《電工電子技術(shù)及應(yīng)用》課件 情境4 直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修12025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修

電工電子技術(shù)及應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修22025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修2任務(wù)4-1半導(dǎo)體器件識(shí)別及測(cè)試任務(wù)4-1-1半導(dǎo)體二極管的識(shí)別及測(cè)試電工電子技術(shù)及應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修32025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修3學(xué)習(xí)內(nèi)容及目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo)1、借助資料，能完成對(duì)二極管的直觀識(shí)別；2、能夠正確使用萬用表對(duì)二極管進(jìn)行檢測(cè)；3、能根據(jù)需要正確選擇合適的二極管。知識(shí)目標(biāo)1、能說出PN結(jié)的的結(jié)構(gòu)及特性；2、能說出二極管的結(jié)構(gòu)、型號(hào)及分類；3、能說出二極管的伏安特性。態(tài)度目標(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生探索知識(shí)的精神；

2、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦的習(xí)慣。任務(wù)4-1-1半導(dǎo)體二極管的識(shí)別及測(cè)試2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修42025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修4導(dǎo)體：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體。絕緣體：有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半導(dǎo)體：另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。一、PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦?.半導(dǎo)體材料（一）PN結(jié)的形成2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修52025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修5半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以它具有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)，例如：當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能力明顯變化。往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使它的導(dǎo)電能力明顯改變。1.摻雜性：2.熱敏性和光敏性：1.半導(dǎo)體材料2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修62025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修6

在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化，其原因是摻雜半導(dǎo)體的某種載流子濃度大大增加。P型半導(dǎo)體：空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱為（空穴半導(dǎo)體）。N型半導(dǎo)體：自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱為（電子半導(dǎo)體）。1.半導(dǎo)體材料2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修72025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修7在硅或鍺晶體中摻入少量的五價(jià)元素磷，晶體中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，磷原子的最外層有五個(gè)價(jià)電子，其中四個(gè)與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵，必定多出一個(gè)電子，這個(gè)電子幾乎不受束縛，很容易被激發(fā)而成為自由電子，這樣磷原子就成了不能移動(dòng)的帶正電的離子。1.半導(dǎo)體材料2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修82025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修8+4+4+5+4多余電子磷原子（雜質(zhì)）N型半導(dǎo)體中的載流子是什么？1.由磷原子提供的電子，濃度與磷原子相同。2.本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。

摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)載流子（多子），空穴稱為少數(shù)載流子（少子）。1.半導(dǎo)體材料2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修92025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修9在硅或鍺晶體中摻入少量三價(jià)元素（如硼），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，硼原子的最外層有三個(gè)價(jià)電子，與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)空穴。這個(gè)空穴可能吸引束縛電子來填補(bǔ)，使得硼原子成為不能移動(dòng)的帶負(fù)電的離子。P型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。+4+4+3+4空穴硼原子1.半導(dǎo)體材料2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修102025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修102.PN結(jié)的形成在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造P

型半導(dǎo)體和N

型半導(dǎo)體，為便于理解，圖中P區(qū)僅畫出空穴（多數(shù)載流子）和得到一個(gè)電子的三價(jià)雜質(zhì)負(fù)離子，N區(qū)僅畫出自由電子（多數(shù)載流子）和失去一個(gè)電子的五價(jià)雜質(zhì)正離子。根據(jù)擴(kuò)散原理，空穴要從濃度高的P區(qū)向N區(qū)擴(kuò)散，自由電子要從濃度高的N區(qū)向P區(qū)擴(kuò)散，并在交界面發(fā)生復(fù)合(耗盡），形成載流子極少的正負(fù)空間電荷區(qū)，也就是PN結(jié)，又叫耗盡層。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修112025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修11(1)加正向電壓（正偏）——電源正極接P區(qū)，負(fù)極接N區(qū)

思考：會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？（二）PN結(jié)的單向?qū)щ娦?025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修12(1)加正向電壓（正偏）——電源正極接P區(qū)，負(fù)極接N區(qū)

思考：為什么？正向電流（二）PN結(jié)的單向?qū)щ娦?025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修13(1)加正向電壓（正偏）——電源正極接P區(qū)，負(fù)極接N區(qū)

外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相反。

外電場(chǎng)削弱內(nèi)電場(chǎng)→耗盡層變窄→擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)＞漂移運(yùn)動(dòng)→多子擴(kuò)散形成正向電流IF正向電流（二）PN結(jié)的單向?qū)щ娦?025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修14(2)加反向電壓——電源正極接N區(qū)，負(fù)極接P區(qū)

外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相同。

外電場(chǎng)加強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)→耗盡層變寬→漂移運(yùn)動(dòng)＞擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)→少子漂移形成反向電流IRPN（二）PN結(jié)的單向?qū)щ娦?025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修15PN結(jié)加正向電壓時(shí)：具有較大的正向擴(kuò)散電流，呈現(xiàn)低電阻，PN結(jié)導(dǎo)通；

由此可以得出結(jié)論：

PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。PN結(jié)加反向電壓時(shí)：具有很小的反向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻，PN結(jié)截止。

（二）PN結(jié)的單向?qū)щ娦?025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修16二、二極管的結(jié)構(gòu)、特性及應(yīng)用PN結(jié)加上管殼和引線，就成為半導(dǎo)體二極管。引線外殼線觸絲線基片點(diǎn)接觸型面接觸型PN結(jié)（一）二極管的基本結(jié)構(gòu)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修17PN陽極+陰極-二極管的電路符號(hào)（一）二極管的基本結(jié)構(gòu)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修18二極管實(shí)物圖片：（一）二極管的基本結(jié)構(gòu)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修192025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修19UI死區(qū)電壓硅管0.5V,鍺管0.1V。導(dǎo)通壓降:硅管0.6~0.7V,鍺管0.2~0.3V。反向擊穿電壓UBR陽極+陰極-UI（二）二極管的伏安特性2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修202025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修20（三）二極管的類型二極管種類很多，按照所用半導(dǎo)體材料的不同，可分為鍺二極管和硅二極管。根據(jù)其不同用途，可分為整流二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、光電二極管、開關(guān)二極管、變?nèi)荻O管等，如圖所示。

整流二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管光電二極管2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修21（1）最大整流電流IF

二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過二極管的最大正向平均電流。（3）反向擊穿電壓UBR

二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過熱而燒壞。手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓UBM一般是UBR的一半。（2）最高反向工作電壓UBM

保證二極管不被擊穿時(shí)的反向峰值電壓。（四）二極管的主要參數(shù)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修22（4）反向電流IR

指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說明管子的單向?qū)щ娦圆?，因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流要比硅管大幾十到幾百倍。（四）二極管的主要參數(shù)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修231.整流二極管

利用二極管的單向?qū)щ娦?，可以把方向交替變化的交流電變換成單一方向的直流電。（五）二極管的應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修242.開關(guān)元件二極管在正向電壓作用下電阻很小，處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于一只接通的開關(guān)；在反向電壓作用下，電阻很大，處于截止?fàn)顟B(tài)，如同一只斷開的開關(guān)。利用二極管的開關(guān)特性，可以組成各種邏輯電路。（五）二極管的應(yīng)用D1AD2BRF0V3V0V3V2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修253.限幅元件二極管正向?qū)ê?，它的正向壓降基本保持不變（硅管?.7V，鍺管為0.3V）。利用這一特性，在電路中作為限幅元件，可以把電壓信號(hào)的幅度限制在一定范圍內(nèi)。（五）二極管的應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修264.續(xù)流二極管在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負(fù)載中起續(xù)流作用。（五）二極管的應(yīng)用5.檢波二極管如在收音機(jī)中起檢波作用等。6.變?nèi)荻O管如使用于電視機(jī)的高頻頭中的調(diào)諧電路等。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修277.發(fā)光二極管常作音響設(shè)備、數(shù)控儀表等的顯示電路，具有驅(qū)動(dòng)電壓低，工作電流小、體積小、可靠性高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。（五）二極管的應(yīng)用RE-+I2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修288.光電二極管其反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升，可以用來檢測(cè)光照強(qiáng)度。（五）二極管的應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修29

普通二極管測(cè)試：

1、極性判斷

2、性能粗略判斷三、普通二極管的測(cè)試2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修30（一）極性判斷三、普通二極管的測(cè)試1.外觀判別二極管極性

二極管的極性一般都標(biāo)注在其外殼上，有時(shí)會(huì)將二極管的圖形直接畫在其外殼上。（1）對(duì)于二極管引線是軸向引出的，則會(huì)在其外殼上標(biāo)出色環(huán)（色點(diǎn)），有色環(huán)（色點(diǎn)）的一端為二極管的陰極端，若二極管是透明玻璃殼，則可直接看出極性，即二極管內(nèi)部連觸絲的一端為陽極。

（2）對(duì)于二極管引線是橫向引出的，則長(zhǎng)管腳為二極管的陽極，短管腳為二極管的陰極。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修31三、普通二極管的測(cè)試2.使用萬用表外觀判別二極管極性

如使用指針式萬用表的R×1K檔先測(cè)一下它的電阻，然后再反接兩管腳測(cè)其電阻，根據(jù)正偏電阻和反偏電阻來判斷這個(gè)二極管的極性，阻值大（幾百千歐以上）的那次紅筆所接為二極管陽極。（一）極性判斷2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修32（二）二極管性能粗略判斷三、普通二極管的測(cè)試使用萬用表先測(cè)一下它的電阻，然后再反接兩管腳測(cè)其電阻，根據(jù)正偏電阻和反偏電阻來判斷這個(gè)二極管的好壞：若兩次指示的阻值相差很大，說明該二極管單向?qū)щ娦院?；若兩次指示的阻值相差很小，說明該二極管已失去單向?qū)щ娦裕蝗魞纱沃甘镜淖柚稻鶠闊o窮大，說明該二極管已經(jīng)開路。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修33●半導(dǎo)體的特點(diǎn)；●

N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體的形成；●

PN結(jié)的形成及特性；●二極管的結(jié)構(gòu)、伏安特性、參數(shù)含義及應(yīng)用。學(xué)習(xí)小結(jié)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修34作業(yè)1、簡(jiǎn)述用萬用表判斷二極管管腳極性及粗略判斷其性能的方法。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修352025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修35任務(wù)4-1半導(dǎo)體器件識(shí)別及測(cè)試任務(wù)4-1-2半導(dǎo)體三極管的識(shí)別及測(cè)試電工電子技術(shù)及應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修36學(xué)習(xí)內(nèi)容及目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo)1、能夠借助資料，完成對(duì)三極管的直觀識(shí)別；

2、能夠正確使用萬用表對(duì)三極管進(jìn)行檢測(cè)。知識(shí)目標(biāo)1、熟悉三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、圖形符號(hào)及其封裝形式

2、掌握三極管的電流分配關(guān)系和電流放大作用

3、理解并掌握三極管的輸入和輸出特性曲線及主要參數(shù)態(tài)度目標(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力

2、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鉆研精神任務(wù)4-1-2半導(dǎo)體三極管的識(shí)別及測(cè)試2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修37一、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)及分類1.結(jié)構(gòu)外形常見三極管外形如圖4-1-2-1所示。

貼片式塑封小功率塑封大功率金屬封裝大功率管圖4-1-2-1三極管外形2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修38一、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)及分類1.結(jié)構(gòu)外形半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1-2-2所示，有兩種類型：NPN型和PNP型。

圖4-1-2-2三極管結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修39一、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)及分類1.結(jié)構(gòu)外形

BECNNP基極發(fā)射極集電極NPN型PNP集電極基極發(fā)射極BCEPNP型2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修40一、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)及分類1.結(jié)構(gòu)外形

BECNNP基極發(fā)射極集電極基區(qū)：較薄，摻雜濃度低集電區(qū)：面積較大發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修41一、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)及分類1.結(jié)構(gòu)外形

BECNNP基極發(fā)射極集電極發(fā)射結(jié)集電結(jié)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修42一、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)及分類1.結(jié)構(gòu)外形BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三極管2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修43一、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)及分類1.結(jié)構(gòu)外形三極管的基本結(jié)構(gòu)是在一塊半導(dǎo)體基片上，用一定的工藝方法形成兩個(gè)PN結(jié)。

兩個(gè)PN結(jié)：發(fā)射結(jié)—發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)；集電結(jié)—集電區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)。

三個(gè)區(qū)：發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)。

三個(gè)電極：發(fā)射極E、基極B和集電極C。

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修44一、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)及分類2.分類按所用的半導(dǎo)體材料可分為硅管和鍺管；按功率大小可分為大、中、小功率管；按頻率特性可分為低頻管和高頻管等。

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修45二、三極管的電流分配與放大作用

如圖所示,

IB所經(jīng)過的回路稱為輸入回路,IC所經(jīng)過的回路稱為輸出回路,兩個(gè)回路的公共端是三極管的發(fā)射極E,所以上述電路稱為共發(fā)射極電路,簡(jiǎn)稱共射極電路。改變電位器RP的大小，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到：2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修46二、三極管的電流分配與放大作用

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修47二、三極管的電流分配與放大作用

1.IE=IC+IB3.IB=0,IC=ICEO4.要使晶體管放大,發(fā)射結(jié)必須正偏,集電結(jié)必須反偏。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修482025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修48BECNNPEBRBECIE基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可忽略。IBE進(jìn)入P區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流IBE

，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流IE。二、三極管的電流分配與放大作用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修492025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修49BECNNPEBRBECIE集電結(jié)反偏，有少子形成的反向電流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBO

ICEIBEICE從基區(qū)擴(kuò)散來的電子作為集電結(jié)的少子，漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集，形成ICE。二、三極管的電流分配與放大作用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修502025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修50IB=IBE-ICBO

IBEIBBECNNPEBRBECIEICBOICEIC=ICE+ICBO

ICEIBE二、三極管的電流分配與放大作用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修51UCE1VIB(

A)UBE(V)204060800.40.8工作壓降：硅管UBE0.6~0.7V,鍺管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V

死區(qū)電壓，硅管0.5V，鍺管0.1V。三、三極管的特性曲線1.輸入特性曲線2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修52IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓，稱為截止區(qū)。2.輸出特性曲線2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修53IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域滿足IC=

IB稱為線性區(qū)（放大區(qū)）當(dāng)UCE大于一定的數(shù)值時(shí)，IC只與IB有關(guān)，IC=

IB。2.輸出特性曲線2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修542025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修54IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中UCE

UBE,集電結(jié)正偏，IB>IC，UCE0.3V稱為飽和區(qū)。2.輸出特性曲線2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修55輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。即：IC=IB,且

IC

=

IB(2)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。即：UCE

UBE

，

IB>IC，UCE0.3V

(3)截止區(qū)：UBE<死區(qū)電壓，IB=0，IC=ICEO

0

2.輸出特性曲線2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修56前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共點(diǎn)，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集接法。共射直流電流放大倍數(shù)：工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流上的交流信號(hào)?；鶚O電流的變化量為

IB，相應(yīng)的集電極電流變化為

IC，則交流電流放大倍數(shù)為：1.電流放大倍數(shù)和

：四、三極管的主要參數(shù)及選用（一）主要參數(shù)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修57（一）主要參數(shù)例：UCE=6V時(shí)：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,

IC=2.3mA。求電流放大系數(shù)。在以后的計(jì)算中，一般作近似處理：

=2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修582.集-基極反向飽和電流ICBO

AICBOICBO是集電結(jié)反偏由少子的漂移形成的反向電流，受溫度的變化影響。（一）主要參數(shù)指的是發(fā)射極開路時(shí)在C、B間加上一定的反向電壓時(shí)的電流。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修592025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修59BECNNPICBOICEO=

IBE+ICBO

IBE

IBEICBO進(jìn)入N區(qū)，形成IBE。根據(jù)放大關(guān)系，由于IBE的存在，必有電流

IBE。集電結(jié)反偏有ICBO3.集-射極反向飽和電流ICEOICEO受溫度影響很大，當(dāng)溫度上升時(shí)，ICEO增加很快，所以IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修602025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修604.三極管的極限參數(shù)（1）集電極最大電流ICM

集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的

值的下降，當(dāng)

值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為ICM。（2）集-射極反向擊穿電壓

當(dāng)集---射極之間的電壓UCE超過一定的數(shù)值時(shí)，三極管就會(huì)被擊穿。手冊(cè)上給出的數(shù)值是25C、基極開路時(shí)的擊穿電壓U(BR)CEO。（一）主要參數(shù)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修612025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修6161（3）集電極最大允許功耗PCM

集電極電流IC

流過三極管，所發(fā)出的功率為：PC=ICUCE

必定導(dǎo)致結(jié)溫上升，所以PC有限制。PC

PCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)（一）主要參數(shù)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修622025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修621、根據(jù)使用條件選PCM在安全工作區(qū)域的管子，并給予適當(dāng)?shù)纳嵋蟆?/p>

2、要注意工作時(shí)的反向電壓，特別是UCE不應(yīng)超過擊穿電壓U（BR）CEO的二分之一。

3、要注意工作時(shí)的最大集電極電流IC不應(yīng)超過ICM。

4、要根據(jù)使用要求（是小功率還是大功率，低頻、高頻還是超高頻，工作電源的極性，β值大小要求等）選擇三極管。（二）晶體三極管的選擇注意事項(xiàng)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修63（一）管腳極性判斷五、晶體三極管的測(cè)試1.基極B和三極管類型的判斷將指針式萬用表歐姆檔置“R×100”或“R×1K”處，先假設(shè)三極管某極為“基極”，并將黑筆接在假設(shè)的基極上，再將紅表筆先后接到其余兩個(gè)電極上，如果兩次測(cè)得的電阻值都很大（或者都很小），約為幾千歐至十幾千歐（或約為幾百歐至幾千歐），而對(duì)換表筆后測(cè)得的兩個(gè)反向電阻值都很?。ɑ蚝艽螅?，則可確定假定的基極是正確的。否則，說明原假設(shè)的基極是錯(cuò)誤的，這時(shí)就必須重新假設(shè)另一電極為“基極”，再重復(fù)上述的測(cè)試，最多重復(fù)兩次就可找到真正的基極。當(dāng)基極確定以后，將黑表筆接基極，紅表筆分別接其他兩極。此時(shí)，若測(cè)得的電阻值都很小，則該三極管為NPN型，反之，則為

PNP型。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修64（二）集電極C和發(fā)射極E的判斷五、晶體三極管的測(cè)試以NPN型管為例，如圖4-1-2-7，把黑表筆接到假定的集電極C上，紅表筆接到假定的發(fā)射極E上，并且用手捏住B和C極（不能使B和C直接接觸），通過人體，相當(dāng)于在B和C之間接入偏置電阻。讀出表頭所示C、E間的電阻值，然后將紅、黑兩表筆反接重測(cè)。若第一次電阻值比第二次小，說明原假設(shè)成立，黑表筆所接為三極管集電極C，紅表筆所接為三極管發(fā)射極E，因?yàn)镃、E間的電阻值小正說明通過萬用表的電流大、偏置正常。圖4-1-2-7三極管管腳判斷2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修65學(xué)習(xí)小結(jié)：●●●2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修66作業(yè)：●復(fù)習(xí)掌握三極管的特性及測(cè)試方法。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修672025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修67任務(wù)4-1半導(dǎo)體器件識(shí)別及測(cè)試任務(wù)4-1-3

晶閘管的識(shí)別及測(cè)試電工電子技術(shù)及應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修68回顧：●●任務(wù)4-1-3晶閘管的識(shí)別及測(cè)試2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修69學(xué)習(xí)目標(biāo)：任務(wù)4-1-3晶閘管的識(shí)別及測(cè)試能力目標(biāo)1、能夠借助資料，完成對(duì)晶閘管的直觀識(shí)別；

2、能夠正確使用萬用表對(duì)晶閘管進(jìn)行檢測(cè)。知識(shí)目標(biāo)1、了解晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、圖形符號(hào)及其封裝形式；

2、理解晶閘管的工作原理；3、能說出晶閘管導(dǎo)通及截止的條件。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修70

硅晶體閘流管簡(jiǎn)稱晶閘管，又稱為可控硅（SCR)，它是在硅整流二極管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種大功率半導(dǎo)體器件。晶閘管不僅具有硅整流器件的特性，更重要的是它的工作過程可以控制，它能以電流100--200mA和電壓2--3V的小功率信號(hào)，去控制幾百安、幾百伏甚至上千伏的大功率電路導(dǎo)通和阻斷，而且通斷速度很快。

晶閘管的出現(xiàn)，使半導(dǎo)體器件的應(yīng)用從弱電領(lǐng)域進(jìn)入強(qiáng)電領(lǐng)域。晶閘管簡(jiǎn)介2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修71特點(diǎn)：它具有體積小、重量輕、效率高、動(dòng)作迅速、維護(hù)簡(jiǎn)單、操作方便，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。所以它的制造和應(yīng)用技術(shù)發(fā)展很快，主要用于整流、逆變、調(diào)壓、開關(guān)等方面。目前應(yīng)用最多的還是晶閘管整流，即把交流電變換為電壓可控的直流電，使得在電能的變換、控制和調(diào)節(jié)方面取代笨重的電動(dòng)機(jī)一發(fā)電機(jī)組，因而投資少、節(jié)能效果顯著。但晶閘管存在過載能力、抗干擾能力差及控制比較復(fù)雜等主要缺點(diǎn)。晶閘管簡(jiǎn)介2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修72晶閘管外形如圖4-1-3-1所示，有多種封裝形式，對(duì)于螺栓型封裝，通常螺栓是其陽極，能與散熱器緊密聯(lián)接且安裝方便，平板型封裝的晶閘管可由兩個(gè)散熱器將其夾在中間。一、晶閘管的結(jié)構(gòu)與封裝1.外形

圖4-1-3-1晶閘管外形2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修73由四層半導(dǎo)體材料組成，有三個(gè)PN結(jié)，對(duì)外有三個(gè)電極，第一層P型半導(dǎo)體引出的電極叫陽極A，第三層P型半導(dǎo)體引出的叫門極（控制極）G，第四層N型半導(dǎo)體引出的叫陰極K。從晶閘管的電路符號(hào)可以看到，它就像二極管，也是單向?qū)щ娖骷?，關(guān)鍵是多了一個(gè)控制極G，這就使它具有與二極管完全不同的工作特性。一、晶閘管的結(jié)構(gòu)與封裝2.結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)

圖4-1-3-2晶閘管結(jié)構(gòu)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修74可以把晶閘管看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管組成的，其等效電路如圖所示，基本工作特性如下：1、加反向電壓時(shí)(UAK<0)，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通；2、當(dāng)UAK>0、UGK>0時(shí)，ib1=ig

，T1導(dǎo)通，iC1=

ig=ib2，T2導(dǎo)通，ic2=?ib2=

ig=ib1，T1進(jìn)一步導(dǎo)通，形成正反饋，晶閘管迅速導(dǎo)通；

3、晶閘管一旦導(dǎo)通，門極失去控制作用,去掉門極信號(hào)，晶閘管保持導(dǎo)通；

4、要使晶閘管關(guān)斷，必須使通過晶閘管的電流降到維持電流IH以下，降低電流的主要方法一是降低回路電壓，二是增加回路電阻。。二、晶閘管的基本工作特性

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修752025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修75符號(hào)AKG晶閘管的工作原理GKP1P2N1N2APPNNNPAGK示意圖2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修76APPNNNPGKi

g?i

g??igKAGT1T2晶閘管的工作原理2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修772025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修77UAK

>0

、UGK>0時(shí)T1導(dǎo)通ib1=igiC1=ig=ib2ic2=?ib2=ig=ib1T2導(dǎo)通形成正反饋晶閘管迅速導(dǎo)通；T1進(jìn)一步導(dǎo)通晶閘管的工作原理2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修78晶閘管的工作原理2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修79晶閘管有多種分類方法。1、按關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式分類可分為普通晶閘管、雙向晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、門極關(guān)斷晶閘管（GTO）、BTG晶閘管、溫控晶閘管和光控晶閘管等多種。2、按引腳和極性分類可分為二極晶閘管、三極晶閘管和四極晶閘管。3、按封裝形式分類可分為金屬封裝晶閘管、塑封晶閘管和陶瓷封裝晶閘管三種類型。其中，金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種；塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。三、晶閘管的種類

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修804、按電流容量分類可分為大功率晶閘管、中功率晶閘管和小功率晶閘管三種。通常，大功率晶閘管多采用金屬殼封裝，而中、小功率晶閘管則多采用塑封或陶瓷封裝。

5、按關(guān)斷速度分類可分為普通晶閘管和高頻（快速）晶閘管。三、晶閘管的種類

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修811、額定通態(tài)平均電流IF:在一定條件下，陽極-陰極間可以連續(xù)通過的50赫茲正弦半波電流的平均值。2、正向阻斷峰值電壓VDRM:在控制極開路未加觸發(fā)信號(hào)，晶閘管處于正向阻斷時(shí)，允許加在A、K極間最大的峰值電壓，此電壓約為正向轉(zhuǎn)折電壓減去100V后的電壓值。四、晶閘管的參數(shù)

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修823、反向阻斷峰值電壓VRRM:當(dāng)可控硅加反向電壓，處于反向關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，可以重復(fù)加在可控硅A、K極間的最大反向峰值電壓，此電壓約為反向擊穿電壓減去100V后的電壓值。4、控制極觸發(fā)電流IG

、觸發(fā)電壓VG:在規(guī)定的環(huán)境溫度下，陽極-陰極間加有一定電壓時(shí)，可控硅從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)所需要的最小控制極電流和電壓。5、維持電流IH

:在規(guī)定溫度下，控制極斷路，維持可控硅導(dǎo)通所必需的最小陽極正向電流。四、晶閘管的參數(shù)

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修831、選用可控硅的額定電壓時(shí)，應(yīng)參考實(shí)際工作條件下的峰值電壓的大小，并留出一定的余量。2、選用可控硅的額定電流時(shí)，除了考慮通過元件的平均電流外，還應(yīng)注意正常工作時(shí)導(dǎo)通角的大小、散熱通風(fēng)條件等因素，工作中還應(yīng)注意管殼溫度不超過相應(yīng)電流下的允許值。3、使用可控硅之前，應(yīng)該用萬用表檢查可控硅是否良好，發(fā)現(xiàn)有短路或斷路現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即更換。五、晶閘管使用注意事項(xiàng)

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修844、嚴(yán)禁用兆歐表（即搖表）檢查元件的絕緣情況。5、電流為5A以上的可控硅要裝散熱器，并且保證所規(guī)定的冷卻條件。為保證散熱器與可控硅管芯接觸良好，它們之間應(yīng)涂上一薄層有機(jī)硅油或硅脂，以幫助良好的散熱。6、按規(guī)定對(duì)主電路中的可控硅采用過壓及過流保護(hù)裝置。五、晶閘管使用注意事項(xiàng)

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修85

內(nèi)部電路實(shí)物示意圖電路組成框圖六、晶閘管應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修86六、晶閘管應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修87六、晶閘管應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修882025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修88工作過程：

接通電源后，交流電經(jīng)橋式整流后給單向晶閘管陽極提供正向電壓，并經(jīng)過R2、R3加在單結(jié)晶體管的基極上，同時(shí)經(jīng)過電阻R1、RP和R4給電容器C充電，當(dāng)C兩端的電壓大于單結(jié)晶體管的導(dǎo)通電壓時(shí)，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，給晶閘管提供一個(gè)觸發(fā)脈沖信號(hào)，調(diào)節(jié)電位器RP，就可以改變單向晶閘管的觸發(fā)延遲角α的大小，改變單結(jié)晶體管觸發(fā)電路輸出的觸發(fā)脈沖的周期，從而即改變輸出電壓的大小，這樣就可以改變燈泡的亮暗。六、晶閘管應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修892025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修891）極性的判斷

：

將萬用表置于“R×1k”或“R×100”擋，如果測(cè)得其中兩個(gè)電極的正向電阻較小，而交換表筆后測(cè)得反向電阻很大，那么以阻值較小的一次為準(zhǔn)，黑表筆所接的就是門極G，而紅表筆所接的就是陰極K，剩下的電極便是陽極。七、晶閘管的簡(jiǎn)易測(cè)試2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修902）質(zhì)量的判斷：

將萬用表置于“R×10”擋，黑表筆接陽極，紅表筆接陰極，指針應(yīng)接近∞，如圖示。當(dāng)合上S時(shí)，表針應(yīng)指很小的阻值，約為60～200Ω，表明單向晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通；斷開S，表針回不到∞，表明晶閘管是正常的（有些晶閘管因?yàn)榫S持電流較大，萬用表的電流不足以維持它導(dǎo)通，當(dāng)S斷開后，表針會(huì)回到∞，也是正常的）。如果在S未合上時(shí)，阻值很小，或者在S合上時(shí)表針也不動(dòng)，表明晶閘管質(zhì)量太差或已擊穿、斷極。七、晶閘管的簡(jiǎn)易測(cè)試2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修912025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修91學(xué)習(xí)小結(jié)：●●2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修922025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修92任務(wù)4-2放大電路的調(diào)試及測(cè)量任務(wù)4-2-1共射極放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試電工電子技術(shù)及應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修93回顧：●●任務(wù)4-2-1共射極放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修94學(xué)習(xí)內(nèi)容及目的：任務(wù)4-2-1共射極放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試能力目標(biāo)1、能對(duì)分壓偏置電路進(jìn)行靜態(tài)分析；2、能通過計(jì)算確定共射極放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。知識(shí)目標(biāo)1、能說出基本共射放大電路的組成、特點(diǎn)及工作原理；2、能說出正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的意義。態(tài)度目標(biāo)1、增強(qiáng)專業(yè)意識(shí)，培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和職業(yè)習(xí)慣；2、通過電路制作與測(cè)試，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修95三種三極管放大電路共射極放大電路共基極放大電路共集電極放大電路以共射極放大電路為例講解工作原理任務(wù)4-2-1共射極放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修962025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修96放大電路的目的是將微弱的變化信號(hào)不失真的放大成較大的信號(hào)。這里所講的主要是電壓放大電路。電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)表示，如圖：uiuoAu任務(wù)4-2-1共射極放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修97放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。uiuo輸入輸出參考點(diǎn)RB+ECEBRCC1C2T一、基本共射極放大電路1、電路結(jié)構(gòu)及各元件的作用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修98作用：使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)。基極電源與基極電阻RB+ECEBRCC1C2T思考：EB、RB的作用？1、電路結(jié)構(gòu)及各元件的作用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修99集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RB+ECEBRCC1C2T1、電路結(jié)構(gòu)及各元件的作用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修100集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。RB+ECEBRCC1C2T1、電路結(jié)構(gòu)及各元件的作用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修101耦合電容：電解電容，有極性。大小為10

F~50

F作用：隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號(hào)順利輸入輸出。RB+ECEBRCC1C2T1、電路結(jié)構(gòu)及各元件的作用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修102可以省去電路改進(jìn)：采用單電源供電RB+ECEBRCC1C2T2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修103單電源供電電路+ECRCC1C2TRB2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1042、放大電路的工作原理1.ui直接加在三極管V的基極和發(fā)射極之間，引起基極電流iB作相應(yīng)的變化。2.通過三極管V的電流放大作用，V的集電極電流iC也隨之變化。3.iC的變化引起Rc上電壓的變化，從而引起V的集電極和發(fā)射極之間的電壓uCE變化。4.uCE中的交流分量uce經(jīng)過C2暢通地傳送給負(fù)載RL，成為輸出交流電壓uo，實(shí)現(xiàn)了電壓放大作用。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1053、基本放大電路的靜態(tài)分析如圖所示基本放大電路，問其處在什么狀態(tài)下才能正常工作？靜態(tài)工作點(diǎn)如何計(jì)算？RB+ECRCC1C2T2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修106放大電路分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法3、基本放大電路的靜態(tài)分析計(jì)算直流狀態(tài)下基極電流、集電極電流、集電極與發(fā)射極之間的電壓2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1073、基本放大電路的靜態(tài)分析（1）靜態(tài)的概念

即當(dāng)輸入信號(hào)電壓ui=0時(shí)放大電路的狀態(tài),或稱為直流工作狀態(tài)。這時(shí)電路中沒有變化量,電路中的電壓、電流都是直流量，此時(shí)UBE、IB、IC、UCE的值分別對(duì)應(yīng)三極管輸入、輸出特性曲線上的一點(diǎn)，該點(diǎn)稱為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1083、基本放大電路的靜態(tài)分析（2）靜態(tài)工作點(diǎn)的表示

用三極管的電流、電壓來表示靜態(tài)工作點(diǎn)，分別是基極電流IBQ、集電極電流ICQ、集射極電壓UCEQ，在模擬電路中理想的Q點(diǎn)應(yīng)該處在放大區(qū)的大約中間位置，如圖4-2-1-2所示。

圖4-2-1-2靜態(tài)工作點(diǎn)Q的位置

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修109對(duì)直流信號(hào)（只有+EC）開路開路RB+ECRCC1C2T直流通道RB+ECRC3、基本放大電路的靜態(tài)分析（3）靜態(tài)分析的估算法2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修110由于電源的存在IB0ui=0時(shí)IC0IBQICQIEQ=IBQ+ICQRB+ECRCC1C2T（3）靜態(tài)分析的估算法2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修111IBQICQUBEQUCEQ(ICQ,UCEQ)(IBQ,UBEQ)RB+ECRCC1C2T（3）靜態(tài)分析的估算法2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修112(IBQ,UBEQ)

和(ICQ,UCEQ

)分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQ（3）靜態(tài)分析的估算法2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修113（1）根據(jù)直流通道估算IB思考：如何計(jì)算？IBUBERB稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。+EC直流通道RBRC（3）靜態(tài)分析的估算法2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修114（1）根據(jù)直流通道估算IBRB稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。IBUBE+EC直流通道RBRC（3）靜態(tài)分析的估算法2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1152025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修115ICUCE直流通道RBRC（3）靜態(tài)分析的估算法2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修116已知：EC=12V，RC=4k

，RB=300k，

=37.5。解：請(qǐng)注意電路中IB和IC的數(shù)量級(jí)。（3）靜態(tài)分析的估算法2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修117直流負(fù)載線ICUCE1.三極管的輸出特性。2.UCE=EC–ICRC。ICUCEECQ直流負(fù)載線與輸出特性的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)IB直流通道RB+ECRC（4）靜態(tài)分析的圖解法2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修118先估算IB，然后在輸出特性曲線上作出直流負(fù)載線，與IB對(duì)應(yīng)的輸出特性曲線與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)。ICUCEQEC（4）靜態(tài)分析的圖解法2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1191、如圖所示電路，已知Ｒ1＝200ＫΩ，Ｒ2＝2ＫΩ，Ｖcc

＝＋15Ｖ,三極管的β=60，計(jì)算其靜態(tài)工作點(diǎn)。作業(yè)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1202、圖示分壓偏置放大電路中，已知RC＝3.3KΩ，RB1＝40KΩ，RB2＝10KΩ，RE＝1.5KΩ，β=70。求靜態(tài)工作點(diǎn)IBQ、ICQ和UCEQ。作業(yè)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1212025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修121任務(wù)4-2放大電路的調(diào)試及測(cè)量任務(wù)4-2-2

基本放大電路動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試電工電子技術(shù)及應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修122回顧：●●任務(wù)4-2-2基本放大電路動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修123任務(wù)4-2-2基本放大電路動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo)1、能對(duì)基本放大電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，會(huì)計(jì)算相關(guān)參數(shù)。知識(shí)目標(biāo)1、能說出靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響；2、能說出非線性失真產(chǎn)生的原因。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修124計(jì)算：電壓放大倍數(shù)（區(qū)別于電流放大倍數(shù)）輸入、輸出電阻一、放大電路的動(dòng)態(tài)分析2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1252025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修125置零短路短路RB+ECRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路1、放大電路的微變等效電路2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修126交流通路RBRCRLuiuo1、放大電路的微變等效電路2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修127交流通路RBRCRLuiuouirbeibibiiicuoRBRCRL1、放大電路的微變等效電路2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修128（1）電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：特點(diǎn)：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。交流通路RBRCRLuiuo2、動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修129交流通路RBRCRLuiuouirbeibibiiicuoRBRCRL輸入電阻的定義：是動(dòng)態(tài)電阻。（2）輸入電阻：2、動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修130交流通路RBRCRLuiuo對(duì)于小功率三極管：rbe從幾百歐到幾千歐。（2）輸入電阻：2、動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修131

三極管輸出電阻：

ro＝Rc交流通路RBRCRLuiuo（3）輸出電阻：2、動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1322025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修132RB+ECRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB3、放大電路的波形圖2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修133IBUBEQICUCEibtibtictuit3、放大電路的波形圖2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修134在放大電路中，輸出信號(hào)應(yīng)該成比例地放大輸入信號(hào)（即線性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號(hào)不能反映輸入信號(hào)的情況，放大電路產(chǎn)生非線性失真。為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把Q設(shè)置在交流負(fù)載線的中間部分。如果Q設(shè)置不合適，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，則造成非線性失真。下面將分析失真的原因。為簡(jiǎn)化分析，假設(shè)負(fù)載為空載(RL=)。二、放大電路的非線性失真2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修135iCuCEuo可輸出的最大不失真信號(hào)選擇合適的靜態(tài)工作點(diǎn)ib二、放大電路的非線性失真2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修136iCuCEuoQ點(diǎn)過低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)，放大電路產(chǎn)生截止失真輸出波形輸入波形ibib失真1、工作點(diǎn)不合適引起的失真2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修137iCuCEQ點(diǎn)過高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)，放大電路產(chǎn)生飽和失真ib輸入波形uo輸出波形1、工作點(diǎn)不合適引起的失真2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修138放大電路存在最大不失真輸出電壓幅值Umax。最大不失真輸出電壓:指當(dāng)工作狀態(tài)已定的前提下,逐漸增大輸入信號(hào),三極管尚未進(jìn)入截止或飽和時(shí),輸出所能獲得的最大不失真輸出電壓。如ui增大首先進(jìn)入飽和區(qū),則最大不失真輸出電壓受飽和區(qū)限制；如首先進(jìn)入截止區(qū),則最大不失真輸出電壓受截止區(qū)限制,最大不失真輸出電壓值選取其中小的一個(gè)。2、輸入信號(hào)幅值過大會(huì)引起雙向失真2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修139下圖左所示分壓偏置放大電路，其微變等效電路如下圖右所示。三、分壓式偏置電路動(dòng)態(tài)分析2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修140電壓放大倍數(shù)：(2)輸入電阻ri:(3)輸出電阻Ro:三、分壓式偏置電路動(dòng)態(tài)分析2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修141●已知：EC=20V，RC=Rl=1k

，RB=200k，

=30,求ri、ro

、Au。+ECRBRCC1C2TRl作業(yè)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1422025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修142任務(wù)4-1半導(dǎo)體器件識(shí)別及測(cè)試任務(wù)4-1-3

集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用電工電子技術(shù)及應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修143學(xué)習(xí)內(nèi)容及目標(biāo)：任務(wù)4-1-3集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用能力目標(biāo)1、能根據(jù)需要正確選用集成運(yùn)放電路，會(huì)調(diào)整電路電壓放大倍數(shù)。知識(shí)目標(biāo)1、能說出集成運(yùn)放的特點(diǎn)、參數(shù)；2、能說出常用集成運(yùn)放線性電路的結(jié)構(gòu)、工作原理及放大倍數(shù)的計(jì)算方法。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修144一、導(dǎo)入情景：在科技高速發(fā)展的今天，我們知道電子器件越來越小型化，就拿電腦來講筆記本電腦的重量越來越輕，那是因?yàn)槭裁茨?？那是因?yàn)樵骷絹碓郊苫诰€性集成電路中應(yīng)用最廣泛的就是集成運(yùn)算放大器，它是一種高放大倍數(shù)的多級(jí)直接耦合放大器。任務(wù)4-1-3集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修145外形如圖4-2-3-1所示。

一、集成電路

雙列直插式圓殼式扁平式圖4-2-3-1集成運(yùn)放外形1、集成運(yùn)放的結(jié)構(gòu)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1462025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修146集成運(yùn)放的基本組成如下圖所示，一般集成運(yùn)放是由三級(jí)以上放大器組成的，第一級(jí)通常為差分放大作為輸入級(jí)，再經(jīng)中間級(jí)的電壓放大，最后為輸出級(jí)。集成運(yùn)放電路符號(hào)

1、集成運(yùn)放的結(jié)構(gòu)集成運(yùn)放基本組成框圖

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修147UEE+UCC

u+uo

u–反相輸入端同相輸入端原理框圖T3T4T5T1T2IS輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)與uo反相與uo同相2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修148集成電路:

將整個(gè)電路的各個(gè)元件做在同一個(gè)半導(dǎo)體基片上。集成電路的優(yōu)點(diǎn)：工作穩(wěn)定、使用方便、體積小、重量輕、功耗小。集成電路的分類：模擬集成電路、數(shù)字集成電路；小、中、大、超大規(guī)模集成電路；

集成運(yùn)放的特性2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1491、開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aod:指集成運(yùn)放在無外加反饋回路的情況下的差模電壓放大倍數(shù),即對(duì)于集成運(yùn)放而言,希望Aod大且穩(wěn)定。2、最大輸出電壓UOM：

輸出端開路時(shí),集成運(yùn)放能輸出的最大不失真電壓。。3、差模輸入電阻ri：ri的大小反映了集成運(yùn)放輸入端向信號(hào)源索取電流的大小。要求ri愈大愈好,一般集成運(yùn)放ri為幾百千歐至幾兆歐,故輸入級(jí)常采用場(chǎng)效應(yīng)管來提高輸入電阻ri。

2、集成運(yùn)放的主要參數(shù)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1504、輸出電阻Ro:

Ro的大小反映了集成運(yùn)放在小信號(hào)輸出時(shí)帶負(fù)載的能力，有時(shí)只用最大輸出電流Iomax表示它的極限負(fù)載能力。2、集成運(yùn)放的主要參數(shù)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修151(1)開環(huán)電壓放大倍數(shù)Aod=∞；(2)輸入電阻ri=∞；(3)輸入偏置電流IB1=IB2=0；(4)輸出電阻Ro=0；3、理想集成運(yùn)放電路參數(shù)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修152（1）集成運(yùn)放線性應(yīng)用的條件和特點(diǎn)

當(dāng)集成運(yùn)放引入深度負(fù)反饋時(shí)，其工作在線性放大的條件下，輸出和輸入的關(guān)系為：4、集成運(yùn)放的特點(diǎn)集成運(yùn)放線性工作區(qū)的特點(diǎn)：虛短、虛斷

①“虛短”理解：集成運(yùn)放同相輸入端和反相輸入端的電位近似相等稱為"虛短"。即：②“虛斷”理解：集成運(yùn)放同相輸入端和反相輸入端的電流趨于零稱為"虛斷"。即：2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1532025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修153

由于運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)很大，輸入電阻高，輸出電阻小，在分析時(shí)常將其理想化，稱其所謂的理想運(yùn)放。理想運(yùn)放的條件虛短路放大倍數(shù)與負(fù)載無關(guān)。分析多個(gè)運(yùn)放級(jí)聯(lián)組合的線性電路時(shí)可以分別對(duì)每個(gè)運(yùn)放進(jìn)行。虛開路運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修154（2）集成運(yùn)放非線性應(yīng)用的特點(diǎn)和條件當(dāng)集成運(yùn)放引入正反饋或處在開環(huán)狀態(tài)時(shí)，只要在輸入端輸入很小的電壓變化量，輸出端輸出的電壓即為正最大輸出電壓或負(fù)最大輸出電壓。集成運(yùn)放非線性應(yīng)用的特點(diǎn)：①輸出電壓只有兩種可能的狀態(tài)，正最大輸出電壓或負(fù)最大輸出電壓。②集成運(yùn)放的輸入電流等于零。4、集成運(yùn)放的特點(diǎn)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1552025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修155i1=i2虛短路虛開路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：負(fù)反饋引到反相輸入端，信號(hào)從反相端輸入。1、反相比例運(yùn)算放大電路

二、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1562025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修156平衡電阻，使輸入端對(duì)地的靜態(tài)電阻相等，保證靜態(tài)時(shí)輸入級(jí)的對(duì)稱性。RP=R1

//R2uo_+

+

R2R1RPuii1i21、反相比例運(yùn)算放大電路

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修157_+

+

R2R1RPuiuou-=u+=ui虛短路虛開路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：負(fù)反饋引到反相輸入端，信號(hào)從同相端輸入。2、同相比例運(yùn)算放大電路

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修158調(diào)節(jié)反相求和電路的某一路信號(hào)的輸入電阻，不影響輸入電壓和輸出電壓的比例關(guān)系，調(diào)節(jié)方便。3、反相求和運(yùn)算放大電路

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1592025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修159R12_++

R2R11ui2uoRPui13、反相求和運(yùn)算放大電路

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修160解出：4、減法運(yùn)算放大電路

2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修161_+

+

uiuo此電路是電壓并聯(lián)負(fù)反饋，在電路中作用與分離元件的射極輸出器相同，但是電壓跟隨性能好。電壓跟隨器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：輸出電壓全部引到反相輸入端，信號(hào)從同相端輸入。電壓跟隨器是同相比例運(yùn)算放大器的特例。2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1622025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修162學(xué)習(xí)小結(jié)：●●2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1631、圖示電路為應(yīng)用集成運(yùn)放組成的測(cè)量電阻的原理電路，試寫出被測(cè)電阻Rx與電壓表電壓Uo的關(guān)系。作業(yè)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1642、圖示電路中，已知R1＝2K，Rf＝5K，R2＝2K，R3＝18K，Ui＝1V，求輸出電壓Uo。作業(yè)2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修1652025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修165任務(wù)4-1半導(dǎo)體器件識(shí)別及測(cè)試任務(wù)4-1-4

集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用電工電子技術(shù)及應(yīng)用2025/1/14情境4直流穩(wěn)壓電源組裝、調(diào)試及維修166學(xué)