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项目一、电子元器件应用. 任务二 三极管门铃电路安装调试. E. C. E. C. B. B. u o. u o. u o. u i. u i. u i. C. B. E. 任务分析:三极管的功能. 三极管的放大作用 满足放大条件的三种电路. 共发射极 共基极 共集电极. C. B. T. E. NPN. C. B. T. E. PNP. 理论升华:三极管的结构、工作原理和特性. 1 、结构和工作原理. 集电极. C. C. 集电极. P. N. 集电结. 集电区.
E N D
项目一、电子元器件应用 任务二 三极管门铃电路安装调试
E C E C B B uo uo uo ui ui ui C B E 任务分析:三极管的功能 • 三极管的放大作用 满足放大条件的三种电路 共发射极 共基极 共集电极
C B T E NPN C B T E PNP 理论升华:三极管的结构、工作原理和特性 1、结构和工作原理 集电极 C C 集电极 P N 集电结 集电区 集电结 集电区 B B P 基区 N 基区 发射结 基极 发射结 基极 N P 发射区 发射区 发射极 E E 发射极 (a)NPN型 (b)PNP型
C B UCE E 晶体管的电流放大原理 晶体管具有电流放大作用的外 部条件: RC IC 发射结正向偏置 IB 集电结反向偏置 EC UBE NPN 管: UBE>0 UBC<0 即:VC>VB>VE PNP 管: UBE<0 UBC>0 即:VC<VB<VE 输出电路 输入电路 RB IE EB 公共端 共射极放大电路
IC 三极管的电流控制原理 电子流向电源正极形成IC EB正极拉走电子,补充被复合的空穴,形成IB N 集电区收集电子 IB P 电子在基区的扩散与复合 RC RB 发射区向基区扩散电子 EC EB N 电源负极向发射区补充电子形成发射极电流IE IE
2、特性曲线和主要参数 1. 输入特性曲线 IB= f (UBE ) UC E = 常数 UCE≥1V
2.输出特性曲线 IC = f (UCE ) | IB =常数 IC IB=60µA IB增加 IB=40µA IB减小 IB= 20µA UCE
能力拓展:三极管的检测 • 三极管好坏的检测 三极管的检测用指针式万用表欧姆档的R×1K档或R×100档来进行,也可用数字万用表的二极管档来进行。三极管的BE极之间是一个PN结(发射结),BC极之间也是一个PN结(集电结),利用检测PN结或二极管的方法分别对这两个PN结进行检测,就可判断出三极管是否完好。
能力拓展:三极管的检测 • 另外还有一种方法,能更加可靠地检测三极管的好坏,同时还可大致检测出三极管电流放大倍数的大小。对于NPN型三极管,该方法是用手将三极管的BC两极捏住,用力适度,利用人体电阻为三极管提供基极偏置电流,接下来用指针式万用表欧姆档的R×1K档或R×100档,把黑表笔搭在三极管C极上,红表笔搭在三极管E极上(若为PNP型,表笔搭CE极的方向正好相反)若指针向右偏转,说明三极管内部已导通工作,三极管是好的。而且指针偏转的幅度越大,说明该三极管的电流放大倍数β的数值也就越大。
利用万用表来检测识别三极管的管脚和类型 • 当我们不熟悉所使用三极管的型号和管脚排列时,可利用万用表来检测识别三极管的管脚和类型。方法是用指针式万用表欧姆档的R×1K档或R×100档,用表笔分别两两接触各只管脚,并且正反向均进行测量,这样首先就可以判断出三极管的基极B,因为B极与CE两极之间都是一个PN结,在检测过程中B极与C极和B极与E极之间都具有相同的单向导电性,而当表笔搭在CE两极之间时,正反向均不会导通,利用这些特性就可很快确定出三极管的B极。同时,B极与C极或E极之间正向导通时,若黑表笔接在B极,说明该管子是NPN型;而若红表笔接在B极,说明该管子是PNP型。该方法同样适用于数字万用表的欧姆档,但应注意数字万用表的红表笔才是正极,恰好与指针式万用表欧姆档的情况相反。
二、 场效应管 1.结构和工作原理 一.结构 S源极 D漏极 G栅极 D SiO2 N+ N+ B G P型硅衬底 B S 结构图 电路符号 翻页
二.工作原理 UDS 栅源电压对导电沟 道的控制作用 ID = 0 G D S SiO2 (1) UGS =0 D与S之间是两个 PN结反向串联,无论 D与S之间加什么极性 的电压,漏极电流均 接近于零。 N+ N+ P型硅衬底 衬底引线B 结构示意图 翻页
UDS (2) 0 < UGS < UGS(th) UGS ID = 0 由栅极指向衬底方 向的电场使空穴向下 移动,电子向上移动。 S G D SiO2 N+ N+ 在P型衬底表面形 成耗尽层。 P型硅衬底 B 结构示意图 翻页
UDS (3) UGS >UGS(th) UGS ID 栅极下P型半导体表 面形成N型导电沟道。 S G D SiO2 N型导电沟道 当D、S加上正向电压 后可产生漏极电流ID 。 N+ N+ 耗尽层 P型硅衬底 B 翻页
由上述讨论可知: UGS愈大,导电沟道愈厚,在UDS电压作用下,电流ID愈 大。即通过改变电压UGS的大小可以改变漏极电流ID的大小。 随着栅极电压UGS的增加,导电沟道不断增加的场效应管称为增强型场效应管。 场效应管只有一种载流子参与导电,故称为单极性晶体管。普通晶体管(三极管)中空穴和电子两种载流子参与导电称之为双极性晶体管。 翻页