反向恢復(fù)時(shí)間：trr:Trr越小越好，trr小，相當(dāng)于頻率高，速度快，高頻電路（整流）必須注意：Trr從大到小為：普通二極管→開(kāi)關(guān)二極管→快恢復(fù)二極管→超快恢復(fù)二極管→肖特基二極管；肖特基二極管的特點(diǎn)：電流大、耐壓低，速度最快；快恢復(fù)二極管的特點(diǎn)：