三极管及运算放大器

关于三极管及运算放大器三端元件三极管场效应管（mos管）三端稳压器件（直流电源芯片）开关电路第2页,共60页，2024年2月25日，星期天三极管如2N390480508550等第3页,共60页，2024年2月25日，星期天三极管主要内容三极管的结构、符号、三端三极管开关电路第4页,共60页，2024年2月25日，星期天三极管（transistor）第5页,共60页，2024年2月25日，星期天1

三极管的结构及类型半导体三极管是由两个背靠背的PN结构成的。在工作过程中，两种载流子（电子和空穴）都参与导电，故又称为双极型晶体管，简称晶体管或三极管。

两个PN结，把半导体分成三个区域。这三个区域的排列，可以是N-P-N，也可以是P-N-P。因此，三极管有两种类型：NPN型和PNP型。第6页,共60页，2024年2月25日，星期天NPN型PNP型箭头方向表示发射结加正向电压时的电流方向第7页,共60页，2024年2月25日，星期天三极管的选用及参数电流放大系数集电极最大允许电流反向击穿电压集电极最大允许功耗第8页,共60页，2024年2月25日，星期天实验：如何测试三极管说出三极管的三端如何测试三极管的三端及判断其好坏第9页,共60页，2024年2月25日，星期天将小信号放大的电路工作共发射极基本放大电路第10页,共60页，2024年2月25日，星期天工作点稳定的放大电路第11页,共60页，2024年2月25日，星期天三极管的开关作用用小信号控制大信号的电路工作第12页,共60页，2024年2月25日，星期天三极管应用红外管发射电路红外管接收电路第13页,共60页，2024年2月25日，星期天红外发射接收电路应用

红外发射电路，用三极管增大发射功率（发射距离），当IRTX端接通开关（接电源），红外管发射信号红外接收电路，当红外管感应到红红外光即导通，R5中就有电流，三极管导通，IRRX端就有电流输出，可以驱动其他的电路。第14页,共60页，2024年2月25日，星期天实验三三极管的放大及开关作用1、共射极放大电路第15页,共60页，2024年2月25日，星期天2、工作点稳定放大电路第16页,共60页，2024年2月25日，星期天3、开关电路将1V的电源设置成1V观察LED是否亮？将1V的电源设置成0V观察LED是否亮？体会三极管的开关作用第17页,共60页，2024年2月25日，星期天场效应管第18页,共60页，2024年2月25日，星期天场效应管第19页,共60页，2024年2月25日，星期天典型MOS管介绍

源极S漏极D栅极GMOS管作为开关的典型应用：用作双电源的切换2N60，APM2301第20页,共60页，2024年2月25日，星期天MOS管开关电路第21页,共60页，2024年2月25日，星期天三端稳压器件AC-DC典型电路：7805为5V输出芯片三端稳压器件的常用芯片有L7800系列第22页,共60页，2024年2月25日，星期天思考题：设计一个电路，当接收到红外信号后点亮LED和蜂鸣器1）根据要求选出元件2）画出原理图3）分析电路4）列出元器件的参数第23页,共60页，2024年2月25日，星期天课后作业三极管的结构和符号，b，c，e极的特征如何测试三极管场效应管的符号及三端画出三极管的开关电路和共射极放大电路第24页,共60页，2024年2月25日，星期天信号(signal)所谓模拟信号，是指幅度随时间连续变化的信号。例如，人对着话筒讲话，话筒输出的音频电信号就是模拟信号，收音机、收录机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号，也是模拟信号。所谓数字信号，是指在时间上和幅度上离散取值的信号，例如，电报电码信号，按一下电键，产生一个电信号，而产生的电信号是不连续的。

第25页,共60页，2024年2月25日，星期天信号的种类和波形信号的三个参数：周期T，频率f，幅值U其中：f=1/T单位：T(秒s)，f（赫兹Hz）,U(伏v)UtU0直流电信号：信号的大小不随时间变化第26页,共60页，2024年2月25日，星期天正弦交流信号UUmaxtT第27页,共60页，2024年2月25日，星期天方波信号第28页,共60页，2024年2月25日，星期天第3章集成运算放大器及应用第29页,共60页，2024年2月25日，星期天1集成运算放大器简介1.1集成运算放大器的组成通常由差动放大电路构成，目的是为了减小放大电路的零点漂移、提高输入阻抗。通常由共发射极放大电路构成，目的是为了获得较高的电压放大倍数。通常由互补对称电路构成，目的是为了减小输出电阻，提高电路的带负载能力。一般由各种恒流源电路构成，作用是为上述各级电路提供稳定、合适的偏置电流，决定各级的静态工作点。第30页,共60页，2024年2月25日，星期天集成运放的电路符号如图所示。它有两个输入端，标“+”的输入端称为同相输入端，输入信号由此端输入时，输出信号与输入信号相位相同；标“－”的输入端称为反相输入端，输入信号由此端输入时，输出信号与输入信号相位相反。第31页,共60页，2024年2月25日，星期天3集成运算放大器的主要参数及种类1、集成运放的主要参数第32页,共60页，2024年2月25日，星期天1反相输入比例运算电路

2同相输入比例运算电路3加法电路4减法电路5电压比较器反相器跟随器4集成运放的几种运算电路第33页,共60页，2024年2月25日，星期天1、反相输入比例运算电路式中的负号表示输出电压与输入电压的相位相反。第34页,共60页，2024年2月25日，星期天当Rf=R1时Uo=-Ui

反相器第35页,共60页，2024年2月25日，星期天第36页,共60页，2024年2月25日，星期天第37页,共60页，2024年2月25日，星期天2、同相输入比例运算电路当Rf去掉Uo=Ui跟随器第38页,共60页，2024年2月25日，星期天第39页,共60页，2024年2月25日，星期天第40页,共60页，2024年2月25日，星期天3、加法运算电路第41页,共60页，2024年2月25日，星期天第42页,共60页，2024年2月25日，星期天第43页,共60页，2024年2月25日，星期天4、减法运算电路第44页,共60页，2024年2月25日，星期天第45页,共60页，2024年2月25日，星期天第46页,共60页，2024年2月25日，星期天第47页,共60页，2024年2月25日，星期天例：求图示电路中uo与ui1、ui2的关系。解：电路由第一级的反相器和第二级的加法运算电路级联而成。第48页,共60页，2024年2月25日，星期天5、积分运算电路第49页,共60页，2024年2月25日，星期天ui为恒定电压时积分电路uo的波形第50页,共60页，2024年2月25日，星期天6、微分运算电路第51页,共60页，2024年2月25日，星期天电压比较器运算放大器处在开环状态，由于电压放大倍数极高，因而输入端之间只要有微小电压，运算放大器便进入非线性工作区域，输出电压uo达到最大值UOM。第52页,共60页，2024年2月25日，星期天基准电压UR=0时，输入电压ui与零电位比较，称为过零比较器。输出端接稳压管限幅。设稳压管的稳定电压为UZ，忽略正向导通电压，则ui>UR时，稳压管正向导通，uo=0；ui<UR时，稳压管反向击穿，uo=UZ时。第53页,共60页，2024年2月25日，星期天输出端接双向稳压管进行双向限幅。设稳压管的稳定电压为UZ，忽略正向导通电压，则ui>UR时，稳压管正向导通，uo=－UZ；ui<UR时，稳压管反向击穿，uo=＋UZ时。电压比较器广泛应用在模-数接口、电平检测及波形变换等领域。如图所示为用过零比较器把正弦波变换为矩形波的例子。第54页,共60页，2024年2月25日，星期天实验4运算放大器的运算电路1、反向比例电路2、同相比例电路3、加法与减法电路第55页,共60页，2024年2月25日，星期天实验5运算放大器的电压比较电路1、电压比较电路2、电压检测电路第56页,共60页，2024年2月25日，星期天

思考题光照检测电路的设计设计一个光强检测电路，检测环境光的强度变化。传感器：光敏电阻或光照传感器、运放要求：画出原理图，并分析原理。第57页,共60页，2024年2月25日，星期天思考题温度测试电路设计一个主板周围温度测试的电路，当温度达到60度时报警。传感器：热敏电阻、运算放大器、基准电压要求：画出原理图，并分析原理。制作电路，调试。第58页,共60页，