工业电器与自动化 教学课件 作者 陆建国 主编 开俊 主审第二章 常用电子器件及其应用.ppt

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1、12第二章常用电子器件及其应用电子技术是研究电子运动与磁场之间关系的一门科学，也称微电子技术。①电子元件:二极管、三极管等。②整流电路、稳压电路，交直流放大电路。③集成电路、数字电路、模/数转换电路。3大功率发光二极管（猫眼）第一节常用电子器件4大功率发光二极管（玉免）5发光二极管普通二极管大功率二极管6直径300mm的晶棒、晶片7N型半导体的掺杂掺杂+-454444444q+-掺杂五价元素：磷、砷、锑后多一个自由电子与空穴，电子密度增大、自由电子导电能力增强104以上。称电子为多数载流子的N型半导体。8半导体掺杂原理在纯静半导体中

2、掺杂后，空穴与电子的浓度会有很大的改变。当掺杂五价元素后，电子浓度增加，可视为全部电离，空穴受电子复合而减少而称为少子，二者的浓度积为恒定值。掺杂前浓度（pi；ni）np=pini=ni2=pi2掺杂后浓度（p；n）掺杂浓度（Nd》ni）空穴浓度：9P型半导体的掺杂掺杂-掺杂三价元素：铝、铟、镓后多一个空穴与负离子，空穴密度增大、参与导电能力增强104以上。称空穴为多数载流子的P型半导体。+4444444q0+3410硅晶遂道扫描图11三极管发明人诺贝尔奖获得者在观察300mm芯片12300mm芯片封装后的CPU1314硅晶片遂道扫

3、描表面电流15一、半导体二极管及其特性当在P型半导体上扩散五价元素生成N型半导体后，产生了PN结，PN结具有单向导电性能、击穿性能、发光与光敏等特性。由此产生了半导体二极管。按功能分：普通二极管、整流二极管、发光二极管、稳压二极管、光敏二极管和变容二极管、开关二极管等。按材料分：硅二极管和锗二极管。16二极管用途当在N型半导体上扩散三价元素生成P型半导体，称为N衬底为A、C二型号二极管。二极管的应用比较广泛，主要用于：整流电路、检波电路、稳压电路、限幅电路、保护电路、控制电路、隔离电路、磁敏、光敏等。1718020119正向扩散电流

4、和反向漂移电流正偏导通反偏截止+++---+++---------+++++++++++++++PN结PN结EE外电场内电场外电场内电场正向时内电场被削减，电路导通反向时内电场增强，电路截止20二极管型号与伏安特性+-0.3V0.6V锗管硅管UBRUDID21二极管模型图PN22020223二极管反向截止PN+-24发光二极管25大功率整流管26桥式全波整流、电路与波形电路：4D0π2πU2mRLU2ID+ID-27单向桥式整流的其它画法接线图式桥式RLRLTrTr28稳压电源原理框图：交流电源整流滤波稳压变压29电感滤波电

5、路U1U0U1U00030三端稳压器31简单硅稳压管稳压电路电路：UiRLRIIZDZU0=UZ整流部分滤波部分稳压部分负载C32串联型晶体管稳压电源固定式串联稳压原理：RLRuiU0ILRLU0+CEBVT－控制极33固定式串联稳压电路电路图uiICUZIBIZUCEDZRBRLUBEU0U234典型串联型稳压电源电路UiUZIB1IR4DZR4R1IB2U0RPR2R3I1I2UBE2IC2VT35太阳能电板36二、三极管交流放大电路放大电路：低频段：20~200kHz。中频段：200kHz~MHz。高频段：MHz~以上。功率放

6、大电压放大负载37尖波脉冲信号38三角波信号39正弦波信号40高频正弦波信号41低频正弦波信号42脉冲方波信号43半导体三极管及其特性电路多子理论-RRCmAmAμAIEIBICNNP-IE-IC-IBVT44三极管模型电子为多数载流子N区空穴为多数载流子P区管脚b45铝合金封装式三极管460203NNP-IE-IC-IBECB47输入、输出特性曲线uiIBICUBE00.5IBICIB80μA6040200饱和区截止区UCE放大区48温度对三极管参数的影响IC0UCEIBt0IBtIct0Ict049基本放大电路共射放大电路习惯画

7、法IBICIERBRCUiUCERBRCUiUCEVTVTEC+UC50三、场效应管的结构和特性N沟道NNDSPGPGDGS51场效应管P沟道PPDSNGNGDGS52增强绝缘栅型场效应管IRL3803120A大功率调速器场效应管53晶体二极管D与三极管T小结二极管：利用PN结的单向导电性制成。用途：整流、稳压、发光和译码。三极管：利用NPN、PNP结的电流与电压放大原理，并可实现功率放大。用途：组成放大电路、功放电路、差放电路、数字电路。54直流电路的放大倍数（开路）电路等效电路rbeERbRcRBRCu。ui55多级放大电路Au

8、=A=A1A2A3……AnA1=/(rs+rBE1)A1A2A（n-1）An前置功放中间级uiuo输入输出56单管甲类功放电路解析图57阻容耦合电路电容与下一级的输入电阻组成的耦合方式u。RB1RCRB2REBERB1RCRB2REE