复习与自我检测(五)

1、复习与自我检测（五）二极管、三极管及整流与放大电路一、学习要点1.半导体的基本知识（1） 半导体的特性 导电性能介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。半导体能得到广泛应用，是由于它的导电能力会随温度、光照或所掺杂质的不同而显著变化。（2） PN结的单向导电性 当在PN结两端加上正向电压时，因外加电场的方向与内电场的方向相反，削弱了内电场，打破了PN结中的动态平衡状态，使载流子的扩散运动大于漂移运动，形成较大的扩散电流，PN结导通。 当在PN结两端加上反向电压时，因外加电场的方向与内电场的方向相同，增强了内电场，也打破了PN结中的动态平衡，使少数载流子的漂移运动大于多数载流子的扩散运动，形成较小

2、的反向电流，可以认为PN结截止。2.半导体二极管 二极管的正向电流是多数载流子的扩散电流，其值较大（毫安级），但正向电压只有零点几伏，说明二极管的正向电阻较小。当正向电压大于死区电压后，电流增加较快。二极管正向导通时，其正向压降变化不大，硅管约为0.6-0.7V；锗管约为0.2-0.3V。 反向电流是少数载流子的漂移电流，其值随温度的上升增长得很快，并且只要外加反向电压在一定范围内，反向电流基本上维持不变，和反向电压的数值无关（反向电阻高）。当反向电压增大到击穿电压时，反向电流突然增大，管子被击穿而损坏。二极管的参数反映了它的电性能，是合理选择与正确使用的依据。对正向而言，有最大整流电流IOM

3、，使用时不得超过。对反向而言，有最高反向工作电压URM和反向饱和电流IR3.稳压管是工作于反向可逆击穿状态下的二极管。稳压管的反向击穿特性曲线很陡，它的特点是在一定的电流范围内的电压稳定不变。4.单相桥式整流电路整流电路的任务是把交流电变换成直流电，完成这一任务主要靠二极管的单向导电作用，所以通常二极管是构成各种整流电路的核心元件。5.滤波电路滤波原理 利用储能元件滤掉单向脉动电压中的交流分量，即保留直流分量，使负载电压脉动减小。6.半导体三极管放大的条件 用较小的电流去控制较大的电流称为电流放大，要使三极管起放大作用，其发射结必须加正向电压，集电结加反向电压，以保证多数载流子在发射区的发射和

4、集电区的收集。对NPN型三极管来说，必须满足uc>ub>ue；对PNP型三极管来说，必须满足uc<ub<ue。这一条件是使放大电路正常工作的基本原则。 电流分配关系与放大作用 三极管的发射极电流IE等于基极电流IB和集电极电流IC之和。即IE=IB+IC，电流放大系数为=IC/IB 半导体三极管的特性曲线 输入、输出特性曲线是三极管的内部物理过程在外部电路的反映，是三极管各极电压和电流之间的相互关系。 半导体三极管的主要参数 三极管的参数说明它所受到的电流、电压、功耗的限制，是正确选择管子的依据。其主要参数有电流放大系数、集电极-发射极穿透电流ICEO、集电极最大允许电

5、流ICM、集电极-发射击穿电压BVCEO、集电极最大允许耗散功率PCM等。不同型号的三极管具有不同的参数，使用时应注意不要超过它的极限参数ICM、BVCEO、PCM。7.交流放大电路的组成和工作特点基本放大电路由三极管直流电源、集电极电阻、基极电阻、耦合电容组成。交流放大电路的工作特点 必须设置合适的静态工作点 电压放大作用是指ù0对ùi的关系，当耦合电容C1、C2足够大时，单级共发射极电路的ù0和ùi相位差是1800。 在交流放大电路中，放大的实质是三极管在ui的控制下，按照ui的变化规律把电源EC的直流能量转换为负载所要求的较大的交流能量。8.放大电

6、路的基本分析方法 放大电路的基本分析方法有图解法和等效电路法。简化微变等效电路分析法在输入信号和输出信号都比较小的情况下，可把静态工作点附近的小范围内的输入特性和输出特性看作是线性的。于是，三极管在放大电路中的作用就可以用一个简单的线性等效电路来代替，这就能方便地应用线性电路的理论来分析放大电路的动态性能。应用微变等效电路可以方便地计算放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。三极管的简化微变等效电路利用交流输入电阻rbe来表示三极管的输入特性，利用恒流源ib来表示三极管的放大作用。rbe不是常数，其值随静态工作点不同而有所不同。低频小功率三极管的输入电阻可用下式计算rbc=300+(+1)

7、26(mV)/IEQ(mA)基本交流放大电路的电压放大倍数为ÁV=-RL/rbe输入电阻与输出电阻的概念 输入电阻和输出电阻是反映放大电路性能好坏的重要参数，只有输入和输出是变化量并且放大电路工作在线性区时才有意义。输入电阻和输出电阻都是动态电阻，不能用来计算静态工作点。对于信号源（或前级放大电路）来说，放大电路相当于一个负载，这个等效负载就是放大电路的输入电阻ri。对于负载（或后级放大电路）来说，放大电路相当于一个具有内阻的电源，这个等效内阻就是放大电路的输出电阻ro。9.放大电路静态工作点的稳定问题放大电路的静态工作点很容易受外界条件的影响而变动，其中影响最大的是温度的变化。当温

8、度变化后，三极管的、ICBO、UBEQ随着而变，使静态工作点发生变动。采用各种偏置电路稳定静态工作点的原则是，当温度升高使ICQ增大时，基极静态电流IBQ要自动减小以牵制ICQ的增大。10 .放大电路的负反馈 （1）反馈的定义凡是通过一定的方式把放大电路输出端某一电量（输出电压或输出电流）的一部分或全部送回到输入端，这种输出信号的回输联系就叫反馈。(2)反馈的形式 按反馈信号的极性不同来分，有正反馈和负反馈。按反馈信号是交流或直流来分，有交流反馈和直流反馈。按从输出端取得反馈信号的方式来分，有电压反馈和电流反馈。按反馈信号与输入端的连接方式来分，有串联反馈与并联反馈。（3）负反馈对放大电路性能

9、的改善 采用负反馈后，放大电路的电压放大倍数下降了（1+ÁF）倍，但使放大电路的许多性能得到改善。（4）反馈的判别 利用瞬时极性法判别反馈的极性根据输出端取样对象，来判别是电压反馈还是电流反馈。根据输入端连接方式，来判别是串联反馈还是并联反馈。（5）射极输出器特点（）输出电压与输入电压大小接近相等，相位相同，电压放大倍数近似为1。（）输入电阻大。（）输出电阻小。应用在要求输入电阻很高的放大电路中，射极输出器可作输入级；在要求放大电路带负载能力强时，因射极输出器输出电阻很小，可作输出级；射级输出器也可作放大电路的中间级，用于消除级间耦合时带来的不良影响，起阻抗变换的作用。二、自我检测

10、1图1为硅稳压管稳压电路。如果图1中的电压E和电流I的关系如图2的线段所示，那么怎样利用该线段来计算出R1，R2电阻的数值以及稳压管DZ的稳压值UZ？1510E(V)BA05I（mA） 10DZIR2R1图1图2有一桥式整流电容滤波电路，如图3所示。要求输出直流电压为20V，负载电流为600mA，请确定U、以及滤波电容的容量，并求出U值。图U2+ C-iCBU2iLRL某人在检修一台电子设备时，由于晶体管上标号不清，他便利用测电位的方法定出了管脚所属的电极和管子的类型。下表是他所测出的管脚三个极的对地电压：管脚电压（）.请你根据这三个电压数值判断管脚所属的电极以及该管的类型。在图所示放大电路中

11、，已知，.4k，RE=1.2k，RB1=39k，k，.，rbe=.k，.k。试求：（）静态工作点、；（）计算电压放大倍数。RLUOTC2RERCuiC1RB1RB2CE+UCC图如果需要实现下列要求，你将分别引入什么样的反馈？ （）稳定静态工作点； （）稳定输出电压； （）稳定输出电流； （）提高输入电阻； （）减小输入电阻；答案：解：当电路中的稳压管未被击穿时，显然随着电源电压的增高，回路电流应该是呈线性上升的。因此，对照图我们可以找到稳压管击穿点。能考虑到这里，剩下的问题就很容易了。当稳压管未被击穿前，稳压管可视为开路，电压与电流的关系成线性，即图中所示段，于是有mk当>以后，电路发

12、生了状态变化，电压与电流已不是原来的线性关系，因此可断定稳压管被击穿了。从曲线上可看出，当的变化量时，的变化量为mmm。考虑到稳压管被击穿后，其稳压值近似不变，所以电压的增量将全部加到上，于是应有mk将上式代入前式可求出kkk由于稳压管击穿发生在时，此时m所以有（）m经整理求出Um×k解：对于电容滤波，输出的直流电压由于电容的放电弥补了脉动电压相邻两个最大值之间的空白而升高很多。一般来说，在带有电容滤波的桥式整流电流中，取. 2。确定滤波电容的容量之前需先求出负载电阻的值，然后再根据公式（）确定。变压器副绕组电压UU.二极管所承受的最大反向电压U1.×.负载电阻m取×（），因为f.（s）所以××.（s）于是.s×解：我们知道，硅管的U约为.左右，锗管的约为.左右。从表中可见，脚和脚的电压远大脚，且二者相差.，所以可判定此管为锗管。当晶体管正常工作时，