单结晶体管触发电路的认识与调试武汉船舶职业技术学院.pdf

项目一项目一项目一项目一 晶闸管单相调光灯电路晶闸管单相调光灯电路晶闸管单相调光灯电路晶闸管单相调光灯电路 的调试与维护的调试与维护的调试与维护的调试与维护 任务任务1 1 单结晶体管触发电路的单结晶体管触发电路的 认识与调试认识与调试 一、教学目标一、教学目标一、教学目标一、教学目标 1 1 1 1能阅读单结晶体管触发电路图能阅读单结晶体管触发电路图 2 2 2 2能知道单结晶体管的性能、工作原理及使用方法能知道单结晶体管的性能、工作原理及使用方法 3 3 3 3能理解单结晶体管触发电路控制原理能理解单结晶体管触发电路控制原理 4 4 4 4能进行单结晶体管触发电路安装接线能进行单结晶体管触发电路安装接线 5 5 5 5会使用电工电子仪表进行单结晶体管触发电路调试会使用电工电子仪表进行单结晶体管触发电路调试 二、工作任务二、工作任务二、工作任务二、工作任务 V1V1 220V220V 50V50V V2V2 V3V3 V4V4 R1R1 B BA A V5V5 2CW642CW64 R2R2 R4R4R5R5 V6V6 BT33BT33 V7V7 3CG5C3CG5C V8V8 3DG63DG6 D D C C R3R3 C1C1 R6R6 V9V9 V10V10 V11V11 C2C2 R7R7 RPRP R8R8 4-IN40014-IN40013-IN40013-IN4001 a a a a）电路原理图）电路原理图）电路原理图）电路原理图 b b b b）电路产生的脉冲电压）电路产生的脉冲电压）电路产生的脉冲电压）电路产生的脉冲电压 1 1 1 1200 200 200 200 u u u uF F F F / 25 V / 25 V / 25 V / 25 V电容器电容器C2C2C2C213131313 1 1 1 10.22 0.22 0.22 0.22 u u u uF F F F / 16 V / 16 V / 16 V / 16 V电容器电容器C1C1C1C112121212 1 1 1 1WTWTWTWT、6.8 6.8 6.8 6.8 k k k k、0.25 W0.25 W0.25 W0.25 W电位器电位器RPRPRPRP11111111 2 2 2 2RTRTRTRT、5.1 5.1 5.1 5.1 k k k k、1/8 W1/8 W1/8 W1/8 W电阻器电阻器R5R5R5R5、R7R7R7R710101010 3 3 3 3RTRTRTRT、1 1 1 1 k k k k、1/8 W1/8 W1/8 W1/8 W电阻器电阻器R4R4R4R4、R6R6R6R6、R8R8R8R89 9 9 9 1 1 1 1RTRTRTRT、100 100 100 100 、1/8 W1/8 W1/8 W1/8 W电阻器电阻器R3R3R3R38 8 8 8 l l l lRTRTRTRT、360 360 360 360 、1/8 W1/8 W1/8 W1/8 W电阻器电阻器R2R2R2R27 7 7 7 1 1 1 1RTRTRTRT、2 2 2 2（或（或 1.21.21.21.2） k k k k、1W1W1W1W电阻器电阻器RlRlRlRl6 6 6 6 1 1 1 13DG63DG63DG63DG6三极管三极管V8V8V8V85 5 5 5 1 1 1 13CG5C3CG5C3CG5C3CG5C三极管三极管V7V7V7V74 4 4 4 1 1 1 1BT33ABT33ABT33ABT33A单结晶体管单结晶体管V6V6V6V63 3 3 3 1 1 1 12CW64 2CW64 2CW64 2CW64 （1818181821V21V21V21V）稳压管稳压管V5V5V5V52 2 2 2 7 7 7 71N40011N40011N40011N4001二极管二极管V1V1V1V1V4. V9V4. V9V4. V9V4. V9V11V11V11V111 1 1 1 件数件数型号与规格型号与规格名称名称符号符号序号序号 元器件明细表元器件明细表元器件明细表元器件明细表 三、实践操作三、实践操作三、实践操作三、实践操作 1 1设备、工具、材料设备、工具、材料 准备操作中将用到的电工常用工具、电烙铁、万用表、仪器、印制准备操作中将用到的电工常用工具、电烙铁、万用表、仪器、印制 电路板。电路板。 （1 1）单结）单结晶体管的结构晶体管的结构 （a a a a）结构）结构）结构）结构 （b b b b）等效电路）等效电路）等效电路）等效电路 c c c c）图形符号）图形符号）图形符号）图形符号 （d d d d）外形管脚排列）外形管脚排列）外形管脚排列）外形管脚排列 触发电路常用的国产单结晶体管的型号主要有触发电路常用的国产单结晶体管的型号主要有BT31BT31，BT35BT35， BT35BT35，其外形与管脚排列。，其外形与管脚排列。 发射极发射极发射极发射极e e e e 第一基极第一基极第一基极第一基极b1b1b1b1 第二基极第二基极第二基极第二基极b2b2b2b2 凸起凸起凸起凸起 2.2.单结晶体管的简单测试单结晶体管的简单测试 万用表置于电阻万用表置于电阻1 1lklk挡挡，将万用表红表笔接，将万用表红表笔接e e端，黑表笔接端，黑表笔接b1 b1端，测量端，测量e-b1e-b1两端两端 的电阻，如图的电阻，如图1-31-3所示。再将万用表黑表笔接所示。再将万用表黑表笔接b2b2端，红表笔接端，红表笔接e e端，测量端，测量b2-eb2-e两端的电两端的电 阻，如图阻，如图1-41-4所示。所示。若晶体管正常，两次测量的电阻值均较大，通常在几十千欧。若晶体管正常，两次测量的电阻值均较大，通常在几十千欧。 将万用表黑表笔接将万用表黑表笔接e e端，红表笔接端，红表笔接b1b1端，再次测量端，再次测量b1-eb1-e两端的电阻，如图两端的电阻，如图1-51-5所示。所示。 再将万用表黑表笔接再将万用表黑表笔接e e端，红表笔接端，红表笔接b2b2端，再次测量端，再次测量b2-eb2-e两端的电阻，如图两端的电阻，如图1-61-6所示。所示。 若晶体管正常，两次测量的电阻值均较小，通常在几千欧，且若晶体管正常，两次测量的电阻值均较小，通常在几千欧，且Rb1Rb1Rb2Rb2。 图图1 1 1 15 5 5 5 万用表黑表笔接万用表黑表笔接e e e e端，红表笔接端，红表笔接b1b1b1b1端测量图端测量图 图图1-6 1-6 1-6 1-6 万用表黑表笔接万用表黑表笔接e e e e端，红表笔接端，红表笔接b2b2b2b2端测量端测量 将万用表红表笔接将万用表红表笔接b1b1端，黑表笔接端，黑表笔接b2b2端，测量端，测量b1-b2 b1-b2两端的电阻，测量结果如图两端的电阻，测量结果如图 1-71-7所示。再将万用表黑表笔接所示。再将万用表黑表笔接b1b1端，红表笔接端，红表笔接b2b2端，再次测量端，再次测量b1-b2b1-b2两端的电阻，两端的电阻， 测量结果如图测量结果如图1-81-8所示。所示。若晶体管正常，若晶体管正常，b1-b2b1-b2间的电阻间的电阻RbbRbb应为固定值。应为固定值。 3 3电路组成电路组成 单结晶体管触发电路的电源电压为单结晶体管触发电路的电源电压为50V50V。由。由220V220V交流电通过变压器变化得到，交流电通过变压器变化得到， V1V1V5V5构成整流滤波电路，提供电路所需的脉动直流电。单结晶体管构成整流滤波电路，提供电路所需的脉动直流电。单结晶体管V6V6右侧的电路部分右侧的电路部分 则用于控制则用于控制V6V6发射极的电压从而控制其输出脉冲的波形，通过电位器发射极的电压从而控制其输出脉冲的波形，通过电位器RPRP调节。调节。 V1V1 220V220V 50V50V V2V2 V3V3 V4V4 R1R1 B BA A V5V5 2CW642CW64 R2R2 R4R4R5R5 V6V6 BT33BT33 V7V7 3CG5C3CG5C V8V8 3DG63DG6 D D C C R3R3 C1C1 R6R6 V9V9 V10V10 V11V11 C2C2 R7R7 RPRP R8R8 4-IN40014-IN40013-IN40013-IN4001 单结晶体管的伏安特性：单结晶体管的伏安特性： 当两基极当两基极b1b1和和b2b2间加某一固定直流电压时，发射极电流与发射极正向电压间加某一固定直流电压时，发射极电流与发射极正向电压U Ue e 之间的关系曲线称为单结晶体管的伏安特性之间的关系曲线称为单结晶体管的伏安特性f f（U Ue e）。）。 （a a a a）单结晶体管实验电路）单结晶体管实验电路）单结晶体管实验电路）单结晶体管实验电路 （b b b b）单结晶体管伏安特性）单结晶体管伏安特性）单结晶体管伏安特性）单结晶体管伏安特性 （c c c c）特性曲线族）特性曲线族）特性曲线族）特性曲线族 单结晶体管的伏安特性：单结晶体管的伏安特性： 当两基极当两基极b1b1和和b2b2间加某一固定直流电压时，发射极电流与发射极正向间加某一固定直流电压时，发射极电流与发射极正向 电压电压U Ue e之间的关系曲线称为单结晶体管的伏安特性之间的关系曲线称为单结晶体管的伏安特性f f（U Ue e）。）。 当开关当开关s s闭合，电压闭合，电压UbbUbb通过单结晶体管等效电路中的通过单结晶体管等效电路中的rblrbl和和rb2rb2分压，分压， 得得A A点电位点电位UAUA，可表示为，可表示为 式中式中分压比，是单结晶体管的主要参数，分压比，是单结晶体管的主要参数， 一般为一般为0 03 30 09 9。 bb b2b1 bbb1 A U rr Ur U= + = 伏安特性伏安特性 截止区截止区aPaP段段 负阻区负阻区PVPV段段 饱和区饱和区VNVN段段 单结晶体管的主要参数有：单结晶体管的主要参数有： 基极间电阻基极间电阻rbbrbb 分压比分压比 峰点电流峰点电流IPIP 谷点电压谷点电压UVUV 谷点电流谷点电流IVIV 耗散功率耗散功率 单结晶体管张驰振荡电路单结晶体管张驰振荡电路 （a a）单结晶体管张驰振荡电路的电路图）单结晶体管张驰振荡电路的电路图 （b b）单结晶体管张驰振荡电路波形图）单结晶体管张驰振荡电路波形图 单结晶体管触发电路单结晶体管触发电路 1 1 1 1）单结晶体管触发电路）单结晶体管触发电路 由同步电路和脉冲移相与形由同步电路和脉冲移相与形 成两部分组成的。成两部分组成的。 2 2 2 2）同步电路）同步电路 触发信号和电源电压在频率和相触发信号和电源电压在频率和相 位上相互协调的关系叫同步。位上相互协调的关系叫同步。 同步电路由同步变压器、桥式整同步电路由同步变压器、桥式整 流电路流电路V1V1V1V1V4V4V4V4、电阻、电阻R1R1R1R1及稳压及稳压 管管V5V5V5V5组成。组成。 V1V1 220V220V 50V50V V2V2 V3V3 V4V4 R1R1 B BA A V5V5 2CW642CW64 R2R2 R4R4R5R5 V6V6 BT33BT33 V7V7 3CG5C3CG5C V8V8 3DG63DG6 D D C C R3R3 C1C1 R6R6 V9V9 V10V10 V11V11 C2C2 R7R7 RPRP R8R8 4-IN40014-IN40013-IN40013-IN4001 同步电路同步电路 脉冲移相脉冲移相 与形成与形成 3 3 3 3）波形分析）波形分析 单结晶体管触发电路的调试以及在今后单结晶体管触发电路的调试以及在今后 的使用过程中的检修主要是通过几个点的典的使用过程中的检修主要是通过几个点的典 型波形来判断个元器件是否正常。型波形来判断个元器件是否正常。 桥式整流后脉动电压的波形桥式整流后脉动电压的波形 将将Y1Y1Y1Y1探头的测试端接于探头的测试端接于A A A A点，接地端接点，接地端接 于于E E E E点，调节旋钮点，调节旋钮“ “ “ “t/divt/divt/divt/div” ” ” ”和和“ “ “ “V/divV/divV/divV/div” ” ” ”，使示，使示 波器稳定显示至少一个周期的完整波形，波器稳定显示至少一个周期的完整波形， 。 （a a a a）实测波形）实测波形 （b b b b）理论波形）理论波形 V1V1 220V220V 50V50V V2V2 V3V3 V4V4 R1R1 B BA A V5V5 2CW642CW64 R2R2 R4R4R5R5 V6V6 BT33BT33 V7V7 3CG5C3CG5C V8V8 3DG63DG6 D D C C R3R3 C1C1 R6R6 V9V9 V10V10 V11V11 C2C2 R7R7 RPRP R8R8 4-IN40014-IN40013-IN40013-IN4001 、削波后梯形波电压波形、削波后梯形波电压波形 将探头的测试端接于将探头的测试端接于“ “ “ “B B B B” ” ” ”点，测得点，测得B B B B点的波形点的波形 （a a a a）实测波形）实测波形 （b b b b）理论波形）理论波形 V1V1 220V220V 50V50V V2V2 V3V3 V4V4 R1R1 B BA A V5V5 2CW642CW64 R2R2 R4R4R5R5 V6V6 BT33BT33 V7V7 3CG5C3CG5C V8V8 3DG63DG6 D D C C R3R3 C1C1 R6R6 V9V9 V10V10 V11V11 C2C2 R7R7 RPRP R8R8 4-IN40014-IN40013-IN40013-IN4001 脉冲移相与形成脉冲移相与形成 1 1 1 1）电路组成）电路组成 R8R8电阻与电位器电阻与电位器RPRP串联分压经电容滤串联分压经电容滤 波后作为给定电压。波后作为给定电压。 Vl0Vl0、VllVll的正向限幅的正向限幅( (约约1.4V)1.4V)，V9V9的的 反向限幅反向限幅( (约约-0.7V)-0.7V)，控制晶体管，控制晶体管V8V8的电的电 流，从而控制流，从而控制V7V7管电流，即电容管电流，即电容C1C1的充的充 电流大小，改变电容电流大小，改变电容C1C1的电压达到单结的电压达到单结 晶体管峰值电压晶体管峰值电压UPUP的时间，改变触发脉的时间，改变触发脉 冲的第一个触发脉冲出现时间。冲的第一个触发脉冲出现时间。 V7V7、V8V8组成直接耦合放大电路，组成直接耦合放大电路，V7V7 采用采用PNPPNP型管，型管，V8V8采用采用NPNNPN型管，触发电型管，触发电 路的给定电压由电位器路的给定电压由电位器RPRP调节，给定电调节，给定电 压经压经V8V8放大后加到放大后加到V7V7。当给定电压增大。当给定电压增大 时，时，V8V8的集电极电流增加，的集电极电流增加，V8V8的集电极的集电极 电位降低，电位降低，V7V7的基极电位降低，的基极电位降低，V7V7的集的集 电极电流增大，电容电极电流增大，电容C1C1的充电电流增的充电电流增 大，使出现第一个触发脉冲时间前移。大，使出现第一个触发脉冲时间前移。 V1V1 220V220V 50V50V V2V2 V3V3 V4V4 R1R1 B BA A V5V5 2CW642CW64 R2R2 R4R4R5R5 V6V6 BT33BT33 V7V7 3CG5C3CG5C V8V8 3DG63DG6 D D C C R3R3 C1C1 R6R6 V9V9 V10V10 V11V11 C2C2 R7R7 RPRP R8R8 4-IN40014-IN40013-IN40013-IN4001 2 2 2 2）波形分析）波形分析 、电容电压的波形、电容电压的波形 将探头的测试端接于将探头的测试端接于“ “ “ “C C C C” ” ” ”点点 （a a a a）实测波形）实测波形 （b b b b）理论波形）理论波形 半个周期 V1V1 220V220V 50V50V V2V2 V3V3 V4V4 R1R1 B BA A V5V5 2CW642CW64 R2R2 R4R4R5R5 V6V6 BT33BT33 V7V7 3CG5C3CG5C V8V8 3DG63DG6 D D C C R3R3 C1C1 R6R6 V9V9 V10V10 V11V11 C2C2 R7R7 RPRP R8R8 4-IN40014-IN40013-IN40013-IN4001 改变张驰振荡电路中电容改变张驰振荡电路中电容C1C1C1C1的充电电阻的阻值，就可以改变充电的时间常的充电电阻的阻值，就可以改变充电的时间常 数，用电位器数，用电位器RPRPRPRP来实现这一变化：调节电位器来实现这一变化：调节电位器RPRPRPRP的旋钮，观察的旋钮，观察C C C C点的波形的变点的波形的变 化范围。化范围。 半个周期 RPRPRPRPC C C C 出现第一个脉冲的时间后移出现第一个脉冲的时间后移 UdUdUdUd 、输出脉冲的波形、输出脉冲的波形 将探头的测试端接于将探头的测试端接于“ “ “ “D D D D” ” ” ”点点 （a a a a）实测波形）实测波形 （b b b b）理论波形）理论波形 V1V1 220V220V 50V50V V2V2 V3V3 V4V4 R1R1 B BA A V5V5 2CW642CW64 R2R2 R4R4R5R5 V6V6 BT33BT33 V7V7 3CG5C3CG5C V8V8 3DG63DG6 D D C C R3R3 C1C1 R6R6 V9V9