2023学年完整公开课版电子学

第七章常用电子元器件及应用电路§7－1二极管§7－2三极管§7－3集成运算放大器§7－4直流稳压电源§7－5晶闸管§7－6数字集成电路§7－7555时基电路§7－1二极管一、二极管的单向导电性二、二极管的主要参数及类型三、二极管应用举例一、二极管的单向导电性二极管的外形二极管的图形符号二极管加正向电压二极管加反向电压

单向导电性——二极管加正向电压（正偏）时导通，加反向电压（反偏）时截止。

硅管的正向压降约为0.7V，锗管约为0.3V。二极管反向截止时，仍有很小的反向电流。在一定范围内，即使反向电压增大，反向电流基本保持不变，所以又称为反向饱和电流。当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿，这时的电压称为反向击穿电压。二、二极管的主要参数及类型1．主要参数

最大整流电流IFM——二极管允许通过的最大正向工作电流平均值。最高反向工作电压URM——二极管允许承受的最高反向电压。一般规定最高反向工作电压为反向击穿电压的一半或三分之一。2．分类按用途不同：按制作材料不同：

硅二极管锗二极管

普通二极管整流二极管开关二极管稳压二极管

热敏二极管发光二极管光敏二极管变容二极管万用表检测二极管三、二极管应用举例

整流——利用二极管的单向导电性将交流电变换为直流电。半波整流电路1．整流电路单相桥式整流电路

整流桥——将几个整流元件按某种整流方式通过一定工艺做成一体。2．续流二极管V1导通时，V2处于反向截止状态，当V1截止线圈KA失电时，在线圈两端感应电压的作用下，V2正向导通，使线圈中存储的磁场能得以迅速释放，对电路起到保护作用。电路分析：§7－2三极管一、三极管的类型二、三极管的电流放大作用三、三极管的三种工作状态四、三极管的主要参数五、三极管应用举例一、三极管的类型三极管的结构与图形符号NPN型PNP型二、三极管的电流放大作用三极管基本放大电路共射直流电流放大系数：交流（动态）电流放大系数：三、NPN型三极管的三种工作状态1．截止

工作条件：发射结反偏，集电结反偏。特点：IB＝0，UCE≈VCC。集电极近有很小的漏电流ICEO，称为穿透电流。2．放大

工作条件：发射结正偏，集电结反偏。特点：IC＝βIB，三极管的管压降为UCE＝VCC－ICRC。3．饱和

工作条件：发射结和集电结都是正偏。特点：IC＝VCC/RC，UCE≈0。这时不论IB怎样增大，IC也不再增大。四、三极管的主要参数1．共射电流放大系数β2．穿透电流ICEO3．集电极允许最大电流ICM4．反向击穿电压U（BR）CEO5．集电极最大允许耗散功率PCM五、三极管应用举例1．无触电开关2．振荡电路

三极管交替工作于饱和与截止两种状态，它的作用相当于一个开关，这在控制电路中有广泛应用。

无需外加输入信号而能自行输出信号的电路。振荡电路通常由放大电路、正反馈电路和选频电路三部分组成。电感式接近开关§7－3集成运算放大器一、什么是集成运算放大器二、集成运放的理想特性三、集成运放应用举例一、什么是集成运算放大器

集成运算放大器，简称集成运放，相当于一个高性能的多级放大器。二、集成运放的理想特性1．开环电压放大倍数趋于无穷大。2．输入电阻趋于无穷大。3．输出电阻趋于零。集成运放的电压传输特性三、集成运放应用举例1．基本运算电路（线性应用）

反相输入比例运算器

同相输入比例运算器由集成运放组成的电压跟随器2．电压比较器（非线性应用）UR>0UR<0UR=0过热保护原理图§7－4直流稳压电源

直流稳压电源的作用就是把交流电转换成稳定的直流电。它主要由整流电路、滤波电路和稳压电路组成。1．整流电路Uo＝2.34U2整流电路用于将交流电变为直流电。2．滤波电路滤波电路用于把脉动直流电变成平稳的直流电。（1）电容滤波（2）电感滤波（3）复式滤波3．稳压电路采用稳压措施，才能保证负载两端的电压基本不变。（1）稳压管稳压电路（2）集成稳压器

因为有三个出线端，所以又称为三端稳压器。常用集成稳压器有CW78××负电压输出系列。可调式三端稳压器基本接法§7－5晶闸管

晶闸管是硅晶体闸流管的简称，是一种可控制的硅整流器件，也称为可控硅（SCR）。

塑封式（小功率）平板式（中功率）螺栓式（中、大功率）晶闸管图形符号1．晶闸管的工作特性（1）正向阻断（2）触发导通（3）反向阻断2．晶闸管应用举例（1）单相桥式可控整流电路（2）交流调压器（3）逆变与变频§7－6数字集成电路一、什么是数字信号二、门电路三、数字控制一、什么是数字信号用测速发电机测量转速

模拟信号——大小随电动机的转速而变化，在时间上是连续的。用数字转速表测量转速数字信号二、门电路

数字电路——处理数字信号的电路。数字电路中最基本的单元是门电路。门电路的输出状态是由输入状态决定的，二者之间具有一定的逻辑关系。

与门或门非门1．与门（AND）

与逻辑关系——只有当决定一件事情的几个条件完全具备时，这件事情才能发生，否则不发生。与逻辑开关电路与门逻辑符号Y=A·B

与门真值表2．或门（OR）

或逻辑关系——当决定一件事情的几个条件中，只要有一个条件具备，这件事情就会发生的逻辑关系。或逻辑开关电路或门逻辑符号或门真值表Y=A+B

3．非门（NOT）

非逻辑关系——事情的结果与条件总是呈相反状态。非逻辑开关电路非门逻辑符号AY0110非门真值表三、数字控制

数字控制——运用数字信号实现控制功能，简称数控（NC）。数字控制系统——以数字控制为主要环节的控制系统。1．数字控制系统的基本组成

输入部分——通常由各种传感器组成，它将采集到的非电量变化转变为电量的变化。控制部分——一般由具有各种控制功能的数字电路（或微处理器）等组成，它的作用是对选入的信号进行比较、分析和处理，并发出指令。输出部分——一般由电磁继电器、晶闸管等多种执行机构组成，它的任务是执行某种操作，实现某种功能。数字控制系统基本组成2．开环控制与闭环控制

开环控制系统——输出结果不会影响控制状态。

闭环控制系统——能对输出结果进行检测，并将检测信号反馈到控制处理部分，从而对系统的控制产生影响。开环：电动机利用挡位开关调速。闭环：直流电动机稳速控制系统。§7－7555时基电路一、55