極管開關(guān)電路分析與測試

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1、模 擬 電 子 技 術(shù)電 子 與 信 息 工 程 系 王 書 杰 課 程 介 紹 1 課 程 性 質(zhì) 本 課 程 是 電 子 類 專 業(yè) 的 一 門 的 專 業(yè) 基 礎(chǔ) 課 。 本 課 程 的 前 導(dǎo) 課 程 為 電 路 分 析 ， 平 行 課 程 為數(shù) 字 電 子 技 術(shù) 。 2 知 識 目 標(biāo)常 見 晶 體 二 極 管 在 電 子 產(chǎn) 品 中 的 應(yīng) 用 ；晶 體 三 極 管 的 開 關(guān) 特 性 和 放 大 特 性 的 應(yīng) 用 ；負(fù) 反 饋 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 ；集 成 運 算 放 大 器 的 線 性 與 非 線 性 應(yīng) 用 ；音 頻 功 放 的 構(gòu) 成 和 使 用 ；直 流 穩(wěn) 壓 電

2、源 的 構(gòu) 成 和 應(yīng) 用 。 3 能 力 目 標(biāo)能 識 別 與 檢 測 常 用 半 導(dǎo) 體 元 器 件 ；能 熟 練 操 作 萬 用 表 、 直 流 穩(wěn) 壓 電 源 、 示 波 器 、 函數(shù) 信 號 發(fā) 生 器 等 常 用 測 量 儀 器 儀 表 ；能 根 據(jù) 圖 紙 使 用 焊 接 工 具 完 成 電 路 裝 配 ；能 借 助 儀 器 儀 表 通 過 檢 測 分 析 排 除 模 擬 電 路 硬 件故 障 。 模 塊 一 可 調(diào) 直 流 穩(wěn) 壓 電 源 設(shè) 計 與 制 作 模 塊 二 光 控 開 關(guān) 的 設(shè) 計 與 制 作 模 塊 三 音 頻 功 率 放 大 器 的 設(shè) 計 與 制 作 4

3、課 程 學(xué) 習(xí) 模 塊 課 堂 教 學(xué) 和 課 后 自 主 學(xué) 習(xí) 相 結(jié) 合 ， 培 養(yǎng) 和 鍛 煉自 學(xué) 能 力 ； 教 材 和 其 他 學(xué) 習(xí) 資 源 的 合 理 使 用 。5 學(xué) 習(xí) 方 法 項 目 一 可 調(diào) 直 流 穩(wěn) 壓 電 源 設(shè) 計 與 制 作任 務(wù) 1 二 極 管 開 關(guān) 電 路 分 析 與 測 試任 務(wù) 2 直 流 電 壓 的 產(chǎn) 生 整 流 濾 波 電 路 分 析 設(shè) 計任 務(wù) 3 穩(wěn) 壓 電 路 分 析 與 設(shè) 計任 務(wù) 4 可 調(diào) 直 流 穩(wěn) 壓 電 源 裝 配 與 調(diào) 試 1.1 二 極 管 開 關(guān) 電 路 分 析 與 測 試學(xué) 習(xí) 任 務(wù) ： 1.二 極 管 的

4、 結(jié) 構(gòu) 、 符 號 、 分 類 2.二 極 管 的 單 向 導(dǎo) 電 性 3. 二 極 管 電 路 分 析 4.用 萬 用 表 檢 測 二 極 管 的 極 性 、 好 壞 5.二 極 管 伏 安 特 性 曲 線 6.二 極 管 開 關(guān) 電 路 裝 配 與 測 試 一 、 二 極 管 的 外 形 和 分 類整 流 二 極 管 發(fā) 光 二 極 管開 關(guān) 二 極 管 劃 分 方 法 和 種 類 說 明按 功 能分 通 用 型 二 極 管 ， 作 為 電 子 開 關(guān) 使 用專 門 用 于 整 流 的 二 極 管專 門 用 于 指 示 信 號 的 二 極 管專 門 用 于 直 流 穩(wěn) 壓 的 二 極 管

5、對 光 有 敏 感 作 用 的 二 極 管無 線 電 信 號 的 解 調(diào)高 頻 電 路 中 可 作 為 可 變 電 容 器 使 用普 通 二 極 管整 流 二 極 管發(fā) 光 二 極 管光 敏 二 極 管變 容 二 極 管穩(wěn) 壓 二 極 管檢 波 二 極 管二 極 管 的 分 類按 材 料分 硅 二 極 管 硅 材 料 二 極 管鍺 二 極 管 鍺 材 料 二 極 管 二 、 半 導(dǎo) 體 的 導(dǎo) 電 特 性 導(dǎo) 體 、 半 導(dǎo) 體 與 絕 緣 體（ 1） 導(dǎo) 體 ： 電 阻 率 10-6 m；（ 2） 絕 緣 體 ： 電 阻 率 108 m；（ 3） 半 導(dǎo) 體 ： 電 阻 率 介 于 導(dǎo) 體

6、與 絕 緣 體 之 間 （ 1） 摻 雜 特 性（ 2） 熱 敏 特 性（ 3） 光 敏 特 性 半 導(dǎo) 體 的 導(dǎo) 電 特 性 三 、 P型 半 導(dǎo) 體 和 N型 半 導(dǎo) 體1.本 征 半 導(dǎo) 體 純 凈 的 半 導(dǎo) 體 材 料 稱 為 本 征 半 導(dǎo) 體 。 常 用 的 半 導(dǎo) 體材 料 是 單 晶 硅 （ Si） 和 單 晶 鍺 （ Ge） 。 本 征 半 導(dǎo) 體 導(dǎo) 電能 力 非 常 弱 。（ 2） P型 半 導(dǎo) 體與 本 征 半 導(dǎo) 體 相 比 ， 雜 質(zhì) 半 導(dǎo) 體 導(dǎo) 電 能 力 顯 著 增 強 。（ 1） N型 半 導(dǎo) 體2.雜 質(zhì) 半 導(dǎo) 體 3. PN結(jié) 形 成 將 P型

7、半 導(dǎo) 體 和 N型 半 導(dǎo) 體 采 用 特 殊 的 制 造 工 藝結(jié) 合 在 一 起 ， 就 形 成 了 PN結(jié) 。P NP區(qū) N區(qū) 1.二 極 管 的 結(jié) 構(gòu)二 極 管 由 管 芯 、 管 殼 和 電 極 三 部 分 組 成 。2.二 極 管 的 符 號 陰 極陽 極A K陽 極 （ 正 極 ） 陰 極 （ 負(fù) 極 ） A KP N 陰 極 引 線陽 極 引 線 PN結(jié)四 、 二 極 管 的 結(jié) 構(gòu) 和 符 號 五 、 二 極 管 的 單 向 導(dǎo) 電 性加 正 向 電 壓 ， 二 極 管 導(dǎo) 通電 阻 很 小 ， 電 流 較 大 。（ 二 極 管 等 效 為 一 個 閉 合的 開 關(guān) ）

8、反 向 電 流 （ 很 小 ）正 向 電 流 （ 很 大 ） 加 反 向 電 壓 ， 二 極 管 截 止電 阻 非 常 大 ， 電 流 較 小 。（ 二 極 管 等 效 為 一 個 斷 開的 開 關(guān) ）結(jié) 論 ： 二 極 管 是 一 個 電 壓 控 制 的 單 向 開 關(guān) 1、 理 想 二 極 管 模 型六 、 理 想 二 極 管 電 路 分 析 Di Du0DiDu 加 正 向 電 壓 導(dǎo) 通 ， 二 極 管 相 當(dāng) 于 閉 合 的 開 關(guān) ， 呈 短 路 加 反 向 電 壓 截 止 ， 二 極 管 相 當(dāng) 于 斷 開 的 開 關(guān) ， 呈 開 路 2、 理 想 二 極 管 電 路 分 析 舉

9、 例例 已 知 電 路 如 圖 所 示 ， 設(shè) VD為 理 想 二 極 管 ， 1000LR（ 1） VDD=2V， 求 解 IO 和 UO ；（ 2） 若 二 極 管 正 負(fù) 極 對 調(diào) ， 再 求 解 IO 和 UO DDV OULRDV OI 解 ： VVU DDO 2（ 1）二 極 管 導(dǎo) 通 mARUI LOO 2 例 已 知 電 路 如 圖 所 示 ， 設(shè) VD為 理 想 二 極 管 ， 1000LR（ 1） VDD=2V， 求 解 IO 和 UO ；（ 2） 若 二 極 管 正 負(fù) 極 對 調(diào) ， 再 求 解 IO 和 UODDV OULRDV OI 解 ： 0 LOO RIU（

10、 2）二 極 管 截 止0OI 畫 出 輸 出 電 壓 的 波 形 。例 已 知 電 路 如 圖 所 示 ， VD為 理 想 二 極 管 ， tVui sin10ou ouDV Riu tVui /01010 tVuo /01010正 半 周 ， 二 極 管 iu 負(fù) 半 周 ， 二 極 管iu 導(dǎo) 通截 止 七 、 如 何 判 斷 二 極 管 的 極 性1、 根 據(jù) 外 觀 判 斷+ - +- +- 2、 使 用 數(shù) 字 萬 用 表 判 斷利 用 數(shù) 字 萬 用 表 的 “ 二 極 管 檔 ” 進 行 測 量 。（ 1） 若 紅 表 筆 接 二 極 管 正 極 ， 黑 表 筆 接 二 極 管 負(fù) 極萬 用 表 顯 示 二 極 管 的 導(dǎo) 通 電 壓（ 2） 若 紅 表 筆 接 二 極 管 負(fù) 極 ， 黑 表 筆 接 二 極 管 正 極萬 用 表 顯 示 ： “ 1”（ 表 示 超 出 量 程 ）？ 如 何 用 數(shù) 字 萬 用 表 判 斷 二 極 管 的 好 壞 3、 使 用 指 針 式 萬 用 表 判 斷 1K 1K注 意 事 項 ： 萬 用 表 的 歐 姆 倍 率 擋 不 宜 選 得 過 低 ， 也 不 能 選 擇 R 10 K 測 量 時 ， 手 不 要 同 時 接 觸 兩 個 引 腳 ， 以 免 人 體 電 阻 的 介 入影 響 到 測 量 的 準(zhǔn) 確 性 。