电子技术总复习1.ppt
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1、电子技术总复习1 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望(1 1).会看:定性分析会看:定性分析(2 2).会算:定量计算会算:定量计算考查分析问题的能力考查分析问题的能力(3 3).会选:电路形式、器件、参数会选:电路形式、器件、参数(4 4).会调:仪器选用、测试方法、故障诊断、会调:仪器选用、测试方法、故障诊断、EDAEDA考查解决问题的能力设计能力考查解决问题的能力设计能力考查解决问题的能力实践能力考查解决问题的能力实践能力综合应用所学知识的能力综
2、合应用所学知识的能力考试考查要求考试考查要求214章章 二极管和晶体管二极管和晶体管(一)(一)掌握掌握PNPN结的单向导电性结的单向导电性(二)(二)掌握二极管的伏安特性、主要参数掌握二极管的伏安特性、主要参数 及基本应用及基本应用(三)(三)掌握稳压管的稳压作用、主要参数及应用掌握稳压管的稳压作用、主要参数及应用 (四)(四)理解三极管的特性曲线、主要参数、放大作理解三极管的特性曲线、主要参数、放大作用和开关作用。用和开关作用。会分析三极管的三种工作状态。会分析三极管的三种工作状态。一、基本要求及主要内容一、基本要求及主要内容3(一)(一)掌握掌握PNPN结的单向导电性。结的单向导电性。正
3、向特性正向特性反向特性反向特性外电场削弱内电场,外电场削弱内电场,PN结电阻小,结电阻小,电流大,导通;电流大,导通;I的大小与外加电压有关;的大小与外加电压有关;外电场增强内电场,结电阻大,反向电流很小,截止;外电场增强内电场,结电阻大,反向电流很小,截止;I反反的大小与少子的数量有关,与温度有关。的大小与少子的数量有关,与温度有关。P(+),),N(-)P(-),),N(+)PNPN结的单向导电性结的单向导电性4(二)(二)掌握二极管的伏安特性、主要参数及基本应用。掌握二极管的伏安特性、主要参数及基本应用。1.1.伏安特性伏安特性uiU(BR)0UonIS20开启开启电压电压反向饱反向饱和
4、电流和电流击穿击穿电压电压材料材料开启电压开启电压导通电压导通电压反向饱和电流反向饱和电流硅硅Si Si0.5V0.5V0.50.8V0.50.8V1 1 A A以下以下锗锗GeGe0.1V0.1V0.10.3V0.10.3V几十几十 A A52.主要参数主要参数最大整流电流最大整流电流IOM最大反向工作电压最大反向工作电压URM最大反向电流最大反向电流IRM3.二极管的特点二极管的特点 单向导电性单向导电性4.二极管的应用二极管的应用6理想二极管理想二极管U0,D导通;导通;UD=0,I取决于外电路;相当于一取决于外电路;相当于一个闭合的开关个闭合的开关EDIUDEIUU 0,D截止;截止;
5、I=0,UD(负值)取决于外电路;(负值)取决于外电路;相当于一个断开的开关相当于一个断开的开关EDI反反UDEI反反U7例:如何用万用表测量二极管的好坏,并判断极性?例:如何用万用表测量二极管的好坏,并判断极性?1.选择欧姆档选择欧姆档2.好坏判断:好坏判断:3.阳极、阴极判断:阳极、阴极判断:81.结构与伏安特性基本结构与伏安特性基本同二极管(击穿可逆)同二极管(击穿可逆)(三)(三)掌握稳压管的稳压作用、主要参数及应用。掌握稳压管的稳压作用、主要参数及应用。2.稳压管的特点稳压管的特点稳定电压稳定电压3.稳压管的参数稳压管的参数稳定电压稳定电压UZ 稳定电流稳定电流I IZ Z(I IZ
6、min Zmin)最大允许功耗最大允许功耗 I IZmaxZmax 动态电阻动态电阻rZUIUZIZminIZmax正向导通电压正向导通电压UD9 稳压二极管在工作时应反接,并串入一只电阻。稳压二极管在工作时应反接,并串入一只电阻。UODZRRL+R-串联在稳压电路中;串联在稳压电路中;-必不可少!必不可少!-取值合适(使稳压管取值合适(使稳压管 工作在击穿区)工作在击穿区)R-限流限流电阻电阻 -调整电阻调整电阻4.稳压管的应用电路稳压管的应用电路10例:两只硅稳压管,例:两只硅稳压管,UZ1=6V,UZ2=3V,两管串联可得几两管串联可得几 种电压数值?画出电路。种电压数值?画出电路。已知
7、稳压管的稳压值已知稳压管的稳压值UZ6V,稳定电流的最小值,稳定电流的最小值IZmin5mA。求图示电路中。求图示电路中UO1和和UO2各为多少伏。各为多少伏。11(四)(四)理解三极管的结构、特性曲线、主要参数、放大理解三极管的结构、特性曲线、主要参数、放大作用和开关作用。作用和开关作用。会分析三极管的三种工作状态。会分析三极管的三种工作状态。1.晶体管的结构及类型晶体管的结构及类型BB(P)C(N)IBIEICNPN型三极管型三极管E(N)IBIEICPNP型三极管型三极管C(P)B(N)E(P)12死区电死区电压,硅压,硅管管0.5V,锗管,锗管0.2ViB(A)uBE(V)204060
8、800.40.8UCE 1VUBEIB工作压降:工作压降:硅管硅管UBE 0.60.7V,锗管锗管UBE 0.20.3V(1)(1)输入特性曲线输入特性曲线ECBiBuBE+-2.2.晶体管的共射特性曲线晶体管的共射特性曲线13三个工作区域三个工作区域放大区放大区:线性区:线性区特点:特点:IC=IB;特点特点:IB0,IC ICEO0饱和区:饱和区:特点:特点:ICIB。饱和管压降:饱和管压降:UCE(sat)0.1V,IC取决于外电路。取决于外电路。uCEiC0IB=0IB1IB2IB3IB4IB5放放大大区区截止区截止区饱和区饱和区条件:发射结条件:发射结反偏反偏(UBEUT)。截止区:
9、截止区:的区域。的区域。条件:发射结正偏条件:发射结正偏(UBEUT),集电结反偏集电结反偏(UCEUBE)条件:发射结正偏,集电结正偏条件:发射结正偏,集电结正偏(UCEUBE)(2 2)输出特性曲线)输出特性曲线iCuCEECB+-143.主要参数主要参数1.电流放大倍数电流放大倍数一般为一般为202002.集集-射极反向截止电流射极反向截止电流ICEOICEO受温度影响很大,受温度影响很大,3.集电极最大电流集电极最大电流ICM4.集电极最大允许功耗集电极最大允许功耗PCM5.集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压U(BR)CEO15放大、开关。放大、开关。4.三极管的主要特点三极管的主
10、要特点5.三极管的应用三极管的应用电流控制器件,电流控制器件,有电流放大作用。有电流放大作用。16例例1:如何用万用表测量三极管的类型,并判断极性?:如何用万用表测量三极管的类型,并判断极性?2.电路如图所示,晶体管的电路如图所示,晶体管的50,|UBE|0.2V,饱和管压降,饱和管压降|UCES|0.1V;稳压管的稳定电压;稳压管的稳定电压UZ5V,正向导通电压,正向导通电压UD0.5V。试问:当。试问:当uI0V时时uO?当?当uI5V时时uO?解:解:uI0时,晶体管截止,稳压管击穿,时,晶体管截止,稳压管击穿,uOUZ5VuI5V时,晶体管饱和,时,晶体管饱和,uO0.1V17(一)一
11、)理解放大电路的组成原则及工作原理。理解放大电路的组成原则及工作原理。15章章 基本放大电路基本放大电路(三)掌握放大电路的分析方法:(三)掌握放大电路的分析方法:(二)(二)理解放大电路的主要性能指标及物理意义。理解放大电路的主要性能指标及物理意义。(四)(四)掌握三种接法的晶体管基本放大电路的结构、掌握三种接法的晶体管基本放大电路的结构、特点、分析。特点、分析。(五)了解多级放大电路的耦合方式及特点,了解多(五)了解多级放大电路的耦合方式及特点,了解多级放大器的分析计算方法。级放大器的分析计算方法。(六)(六)理解差分放大电路、互补对称放大电路的结构、理解差分放大电路、互补对称放大电路的结
12、构、特点、应用。特点、应用。一、基本要求及主要内容一、基本要求及主要内容18(一)一)理解放大电路的组成原则及工作原理。理解放大电路的组成原则及工作原理。1.1.放大的概念放大的概念u放大的目的:将微弱的电信号不失真的放大放大的目的:将微弱的电信号不失真的放大u放大的对象:变化量放大的对象:变化量u放大的本质:能量的控制放大的本质:能量的控制u放大的特征:功率放大放大的特征:功率放大u放大的基本要求:不失真放大的基本要求:不失真192.2.放大电路的组成原则放大电路的组成原则以晶体管为核心。以晶体管为核心。输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。当负载接
13、入时,保证放大管输出回路的动态电当负载接入时,保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载,从而使负载获得比输入信流能够作用于负载,从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。号大得多的信号电流或信号电压。设置合适的静态工作点。(可以调整)设置合适的静态工作点。(可以调整)203.3.放大电路的工作原理放大电路的工作原理两种工作状态。两种工作状态。RBRCC1C2RLuouiEC+UCCiBiCuBEuCE动态动态:ui 0的状态的状态。静态时的电压电流为直流:静态时的电压电流为直流:IBQ,ICQ(IEQ),UBEQ,UCEQ动态时的电压电流为直流动态时的电压电流为直流+交流:交流:i
14、B,iC(iE),uBE,uCE静态静态:ui=0的状态的状态。21RBRCC1C2+UCCIBQICQUBEQUCEQ(IBQ,UBEQ)和和(ICQ,UCEQ)分别对应于输入输出特性分别对应于输入输出特性曲线上的一个点曲线上的一个点静态静态:ui=0静态工作点静态工作点iBuBEQIBQUBEQiCuCEQUCEQICQIBQ、UBEQ,ICQ、UCEQ均为均为直流直流信号信号!22iB动态动态:输入输入uiRBRCC1C2RLuouiEC+UCCiBiCuBEuCEiCuCEiBuBEQuiib各极电压电流均为各极电压电流均为直流直流与与交流交流的叠加!的叠加!23(三)掌握放大电路的分
15、析方法:(三)掌握放大电路的分析方法:分析原则:分析原则:动静分开,先静后动动静分开,先静后动静态分析:静态分析:估算静态工作点估算静态工作点动态分析:动态分析:估算放大倍数;输入输出电阻;估算放大倍数;输入输出电阻;通频带;分析失真通频带;分析失真估算法估算法微变等效电路法微变等效电路法24直流通路:直流通路:信号源视为短路,但应保留其内阻。信号源视为短路,但应保留其内阻。电容视为开路;电容视为开路;电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻)电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻)静态分析用直流通路!静态分析用直流通路!1.1.直流通路与交流通路直流通路与交流通路交流通路交流通路容量大的电容(如耦合电容)
16、视为短路;容量大的电容(如耦合电容)视为短路;无内阻的直流电源(如无内阻的直流电源(如+VCC)视为短路。)视为短路。交流分析用交流通路!交流分析用交流通路!251.估算法:估算法:画出放大电路的直流通路画出放大电路的直流通路由直流通路列方程求解由直流通路列方程求解2、放大电路的、放大电路的静态分析静态分析例例1:用估算法计算基本放大电路的静态工作点。用估算法计算基本放大电路的静态工作点。已知:已知:UCC=12V,RC=4k,RB=300k,=37.5。RBRCC1C2RL+UCC26Rb2Rc+VCCuiT+-+-uoC1+C2Rb1R eCeP+RLR eRB+ECC1C2RERLuiu
17、o27静态工作点计算小结静态工作点计算小结1.用直流通路;用直流通路;2.用估算法计算数据简便;用估算法计算数据简便;用图解法分析是否合适直观;用图解法分析是否合适直观;3.基极电流的量级是几十基极电流的量级是几十A;集电极电流的量级是几集电极电流的量级是几mA;4.合适的静态工作点应在负载线的中间合适的静态工作点应在负载线的中间;即即管压降约为集电极电源的一半。管压降约为集电极电源的一半。28四、放大电路的四、放大电路的动态分析动态分析利用交流通路估算放大倍数;输入输出电阻;利用交流通路估算放大倍数;输入输出电阻;利用图解法分析失真情况利用图解法分析失真情况.估算估算放大倍数放大倍数;输入输
18、出电阻输入输出电阻;通频带;分析通频带;分析失真情况失真情况目标目标方法方法291.微变等效电路法微变等效电路法在静态工作点确定后分析信号的传输情况,在静态工作点确定后分析信号的传输情况,考虑的只是电流和电压的考虑的只是电流和电压的交流分量。交流分量。在一定在一定条件条件下,将晶体管以它的下,将晶体管以它的线线性电路等效模型性电路等效模型来代替,用电路分来代替,用电路分析的方法来进行分析计算。析的方法来进行分析计算。30晶体管微变等效电路晶体管微变等效电路 在放大电路中在放大电路中,在在交流小信号交流小信号作用下作用下,晶体晶体管的输入输出特性曲线在工作点附近近似为线性,管的输入输出特性曲线在
19、工作点附近近似为线性,所以可以用线性元件来表示输入、输出的电压与所以可以用线性元件来表示输入、输出的电压与电流的相互关系,得到放大电路的微变等效电路。电流的相互关系,得到放大电路的微变等效电路。利用微变等效电路可以进行放大电路的利用微变等效电路可以进行放大电路的动态动态分析。分析。BECE+-uBEiBiC+-uCE+-+-或或rbe与与 Q点有关点有关;Q点愈高,即点愈高,即IEQ(ICQ)愈大,愈大,rbe愈小愈小!由由IEQ算出算出31放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路将交流通路中的三极管用微变等效电路代替将交流通路中的三极管用微变等效电路代替rbe ibibiiicuiuoR
20、BRCRL根据微变等效电路计算电压放大倍数、输入输出电阻。根据微变等效电路计算电压放大倍数、输入输出电阻。RBRCRLuiuo32用放大电路的微变等效电路进行动态分析用放大电路的微变等效电路进行动态分析1 1)画出放大电路的微变等效电路)画出放大电路的微变等效电路 Rb2Rc+VCCuiT+-+-uoC1+C2Rb1R eCeP+RLR eRB+ECC1C2RERLuiuo2 2)估算性能指标)估算性能指标33iciBuo分析非线形失真分析非线形失真IBQQuCEiC0ICQUCEQtu合适的工作点在负合适的工作点在负载线的中间。正常工载线的中间。正常工作时不会产生失真。作时不会产生失真。34
21、uCEiCQIBQ0uBEiBttibuiUBEQQ0icuotibtu基本共射放大电路的基本共射放大电路的截止失真截止失真Q Q点过低,信号进入截止区。点过低,信号进入截止区。产生截止失真的原因:产生截止失真的原因:ICQUCEQ35uCEiCQIBQ0uBEiBttibuiUBEQQ0icuotibt消除消除截止失真的方法截止失真的方法工作点上移:工作点上移:-减小减小RbICQUCEQQQ36QuCEiC0UCEQICQibuotQIBQttibuiUBEQu基本共射放大电路的基本共射放大电路的饱和失真饱和失真0uBEiBQ Q点过高,信号进入饱和区。点过高,信号进入饱和区。产生饱和失真
22、的原因:产生饱和失真的原因:37消除消除饱和失真的方法饱和失真的方法工作点下移:工作点下移:-增大增大RbQIBQttibuiUBEQ0uBEiBQuCEiC0UCEQICQibuotQQ38归纳:归纳:Q点过低(点过低(IB小,小,IC小,小,UCE大)大),产生截止失真;输出波形被,产生截止失真;输出波形被削掉正半周;削掉正半周;Q点过高(点过高(IB大,大,IC大,大,UCE小)小),产生饱和失真;输出波形被,产生饱和失真;输出波形被削掉负半周;削掉负半周;调:调:RbIBICQ点点调:调:RbIBICQ点点Rc+UCCuiT+-+-uoRbRLC1+-+-C2调整工作点调整工作点通过调
23、整通过调整Rb实现!实现!注意注意!392.共集放大电路共集放大电路3.共基放大电路共基放大电路1.静态工作点的稳定的静态工作点的稳定的共射放大电路共射放大电路4.三种基本放大电路的比较三种基本放大电路的比较(四)(四)掌握三种接法的晶体管基本放大电路的结构、掌握三种接法的晶体管基本放大电路的结构、特点、分析。特点、分析。40固定偏置的共射放大电路固定偏置的共射放大电路Rc+UCCuiT+-+-uoRbRLC1+-+-C2-偏置电阻一定,偏置电阻一定,静态偏置电流静态偏置电流IB一定一定,-固定偏置,固定偏置,工作点随温度变化工作点随温度变化电压放大倍数较大电压放大倍数较大电流放大倍数较大电流
24、放大倍数较大输入电阻较小输入电阻较小输出电阻较大输出电阻较大工作点随温度变化工作点随温度变化电压放大倍数较大电压放大倍数较大电流放大倍数较大电流放大倍数较大输入电阻较小输入电阻较小输出电阻较大输出电阻较大共射共射:e:接地端(公共端);接地端(公共端);b:对地(:对地(e)输入;输入;c:对地(:对地(e)输出。输出。41典型的静态工作点稳定电路典型的静态工作点稳定电路分压式偏置电路分压式偏置电路直流通路直流通路Rb1和和Rb2构成偏置电路。构成偏置电路。Rb1+UCCRCC1C2Rb2CeReRLuiuoI1I2IBRb2Rb1UBI2I1BIBQRc+UCCTReIEQICQUEQ422
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