2023學(xué)年完整公開課版電子學(xué)

第七章常用電子元器件及應(yīng)用電路§7－1二極管§7－2三極管§7－3集成運算放大器§7－4直流穩(wěn)壓電源§7－5晶閘管§7－6數(shù)字集成電路§7－7555時基電路§7－1二極管一、二極管的單向?qū)щ娦远⒍O管的主要參數(shù)及類型三、二極管應(yīng)用舉例一、二極管的單向?qū)щ娦远O管的外形二極管的圖形符號二極管加正向電壓二極管加反向電壓

單向?qū)щ娦浴O管加正向電壓（正偏）時導(dǎo)通，加反向電壓（反偏）時截止。

硅管的正向壓降約為0.7V，鍺管約為0.3V。二極管反向截止時，仍有很小的反向電流。在一定范圍內(nèi)，即使反向電壓增大，反向電流基本保持不變，所以又稱為反向飽和電流。當(dāng)反向電壓增加到某一數(shù)值時，反向電流急劇增大，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿，這時的電壓稱為反向擊穿電壓。二、二極管的主要參數(shù)及類型1．主要參數(shù)

最大整流電流IFM——二極管允許通過的最大正向工作電流平均值。最高反向工作電壓URM——二極管允許承受的最高反向電壓。一般規(guī)定最高反向工作電壓為反向擊穿電壓的一半或三分之一。2．分類按用途不同：按制作材料不同：

硅二極管鍺二極管

普通二極管整流二極管開關(guān)二極管穩(wěn)壓二極管

熱敏二極管發(fā)光二極管光敏二極管變?nèi)荻O管萬用表檢測二極管三、二極管應(yīng)用舉例

整流——利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娮儞Q為直流電。半波整流電路1．整流電路單相橋式整流電路

整流橋——將幾個整流元件按某種整流方式通過一定工藝做成一體。2．續(xù)流二極管V1導(dǎo)通時，V2處于反向截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)V1截止線圈KA失電時，在線圈兩端感應(yīng)電壓的作用下，V2正向?qū)ǎ咕€圈中存儲的磁場能得以迅速釋放，對電路起到保護(hù)作用。電路分析：§7－2三極管一、三極管的類型二、三極管的電流放大作用三、三極管的三種工作狀態(tài)四、三極管的主要參數(shù)五、三極管應(yīng)用舉例一、三極管的類型三極管的結(jié)構(gòu)與圖形符號NPN型PNP型二、三極管的電流放大作用三極管基本放大電路共射直流電流放大系數(shù)：交流（動態(tài)）電流放大系數(shù)：三、NPN型三極管的三種工作狀態(tài)1．截止

工作條件：發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。特點：IB＝0，UCE≈VCC。集電極近有很小的漏電流ICEO，稱為穿透電流。2．放大

工作條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。特點：IC＝βIB，三極管的管壓降為UCE＝VCC－ICRC。3．飽和

工作條件：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都是正偏。特點：IC＝VCC/RC，UCE≈0。這時不論IB怎樣增大，IC也不再增大。四、三極管的主要參數(shù)1．共射電流放大系數(shù)β2．穿透電流ICEO3．集電極允許最大電流ICM4．反向擊穿電壓U（BR）CEO5．集電極最大允許耗散功率PCM五、三極管應(yīng)用舉例1．無觸電開關(guān)2．振蕩電路

三極管交替工作于飽和與截止兩種狀態(tài)，它的作用相當(dāng)于一個開關(guān)，這在控制電路中有廣泛應(yīng)用。

無需外加輸入信號而能自行輸出信號的電路。振蕩電路通常由放大電路、正反饋電路和選頻電路三部分組成。電感式接近開關(guān)§7－3集成運算放大器一、什么是集成運算放大器二、集成運放的理想特性三、集成運放應(yīng)用舉例一、什么是集成運算放大器

集成運算放大器，簡稱集成運放，相當(dāng)于一個高性能的多級放大器。二、集成運放的理想特性1．開環(huán)電壓放大倍數(shù)趨于無窮大。2．輸入電阻趨于無窮大。3．輸出電阻趨于零。集成運放的電壓傳輸特性三、集成運放應(yīng)用舉例1．基本運算電路（線性應(yīng)用）

反相輸入比例運算器

同相輸入比例運算器由集成運放組成的電壓跟隨器2．電壓比較器（非線性應(yīng)用）UR>0UR<0UR=0過熱保護(hù)原理圖§7－4直流穩(wěn)壓電源

直流穩(wěn)壓電源的作用就是把交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。它主要由整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。1．整流電路Uo＝2.34U2整流電路用于將交流電變?yōu)橹绷麟姟?．濾波電路濾波電路用于把脈動直流電變成平穩(wěn)的直流電。（1）電容濾波（2）電感濾波（3）復(fù)式濾波3．穩(wěn)壓電路采用穩(wěn)壓措施，才能保證負(fù)載兩端的電壓基本不變。（1）穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路（2）集成穩(wěn)壓器

因為有三個出線端，所以又稱為三端穩(wěn)壓器。常用集成穩(wěn)壓器有CW78××負(fù)電壓輸出系列。可調(diào)式三端穩(wěn)壓器基本接法§7－5晶閘管

晶閘管是硅晶體閘流管的簡稱，是一種可控制的硅整流器件，也稱為可控硅（SCR）。

塑封式（小功率）平板式（中功率）螺栓式（中、大功率）晶閘管圖形符號1．晶閘管的工作特性（1）正向阻斷（2）觸發(fā)導(dǎo)通（3）反向阻斷2．晶閘管應(yīng)用舉例（1）單相橋式可控整流電路（2）交流調(diào)壓器（3）逆變與變頻§7－6數(shù)字集成電路一、什么是數(shù)字信號二、門電路三、數(shù)字控制一、什么是數(shù)字信號用測速發(fā)電機測量轉(zhuǎn)速

模擬信號——大小隨電動機的轉(zhuǎn)速而變化，在時間上是連續(xù)的。用數(shù)字轉(zhuǎn)速表測量轉(zhuǎn)速數(shù)字信號二、門電路

數(shù)字電路——處理數(shù)字信號的電路。數(shù)字電路中最基本的單元是門電路。門電路的輸出狀態(tài)是由輸入狀態(tài)決定的，二者之間具有一定的邏輯關(guān)系。

與門或門非門1．與門（AND）

與邏輯關(guān)系——只有當(dāng)決定一件事情的幾個條件完全具備時，這件事情才能發(fā)生，否則不發(fā)生。與邏輯開關(guān)電路與門邏輯符號Y=A·B

與門真值表2．或門（OR）

或邏輯關(guān)系——當(dāng)決定一件事情的幾個條件中，只要有一個條件具備，這件事情就會發(fā)生的邏輯關(guān)系。或邏輯開關(guān)電路或門邏輯符號或門真值表Y=A+B

3．非門（NOT）

非邏輯關(guān)系——事情的結(jié)果與條件總是呈相反狀態(tài)。非邏輯開關(guān)電路非門邏輯符號AY0110非門真值表三、數(shù)字控制

數(shù)字控制——運用數(shù)字信號實現(xiàn)控制功能，簡稱數(shù)控（NC）。數(shù)字控制系統(tǒng)——以數(shù)字控制為主要環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)。1．?dāng)?shù)字控制系統(tǒng)的基本組成

輸入部分——通常由各種傳感器組成，它將采集到的非電量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏康淖兓？刂撇糠帧话阌删哂懈鞣N控制功能的數(shù)字電路（或微處理器）等組成，它的作用是對選入的信號進(jìn)行比較、分析和處理，并發(fā)出指令。輸出部分——一般由電磁繼電器、晶閘管等多種執(zhí)行機構(gòu)組成，它的任務(wù)是執(zhí)行某種操作，實現(xiàn)某種功能。數(shù)字控制系統(tǒng)基本組成2．開環(huán)控制與閉環(huán)控制

開環(huán)控制系統(tǒng)——輸出結(jié)果不會影響控制狀態(tài)。

閉環(huán)控制系統(tǒng)——能對輸出結(jié)果進(jìn)行檢測，并將檢測信號反饋到控制處理部分，從而對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生影響。開環(huán)：電動機利用擋位開關(guān)調(diào)速。閉環(huán)：直流電動機穩(wěn)速控制系統(tǒng)。§7－7555時基電路一、55