维修电工 第2章(上) 常用电子元器件识别与检测ppt课件.ppt

维修电工电子教案,谭显石 联系电话：18975154218 QQ: 987356989,曙光教育培训学校,第二章（上） 常用电子元器件识别与检测,第1节 电阻器及其应用,目的要求了解电阻器的分类了解电阻器标称系列与阻值、误差的识别掌握电阻器、电位器的测量方法熟悉特殊电阻元件的特点,应知应会部分,基础知识 电阻器是电路元件中应用最广泛的一种，其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。文字符号：R主要用途： 1.稳定和调节电路中的电流和电压。 2.作为分流器、分压器和负载使用。,电阻器的分类,常用的电阻器有固定式电阻器和电位器,碳膜电阻,碳沉积在瓷棒或者瓷管上，形成一层结晶碳膜。改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度，可以得到不同的阻值。碳膜电阻成本较低，性能一般。,金属膜电阻器,用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声小， 温度系数小。,线绕电阻器,用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成，外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。,水泥电阻,采用陶瓷材料封装，内部为电阻丝绕制，电阻丝与引脚采用压接方式，在负载短路时可以在压接处迅速熔断，在电路中起限流保护作用。,熔断电阻器,熔断电阻器又叫保险丝电阻，在正常情况下和普通电阻器具有一样的功能，在电流过大时它的阻值变成很大或者断路，使设备不过载。,形色色的电阻,形形色色的电阻,形形色色的电阻,电阻标称方法,直标法：在电阻体上直接标出电阻的数值,功率,误差。符号规定如下： 欧姆用“”来表示； 千欧姆用“k”来表示； 兆欧姆用“M”来表示。单位换算：1M=103K=106误差也可用BCDFGJKM允许误差范围 0.1, 0.25, 0.5,1,2,5,10,20,电阻标称方法,0.47 10%,文字符号表示法,把文字、数字有规律的结合起来表示电阻的阻值和误差。误差也可用BCDFGJKM例: 3R6 4K7 R5 3.6 4.7 k 0.5,10 5% 5W,色标法,用不同的颜色表示不同的数值和误差。,电阻色环与数值的对应关系,速记口诀： 1棕2红橙是3, 4黄5绿6是蓝， 7紫8灰9雪白，黑色是0需记牢。,色标法,四环普通型电阻,电阻体上有四条色环，前两条表示数字，第三条表示倍乘，第四条表示误差。,五环精密型电阻,电阻体上有五条色环，前三条表示数字，第四条表示倍乘，第五条表示误差。,正确识别首环,1 .离端部近的为首环,4.2M 5%,2. 端头任一环与其它较远的一环为最后一环即误差,2.2K 5%,3. 金银在端头的为最后一环(误差),120K 5%,正确识别首环,4 .黑在端头为倒数第二环, 并且末环为无色,42 20%,5. 紫灰白一般不会是倍率,即不大可能为倒数第二环,1.8K 1%,数字表示法,用阿拉伯数字直接标出。,例,R=XY10n,20 k 200 20 2M,数字表示法,22K ,10K ,电阻器的额定功率,电阻器有电流流过时会发热，如果温度过高就会被烧毁。表示在常温、常压下电阻器长期工作所能承受最大功率的表示方法。,电阻器额定功率在电路图中的表示方法,质量判别：用万用表打到合适的档位，校0后，测量它的阻值，如与标称值一致，说明是好的，否则，就说明性能不良。电阻器常见的故障现象是“开路”或阻值增大（更换时，应功率相同，阻值相同）。,元器件基本知识 （识别、检测）,电阻器,识别练习,根据教师给出的若干色环电阻，进行识别练习。教师进行巡视指导。学生对识别结果作出记载。评价: 1 识读准确性 2 识读速度,直观识别电阻器情况记录表,固定电阻器测量记录表,第2节 电容器及其应用,电容器是一种能储存电荷的器件,电容元件是实际电容器的理想化模型。文字符号：“C”。它在电路中的用途是隔直通交，储存电能。结构：彼此绝缘又互相靠近两块导体就构成一个电容器。,电容器简称电容,1.定义：电容器所带的电荷量Q和它的两个极板间的电势差U的比值叫电容器的电容,用C表示。 2.定义式 : C = QU,电容器的工作状态,（1）充电： 把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板就分别带上了等量的异种电荷，这个过程叫做充电。 *充电的过程是电容器获得电场能的过程,（2）放电：,把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷互相中和，电容器不再带电，这个过程叫做放电 * 放电的过程是电容器的电场能转化为其他形式的能的过程,（3）单位： 法拉,在国际单位制中，电容的单位为法拉(farad)，简称法，用符号表示。 常用单位 ： 皮法 p F 微法 uF,常用电容器,常见电容器,1.固定电容器,电容固定不变。,2.电解电容器:电容较大,极性固定,不得接错,3.可调电容器:电容可以改变.,电容器的击穿电压和额定电压,2.额定电压:电容器长期工作时所能 承受的电压.,1.击穿电压是指电容器的极限电压,也叫耐压,超过此值,电介质被击穿,电容器损坏,电容器的主要参数,电容器的主要参数有：标称容量及误差、额定工作电压、绝缘电阻、漏电电流、温度系数、频率特性等。,电容器的标志方法,指标法,将电容器的主要参数（标称电容量、额定电压及允许偏差）直接标注在电容器上，一般用于电容器或体积较大的无极性电容器。,2.文字符号法,数字标注法,字母与数字混合标注法,数字标注法一般是用3位数字表示电容器的容量。其中前两位数字为有效值数字，第三位数字为倍乘数（即表示有效值后有多少个0）。,102表示10102pF=1000pF104表示10104pF=0.1F105表示10105pF=1F,此标注方法是用24位数字表示有效值，用P、n、M、G、m等字母表示有效数后面的量级。,进口电容器在标注数值时不用小数点，而是将整数部分写在字母之前，将小数部分写在字母后面,4p7表示4.7pF；8n2表示8200pF；M1表示0.1F；3m3表示3300F；G1表示100F,3.色标法,在电容器上标注色环或色点来表示电容量及允许偏差。,常用电容的结构和特点,铝电解电容,它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。,特点是容量大，但是漏电大，误差大，稳定性差，常用作交流旁路和滤波，在要求不高时也用于信号耦合。,电解电容有正、负极之分，使用时不能接反。,常用电容的结构和特点,纸介电容,特点是体积较小，容量可以做得较大。但有固有电感和损耗都比较大，用于低频比较合适。,两片金属箔做电极，夹在极薄电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，密封在金属壳或绝缘材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）壳中制成。,金属化纸介电容,结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔，体积小，容量较大，用在低频电路中。,常用电容的结构和特点,陶瓷电容,用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制成。,特点是体积小，耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适宜用于高频电路。,铁电陶瓷电容容量较大，但是损耗和温度系数较大，适宜用于低频电路。,常用电容的结构和特点,薄膜电容,结构和纸介电容相同，介质是涤纶或者聚苯乙烯。,涤纶薄膜电容，介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。,聚苯乙烯薄膜电容，介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大，可用于高频电路。,常用电容的结构和特点,钽、铌电解电容,它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。,特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。,电容器的主要参数,标称容量及误差、额定工作电压、绝缘电阻、漏电电流、温度系数、频率特性等,1.标称容量与允许偏差,标志在电容器上的电容量,实际容量与标称容量存在一定的偏差,2.额定工作电压,指电容器在规定的温度范围内，能够连续可靠工作的最高电压，有时又分为额定直流工作电压和额定交流工作电压。,常用的电容工作电压有6.3V、10V、16V、25V、32V、50V、63V、100V、160V、250V、400V、450V、500V、630V、1000V、1200V、1500V、1600V、1800V、2000V等。,3. 绝缘电阻,电容器绝缘电阻的值等于加在电容器两端的电压与通过电容器的漏电流的比值，绝缘电阻越大越好 。,4. 漏电流,5.频率特性,电容器的介质并不是绝对绝缘的，总会有些漏电，产生漏电流。当漏电流较大时，电容器会发热，发热严重时，电容器会因过热而损坏。,电容器在交流电路工作时，其电容量等参数随电场频率而变化的性质。电容器在高频电路工作时，随着频率的增高，介电常数减小，电容量减小。电损耗增加，并影响电容器的分布参数等性能。不同类型的电容器，最高工作频率不同。,电容器检测,固定电容器的检测方法,电容表,万用表,仪表,指针万用表测试方法,利用指针式万用表内部电池给电容器进行正、反向充电，通过观察万用表指针向右摆动幅度的大小，也可估测出电容器的容量，但应选择适当的量程。,检测10p以下的小电容,因10p以下的固定电容器容量太小，用万用表进行测量，只能定性的检查其是否有漏电、内部短路或击穿现象。,测量时，可选用万用表R10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。,若测出阻值(指针向右摆动)或阻值为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。,检测100p 0.01F以上的固定电容器,对于100P0.01F以上的固定电容器，可用万用表的R10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容的容量。,测试操作时，先用两表笔任意触碰电容的两引脚，然后调换表笔再触碰一次，如果电容是好的，万用表指针会向右摆动一下，随即向左迅速返回无穷大位置。,电容量越大，指针摆动幅度越大。如果反复调换表笔触碰电容两引脚，万用表指针始终不向右摆动，说明该电容的容量已低于0.01F或者已经消失。,测量中，若指针向右摆动后不能再向左回到无穷大位置，说明电容漏电或已经击穿短路。,电解电容器的极性判别,外观判别,长引脚：正极,短引脚：负极,漏电阻的测量,实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百K欧姆以上，否则，将不能正常工作。在测试中，若正向反向均无充电现象，即指针不动，则说明容量消失或内部短路，如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。,将万用表（以MF47型为例）红表笔接负极，黑表笔接正极。要刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大幅度（对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大），接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。,然后，将红黑表笔对调，万用表指针将重复上述摆动现象。但此时所测阻值为电解电容的反向漏电阻，此值略小于正向漏电阻。即反向漏电流比正向漏电流要大。,用万用表检测电容器的质量和好坏。,1、容量大的固定电容器可用万用表的欧姆档（R100或R1k档）测量电容器两端，表针应向右摆动，然后回到“”附近。,2、如果表针最后指示值不为“”，表明电容器有漏电现象。,3、如果测量时表针指示为“0”，不向回摆，表明该电容短路。,4、如果测量时表针根本不动，表明电容器失去容量。,5、电解电容极性的判别：先测量电解电容的漏电阻值，在对调红黑表笔测量第二个漏电阻值，最后比较两次测量结果，漏电阻值较大的一次，黑表笔一端为电解电容正极。,元器件基本知识,学生练习与反馈,归纳：好的电容器：表针向右摆动后，又逐渐往左回复到左端标记。漏电的电容器：表针向右摆动后，往左回复不到左端标记。短路的电容器：表针向右摆动后，不再往左回复。开路或无容量的电容器：表针不向右摆动。,归纳与总结,问题1：如果电容器有正负极，那么正负极接反，会出现何种现象？问题2：电容器的容量可以用万用表测试吗？电容器的好坏判断可以用万用表测试吗？,第3节 认识电感器及变压器,电感器又称电感线圈或线圈，文字符号：“L”，它是由导线一圈靠一圈的绕在导磁体上，导线彼此绝缘，而导磁体可以是空心的，也可以包含铁心或磁心。电感器是利用电磁感应制成的，它是一种贮能元件，能将电能转换成磁能并储存起来，具有阻碍交流电通过的特性，其作用有滤波、作为谐振电路的振荡元件等。概括起来就是：阻交通直，储存磁能。,电感器按电感量能否调节可以分为固定电感器和可变电感器，按导磁体材料可分为空心电感器、铁心电感器、铁氧体电感器（是一种磁芯电感器）。电感器的文字符号为L，其图形符号如图1-37所示。,a.空心电感器 b.铁心电感器 c.磁心电感器 d.带磁心可变电感器电感器的图形符号,电感量的基本单位是亨利（H），还有mH、H等，其关系如下： 1H=103mH=106H,看一看 电感器的外形,1. 空心电感器,空心电感器没有磁芯或铁芯，只是将导线一圈靠一圈的绕在一起，通常线圈绕的匝数较少，电感量小。通过调整空心线圈之间的间隙，可以改变电感量的大小，实现微调。为了防止线圈之间的间隙变化，实用电路中调试结束后可用石蜡对其密封固定。,看一看 电感器的外形,2.铁芯电感器,铁芯电感器是在铁芯骨架上绕制线圈而形成，通常其骨架采用硅钢片叠加在一起而组成，如电感镇流器、阻流圈等。,a. 电感镇流器 b.阻流圈,看一看 电感器的外形,3.磁芯电感器,（2）磁环线圈,（1）磁棒线圈,看一看 电感器的外形,3.磁芯电感器,（3）色环电感器,（4）带磁芯心微调电感器,（5）偏转线圈,看一看 电感器的外形,各种电感器,学一学 电感器的参数、型号、命名方法,1电感器的主要参数,（1）电感量及偏差,电感量是表示电感线圈电感数值大小的量。通常电感线圈表面所标注的电感量为标称电感量，线圈的实际电感量与名义电感量之间的误差为电感线圈的偏差。,（2）品质因数,线圈中储存的能量与消耗的能量的比值称为品质因数，又称Q值。,学一学 电感器的参数、型号、命名方法,1电感器的主要参数,（3）分布电容,线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。,（4）额定电流,额定电流是指电感器正常工作时，允许通过的最大电流。,1H=1000mH=1000000uH,（5）单位换算：H（亨) mH（毫亨) H（微亨）,学一学 电感器的参数、型号、命名方法,固定线圈的型号及命名方法各生产厂家不尽相同，国内较常见的命名有两种，一种由三部分构成，另一种由四部分构成。,2电感器的型号及命名,三部分构成的主要机构为：第一部分用字母表示主称（电感器用L表示）；第二部分用数字表示电感量；第三部分用字母表示允许偏差（其中“J”表示5%、“K”表示10%、“M”表示20%）。,四部分构成的主要结构为：第一部分用字母表示主称（电感器用L表示）；第二部分用字母表示特征（其中“G”表示高频）；第三部分用字母表示形式（其中“X”表示小型）；第四部分用数字表示序号。例如，LGX型即为小型高频电感线圈。,练一练 电感器的识读与检测,1电感器的标注方法及识读,（1）直标法,直标法是将标称电感量及允许误差等参数直接标注在电感器上的一种方法。,（2）文字符号法,文字符号法是利用文字和数字的有机结合将标称电感量、允许误差等参数标注在电感器上的一种方法，通常用在一些小功率的电感器。其单位一般为nH或H，分别用n或R表示小数点的位置。,如：4R7表示电感量为4.7H。,练一练 电感器的识读与检测,（3）色标法,1电感器的标注方法及识读,色标法是用不同颜色的色环或色点在电感器表面标出电感量和误差等参数的方法。单位为H，,（4）数码法,数码法是用3位数字表示电感器电感量的方法，数字从左向右，前面的两位数为有效值，第三位数为乘数，单位为H,练一练 电感器的识读与检测,2.电感器的检测,电感器的检测主要是检测电感线圈的通断情况，可利用万用表的电阻档测量电感线圈两引脚之间的阻值。模拟式万用表置于“R1”挡，它的阻值一般比较小，电感量较大的电感器应有一定的阻值。如果表针不动，说明该电感器内部断路；如果表针指示不稳定，说明内部接触不良。,学一学 变压器的基本知识,变压器是变换交流电压、交流电流和阻抗的器件，一般由铁心和绕组两部分组成，线圈有两个或更多。变压器可用T、Tr等表示。,（a）一般变压器 （b）多绕组变压器 （c）带抽头变压器 （d）调压器变压器的图形符号,学一学 变压器的基本知识,1.常用变压器的认识,（1）电源变压器,（2）音频变压器,学一学 变压器的基本知识,（a）中周（中频变压器） （b）磁芯可调变压器的图形符号中频变压器的外形及磁芯可变变压器的图形符号,学一学 变压器的基本知识,（4）磁性天线（高频变压器）,（5）脉冲变压器,学一学 变压器的基本知识,2.变压器的主要参数,（1）变压比,变压比是指变压器原边电压与副边电压的比值。它有两种表示方式，一种只说明比值，如1：2；另一种则同时说明额定电压，如220V/36V表示原边额定电压为220V，副边电压为36V。,（2）额定功率,额定功率是指变压器在规定的频率和电压下，能长期工作而不超过规定温升的输出功率。额定功率的容量单位用VA表示。,学一学 变压器的基本知识,2.变压器的主要参数,（3）绝缘电阻,变压器的各绕组间、各绕组与铁心之间并不是理想的绝缘，当外加电压时总有漏电流存在，绝缘电阻是施加的电压与漏电流的比值。如果变压器的绝缘电阻过低，可能会使电路工作不稳定，甚至使得设备的外壳带电，造成对设备和人身的危险。,学一学 变压器的基本知识,3.变压器的简单检测,变压器可以使用万用表电阻挡进行检测： 一是检测绕组线圈的通断， 二是检测绕组线圈之间的绝缘电阻， 三是检测绕组线圈与铁心之间的绝缘电阻。,第4节 晶体管的识别、检测,4.1 半导体二极管,重点：PN结单向导电性、二极管伏安特性、主要参数,一.半导体二极管的结构和符号,二极管由半导体材料制成,半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。如硅(Si)或锗(Ge),半导体具有热敏特性和光敏特性-受热或受光照后，导电性能会变强,纯净的半导体又称本征半导体,半导体的掺杂特性-本征半导体中掺入微量的杂质后，导电性能会显著提高,P型半导体-本征半导体中掺入微量的三价元素，得到以空穴载流子为主的空穴型半导体，空穴载流子是带正电荷,N型半导体-本征半导体中掺入微量的五价元素，得到以电子载流子为主的电子型半导体，电子载流子是带负电荷,PN结-通过一定的生产工艺，把P型半导体和N型半导体结合在一起，在它们的交界处形成一个具有特殊性能的薄层,PN结具有单向导电性,半导体二极管- 一个PN结引两电极、封装管壳就制成一个二极管,所以，二极管也具有单向导电性,二.PN结的单向导电性（演示实验）,二极管的正极接电源正端，负极接电源负端，PN结导通。这种接法称为二极管外加正偏电压正偏时，二极管呈小电阻，电路中有较大电流通过,二极管的正极接电源负端，负极接电源正端， PN结截止。这种接法称二极管外加反偏电压反偏时，二极管呈大电阻，电路中几乎没有电流通过,这就是二极管的单向导电性,三.半导体二极管的伏安特性曲线,二极管的伏安特性曲线-描述二极管两端的电压和流过的电流之间的关系曲线,正向特性：,死区（0A段）：硅管死区电压小于0.5V,锗管死区电压小于0.1V）,导通（B点后）：硅管导通电压约为0.7V，锗管约为0.3V）。,超过死区电压后，二极管中电流开始增大,二极管在电路中相当于开关接通状态,反向特性：,反向微电流区（0C段）：二极管两端加反向电压小于某一数值时，二极管并不是理想的截止，它会有很小的反向电流，且反向电流在一定范围内基本不随反向电压变化而变化，称为反向饱和电流（一般硅管约为几到几十A，锗管约为几十到几百A）。此时二极管在电路中相当于一个开关的断开状态。,反向击穿：当反向电压增大至某一数值后，反向电流开始急剧增大（D点），二极管将被击穿，有可能把二极管烧坏。,四.半导体二极管的主要参数,1.最大整流电流IF ：指二极管在室温下长期运行允许通过的最大正向平均电流。,超过这一数值二极管将因过热而烧坏。工作电流较大的大功率管子还必须按规定安装散热装置,2.最高反向工作电压VRM ：指允许加在二极管上的反向电压的最大值。,选用时应保证反向电压在任何情况下都不要超过这一数值，以避免二极管被反向击穿,此外，还有正向压降、反向电流、工作频率等参数,五.特殊二极管的作用,利用PN结的单向导电性特点工作：整流二极管、检波二极管、开关二极管等。根据PN结的其它特点制造出具有特殊用途的二极管，如稳压二极管、变容二极管、光电二极管、发光二极管等。,1.稳压二极管,稳压原理：利用二极管反向击穿时通过管子的电流在很大范围内变化，而管子两端的电压却几乎不变的特点实现的,2.发光二极管(LED),发光二极管的PN结是工作在正向偏置状态,用特殊的半导体材料，如砷化镓等制成的,正向特性比较特殊，相当部分LED工作电流为10mA-30mA左右时，正向电压降约为1.5V-3V,实际应用中需要在外电路串联一个限流电阻，对反向电流加以限制，使稳压管能安全工作。,稳压管实质上是工作在反向击穿状态下的二极管，未反向击穿时，和一般的整流二极管没有太大区别,白光LED正逐步取代现有灯泡照明,有“绿色照明光源”之称,3.光电二极管光电二极管的PN结工作在反偏状态,其反向电流随光照增强而增加,4.变容二极管PN结工作在反偏状态,其结电容随反偏电压增加而减小,二极管,元器件基本知识（识别、检测）,利用二极管的单向导电性测试,二极管,元器件基本知识（识别、检测）,二极管的伏安特性曲线,锗：0.3V,锗： 0.1 V,4.2 半导体三极管,重点：三极管放大作用、特性曲线 及开关特性,三极管具有电流放大作用,！,一.半导体三极管的结构和符号,1.基本结构：一块半导体基片上，形成两个PN结、三个导电区，分别引出三个电极。中间的导电区称基区，引出的电极为基极B。两边分别是发射区和集电区，分别引出的电极为发射极E和集电极C。两个PN结分别称发射结和集电结,2.三极管内部结构特点：,基区做得很薄，仅为110m,发射区掺杂浓度（多数载流子浓度）比基区和集电区的掺杂浓度高的多,集电结的面积比发射结的面积大,如果两边是N区中间为P区，称为NPN型三极管；如果两边是P区中间是N区，称为PNP型三极管。,作放大器件使用时发射极和集电极是不能互换的,二.三极管的电流放大作用,1.实现电流放大作用条件,发射结加正向电压，集电结加反向电压,三个电极的电位关系应如右图,记住：发射极箭头方向即PN结正偏方向，也指示电流的流向,2.演示实验：（测量IB、IC、IE,并研究它们之间的相互关系）,结论：,IE=IC+IB,1）三个电流符合基尔霍夫电流定律,2）对一个确定的三极管，IC与IB的比值基本不变,3）基极电流的微小变化（IB）能引起集电极电流的较大变化（IC）,4）基极开路时（即IB=0），IC不为零。这时的IC值称为穿透电流，记作ICEO,ICEO很小，ICEO不受IB的控制，受温度影响,因为IB=0时，IC=ICEO ；基极电流由0增至IB时，集电极电流也相应地由ICEO增至IC,可得出IC=IB+ICEO,三极管电流放大作用的实质：大电流IC受小电流IB控制，以小控大，使IC随IB的变化而变化,三.半导体三极管特性曲线（共发射极接法时的）,输入特性-指输入电压与输入电流间数量关系。即当VCE一定时，IB与VBE之间的关系,与二极管正向特性相似，也有一段死区电压（硅管约0.5V，锗管约0.2V）。,当三极管正常工作时，发射结压降变化不大，该压降称为导通电压（硅管约0.60.7V，锗管约0.20.3V）。,当VCE增大时输入特性曲线会向右平移，但VCE大于2V后，该曲线基本不再向右平移而趋于重合。,2.输出特性-指当IB一定时,IC与UCE之间的关系,每一个IB 值，有一条特性曲线与之对应,三极管的输出特性是一组曲线,放大区：发射结正偏和集电结反偏IC=IB,饱和区:发射结正偏、集电结也是正偏。IC不随IB变化，称为集电极饱和电流记作ICS ，ICS主要由外电路决定。三极管相当于开关的接通,截止区：发射结反偏，集电结反偏，IB=0、IC=ICEO0；三极管相当于开关的断开,三极管的三种工作状态（三个工作区域）,通常使用三极管两种方式：1.是三极管工作在放大状态，利用IB对IC的控制作用，这是三极管在模拟电子技术中的应用；2. 三极管工作在开关状态，利用三极管在饱和与截止两个状态之间转换，使三极管相当于一个受控开关，这是三极管在数字电子技术中的应用。,课堂练习：判断图示的各三极管工作在什么状态？并说明各三极管的管型。,放大NPN型,放大PNP型,饱和NPN型,截止NPN型,练习：下图三极管工作在放大状态，用电压表测出它们各电极的电位如图所示，试分别说出管脚名称、管型、组成的半导体材料。,基极：3脚发射极：1脚集电极：2脚NPN型 锗管,基极：2脚发射极：1脚集电极：3脚NPN型 硅管,基极：2脚发射极：3脚集电极：1脚PNP型 锗管,四. 三极管的主要参数,2.交流电流放大系数-三极管工作点附近集电极电流变化量与相应的基极电流变化量之比,2. 集电极-发射极穿透电流ICEO,ICEO不受IB控制，且ICEO对温度变化较敏感，所以希望ICEO越小越好，以免影响放大电路的稳定性。由于硅管的ICEO远小于锗管，因此人们在多数情况下选用硅管。,3. 极限参数-三极管正常工作时，所允许的最大电流、电压和功率等,(1)集电极最大的允许电流ICM；工作时IC若超过ICM，三极管的值将明显下降。值低于额定值的三分之二时，三极管的特性将变差。,(2)集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO；工作时，VCE应小于此值，以免击穿。若温度升高V(BR)CEO降低，应留有一定余量。,(3)集电极最大耗散功率PCM 使用中特别注意ICM和VCE决不能同时达到或超过规定的ICM和V(BR)CEO，否则它们的乘积将超过PCM很多，使三极管过热而损坏,三极管：IC不能超过ICM，电压UCE不能超过U(BR)CEO，IC和UCE的乘积不能超过PCM，三极管的安全工作区如图所示。,4.3 半导体元器件产品手册查阅,一. 半导体元器件型号命名方法,一般半导体器件的型号的命名由五部分组成,二.常用半导体二极管、三极管主要参数查阅,几种常见三极管的主要参数,1.三极管的参数,、判别基极及类型（NPN？PNP？） （1K挡）,将某一表笔（称之为第一支笔）碰某一电极，再用另一表笔去碰其它两电极，若测出的阻值都很小或很大，对调表笔后又都变为很大或很小，则第一支笔所碰电极为基极。且可确定管型。,确定基极后，在b、c间加人体电阻，看哪一次指针偏转大？ 大者黑笔为NPN管c极，红笔为e极； 或大者红笔为NPN管c极，黑笔为e极。,、集电极c和发射极e的判别,2.三极管的极性判别,第5节 单结晶体管及其触发电路,5.1 单结晶体管结构及工作原理1.结构,PN结,N型硅片,(a) 示意图,单结晶体管结构示意图及其表示符号,2. 工作原理, UE UBB+UD = UP 时,PN结反偏，IE很小；,PN结正向导通, IE迅速增加。, 分压比(0.5 0.9),测量单结晶体管的实验电路,由图可求得,3 .单结晶体管的伏安特性,Ip,IV,负阻区：UEUP后，大量空穴注入基区，致使IE增加、UE反而下降，出现负阻。,1. UE UP时单结管截止；,UE UP时单结管导通，UE UV时恢复截止。,单结晶体管的特点,2.单结晶体管的峰点电压UP与 外加固定电压UBB及分压比 有关，外加电压UBB或分压比不同，则峰点电 压UP不同。,3. 不同单结晶体管的谷点电压UV和谷点电流IV都 不一样。谷点电压大约在2 5V之间。常选用 稍大一些， UV稍小的单结晶体管，以增大输 出脉冲幅度和移相范围。,5.2 单结晶体管触发电路,1. 振荡电路,单结晶体管弛张振荡电路,单结晶体管弛张振荡电路利用单结管的负阻特性及RC电路的充放电特性组成频率可调的振荡电路。,2. 振荡过程分析,设通电前uC=0。,接通电源U, 电容C经电阻R充电。电容电压uC逐渐升高。,当uC UP时,单结管导通,电容C放电,R1上得到一脉冲电压。,电容放电至 uC Uv时，单结管重新关断，使ug0。,(a),(b),注意：R值不能选的太小，否则单结管不能关断，电路亦不能振荡。,(c) 电压波形,第6节 晶闸管及其应用,6.1 晶闸管,6.2 可控整流电路,6.3 单结晶体管触发电路,6.4 应用举例,本章要求,1.了解晶闸管的基本结构、工作原理、特 性和主要参数。2. 理解可控整流电路的工作原理、掌握电 压平均值与控制角的关系。3. 了解单结晶体管及其触发电路的工作原 理。,第6章 晶闸管及其应用,晶闸管（Silicon Controlled Rectifier） 晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功率半导体器件。它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。 晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性，但它的导通时间是可控的，主要用于整流、逆变、调压及开关等方面。,体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维修简单、操作方便、寿命长、 容量大（正向平均电流达千安、正向耐压达数千伏）。,6.1 晶闸管,6.1.1 基本结构,G,晶闸管是具有三个PN结的四层结构, 其外形、结构及符号如图。,(c) 结构,(a) 外形,晶闸管的外形、结构及符号,晶闸管相当于PNP和NPN型两个晶体管的组合,+,K,A,T2,T1,_,P2,N1,N2,IG,IA,P1,N1,P2,G,6.1.2 工作原理,A,在极短时间内使两个三极管均饱和导通，此过程称触发导通。,形成正反馈过程,K,G,EA 0、EG 0,EG,晶闸管导通后，去掉EG ， 依靠正反馈，仍可维持导通状态。,6.2.2 工作原理,G,EA 0、EG 0,K,晶闸管导通的条件：,1. 晶闸管阳极电路(阳极与阴极之间)施加正向电压。 2. 晶闸管控制电路(控制极与阴极之间)加正向电压或正向脉冲(正向触发电压)。,晶闸管导通后，控制极便失去作用。 依靠正反馈，晶闸管仍可维持导通状态。,晶闸管关断的条件：,1. 必须使可控硅阳极电流减小,直到正反馈效应不能维持。IFIH(IF:导通电流，IH：维持电流) 2. 将阳极电源断开或者在晶闸管的阳极和阴极间加反相电压。（阳阴间电压为零或者反向）,6.1.4 主要参数,UFRM:,正阻断峰值电压（晶闸管耐压值）晶闸管控制极开路且正向阻断情况下,允许重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。一般取UFRM = 80% UB0 。普通晶闸管 UFRM 为100V 3000V,如果正弦半波电流的最大值为Im, 则,普通晶闸管IF为1A 1000A。,IH: 维持电流 在规定的环境和控制极断路时，晶闸管维持导 通状态所必须的最小电流。 一般IH为几十 一百多毫安。,UG、IG：控制极触发电压和电流 室温下，阳极电压为直流6V时，使晶闸管完 全导通所必须的最小控制极直流电压、电流 。 一般UG为1到5V，IG为几十到几百毫安。,晶闸管型号及其含义,导通时平均电压组别共九级, 用字母AI表示0.41.2V,额定电压,用百位或千位数表示取UFRM或URRM较小者,额定正向平均电流(IF),如KP5-7表示额定正向平均电流为5A,额定电压为700V。,