第二章电工电子基础OK解读

发布 2022-07-15 03:51:28 阅读 1328

第一部分学习要点。

一、晶体管元件及基本电路。

1、以自由电子导电为主的半导体,称为n型半导体。以空穴导电为主的半导体,称为p型半导体。自由电子和空穴同时参与导电是半导体导电的基本特征。

2、pn结具有单向导电性,可通过在pn结两端加正向或反向电压实验证实。

3、晶体二极管(简称二极管)是由一个pn结加上相应的电极引线和管壳做成。常用的二极管箭头所指方向是其正向导通方向,用符号v表示。

4、点接触二极管pn结接触面积小,不能通过很大的正向电流和承受较高的反向工作电压,但工作效率高,常用来作为检波器件;而面接触二极管的pn结接触面积大,能允许通过较大的电流,可用作整流器件。

5、二极管按用途分可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管和开关二极管等。

6、二极管的伏安特性是指通过二极管的电流i与加在二极管两端的电压u之间的关系。

7、当给二极管加正向电压时,有电流通过二极管。当外加电压很小时,电流很小,近似为0,称为不导通或死区。只有当外加电压增大到大于一定数值后(此电压值对硅管约为0.

5 v,锗管约为0.2 v),电流随电压增大而迅速增大,此时二极管导通。只要电流值不超过规定范围,二极管的正向电压几乎维持不变,该电压值称为二极管正向电压。

8、当二极管两端加反向电压时,由于二极管的反向电阻很大,只有极小的电流(小功率硅管小于0.1μa,锗管为几十微安)。当反向电压不超过某一限度时,反向电流几乎与反向电压无关,这个电流值称为反向饱和电流。

当反向电压超过一定数值时反向电流突然增大,此后二极管的伏安特性曲线非常陡,二极管失去单向导电性,这种现象称为反向击穿,此时的电压值称为反向击穿电压。晶体二极管加一定的正向电压时导通,加反向电压时截止,这一导电特性,称为二极管的单向导电性。

9、二极管长期工作时,允许通过的最大正向平均电流叫最大整流电流。当电流超过该值时,将使二极管因过热而损坏。

10、二极管长期工作时,允许加到二极管两端的最高反向电压为最高反向工作电压。一般取反向击穿电压的1/3~1/2数值作为最高反向工作电压,以确保二极管的安全使用。

11、汽车用二极管分为正向二极管和反向二极管两种。正向二极管的引出端为正极,外壳为负极;反向二极管的引出端为负极,外壳为正极。通常在正向二极管上涂有红点,反向二极管上涂有黑点。

12、使用二极管时需要辨别其正、负极性和粗略判断二极管的好坏。利用万用表测量时,先把万用表拨到欧姆档,一般采用r×l00或r×l k这两档。正、反向电阻相差越大,表明二极管的单向导电性越好。

若测得二极管的正、反向电阻值相近,表示管子已坏;若正、反向电阻值都很小或为零,则表示管子已被击穿,两极已短路;若正、反向电阻都很大,则说明管子内部已断路。在测量二极管的正、反向阻值时,当测得的阻值较小时,红表棒与之相接的那个电极就是二极管的负极,与黑表棒相接的那个电极为二极管的正极。反之,当测得阻值较大时,与红表棒相接的那个电极为管子的正极,与黑表棒相接的那个电极就是负极。

13、整流电路是利用二极管的单向导电性把交流电变为直流电的电路。

14、在单相半波整流电路中,由于电源电压只在半周内输出,故电源利用率低,负载电压脉动大,输出电压低。

15、全波整流相当于两个半波整流的输出,所以它的直流分量比半波整流增加一倍。在全波整流电路中,虽然负载电流增加一倍,但由于两个二极管是轮流工作的,所以流过每个二极管的平均电流只有负载电流的一半。

16、桥式整流电路由变压器和四个二极管组成,桥式整流电路的整流效果与全波整流电路相同,但变压器二次绕组没有中心抽头,因此结构比较简单。

17、桥式整流与全波整流相似,不同之处是每个二极管所承受的最大反向电压比全波整流小1/2。

18、三相桥式整流电路由三相绕组、六个二极管和负载组成,其中三相绕组可以是交流发电机的三相定子绕组,也可以是三相变压器的二次绕组。六个二极管分为两组:v1、v3、v5三个二极管的负极连接在一起,称为共负极组;v2、v4、v6三个二极管的正极连接在一起,称为共正极组。

在任何一个六分之一的周期内,共正极组和共负极组中各有一个二极管导通。在共负极组中,哪个二极管正极电位最高,哪个二极管就导通,其余两个截止;在共正极组中,哪个二极管的负极电位最低,哪个二极管就导通,其余两个截止。

19、三相交流电压经过三相桥式整流电路的整流,在负载上得到的是一个单向脉动的直流电压。

20、三相桥式整流电路的输出电压高,脉动小。目前国内外汽车交流发电机,都采用三相桥式整流电路将交流电变为直流电。

21、整流电路虽然能把交流电转变为直流电,但经整流后输出的直流电压脉动较大。为了获得较平滑的直流输出电压,一般都在整流器和负载电阻rl之间接入一个滤波器。最简单而最常用的滤波电路是在负载rl两端并联一个滤波电容。

接上电容滤波后,对二极管的耐压要求更高了。

22、晶体三极管(简称三极管或半导体管)是电子电路中的重要元件,具有放大作用。

23、三极管是由两个pn结构成的一种半导体器件。根据pn结的组合方式不同,三极管可分为pnp型和npn型两种类型。三极管有两个结和3个区。

中间为基区,两边分别为发射区和集电区。从这3个区引出相应的电极,称为基极、发射极和集电极,简称b极、e极和c极。在3个区的交界处形成了两个pn结,发射区与基区分界处的pn结叫做发射结,集电区与基区分界处的pn结叫集电结。

图形符号中的箭头表示pn结在正向电压下三极管的电流方向,pnp型三极管发射极箭头向里,npn型三极管的发射极箭头向外。

24、按制造三极管的基片材料不同,又可分为硅三极管和锗三极管两大类,硅管和锗管又都有npn和pnp两种管型。

25、三极管可以处于放大、截止及饱和三种工作状态。

26、三极管各电极的电流分配关系是:发射极电流ie等于基极电流ib和集电极电流ic之和。

27、三极管内部结构决定了发射极电流中只有一小部分分配给基极,而大部分分配给了集电极,所以,当基极电流ib有一微小变化时,集电极电流ic就相应有较大的变化,这就是三极管的电流放大作用,因此可通过ib来控制ic。

28、值得注意的是,三极管电流放大的实质是以微小电流控制较大电流,并不是真正把微小电流放大了。所以三极管是一种以小控大、以弱控强的器件。

29、当三极管发射结处于反向偏置或零偏使基极电流ib=0时,基极相当于开路,ic约等于零,这时三极管失去放大作用,三极管c、e极之间相当于开关的“断开”。通常把这种ib=0、ic=0的工作状态称三极管的截止状态。

30、当三极管基极电位升高使发射结和集电结都处于正偏时,三极管集电极电流ic受集电极回路最大供电能力的限制,不再与基极电流成比例增长,三极管的c、e极之间相当于开关的“闭合”状态。这种三极管工作状态叫饱和状态。

31、二极管的好坏判断。用万用表测量小功率二极管时,需把万用表的旋钮拨到电阻r×100档或r×l k档(不要使用r×1或r×10k档,因为r×1档电流较大,r×10k档电压较高都易损坏二极管),然后用两根表棒测量二极管的正反向电阻值。一般二极管的正向电阻约为几十欧到几百欧,反向电阻约为几百欧到几百千欧,二极管的正反向电阻相差越大,就表明二极管的单向导电特性越好。

若测得二极管的正反向电阻值相近,表示二极管已坏;若正反向电阻值都很小或为零,则表示二极管已被击穿,两电极已短路;若正反向电阻都很大,则说明二极管内部已断路。

32、二极管的极性判别。在测量二极管的正、反向阻值时,当测得的阻值较小时,红表棒(内接表内电池的负极)与之相接的那个电极就是二极管的负极,与黑棒表(内接表内电池的正极)相接的那个电极为二极管的正极。反之,当测得阻值较大时,与红表棒相接的那个电极为二极管的正极,与黑表笔相接的那个电极就是负极。

33、由于三极管有发射结和集电结两个pn结,因此可根据pn结正向电阻小、反向大的特点,利用万用表的欧姆档来判别三极管是npn型还是pnp型。

34、如果先将万用表欧姆档的旋钮拨至r×100或r×1k处(一般不允许使用r×l或r×10 k档),然后将黑表棒(内接表内电池的正极)接触假定的基极,用红表棒(内接表内电池负极)依次去接触另外两个管脚。若两次测得的电阻都较小(小功率三极管约为几百欧);当对调黑红表棒重复上述测量时,两次测得的电阻都较大(小功率三极管应大于几十到几百千欧),则原假定的基极成立,且该三极管为npn型,反之为pnp型。

35、将万用表欧姆档的旋钮置于r×1k位置,使黑表棒与集电极c接触,红表棒与发射极e接触(对于pnp管应将表棒对调)。对于质量较好的三极管,此时测得的阻值应较大。若阻值太小,就表明三极管的热稳定性能差,已基本不能使用;若阻值接近或等于零,则说明三极管内部已被击穿不能使用;若阻值慢慢减小(即表针漂移不定),则说明三极管的热稳定性能极差,也不能使用。

36、晶体三极管有3种工作状态:放大、截止和饱和。

1)放大状态发射结正向偏置,集电结反向偏置。ib、ic和ie的关系为 ib = ic + ie,当ib有微小变化时,会引起ic做较大的变化。ic的变化基本上与uce无关,ic只受ib的控制。

2)截止状态发射结和集电结均处于反向偏置。此时,由于三极管内基本上没有电流通过,所以三极管呈现高阻状态。

3)饱和状态发射结和集电结均正向偏置。集电极和发射极之间的电压值很小(硅管约为0.3 v,锗管约为0.

7 v),集电极电流ic较大,三极管呈现低阻状态,集电极和发射极之间几乎短路。

37、晶体三极管的主要参数。三极管的参数是用来表示三极管的各种性能指标和应用范围的,是评价三极管质量优劣和选用三极管的依据。

38、npn型和pnp型三极管都包含有两个pn结,因此可以根据pn结的正向电阻小、反向电阻大的特点,用万用表欧姆档(r×l00或r×l k)来判别。

39、三极管各电极的电流分配是:发射极电流等于基极电流与集电极电流之和,即。三极管实际上是一个电流分配器,它将发射极电流中的一小部分分配给基极,而大部分分配给集电极。

这种电流分配关系由管子的内部结构决定。

40、三极管的电流放大作用是三极管最基本和最重要的特性。但三极管电流放大的实质是以微小的电流控制较大的电流,并不是真正把微小的电流放大了。所以三极管是一种以小控大、以弱控强的器件。

41、能把微弱的电信号放大,转换成较强的电信号的电路称为放大电路,简称放大器。放大器的种类很多,性能各异,按频率高低可分为低频放大器、中频放大器、高频放大器和直流放大器;按用途可分为电压放大器、电流放大器和功率放大器。

电工基础第二章

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