2023學年完整公開課版電子學

第七章常用電子元器件及應用電路§7－1二極管§7－2三極管§7－3集成運算放大器§7－4直流穩(wěn)壓電源§7－5晶閘管§7－6數(shù)字集成電路§7－7555時基電路§7－1二極管一、二極管的單向導電性二、二極管的主要參數(shù)及類型三、二極管應用舉例一、二極管的單向導電性二極管的外形二極管的圖形符號二極管加正向電壓二極管加反向電壓

單向導電性——二極管加正向電壓（正偏）時導通，加反向電壓（反偏）時截止。

硅管的正向壓降約為0.7V，鍺管約為0.3V。二極管反向截止時，仍有很小的反向電流。在一定范圍內，即使反向電壓增大，反向電流基本保持不變，所以又稱為反向飽和電流。當反向電壓增加到某一數(shù)值時，反向電流急劇增大，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿，這時的電壓稱為反向擊穿電壓。二、二極管的主要參數(shù)及類型1．主要參數(shù)

最大整流電流IFM——二極管允許通過的最大正向工作電流平均值。最高反向工作電壓URM——二極管允許承受的最高反向電壓。一般規(guī)定最高反向工作電壓為反向擊穿電壓的一半或三分之一。2．分類按用途不同：按制作材料不同：

硅二極管鍺二極管

普通二極管整流二極管開關二極管穩(wěn)壓二極管

熱敏二極管發(fā)光二極管光敏二極管變容二極管萬用表檢測二極管三、二極管應用舉例

整流——利用二極管的單向導電性將交流電變換為直流電。半波整流電路1．整流電路單相橋式整流電路

整流橋——將幾個整流元件按某種整流方式通過一定工藝做成一體。2．續(xù)流二極管V1導通時，V2處于反向截止狀態(tài)，當V1截止線圈KA失電時，在線圈兩端感應電壓的作用下，V2正向導通，使線圈中存儲的磁場能得以迅速釋放，對電路起到保護作用。電路分析：§7－2三極管一、三極管的類型二、三極管的電流放大作用三、三極管的三種工作狀態(tài)四、三極管的主要參數(shù)五、三極管應用舉例一、三極管的類型三極管的結構與圖形符號NPN型PNP型二、三極管的電流放大作用三極管基本放大電路共射直流電流放大系數(shù)：交流（動態(tài)）電流放大系數(shù)：三、NPN型三極管的三種工作狀態(tài)1．截止

工作條件：發(fā)射結反偏，集電結反偏。特點：IB＝0，UCE≈VCC。集電極近有很小的漏電流ICEO，稱為穿透電流。2．放大

工作條件：發(fā)射結正偏，集電結反偏。特點：IC＝βIB，三極管的管壓降為UCE＝VCC－ICRC。3．飽和

工作條件：發(fā)射結和集電結都是正偏。特點：IC＝VCC/RC，UCE≈0。這時不論IB怎樣增大，IC也不再增大。四、三極管的主要參數(shù)1．共射電流放大系數(shù)β2．穿透電流ICEO3．集電極允許最大電流ICM4．反向擊穿電壓U（BR）CEO5．集電極最大允許耗散功率PCM五、三極管應用舉例1．無觸電開關2．振蕩電路

三極管交替工作于飽和與截止兩種狀態(tài)，它的作用相當于一個開關，這在控制電路中有廣泛應用。

無需外加輸入信號而能自行輸出信號的電路。振蕩電路通常由放大電路、正反饋電路和選頻電路三部分組成。電感式接近開關§7－3集成運算放大器一、什么是集成運算放大器二、集成運放的理想特性三、集成運放應用舉例一、什么是集成運算放大器

集成運算放大器，簡稱集成運放，相當于一個高性能的多級放大器。二、集成運放的理想特性1．開環(huán)電壓放大倍數(shù)趨于無窮大。2．輸入電阻趨于無窮大。3．輸出電阻趨于零。集成運放的電壓傳輸特性三、集成運放應用舉例1．基本運算電路（線性應用）

反相輸入比例運算器

同相輸入比例運算器由集成運放組成的電壓跟隨器2．電壓比較器（非線性應用）UR>0UR<0UR=0過熱保護原理圖§7－4直流穩(wěn)壓電源

直流穩(wěn)壓電源的作用就是把交流電轉換成穩(wěn)定的直流電。它主要由整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。1．整流電路Uo＝2.34U2整流電路用于將交流電變?yōu)橹绷麟姟?．濾波電路濾波電路用于把脈動直流電變成平穩(wěn)的直流電。（1）電容濾波（2）電感濾波（3）復式濾波3．穩(wěn)壓電路采用穩(wěn)壓措施，才能保證負載兩端的電壓基本不變。（1）穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路（2）集成穩(wěn)壓器

因為有三個出線端，所以又稱為三端穩(wěn)壓器。常用集成穩(wěn)壓器有CW78××負電壓輸出系列?？烧{式三端穩(wěn)壓器基本接法§7－5晶閘管

晶閘管是硅晶體閘流管的簡稱，是一種可控制的硅整流器件，也稱為可控硅（SCR）。

塑封式（小功率）平板式（中功率）螺栓式（中、大功率）晶閘管圖形符號1．晶閘管的工作特性（1）正向阻斷（2）觸發(fā)導通（3）反向阻斷2．晶閘管應用舉例（1）單相橋式可控整流電路（2）交流調壓器（3）逆變與變頻§7－6數(shù)字集成電路一、什么是數(shù)字信號二、門電路三、數(shù)字控制一、什么是數(shù)字信號用測速發(fā)電機測量轉速

模擬信號——大小隨電動機的轉速而變化，在時間上是連續(xù)的。用數(shù)字轉速表測量轉速數(shù)字信號二、門電路

數(shù)字電路——處理數(shù)字信號的電路。數(shù)字電路中最基本的單元是門電路。門電路的輸出狀態(tài)是由輸入狀態(tài)決定的，二者之間具有一定的邏輯關系。

與門或門非門1．與門（AND）

與邏輯關系——只有當決定一件事情的幾個條件完全具備時，這件事情才能發(fā)生，否則不發(fā)生。與邏輯開關電路與門邏輯符號Y=A·B

與門真值表2．或門（OR）

或邏輯關系——當決定一件事情的幾個條件中，只要有一個條件具備，這件事情就會發(fā)生的邏輯關系?；蜻壿嬮_關電路或門邏輯符號或門真值表Y=A+B

3．非門（NOT）

非邏輯關系——事情的結果與條件總是呈相反狀態(tài)。非邏輯開關電路非門邏輯符號AY0110非門真值表三、數(shù)字控制

數(shù)字控制——運用數(shù)字信號實現(xiàn)控制功能，簡稱數(shù)控（NC）。數(shù)字控制系統(tǒng)——以數(shù)字控制為主要環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)。1．數(shù)字控制系統(tǒng)的基本組成

輸入部分——通常由各種傳感器組成，它將采集到的非電量變化轉變?yōu)殡娏康淖兓??？刂撇糠帧话阌删哂懈鞣N控制功能的數(shù)字電路（或微處理器）等組成，它的作用是對選入的信號進行比較、分析和處理，并發(fā)出指令。輸出部分——一般由電磁繼電器、晶閘管等多種執(zhí)行機構組成，它的任務是執(zhí)行某種操作，實現(xiàn)某種功能。數(shù)字控制系統(tǒng)基本組成2．開環(huán)控制與閉環(huán)控制

開環(huán)控制系統(tǒng)——輸出結果不會影響控制狀態(tài)。

閉環(huán)控制系統(tǒng)——能對輸出結果進行檢測，并將檢測信號反饋到控制處理部分，從而對系統(tǒng)的控制產生影響。開環(huán)：電動機利用擋位開關調速。閉環(huán)：直流電動機穩(wěn)速控制系統(tǒng)?！?－7555時基電路一、55