《电子技术基础》中国劳动与社会保障出版社 第四版(100P)

《电子技术基础》中国劳动与社会保障出版社 第四版

《电子技术基础》教案 §1-1 §1-2 §2-1 半导体的基本知识 半导体二极管 半导体三极管 共射极基本放大电路 分压式射极偏压电路 多级放大器 负反馈放大电路 功率放大电路 差动放大电路 集成运算放大器概述 集成运算放大器的基本电路 集成运算放大器的应用电路 集成运放的使用常识 正弦波振荡电路的基本原理 LC正弦波振荡电路 RC正弦波振荡电路 石英晶体振荡电路 单相整流电路 整流器件的选用 滤波电路 稳压电路 集成稳压器 开关型稳压电源简介 晶闸管 晶闸管整流电路 负载类型对晶闸管整流的影响 晶闸管的选择和保护 晶闸管的触发电路 《电子技术基础》(第四版) 中国劳动与社会保障出版社 ISBN 978-7-5045-6043-8

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§2-2 §2-3 §2-4 §2-5 §2-6 §3-1 §3-2 §3-3 §3-4 §3-5 §4-1 §4-2 §4-3 §4-4 §5-1 §5-2 §5-3 §5-4 §5-5 §5-6 §6-1 §6-2 §6-3 §6-4 §6-5

§6-6§6-7

晶闸管的其它应用电路双向晶闸管简介

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§1-1

半导体的基本知识导体：容易导电

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一、半导体的基本概念物质按照导电能力分为： 绝缘体：不导电 半导体：导电性能随条件变化 影响半导体导电性能(电阻值)的常见条件因素有： 1、温度：称热敏特性，电阻值随温度变化。 2、光照：称光敏特性，电阻值随亮度变化。 3、杂质：称掺杂特性，电阻值随掺入的微量元素显著变化。光控灯实验电路(上届学生作品)

热敏电阻

声光控开关(楼梯灯开关) 在夜晚，人上楼梯发出的脚步声会自动 点亮楼梯灯；在白天，哪怕使劲跺脚发出巨 大声响，楼梯灯还是不会点亮，为什么？ 电子温度计电子体温计

光电二极管嵌入式消毒碗柜

光敏电阻

开关面板上的窗口有什么作用？

红外接收管

温度显示窗

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杂质半导体和PN结负极标志 纯净的半导体称为本征半导体，一般由硅 (Si)或锗(Ge)两种材 料制造。它们都是四价元素，导电能力微弱，没有实用价值。

+ — 但是本征半导体中掺入微量元素后，导电能力显著改变，按照 二极管的典型外观 掺入杂质的不同，分为以下两种：P 型半导体：在本征半导体内掺入少量三价元素杂质(如硼)形成。

N 型半导体：在本征半导体内掺入少量五价元素杂质(如磷)形成。

二极管的符号

+

—

P 型半导体或者 N 型半导体虽然具备导电能力，但单纯的一块P 把P型半导体和 N型半导体结合到一块，交界处形成一个很特殊的薄层， 型半导体或者一块 N型半导体还是没有实用价值。 称为PN结，有特殊的导电性能，这是制

造半导体器件的基础。

+

P

N

—

把这个PN结用管壳封装成一体、并分别从P型半导体和N型半导 体各引一个电极出来，这样构成的器件叫二极管，因此，PN结的导电 特性可用二极管的实验来导出。

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PN结(即二极管)的基本特性实验一：请2位同学上台进行如下实验的演示 实验设备如下：

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12V蓄电池

12V灯泡

连接线若干

二极管

实验电路图：

再把二极管反 请分析得出什么结论？ 灯泡亮吗？ 过来接试试看

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PN结(即二极管)的基本特性实验结论： PN结具有单向导电性 电流只能单个方向流过PN结，只能由P区流 向N区，即从二极管正极流向负极。

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P

N

+

—

正向偏置——导通；

反向偏置——截止

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§1-2

半导体二极管

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二极管的种类(1)按材料分: 有硅二极管,锗二极管和砷化镓二极

管等。(2)按结构分: 根据PN结面积大小,有点接触型、面 接触型二极管。 (3)按用途分: 有整流、稳压、开关、发光、光电、 变容、阻尼等二极管。

(4)按封装形式分:有塑封、玻璃封及金属封装等。(5)按功率分:有大功率、中功率及小功率等二极管。

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常见各种类型二极管的外观

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由图可见二极管型 号比较多样，如今很少 半桥整流堆 桥式整流堆 塑料封装 玻璃封装 金属封装 快恢复二极管 贴片二极管 发光二极管 厂家按书本提到的命名 (复合 稳压 大功率管 整流管 /普通管 2只) 4 方法定型号，有兴趣同 学自己参考一下课本。

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实验二：1、按下图连接实验设备限流电阻

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3、按照下表绘出电压-电流的关系图(坐标) I(mA)

数显可调稳压电源

0数字万用表(电流表)

0.4

0.6

0.8

U(V)

二极管的正向伏安特性图 二极管

4、总结实验，由图可见： 2、记录在不同电压时的电流表读数，填入下表： (1)、小于0.5V时I很小，二极管截止，称0.5V为死区电压 输出电压(V) (2)、达0.7V时I急剧增大，二极管导通，称0.7V为导通电压 电流读数 (mA)

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现在将二极管极性调转连接，测试其反向伏安特性 6、按照下表绘出电压-电流的关系图(坐标) I(mA)击穿电压

0

U(V)

现在把二极管换成锗管2AP4再重复上述实验， 锗管的死区电压为0.2V,导通电压为0.3V 并归纳实验结果，看看与之前硅管有何不同。二极管的反向伏安特性图 7、总结实验，由图可见： 5、按照下表缓慢增大稳压电源的输出电压，直到电流表读数显著增大为止 (1)、反向电压小于某个电压值时I很小

,二极管截止。 输出电压( V) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 ( 2)、反向电压达到某个电压值时 I急剧增大，二极管击穿。 电流读数 (mA) ( 3)、反向电压达到击穿电压后，时间一长二极管将会烧毁。

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例 1-1

半导体二极管的主要参数

1. 最大整流电流IF1、若V为硅管，AB两端电压为多少？R 2、若V为锗管，AB两端电压为多少？

2. 最大反向工作电压 URM3. 反向饱和电流 I 

3、若V为理想二极管，AB两端电压为多少？ 4、若将二极管V反接，AB两端电压为多少？

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二极管的检测

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?? 检测依据：二极管的单向导电性即 正向偏置：阻值很小(导通) 反向偏置：阻值很大(截止)

可见，我们可以用万用表电阻档检测 二极管的正反向阻值来判断二极管性能。 调零旋钮1、调零

选择R×100档位，将两支表笔短路， 调节万用表的调零旋钮使指针摆到最右边 指着0的位置。

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二极管的检测 2、测量正向电阻.对于指针式万用表，黑表笔连接着万用表 3、测量反向电阻.测反向电阻时红表笔接二极管的正极，如 图 内部电池的正极，所以是黑表笔流出电流，因此测正向电阻时 黑表笔接二极管的正极，如图

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正常的二极管正向电阻值较小，指针摆幅大 正常的二极管反向电阻值很大，指针不摆动

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作 业

P 9 — 1、2、3、4、5、6

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§2-1

半导体三极管

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一、半导体三极管的结构、符号和类型1、结构和符号

(1)、NPN结构三极管3块半导体区 2个PN结 3个电极 基极(b)发射结的电流方向 注意：这3块半导体和2个PN结的工艺特殊，所以：

集电极(c)

N2个PN结 集电结

P发射结

(1)、不能简单理解成2个二极管的反向串联(2)、集电结和发射结不能互换使用。

N发射极(e)

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§2-1

半导体三极管

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一、半导体三极管的结构、符号和类型1、结构和符号

(1)、NPN结构三极管 (2)、PNP结构三极管

集电极(c)

P集电结 基极(b)发射结的电流方向

N发射结

P

发射极(e)

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中功率三极管 小功率三极管大功率三极管

2、三极管的类型 安装散热器的螺丝孔 安装散热器的螺丝孔 三极管的型号命名方法

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三极管型号多样，实际上厂家 在生产三极管时很少按照书本的命 名方法去定型号，该内容请课后自 三极管的种类很多, 有下列常见的分类形式： 行参考书本。 (1) 按其结构类型分为 NPN管和 PNP管;  ebc ecb bce b c e b国

产塑封 ce b c e 日本、美国生产 塑料封装大功率三极管 b c e (2) 按其制作的半导体材料分为硅管和锗管 ; 塑料封装中功率三极管c

(3) 按工作频率分为高频管和低频管;  (4) 按功率分为小功率、中功率、大功率管。 b e bc e极性标志 铝合金板散热器

贴片安装三极管

e

c

c铝合金板散热器

金属封装大功率三极管金属封装三极管安装散热器的螺丝孔同 时兼作C 极引出脚

b

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二、三极管的放大作用1、按下图连接实验设备

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实验环节：

数字万用表(电流表) 检测 C 极电流 Ic 3、分析实验数据，得出实验结论 (1)、Ic ≈Ie 》 Ib I c (1)、Ib、Ic、Ie 三者之间有什么关系？ (2)、每次实验 Ic 和Ib 两者的比值都相等 (2)、Ib 和Ic 两者之间有什么关系？ Ib 可见，三极管要实现放大作用的外部条件 即： Ic = β×Ib (β称放大倍数) ( 3 )、 IcI 和 Ie 两者之间有什么关系？ e 集电结反向偏置。 是：发射结正向偏置 , (3)、Ie =Ib +Ic =(1+ β)Ib

数字万用表(电流表) 检测 B 极电流 Ib

现在把三极管换成PNP型的再做一次实验， 数显可调稳压电源 请注意PNP型管应该如何接线。数字万用表(电流表) 数显可调稳压电源 变阻器 检测 E 极电流 Ie

2、调节 Rb (滑动变阻器) 6次使得 I b 分别如下表，记录相应的Ic 和Ie 读数项目 序号

Ib (mA) Ic (mA) Ie (mA)

1 0

2 0.01

3 0.02

4 0.03

5 0.04

6 0.05

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二、三极管的放大作用

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IB只要有几十微安的变 化，就会引起IC有几十毫安 的同方向变化，变化量被扩 大了千多倍。

Ic

Ib

最后请大家把 E 极的电流表去掉，并将 B 极和 C 极 的数字电流表换成指针式的 uA 表和 mA 表，然后来回调 节变阻器，不用记录任何数据，只要观察两个表的变化 规律，更直观地来体会一下三极管的电流放大作用。

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三、三极管的特性曲线输出回路 Ic b

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输入回路

1、输入特性

c

Ib Ie Ib(uA)

N P NIbe

实际上输入特性曲线与C、E极 之间电压有一定关系，如果在 C、 从输入回路看 Ib只跟一个发射结有关，与 E极之间加上大于1V电压，输入 集电结没关，所以等效成了一个二极管，b极 特性曲线略微右移一点

相当二极管的正极，e极相当负极，因此三极 管的输入特性就是二极管的伏安特性。00.4 0.6 0.8

Ube(V)

三极管的输入特性图(二极管正向伏安特性图)

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三、三极管的特性曲线输出回路

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输入回路

2、输出特性

c

用三极管做放大器时 Ic 要避免三极管工作在截止 区或饱和区。 Ib 用三极管做开关用途 Ie 时，饱和区

为开关通态， 截止区为开关断态。要避 免三极管工作在放大区。

b

Ib

N P Ne

Ic

从输出回路看Ic与发射结、集电结均有关 系，所以三极管的输出特性就比较复杂，即要 反映Ic和Ube的关系，又要反映Ic和Ib的关系。 截止区：发射结反偏(或零偏),集电结反偏。 (1)截止区：IB =0,三极管截止，IC接近0,CE极之间相当开路 判断依据 放大区：发射结正偏，集电结反偏。 ( 2)放大区：IC 受IB的控制，即有IC=βIB (3)饱和区：UCE 很小(≈0.3V),CE之间相当短路，IC很大且不受IB控制 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。

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例 2-1

判断下面三极管的工作状态

判断依据

截止区：发射结反偏(或零偏),集电结反偏。 放大区：发射结正偏，集电结反偏。 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5f64.html