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项目一项目一 半导体器件的认识半导体器件的认识一、项目分析一、项目分析二、相关知识二、相关知识（一）半导体的基本知识（一）半导体的基本知识（二）二极管（二）二极管（三）三极管（三）三极管三、拓展知识三、拓展知识（一）特殊用途的二极管（一）特殊用途的二极管（二）场效应管（二）场效应管一、项目分析一、项目分析项目内容目内容半半导导体体的的导导电电特特性性和和PNPN结结的的基基本本原原理理，二二极极管管、三三极极管管、场效应管等的结构、工作原理、特性曲线及主要参数。场效应管等的结构、工作原理、特性曲线及主要参数。知识点知识点半导体的导电特性和半导体的导电特性和PNPN结的基本原理；结的基本原理；二极管的结构、伏安特性；二极管的结构、伏安特性；三极管的结构、电流分配原理、工作状态和条件。三极管的结构、电流分配原理、工作状态和条件。一、项目分析一、项目分析能力点能力点会识别二极管、能测绘其伏安特性；会识别二极管、能测绘其伏安特性；会识别三极管、能分析其电流分配情况；会识别三极管、能分析其电流分配情况；能测绘三极管的传输特性曲线；能测绘三极管的传输特性曲线；能熟练应用特殊二极管、绝缘栅型场效应管。能熟练应用特殊二极管、绝缘栅型场效应管。二、相关知识二、相关知识（一）半导体的基本知识（一）半导体的基本知识1 1、半、半导体体自自然然界界的的物物质按按其其导电能能力力可可分分为：导体体、绝缘体体和和半半导体。体。导电能能力力介介于于导体体和和绝缘体体之之间的的物物质称称为半半导体体，如如硅（硅（SiSi）、）、锗（GeGe）、砷化）、砷化镓（GaAsGaAs）等。）等。2 2、半、半导体的物理特性体的物理特性（1 1）半）半导体体独特的物理特性独特的物理特性 热敏特性：半导体器件的温度稳定性差。热敏特性：半导体器件的温度稳定性差。光光敏敏特特性性：在在有有光光照照和和无无光光照照的的条条件件下下，其其电电阻阻率率有有几十到几百倍的差别。几十到几百倍的差别。掺掺杂杂特特性性：在在纯纯净净的的半半导导体体材材料料中中掺掺入入某某种种微微量量的的杂杂质元素后，其导电能力将猛增几万倍甚至几百万倍。质元素后，其导电能力将猛增几万倍甚至几百万倍。制造半导体器件的主要材料是锗和硅。制造半导体器件的主要材料是锗和硅。纯净的、具有完整晶体的、具有完整晶体结构的半构的半导体称体称为本征半本征半导体体。（2）半导体的）半导体的晶体结构晶体结构在晶体中，原子的在晶体中，原子的4 4个价个价电子就会分子就会分别与其周与其周围的的4 4个原子个原子组成成稳定的共价定的共价键。本征激发本征激发载流子载流子自由电子自由电子空穴空穴在常温下，本征半在常温下，本征半导体的体的导电能力极差。能力极差。3、半导体的导电原理、半导体的导电原理（1 1）N N型半型半导体体在在纯净的半的半导体中体中掺入入微量的微量的五价元素五价元素，如砷，如砷（AsAs）或磷。）或磷。多子：自由电子；多子：自由电子；少子：空穴。少子：空穴。（2 2）P P型半型半导体体在在纯净的半的半导体中体中掺入入微量的微量的三价元素三价元素，如，如硼硼（BeBe）或铟（）或铟（InIn）。多子：空穴；多子：空穴；少子：自由电子。少子：自由电子。通通过改改变掺入入杂质的的浓度可以控制半度可以控制半导体的体的导电能力。能力。（3 3）半）半导体体PNPN结 PN PN结的形成。的形成。PNPN结的的宽度一般度一般为几微米到几十微米。几微米到几十微米。PN PN结的特性。结的特性。在没有外在没有外电场的作用下，的作用下，PNPN结是不会是不会导电的；的；在外在外电场的作用下，的作用下，PNPN结显示示单向向导电特性特性。PNPN结正向偏正向偏置，置，则导通，通，即即正向正向导通通。反向截止、反向反向截止、反向击穿穿PNPN结正向偏置正向偏置时，PNPN结导通，正向通，正向电阻很小，正向阻很小，正向电流流I IF F较大；大；PNPN结反向偏置反向偏置时，PNPN结截止，反向截止，反向电阻很大，反向阻很大，反向电流流I IR R很小。很小。PNPN结的的这种正向种正向导通和反向截止的特性定通和反向截止的特性定义为单向向导电特性。特性。（二）二极管（二）二极管1、二极管的结构和符号、二极管的结构和符号2、二极管的单向导电性、二极管的单向导电性结论：二极管的这种正向导通、反向截止特性称为二极结论：二极管的这种正向导通、反向截止特性称为二极管的单向导电性。管的单向导电性。3 3、二极管的伏安特性曲线、二极管的伏安特性曲线正向特性、反向特性正向特性、反向特性4 4、二极管的主要参数、二极管的主要参数（1 1）最大整流）最大整流电流流I IFMFM最最大大整整流流电流流I IFMFM是是指指二二极极管管长期期工工作作时允允许通通过的的最最大大正正向向平平均均电流流。使使用用中中电流流超超过此此值，管管子子会会因因过热而而损坏。坏。（2 2）最高反向工作）最高反向工作电压U URMRM二二极极管管长期期运运行行时所所能能承承受受的的最最大大反反向向工工作作电压。为保保证二极管能安全工作，一般取二极管能安全工作，一般取U UR R为U URMRM的二分之一。的二分之一。（3 3）反向）反向击穿穿电压反反向向击穿穿电压是是指指二二极极管管能能承承受受的的最最大大反反向向工工作作电压，外加外加电压超超过该值，PNPN结会会损坏。坏。（4 4）最高工作）最高工作频率率f fM M最最高高工工作作频率率f fM M是是保保证二二极极管管正正常常工工作作时所所加加信信号号的的最最高高频率，否率，否则会使二极管失去会使二极管失去单向向导电特性。特性。5 5、二极管的应用及电路分析方法、二极管的应用及电路分析方法 先确定相先确定相应的参考点。的参考点。假假设所有二极管全部断开，判断二极管原来位置两所有二极管全部断开，判断二极管原来位置两端（端（P P端端电压为U UP P，N N端端电压为U UN N）的）的电位差。位差。a aU UP P U UN N，则二极管二极管导通；否通；否则截止。截止。b b有多个二极管符合有多个二极管符合U UP P U UN N时，U UP PU UN N最大的二极管最大的二极管优先先导通，再分析其他的二极管是否通，再分析其他的二极管是否导通。通。确定了二极管的工作状确定了二极管的工作状态后，用基后，用基尔霍夫定律分析霍夫定律分析求解求解电路。路。例题，例题，分析图中二极管的状态：导通还是截止。分析图中二极管的状态：导通还是截止。整流整流电路路限幅电路限幅电路仿真分析：限幅电路仿真分析：限幅电路钳位电路钳位电路VDVD1 1起起钳位位作作用用，把把输出出端端F F的的电位位钳制在制在3V3V；VDVD2 2起起隔隔离离作作用用，把把输入入端端B B和和输出出端端F F隔离开。隔离开。6 6、半导体器件型号命名方法、半导体器件型号命名方法2AP92AP9：“2 2”表示表示电极数极数为2 2，“A A”表示表示N N型型锗材料，材料，“P P”表示普通管，表示普通管，“9 9”表示序号。表示序号。（三）三极管（三）三极管1 1、三极管的基本知识、三极管的基本知识（1 1）三极管的结构和符号）三极管的结构和符号三极管分三极管分为NPNNPN型和型和PNPPNP型两种。型两种。3 3个区（个区（发射区、基区和集射区、基区和集电区）区）两个两个PNPN结（发射射结和集和集电结）3 3个个电极（基极极（基极B B、发射极射极E E和集和集电极极C C）（2 2）三极管的）三极管的3 3种种连接方式接方式（3）三极管电流放大原理）三极管电流放大原理通通过改改变电阻阻R RB B，使，使得基极得基极电流流I IB B在不同在不同的情况下，的情况下，测得集得集电极极电流流I IC C和和发射极射极电流流I IE E，得到一，得到一组数数据。据。分析分析实验所得数据，可有如下所得数据，可有如下结论：a a三三电极极电流关系：流关系：I IE E=I IB B+I IC C；b bI IC C I IB B ，I IC C I IE E；c c I IC C I IB B，I IC C/I IB B=（为常数，常数，为三极管的三极管的电流放大倍数）。流放大倍数）。2 2、三极管的伏安特性曲线、三极管的伏安特性曲线输入伏安特性曲入伏安特性曲线当集当集电极极电压U UCECE一定一定时，基极基极电流流I IB B与基极与基极电压U UBEBE的关系：的关系：输出伏安特性曲出伏安特性曲线当基极当基极电流流I IB B为一定一定时，集，集电极极电流流I IC C与与集集电极极电压U UCECE的关系：的关系：3 3个工作区域，即放大区、个工作区域，即放大区、饱和和区和截止区。区和截止区。3 3个区的工作特性：个区的工作特性：放大区放大区发射结正偏，集电结反偏（对于发射结正偏，集电结反偏（对于NPNNPN型管，型管，U UC C U UB B、U UB B U UE E；对于；对于PNPPNP型管，型管，U UC C U UB B、U UB B 00，I ICC=IIB B，U UCECE=U UCCCC I IC CR RC CI IC C仅决定于仅决定于I IB B，与，与U UCECE无关，此时具有电流放大作用。无关，此时具有电流放大作用。3 3个区的工作特性：个区的工作特性：饱和区饱和区发射结和集电结均正偏。发射结和集电结均正偏。UCE=UCES，很小，很小，C-E之间相当于一个接通的开关。之间相当于一个接通的开关。IC不受不受IB控制，控制，IC不再随不再随IB的增大而增大，而是由外电的增大而增大，而是由外电路决定路决定。截止区截止区发射结和集电结均反偏。发射结和集电结均反偏。IB0，IC0，UCE=UCC ICRC失去电流放大作用，失去电流放大作用，C-E间相当于断开的开关。间相当于断开的开关。三极管可工作在三极管可工作在3种状态，若应用于电流放大时，应工种状态，若应用于电流放大时，应工作在放大区；若作开关使用时，应工作在饱和区和截止作在放大区；若作开关使用时，应工作在饱和区和截止区。区。问题讨论：请分析一下，下面哪个三极管工作在放大？为什么？仿真分析（1 1）图中的三极管是）图中的三极管是NPNNPN还是还是PNPPNP型？型？工作在哪种状态，是放大、截止还是工作在哪种状态，是放大、截止还是饱和？饱和？（2 2）图中的三）图中的三极管是极管是NPNNPN还是还是PNPPNP型？工作在型？工作在放大、截止还是放大、截止还是饱和？饱和？仿真分析3、主要参数、主要参数（1 1）共射极）共射极电流放大倍数流放大倍数 用来衡量电流放大能力的。用来衡量电流放大能力的。制作工艺和导体材料的不同，即使同一型号三极管的制作工艺和导体材料的不同，即使同一型号三极管的 差别也较大，一般小功率三极管的差别也较大，一般小功率三极管的 值为值为20205050。值越大，管子稳定性越差；值越大，管子稳定性越差；值越小，电流放大能力越值越小，电流放大能力越差。差。（2 2）穿透）穿透电流流I ICEOCEO基极开路基极开路时，集，集-射射间的的电流；流；其其值的大小受温度影响的大小受温度影响较大；大；该电流流值越小，三极管的越小，三极管的质量越好。量越好。（3 3）集电极最大允许电流）集电极最大允许电流I ICMCM三极管工作电流三极管工作电流I IC C允许的最大极限值。允许的最大极限值。若若I IC C超过超过I ICMCM值，则三极管可能会损坏。值，则三极管可能会损坏。（4 4）集）集电极极-发射极反向射极反向击穿穿电压U UCEOCEO基极开路加基极开路加压集集-射之射之间的最大允的最大允许电压值。工作工作电压U UCECE应小于此小于此值，否，否则会会击穿。穿。（5 5）集）集电极最大允极最大允许耗散功率耗散功率P PCMCM集集电结上允上允许损耗功率的最大耗功率的最大值。超超过P PCMCM就会使管子性能就会使管子性能变坏或坏或烧毁。P PCMCM的大小与散的大小与散热条件有关，加散条件有关，加散热片，可以提高片，可以提高P PCMCM的的值。了了解解元元器器件件的的参参数数，主主要要是是为了了保保证元元器器件件安安全全工工作作，图1-201-20所示所示为一个三极管的安全工作区域。一个三极管的安全工作区域。三、拓展知识三、拓展知识（一）特殊用途的二极管（一）特殊用途的二极管1 1、稳压二极管、稳压二极管（1 1）二极管的稳压功能）二极管的稳压功能稳稳压压二二极极管管实实际际上上是是一一种种面面接接触触型型硅硅二二极极管管，简简称称稳稳压压管。管。（2 2）稳压二极管的应用）稳压二极管的应用应用用时，和普通二极管也有不同：，和普通二极管也有不同：正极接低正极接低电位，位，负极接高极接高电位，保位，保证其工作在反向其工作在反向击穿区；穿区；为防止工作防止工作电流超流超过其最大其最大稳定定电流流IZmax而引起管子而引起管子击穿，穿，应串串接限流接限流电阻阻R；不能并不能并联使用，以免造成管子使用，以免造成管子电流不均而流不均而过载损坏。坏。例题分析例题分析图示稳压管应用电路，已知输入电压图示稳压管应用电路，已知输入电压Ui=10V，稳压管的稳压管的稳定电压稳定电压UZ=6V，最小稳定电流，最小稳定电流IZmin=4mA，最大稳定最大稳定电流电流IZmax=24mA，负载电阻负载电阻RL=600，求限流电阻求限流电阻R的的取值范围。取值范围。限流电阻限流电阻R的取值范围为的取值范围为117286。问题讨论问题讨论稳压管型号为稳压管型号为ZPD5.1（稳压值（稳压值5.1V，耗散功率，耗散功率0.5W）。）。1）电路中的稳压管）电路中的稳压管D1接对了吗？接对了吗？2）正常工作时，限流电阻）正常工作时，限流电阻R=？常用作指示灯。它是一种将电能转换为光能的器件，简称LEDLED。电路符号引脚判别金属头的大小区分引脚的长短、切边区分2 2、发光二极管除颜色之外，还有一个重要的参数是LED的尺寸。塑料外壳是圆柱形的，则用圆柱形直径表示，如直径为5mm，称为“5”。外壳是方形的则用长宽高表示，如长宽高是2mmx2mmx4mm的扁平LED，称为“2x2x4LED”，一般省略单位。LED还有两个重要参数：驱动电压和驱动电流。驱动电压：LED可以正常发光的最低电压。LED亮度的大小只和电流有关，工作电流越大越亮。因此，又称LED是电流驱动器件。一般0-40mA，大于40mA就会损坏，保持在20mA左右最为理想，要认真选择限流电阻。当外加电源使LEDLED正偏，注入N N区和P P区的载流子复合，会发出可见光。根据材料的不同，可以发出颜色不同的光。3 3、光电二极管、光电二极管光电二极管又叫做光敏二极管，是利用半导体的光敏特性制成的。当光线照射PN结时，其反向电流随光照强度的增大而增大，因此可用光电二极管作光控元件，将光能转化为电能。（二）场效应管（二）场效应管场效应管（FieldEffectTransistor，FET）是一种电压控制型器件。在工作过程中，只有一种载流子参与导电。因此，它是单极型晶体管。根据结构和工作原理的不同，FET可以分为两类：绝缘栅型场效应管和结型场效应管。1 1绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管应用最广泛的是以二氧化硅（SiO2）作为栅极与半导体材料间的绝缘层的FET，简称MOSFET或称MOS管。按照所使用的半导体材料的极性不同，有N沟道和P沟道两种，每一种还有增强型和耗尽型之分。以增强型MOS管为例。1 1、绝缘栅型场效应管、绝缘栅型场效应管（1）基本结构N沟道增沟道增强型型绝缘栅型型场效效应管的管的结构和构和符号符号（2）工作原理2 2、结型场效应管、结型场效应管结结型型管管通通过过改改变变栅栅源源电电压压改改变变耗耗尽尽区区的的宽宽窄窄，从从而而改改变变导导电电沟沟道道的的宽宽窄窄，达达到到漏漏极极电电流流ID的的目目的的；绝绝缘缘栅栅型型管管则则是是通通过过改改变变沟沟道道的宽窄，来达到控制的宽窄，来达到控制ID的目的。的目的。绝缘栅型管较结型管输入电阻更高，也便于高度集成。绝缘栅型管较结型管输入电阻更高，也便于高度集成。3 3、场效应管的主要参数及使用注意事项、场效应管的主要参数及使用注意事项（1）主要参数）主要参数直流参数。直流参数。夹断电压夹断电压UGSA(off)、开启电压、开启电压UGS(th)、饱和漏极电流、饱和漏极电流IDSS、直流输入、直流输入电阻电阻RCS交流参数。这里主要介绍常用的低频跨导交流参数。这里主要介绍常用的低频跨导gm。极限参数。极限参数。最大漏极电流最大漏极电流IDM、耗散功率、耗散功率PDM、漏源击穿电压、漏源击穿电压U(BR)DS及栅源击穿及栅源击穿电压电压U(BR)GS等。等。（2）场效应管的使用注意事项）场效应管的使用注意事项使用时应注意不要超越各极限参数的限制。使用时应注意不要超越各极限参数的限制。任任何何情情况况下下都都要要特特别别注注意意不不要要使使MOS管管的的栅栅极极悬悬空空。工工作作时时使使栅栅-源之间绝对保持直流通路；存放时应将源之间绝对保持直流通路；存放时应将3个电极短路。个电极短路。焊焊接接场场效效应应管管时时，电电烙烙铁铁应应良良好好接接地地，不不能能漏漏电电，或或焊焊接接时时先先拔拔下电源插头。下电源插头。对对于于结结型型场场效效应应管管，使使用用时时应应注注意意栅栅-源源电电压压UGS的的极极性性不不能能接接反反（保证（保证PN结反偏），否则，较高的正偏电压可能烧坏结反偏），否则，较高的正偏电压可能烧坏PN结。结。4个个引引脚脚的的场场效效应应管管，其其衬衬底底（B脚脚）应应良良好好接接地地。场场效效应应管管使使用用时应避免靠近热源。时应避免靠近热源。本章到此结束本章到此结束 谢谢谢谢!项目二项目二 直流稳压电源的制作直流稳压电源的制作一、项目分析一、项目分析二、相关知识二、相关知识（一）单相桥式整流电路（一）单相桥式整流电路（二）滤波电路（二）滤波电路（三）稳压电路（三）稳压电路三、拓展知识三、拓展知识（一）三相整流电路（一）三相整流电路（二）复式滤波电路（二）复式滤波电路一、项目分析一、项目分析项目内容：项目内容：学习直流稳压电源电路中的整流、滤波和稳压部分的性能分析等知学习直流稳压电源电路中的整流、滤波和稳压部分的性能分析等知识，然后完成一个实际电路的制作，并熟悉电子产品的制作流程。识，然后完成一个实际电路的制作，并熟悉电子产品的制作流程。知识点：知识点：桥式整流、滤波电路、稳压电路的性能分析、参数计算；桥式整流、滤波电路、稳压电路的性能分析、参数计算；电子产品的制作流程；电子产品的制作流程；元件检测、电路装配和调试的方法和技巧。元件检测、电路装配和调试的方法和技巧。一、项目分析一、项目分析能力点：能力点：能根据所学知识，完成对稳压电源电路的电路原理及元件作用能根据所学知识，完成对稳压电源电路的电路原理及元件作用的分析；的分析；能按照装配图完成电路的装配、焊接；能按照装配图完成电路的装配、焊接；能利用示波器、万用表等工具调测电路；能利用示波器、万用表等工具调测电路；能实现电路功能并强化对原理的分析和表述。能实现电路功能并强化对原理的分析和表述。二、相关知识二、相关知识小功率半导体直流电源通常由小功率半导体直流电源通常由变压电路、整流电路、滤波电路变压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路和稳压电路四部分组成。四部分组成。（一）单相桥式整流电路（一）单相桥式整流电路1 1、电路组成及整流原理、电路组成及整流原理2、定量计算、定量计算负载电流负载电流的平均值：的平均值：负载电压：负载电压：每只二极管的平均电流：每只二极管的平均电流：二极管承受的最大反向二极管承受的最大反向电压：电压：二极管的平均电流和最大反向二极管的平均电流和最大反向电压是选择整流二极管的主要电压是选择整流二极管的主要依据。依据。变压器副边电流仍为正弦电流，其有效值为：变压器副边电流仍为正弦电流，其有效值为：选择最大整流电流和最高反向工作电压：选择最大整流电流和最高反向工作电压：考虑电网电压的波动范围考虑电网电压的波动范围为为，在实际选用二极管时，在实际选用二极管时，应至少有应至少有10%的余量。的余量。思考一下：二极管桥式整流电路中通常选用1N40071N4007型号的二极管，其他的二极管可以吗，比如1N41481N4148？仿真分析：发现：正半周D1、D3导通，流过电流；负半周D2、D4导通，流过电流；负载电阻R1上，始终有电流。仿真分析：仿真分析（故障分析）：仿真分析（故障分析）：问题讨论：合理连线，构成桥式整流电路。（二）滤波电路（二）滤波电路1、电容滤波电路、电容滤波电路经滤波后输出的电压不仅变得平滑，而且平均值也得到提高。经滤波后输出的电压不仅变得平滑，而且平均值也得到提高。适用于负载电流较小且变化也较小的场合。适用于负载电流较小且变化也较小的场合。2、电感滤波电路、电感滤波电路电感滤波后，输出电压为电感滤波后，输出电压为只有只有RLL时，才能获得较好的滤波效果。时，才能获得较好的滤波效果。越大，滤波效果越好。越大，滤波效果越好。电感滤波适合负载电流大（负载电阻小）的场合。电感滤波适合负载电流大（负载电阻小）的场合。（三）稳压电路（三）稳压电路1、稳压管稳压电路、稳压管稳压电路首先，交流电网电压发生波动引起变压器副边电压首先，交流电网电压发生波动引起变压器副边电压波波动，输出电压会随之波动；动，输出电压会随之波动；其次，整流、滤波电路存在着一定的内阻，负载其次，整流、滤波电路存在着一定的内阻，负载变化变化引起负载电流变化，整流、滤波电路的内阻上的压降引起负载电流变化，整流、滤波电路的内阻上的压降变化，输出电压会随之变化。变化，输出电压会随之变化。为了获得稳定性好的直流电源，必须采取稳压措施为了获得稳定性好的直流电源，必须采取稳压措施。（1）稳压管稳压电路的组成）稳压管稳压电路的组成利利用用稳稳压压管管所所起起的的电电流流调调节节作作用用，通通过过限限流流电电阻阻R上上电电压压和和电电流流的的变化进行补偿，可以达到稳压的目的。变化进行补偿，可以达到稳压的目的。限限流流电电阻阻是是必必不不可可少少的的元元件件，它它既既限限制制稳稳压压管管中中的的电电流流使使其其正正常常工工作，又与稳压管配合以达到稳压的目的。作，又与稳压管配合以达到稳压的目的。稳压管的伏安特性稳压管的伏安特性（2）稳压原理）稳压原理 电网波动情况下电网波动情况下当电网电压变化时，稳压电路通过限流电阻当电网电压变化时，稳压电路通过限流电阻R上的电压的上的电压的变化来抵消变化来抵消Ui的变化，从而使的变化，从而使UO保持不变。保持不变。负载变化的情况下负载变化的情况下只要电路中只要电路中，使得，使得IR基本保持不变，就可以使输基本保持不变，就可以使输出电压出电压UO基本维持不变。基本维持不变。2、串联型稳压电路、串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，增大负载电流；增大负载电流；在电路中引入深度电压负反馈使输出电压稳定，并且通在电路中引入深度电压负反馈使输出电压稳定，并且通过改变反馈网络参数实现输出电压可调。过改变反馈网络参数实现输出电压可调。（1）基本调整管电路）基本调整管电路（2）具有放大环节的串联型稳压电路）具有放大环节的串联型稳压电路（3）串联型稳压电路的方框图）串联型稳压电路的方框图3、集成稳压器电路、集成稳压器电路从从外外形形上上看看，有有三三个个引引脚脚，分分别别为为输输入入端端、输输出出端端和和公公共端，称为共端，称为三端稳压器三端稳压器。它它具具有有体体积积小小、重重量量轻轻、可可靠靠性性高高、使使用用灵灵活活，价价格格低低廉等特点。廉等特点。（1）基本应用电路）基本应用电路W7800系列三端稳压器其输出电压有系列三端稳压器其输出电压有5V、9V、12V、15V、18V、24V等，型号后面的两个数字表示输出电压值，输出电流有等，型号后面的两个数字表示输出电压值，输出电流有1.5A（W7800）、）、0.5A（W78M00）、）、0.1A（W78L00）。）。（2）扩大输出电流的稳压电路）扩大输出电流的稳压电路（3）输出电压可调的稳压电路）输出电压可调的稳压电路W7800输出可调的稳压电路输出可调的稳压电路W7800输出可调的实用稳压电路输出可调的实用稳压电路（4）正、负输出稳压电路）正、负输出稳压电路W7900系列的三端稳压器是一种输出负电压的固定式稳系列的三端稳压器是一种输出负电压的固定式稳压电路，其输出电压有压电路，其输出电压有5V、9V、12V、15V、18V、24V共共7个挡，并且有个挡，并且有1.5A、0.5A、0.1A共共3个个挡，其使用方法和挡，其使用方法和W7800系列稳压器相同，只是要特别系列稳压器相同，只是要特别注意输入电压和输出电压的极性。注意输入电压和输出电压的极性。W7800与与W7900系列相配合，可以得到系列相配合，可以得到正、负输出的稳正、负输出的稳压电路压电路。应用实例：应用实例：扩音机电路中的电源电路扩音机电路中的电源电路三、拓展知识三、拓展知识（一）三相整流电路（一）三相整流电路1 1、三相桥式整流电路的组成、三相桥式整流电路的组成2 2、三相桥式整流电路的整流原理、三相桥式整流电路的整流原理三相桥式整流电路三相桥式整流电路 电压的波形电压的波形三相桥式整流电路的二极管导通规律三相桥式整流电路的二极管导通规律3 3、定量关系、定量关系负载上的输出电压的平均值为负载上的输出电压的平均值为负载中电流的平均值为负载中电流的平均值为每个二极管流过的电流为每个二极管流过的电流为每个二极管所承受的最高反向电压为变压器副边线电压每个二极管所承受的最高反向电压为变压器副边线电压的幅值，即的幅值，即与单相桥式整流相比，其优点是与单相桥式整流相比，其优点是输出电压脉动小和三相负载平衡输出电压脉动小和三相负载平衡。（二）复式滤波电路（二）复式滤波电路当当单单独独使使用用电电容容或或电电感感进进行行滤滤波波，效效果果仍仍不不理理想想时时，可采用复式滤波电路。可采用复式滤波电路。问题讨论：合理连线，构成5V的直流稳压电源。问题讨论：合理连线，构成12V12V的直流稳压电源（1 1）该直流稳压电源由哪四部分组成？（2 2）在图中标出U U和U UO O的极性，求出U U和U UO O的大小。仿真分析：设计一个输出15V15V的直流稳压电源，且该电源有工作状态指示灯：当有+15V+15V或-15V-15V输出时，相应的LEDLED点亮，否则熄灭。本章到此结束本章到此结束 谢谢谢谢!项目三项目三 分立元件放大电路的设计分立元件放大电路的设计一、项目分析一、项目分析二、相关知识二、相关知识（一）共发射极放大电路（一）共发射极放大电路（二）静态工作点稳定的放大电路（二）静态工作点稳定的放大电路-分压式偏置电路分压式偏置电路（三）共集电极放大电路和共基极放大电路（三）共集电极放大电路和共基极放大电路（四）差动放大电路（四）差动放大电路（五）功率放大电路（五）功率放大电路三、拓展知识三、拓展知识（一）级间耦合方式（一）级间耦合方式（二）多级放大电路的动态分析（二）多级放大电路的动态分析一、项目分析一、项目分析项目内容：项目内容：讨论各种常用的分立元件放大电路。讨论各种常用的分立元件放大电路。知识点：知识点：共射、共基、共集三种放大电路的结构、工作原理；共射、共基、共集三种放大电路的结构、工作原理；差动放大电路的组成、工作原理和分析方法；差动放大电路的组成、工作原理和分析方法；多级放大电路的级间耦合方式和分析方法。多级放大电路的级间耦合方式和分析方法。能力点：能力点：会认识共发射极、共基极、共集电极三种放大电路；会认识共发射极、共基极、共集电极三种放大电路；能分析差动放大电路、多级放大电路；能分析差动放大电路、多级放大电路；能熟练运用组合逻辑部件实现相关功能（会用软件能熟练运用组合逻辑部件实现相关功能（会用软件ProteusProteus进行进行仿真）。仿真）。（一）共发射极放大电路（一）共发射极放大电路1、共发射极放大电路的组成及各元器件的作用、共发射极放大电路的组成及各元器件的作用在实际电路中，去掉基极电源在实际电路中，去掉基极电源UBB，由集电极电源，由集电极电源UCC提供基极偏置提供基极偏置电流和发射结正向偏置电压。电流和发射结正向偏置电压。共发射极放大电路原理图共发射极放大电路原理图 共发射极放大电路实用电路图共发射极放大电路实用电路图二、相关知识二、相关知识2、放大电路的直流通路和交流通路、放大电路的直流通路和交流通路在在输入信号等于零（输入信号等于零（us=0）时，放大电路中各时，放大电路中各处的电压、电流都是恒定不变的直流量，放大电处的电压、电流都是恒定不变的直流量，放大电路处于直流工作状态，简称为路处于直流工作状态，简称为静态静态。静态时，三极管各电极的电流及极间电压分别用静态时，三极管各电极的电流及极间电压分别用IB、IC、IE、UBE和和UCE表示，这些数值对应到三表示，这些数值对应到三极管特性曲线上是一个确定的点，因此称为极管特性曲线上是一个确定的点，因此称为静态静态工作点工作点，用，用Q表示。表示。电容具有隔离直流的作用，对直流相当于开路。电容具有隔离直流的作用，对直流相当于开路。2、放大电路的直流通路和交流通路、放大电路的直流通路和交流通路在输入信号不等于零时，在输入信号不等于零时，放大电路的工作状态称放大电路的工作状态称为为动态动态。绘制交流通路的原则绘制交流通路的原则：固定不变的电压源都视为短路；固定不变的电压源都视为短路；固定不变的电流源都视为开路；固定不变的电流源都视为开路；电容视为短路。电容视为短路。3、共发射极放大电路的静态分析、共发射极放大电路的静态分析对放大电路进行静态分析，就是确定放大电路中的静态对放大电路进行静态分析，就是确定放大电路中的静态工作点工作点Q的值（的值（IBQ、ICQ、IEQ、UBEQ和和UCEQ）。）。（1）近似估算法）近似估算法UBEQ-近似为常数，硅管为近似为常数，硅管为0.60.7V，锗管，锗管为为0.20.3V。当当UCC和和RB确定后，确定后，IBQ即为固定值，因此即为固定值，因此称为称为固定偏置式固定偏置式放大电路。放大电路。由集电极回路可得：由集电极回路可得：发射极电流为发射极电流为（2）图解法）图解法在三极管的输入输出特性曲线上，通过作图的方法来在三极管的输入输出特性曲线上，通过作图的方法来分析放大电路的工作情况。分析放大电路的工作情况。用图解法确定放大电路的静态工作点的步骤用图解法确定放大电路的静态工作点的步骤：先用估算法求出基极电流先用估算法求出基极电流IBQ（如（如40A）。也可以在输入特性）。也可以在输入特性曲线上用作图的方法确定。曲线上用作图的方法确定。根据根据IBQ，在输出特性曲线中找到对应的曲线。，在输出特性曲线中找到对应的曲线。作直流负载线。作直流负载线。IC和和UCE，既要满足三极管的输出特性，既要满足三极管的输出特性，又要满足外部电路的伏安又要满足外部电路的伏安关系：关系：UCE=UCCICRC，因此，因此，Q点只能工作在两者的交点。点只能工作在两者的交点。图解法求放大电路的图解法求放大电路的Q Q点点例题，例题，分别用估算法和图解法求图（分别用估算法和图解法求图（a）所示放大电路的静态工作点，已）所示放大电路的静态工作点，已知该电路中的三极管的知该电路中的三极管的=37.5，电路的直流通路、输出特性曲线，电路的直流通路、输出特性曲线如图如图（b）、）、（c）所示。）所示。图解法求放大电路的图解法求放大电路的Q Q点点解解：用估算法求静态工作点用估算法求静态工作点用图解法求静态工作点用图解法求静态工作点由直流负载线由直流负载线UCE=UCCICRC，得，得UCE=124IC求得直线和坐标轴的交点：求得直线和坐标轴的交点：M（12，0）和）和N（0，3）。）。直直线线MN与与IB=40A输输出出特特性性曲曲线线的的交交点点，即即是是Q点点。从从曲曲线线上上可可查查：ICQ=1.5mA，UCEQ=6V。与估算法所得结果一致。与估算法所得结果一致。4、共发射极放大电路的动态分析、共发射极放大电路的动态分析对放大电路进行动态分析，既可以采用图解法，也可以采用微变等对放大电路进行动态分析，既可以采用图解法，也可以采用微变等效电路法。效电路法。（1 1）图解法）图解法放大电路的动态分析放大电路的动态分析放大电路的非线性失真分析放大电路的非线性失真分析基本思路基本思路把非线性元件三极管所组成的放大电路等效成一个线性把非线性元件三极管所组成的放大电路等效成一个线性电路，然后用线性电路的分析方法来分析。电路，然后用线性电路的分析方法来分析。等效的条件：等效的条件：三极管在小信号（微变量）情况下工作，三极管在小信号（微变量）情况下工作，可用直线段近似地代替三极管的特性曲线。可用直线段近似地代替三极管的特性曲线。（2）微变等效电路法）微变等效电路法三极管微变等效电路三极管微变等效电路三极管输入特性曲线在点三极管输入特性曲线在点Q附近的附近的微小范围内可以认为是线性的，微小范围内可以认为是线性的，则三极管的则三极管的动态输入电阻动态输入电阻：低频小功率三极管的估算式：低频小功率三极管的估算式：三极管输出特性曲线在三极管输出特性曲线在放大区域内可认为呈水放大区域内可认为呈水平线，微小变化平线，微小变化iC仅与仅与iB有关，与有关，与uCE无关。无关。因此，集电极和发射极之间因此，集电极和发射极之间可等效为一个受可等效为一个受ib控制的电控制的电流源流源，即，即三极管的微变等效电路：三极管的微变等效电路：放大电路的微变等效电路分析放大电路的微变等效电路分析用微变等效电路法可以求解用微变等效电路法可以求解电路的动态参数电路的动态参数，包括，包括电压电压放大倍数、放大倍数、输入电阻、输出电阻输入电阻、输出电阻等。等。（a）电压放大倍数）电压放大倍数定义：输出电压的相量与输入电压的相量的比值，即定义：输出电压的相量与输入电压的相量的比值，即当当负负载载电电阻阻开开路路（RL=）时，）时，接上负载电阻后，接上负载电阻后，RLu 时，时，uo=Uopp；当当u+1，即，即A3。例例如如图图所所示示RC桥桥式式正正弦弦波波振振荡荡电电路路。已已知知C=6800pF，R=22k，R1=20k，要要使使电电路路产产生生正正弦弦波波振振荡荡，Rf应应为为多少？电路振荡频率为多少？多少？电路振荡频率为多少？参考答案：参考答案：搭建仿真电路，观察输出波形：RCRC桥式正弦波振荡电路、文氏桥振荡器输出波形：周期约为2ms（频率500Hz），幅值约11.2V常用稳幅措施常用稳幅措施电电路路中中分分别别利利用用二二极极管管的的非非线线性性和和热热敏敏电电阻阻的的特特性性自自动动完完成成输输出出信号幅度的稳定。信号幅度的稳定。两两种种电电路路采采用用的的元元件件不不同同，但但都都是是利利用用改改变变负负反反馈馈深深度度来来达达到到稳稳幅的目的。幅的目的。（2 2）LCLC正弦振荡电路正弦振荡电路与与RC桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相同的，只是选桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相同的，只是选频网络采用频网络采用LC电路。电路。LC谐谐振振回回路路为为选选频频网网络络，其谐振频率为其谐振频率为（3 3）石英晶体正弦波振荡电路）石英晶体正弦波振荡电路由由石石英英晶晶体体振振荡荡器器的的等等效效电电路路可可以以看看出出，该该振振荡荡器器有有两两个个谐谐振振频频率率，一个是一个是串联谐振频率串联谐振频率fs，另一个是，另一个是并联谐振频率并联谐振频率fp。在石英晶体振荡器中，并联谐振频率在石英晶体振荡器中，并联谐振频率fp略高于串联谐振频率略高于串联谐振频率fs。并联型石英晶体正弦波振荡器并联型石英晶体正弦波振荡器工作在工作在fp与与fs之之间，石英晶体间，石英晶体相当于电感。相当于电感。串联型