工业电器与自动化第二版课件教学课件 作者 陆建国 主编第二单元常用电子器件电子教案.ppt

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1、工业电器与自动化电子教案工业电器与自动化第一篇工业电器基础在工业生产，电的应用极为广泛。电气化的程度已成为衡量一个国家生产技术水平和综合国力的主要标志之一。一、电的特点（一）转化容易（二）传输方便（三）便于控制和测量。二、常用的工业电器及电子设备考虑到本教材主要面向“工艺类”专业高职技能型人才的培养，主要以三相电机、单相、三相电源以及照明电路和基本电子电路为典型载体，训练学员的工业电器选择、安装、即使用能力的培养。电器篇导言工业电器与自动化第二单元常用电子器件及其应用关键词：二极管、三极管、直流稳压电路、运算放大器、模/数与数/模转换学习目标：知识目标：了解常用半导体元器件的

2、特性即使用方法；掌握整流滤波、单管放大电路、直流稳压电路的组成及特点；了解数字电路特点；了解数字电路及模/数与数/模转换电路的使用特点。能力目标：会使用常用电工仪器仪表测试半导体器件；能设计简单直流稳压电路并通电调试；第二单元常用电子器件及其应用一、半导体二极管及其特性（一）半导体二极管的结构半导体二极管是半导体器件中最基本的器件。从二极管的P侧引出一根导线被称为正极，从N侧引出一根导线被称为负极。二极管的符号为：，在电路符号中，用VD表示。符号中形象地表示了二极管工作电流流动的方向，一般二极管的电流从正极流向负极，也就是二极管符号中三角形所指的方向。2-1常用电子器件一、半

3、导体二极管及其特性（二）二极管的特性二极管的主要特性是单向导电性。1．正向特性（1）死区正向电压很低时，正向电流也很小，二极管呈现很大的正向电阻，对不同材料的二极管其死区电压不同(锗管约0．1V，硅管约0．5V)。（2）正向导通区当二极管的正向电压大于死区电压后，随着正向电压的增加电流增长很快，这一区域称为二极管的正向导通区（如图中区域Ⅱ）。2．反向特性（1）反向截止区当二极管加反向电压时，其反向电流非常小，几乎为零，这一区域称为二极管的反向截止区（如图中的区域Ⅲ）。（2）反向击穿区当二极管反向电压继续增大到“击穿电压”后，反向电流突然增大，这一区域称为反向击穿区（如图中的区

4、域Ⅳ）。2-1常用电子器件二、半导体三极管及其特性1．三极管的结构半导体三极管分为锗管和硅管两类，有PNP型和NPN型两种类型。三极管有三个电极，分别是发射极(e)、基极(b)和集电极(c)。发射极和基极之间的区域称为发射结；集电极和基极之间的区域称为集电结。2-1常用电子器件二、半导体三极管及其特性2．三极管的特性三极管具有电流放大作用，即输入一个较小的电流信号，可控制一个较大的电流信号。我们将发射结正向偏置（基极接高电位、发射极接低电位)，集电结反向偏置（集电极接高电位、基极接低电位)。（1）由基尔霍夫电流定律可知：ie=ib+ic（2）三极管的电流放大倍数。即：（3）根

5、据以上公式整理如下：2-1常用电子器件二、半导体三极管及其特性2．三极管的特性（4）三极管的输入特性三极管的输入特性是指在输出电压UCE（集电极与发射极之间的电压）恒定的条件下，基极电流IB与输入电压UBE（基极与发射极之间的电压）的关系，即IB=f（UBE）

6、UCE=常数。2-1常用电子器件二、半导体三极管及其特性2．三极管的特性（5）三极管的输出特性三极管的输出特性是指在基极电流IB恒定的条件下，集电极电流IC与输出电压UCE（集电极与发射极之间的电压）的关系，即：IC=f（UCE）

7、IB=常数。①截止状态②放大状态③饱和状态2-1常用电子器件一、整流与滤波电路交流电转换

8、为直流电的过程称为整流，利用二极管的单向导电性就可以组成整流电路。整流电路又可分成半波整流电路和全波整流电路。（一）单相半波整流电路整流后，负载上得到的是半个正弦波(脉动的直流电压uo和直流电流io)，即电源电压的正半周期有电流流过负载，故称为半波整流电路。2-2基本电子电路一、整流与滤波电路（二）单相桥式全波整流电路桥式全波整流电路是将四只二极管接成电桥形式。全波整流电路负载上得到的输出电压或电流的平均值是半波整流时的两倍，Uo同U2的关系为：负载电流(整流电流的平均值)为：2-2基本电子电路一、整流与滤波电路（三）滤波电路所谓滤波，就是通过电容、电感元件的作用，把脉动直流

9、电的交流成分滤掉。电容滤波是一种并联滤波，滤波电容直接并接在负载两端，利用电容不断充电和放电，可使负载电阻上得到平稳的输出电压，抑制了部分交流分量的影响。2-2基本电子电路二、三极管交流放大电路（一）电路的组成三极管共射极基本放大电路2-2基本电子电路二、三极管交流放大电路（二）晶体管放大电路工作原理1．静态工作点的确定当放大器输入端未加输入信号时，ui=0，ib=0，这时电路的工作状态称为静态。静态时的直流分量IB、IC，、UCE、UBE对应于三极管输出特性曲线上的一点，记作Q，此点称为放大电路的静态