电路设计与调试.ppt

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1、电路设计与调试云南大学信息学院电子工程系梁竹关阴极阳极vD/ViD/mA正向特性反向特性反向击穿特性一、元器件（一）晶体管1、普通二极管：具有单向导电性，反向电流越小越好，可用于整流、限幅等。分小功率、大功率二极管，高频、低频二极管。图1.1二极管的符号图1.2二极管伏安特性2、稳压管：工作于伏安特性的反向击穿特性部分，其反向击穿特性越陡越好。在直流稳压电源中有广泛应用。必须注意其在电路中的接法，才能起到稳压作用。图1.3稳压二极管符号3、双极性晶体管BJTNPN管PNP管图1.4双极性晶体管符号分立元件BJT管往往用于功率放大电路中，如9012。J

2、图1.5继电器放大电路N+N+SGDN沟道FET管P沟道FET管4、场效应管FET图1.6FET管结构图1.7FET管符号分立元件可用于功率（电源）开关。电子电路图1.8FET管用于电源开关（二）传感器1、传感器分类（1）按检测物理量分类位移、压力、温度、湿度、速度、加速度等。（2）按工作原理分类结构型：利用结构参数变化实现信息变换，如电位器传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器等；物性型：利用敏感元件物理、化学、电特性和生物特性等的变化实现信息转换，如压电式、磁敏式、热电式、半导体光敏传感器、半导体气敏传感、离子敏传感器等。（3）按传感器

3、发展方向分类非集成化传感器和集成化传感器，尽量利用集成化传感器，其中已包含有信息转换电路、放大电路，模数转换电路以及存储器等，如温度传感器DS18B20，可以直接与单片机进行通信，实现温度数据的读取。2、光电器件光电器件是光能（可见光、红外光、激光等）与电能相互转换的器件。光电器件用于光电传感器、测试装置、遥感遥测装置、信号传输及通信装置等。光电器件主要由光辐射器件（发光器件）和光检测器件（光敏器件）组成。（1）发光器件发光器件将电能转换为光能，如发光二极管（LED），包括发射可见光（发光颜色主要取决于所采用的半导体材料，有红、绿、黄、蓝等）和不可见

4、光（红外线）。发光二极管的伏安特性与普通二极管的相似，发光二极管的正向开启电压稍高（1～2伏，半导体材料不同，压降亦有所不同）。（2）光检测器件光检测器件将光能转换成电能。①光敏电阻光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1～10M欧,在强光条件（100L

5、X）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4～0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。图2.3光敏二极管符号和电路③光敏三极管当具有光敏特性的PN结受到光辐射时，形成光电流，由此产生的光生电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β倍的信号电流。不同材料制成的光敏三极管具有不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。bec图2.4光敏三极

6、管内部等效电路3、光电耦合器光电耦合器由发光器（发光二极管）和受光器（光敏管）两部分组成，并封装在一个管壳内。它可以用做电路隔离、电平转换等。4、光电对管光电对管和光电耦合器的工作原理一样，但工作方式不同。光电对管之间能通过物体（光遮断），以接收到的光信号作为检测信号，用于测量、计数等等。光电隅合器为集成元件，负责传递前后级之间信号的大小及有无，其体积小，但不能表述物理位移。（三）晶闸管晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又称为可控硅整流器，以前被简称为可控硅；晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制

7、、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。1、普通晶闸管普通晶闸管是用硅材料制成的半导体器件。它是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极。（1）晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态；（2）晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通；（3）晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用；（4）晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。PNPNAKGAKG结构图等

8、效电路图AGK电路符号图3.1普通晶闸管2、双向晶闸管双向晶闸管是由N-P-N-P-N五层半导体材料制成的，