三極管及運算放大器

關于三極管及運算放大器第1頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月三端元件三極管場效應管（mos管）三端穩(wěn)壓器件（直流電源芯片）開關電路第2頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月三極管如2N390480508550等第3頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月三極管主要內容三極管的結構、符號、三端三極管開關電路第4頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月三極管（transistor）第5頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月1

三極管的結構及類型半導體三極管是由兩個背靠背的PN結構成的。在工作過程中，兩種載流子（電子和空穴）都參與導電，故又稱為雙極型晶體管，簡稱晶體管或三極管。

兩個PN結，把半導體分成三個區(qū)域。這三個區(qū)域的排列，可以是N-P-N，也可以是P-N-P。因此，三極管有兩種類型：NPN型和PNP型。第6頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月NPN型PNP型箭頭方向表示發(fā)射結加正向電壓時的電流方向第7頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月三極管的選用及參數(shù)電流放大系數(shù)集電極最大允許電流反向擊穿電壓集電極最大允許功耗第8頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗：如何測試三極管說出三極管的三端如何測試三極管的三端及判斷其好壞第9頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月將小信號放大的電路工作共發(fā)射極基本放大電路第10頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月工作點穩(wěn)定的放大電路第11頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月三極管的開關作用用小信號控制大信號的電路工作第12頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月三極管應用紅外管發(fā)射電路紅外管接收電路第13頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月紅外發(fā)射接收電路應用

紅外發(fā)射電路，用三極管增大發(fā)射功率（發(fā)射距離），當IRTX端接通開關（接電源），紅外管發(fā)射信號紅外接收電路，當紅外管感應到紅紅外光即導通，R5中就有電流，三極管導通，IRRX端就有電流輸出，可以驅動其他的電路。第14頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗三三極管的放大及開關作用1、共射極放大電路第15頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2、工作點穩(wěn)定放大電路第16頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月3、開關電路將1V的電源設置成1V觀察LED是否亮？將1V的電源設置成0V觀察LED是否亮？體會三極管的開關作用第17頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月場效應管第18頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月場效應管第19頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月典型MOS管介紹

源極S漏極D柵極GMOS管作為開關的典型應用：用作雙電源的切換2N60，APM2301第20頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月MOS管開關電路第21頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月三端穩(wěn)壓器件AC-DC典型電路：7805為5V輸出芯片三端穩(wěn)壓器件的常用芯片有L7800系列第22頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題：設計一個電路，當接收到紅外信號后點亮LED和蜂鳴器1）根據要求選出元件2）畫出原理圖3）分析電路4）列出元器件的參數(shù)第23頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月課后作業(yè)三極管的結構和符號，b，c，e極的特征如何測試三極管場效應管的符號及三端畫出三極管的開關電路和共射極放大電路第24頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月信號(signal)所謂模擬信號，是指幅度隨時間連續(xù)變化的信號。例如，人對著話筒講話，話筒輸出的音頻電信號就是模擬信號，收音機、收錄機、音響設備及電視機中接收、放大的音頻信號、電視信號，也是模擬信號。所謂數(shù)字信號，是指在時間上和幅度上離散取值的信號，例如，電報電碼信號，按一下電鍵，產生一個電信號，而產生的電信號是不連續(xù)的。

第25頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月信號的種類和波形信號的三個參數(shù)：周期T，頻率f，幅值U其中：f=1/T單位：T(秒s)，f（赫茲Hz）,U(伏v)UtU0直流電信號：信號的大小不隨時間變化第26頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月正弦交流信號UUmaxtT第27頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月方波信號第28頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第3章集成運算放大器及應用第29頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月1集成運算放大器簡介1.1集成運算放大器的組成通常由差動放大電路構成，目的是為了減小放大電路的零點漂移、提高輸入阻抗。通常由共發(fā)射極放大電路構成，目的是為了獲得較高的電壓放大倍數(shù)。通常由互補對稱電路構成，目的是為了減小輸出電阻，提高電路的帶負載能力。一般由各種恒流源電路構成，作用是為上述各級電路提供穩(wěn)定、合適的偏置電流，決定各級的靜態(tài)工作點。第30頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月集成運放的電路符號如圖所示。它有兩個輸入端，標“+”的輸入端稱為同相輸入端，輸入信號由此端輸入時，輸出信號與輸入信號相位相同；標“－”的輸入端稱為反相輸入端，輸入信號由此端輸入時，輸出信號與輸入信號相位相反。第31頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月3集成運算放大器的主要參數(shù)及種類1、集成運放的主要參數(shù)第32頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月1反相輸入比例運算電路

2同相輸入比例運算電路3加法電路4減法電路5電壓比較器反相器跟隨器4集成運放的幾種運算電路第33頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月1、反相輸入比例運算電路式中的負號表示輸出電壓與輸入電壓的相位相反。第34頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月當Rf=R1時Uo=-Ui

反相器第35頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第36頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第37頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2、同相輸入比例運算電路當Rf去掉Uo=Ui跟隨器第38頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第39頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第40頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月3、加法運算電路第41頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第42頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第43頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月4、減法運算電路第44頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第45頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第46頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第47頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月例：求圖示電路中uo與ui1、ui2的關系。解：電路由第一級的反相器和第二級的加法運算電路級聯(lián)而成。第48頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月5、積分運算電路第49頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月ui為恒定電壓時積分電路uo的波形第50頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月6、微分運算電路第51頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月電壓比較器運算放大器處在開環(huán)狀態(tài)，由于電壓放大倍數(shù)極高，因而輸入端之間只要有微小電壓，運算放大器便進入非線性工作區(qū)域，輸出電壓uo達到最大值UOM。第52頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月基準電壓UR=0時，輸入電壓ui與零電位比較，稱為過零比較器。輸出端接穩(wěn)壓管限幅。設穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為UZ，忽略正向導通電壓，則ui>UR時，穩(wěn)壓管正向導通，uo=0；ui<UR時，穩(wěn)壓管反向擊穿，uo=UZ時。第53頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月輸出端接雙向穩(wěn)壓管進行雙向限幅。設穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為UZ，忽略正向導通電壓，則ui>UR時，穩(wěn)壓管正向導通，uo=－UZ；ui<UR時，穩(wěn)壓管反向擊穿，uo=＋UZ時。電壓比較器廣泛應用在模-數(shù)接口、電平檢測及波形變換等領域。如圖所示為用過零比較器把正弦波變換為矩形波的例子。第54頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗4運算放大器的運算電路1、反向比例電路2、同相比例電路3、加法與減法電路第55頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗5運算放大器的電壓比較電路1、電壓比較電路2、電壓檢測電路第56頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月

思考題光照檢測電路的設計設計一個光強檢測電路，檢測環(huán)境光的強度變化。傳感器：光敏電阻或光照傳感器、運放要求：畫出原理圖，并分析原理。第57頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題溫度測試電路設計一個主板周圍溫度測試的電路，當溫度達到60度時報警。傳感器：熱敏電阻、運算放大器、基準電壓要求：畫出原理圖，并分析原理。制作電路，調試。第58頁，課件共60頁，創(chuàng)作