《模拟电路基础》PPT课件

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1、模拟电路基础主讲人：张灿杰二极管的伏安特性将PN结封装在塑料、玻璃或金属外壳里，再从P区和N区分别焊出两根引线作正、负极。二极管的结构：(a)外形图半导体二极管又称晶体二极管。(b)符号图1.2.4二极管的外形和符号二极管的伏安特性在二极管的两端加上电压U，测量流过管子的电流I，I=f(U)之间的关系曲线。604020–0.002–0.00400.51.0–25–50I/mAU/V正向特性硅管的伏安特性死区电压击穿电压U(BR)反向特性–50I/mAU/V0.20.4–2551015–0.01–0.02锗管的伏安特性0图1.2.4二极管的

2、伏安特性二极管1.种类：按结构材料分硅二极管（导通电压0.6-0.7V）和锗二极管（导通电压0.2-0.3V），按功能分整流二极管、发光二极管、稳压二极管，磁敏二极管、压敏二极管、温敏二极管、光敏二极管、变容二极管等。特性：正向导通反相截止。二、单相整流电路（一）半波整流电路单相半波整流电路如下图(a)所示，图中Tr为电源变压器，用来将市电220V交流电压变换为整流电路所要求的交流低电压，同时保证直流电源与市电电源有良好的隔离。设V为整流二极管，令它为理想二极管，RL为要求直流供电的负载等效电阻。由图可见，负载上得到单方向的脉动电压，由于

3、电路只在u2的正半周有输出，所以称为半波整流电路。半波整流电路结构简单，使用元件少，但整流效率低，输出电压脉动大，因此，它只使用于要求不高的场合。桥式整流电路稳压管一种特殊的面接触型半导体硅二极管。稳压管工作于反向击穿区。I/mAU/VO+正向+反向U(b)稳压管符号(a)稳压管伏安特性+I图1.2.10稳压管的伏安特性和符号图1.3.3三极管结构示意图和符号ecb符号集电区集电结基区发射结发射区集电极c基极b发射极eNNP1.3.1三极管的结构三极管有两种类型：NPN和PNP型。以NPN型为例进行讨论。集电区集电结基区发射结发射

4、区集电极c发射极e基极bcbe符号NNPPN图1.3.3三极管结构示意图和符号(b)PNP型1.3.2三极管的电流“放大”作用以NPN型三极管为例讨论cNNPebbec表面看三极管要实现放大，必须从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证。不具备放大作用电流“放大”的内部条件：NNPebcNNNPPP1.发射区高掺杂。2.基区做得很薄。通常只有几微米到几十微米，而且掺杂较少。电流“放大”的外部条件：外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。3.集电结面积大。beceRcRb从发射区进入基区的大量电子只有少数从基极

5、出来，大部分从集电极出来。即只要基极有一个小IB,集电极就有一个大IC。这就是所谓的电流放大，把IC与IB之比，叫电流放大系数，用β表示，β=IC/IBIBIC电流“放大”基本原理：V集>V基IE注意：IC是受IB控制的，IC的大小依赖于IB，如果没有IB，就没有IC。输出回路输入回路+UCE-1.3.3三极管的特性曲线IBUCE三极管共射特性曲线测试电路ICVCCRbVBBcebRcV+V+A++mA输入特性：输出特性：+UCE-+UCE-IBIBIBUBE一、输入特性(1)UCE=0时的输入特性曲线RbVBBcebIB+UB

6、E_VBBIB+UBE_bceOIB/A当UCE=0时，基极和发射极之间相当于两个PN结并联。所以，当b、e之间加正向电压时，应为两个二极管并联后的正向伏安特性。(2)UCE>0时的输入特性曲线当UCE>0时，这个电压有利于将发射区扩散到基区的电子收集到集电极。UCE>UBE，三极管处于放大状态。*特性曲线右移(因集电结开始吸引电子)OIB/AUCE≥1时的输入特性具有实用意义。IBUCEICVCCRbVBBcebRCV+V+A++mAUBE*UCE≥1V，特性曲线重合。三极管共射特性曲线测试电路三极管的输入特性二、输出特性

7、NPN三极管的输出特性曲线划分三个区：截止区、放大区和饱和区。截止区放大区饱和区放大区1.截止区IB≤0的区域。两个结都处于反向偏置。IB=0时，IC=ICEO(穿透电流)。硅管约等于1A，锗管约为几十至几百微安。截止区截止区IBUCEICVCCRbVBBcebRCV+V+A++mAUBEIC/mAUCE/V100µA80µA60µA40µA20µAIB=0O51015543212.放大区：条件：发射结正偏集电结反偏特点：各条输出特性曲线比较平坦，近似为水平线，且等间隔。二、输出特性放大区集电极电流和基极电流体现放大作用，即放

8、大区放大区对NPN管UBE>0，UBC<0NPN三极管的输出特性曲线IC/mAUCE/V100µA80µA60µA40µA20µAIB=0O5101554321物理意义？3.饱和区：条件：两个