电工学2第2讲:稳压管、三极管
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UBE 0.6~0.7V PNP型锗管
UBE 0.2 ~ 0.3V
即PN结压降,对于硅管
死区电压:硅管0.5V,
一般取0.7V
锗管0.1V。
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2. 输出特性(重点)
IC f (UCE ) IB 常数
三个区:放大区、饱和区、截止区
IC(mA ) 4 3
2 放大区
1 O3 6 9
(1) 放大区
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3. 内部载流子的运动规律解释放大作用
集电结:反偏,
形成ICBO
基区:忽略 空穴向发射
C
ICBO ICE B
区的扩散。 RB IBE
进入P 区的电 子:少量与基区
EB
的空穴复合,形
成IBE ,多数扩
散到集电结
E IE
基区扩散来的电 子:作为集电结 少子,漂移进入
N 集电结,形成ICE
P
PNP型三极管
C IC B
C IC B
IB E
IE
IB E
IE
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常见的几种三极管外型结构如图所示。
常见的几种三极管外型
1.3 原理结构和符号 三极管的原理结构和电路符号,如图所示。
14. 5. 2 电流分配和放大原理
1. 放大的外部条件:
发射结正偏、集电结反偏
C
发射结正偏 集电结反偏
发射结正偏 集电结反偏
(2)非理想状态:二极管的正向压降一般硅管取为0.7V, 锗管0.3V
3、优先导通原则: 若有2条以上并联的二极管支路,则承受正向电压大者 优先导通。
★二极管的用途:整流、限幅、开关
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14.4 稳压二极管
一. 符号
二. 伏安特性
I
_
+ UZ/ IZ很小
稳压管正常工作
反向偏置
UZ
O
U
反向击穿,电流变 化很大,两端电压 变化很小,故稳压 管在电路中起稳压 作用
IC
mA
IB
+
RC
A
RB
+ V UBE 输入回路
V UCE
+ EC
输出回路 –
+– –
–
EB 共发射极电路
发射极是输入回路、输出回路的公共端
1. 输入特性
IB f (U ) BE UCE常数
IB(A) 80 60 40
20 O 0.4
UCE1V 0.8 UBE(V)
正常工作时发射结电压: NPN型硅管
(3)饱和区
饱4 和 区3
100A
80A 60A
UCE UBE 发射结:正向偏置,
集电结:正偏
2 1 O3
40A
深度饱和时,
20A
硅管UCES 0.3V,
IB=0
锗管UCES 0.1V。
6 9 12
截止区
UCE(V模) 拟电路,三级管多工作于放大区,
数字电路则多是截止、饱和区
14.5.4 主要参数
关于电路结构、工作原理等内容,在以后介绍
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四. 电路结构及工作原理
电路结构:
稳压二极管在使用时 一定要串入限流电阻,不 能使它的功耗超过规定值, 否则会造成损坏!
稳压原理——利用稳压 管的反向击穿特性。由于 反向特性陡直,较大的电 流变化,只会引起较小的 电压变化。
必须有!
i
UZ
u
I zm in
100A
80A 60A
也称为线性区,具有恒 流特性,有 IC= IB
40A
20A IB=0 12 UCE(V)
恒流特性:Uce变化 引起Ic变化很小
发射结:正向偏置 集电结:反向偏置 晶体管:放大状态
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(2)截止区 IB < 0 ,有 IC 0 。
发射结:反向偏置,集电结:反向偏置
IC(mA )
IZ
IZ
UZ
IZM
Notice:须加限流电阻
正向导通压降均0.7V(硅管)
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三、主要参数
(1) 稳定电压UZ :正常工作时稳压管两端的电压
(2) 稳定电流 IZ 、最大稳定电流 IZM
其余自学:
(3) 最大允许耗散功率 PZM = UZ IZM (4) 动态电阻
(5) 电压温度系数u
请各位同学在作业本封面 写上自己的学号
复习上堂课内容:
阳极 +
D
阴极 -
二极管符号
Diode
复习:二极管的伏安特性
I
mA
µA
U
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二极管应用分析
1、分析步骤:
①首先摘除二极管; ②分别计算两个断口的电位; ③若阳极电位高于阴极,则二极管导通;反之截止。
2、电路模型: (1)理想状态:导通时二极管的正 向压降为0(相当于开关闭合)
表示晶体管特性的数据,是设计电路、选用晶体管的重要依据
Fra Baidu bibliotek
1. 电流放大系数( ,要求会算)
共发射极电路:
直流电流放大系数 交流电流放大系数
___
IC
IB
Δ Δ
0.04 0.06 0.08 0.10 1.50 2.30 3.10 3.95 1.54 2.36 3.18 4.05
结论: 1)三电极电流关系 2) IC IB , IC IE 3) IC IB
IE = IB + IC
★基极电流的微小变化引起集电极电流较大变化的特性 实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化
ib
交流
可见:电流控制电流
14.5.3 特性曲线
管子各电极电压与电流的关系曲线 内部看:载流子运动的表现 外部看:反映了晶体管的性能,分析放大电路的依据
为什么要研究特性曲线: 1)直观地分析管子的工作状态 2)合理选择偏置电路参数,设计性能良好的电路 重点: 应用最广泛的共发射极电路
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测量晶体管特性的实验线路
EC
N
发射结:正偏, 发射区电子向基
区扩散,形成IE
4. 重要公式
ICE 与 IBE 之比称为共 发射极电流放大倍数
(1). ICE IC
IBE IB
直流 即:IC IB
C IC
IB ICBO ICE
N
P EC
B
RB IBE N
EB
E IE
(2).
ΔIC ΔIB
ic ib
,即:ΔIC
ΔI B , 或ic
NPN VB>VE VC>VB
PNP VB<VE VC<VB
N
B
P
RC
N RB
E EB
EC
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2. 各电极电流关系及电流放大作用
IC
实验线路
mA
IB
+
RC
A
RB
+ V UBE 输入回路
V UCE
+ EC
输出回路 –
+– –
–
EB 共发射极电路
发射极是输入回路、输出回路的公共端
各电极电流
IB(mA) 0 0.02 IC(mA) <0.001 0.70 IE(mA) <0.001 0.72
△I
△U
I zm a x
说明:一般只串联使用,很少并联使用
设两只稳压管如图:
(正向导通压降均UD=0.7V)
则:正向串联
反向串联UZ= 6.7V或3.7V
14.5 双极型晶体管
14.5.1 基本结构
NPN型
PNP型
集电极
发射极 集电极
发射极
C NP N E
PN P
C
E
基极
基极
B
B
符号:
NPN型三极管
UBE 0.2 ~ 0.3V
即PN结压降,对于硅管
死区电压:硅管0.5V,
一般取0.7V
锗管0.1V。
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2. 输出特性(重点)
IC f (UCE ) IB 常数
三个区:放大区、饱和区、截止区
IC(mA ) 4 3
2 放大区
1 O3 6 9
(1) 放大区
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3. 内部载流子的运动规律解释放大作用
集电结:反偏,
形成ICBO
基区:忽略 空穴向发射
C
ICBO ICE B
区的扩散。 RB IBE
进入P 区的电 子:少量与基区
EB
的空穴复合,形
成IBE ,多数扩
散到集电结
E IE
基区扩散来的电 子:作为集电结 少子,漂移进入
N 集电结,形成ICE
P
PNP型三极管
C IC B
C IC B
IB E
IE
IB E
IE
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常见的几种三极管外型结构如图所示。
常见的几种三极管外型
1.3 原理结构和符号 三极管的原理结构和电路符号,如图所示。
14. 5. 2 电流分配和放大原理
1. 放大的外部条件:
发射结正偏、集电结反偏
C
发射结正偏 集电结反偏
发射结正偏 集电结反偏
(2)非理想状态:二极管的正向压降一般硅管取为0.7V, 锗管0.3V
3、优先导通原则: 若有2条以上并联的二极管支路,则承受正向电压大者 优先导通。
★二极管的用途:整流、限幅、开关
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14.4 稳压二极管
一. 符号
二. 伏安特性
I
_
+ UZ/ IZ很小
稳压管正常工作
反向偏置
UZ
O
U
反向击穿,电流变 化很大,两端电压 变化很小,故稳压 管在电路中起稳压 作用
IC
mA
IB
+
RC
A
RB
+ V UBE 输入回路
V UCE
+ EC
输出回路 –
+– –
–
EB 共发射极电路
发射极是输入回路、输出回路的公共端
1. 输入特性
IB f (U ) BE UCE常数
IB(A) 80 60 40
20 O 0.4
UCE1V 0.8 UBE(V)
正常工作时发射结电压: NPN型硅管
(3)饱和区
饱4 和 区3
100A
80A 60A
UCE UBE 发射结:正向偏置,
集电结:正偏
2 1 O3
40A
深度饱和时,
20A
硅管UCES 0.3V,
IB=0
锗管UCES 0.1V。
6 9 12
截止区
UCE(V模) 拟电路,三级管多工作于放大区,
数字电路则多是截止、饱和区
14.5.4 主要参数
关于电路结构、工作原理等内容,在以后介绍
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四. 电路结构及工作原理
电路结构:
稳压二极管在使用时 一定要串入限流电阻,不 能使它的功耗超过规定值, 否则会造成损坏!
稳压原理——利用稳压 管的反向击穿特性。由于 反向特性陡直,较大的电 流变化,只会引起较小的 电压变化。
必须有!
i
UZ
u
I zm in
100A
80A 60A
也称为线性区,具有恒 流特性,有 IC= IB
40A
20A IB=0 12 UCE(V)
恒流特性:Uce变化 引起Ic变化很小
发射结:正向偏置 集电结:反向偏置 晶体管:放大状态
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(2)截止区 IB < 0 ,有 IC 0 。
发射结:反向偏置,集电结:反向偏置
IC(mA )
IZ
IZ
UZ
IZM
Notice:须加限流电阻
正向导通压降均0.7V(硅管)
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三、主要参数
(1) 稳定电压UZ :正常工作时稳压管两端的电压
(2) 稳定电流 IZ 、最大稳定电流 IZM
其余自学:
(3) 最大允许耗散功率 PZM = UZ IZM (4) 动态电阻
(5) 电压温度系数u
请各位同学在作业本封面 写上自己的学号
复习上堂课内容:
阳极 +
D
阴极 -
二极管符号
Diode
复习:二极管的伏安特性
I
mA
µA
U
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二极管应用分析
1、分析步骤:
①首先摘除二极管; ②分别计算两个断口的电位; ③若阳极电位高于阴极,则二极管导通;反之截止。
2、电路模型: (1)理想状态:导通时二极管的正 向压降为0(相当于开关闭合)
表示晶体管特性的数据,是设计电路、选用晶体管的重要依据
Fra Baidu bibliotek
1. 电流放大系数( ,要求会算)
共发射极电路:
直流电流放大系数 交流电流放大系数
___
IC
IB
Δ Δ
0.04 0.06 0.08 0.10 1.50 2.30 3.10 3.95 1.54 2.36 3.18 4.05
结论: 1)三电极电流关系 2) IC IB , IC IE 3) IC IB
IE = IB + IC
★基极电流的微小变化引起集电极电流较大变化的特性 实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化
ib
交流
可见:电流控制电流
14.5.3 特性曲线
管子各电极电压与电流的关系曲线 内部看:载流子运动的表现 外部看:反映了晶体管的性能,分析放大电路的依据
为什么要研究特性曲线: 1)直观地分析管子的工作状态 2)合理选择偏置电路参数,设计性能良好的电路 重点: 应用最广泛的共发射极电路
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测量晶体管特性的实验线路
EC
N
发射结:正偏, 发射区电子向基
区扩散,形成IE
4. 重要公式
ICE 与 IBE 之比称为共 发射极电流放大倍数
(1). ICE IC
IBE IB
直流 即:IC IB
C IC
IB ICBO ICE
N
P EC
B
RB IBE N
EB
E IE
(2).
ΔIC ΔIB
ic ib
,即:ΔIC
ΔI B , 或ic
NPN VB>VE VC>VB
PNP VB<VE VC<VB
N
B
P
RC
N RB
E EB
EC
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2. 各电极电流关系及电流放大作用
IC
实验线路
mA
IB
+
RC
A
RB
+ V UBE 输入回路
V UCE
+ EC
输出回路 –
+– –
–
EB 共发射极电路
发射极是输入回路、输出回路的公共端
各电极电流
IB(mA) 0 0.02 IC(mA) <0.001 0.70 IE(mA) <0.001 0.72
△I
△U
I zm a x
说明:一般只串联使用,很少并联使用
设两只稳压管如图:
(正向导通压降均UD=0.7V)
则:正向串联
反向串联UZ= 6.7V或3.7V
14.5 双极型晶体管
14.5.1 基本结构
NPN型
PNP型
集电极
发射极 集电极
发射极
C NP N E
PN P
C
E
基极
基极
B
B
符号:
NPN型三极管