無線電基礎(chǔ)知識課件

無線電基礎(chǔ)知識一、無線電通信基礎(chǔ)知識二、常用電子線路三、晶體二極管和三極管無線電基礎(chǔ)知識一、無線電通信基礎(chǔ)知識一、無線電通信基礎(chǔ)知識1.1、無線電波的劃分1.2、無線電波的傳播1.3、無線電發(fā)送與接收Date:8/8/20232一、無線電通信基礎(chǔ)知識1.1、無線電波的劃分Date:8/

無線電波：在電磁場里，磁場的任何變化會產(chǎn)生電場，電場的任何變化也會產(chǎn)生磁場。交變的電磁場不僅可能存在于電荷、電流或?qū)w的周圍，而且能夠脫離其產(chǎn)生的波源向遠(yuǎn)處傳播，這種在空間以—定速度傳播的交變電磁場，就稱為電磁波。無線電技術(shù)中使用的這一段電磁波通常稱為無線電波。1.1.1、無線電波Date:8/8/20233無線電波：在電磁場里，磁場的任何變化會產(chǎn)生電場，電場的1.1.2無線電波的波段λ＝c×T＝c÷fDate:8/8/202341.1.2無線電波的波段λ＝c×T＝c÷fDat1.1.3無線電波的應(yīng)用Date:8/8/202351.1.3無線電波的應(yīng)用Date:8/1/202351.2無線電波的傳播頻率從幾十Hz(甚至更低)到3000GHz左右，波長從幾十Mm到0.1mm左右的頻譜范圍內(nèi)的電磁波，稱為無線電波。電波旅行不依靠電線，也不象聲波那樣，必須依靠空氣媒介幫它傳播，有些電波能夠在地球表面?zhèn)鞑?，有些波能夠在空間直線傳播，也能夠從大氣層上空反射傳播，有些波甚至能穿透大氣層，飛向遙遠(yuǎn)的宇宙空間。發(fā)信天線或自然輻射源所輻射的無線電波，通過自然條件下的媒質(zhì)到達(dá)收信天線的過程，就稱為無線電波的傳播。Date:8/8/202361.2無線電波的傳播頻率從幾十Hz(甚至更低)到3000G1)地波:這是沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o線電波。（中波、長波）2)天波:也即電離層波。地球大氣層的高層約100Km存在著“電離層”。無線電波進(jìn)入電離層時其方向會發(fā)生改變，出現(xiàn)“反射”。因?yàn)殡婋x層折射效應(yīng)的積累，電波的入射方向會連續(xù)改變，最終會“拐”回地面，電離層如同一面鏡子會反射無線電波。我們把這種經(jīng)電離層反射而折回地面的無線電波稱為“天波”。受氣候、季節(jié)、晝夜等因素影響。（中、短波）

無線電波的傳播方式（一）Date:8/8/202371)地波:這是沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o線電波。（中波、長波）無3）空間波：由發(fā)射天線直接到達(dá)接收點(diǎn)的電波，被稱為直射波。有一部分電波是通過地面或其他障礙物反射到達(dá)接收點(diǎn)的，被稱為反射波。直射波和反射波合稱為空間波。（電視廣播、微波中繼、移動通信）4）散射波：當(dāng)大氣層或電離層出現(xiàn)不均勻團(tuán)塊時（12~16Km），無線電波有可能被這些不均勻媒質(zhì)向四面八方折射和散射，使一部分能量到達(dá)接收點(diǎn)，這就是散射波。

（波長較短的波段）5)外球?qū)觽鞑ィ弘x開地面1000Km以外的宇宙間通信稱為外球?qū)觽鞑?。衛(wèi)星通訊和衛(wèi)星直播電視就是利用這種傳播方式。無線電波的傳播方式（二）Date:8/8/202383）空間波：由發(fā)射天線直接到達(dá)接收點(diǎn)的電波，被稱為直射波。有1.3.1、無線電傳送的好處

1）電波傳輸不依靠電線。2）也不象聲波那樣，必須依靠空氣媒介幫它傳播。3）傳播距離遠(yuǎn)、速度快，而且衰減小。4）頻段寬。1.3.2有效的向外發(fā)射電磁波的條件

1）要有足夠高的振蕩頻率，因?yàn)轭l率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。2）振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才有可能有效的將電磁場的能量傳播出去。1.3無線電的發(fā)送與接收Date:8/8/202391.3.1、無線電傳送的好處 1.3無線電的發(fā)送與接收Da

2）無線電的發(fā)信部分信號源，低頻放大器，調(diào)制器，高頻信號振蕩器，高頻放大器，發(fā)射天線1.3.3無線電傳輸

任何一種無線電信號傳輸系統(tǒng)均由發(fā)信部分、收信部分和

傳輸媒質(zhì)三部分組成。1）無線電的傳輸媒質(zhì)

輸無線電信號的媒質(zhì)主要有地表、對流層和電離層等，這些媒質(zhì)的電特性對不同波段的無線電波的傳播有著不同的影響。3）無線電的收信部分接收天線，輸入電路，高頻放大器，變頻器，中頻放大器，解調(diào)器，低頻放大Date:8/8/202310

2）無線電的發(fā)信部分1.3.3無線電傳輸

A.常以一個高頻正弦信號或脈沖信號作為載體，這個載體稱為載波信號。B.用需要傳輸?shù)男盘柸ジ淖冚d波信號的某一參數(shù)，如幅值、頻率、相位。這個用來改變載波信號的某一參數(shù)的信號稱調(diào)制信號。C.在測控系統(tǒng)中需傳輸?shù)氖菧y量信號，通常就用測量信號作調(diào)制信號。經(jīng)過調(diào)制的載波信號叫已調(diào)信號。Date:8/8/202311A.常以一個高頻正弦信號或脈沖信號作為載體，這個載1.3.4無線電信號的調(diào)制1）調(diào)幅AM：使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做調(diào)幅。任何一種非線性器件都可以用來產(chǎn)生調(diào)幅彼。晶體管是一種非線性器件，只要讓其工作在非線性（甲乙類，乙類或丙類）狀態(tài)下，即可用它構(gòu)成調(diào)幅電路。一般總是把高頻載波信號和調(diào)制信號分別加在諧振功率放大器的晶體管的某個電極上，利用晶體管的發(fā)射結(jié)進(jìn)行頻率變換，并通過選頻放大，從而達(dá)到調(diào)幅的目的。根據(jù)信號所加的電極不同，可分為基極調(diào)幅，集電極調(diào)幅和發(fā)射極調(diào)幅等多種調(diào)幅電路。調(diào)制：用傳遞信號去調(diào)制載波的過程。調(diào)制又有調(diào)幅與調(diào)頻和調(diào)相之分。Date:8/8/2023121.3.4無線電信號的調(diào)制1）調(diào)幅AM：使高頻振蕩的振幅隨2）調(diào)頻FM：使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫做調(diào)頻。調(diào)頻波（調(diào)頻信號）的特點(diǎn)是：其頻率隨調(diào)制信號振幅的變化而變化，而它的幅度卻始終保持不變。當(dāng)調(diào)制信號的幅度為零時，調(diào)頻波的頻率稱為中心頻率ω0。當(dāng)調(diào)制信號向正的方向增大時，調(diào)頻波的頻率就高于中心頻率；反之，當(dāng)調(diào)制信號向著負(fù)的方向變化時，調(diào)頻波的頻率就低于中心頻率。Date:8/8/2023132）調(diào)頻FM：使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫做調(diào)頻。Date1）發(fā)射的無線電波如何被接收到：電磁波在空間傳播時，如果遇到導(dǎo)體，會使導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的頻率跟激起它的電磁波的頻率相同。因此利用放在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，就可以接收到電磁波了。1.3.5無線電信號的解調(diào)2）無線電波的調(diào)諧裝置（天線）通過改變可變電容的電容大小改變調(diào)諧電路的固有頻率，進(jìn)而使其、與接收電臺的電磁波頻率相同，這個頻率的電磁波就在調(diào)諧電路里激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流，這樣就選出了電流最大的電磁波。解調(diào)：將調(diào)制信號還原出來的過程。解調(diào)又有檢波與鑒頻和鑒相之分。3）變頻（混頻）將一定頻率范圍的已調(diào)制高頻信號變成固定的中頻信號。調(diào)幅收音機(jī)中頻：465KHz調(diào)頻收音機(jī)中頻：10.7MHz電視圖象中頻：38MHzDate:8/8/2023141）發(fā)射的無線電波如何被接收到：1.3.5無線電信號的解調(diào)幅度檢波：從調(diào)幅波中取出調(diào)制信號的過程,稱為幅度檢波。從高頻調(diào)幅波中解調(diào)出原調(diào)制信號4）無線電波的調(diào)幅解調(diào)（檢波一）常用的檢波電路三種:小信號平方律檢波,大信號包絡(luò)全波和乘積檢波。分類Date:8/8/202315幅度檢波：4）無線電波的調(diào)幅解調(diào)（檢波一）常用的檢波電路分類調(diào)幅檢波的過程：Date:8/8/202316調(diào)幅檢波的過程：Date:8/1/2023165）無線電波的調(diào)頻解調(diào)（檢波二）Date:8/8/2023175）無線電波的調(diào)頻解調(diào)（檢波二）Date:8/1/2023

二、常用電子線路2.1、整流電路2.2、濾波電路2.3、穩(wěn)壓電路2.4、振蕩電路Date:8/8/202318二、常用電子線路2.1、整流電路Date:8/1/202.1整流電路1）半波整流2）全波整流3）橋式整流整流：利用整流元件（通常是整流二極管）的單向?qū)щ娦?，?shí)現(xiàn)將交流電變換成單向的脈動直流電。單相橋式整流電路的變壓器中只有交流電流流過，而半波和全波整流電路中均有直流分量流過。所以單相橋式整流電路的變壓器效率較高，在同樣功率容量條件下，體積可以小一些。單相橋式整流電路的總體性能優(yōu)于單相半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電源之中。Date:8/8/2023192.1整流電路1）半波整流整流：利用整流元件（通常是整半波整流：Date:8/8/202320半波整流：Date:8/1/202320全波整流：Date:8/8/202321全波整流：Date:8/1/202321橋式整流：Date:8/8/202322橋式整流：Date:8/1/202322濾波：將脈動直流中的交流成分濾除，減少交流成分，增加直流成分。濾波電路利用電抗性元件對交、直流阻抗的不同，實(shí)現(xiàn)濾波。2.2、濾波電路電容器C對直流開路，對交流阻抗小，所以C應(yīng)該并聯(lián)在負(fù)載兩端。電感器L對直流阻抗小，對交流阻抗大，因此L應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)。經(jīng)過濾波電路后，既可保留直流分量，又可濾掉一部分交流分量，改變了交直流成分的比例，減小了電路的脈動系數(shù)，改善了直流電壓的質(zhì)量。Date:8/8/202323濾波：將脈動直流中的交流成分濾除，減少交流成分，增加直流成分電容濾波電路：

電容濾波電路原理：

若v2處于正半周，二極管D1、D3導(dǎo)通，變壓器次端電壓v2給電容器C充電。此時C相當(dāng)于并聯(lián)在v2上，所以輸出波形同v2，是正弦波。當(dāng)v2到達(dá)wt=p/2時，開始下降。先假設(shè)二極管關(guān)斷，電容C就要以指數(shù)規(guī)律向負(fù)載ＲL放電。指數(shù)放電起始點(diǎn)的放電速率很大。在剛過wt=p/2時，正弦曲線下降的速率很慢。所以剛過wt=p/2時二極管仍然導(dǎo)通。在超過wt=p/2后的某個點(diǎn)，正弦曲線下降的速率越來越快，當(dāng)剛超過指數(shù)曲線起始放電速率時，二極管關(guān)斷。所以在t2到t3時刻，二極管導(dǎo)電，Ｃ充電，Vi=Vo按正弦規(guī)律變化；t1到t2時刻二極管關(guān)斷，Vi=Vo按指數(shù)曲線下降，放電時間常數(shù)為RLC。Date:8/8/202324電容濾波電路：電容濾波電路原理：若v2處于正半周電感濾波電路原理：電感濾波電路：

利用儲能元件電感器Ｌ的電流不能突變的性質(zhì)，把電感Ｌ與整流電路的負(fù)載ＲL相串聯(lián)，也可以起到濾波的作用。當(dāng)v2正半周時，D1、D3導(dǎo)電，電感中的電流將滯后v2。當(dāng)負(fù)半周時，電感中的電流將更換經(jīng)由D2、D4提供。因橋式電路的對稱性和電感中電流的連續(xù)性，四個二極管D1、D3；D2、D4的導(dǎo)電角都是180°。Date:8/8/202325電感濾波電路原理：電感濾波電路：利用儲能元件電感器2.3、穩(wěn)壓電路引起輸出電壓變化的原因是負(fù)載電流的變化和輸入電壓的變化理想的穩(wěn)壓電路輸出電阻Ro=0,則Vo與負(fù)載RL無關(guān)，為了降低Ro,穩(wěn)定Vo,高質(zhì)量的穩(wěn)壓電路必須采用深度電壓負(fù)反饋以改善電路性能。2.3.1二極管穩(wěn)壓電路2.3.2串聯(lián)型穩(wěn)壓電路2.3.3三端集成穩(wěn)壓電路Date:8/8/2023262.3、穩(wěn)壓電路引起輸出電壓變化的原因是負(fù)載電流的變化和輸入2.3.1二極管穩(wěn)壓電路：它是利用穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性穩(wěn)壓的，由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會引起較小的電壓變化。當(dāng)輸入電壓變化時如何穩(wěn)壓：

I↑→VO↑→VZ↑→IZ↑→IR↑→VR↑→VO↓

當(dāng)負(fù)載電流變化時如何穩(wěn)壓：IO↑→IR↑→VR↑→VZ↓（VO↓）→IZ↓→IR↓→VR↓→VO↑Date:8/8/2023272.3.1二極管穩(wěn)壓電路：它是利用穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性穩(wěn)壓二極管的缺點(diǎn)是工作電流較小，穩(wěn)定電壓值不能連續(xù)調(diào)節(jié)。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源工作電流較大，輸出電壓一般可連續(xù)調(diào)節(jié)，穩(wěn)壓性能優(yōu)越。目前這種穩(wěn)壓電源已經(jīng)制成單片集成電路，廣泛應(yīng)用在各種電子儀器和電子電路之中。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的缺點(diǎn)是損耗較大、效率低。2.3.2串聯(lián)型穩(wěn)壓電路：顯然，VO=VI-VR，當(dāng)VI增加時，R受控制而增加，使VR增加，從而在一定程度上抵消了VI增加對輸出電壓的影響。若負(fù)載電流IL增加，R受控制而減小，使VR減小，從而在一定程度上抵消了因IL增加（或VI減?。敵鲭妷旱挠绊?。Date:8/8/202328穩(wěn)壓二極管的缺點(diǎn)是工作電流較小，穩(wěn)定電壓值不能連續(xù)調(diào)節(jié)。2.在實(shí)際電路中，可變電阻R是用一個三極管來替代的，控制基極電位，從而就控制了三極管的管壓降VCE，VCE相當(dāng)于VR。要想輸出電壓穩(wěn)定，必須按電壓負(fù)反饋電路的模式來構(gòu)成串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。典型的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖16.04所示。它由調(diào)整管、放大環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、基準(zhǔn)電壓源幾個部分組成。Date:8/8/202329在實(shí)際電路中，可變電阻R是用一個三極管來替代的，控VI↑→VO↑→VF↑→VO1↓→VCE↑→VO↓

輸入電壓變化，負(fù)載電流保持不變

負(fù)載電流變化，輸入電壓保持不變

IL↑→VI↓→VO↓→VF↓→VO1↑→VCE↓→VO↑Date:8/8/202330VI↑→VO↑→VF↑→VO1↓→VCE↑→VO↓輸入電壓VF≈VREFVF=Vo(R2''+R3)/(R1+R2+R3)=nVo其中n為取樣系數(shù)，n=(R2''+R3)/(R1+R2+R3)所以，Vo=VREF/n調(diào)節(jié)R2顯然可以改變輸出電壓。Date:8/8/202331VF≈VREFVF=Vo(R2'

串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的內(nèi)阻很小，如果輸出端短路，則輸出短路電流很大。同時輸入電壓將全部降落在調(diào)整管上，使調(diào)整管的功耗大大增加，調(diào)整管將因過損耗發(fā)熱而損壞，為此必須對穩(wěn)壓電源的短路進(jìn)行保護(hù)。過載也會造成損壞。穩(wěn)壓電路的保護(hù)環(huán)節(jié)保護(hù)的方法有反饋保護(hù)型和溫度保護(hù)型兩種。反饋保護(hù)型又分截流型和限流型兩種。溫度保護(hù)型是利用集成電路制造工藝，在調(diào)整管旁制作PN結(jié)溫度傳感器，當(dāng)溫度超標(biāo)時，啟動保護(hù)電路工作，工作原理與反饋保護(hù)型相同。Date:8/8/202332串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的內(nèi)阻很小，如果輸出端短路，則輸出短路截流型是當(dāng)發(fā)生短路時，通過保護(hù)電路使調(diào)整管截止，從而限制了短路電流，使之接近為零。截流特性如圖2.3—1所示。限流型是當(dāng)發(fā)生短路時，通過電路中取樣電阻的反饋?zhàn)饔茫馆敵鲭娏鞯靡韵拗?。限流特性如圖2.3—2所示。圖2.3—1截流型特性圖2.3—2限流型特性

Date:8/8/202333截流型是當(dāng)發(fā)生短路時，通過保護(hù)電路使調(diào)整管截止，從而限制了短將線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源和各種保護(hù)電路集成在一起就得到了集成穩(wěn)壓器。早期的集成穩(wěn)壓器外引線較多，現(xiàn)在的集成穩(wěn)壓器只有三個外引線：輸入端、輸出端和公共端。2.3.3三端集成穩(wěn)壓電路：Date:8/8/202334將線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源和各種保護(hù)電路集成在一起就得到了集成穩(wěn)壓器

振蕩電路：是一種自激振蕩電路，它的特點(diǎn)是利用“自激振蕩”原理工作的，其實(shí)質(zhì)是放大器引正反饋的結(jié)果。振蕩電路是不需要輸入信號，自己就可以產(chǎn)生一定輸出信號的電子電路。2.4、振蕩電路振蕩電路的振蕩條件：相位平衡條件和幅值平衡條件1）振幅平衡條件(∣AF│=AF=1)2）其二為相位平衡條件(φa+φf=2nπ，n=0，1，2，……)。自激振蕩：是指在不外加信號的條件下，放大電路就能夠產(chǎn)生某一頻率和一定幅度的輸出信號，這種現(xiàn)象稱“自激振蕩”。Date:8/8/202335振蕩電路：是一種自激振蕩電路，它的特點(diǎn)是利用“自激振振蕩電路的組成部分：由四部分組成，即放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。(1)放大電路具有一定的電壓放大倍數(shù)，其作用是對選擇出來的某一頻率的信號進(jìn)行放大。根據(jù)電路需要可采用單級放大電路或多級放大電路。(2)反饋網(wǎng)絡(luò)是反饋信號所經(jīng)過的電路，其作用是將輸出信號反饋到輸入端，引入自激振蕩所需的正反饋，一般反饋網(wǎng)絡(luò)由線性元件R、L和C按需要組成。(3)選頻網(wǎng)絡(luò)具有選頻的功能，其作用是選出指定頻率的信號，以便使正弦波振蕩電路實(shí)現(xiàn)單一頻率振蕩。選頻網(wǎng)絡(luò)分為Lc選頻網(wǎng)絡(luò)和Rc選頻網(wǎng)絡(luò)。使用LC選頻網(wǎng)絡(luò)的正弦波振蕩電路，稱為LC振蕩電路；使用RC選頻網(wǎng)絡(luò)的正弦波振蕩電路，稱為RC振蕩電路。(4)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)具有穩(wěn)定輸出信號幅值的作用，以便使電路達(dá)到等幅振蕩，因此穩(wěn)幅環(huán)節(jié)是正弦波振蕩電路的重要組成部分。Date:8/8/202336振蕩電路的組成部分：由四部分組成，即放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻2.4.1變壓器反饋式振蕩器反饋網(wǎng)絡(luò)采用變壓器，利用變壓器的一次繞組與電容并聯(lián)組成振蕩回路作選頻網(wǎng)絡(luò)，代替晶體管集電極電阻Rc，從變壓器的二次繞組引回反饋電壓并將其加到放大電路的輸入端，電路如圖1-31所示。變壓器反饋式LC振蕩電路的特點(diǎn)是振蕩頻率調(diào)節(jié)方便，容易實(shí)現(xiàn)阻抗匹配和達(dá)到起振要求，輸出波形一般，頻率穩(wěn)定度不高，產(chǎn)生正弦波信號的頻率為幾千赫至幾十兆赫，一般適用于要求不高的設(shè)備。Date:8/8/2023372.4.1變壓器反饋式振蕩器反饋網(wǎng)絡(luò)采用變壓器，利用變壓器電感三點(diǎn)式振蕩器的典型電路如圖1-32所示。在LC振蕩回路中，電感有一個抽頭使線圈分成兩部分即線圈L1和線圈L2，線圈L1的3端接到晶體管的基極B，線圈L2的1端接晶體管的集電極C，中間抽頭2接發(fā)射極E。也就是說電感線圈的三端分別接晶體管的三極，所以叫電感三點(diǎn)式振蕩器，又稱哈特萊振蕩器。在該電路中L1兼作反饋網(wǎng)絡(luò)，通過耦合電容Cl將Ll反饋電壓加在晶體管的輸入端，經(jīng)放大后，在LC振蕩回路中得到高頻振蕩信號，只要適當(dāng)選擇電感線圈抽頭的位置．使反饋信號大于輸入信號，就可以在LC回路中獲得不衰減的等幅振蕩。2.4.2電感三端式振蕩器式中，Ll、L2為線圈抽頭兩邊的自感系數(shù)；M為兩段電感線圈的瓦感系數(shù)；C為振蕩電容；fo為振蕩頻率。其振蕩頻率可由下式求得：Date:8/8/202338電感三點(diǎn)式振蕩器的典型電路如圖1-32所示。在LC振蕩回路中2.4.3電容三端式振蕩器電容三點(diǎn)式振蕩器的典型電路圖。其結(jié)構(gòu)與電感三點(diǎn)式振蕩器相似，只是將L、C互換了位置。LC振蕩回路中采用兩個電容串聯(lián)成電容支路，兩電容中間有一引出端，通過引出端從LC振蕩回路的電容支路上取一部分電壓反饋到放大電路的輸入端，由于電容支路三個端點(diǎn)分別接于晶體管的三極上，所以把這種電路稱為電容三點(diǎn)式LC振蕩器，又稱為柯爾皮茲振蕩器。該電路的振蕩頻率可由下式求得：式中，Ceq為LC并聯(lián)回路的等效電容。Date:8/8/2023392.4.3電容三端式振蕩器電容三點(diǎn)式振蕩器的典型電路圖。其電感三點(diǎn)式振蕩器和電容三點(diǎn)式振蕩器各自的特點(diǎn)：電感三點(diǎn)式LC振蕩器的特點(diǎn)是振蕩頻率調(diào)節(jié)方便，電路容易起振，輸出信號的波形中含有高次諧波，波形較差，頻率穩(wěn)定度不高，可產(chǎn)生正弦波信號的頻率為幾千赫至幾十兆赫。一般用于要求不高的場合或設(shè)備中。電容三點(diǎn)式LC振蕩器的特點(diǎn)是頻率調(diào)節(jié)不方便，輸出信號的波形好，頻率的穩(wěn)定度較高，可產(chǎn)生幾兆赫至100MHz以上的頻率。一般用于頻率固定或在小范圍內(nèi)頻率調(diào)節(jié)的場合或設(shè)備中。電感三點(diǎn)式振蕩器與電容三點(diǎn)式振蕩器相比有兩個缺點(diǎn)：(1)改變電感不方便。(2)因反饋電壓取自Ll上，Ll對高次諧波阻抗大，從而引起振蕩回路輸出諧波分量增大，輸出波形較差。Date:8/8/202340電感三點(diǎn)式振蕩器和電容三點(diǎn)式振蕩器各自的特點(diǎn)：Date:8采用RC元件組成的電路作選頻網(wǎng)絡(luò)的正弦波振蕩電路，稱為RC振蕩器。按反饋網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，RC振蕩電路可分為RC移相式、RC橋式和雙T式選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩電路。其中RC橋式振蕩電路采用RC串并聯(lián)電路作選頻網(wǎng)絡(luò)，故又稱RC串并聯(lián)振蕩電路，如圖1-29所示。這個電路由兩部分組成，即放大器Au和選頻網(wǎng)絡(luò)FuoAu為集成運(yùn)算放大器所組成的電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器，而Fu則由Zl、Z2組成，同時兼作正反饋網(wǎng)絡(luò)。Zl、Z2和Rl、R2正好形成一個四臂電橋，放大電路的輸入端和輸出端分別接到電橋的兩個對角線上，因此這種RC振蕩電路又稱RC橋式振蕩器。2.4.4RC振蕩器Date:8/8/202341采用RC元件組成的電路作選頻網(wǎng)絡(luò)的正弦波振蕩電路，稱為RC振RC移相式正弦波振蕩電路是把RC移相網(wǎng)絡(luò)作為正弦波振蕩電路的反饋環(huán)節(jié)，如圖l-30所示。該振蕩電路的RC移相網(wǎng)絡(luò)提供180°解的相移，而放大器采用反相輸入比例放大電路，故φa=-180。，φa+φf=0°滿足振蕩的相位條件，只要調(diào)節(jié)熱敏電阻Rf，使放大倍數(shù)足以補(bǔ)償反饋網(wǎng)絡(luò)引起的信號幅度衰減，就可以產(chǎn)生正弦波振蕩信號。RC移相式正弦波振蕩電路：Date:8/8/202342RC移相式正弦波振蕩電路是把RC移相網(wǎng)絡(luò)作為正弦波振蕩電路的文氏電橋振蕩電路：振蕩電路的原理圖如上圖所示。其中集成運(yùn)放A作為放大電路，它的選頻網(wǎng)絡(luò)是一個由R、C元件組成的串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，RF和R’支路引入一個負(fù)反饋。由圖可見，串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的R1、C1和R2、C2以及負(fù)反饋支路中的RF和R’正好組成一個電橋的四個臂，因此這種電路又稱為文氏電橋振蕩電路。Date:8/8/202343文氏電橋振蕩電路：振蕩電路的原理圖如上圖所示。其中采用石英晶體作選頻網(wǎng)絡(luò)選頻元件的正弦波振蕩電路叫石英晶體振蕩器。石英晶體振蕩器的形式多種多樣，但其基本電路只有兩類，即并聯(lián)晶體振蕩電路和串聯(lián)晶體振蕩電路。在前者中石英晶體是以并聯(lián)諧振的形式出現(xiàn)，而在后者中則是以串聯(lián)諧振的形式出現(xiàn)。在并聯(lián)晶體振蕩電路中，石英晶體工作在串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率之間，石英晶體作為一個電感來組成振蕩電路。而在串聯(lián)晶體振蕩電路中，石英晶體工作在串聯(lián)諧振頻率處，利用串聯(lián)諧振時阻抗最小的特性來組成正弦波振蕩電路。2.4.5石英晶體振蕩器Date:8/8/202344采用石英晶體作選頻網(wǎng)絡(luò)選頻元件的正弦波振蕩電路叫石英晶體振蕩

分析判斷電路能否產(chǎn)生振蕩常采用的方法：分析電路能否產(chǎn)生振蕩的方法是看電路是否滿足自激振蕩條件。首先檢查相位平衡條件即檢查反饋是否為正反饋；然后檢查振幅平衡條件，一般振幅平衡條件比較容易滿足，若不滿足，可在測試調(diào)整時，通過改變放大倍數(shù)│Au│和反饋系數(shù)│F│使電路滿足│AF│>1的振幅平衡條件。通常只要正弦波振蕩電路滿足相位平衡條件，就可認(rèn)為電路產(chǎn)生正弦波振蕩。判斷相位平衡條件，常用瞬時極性法，所謂瞬時極性法即斷開反饋信號至放大電路的輸入端點(diǎn)，在放大電路的輸入端加一輸入電壓Vi，并設(shè)其極性為正，然后經(jīng)過放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)的傳輸放大后，若引入的是并聯(lián)反饋，則看反饋信號Vf與輸入信號Vi的極性是否相同，若兩者極性相同，則電路滿足相位平衡條件，能產(chǎn)生正弦波振蕩；若兩者極性不同，則電路不滿足相位平衡條件，無法產(chǎn)生正弦波振蕩。Date:8/8/202345分析判斷電路能否產(chǎn)生振蕩常采用的方法：Date:8/1思考題：

1)無線電的傳播有哪幾種方式？

2）說說電磁波的特點(diǎn)。

3）簡單描述無線電信號傳輸系統(tǒng)。

4）整流電路有哪幾種方式？

5）振蕩電路的振蕩條件是什么？Date:8/8/202346思考題：

1)無線電的傳播有哪幾種方式？

2）說說電磁波的三.晶體二極管與晶體三極管3.1、半導(dǎo)體基礎(chǔ)3.2、晶體二極管3.3、晶體三極管三.晶體二極管與晶體三極管3.1、半導(dǎo)體基礎(chǔ)3.1、半導(dǎo)體基礎(chǔ)

3.1.1半導(dǎo)體的概念

3.1.2PN結(jié)的形成

3.1.3PN結(jié)的單向?qū)щ娦訢ate:8/8/2023483.1、半導(dǎo)體基礎(chǔ)

3.3.1.1半導(dǎo)體的概念半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，主要是硅、鍺、硒及大多數(shù)金屬氧化物和硫化物等四價元素。本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體是一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體，也就是說不含“雜質(zhì)”的四價元素，所謂“雜質(zhì)”就是非四價元素。Date:8/8/2023493.1.1半導(dǎo)體的概念半導(dǎo)體Date:8/1/2023雜質(zhì)半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入微量的雜質(zhì)，就會使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著的改變。因摻入雜質(zhì)性質(zhì)不同，雜質(zhì)半導(dǎo)體可分為空穴（P）型半導(dǎo)體和電子（N）型半導(dǎo)體兩大類。

P型半導(dǎo)體是在純凈的半導(dǎo)體中摻入三價元素而形成的，其中空穴為多數(shù)載流子，自由電子為少數(shù)載流子，以空穴導(dǎo)電為主。三價元素：硼、鋁、銦（受主原子---能夠吸收電子的雜質(zhì)原子）

N型半導(dǎo)體是在純凈的半導(dǎo)體中摻入五價元素而形成的，其中自由電子為多數(shù)載流子，而空穴為少數(shù)載流子，以自由電子導(dǎo)電為主。五價元素：磷、砷、銻（施主原子---可以提供電子的雜質(zhì)原子）Date:8/8/202350雜質(zhì)半導(dǎo)體Date:8/1/202350由于熱激發(fā)而產(chǎn)生的自由電子自由電子移走后而留下的空穴Date:8/8/202351由于熱激發(fā)而產(chǎn)生的自由電子自由電子移走后而留下的空穴DateP型、N型半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力雖然增強(qiáng)，但并不能直接用來制造半導(dǎo)體器件。通常應(yīng)將一塊完整的半導(dǎo)體中的一部分形成P型半導(dǎo)體，另一部分形成N型半導(dǎo)體，在流子擴(kuò)散后，在P型及N型半導(dǎo)體的交界面處就會形成一個具有內(nèi)電場的電荷區(qū)，稱PN結(jié)。3.1.2PN結(jié)的形成Date:8/8/202352P型、N型半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力雖然增強(qiáng)，3.1.2.1載流子的濃度差產(chǎn)生的多子的擴(kuò)散運(yùn)動在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合后，在它們的交界處就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度差，N型區(qū)內(nèi)的電子很多而空穴很少，P型區(qū)內(nèi)的空穴很多而電子很少，這樣電子和空穴都要從濃度高的地方向濃度低的地方擴(kuò)散，因此，有些電子要從N型區(qū)向P型區(qū)擴(kuò)散，

也有一些空穴要從P型區(qū)向N型區(qū)擴(kuò)散。

Date:8/8/2023533.1.2.1載流子的濃度差產(chǎn)生的多子的擴(kuò)散運(yùn)動在電子和空穴帶有相反的電荷，它們在擴(kuò)散過程中要產(chǎn)生復(fù)合（中和），結(jié)果使P區(qū)和N區(qū)中原來的電中性被破壞。P區(qū)失去空穴留下帶負(fù)電的離子，N區(qū)失去電子留下帶正電的離子，

這些離子因物質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，它們不能移動，因此稱為空間電荷，它們集中在P區(qū)和N區(qū)的交界面附近，形成了一個很薄的空間電荷區(qū)，這就是所謂的PN結(jié)。

3.1.2.2電子和空穴的復(fù)合形成了空間電荷區(qū)Date:8/8/202354電子和空穴帶有相反的電荷，它們在擴(kuò)散過程中要產(chǎn)生復(fù)合（在空間電荷區(qū)后，由于正負(fù)電荷之間的相互作用，在空間電荷區(qū)中形成一個電場，其方向從帶正電的N區(qū)指向帶負(fù)電的P區(qū)，由于該電場是由載流子擴(kuò)散后在半導(dǎo)體內(nèi)部形成的，故稱為內(nèi)電場。因?yàn)閮?nèi)電場的方向與電子的擴(kuò)散方向相同，與空穴的擴(kuò)散方向相反，所以它是阻止載流子的擴(kuò)散運(yùn)動的。

3.1.2.3內(nèi)電場E又阻止多子的擴(kuò)散運(yùn)動Date:8/8/202355在空間電荷區(qū)后，由于正負(fù)電荷之間的相互作用，在空半導(dǎo)體中的PN結(jié)是半導(dǎo)體內(nèi)的內(nèi)電場，它的方向是由N區(qū)指向P區(qū)的，只允許一個方向的電流通過，因此說PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?.1.3PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦訢ate:8/8/202356半導(dǎo)體中的PN結(jié)是半導(dǎo)體內(nèi)的內(nèi)電場，它的方向是由N區(qū)指向P區(qū)當(dāng)P型和N型半導(dǎo)體材料結(jié)合時，由于P型材料空穴多電子少，而N型材料電子多空穴少，結(jié)果P型材料中的空穴向N型材料這邊擴(kuò)散，N型材料中的電子向P型材料這邊擴(kuò)散，擴(kuò)散的結(jié)果使得結(jié)合區(qū)兩側(cè)的P型區(qū)出現(xiàn)負(fù)電荷，N型區(qū)帶正電荷，形成一個勢壘，由此而產(chǎn)生的內(nèi)電場將阻止擴(kuò)散運(yùn)動的繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)兩者達(dá)到平衡時，在PN結(jié)兩側(cè)形成一個耗盡區(qū)，耗盡區(qū)的特點(diǎn)是無自由載流子，呈現(xiàn)高阻抗。Date:8/8/202357當(dāng)P型和N型半導(dǎo)體材料結(jié)合時，由于P型材料空穴多當(dāng)PN結(jié)反偏時，外加電場與內(nèi)電場方向一致，耗盡區(qū)在外電場作用下變寬，使勢壘加強(qiáng)；Date:8/8/202358當(dāng)PN結(jié)反偏時，外加電場與內(nèi)電場方向一致，耗盡區(qū)在當(dāng)PN結(jié)正偏時，外加電場與內(nèi)電場方向相反，耗盡區(qū)在外電場作用下變窄，勢壘削弱，使載流子擴(kuò)散運(yùn)動繼續(xù)形成電流，此即為PN結(jié)的單向?qū)щ娦?電流方向是從P指向N。Date:8/8/202359當(dāng)PN結(jié)正偏時，外加電場與內(nèi)電場方向相反，耗盡區(qū)在零偏負(fù)偏正偏Date:8/8/202360零偏負(fù)偏正偏Date:8/1/202360思考題1、最常用來制成半導(dǎo)體的材料是什么？2、P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體分別是由什么構(gòu)成的？3、空間電荷區(qū)又稱為耗盡區(qū)，為什么？4、如需將PN結(jié)處于正向偏置，外接電壓的極性如何確定？5、PN結(jié)處于反向偏置時，耗盡區(qū)的寬度是增加還是減少？為什么？Date:8/8/202361思考題1、最常用來制成半導(dǎo)體的材料是什么？Date:8/13.2、半導(dǎo)體二極管3.2.1二極管結(jié)構(gòu)類型3.2.2二極管的分類及應(yīng)用3.2.3二極管的導(dǎo)電特性3.2.4技術(shù)參數(shù)3.2、半導(dǎo)體二極管3.2.1二極管結(jié)構(gòu)類型

半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個PN結(jié)，還有相應(yīng)的正負(fù)電極引線，用玻璃、塑料或金屬管殼封裝制成，從P區(qū)引出的電極稱為陽極，用“+”表示；從N區(qū)引出的電極稱為陰極，用“-”表示。二極管的文字符號用D表示。3.2.1.1二極管的結(jié)構(gòu)+-PND特性：作為一種非線性元件，具有單方向?qū)щ娔芰Γ虼顺Ｓ糜谡骱蜋z波。Date:8/8/202363半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個PN結(jié)，還有相應(yīng)的正負(fù)電極半導(dǎo)體二極管按其結(jié)構(gòu)的不同可以分為點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型。3.2.1.2二極管的類型Date:8/8/202364半導(dǎo)體二極管按其結(jié)構(gòu)的不同可以分為點(diǎn)接觸型點(diǎn)接觸型二極管點(diǎn)接觸型二極管是由一根很細(xì)的金屬觸絲（如三價元素鋁）和一塊半導(dǎo)體（如鍺）的表面接觸，然后在正方向通過很大的瞬時電流，使出絲和半導(dǎo)體牢固地熔接在一起，三價金屬與鍺結(jié)合構(gòu)成PN結(jié)，并做出相應(yīng)的電極引線，外加管殼密封而成。由于點(diǎn)接觸型二極管金屬絲很細(xì)，形成的PN結(jié)面積很小，所以極間電容很小，同時也不能承受高的反向電壓和大的電流，這種類型的管子適于做高頻檢波和脈沖數(shù)字電路里的開關(guān)元件。Date:8/8/202365點(diǎn)接觸型二極管點(diǎn)接觸型二極管是由面接觸型二極管面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大，允許通過較大的電流（幾安到幾十安），主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。Date:8/8/202366面接觸型二極管面接觸型二極管的“P平面型二極管平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路、集成電路中。Date:8/8/202367平面型二極管平面型二極管是一種特制的硅3.2.2二極管的分類及應(yīng)用按用途分：

普通二極管用于檢波鑒頻限幅；整流二極管用于不同功率的整流；開關(guān)二極管用于計算機(jī)脈沖控制開關(guān)電路；穩(wěn)壓二極管用于穩(wěn)壓電路；還有發(fā)光二極管等。

按材料不同分為：

硅管：起始電流較大(0.6伏)，用于信號較強(qiáng)電路；

鍺管：起始電流較小(0.2伏)，用于信號較弱電路。

按封裝材料不同分為：

玻璃管殼、塑料管殼和環(huán)氧樹脂管殼等多種。Date:8/8/2023683.2.2二極管的分類及應(yīng)用按用途分：按材料不同分為：

常用各類二極管普通二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管二極管的命名方法:如2CP10 2---------二極管C--------N型硅材料P---------普通管10---------序號Date:8/8/202369常用各類二極管普通二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管二極管的命名方法利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為單向脈動直流電的電路，稱為整流電路，此時的二極管可看成開關(guān)元件，即所謂理想二極管。常用整流電路可分為：半波整流電路全波整流電路橋式整流電路3.2.2.1整流二極管Date:8/8/202370利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為單向脈動直流輸出電壓在一個工頻周期內(nèi)，只是正半周導(dǎo)電，在負(fù)載上得到的是半個正弦波。半波整流電路Date:8/8/202371輸出電壓在一個工頻周期內(nèi)，只是正半周全波整流電路Date:8/8/202372全波整流電路Date:8/1/202372當(dāng)正半周時，二極管D1、D3導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周。當(dāng)負(fù)半周時，二極管D2、D4導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。橋式整流電路Date:8/8/202373當(dāng)正半周時，二極管D1、D3導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得Date:8/8/202374Date:8/1/202374穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型硅晶體二極管。由于它有穩(wěn)定電壓的作用，經(jīng)常應(yīng)用在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子線路中。穩(wěn)壓二極管的結(jié)構(gòu)與普通二極管相似，但是制造工藝不同。當(dāng)它承受一定的反向電壓時，就會反向擊穿。這種反向擊穿不會使穩(wěn)壓管損壞，反而使穩(wěn)壓管兩端的電壓不變，起到穩(wěn)定電壓的作用。因此穩(wěn)壓管不是工作于正向?qū)?，而是將他反向連接在電路中，與負(fù)載并聯(lián)，穩(wěn)定負(fù)載電壓。穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓就是穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓值。3.2.2.2穩(wěn)壓二極管Date:8/8/202375穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型硅穩(wěn)壓二極管典型應(yīng)用電路Date:8/8/202376穩(wěn)壓二極管典型應(yīng)用電路Date:8/1/202376發(fā)光二極管是采用磷化鎵或磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成的，以直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿陌l(fā)光器件。與普通二極管一樣也由PN結(jié)構(gòu)成，同樣具有單向?qū)щ娦?，但發(fā)光二極管不是用它的單向?qū)щ娦?，而是讓它發(fā)光作指示（顯示）器件。發(fā)光二極管以功耗低、體積小、響應(yīng)速度快、抗震動、壽命長等優(yōu)點(diǎn)而廣泛用作指示燈等方面。3.2.2.3發(fā)光二極管Date:8/8/202377發(fā)光二極管是采用磷化鎵或磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成的，以直接將3.2.3二極管伏安（V-I）特性Date:8/8/2023783.2.3二極管伏安（V-I）特性Date:8/1/2

在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會導(dǎo)通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V），稱為二極管的“正向壓降”。3.2.3.1正向特性Date:8/8/202379

在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在

在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時二極管中幾乎沒有電流流過，此時二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時，仍然會有微弱的反向電流流過二極管，稱為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦裕@種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。3.2.3.2反向特性Date:8/8/202380

在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高3.2.4.1、額定正向工作電流(IF)也稱最大允許電流，是指二極管長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流值。（為避免過大電流沖擊，使二極管PN結(jié)燒壞而規(guī)定的額定電流值。）因?yàn)殡娏魍ㄟ^管子時會使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過容許限度（硅管為140左右，鍺管為90左右）時，就會使管芯過熱而損壞。所以，二極管使用中不要超過二極管額定正向工作電流值。例如，常用的IN4001－4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。3.2.4二極管的主要技術(shù)參數(shù)Date:8/8/2023813.2.4.1、額定正向工作電流(IF)3.2.4二極管

指允許加在二極管兩端的反向電壓的最大值，超過此值會擊穿二極管。加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，會將管子擊穿，失去單向?qū)щ娔芰?。為了保證使用安全，規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如，IN4001二極管反向耐壓為50V，IN4007反向耐壓為1000V。

3.2.4.2、最高反向工作電壓(UR)Date:8/8/202382

指允許加在二極管兩端的反向電壓的最大值，超過此值會

反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下，流過二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶?。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高10，反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管，在25時反向電流若為250uA，溫度升高到35，反向電流將上升到500uA，依此類推，在75時，它的反向電流已達(dá)8mA，不僅失去了單方向?qū)щ娞匦裕€會使管子過熱而損壞。又如，2CP10型硅二極管，25時反向電流僅為5uA，溫度升高到75時，反向電流也不過160uA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。3.2.4.3、反向電流(IR)Date:8/8/202383

反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向

測量的方法是先把萬用表撥到“歐姆”檔(通常用Rx100或Rx1K)進(jìn)行。判斷二極管好壞：測量正反向電阻，如果反向電阻遠(yuǎn)大于正向電阻則沒有問題，而二者相等、無窮大或?yàn)?則說明二極管損壞。（注意不要使用RX1檔，以免電流過大燒壞二極管）二極管的測量Date:8/8/202384測量的方法是先把萬用表撥到“歐姆”檔(通常用Rx用指針萬用表判斷二極管的正負(fù)二極管截止,阻值很大(一般為幾百千歐),這就告訴我們黑表筆接觸的是二極管的負(fù)極,紅表筆接觸的是二極管的正極。Date:8/8/202385用指針萬用表判斷二極管的正負(fù)二極管截止,阻二極管導(dǎo)通，阻值較小(幾十歐到幾千歐的范圍),這就告訴我們黑表筆接觸的是二極管的正極,紅表筆接觸的是二極管的負(fù)極。用指針萬用表判斷二極管的正負(fù)Date:8/8/202386二極管導(dǎo)通，阻值較小(幾十歐到幾千歐的范圍),思考題1、二極管按結(jié)構(gòu)分有哪幾種？2、此符號表示什么“”？3、二極管按用途分有哪幾種？4、導(dǎo)通電壓是指什么？5、鍺二極管和硅二極管的導(dǎo)通電壓是多少？6、試分析二極管的伏安特性。Date:8/8/202387思考題1、二極管按結(jié)構(gòu)分有哪幾種？Date:8/1/2023.3.晶體三極管3.3.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)及圖形符號3.3.2種類及命名3.3.3技術(shù)參數(shù)3.3.4特性曲線3.3.5基本放大電路3.3.晶體三極管3.3.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)及圖形符號發(fā)射區(qū)發(fā)射結(jié)基區(qū)集電結(jié)集電區(qū)

晶體三極管具有2個PN結(jié)、3個區(qū)、從3個區(qū)中引出3個電極，3個區(qū)分別為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)；發(fā)射區(qū)與基區(qū)交界處的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，集電區(qū)與基區(qū)交界處的PN結(jié)稱為集電結(jié)。3.3.1.1晶體三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)Date:8/8/202389發(fā)射區(qū)發(fā)射結(jié)基區(qū)集電結(jié)集電區(qū)晶體三3.3.1.2晶體三極管的管腳有兩種類型：NPN型和PNP型。中間部分稱為基區(qū)，相連電極稱為基極，用B或b表示（Base）；一側(cè)稱為發(fā)射區(qū)，相連電極稱為發(fā)射極，用E或e表示（Emitter）另一側(cè)稱為集電區(qū)和集電極，用C或c表示（Collector）。E-B間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)（Je），C-B間的PN結(jié)稱為集電結(jié)（Jc）。Date:8/8/2023903.3.1.2晶體三極管的管腳有兩種類型：NPN型3.3.1.3晶體三極管的圖形符號Date:8/8/2023913.3.1.3晶體三極管的圖形符號Date:8/1/20三極管的符號在圖的下方給出，發(fā)射極的箭頭代表發(fā)射極電流的實(shí)際方向。從外表上看兩個N區(qū)(或兩個P區(qū))是對稱的，實(shí)際上發(fā)射區(qū)的摻雜濃度大，面積小，作用是發(fā)射載流子，集電區(qū)摻雜濃度低，且集電結(jié)面積大，作用是收集載流子?；鶇^(qū)摻雜濃度最低，且制造得很薄，其厚度一般在幾個微米至幾十個微米，作用是傳輸載流子，發(fā)射區(qū)與集電區(qū)的結(jié)構(gòu)不同，不能互換。3.3.1.4晶體三極管的工藝特點(diǎn)Date:8/8/202392三極管的符號在圖的下方給出，發(fā)發(fā)射區(qū)發(fā)射結(jié)基區(qū)集電結(jié)集電區(qū)PNP型NPN型Date:8/8/202393發(fā)射區(qū)發(fā)射結(jié)基區(qū)集電結(jié)集電區(qū)PNP型NPN型Date:3.3.2.1晶體三極管的種類依工作頻率分為：低頻三極管和高頻三極管；依工作功率分為：小功率、中功率和大功率三極管；依封裝形式分為：金屬封裝、玻璃封裝、塑料封裝；依導(dǎo)電特性分為：PNP型NPN型；依材料不同分為：硅管和鍺管。

一般大功率三極管多為金屬封裝，通常以金屬外殼為集電極C，直接擰在電路板上，利于散熱。Date:8/8/2023943.3.2.1晶體三極管的種類依工作頻率分為：低頻三極管3.3.2.2晶體三極管的型號表示一、國家標(biāo)準(zhǔn)對半導(dǎo)體三極管的命名如下：

第一位：表示器件電極數(shù)目；第二位：A表示鍺PNP管、B表示鍺NPN管、C表示硅PNP管、D表示硅NPN管；第三位：X表示低頻小功率管、D表示低頻大功率管、G表示高頻小功率管、A表示高頻小功率管、K表示開關(guān)管。Date:8/8/2023953.3.2.2晶體三極管的型號表示一、國家標(biāo)準(zhǔn)對半導(dǎo)體三極二、日本半導(dǎo)體分立器件型號命名方法

日本生產(chǎn)的半導(dǎo)體分立器件，由五至七部分組成。通常只用到前五個部分，其各部分的符號意義如下：第一部分：用數(shù)字表示器件有效電極數(shù)目或類型。0-光電（即光敏）二極管三極管及上述器件的組合管、1表示二極管、2表示三極或具有兩個PN結(jié)的其他器件、3表示具有四個有效電極或具有三個PN結(jié)的其他器件、┄┄依此類推。第二部分：日本電子工業(yè)協(xié)會JEIA注冊標(biāo)志。S-表示已在日本電子工業(yè)協(xié)會JEIA注冊登記的半導(dǎo)體分立器件。

Date:8/8/202396二、日本半導(dǎo)體分立器件型號命名方法Date:8/1/202第三部分：用字母表示器件使用材料極性和類型。A-PNP型高頻管、B-PNP型低頻管、C-NPN型高頻管、D-NPN型低頻管、F-P控制極可控硅、G-N控制極可控硅、H-N基極單結(jié)晶體管、J-P溝道場效應(yīng)管、K-N溝道場效應(yīng)管、M-雙向可控硅。第四部分：用數(shù)字表示在日本電子工業(yè)協(xié)會JEIA登記的順序號。兩位以上的整數(shù)-從“11”開始，表示在日本電子工業(yè)協(xié)會JEIA登記的順序號；不同公司的性能相同的器件可以使用同一順序號；數(shù)字越大，越是近期產(chǎn)品。第五部分：用字母表示同一型號的改進(jìn)型產(chǎn)品標(biāo)志。A、B、C、D、E、F表示這一器件是原型號產(chǎn)品的改進(jìn)產(chǎn)品.Date:8/8/202397第三部分：用字母表示器件使用材料極性和類型。A-三、美國半導(dǎo)體三極管命名方法

美國晶體管或其他半導(dǎo)體器件的命名法較混亂。美國電子工業(yè)協(xié)會半導(dǎo)體三極管命名方法如下：第一部分：用符號表示器件用途的類型。JAN-軍級、JANTX-特軍級、JANTXV-超特軍級、JANS-宇航級、（無）-非軍用品。第二部分：用數(shù)字表示PN結(jié)數(shù)目。第三部分：美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）注冊標(biāo)志。N-該器件已在美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）注冊登記。第四部分：美國電子工業(yè)協(xié)會登記順序號。多位數(shù)字-該器件在美國電子工業(yè)協(xié)會登記的順序號。第五部分：用字母表示器件分檔。A、B、C、D、┄┄-同一型號器件的不同檔別。如：JAN2N3251A表示PNP硅高頻小功率開關(guān)三極管，JAN-軍級、2-三極管、N-EIA注冊標(biāo)志、3251-EIA登記順序號、A-2N3251A檔.

Date:8/8/202398三、美國半導(dǎo)體三極管命名方法Date:8/1/20239它是指集電區(qū)的少數(shù)載流子在集電結(jié)反向偏置作用下漂移而形成的反向電流。它與二極管中的反向飽和電流在本質(zhì)上是相同的，因此當(dāng)發(fā)射極開路（IE=0）時，集電極電流值即為反向飽和電流。ICBO大小是管子質(zhì)量好壞的標(biāo)志之一，實(shí)際當(dāng)中ICBO越小越好。小功率管約為幾個微安，此值雖小但受溫度影響很大，是三極管工作不穩(wěn)定的主要因素之一。

ICBO的下標(biāo)CB代表集電極和基極，O是Open的字頭，代表第三個電極E開路。3.3.3.1反向飽和電流ICBODate:8/8/202399它是指集電區(qū)的少數(shù)載流子在集電結(jié)反向偏置作用下漂

它是指基極開路（IB=0）時，集電極與發(fā)射極之間的反向飽和電流。ICEO的大小為ICBO的β倍。ICEO受溫度影響更嚴(yán)重，因此它對三極管的工作穩(wěn)定性影響更大。實(shí)際當(dāng)中應(yīng)該越小越好。

ICEO和ICBO有如下關(guān)系:

ICEO=(1+β)ICBO3.3.3.2穿透電流ICEODate:8/8/2023100

它是指基極開路（IB=0）時，集電極與發(fā)射極之間

3.3.3.3三極管的極限參數(shù)（一）如右圖所示，當(dāng)集電極電流增加時，β就要下降，當(dāng)β值下降到線性放大區(qū)β值的70～30％時，所對應(yīng)的集電極電流稱為集電極最大允許電流Icm。至于β值下降多少，不同型號的三極管，不同的廠家的規(guī)定有所差別?？梢姡?dāng)Ic＞Icm時，并不表示三極管會損壞。1）集電極最大允許電流（Icm)Date:8/8/20231013.3.3.3三極管的極限參數(shù)（一）如2）集電極、發(fā)射極間的最大允許反向電壓（BVce0）最大允許反向電壓表示三極管電極間承受反向電壓的能力。3）集電極最大允許功耗(Pcm)是指集電極電流通過集電結(jié)時所產(chǎn)生的功耗，

Pcm=Icvcb≈Icvce，因發(fā)射結(jié)正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集電結(jié)上。在計算時往往用Vce取代Vcb。3.3.3.3

三極管的極限參數(shù)（二）Date:8/8/20231022）集電極、發(fā)射極間的最大允許反向電壓（BVce0）3.3.三極管的輸出特性曲線是用來表示該管各極電壓和電流之間相互關(guān)系，它反映出三極管的性能，是分析放大電路的重要依據(jù)，右圖為最常見的發(fā)射極接法時的輸出特性曲線。3.3.4三極管的輸出特性曲線（一）Date:8/8/2023103三極管的輸出特性曲線是用來表示該管根據(jù)輸出特性曲線的特點(diǎn)，通常將三極管的工作范圍分為三個區(qū)域：截止區(qū)、飽和區(qū)、放大區(qū)，它們的各自特點(diǎn)概述如下：截止區(qū)：IC接近零的區(qū)域，相當(dāng)IC=0的曲線的下方。此時，發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。飽和區(qū)：IC受UCE顯著控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)UCE的數(shù)值較小，此時發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。放大區(qū)：I