电工电子基础-模拟电路分析及应用.doc

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1、项目四模拟电路分析及应用任务1基本电子元件的识别一、半导体1•半导体：导电能力随着掺入杂质、输入电压（电流）、温度和光照条件的不同而发生很大变化，人们把这一类物质称为半导体。2.载流子：半导体屮存在的两种携带电荷参与导电的“粒子”。（1）H由电子：带负电荷。（2）空穴：带正电荷。特性：在外电场的作用下，两种载流了都可以做定向移动，形成电流。3.N型半导体：主要靠电子导电的半导体。即：电子是多数载流子，空穴是少数载流子。4・P型半导体：主要靠空穴导电的半导体。即：空穴定多数载流了，电了是少数载流了。PN结1.PN结：经过特殊的T艺加工，将P型半导体和N型半导体紧密地结合在一起，则在

2、两种半导体的交界面就会出现一个特殊的接触面，称为PN结。2.实验演示（1）实验电路PN结®—流小（2）现象所加电压的方向不同,电流表指针偏转幅度不同O（3）结论PN结加正向电压时导通，加反向电压时截止，这种特性称为PN结的单向导电性。3.反向击穿：PN结两端外加的反向电压增加到一定值时，反向电流急剧增大，称为PN结的反同击穿。4.热击穿：若反向电流增大并超过允许值，会使PN结烧坏，称为热击穿。5.结电容PN结存在着电容，该电容称为PN结的结电容。二、半导体二极管利用PN结的单向导电性，可以用来制造一种半导体器件——半导体二极管。1.半导体二极管的结构和符号（1）结构：由于管芯结构

3、不同，二极管又分为点接触型（如图G、面接触型（如图b）和平面型（如图C）o正极/按壇冗r金属丝N型猪晶片支架正极引线P型再结晶层•PN结N型硅（或错）I层正极引线二氧化硅保护层r负极引线P型硅PN结N型硅负极⑻电极"、A负极引钱(b)(c)（2）符号：如图所示,箭头表不正向导通电流的方向。Ao—(正极)PNAcA/—oK(负极)oK1.二极管的特性二极管的导电性能由加在二极管两端的电压和流过二极管的电流来决定，这两者Z间的关系称为二极管的伏安特性。硅二极管的伏安特性曲线如图所示。（1）正向特性（二极管正极电压大于负极电压）%1死区：当正向电压较小时，正向电流极小，二极管呈现很大

4、的电阻，如图屮0A段，通常把这个范围称为死区。死区电压：硅二极管0.5V左右，铭二极管0.1V0.2V。%1正向导通：当外加电压大于死区电压后，电流随电压增大而急剧增大，二极管导通。导通电压：硅二极管0.6V0.7V,错二极管0.2V0.3V。（2）反向特性（二极管负极电压大于正极电压）%1反向饱和电流：当加反向电压时，二极管反向电流很小，而且在很大范围内不随反向电压的变化而变化，故称为反向饱和电流。%1反向击穿：若反向电压不断增大到一定数值时，反向电流就会突然增大，这种现彖称为反向击穿。普通二极管不允许出现此种状态。由二极管的伏安特性可知，二极管属于非线性器件。2.半导体二极管

5、的主要参数（1）最大整流电流厶：二极管长时间工作时允许通过的最大直流电流。（2）最高反向工作电压Vrm：二极管正常使用时允许加的最高反向电压。三、稳压二极管稳压二极管（又叫齐纳二极管）它的电路符号是：T>-,稳压二极管是--种用于稳定电压的单臥结二极管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前祁具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很少的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳斥二极管是根据击穿电圧来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更多的稳定电压。稳压管的应用

6、:1、浪涌保护电路（如图2）：稳压管在准确的电压下击穿，这就使得它可作为限制或保护Z元件来使用，因为各种电压的稳压二极管都可以得到，故对于这种应用特别适宜。图屮的稳压二极管D是作为过压保护器件。只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通。使继电器J吸合负载RL就与电源分开。2、电视机里的过压保护电路（如图3）：EC是电视机主供电压，当EC电压过高时，D导通，三极管BG导通，其集电极电位将市原来的高电平（5V）变为低电平，通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态。S33、电弧抑制电路如图4：在电感线圈上并联接入一只合适的稳圧二极管（也可接入一只普通二极管原理一样）的话，当线圈在

7、导通状态切断时，由于其电磁能特放所产生的高斥就被一•极管所吸收，所以当开关断开时，开关的电弧也就被消除了。这个应用电路在丁•业上用得比较多，如-些较大功率的电磁吸控制电路就用到它。冇应用B&D（13V）4、串联型稳压电路（如图5）：在此电路屮。串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V,那么其发射极就输出恒定的12V电压了。这个电路在很多场合下都四、发光二极管发光二极管通常称为LED,它们虽然名不见经传，却是电了世界屮真正的英雄。它们能完成数I种不同的丁作，并且在各种设备中都