高级维修电工[1].ppt

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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(

2、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.

3、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,

4、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,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

5、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)

6、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

7、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,ICQ,UceQ)。2.交流通路:即放大电路的交流等效电路

8、。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

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