电工电子技术-9

第二节半导体二极管半导体二极管的伏安特性半导体二极管的主要参数一、半导体二极管的伏安特性+P区－－阳极N区－－阴极阳极阴极1.正向特性死区电压硅管0.5V锗管0.1V正向导通电压硅管0.7V锗管0.3Vi(mA)u(V)反向击穿电压死区GeSi2.反向特性反向饱和电流很小，可视为开路，反向电压过高，电流急增，二极管发生击穿。导通电压VD二极管正偏，导通；二极管反偏，截止。二、半导体二极管的主要参数1.最大整流电流IF二极管允许通过的最大正向平均电流。2.最高反向工作电压URM保证二极管不被击穿允许加的最大反向电压。3.最大反向饱和电流IR室温下，二极管加最高反向电压时的反向电流，与温度有关。例：如图，E＝5V，二极管正向压降忽略不计，画出uo波形。EVDuiuO10ui(V)ωtuiEVD截止uo=EuiEVD导通uo=ui5uOωt5利用二极管的单向导电性可对输出信号起限幅作用。例：二极管组成电路如图，设二极管导通电压为0.3V，试求输出电压UF。+3VUF－12VR0VVD1VD230－12VVD1率先导通，UF＝3－0.3＝2.7VVD2截止解：变压器整流电路滤波电路稳压电路交流电源负载整流--将交流电压变换为单向脉动的直流电滤波--将脉动电压中的交流分量滤除稳压—使传输的直流电压稳定、平滑返回单相半波整流电路1.电路分析正半周(0～π)a(+)b(－)VD导通VDu2uo～u1RLabu2π2π3πuoπ2π3π负半周(π～２π)a(－)b(＋)VD截止uo=0uo=u2返回ωtωt单相半波整流电压平均值πo2012sind()2πUUtt2220.45πUUo2oLL0.45UUIRRDRMM22UUUDOII2.参数计算3.元件选择RL中电流平均值返回二极管最高反相电压二极管电流平均值单相桥式全波整流电路VD1～u2uou1RLabVD2VD3VD41.电路分析正半周(０～π)a(＋)b(－)电流方向L13abVDVDR负半周(π～２π)a(－)b(＋)电流方向u2π2π3πuoπ2π3πL24baVDVDR返回ωtωt2.参数计算桥式整流电路电压平均值o2220.450.9UUUo2oLL0.9UUIRRRL中电流平均值3.元件选择2VDoL10.452UIIR返回DRMM22UUU二极管最高反相电压二极管电流平均值第三节特殊二极管稳压管稳压管是一种特殊的二极管，具有稳定电压的作用。稳压管工作于反向击穿区。特点：电流变化大，电压变化小。一、稳压原理稳压管：１）加正向电压时同二极管２）加反向电压时使其击穿后稳压i(mA)u(V)反向击穿电压VS１．稳定电压UZ正常工作下，稳压管两端电压。同一型号的稳压管分散性较大。２．稳定电流IZ正常工作下的参考电流。大小由限流电阻决定。３．动态电阻rZrZ=△U/△IrZ越小，稳压效果越好。二、稳压管参数返回例1、如图，已知UZ=10V，负载电压UL（）（Ａ）5Ｖ（Ｂ）10Ｖ（Ｃ）15Ｖ（Ｄ）20ＶAVS20V15kΩ5kΩUL稳压管的工作条件（１）必须工作在反向击穿状态。（２）电路中应有限流电阻，以保证反向电流不超过允许范围。第四节晶体管晶体管的基本结构和类型晶体管的电流分配和放大原理晶体管的特性曲线晶体管的主要参数温度对晶体管的影响一、晶体管的基本结构和类型基极集电极发射极NPN型VTPNP型VTUUUNPNEBCUUUPNPEBC晶体三极管是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。二、晶体管的电流分配和放大原理IBRBEBICRCECIIICBEIE基极电流很小的变化，将引起集电极电流一个很大的变化。IIBCIIBC直流放大系数交流放大系数1.输入特性曲线三、三极管特性曲线IB＝f(UBE)︳UCE=常数IB(μA)UBE(V)UCE=0UCE≥1相当于两个二极管正向并联。0UCE，IB减小UCE1IB变化很小，与UCE=1曲线重合。且与二极管正向导通曲线接近。1UCE2．输出特性曲线常数ICECB)U(If饱和区截止区放大区截止区IB≈0，IC≈0，UBE≤0放大区IC＝βIB饱和区UCE≤UBEIC(mA)UCE(V)IB＝0μAIB=20μAIB=40μAIB=60μAIB=80μA2．极间反向电流ICBO：发射极开路，基极与集电极间的反向饱和电流，受温度影响大。ICEO：基极开路，集电极与发射极间的穿透电流。IIBCI)(ICBOOEC1四、三极管主要参数1．放大倍数集电极最大电流ICMICICM集电极—发射极反向击穿电压UCEO基极开路，加在集电极和发射极间的最大允许工作电压。UCEUCEO集电极最大允许功耗PCMICUCEPCM3．极限参数五、温度对晶体管的影响1.温度对ICEO、ICBO的影响ICEO、ICBO随温度上升急剧增加，温度每升高10°，ICBO约增加一倍。温度对锗管的影响比较大。2.温度对β的影响温度增加，β随之增加。3.温度对UBE的影响温度增加，UBE随之减少。例1：由晶体管各管脚电位判定晶体管属性（1）A:1VB：0.3VC:3V（2）A:－0.2VB:0VC:－3V如何区分硅管和锗管如何区分NPN、PNP管如何区分三个极CBENPNVVVCBEPNPVVVA.︱UBE︳≈0.2V(锗管）︱UBE︳≈0.7V(硅管）B.步骤：1.区分硅管、锗管，并确定C极（以相近两个电极的电压差为依据，UBE硅＝0.7V／UBE锗＝0.2V～0.3V）2.区分NPN、PNP管（NPN：VC最高，PNP：VC最低）3.区分三极（NPN：VCVBVEPNP：VCUBVE）解：（1）硅管、NPN管A：基极；B:发射极；C:集电极（2）锗管、PNP管A:基极；B:发射极；C:集电极返回