T-03-O-O-電子元件的基礎(chǔ)知識

1、2.1 電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)目標(biāo)：1熟悉常用電阻、電容、電感元器件的種類、型號命名、識讀方法及主要特性參數(shù)；2掌握二極管的單相導(dǎo)電性、理解二極管伏安特性及其工作原理、了解二極管的主要參數(shù)意義、了解特殊二極管的類型及工作原理；3掌握三極管的導(dǎo)電類型、電氣符號、基本功能、理解三極管的伏安特性及其工作原理、了解三極管主要參數(shù)的意義；4了解光電耦合器件和場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、符號與基本功能；5掌握集成運算放大器的組成、符號以及理想運放的工作特點、了解其主要參數(shù)、掌握集成運放在線性工作時幾種典型運算電路的組成及工作特點。6熟悉常用電力電子器件的結(jié)構(gòu)、符號及其工作特點與應(yīng)用場合。 電子元件的基礎(chǔ)知識.1

2、電阻器1電阻器概述電阻器的種類繁多，結(jié)構(gòu)形式各有不同，分類的方法也多種多樣。一般根據(jù)電阻器的結(jié)構(gòu)和特性，可分為固定電阻器、可變電阻器（電位器）和敏感電阻器三大類。電阻值不可調(diào)的電阻器稱為固定電阻器，常用的固定電阻器有碳膜電阻器、金屬膜電阻器、氧化膜電阻器、線繞電阻器和有機(jī)實芯電阻器等。電位器是指其阻值可在一定范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，電位器的分類有以下幾種：按電阻體材料分，可分為線繞電位器、薄膜型電位器和合成材料電位器。常見電阻的實物圖如圖.1所示。 （a）金屬膜電阻器 （b）氧化膜電阻 （c）有機(jī)實芯電阻 （d）碳膜電阻器 （e）線繞電阻 （f）排阻 （g）瓷殼（水泥）固定電阻器 （h）壓敏電阻 （i

3、）熱敏電阻 （j）貼片網(wǎng)絡(luò)電阻 （k）電位器 （l）精密可調(diào)電位器圖.1常見電阻器實物圖2. 電阻器的主要參數(shù)（1）額定功率電阻器的額定功率是指電阻器在環(huán)境溫度為-55+70,大氣壓強(qiáng)為101kPa的條件下，連續(xù)承受直流或交流負(fù)荷時所允許的最大消耗功率。通常小于1W的在電路圖不標(biāo)出額定功率值，大于1W的用阿拉伯?dāng)?shù)字加單位表示。（2）標(biāo)稱阻值及允許誤差標(biāo)稱阻值是指電阻器上面所標(biāo)志的阻值，標(biāo)稱值單位用（歐）、（千歐）、M（兆歐）。電阻器的標(biāo)稱值應(yīng)為表.1中所列數(shù)值乘以10n,其中n為整數(shù)。表.1 電阻器標(biāo)稱值系列系列偏差電阻器的標(biāo)稱值E24級±5%E12級±10%E6級

4、7;20%允許誤差是指標(biāo)稱阻值與實際阻值的差值與標(biāo)稱阻值之比的百分?jǐn)?shù).通常分為±5%(級)、±10%(級)、±20%(級)。電阻器的阻值和誤差通常都標(biāo)在電阻器上，標(biāo)注方法有三種。直標(biāo)法直標(biāo)法是用數(shù)字和文字符號在電阻器上直接標(biāo)出主要參數(shù)的標(biāo)注方法。文字符號法文字符號法是用文字、數(shù)字符號兩者有規(guī)律的組合起來在電阻器上標(biāo)志出的主要參數(shù)的標(biāo)注方法。其具體方法為：阻值的整數(shù)部分寫在阻值單位標(biāo)志符號的前面，阻值的小數(shù)部分寫在阻值單位標(biāo)志符號的后面。例如：標(biāo)志為1，標(biāo)志為33，標(biāo)志為3K3，10M標(biāo)志為10M等。色標(biāo)法色標(biāo)法是指用不同顏色的色環(huán)來表示電阻器的阻值及誤差的標(biāo)志方法

5、。普通電阻器通常用四個色環(huán)表示其阻值和允許偏差。第一、二環(huán)表示有效數(shù)字，第三環(huán)表示倍率（乘數(shù)），與前三環(huán)距離較大的第四環(huán)表示精度。精密電阻器采用五個色環(huán)。第一、二、三環(huán)表示有效數(shù)字，第四環(huán)表示倍率（乘數(shù)），與前四環(huán)距離較大的第五環(huán)表示精度。各色環(huán)顏色所代表的含義見表.2。表.2 色標(biāo)法中各色環(huán)代表的含義顏色有效數(shù)字乘數(shù)允許偏差%顏色有效數(shù)字乘數(shù)允許偏差%黑0×100紫7×107棕1×101±1灰8×108紅2×102±2白9×109+50，-20橙3×103金×10-1±5黃4

6、5;104銀×10-2±10綠5×105無色±20藍(lán)6×106色環(huán)電阻器阻值標(biāo)注見圖.2所示。 圖.2 兩種色環(huán)電阻器阻值的標(biāo)注圖例如：四環(huán)電阻器色環(huán)標(biāo)注為藍(lán)、灰、橙、金的電阻器，其阻值大小為68×103，允許偏差為±5%；五環(huán)電阻器色環(huán)標(biāo)注為棕、黑、綠、棕、棕的電阻器，其阻值大小為105×101，允許偏差為±1%。數(shù)碼表示法數(shù)碼表示法是在電阻器上用三位數(shù)碼表示標(biāo)稱值的標(biāo)志方法。數(shù)碼從左至右，第一、二位有效值，第三位為零的個數(shù)。單位為歐姆。如電阻器472J表示阻值為4700，誤差為±5%，393

7、K表示39000，誤差為±10%。3. 電阻器的型號命名電阻器的產(chǎn)品型號一般由以下四個部分組成。各部分意義如表.2所示。表.2 電阻器的產(chǎn)品型號各部分意義第一部分：主稱第二部分：材料第三部分：分類第四部分：序號代號意義代號意義代號意義用數(shù)字表示RWM電阻器電位器敏感電阻THSNJYCIXPUG碳膜合成碳膜有機(jī)實芯無機(jī)實芯金屬膜氧化膜沉積膜玻璃釉膜線繞硼碳膜硅碳膜光敏0123456789GWTDXZ-普通普通超高頻高阻高溫-精密高壓特殊高功率微調(diào)可調(diào)多圈可調(diào)小型正溫度系數(shù)用個位數(shù)字或無數(shù)字表示例如：RJ72表示為精密金屬膜電阻器，其中R（主稱）表示電阻器，J（材料）表示金屬膜，7（分類

8、）表示精密電阻，2表示生產(chǎn)序號；RT22為普通碳膜電阻器。.2電容器1電容器概述電容器是由兩個導(dǎo)體及它們之間的介質(zhì)組成。電容器是一種儲能元件，在電路中起濾波、隔直、調(diào)諧、耦合和能量轉(zhuǎn)換等。電容器根據(jù)電容量可否變化，有固定式和可變式（包括半可變電容器和微調(diào)電容器）兩類；根據(jù)制作材料和工藝，有電解電容、鉭電容、獨石電容、瓷片電容、云母電容、金屬膜電容等類型；根據(jù)有無極性，分有極性電容器和無極性電容器。封裝有直插、貼片兩種形式。常見電容的實物圖如圖.3所示。（a）電解電容器（b）瓷介電容器（c）鉭質(zhì)電容器 （d）貼片鉭電容器 （e）獨石電容器 （f）貼片獨石電容器 （g）金屬化聚丙烯電容器 （h）金

9、屬膜電容器 （i）云母電容器 （j）交流電容器 （k）聚酯電容器 （l）薄膜電容器 （m）可調(diào)電容器 （n）雙聯(lián)電容器圖.3 常見電容器實物圖2. 電容器的主要參數(shù)和識別電容器在使用中的主要參數(shù)是標(biāo)稱容量和允許偏差、額定直流工作電壓、絕緣電阻等還有電容器的損耗、溫度系數(shù)、頻率特性等。（1）標(biāo)稱容量和允許偏差標(biāo)稱容量是指標(biāo)注在電容器上的電容量，標(biāo)柱的電容量越大，電容器儲存電荷的能力就越大。允許偏差是指電容器的標(biāo)稱容量與實際容量之間的允許最大誤差范圍。不同材料制造的電容器，其標(biāo)稱容量系列也不一樣，常見的允許偏差分為三級：級為±5%，級為±10%，級為±20。另有部分電

10、容器用文字符號來表示偏差的，G（±2%）、J（±5%）、K（±10%）、M（±20%）。電容器的標(biāo)稱容量通常是標(biāo)注在電容體上的，其標(biāo)注方法有直標(biāo)法、文字符號法和數(shù)碼表示法。直標(biāo)法將電容器的標(biāo)稱容量及允許偏差直接標(biāo)在電容器上。如圖.4所示。圖.4 電容容量直標(biāo)法文字符號法將需要標(biāo)志的主要參數(shù)用文字、數(shù)字符號有規(guī)律的組合標(biāo)志在產(chǎn)品的表面上。標(biāo)稱容量的整數(shù)部分通常寫在容量單位標(biāo)志符號的前面，小數(shù)部分寫在容量標(biāo)志符號的后面。如寫為p33，寫為2p2，uF寫為4n7。如圖.5（a）所示。（a） （b） （c）圖.5 電容容量文字符號標(biāo)注法與數(shù)碼標(biāo)注法數(shù)碼表示法電容

11、器的數(shù)碼表示法與電阻器的相同。一般用三位數(shù)來表示電容的大小，單位為pF。前兩位為有效數(shù)字，后一位表示倍率。但電容器數(shù)碼表示法中，若第三位為9表示乘10-1，如圖.5 （b）、（c）所示。223代表22×103；472代表47×103 pF =4700pF。（2）額定工作電壓額定工作電壓（也稱電容器的耐壓值）是指電容器在電路中規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)，可連續(xù)工作而不被擊穿時加在電容上的最高電壓。（3）絕緣電阻絕緣電阻是指電容器兩極之間的電阻，其數(shù)值上等于加在電容器兩端的直流電壓與通過電容器的直流漏電流的比值。一般單位為兆歐姆級。3. 電容器的型號命名（1）電容器的型號命名法根據(jù)國

12、標(biāo)GB2470-1995的規(guī)定，電容器的型號由主稱（用C表示）、材料、分類和序號四部分組成。各部分意義及代號見表.3。表.3 電容器型號各部分意義材料分類序號說明代號意義代號意義瓷介云母有機(jī)電解電容對于材料相同，性能指標(biāo)、大小尺寸有區(qū)別，但不影響互換使用的產(chǎn)品，給同一序號；其性能指標(biāo)、尺寸大小明顯影響互換時，則在序后面再用大寫字母作區(qū)別代號A鉭電解1圓片非密封非密封箔式B聚苯乙烯等非極性有機(jī)薄膜2管形非密封非密封箔式BF聚四氟乙烯非極性有機(jī)薄膜3疊片密封密封燒結(jié)粉固體C高頻陶瓷4獨石密封密封燒結(jié)粉固體D鋁電解5穿心-穿心E其他材料電解6支柱式-交流交流G合金電解7交流標(biāo)準(zhǔn)片式無極性H紙膜復(fù)合8

13、高壓高壓高壓-I玻璃釉9特殊特殊J金屬化紙介G高功率L聚脂等極性有機(jī)薄膜J金屬化LS聚碳酸脂薄膜T鐵片N鈮電解W微調(diào)O玻璃膜Y高壓Q漆膜L立式矩形T低頻陶瓷M密封型V云母紙X小型Y云母Z紙介例如：CCW1為圓片形微調(diào)瓷介電容器，其中C（主稱）表示電容器，C（材料）表示高頻瓷， W（分類）表示微調(diào)，1表示生產(chǎn)序號。.3電感器與變壓器1.電感器電感器又稱電感線圈，是利用電磁感應(yīng)原理制成的元件。電感器在電路中起阻流、變壓、傳送信號等作用。變壓器、互感器等元件也歸為電感類。電感器按電感量變化情況分為固定電感器、可變電感器兩大類；按電感器線圈心性質(zhì)可分為空心電感器、磁心電感器、銅心電感器等；按工作頻率分

14、類可分為高頻電感器、中頻電感器和低頻電感器（空心電感器、磁心電感器和銅心電感器一般為中頻或高頻電感器,而鐵心電感器多數(shù)為低頻電感器）；按工作性質(zhì)分類可分為天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈；按繞制特點可分為單層電感器、多層電感器、蜂房電感器等。常見電感器的實物圖如圖.6所示。 （a）環(huán)形電感器 （b）固定電感器 （c）普通繞線式電感器 （d）色環(huán)電感器圖.6電感器實物圖2. 電感的主要參數(shù)和識別電感的參數(shù)主要有電感量和允許偏差、品質(zhì)因數(shù)、分布電容、額定電流、直流電阻。（1）電感量又叫自感系數(shù)，是表示線圈產(chǎn)生自感能力的一個物理量，其大小與線圈的直徑、線圈匝數(shù)、繞制方式、有無磁心及磁

15、心材料等有關(guān)。電感量標(biāo)記方法有直標(biāo)法、文字符號法、數(shù)碼表示法、色標(biāo)法等，與電阻器、電容器的標(biāo)記方法相似。電感量單位為H，1H（亨利）=103mH（毫亨）=106µH（微亨）。常見電感標(biāo)志如圖.7所示。圖.7 電感器的標(biāo)志法（2）品質(zhì)因數(shù)（即Q值）是表示線圈質(zhì)量的量。指線圈在某一頻率的交流電下工作時所呈現(xiàn)出來的感抗XL與等效損耗電阻R之比Q=XL/R。在諧振電路中，線圈的Q值越高，回路的損耗越小，因而電路的效率越高。（3）分布電容是線圈的匝與匝之間、線圈與屏蔽罩間、線圈與鐵心之間都存在的電容稱為分布電容。頻率越高，分布電容影響就越嚴(yán)重，Q值會急速下降，穩(wěn)定性變差，因此線圈的分布電容越小

16、越好。可以通過改變電感線圈繞制的方法來減小分布電容，如使用蜂房式繞制或間段繞制。（4）額定電流是指電感在工作電路中，在規(guī)定的溫度下，連續(xù)地正常工作時的最大工作電流。（5）所有的電感器都具有一定的直流電阻。阻值越小，回路損耗越小。該阻值是用萬用表判斷電感好壞的一個重要數(shù)據(jù)。3. 變壓器變壓器是變換電壓、電流和阻抗的器件。變壓器按工作頻率分為高頻變壓器、中頻變壓器和低頻變壓器；按用途分為電源變壓器、音頻變壓器、耦合變壓器、自耦變壓器和隔離變壓器等；按鐵心（或磁心）形狀分為“E”形變壓器、“C”形變壓器和環(huán)形變壓器。常見的變壓器實物圖如圖.8所示。（a）中周（中頻變壓器）（b） 低頻變壓器 （c）高

17、頻變壓器圖.8變壓器實物圖變壓器型號的命名方法由三部分組成主稱部分字母表示的意義如表.4所示。表.4 變壓器型號中主稱部分字母所表示的意義字 母意 義 字 母意 義DBCBRBGB電源變壓器音頻輸出變壓器音頻輸入變壓器高頻變壓器HBSB或ZBSB或EB燈絲變壓器音頻（定阻式）輸送變壓器音頻（定壓式或自耦式變壓器）.4二極管1PN結(jié)及其特性純凈的半導(dǎo)體具有晶體結(jié)構(gòu)，所以半導(dǎo)體也稱晶體，純凈的半導(dǎo)體又叫做本征半導(dǎo)體。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介與導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，導(dǎo)電能力較弱。在本征半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)元素后，其導(dǎo)電能力就可增加幾十萬乃至幾百萬倍，在一塊本征半導(dǎo)體上進(jìn)行攙雜工藝處理，使其一部分是P型半

18、導(dǎo)體，另一部分是N型半導(dǎo)體，則在兩部分的分界面處就會形成一個特殊的空間電荷區(qū)-PN結(jié)，如圖.9所示。.9 PN的示意圖由于兩區(qū)載流子濃度不同，導(dǎo)致擴(kuò)散運動使正負(fù)電荷在交界面處形成一個內(nèi)電場，方向由N區(qū)指向P區(qū)。內(nèi)電場阻礙多數(shù)載流子的擴(kuò)散運動，所以又稱為阻檔層。內(nèi)電場有利于少數(shù)載流子（P區(qū)自由電子和N區(qū)空穴）向?qū)Ψ竭\動，這種在內(nèi)電場作用下少數(shù)載流子有規(guī)則的運動稱為漂移運動。漂移運動使電荷區(qū)變窄，擴(kuò)散運動使電荷區(qū)變寬，當(dāng)擴(kuò)散運動和漂移運動達(dá)到平衡時，就形成了PN結(jié)。PN結(jié)正向偏置時呈導(dǎo)通狀態(tài)，正向電阻很小，正向電流很大；PN結(jié)反向偏置時呈截止?fàn)顟B(tài)，反向電阻很大，反向電流很小，這就是PN結(jié)的單向?qū)щ?/p>

19、性。2二極管的類型、符號半導(dǎo)體二極管是由一個PN結(jié)加上引線及管殼構(gòu)成的，二極管具有單向?qū)щ娦?。其類型很多：按結(jié)構(gòu)分，根據(jù)PN結(jié)面積的大小，有點接觸型、面接觸型。按用途分，有整流二極管、檢波二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、發(fā)光二極管、光電二極管。按制作材料不同分鍺二極管、硅二極管和砷化稼二極管按封裝形式分，有塑封二極管、金屬封裝和貼片二極管。按功率分，有大功率、中功率和小功率二極管。常見二極管的實物與符號如圖.10所示。 （a） 整流二極管（b）檢波二極管 （c）穩(wěn)壓二極管 （d）貼片二極管（e）一般二極管的符號圖.10常見二極管實物圖3二極管的伏安特性二極管的伏安特性是指加在二極管兩端電壓和流

20、過二極管的電流之間的關(guān)系，用于定性描述這兩者關(guān)系的曲線稱為伏安特性曲線。圖.11所示是某硅二極管的伏安特性曲線。圖.11 硅二極管伏安特性曲線（1）正向特性 外加正向電壓較小時，二極管不能導(dǎo)通，流過二極管的正向電流十分微弱。曲線OA段稱為不導(dǎo)通區(qū)或死區(qū)。一般硅管的死區(qū)電壓約為伏, 鍺的死區(qū)電壓約為伏，該電壓值又稱門坎電壓或閾值電壓。當(dāng)外加正向電壓超過死區(qū)電壓時，正向電流開始增加，進(jìn)入正向?qū)▍^(qū)，但此時電壓與電流不成比例，如AB段。隨外加電壓的增加正向電流迅速增加，如BC段特性曲線陡直，伏安關(guān)系近似線性，處于充分導(dǎo)通狀態(tài)。正向?qū)ê?，硅管的壓降約為，鍺管約為，稱為二極管的“正向壓降”。（2）反向

21、特性二極管承受反向電壓時，僅有很小的反向電流流過二極，稱為反向飽和電流（或漏電流），此時二極管工作在反向截止區(qū)。如曲線OD段稱為反向截止區(qū)。實際應(yīng)用中，反向電流越小說明二極管的反向電阻越大，反向截止性能越好。一般硅二極管的反向飽和電流在幾十微安以下，鍺二極管則達(dá)幾百微安，但溫度升高，反向電流將隨之增加。當(dāng)反向電壓增大到一定數(shù)值時（圖中D點），反向電流急劇加大，進(jìn)入反向擊穿區(qū)，D點對應(yīng)的電壓稱為反向擊穿電壓。二極管被擊穿后電流過大將使管子損壞，因此除穩(wěn)壓管外，二極管的反向電壓不能超過擊穿電壓。反向擊穿電壓因材料和結(jié)構(gòu)的不同差別較大，如1N4001反向擊穿電壓只有50V，而1N4007卻達(dá)到100

22、0V。4二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流IFM 二極管長期運行時允許通過的最大正向平均電流，通常稱額定工作電流。如果實際工作電流超過該值，則管子會發(fā)熱而燒壞PN結(jié)，使管子永久損壞。（2）最高反向工作電壓URM 為了保證二極管不至于反向而規(guī)定的最高反向電壓，通常稱額定工作電壓。通常取反向擊穿電壓的1/21/3。（3）反向飽和電流IR 指二極管未進(jìn)入擊穿區(qū)的反向電流。其值越小，則二極管的單向?qū)щ娦栽胶?。通常硅管PN結(jié)溫度達(dá)150°C以上，鍺管達(dá)90°C以上時，會因反向電流急劇增加而造成熱擊穿。（4）最高工作頻率fM 指保證二極管正常工作的最高頻率。因為二極管的PN結(jié)具有結(jié)電容

23、，隨著頻率的升高結(jié)電容充放電的影響將突出，將影響PN結(jié)單向?qū)щ娦?。一般小電流二極管的fM高達(dá)幾百MHz，而大電流的整流管僅幾kHz。5.常用二極管二極管的用途非常廣泛，除普通二極管外，還有很多特殊二極管。如穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、光電二極管等，現(xiàn)分別介紹如下。（1）穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管是由硅材料制成的面結(jié)合型晶體二極管，它是利用PN結(jié)反向擊穿時的電壓基本上不隨電流的變化而變化的特點，來達(dá)到穩(wěn)壓的目的，因為它能在電路中起穩(wěn)壓作用，故稱為穩(wěn)壓二極管（又稱齊納二極管，簡稱穩(wěn)壓管）。穩(wěn)壓管的伏安特性曲線如圖.12所示，當(dāng)反向電壓達(dá)到Vz時，即使電壓有一微小的增加，反向電流亦會猛增（反向擊穿曲線很徒直）

24、，這時二極管處于擊穿狀態(tài)，如果把擊穿電流限制在一定的范圍內(nèi)，管子就可以長時間在反向擊穿狀態(tài)下穩(wěn)定工作。穩(wěn)壓管與普能二極管不同之處是其反向擊穿是可逆性的，當(dāng)去掉反向電壓穩(wěn)壓管又恢復(fù)正常，但如果反向電流超過允許范圍，二極管將會發(fā)熱擊穿，所以與其配合的電阻往往起到限流的作用。穩(wěn)壓二極管正向工作時，從圖中可看出，其正向伏安特性與普通二極管一樣，其工作情況也與普通二極管一樣。（a）符號 （b）伏安特性 （c）應(yīng)用電路圖.12穩(wěn)壓二極管伏安特性（2）發(fā)光二極管發(fā)光二極管，簡稱為LED（light emitting diode），由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時能輻

25、射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?，正向?qū)〞r能發(fā)出紅、綠、黃、橙等單色光，反向截止時不發(fā)光，發(fā)光二極管具有體積小、反應(yīng)快、光度強(qiáng)、壽命長等特點。廣泛用于各種電子電路、家電、儀表等設(shè)備中，以及用作電源指示或數(shù)字顯示。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的單色二極管，其實物圖與電氣符號如圖.13所示。 （a）實物圖 （b）電氣符號圖.13 發(fā)光二極管發(fā)光二極管工作時正向壓降在1.43V之間，一般幾毫安電流就能使其正常發(fā)光。不同種類的發(fā)光二極管正向電壓不同，同顏色的發(fā)光二極管正向電壓也不一樣，發(fā)光二極管反向擊穿電壓約為5V。當(dāng)電流電流增加時

26、亮度也會增加，但們之間不是線性關(guān)系，當(dāng)電流增加到一定值時，發(fā)光二極管的亮度變化不大，常用的5mm的發(fā)光二極管正向最大電流為25mA，只有電流超過發(fā)光二極管的最大正向電流就會將管子燒壞。（3）光電二極管光電二極管是光電子系統(tǒng)中用于光電轉(zhuǎn)換的電子器件。光電二極管和普通二極管一樣，也是由一個PN結(jié)組成的半導(dǎo)體器件，也具有單方向?qū)щ娞匦浴９怆姸O管在設(shè)計和制作時盡量使PN結(jié)的面積相對較大，以便接收入射光。光電二極管是在反向電壓作用才工作的，沒有光照時，反向電流極其微弱，叫暗電流；有光照時，反向電流迅速增大到幾十微安，稱為光電流。光的強(qiáng)度越大，反向電流也越大。光的變化引起光電二極管電流變化，這就可以把光

27、信號轉(zhuǎn)換成電信號，成為光電傳感器件。圖.4分別為光電二極管的電氣符號、實物圖和輸出特性曲線。（a）電氣符號 （b）實物圖 （c）輸出特性曲線圖.14光電二極管光電二極管的工作區(qū)域應(yīng)在圖.14（c）的第3象限與第4象限，當(dāng)有光照射時，產(chǎn)生“光電流”，其大小與光照強(qiáng)度成正比。.5三極管 1三極管的基本結(jié)構(gòu)與符號圖.15給出了NPN和PNP型兩類三極管的結(jié)構(gòu)示意圖和表示符號。這種結(jié)構(gòu)的器件內(nèi)部有兩個PN結(jié)，且N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體交錯排列形成三個區(qū)，分別稱為發(fā)射區(qū)，基區(qū)和集電區(qū)。從三個區(qū)引出的引腳分別稱為發(fā)射極，基極和集電極，用符號e、b、c來表示。處在發(fā)射區(qū)和基區(qū)交界處的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)；處在基區(qū)

28、和集電區(qū)交界處的PN結(jié)稱為集電結(jié)。具有這種結(jié)構(gòu)特性的器件稱為三極管。圖.15（a）所示為NPN型三極管，圖（b）是PNP型三極管的符號，符號中箭頭的指向表示發(fā)射結(jié)處在正向偏置時電流的流向。 （a） （b）圖.15 三極管結(jié)構(gòu)與符號晶體三極管是一個具有三個電極的半導(dǎo)體器件。在三極管內(nèi)，有兩種載流子：電子與空穴，它們同時參與導(dǎo)電，故晶體三極管又稱為雙極型晶體三極管，簡記為BJT（英文Bipo1ar Junction Transistor的縮寫）。三極管按所用的半導(dǎo)體材料分有硅管和鍺管；按極性分有NPN管和PNP管；按工作頻率分有高頻三極管和低頻三極管；按功率大小分有大功率、中功率和小功率三極管；按

29、封裝形式分有金屬封裝和塑料封裝等。常見三極管的實物圖如圖.16所示。 （a）小功率三極管 （b）中功率三極管 （c）大功率三極管 （d） 光敏三極管 （e）貼片三極管圖.16常見三極管實物圖2三極管的放大作用三極管有三種工作狀態(tài)：截止?fàn)顟B(tài)、放大狀態(tài)、飽和狀態(tài)。當(dāng)三極管用于不同目的時，它的工作狀態(tài)是不同的。三極管最基本的功能就是具有放大作用，要想實現(xiàn)放大作用，必須同時滿足內(nèi)部條件和外部條件，內(nèi)部條件一般由生產(chǎn)廠家保證。（1）三極管放大的內(nèi)部條件l 發(fā)射區(qū)很厚，摻雜濃度最高l 基區(qū)很薄，摻雜濃度最小l 集電區(qū)很厚，摻雜濃度比較高（2）三極管放大的外部條件l 發(fā)射結(jié)正偏l 集電結(jié)反偏三極管放大的外部

30、條件，具體地說，對于NPN三極管，三個電極電位必須滿足：UCUBUE，對于PNP三極管，三個電極電位必須滿足：UEUBUC。圖.17所示電路參數(shù)設(shè)計滿足發(fā)射集正偏，集電極反偏的條件，使三極管處于放大狀態(tài)。圖.17 晶體管電流放大作用研究電路在放大狀態(tài)下，其集電極電流IC與基極電流IC之比是一個常數(shù)，稱為共發(fā)射極電流放大系數(shù)，即：或同時三個電流關(guān)系滿足：3三極管的特性曲線晶體管的伏安特性曲線反映了晶體管的性能和各電極的電流和電壓之間的關(guān)系，實際上是其內(nèi)部特性的外部表現(xiàn)，是分析放大電路的重要依據(jù)。晶體管的特性曲線有輸入特性和輸出特性兩部分。（1）輸入特性輸入特性曲線是反映晶體管輸入回路電壓與電流關(guān)

31、系的曲線，是指集射極電壓UCE為定值時，基極電流IB與基射極電壓UBE之間的關(guān)系曲線。理想的晶體三極管輸入特性曲線如圖.18所示。（a） （b）圖.18輸入特性繪制圖.18（a）所示的輸入特性曲線是指輸出電壓UCE為一代表性定值時得到的，可以看出晶體管的輸入特性曲線是非線性的。當(dāng)輸入電壓UBE小于某一個開啟電壓UT時，管子不導(dǎo)通，基極電流IB近似為零。這個開啟電壓UT被稱為死區(qū)電壓(硅管約為0.5 V，鍺管約為0.2 V)。當(dāng)UBE大于開啟電壓UT時，IB開始上升，上升到某一值時UBE不再變化而IB繼續(xù)上升，此時的UBE值稱為晶體管正常工作時的發(fā)射結(jié)正向壓降（硅管UBE約為，鍺管UBE約為0.

32、2V0.3V ）。如圖8（b）所示的是輸入回路電壓UBE與電流IB之間的關(guān)系曲線族，它表明IB的變化趨勢由UBE決定的，UCE的取值超過1V以上時基本上對IB沒有影響。（2）輸出特性輸出特性曲線是反映晶體管輸出回路電壓與電流關(guān)系的曲線，是指基極電流IB為定值時，集電極電流IC與集射極電壓UCE之間的關(guān)系曲線。理想的晶體三極管輸出特性曲線如圖.19所示。輸出特性曲線可分為截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)三個區(qū)域。圖.19晶體管的輸出特性曲線 截止區(qū) 當(dāng)發(fā)射結(jié)的電壓小于死區(qū)電區(qū)時，晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)，這時IB=0，集電極電流IC很小，即為穿透電流ICEO，可忽略，認(rèn)為截止時 IC0。從特性曲線上看，IB=0

33、的那條曲線以下的區(qū)域即為截止區(qū)。硅管穿透電流很小，截止區(qū)基本上就在橫軸上，而鍺管的穿透電流較大。為了使晶體管可靠截止，發(fā)射結(jié)反偏或零偏，集電結(jié)反偏。此時晶體管內(nèi)部各極相當(dāng)于開路。因IC0，晶體管呈現(xiàn)高電阻，此時，C、E之間相當(dāng)于斷路，如同一個斷開的開關(guān)。放大區(qū) 發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏時的工作區(qū)域，即曲線中近似水平的區(qū)域。最主要特點是，此時IC與UCE基本無關(guān)，僅受IB控制，即IC=IB。IB微量的變化會引起IC較大的變化。另一特點是具有恒流特性，即IB一定時，IC不隨UCE而變化，保持恒定。由于IC與IB成正比關(guān)系，所以該區(qū)稱“線性區(qū)”。晶體管只有工作在這個區(qū)域中才具有電流放大作用，故該區(qū)為“

34、放大區(qū)”。 飽和區(qū) 當(dāng)UCEUBE時，發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均處于正偏，此時IC不受IB控制，晶體管失去電流放大作用，如圖中UCE較小的區(qū)域即為飽和區(qū)。晶體管飽和時的UCE值稱為飽和壓降，記作UCES，小功率硅管的UCES約為，鍺管約為。此時UCE電壓接近于零而IC較大，晶體管呈現(xiàn)低電阻， C、E極之間相當(dāng)于短路，如同一個閉合的開關(guān)。 綜上所述，晶體管工作在飽和與截止區(qū)時，具有開關(guān)特性，可應(yīng)用于脈沖數(shù)字電路中；晶體管工作在放大區(qū)時具有放大作用，可應(yīng)用在模擬電路中。 4三極管主要參數(shù)晶體管的特性除用特性曲線表示外，還可以用參數(shù)來說明，晶體管的參數(shù)可作為設(shè)計電路、合理使用器件的重要依據(jù)。這里只介紹晶體管常

35、用的主要參數(shù)：（1）共發(fā)射極電流放大系數(shù)直流電流放大系數(shù) 在靜態(tài)（無輸入信號）時，IC與IB的比值稱為直流電流放大系數(shù)，也稱為靜態(tài)電流放大系數(shù)，即： 交流電流放大系數(shù) 在動態(tài)時，基極電流的變化量為IB，它引起集電極電流的變化量為IC，IC與IB的比值稱為動態(tài)電流（交流）放大系數(shù)，即： 由上述可見，和的含義是不同的，但兩者數(shù)值較為接近。今后在估算時，可以認(rèn)為。由于制造工藝的分散性，即使同一型號的晶體管，其值也有很大差別。常用的晶體管值為幾十至幾百之間。（2）極間反向電流 集電結(jié)反向飽和電流ICBO 指發(fā)射極開路、集電結(jié)反偏時，流過集電結(jié)的反向電流，其值很小。ICBO受溫度的影響大，在室溫下，小功

36、率的硅管一般在1A以下，鍺管在幾微安至十幾微安。ICBO值越小越好。穿透電流ICEO 指基極開路，集電結(jié)反偏時的集電極電流。在輸出特性曲線上，它對應(yīng)IB=0時的IC曲線，與集電結(jié)反向飽和電流ICBO間滿足：ICEO = (1+)ICBO。又因為它好象直接從集電極穿透三極管到達(dá)發(fā)射極的，所以又稱穿透電流。硅管約為幾微安，鍺管約為幾十微安，它是衡量三極管質(zhì)量好壞的重要參數(shù)之一，ICEO值越小越好。（3）極限參數(shù)集電極最大允許電流ICM 晶體管正常工作時集電極允許流過的最大電流，在使用中若，則將下降到正常值的2/3以下，管子性能顯著變差，甚至燒壞管子。集電極發(fā)射極間反向擊穿電壓U(BR)CEO 當(dāng)基

37、極開路時，集電極發(fā)射極間允許加的最高反向電壓。下標(biāo)中“B”表示擊穿，“R”表示反向。若電壓UCE大于此值，集電極電流將很大，產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象，導(dǎo)致晶體管損壞。當(dāng)溫度升高時，U(BR)CEO值下降。集電極最大允許功率損耗PCM 由于集電極電流在流經(jīng)集電結(jié)時將產(chǎn)生熱量，使結(jié)溫升高，從而引起晶體管參數(shù)變化。當(dāng)晶體管因受熱而引起的參數(shù)變化不超過允許值時，集電極所消耗的最大功率，稱為集電極最大允許損耗功率PCM。5光電耦合器光電耦合器（optical coupler，英文縮寫為OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦。光電耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的

38、應(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電光電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。如圖.20所示，當(dāng)電信號送入光電耦合器的輸入端時，發(fā)光二極體通過電流而發(fā)光，光敏元件受到光照后產(chǎn)生電流，CE導(dǎo)通；當(dāng)輸入端無信號，發(fā)光二極體不亮，光敏三極管截止，CE不通。對于數(shù)字量，當(dāng)輸入為低電平“0”時，光敏三極管截止，輸

39、出為高電平“1”；當(dāng)輸入為高電平“1”時，光敏三極管飽和導(dǎo)通，輸出為低電平“0”。若基極有引出線則可滿足溫度補(bǔ)償、檢測調(diào)制要求。這種光耦合器性能較好，價格便宜，因而應(yīng)用廣泛。圖.20 4腳封裝和6腳封裝的三極管接收型光耦6場效應(yīng)管“場效應(yīng)管(MOSFET)”是英文MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor的縮寫，譯成中文是“金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管”。它是由金屬、氧化物(SiO2或SiN)及半導(dǎo)體三種材料制成的器件，簡稱MOS管。晶體三極管是一種電流控制型器件，場效應(yīng)晶體管或場效應(yīng)管是一種電壓控制型器件，它利用輸入電壓產(chǎn)生電場效應(yīng)來控制半導(dǎo)體

40、材料的導(dǎo)電能力。場效應(yīng)管又稱為單極型晶體管，輸入電阻極高，一般可達(dá)108 1015，幾乎不消耗信號源電流。它具有熱穩(wěn)定性好、噪聲低、抗輻射能力強(qiáng)、制造工藝簡單、便于集成等優(yōu)點，在電子電路中得到了廣泛的應(yīng)用。場效應(yīng)管按其結(jié)構(gòu)的不同分為結(jié)型和絕緣柵型兩種，絕緣柵場效應(yīng)管又分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種，而以上每一種又有N溝道和P溝道之分，如圖.21所示。圖.21 場效應(yīng)管的類型其中絕緣柵型由于制造工藝簡單，便于實現(xiàn)集成化，因此應(yīng)用更廣泛。本模塊我們將以絕緣柵增強(qiáng)型N溝道場效應(yīng)管為代表來研究場效應(yīng)管的特性與應(yīng)用。（1）典型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)圖.22是典型平面N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管(MOSFET)的剖面圖。它用一塊

41、P型硅半導(dǎo)體材料作襯底（圖2.1.a），在其面上擴(kuò)散了兩個N型區(qū)（圖b)，再在上面覆蓋一層二氧化硅(SiQ2)絕緣層（圖2.1.c），最后在N區(qū)上方用腐蝕的方法做成兩個孔，用金屬化的方法分別在絕緣層上及兩個孔內(nèi)做成三個電極：G(柵極)、S(源極)及D(漏極)，如圖d所示。（a） （b） （c） （d）圖.22 N溝道增強(qiáng)型MOSFET結(jié)構(gòu)圖從圖中可以看出柵極G與漏極D及源極S是絕緣的，D與S之間有兩個PN結(jié)。一般情況下，襯底與源極在內(nèi)部連接在一起。場效應(yīng)管的柵極與源極、柵極與漏極均無電接觸，故稱之為絕緣柵場效應(yīng)管，它們的S、G、D極分別對應(yīng)晶體晶體管的e、b、c極，N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管電

42、氣符號見圖.23（a）。P溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管電氣符號見圖（b）。B為襯底引線，一般與源極S相連，B的箭頭方向總是由P指向N，箭頭向內(nèi)表示為N溝道，反之為P溝道。 （a）N溝道 （b）P溝道圖.23 增強(qiáng)型絕緣柵MOSFET電氣符號圖（2）典型場效應(yīng)管的特性圖.24為增強(qiáng)型N溝道MOS管特性曲線，（a）轉(zhuǎn)移特性 （b）輸出特性圖.24 增強(qiáng)型N溝道MOS管特性曲線由轉(zhuǎn)移特性可知：當(dāng)UGS=0時，ID=0；當(dāng)UGS>UT時，輸出電流ID隨著UGS的增大而增大。場效應(yīng)管的輸出特性可以分為四個區(qū)域來討論：陰影區(qū)為截止區(qū)；I區(qū)為可變電阻區(qū)；II區(qū)為恒流區(qū)（又可以稱放大區(qū)、飽和區(qū)）；III區(qū)為

43、擊穿區(qū)。（3）場效應(yīng)管的作用1）可用作放大器，由于場效應(yīng)管的輸入阻抗很高，中以使用容量較小的耦合電容，不必使用電解電容。2）場效應(yīng)管可以作電子開關(guān)。3）場效應(yīng)管可以做恒流源。4）場效應(yīng)管可以做可變電阻。5）場效應(yīng)管輸入阻抗委高，常用字多級放大電路的輸入端做阻抗變換。.6集成運算放大器 1集成運放組成框圖集成運放的內(nèi)部電路由輸入級、中間電壓放大級、輸出級和偏置電路四部分組成，框圖見圖.25所示。集成運算放大器的基本單元電路是恒流源電路和差分放大器。圖.25 集成運算放大器的內(nèi)部組成電路框圖（1）輸入級 輸入級又稱為前置級，對于高增益的直接耦合放大電路，減小零點漂移的關(guān)鍵在第一級，所以要求輸入級溫

44、漂小、共模抑制比高，因此，集成運放的輸入級都是由具有恒流源的差動放大電路組成。（2）中間級 集成運放中間級的主要作用是為整個電路提供足夠大的增益，為此，常采用具有恒流源負(fù)載的共射放大電路，利用恒流源動態(tài)電阻大的特點提高中間級的增益。通用型集成運放電壓放大倍數(shù)可高達(dá)千倍以上。（3）輸出級輸出級要直接驅(qū)動負(fù)載，所以也稱為功率級。它應(yīng)具有較大的電壓輸出幅度、較高的輸出功率與較低的輸出電阻的特點，常由射極輸出器或互補(bǔ)對稱電路組成。此外，輸出級還設(shè)有保護(hù)電路，以防輸出端意外短路或負(fù)載電流過大把管子燒壞。（4）偏置電路偏置電路為以上各級電路提供穩(wěn)定的、合適的、幾乎不隨溫度而變化的偏置電流，以穩(wěn)定工作點，有

45、時還作為放大器的有源負(fù)載，一般由各種恒流源構(gòu)成。2集成運放的主要參數(shù)（1）開環(huán)電壓放大倍數(shù)Aud無外加反饋回路的差模放大倍數(shù)，一般在105107之間。理想運放的Aod為¥。（2）輸入失調(diào)電壓UIO理想集成運放當(dāng)輸入電壓為零時，輸出電壓也應(yīng)為零。但實際上運放電路很難做到完全對稱，當(dāng)輸入電壓為零時，輸出并不為零。在室溫及標(biāo)準(zhǔn)電源電壓下，若在輸入端人為地外加一補(bǔ)償電壓使輸出電壓為零，則該補(bǔ)償電壓值稱為輸入失調(diào)電壓UIO。（3）輸入失調(diào)電流IUO當(dāng)輸入信號為零時，運放兩個輸入端的靜態(tài)基極電流IBl和IB2的差值，這個數(shù)值越小越好。（4）電大輸出電壓UOPP在給定負(fù)載（通常）上最大不失真輸出電

46、壓的峰峰值稱為最大輸出電壓，一般它比電源電壓低2V以上。（5）共模抑制比KCMRR是指運算放大器的差模放大倍數(shù)與共模放大倍數(shù)之比，也常用分貝表示。KCMRR是衡量運放對共模信號抑制能力的一項重要指標(biāo)，高質(zhì)量的運放KCMRR可達(dá)160dB。（5）差模輸入電阻Rid是指差模輸入時，運算放大器在開環(huán)條件下兩個輸入端的動態(tài)電阻。它是衡量輸入級差分管向差模輸入信號索取電流大小的標(biāo)志，Rid越大，對信號源的影響越小。集成運放的Rid低的可為幾十千歐，高質(zhì)量的可達(dá)幾兆歐。通常在10K3M之間。（7）開環(huán)輸出電阻Rod是指運放無外加反饋回路時的輸出電阻，Rod愈小，帶負(fù)載能力愈強(qiáng)，一般在20 200 之間。3

47、理想集成運放的特點是指將集成運放的各項指標(biāo)理想化之后的集成運放。理想運放的具有以下理想特性：（1）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)；（2）差模輸入電阻；（3）輸出電阻；（4）共模抑制比；（5）輸入失調(diào)電壓UIO、失調(diào)電流IIO及它們的溫漂均為零；（6）開環(huán)帶寬。集成運放的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系曲線， 它的傳輸特性見圖.26（a）所示曲線。圖中橫坐標(biāo)為差模信號，BC段為集成運放工作的線性區(qū)，AB段和CD段為集成運放工作的非線性區(qū)（即飽和區(qū)）。由于理想情況下集成運放的電壓放大倍數(shù)極高，BC段與縱軸重合，所以它的理想傳輸特性見曲線（b）所示。其線性放大區(qū)極窄，對于理想運放則趨于零，故開環(huán)運放無法用作線性放

48、大器。（a） （b）圖.26 集成運放電壓傳輸特性（a）實際開環(huán)特性（b）理想特性4集成運放的典型應(yīng)用電路（1）集成運放工作在線性區(qū)時的特點當(dāng)集成運放的反相輸入端和輸出端有負(fù)反饋時，工作在線性區(qū)，如圖.27所示引入負(fù)反饋電路。 圖.27集成運放工作在線性區(qū)此時認(rèn)為集成運放工作在線性區(qū)，集成運放工作在線性區(qū)時有如下特點：具有虛斷的特點由于集成運算放大器的開環(huán)電阻一般高達(dá)幾百千歐以上，故認(rèn)為反相輸入端和同相輸入端的輸入電流可忽略不計，即I-I+0，通常稱之為“虛斷”。具有虛短的特點又由于集成運算放大器的輸出電壓是有限值，即輸出電壓uo=Aod（u+-u-），而其開環(huán)電壓放大倍數(shù)Aod在理想情況下可

49、認(rèn)為是無窮大，因此凈輸入信號（u+-u-）接近于零，即 u+u-，通常稱之為“虛短”。（2）反相比例運算電路若輸入信號ui經(jīng)電阻R1從反相輸入端輸入，反饋電阻RF跨接在輸出端與反相輸入端之間，并引入深度電壓并聯(lián)負(fù)反饋，如圖.28（a）所示，稱為反相比例運算電路。反相比例運算電路中，同相輸入端經(jīng)過電阻R2接地，為保證運放的兩個輸入端處于平衡的工作狀態(tài)，應(yīng)使反相輸入端與同相輸入端對地的電阻相等，即，R2稱為平衡電阻或補(bǔ)償電阻。其中i1是流過外接電阻R1電流，iF是流過反饋支路RF的電流。 （a） （b）圖.28 反相比例運算電路（a）反相比例運算 （b）反相器經(jīng)過推導(dǎo)可得： 可見，uo與ui之間符

50、合比例關(guān)系，比例系數(shù)為RFR1。負(fù)號表示輸出信號與輸入信號反相，這就是反相比例運算電路。由上式可看出，uo與ui的關(guān)系與集成運放本身的參數(shù)無關(guān)，僅與外部電阻R1和RF有關(guān)，只要電阻的精度和穩(wěn)定性很高，反相比例運算電路的運算精度和穩(wěn)定性就很高。若電路中，則，表明輸出電壓uo與輸入電壓ui大小相等相位相反，此時電路沒有放大作用，只是進(jìn)行了一次“變號”運算，具有這種功能的運算電路稱為“反相器”或“倒相器”，見圖.28（b）。（2）同相比例運算電路如圖.29（a）所示為同相比例運算的實際電路。（a） （b） （c）圖.29 同相比例運算電路（a）同相比例運算 （b）R1=，R2=RF0 （c）R1=，

51、R2=RF=0推導(dǎo)可得 上式表明，uo與ui之間成比例關(guān)系，比例系數(shù)為，且輸出信號與輸入信號同相。它的輸入電阻很大，其數(shù)量級在10M以上，甚至可達(dá)上百M。若去掉電阻，如圖.29（b）所示，這時可見，輸出電壓與輸入電壓大小相等，相位相同，起到電壓跟隨作用，故該電路稱為電壓跟隨器。電壓跟隨器是同相比例運算電路，或 ，時的特例（如圖.29（c）所示）。其電壓放大倍數(shù)為電壓跟隨器與射極輸出器具有相同的功能，但其性能更好，具有更高的輸入電阻和更低的輸出電阻，在電路中能起良好的隔離作用。（3）反相加法運算電路 圖.30（a）所示為反相輸入加法運算電路，它是利用反相比例運算電路實現(xiàn)的。（a） （b）圖.30

52、 反相加法運算電路（a）反相比例加法 （b）反相加法推導(dǎo)可得: 若R1= R2= RFR，電路如圖.30（b）所示，則電路變成了反相加法運算。 （4）減法運算電路 圖.31為減法運算電路。圖.31 減法電路推導(dǎo)可得 若，則 可見，輸出信號與兩個輸入信號的差值成正比。 （5）積分運算基本積分運算電路如圖所示，它與反相比例運算電路的不同之處，只在于用C來代替反饋電阻RF?？傻幂敵鲭妷嚎梢?，輸出電壓是輸入電壓對時間的積分，負(fù)號表示與的相位關(guān)系，稱為積分時間常數(shù)。圖.32 基本積分運算電路（6）微分運算微分運算是積分運算的逆運算，將積分運算電路中的電阻和電容元件位置互換，便構(gòu)成了基本微分運算電路，如圖.33所示。圖.33 基本微分運算電路推導(dǎo)可得 可見，輸出電壓與輸入電壓的微分成正比，負(fù)號表示與的相位關(guān)系，稱為微分時間常數(shù)。.7常用電力電子器件電力電子器件通常工作于開關(guān)狀態(tài)，因此又常稱為開關(guān)器件。電力電子器件種類很多，按照器件能夠被控制電路信號所控制的程度，可以將電力電子器件分為不可控器件，即二極管；半控型器件，主要包括晶閘管(