無(wú)線電基礎(chǔ)知識(shí)

1、無(wú)線電基礎(chǔ)知識(shí),一、無(wú)線電通信基礎(chǔ)知識(shí) 二、常用電子線路 三、晶體二極管和三極管,一、無(wú)線電通信基礎(chǔ)知識(shí),1.1、無(wú)線電波的劃分 1.2、無(wú)線電波的傳播 1.3、無(wú)線電發(fā)送與接收,Date: 2020/6/25,2,無(wú)線電波：在電磁場(chǎng)里，磁場(chǎng)的任何變化會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)的任何變化也會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。交變的電磁場(chǎng)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(chǎng)，就稱為電磁波。無(wú)線電技術(shù)中使用的這一段電磁波通常稱為無(wú)線電波。,1.1.1、無(wú)線電波,Date: 2020/6/25,3,1.1.2 無(wú)線電波的波段, c T cf,Date: 2020

2、/6/25,4,1.1.3 無(wú)線電波的應(yīng)用,Date: 2020/6/25,5,1.2 無(wú)線電波的傳播,頻率從幾十Hz(甚至更低)到3000GHz左右，波長(zhǎng)從 幾十Mm到0.1mm左右的頻譜范圍內(nèi)的電磁波，稱為無(wú)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)鞑ィ?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(wú)線電波，通過(guò)自然條件下 的媒質(zhì)到達(dá)收信天線的過(guò)程，就稱為無(wú)線電波的傳播。,Date: 2020/6/25,6,1) 地波: 這是沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o(wú)線電

3、波。（中波、長(zhǎng)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(wú)線電波進(jìn)入電離層時(shí)其方向會(huì)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(huì)連續(xù)改變，最終會(huì)“拐”回地面，電離層如同一面鏡子會(huì)反射無(wú)線電波。我們把這種經(jīng)電離層反射而折回地面的無(wú)線電波稱為“天波”。受氣候、季節(jié)、晝夜等因素影響。（中、短波）,無(wú)線電波的傳播方式（一）,Date: 2020/6/25,7,3）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(guò)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(dòng)通信）

4、4）散射波：當(dāng)大氣層或電離層出現(xiàn)不均勻團(tuán)塊時(shí)（1216Km），無(wú)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(zhǎng)較短的波段） 5) 外球?qū)觽鞑ィ弘x開(kāi)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(wú)線電波的傳播方式（二）,Date: 2020/6/25,8,1.3.1、無(wú)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

5、的本領(lǐng)越大。 2）振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的 空間，才有可能有效的將電磁場(chǎng)的能量傳播出去。,1.3 無(wú)線電的發(fā)送與接收,Date: 2020/6/25,9,2）無(wú)線電的發(fā)信部分 信號(hào)源，低頻放大器，調(diào)制器， 高頻信號(hào)振蕩器，高頻放大器， 發(fā)射天線,1.3.3 無(wú)線電傳輸 任何一種無(wú)線電信號(hào)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(wú)線電的傳輸媒質(zhì) 輸無(wú)線電信號(hào)的媒質(zhì)主要有地表、對(duì)流層和電離層等， 這些媒質(zhì)的電特性對(duì)不同波段的無(wú)線電波的傳播有著不 同的影響。,3）無(wú)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: 2

6、020/6/25,10,A. 常以一個(gè)高頻正弦信號(hào)或脈沖信號(hào)作為載體，這個(gè)載體稱為載波信號(hào)。 B. 用需要傳輸?shù)男盘?hào)去改變載波信號(hào)的某一參數(shù)，如幅值、頻率、相位。這個(gè)用來(lái)改變載波信號(hào)的某一參數(shù)的信號(hào)稱調(diào)制信號(hào)。 C. 在測(cè)控系統(tǒng)中需傳輸?shù)氖菧y(cè)量信號(hào)，通常就用測(cè)量信號(hào)作調(diào)制信號(hào)。經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波信號(hào)叫已調(diào)信號(hào)。,Date: 2020/6/25,11,1.3.4 無(wú)線電信號(hào)的調(diào)制,1）調(diào)幅AM：使高頻振蕩的振幅隨信號(hào)而改變叫做調(diào)幅。 任何一種非線性器件都可以用來(lái)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(hào)和調(diào)制

7、信號(hào)分別加在諧振功率放大器的晶體管的某個(gè)電極上，利用晶體管的發(fā)射結(jié)進(jìn)行頻率變換，并通過(guò)選頻放大，從而達(dá)到調(diào)幅的目的。根據(jù)信號(hào)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(hào)去調(diào)制載波的過(guò)程。調(diào)制又有調(diào)幅與調(diào)頻和調(diào)相之分。,Date: 2020/6/25,12,2）調(diào)頻FM：使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而改變叫做調(diào)頻。 調(diào)頻波（調(diào)頻信號(hào)）的特點(diǎn)是： 其頻率隨調(diào)制信號(hào)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(hào)的幅度為零時(shí)，調(diào)頻波的頻率稱為中心頻率0。當(dāng)調(diào)制信號(hào)向正的方向增大時(shí)，調(diào)頻波的頻率就高于中心頻率；反之，當(dāng)調(diào)制信號(hào)向著負(fù)的方向變化時(shí)，調(diào)頻波的頻率

8、就低于中心頻率。,Date: 2020/6/25,13,1）發(fā)射的無(wú)線電波如何被接收到： 電磁波在空間傳播時(shí)，如果遇到導(dǎo)體，會(huì)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(wú)線電信號(hào)的解調(diào),2）無(wú)線電波的調(diào)諧裝置（天線） 通過(guò)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(tái)的電磁波頻率相同，這個(gè)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(hào)還原出來(lái)的過(guò)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(hào)變

9、成固定的中頻信號(hào)。 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： 38MHz,Date: 2020/6/25,14,幅度檢波： 從調(diào)幅波中取出調(diào)制信號(hào)的過(guò)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(hào),4）無(wú)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(hào)平方律檢波,大信號(hào)包絡(luò)全波和乘積檢波。,分類,Date: 2020/6/25,15,調(diào)幅檢波的過(guò)程：,Date: 2020/6/25,16,5）無(wú)線電波的調(diào)頻解調(diào)（檢波二）,Date: 2020/6/25,17,二、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

10、,Date: 2020/6/25,18,2.1 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娦裕瑢?shí)現(xiàn)將交流 電變換成單向的脈動(dòng)直流電。,單相橋式整流電路的變壓器中只有交流電流流過(guò)，而半波和全波整 流電路中均有直流分量流過(guò)。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: 2020/6/25,19,半波整流：,Date: 2020/6/25,20,全波整流：,Date: 2020/6/25,21,橋式整流：,D

11、ate: 2020/6/25,22,濾波：將脈動(dòng)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(duì)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(duì)直流開(kāi)路，對(duì)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(duì)直流阻抗小，對(duì)交流阻抗大，因此L應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)。 經(jīng)過(guò)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(dòng)系數(shù)，改善了直流電壓的質(zhì)量。,Date: 2020/6/25,23,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(shí)C相當(dāng)于并聯(lián)在v2上，所

12、以輸出波形同v2 ，是正弦波。 當(dāng)v2到達(dá)wt=p/2時(shí)，開(kāi)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L放電。指數(shù)放電起始點(diǎn)的放電速率很大。在剛過(guò)wt=p/2時(shí)，正弦曲線下 降的速率很慢。所以剛過(guò)wt=p/2時(shí)二極管仍然導(dǎo)通。在超過(guò)wt=p/2后的某個(gè)點(diǎn)， 正弦曲線下降的速率越來(lái)越快，當(dāng)剛超過(guò)指數(shù)曲線起始放電速率時(shí)，二極管關(guān)斷。 所以在t2到t3時(shí)刻，二極管導(dǎo)電，充電，Vi=Vo按正弦規(guī)律變化；t1到t2時(shí)刻二 極管關(guān)斷，Vi=Vo按指數(shù)曲線下降，放電時(shí)間常數(shù)為RLC。,Date: 2020/6/25,24,電感濾波電路原理：,電感濾波電路：,利用儲(chǔ)能元件電感器的電流不能突變的性質(zhì)

13、，把電感與整流電路的負(fù)載L 相串聯(lián)，也可以起到濾波的作用。 當(dāng)v2正半周時(shí)，D1、D3導(dǎo)電，電感中的電流將滯后v2。當(dāng)負(fù)半周時(shí)，電感中的 電流將更換經(jīng)由D2、D4提供。因橋式電路的對(duì)稱性和電感中電流的連續(xù)性，四個(gè) 二極管D1、D3；D2、D4的導(dǎo)電角都是180。,Date: 2020/6/25,25,2.3、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(wú)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,D

14、ate: 2020/6/25,26,2.3.1 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(huì)引起較小的電壓變化。,當(dāng)輸入電壓變化時(shí)如何穩(wěn)壓：,IVOVZIZIRVRVO,當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)如何穩(wěn)壓：,IOIRVRVZ（VO）IZIRVRVO,Date: 2020/6/25,27,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

15、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路：,顯然，VO =VI- VR，當(dāng)VI增加時(shí)，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(duì)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?。?duì)輸出電壓的影響。,Date: 2020/6/25,28,在實(shí)際電路中，可變電阻R是用一個(gè)三極管來(lái)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(lái)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(gè)部分組成。,Date: 2020/6/25,2

16、9,VIVOVFVO1VCEVO,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,ILVIVOVFVO1VCEVO,Date: 2020/6/25,30,VFVREF VF =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: 2020/6/25,31,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(shí)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(guò)損耗發(fā)熱而損壞，為此必須對(duì)穩(wěn)壓電源的短路進(jìn)行保護(hù)。過(guò)載也會(huì)

17、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(shí)，啟動(dòng)保護(hù)電路工作，工作原理與反饋保護(hù)型相同。,Date: 2020/6/25,32,截流型是當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，通過(guò)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2.31所示。 限流型是當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，通過(guò)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2.32所示。,圖2.31 截流型特性 圖2.32 限流型特性,Date: 2020/6/25,33,將線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源和各種保護(hù)

18、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(gè)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: 2020/6/25,34,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(hào)，自己就可以產(chǎn)生一定輸出信號(hào)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(a+f=2n，n=0，1，2，)。,自激振蕩：是指在不外加信號(hào)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(hào)

19、，這種現(xiàn)象稱“自激振蕩”。,Date: 2020/6/25,35,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(duì)選擇出來(lái)的某一頻率的信號(hào)進(jìn)行放大。根據(jù)電路需要可采用單級(jí)放大電路或多級(jí)放大電路。 (2)反饋網(wǎng)絡(luò)是反饋信號(hào)所經(jīng)過(guò)的電路，其作用是將輸出信號(hào)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(hào)，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L(zhǎng)c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L(zhǎng)C振蕩電

20、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(hào)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: 2020/6/25,36,2.4.1 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(hào)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。

21、,Date: 2020/6/25,37,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(gè)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(shuō)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(guò)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(hào)，只要適當(dāng)選擇電感線圈抽頭的位置使反饋信號(hào)大于輸入信號(hào)，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

22、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: 2020/6/25,38,2.4.3 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(gè)電容串聯(lián)成電容支路，兩電容中間有一引出端，通過(guò)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(gè)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?tīng)柶て澱袷幤鳌?該電路的振蕩頻率可由下式求得：,式中，Ceq為L(zhǎng)C并聯(lián)回路的等效電容。,Date: 2020/

23、6/25,39,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(hào)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(hào)的頻率為幾千赫至幾十兆赫。一般用于要求不高的場(chǎng)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(hào)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(chǎng)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(gè)缺點(diǎn)： (1)改變電感不方便。 (2)因反饋電壓取自Ll上，Ll對(duì)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

24、形較差。,Date: 2020/6/25,40,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(gè)電路由兩部分組成，即放大器Au和選頻網(wǎng)絡(luò)Fuo Au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(shí)兼作正反饋網(wǎng)絡(luò)。Zl、Z2和Rl、R2正好形成一個(gè)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(gè)對(duì)角線上，因此這種RC振蕩電路又稱RC橋式振蕩器。,2.4.4 RC

25、振蕩器,Date: 2020/6/25,41,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a=-180。，a+f=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(hào)幅度衰減，就可以產(chǎn)生正弦波振蕩信號(hào)。,RC移相式正弦波振蕩電路：,Date: 2020/6/25,42,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(gè)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(gè)負(fù)反饋。由圖可見(jiàn)，串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的R

26、1、C1和R2、C2以及負(fù)反饋支路中的RF和R正好組成一個(gè)電橋的四個(gè)臂，因此這種電路又稱為文氏電橋振蕩電路。,Date: 2020/6/25,43,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(gè)電感來(lái)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(shí)阻抗最小的特性來(lái)組成正弦波振蕩電路。,2.4.5

27、石英晶體振蕩器,Date: 2020/6/25,44,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(cè)試調(diào)整時(shí)，通過(guò)改變放大倍數(shù)Au和反饋系數(shù)F使電路滿足AF1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(shí)極性法，所謂瞬時(shí)極性法即斷開(kāi)反饋信號(hào)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(guò)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

28、，則看反饋信號(hào)Vf與輸入信號(hào)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(wú)法產(chǎn)生正弦波振蕩。,Date: 2020/6/25,45,思考題： 1) 無(wú)線電的傳播有哪幾種方式？ 2）說(shuō)說(shuō)電磁波的特點(diǎn)。 3）簡(jiǎn)單描述無(wú)線電信號(hào)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: 2020/6/25,46,三. 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,3.1、半導(dǎo)體基礎(chǔ) 3.1.1 半導(dǎo)體的概念 3.1.2 PN結(jié)的形成 3.1.3 PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

29、,Date: 2020/6/25,48,3.1.1 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(jià)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(shuō)不含“雜質(zhì)”的四價(jià)元素，所謂“雜質(zhì)”就是非四價(jià)元素。,Date: 2020/6/25,49,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(huì)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(jià)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

30、為主。三價(jià)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(jià)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(jià)元素：磷、砷、銻 （施主原子-可以提供電子的雜質(zhì)原子）,Date: 2020/6/25,50,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: 2020/6/25,51,P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(lái)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(huì)形成一個(gè)具有內(nèi)電場(chǎng)的電荷區(qū)，稱PN結(jié)。

31、,3.1.2 PN結(jié)的形成,Date: 2020/6/25,52,3.1.2.1 載流子的濃度差產(chǎn)生的多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),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: 2020/6/25,53,電子和空穴帶有相反的電荷，它們?cè)跀U(kuò)散過(guò)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(lái)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)

32、構(gòu)的關(guān)系，它們不能移動(dòng)，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(gè)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: 2020/6/25,54,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(gè)電場(chǎng)，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(chǎng)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(chǎng)。因?yàn)閮?nèi)電場(chǎng)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(dòng)的。,3.1.2.3 內(nèi)電場(chǎng)E又阻止多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),Date: 2020/6/25,55,半導(dǎo)體中的PN結(jié)是半導(dǎo)體內(nèi)的內(nèi)電場(chǎng)，它

33、的方向是由N區(qū)指向P區(qū)的，只允許一個(gè)方向的電流通過(guò)，因此說(shuō)PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?3.1.3 PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦?Date: 2020/6/25,56,當(dāng)P型和N型半導(dǎo)體材料結(jié)合時(shí)，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(gè)勢(shì)壘，由此而產(chǎn)生的內(nèi)電場(chǎng)將阻止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)兩者達(dá)到平衡時(shí)，在PN結(jié)兩側(cè)形成一個(gè)耗盡區(qū)，耗盡區(qū)的特點(diǎn)是無(wú)自由載流子，呈現(xiàn)高阻抗。,Date: 2020/6/25,57,當(dāng)PN結(jié)反偏時(shí)，外加電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向一致，耗

34、盡區(qū)在外電場(chǎng)作用下變寬，使勢(shì)壘加強(qiáng)；,Date: 2020/6/25,58,當(dāng)PN結(jié)正偏時(shí)，外加電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相反，耗盡區(qū)在外電場(chǎng)作用下變窄，勢(shì)壘削弱，使載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)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: 2020/6/25,59,零偏,負(fù)偏,正偏,Date: 2020/6/25,60,思考題,1、最常用來(lái)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(shí)，耗盡區(qū)的寬度是增加還是減少？為什么？,Date: 2020

35、/6/25,61,3.2、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),半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個(gè)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(yáng)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(hào)用D表示。,3.2.1.1 二極管的結(jié)構(gòu),+,-,P N,D,特性：作為一種非線性元件，具有單方向?qū)щ娔芰?，因此常用于整流和檢波。,Date: 2020/6/25,63,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,D

36、ate: 2020/6/25,64,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(jià)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(guò)很大的瞬時(shí)電流，使出絲和半導(dǎo)體牢固地熔接在一起，三價(jià)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(shí)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(kāi)關(guān)元件。,Date: 2020/6/25,65,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(guò)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”

37、電路中。,Date: 2020/6/25,66,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(guò)較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開(kāi)關(guān)、脈沖及高頻電路、集成電路中。,Date: 2020/6/25,67,3.2.2 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(kāi)關(guān)二極管用于計(jì)算機(jī) 脈沖控制 開(kāi)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(hào)較強(qiáng)電路； 鍺管：起始電流較小(0.2伏)，用于信號(hào)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

38、。,Date: 2020/6/25,68,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(hào),Date: 2020/6/25,69,利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為單向脈動(dòng)直流電的電路，稱為整流電路，此時(shí)的二極管可看成開(kāi)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: 2020/6/25,70,輸出電壓在一個(gè)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(gè)正弦波。,半波整流電路,Date: 2020/6/25,71,全波整

39、流電路,Date: 2020/6/25,72,當(dāng)正半周時(shí)，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(shí)，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: 2020/6/25,73,Date: 2020/6/25,74,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(shí)，就會(huì)反向擊穿。這種反向擊穿不會(huì)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)ǎ菍⑺聪蜻B接在電路

40、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: 2020/6/25,75,穩(wěn)壓二極管典型應(yīng)用電路,Date: 2020/6/25,76,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娦裕亲屗l(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(dòng)、壽命長(zhǎng)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: 2020/6/25,77,3.2.3 二極管伏安（V-I）特性,D

41、ate: 2020/6/25,78,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(huì)導(dǎo)通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說(shuō)明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過(guò)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: 2020/6/25,79,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(shí)二極管中幾乎沒(méi)有電流

42、流過(guò)，此時(shí)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(shí)，仍然會(huì)有微弱的反向電流流過(guò)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(huì)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: 2020/6/25,80,3.2.4.1、額定正向工作電流(IF) 也稱最大允許電流，是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)允許通過(guò)的最大正向電流值。（為避免過(guò)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^(guò)管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過(guò)容許限度（硅管為140左右，鍺管為90左右）時(shí)，就會(huì)使管芯過(guò)熱而損壞。所以

43、，二極管使用中不要超過(guò)二極管額定正向工作電流值。例如，常用的IN40014007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: 2020/6/25,81,指允許加在二極管兩端的反向電壓的最大值，超過(guò)此值會(huì)擊穿二極管。加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時(shí)，會(huì)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: 2020/6/25,82,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(guò)二極管的反向電流。反

44、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(shí)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(shí)，它的反向電流已達(dá)8mA，不僅失去了單方向?qū)щ娞匦裕€會(huì)使管子過(guò)熱而損壞。又如，2CP10型硅二極管，25時(shí)反向電流僅為5uA，溫度升高到75時(shí)，反向電流也不過(guò)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: 2020/6/25,83,測(cè)量的方法是先把萬(wàn)用表?yè)艿健皻W姆”檔(通常用Rx100或Rx1K)進(jìn)行。

45、 判斷二極管好壞：測(cè)量正反向電阻，如果反向電阻遠(yuǎn)大于正向電阻則沒(méi)有問(wèn)題，而二者相等、無(wú)窮大或?yàn)?則說(shuō)明二極管損壞。 （注意不要使用RX1檔，以免電流過(guò)大燒壞二極管）,二極管的測(cè)量,Date: 2020/6/25,84,用指針萬(wàn)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: 2020/6/25,85,二極管導(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(wàn)用表判斷二極管的正負(fù),Date: 2020/6/25,86,思考題,1、二極管按

46、結(jié)構(gòu)分有哪幾種？ 2、此符號(hào)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: 2020/6/25,87,3.3. 晶體三極管,3.3.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào) 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,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(gè)PN結(jié)、3個(gè)區(qū)、從3個(gè)區(qū)中引出3個(gè)電極，3個(gè)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)

47、部結(jié)構(gòu),Date: 2020/6/25,89,3.3.1.2 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: 2020/6/25,90,3.3.1.3 晶體三極管的圖形符號(hào),Date: 2020/6/25,91,三極管的符號(hào)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(gè)N區(qū)(或兩個(gè)P區(qū))

48、是對(duì)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(gè)微米至幾十個(gè)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: 2020/6/25,92,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: 2020/6/25,93,3.3.2.1 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：P

49、NP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: 2020/6/25,94,3.3.2.2 晶體三極管的型號(hào)表示,一、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(kāi)關(guān)管。,Date: 2020/6/25,95,二、日本半導(dǎo)體分立器件型號(hào)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

50、五個(gè)部分，其各部分的符號(hào)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(gè)PN結(jié)的其他器件、3表示具有四個(gè)有效電極或具有三個(gè)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(huì)JEIA注冊(cè)標(biāo)志。S-表示已在日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)JEIA注冊(cè)登記的半導(dǎo)體分立器件。,Date: 2020/6/25,96,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(chǎng)效應(yīng)管、K-

51、N溝道場(chǎng)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(huì)JEIA登記的順序號(hào)。兩位以上的整數(shù)-從“11”開(kāi)始，表示在日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)JEIA登記的順序號(hào)；不同公司的性能相同的器件可以使用同一順序號(hào)；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(hào)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(hào)產(chǎn)品的改進(jìn)產(chǎn)品.,Date: 2020/6/25,97,三、美國(guó)半導(dǎo)體三極管命名方法 美國(guó)晶體管或其他半導(dǎo)體器件的命名法較混亂。美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體三極管命名方法如下： 第一部分：用符號(hào)表示器件用途的類型。JAN-軍級(jí)、JANTX-特軍級(jí)、JANTXV-超特軍級(jí)、JA

52、NS-宇航級(jí)、（無(wú)）-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(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）注冊(cè)標(biāo)志。N-該器件已在美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）注冊(cè)登記。 第四部分：美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)登記順序號(hào)。多位數(shù)字-該器件在美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)登記的順序號(hào)。 第五部分：用字母表示器件分檔。A、B、C、D、-同一型號(hào)器件的不同檔別。如：JAN2N3251A表示PNP硅高頻小功率開(kāi)關(guān)三極管，JAN-軍級(jí)、2-三極管、N-EIA注冊(cè)標(biāo)志、3251-EIA登記順序號(hào)、A-2N3251A檔.,Date: 2020/6/25,98,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

53、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(kāi)路（IE=0）時(shí)，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(gè)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(gè)電極E開(kāi)路。,3.3.3.1 反向飽和電流ICBO,Date: 2020/6/25,99,它是指基極開(kāi)路（IB=0）時(shí)，集電極與發(fā)射極之間的反向飽和電流。ICEO的大小為ICBO的倍。ICEO受溫度影響更嚴(yán)重，因此它對(duì)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

54、下關(guān)系: ICEO = (1+) ICBO,3.3.3.2 穿透電流ICEO,Date: 2020/6/25,100,3.3.3.3 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(shí)， 就要下降，當(dāng)值下降到線性放大區(qū)值的7030時(shí)，所對(duì)應(yīng)的集電極電流稱為集電極最大允許電流Icm。至于值下降多少，不同型號(hào)的三極管，不同的廠家的規(guī)定有所差別?？梢?jiàn)，當(dāng)IcIcm時(shí)，并不表示三極管會(huì)損壞。,1）集電極最大允許電流（Icm),Date: 2020/6/25,101,2）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(P

55、cm) 是指集電極電流通過(guò)集電結(jié)時(shí)所產(chǎn)生的功耗， Pcm = IcvcbIcvce，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(jì)算時(shí)往往用Vce取代Vcb。,3.3.3.3 三極管的極限參數(shù)（二）,Date: 2020/6/25,102,三極管的輸出特性曲線是用來(lái)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(jiàn)的發(fā)射極接法時(shí)的輸出特性曲線。,3.3.4 三極管的輸出特性曲線（一）,Date: 2020/6/25,103,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(gè)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(shí)，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