高级电工培训教程

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1、高级维修电工理论培训教材2008．05§1．半导体三极管：一．基本结构：三层半导体(N、P、N或P、N、P)；三个电极(基极B、发射极E、集电极C)；两个PN结(发射结、集电结)。1．类型：按频率可分为：高频管和低频管按功率可分为：大功率管、中功率管和小功率管按半导体材料可分为：硅管和锗管按结构可分为：NPN型和PNP型。目前国产的NPN型晶体管多为硅管(3D系列)，PNP型晶体管多为锗管(3A系列)。2．放大器中晶体管的三种接线方式：以NPN型为例(1)共发射极接法：将发射极作为输入与输出的公共端。如下图(a)(2)共集电极接法：将集电极作为输入与输出的公共端。如下图(b)(3)共

2、基极接法：将基极作为输入与输出的公共端。如下图(c)三种接法的性能比较见P.31表3-13．特性曲线：(1)输入特性曲线：是当集电极—发射极电压UCE为常数时，基极回路中基极电流IB与基极—发射极电压UBE之间的关系曲线。即：IB＝f(UBE)︱UCE=C如下图所示：从图中可以看出：三极管的输入特性曲线有一段死区，只有在发射结电压大于死区电压时，三极管才会导通，出现基极电流IB，硅管的死区电压约为0.5～0.6V，锗管约为0.2～0.3V。导通后，在正常工作情况下，NPN型硅管的发射结电压UBE＝0.6～0.7V，PNP型锗管的发射结电压UBE＝－0.2～－0.3V。(2)输出特性曲

3、线：是当基极电流IB为常数时，集电极回路中集电极电流IC与集电极—发射极电压UCE之间的关系曲线。即IC＝f(UCE)︱IB=C如下图所示。在不同的IB下可以得到不同的曲线，所以三极管的输出特性曲线是一曲线组族。在输出特性曲线上可以划分三个区域：1°截止区：IB＝0以下的区域。对NPN型硅管而言，当UBE＜0.5V时即已开始截止。为了截止可靠，常使UBE≤0，此时集电结和发射结都处于反向电压下，称为反向偏置。但是由于温度影响，集电极回路中仍有很小的电流ICEO—称为穿透电流流过。硅管的穿透电流很小，常温下在微安以下。特点：集电结和发射结都处于反向偏置。2°放大区：当发射结正向偏置时，

4、曲线较平坦的部分是放大区。对硅管来说,当UBE＞0.5V,而集电结又有一定的反向电压时,发射区扩散到基区的电子绝大部分被集电极所收集,IC≈IE,IB很小。此时IC只随着IB而改变，和UCE的大小基本无关。从特性曲线和电流形成过程都可以看出，IC的变化比IB的变化大得多，晶体管具有很强的电流放大作用。特点：发射结正偏而集电结反偏。3°饱和区：如果IC随IB增加时，使UCE下降为UCE≤UBE，发射结和集电结都将处于正向偏置，此时如果IB再增大，IC也不会按IC＝βIB增加，晶体三极管失去放大作用，这种情况称为饱和。我们把UCE＝UBE的状态称为临界饱和，把UCE＜UBE的状态称为过饱

5、和。特点：发射结和集电结皆正偏。§2．基本放大电路一．共射极放大电路的组成：P．136图9-1(a)1．三极管V：放大电路的放大元件，是电流控制元件。2．集电极电源UGB：直流电源，一般为几～几十伏作用：(1)为输出信号提供能量。(2)保证集电结处于反偏状态以及发射结处于正偏状态。这样才能使三极管起到放大作用。3．集电极负载电阻Rc：一般为几～几十千欧。作用是将集电极电流变化成电压信号，以实现电压放大。4．基极电阻Rb：一般为几十～几百千欧。作用是提供适当的基极电流，使放大器有适的工作状态。5．耦合电容C1与C2：一般为几～几十微法作用：(1)隔直：C1隔断放大器与信号源之间的直流通

6、道；C2隔断放大器与负载之间的直流通道。(2)通交：(交流耦合)沟通信号源、放大器和负载三者之间的交流通道，使交流信号畅行无阻。二．直流通路与交流通路：1．直流通路：即放大电路的直流等效电路。也就是在静态时，放大电路输入回路和输出回路的直流电流流过的路径。放大电路进行静态分析时要用到直流通路。见下图(1)静态——没有加入交流信号的放大电路。(2)静态分析——求静态工作点Q，即分析静态时放大电路中各处的直流电流和直流电压。即IbQ，ICQ，UceQ三个值。(3)直流通路的画法：直流通路中，所有的电容器作开路处理，其余的不变。(4)直流通路的作用：用来求放大电路的静态工作点Q(即IbQ，

7、ICQ，UceQ)。2．交流通路：即放大电路的交流等效电路。也就是在动态时，放大电路输入回路和输出回路的交流电流流过的路径。放大电路进行动态分析时要用到交流通路。见下图(1)动态——加入交流信号后的放大电路。(2)动态分析——求动态时(交、直流信号的迭加)的变化量。(3)交流通路的画法：在交流通路中，将电容器和直流电源都作短路处理(直流电源接地)。(4)交流通路的作用：交流通路用来计算放大电路的放大倍数，输入电阻，输出电阻等交流电量。三．近似估算法：以分压