電子技術(shù)實訓(xùn)任務(wù)1.1半導(dǎo)體二極管的識別和檢測.ppt實訓(xùn)任務(wù)1.2二極管伏安特性的測試.ppt實訓(xùn)任務(wù)1.3二極管應(yīng)用電路的制作及信號觀測.ppt實訓(xùn)任務(wù)1.4特殊二極管特性的測試.pptx實訓(xùn)任務(wù)1.5串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的分析與檢測.pptx實訓(xùn)任務(wù)1.6直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作.pptx實訓(xùn)任務(wù)2.1三極管管腳的判斷及電流放大特性檢測.pptx實訓(xùn)任務(wù)2.2靜態(tài)工作點及動態(tài)性能的測試.pptx實訓(xùn)任務(wù)2.3共集電極放大電路動態(tài)性能指標(biāo)的測試.pptx實訓(xùn)任務(wù)2.4負(fù)反饋放大電路的測試.pptx實訓(xùn)任務(wù)2.5低頻功率放大電路的測試.pptx實訓(xùn)任務(wù)2.6擴(kuò)音器的制作與調(diào)試.pptx實訓(xùn)任務(wù)3.1集成運算放大器的認(rèn)識.pptx實訓(xùn)任務(wù)3.2比例運算電路制作與測試.pptx實訓(xùn)任務(wù)3.3三角波、方波發(fā)生器設(shè)計與制作.pptx實訓(xùn)任務(wù)3.4函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計與制作.pptx實訓(xùn)任務(wù)4.1數(shù)字信號的認(rèn)識和邏輯函數(shù).pptx實訓(xùn)任務(wù)4.2常用集成門電路功能和邏輯參數(shù)測試.pptx實訓(xùn)任務(wù)4.3組合邏輯電路的測試和分析.pptx實訓(xùn)任務(wù)4.4裁判判定電路的設(shè)計.pptx實訓(xùn)任務(wù)4.5加法器電路的設(shè)計.pptx實訓(xùn)任務(wù)5.1醫(yī)院病房呼叫控制電路設(shè)計.pptx實訓(xùn)任務(wù)5.2交通信號燈監(jiān)控電路設(shè)計.pptx實訓(xùn)任務(wù)5.3數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)用電路的設(shè)計.pptx實訓(xùn)任務(wù)5.4搶答器電路的設(shè)計.pptx6.1集成觸發(fā)器功能測試.pptx6.2用觸發(fā)器構(gòu)成的計數(shù)器.pptx6.3任意進(jìn)制計數(shù)器設(shè)計.pptx6.4循環(huán)燈電路的設(shè)計.pptx6.5波形產(chǎn)生變換電路的設(shè)計.pptx6.6數(shù)字鐘的設(shè)計與制作.pptx知識目標(biāo)：熟悉二極管器件的外形和電路符號。熟悉二極管的主要特性和參數(shù)。理解二極管整流電路的組成及其工作原理。理解濾波電路的組成及工作原理。能分析二極管常用應(yīng)用電路的工作原理。掌握并聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路的形式、穩(wěn)壓原理及電路特點。了解晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電源的電路形式及穩(wěn)壓原理。熟悉常見的集成穩(wěn)壓器引腳排列及應(yīng)用電路。了解直流穩(wěn)壓電源的功能和分類。項目1直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作技能目標(biāo)：會使用萬用表檢測二極管的質(zhì)量和判斷電極。會查閱半導(dǎo)體器件手冊，能按要求選用二極管。初步具有查閱集成穩(wěn)壓器手冊和選用器件的能力。了解測量穩(wěn)壓器基本性能的方法。能按電路圖安裝和制作穩(wěn)壓電源，知道如何調(diào)整輸出電壓。初步具有檢查、排除穩(wěn)壓電源故障的能力。掌握Multisim仿真軟件的使用。項目1直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作工作任務(wù)：半導(dǎo)體二極管的識別和檢測。二極管伏安特性的測試。二極管應(yīng)用電路的制作。特殊二極管特性的測試。集成穩(wěn)壓器的分析與檢測。直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作。項目1直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作1.1半導(dǎo)體二極管的識別和檢測1.1.1二極管的認(rèn)識實訓(xùn)1-1：二極管的檢測1.1.2半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識實訓(xùn)任務(wù)1.1半導(dǎo)體二極管的識別和檢測1.1.1二極管的認(rèn)識整流二極管穩(wěn)壓二極管檢波二極管發(fā)光二極管光電二極管橋式整流器結(jié)構(gòu)二極管＝PN結(jié)＋管殼＋引線

1.1.1二極管的認(rèn)識PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴Ｓ蒔端引出的電極是正極，由N端引出的電極是負(fù)極，箭頭的方向表示正向電流的方向，VD是二極管的文字符號。符號1.二極管的結(jié)構(gòu)及符號按半導(dǎo)體材料來分類，常用的有硅二極管、鍺二極管和砷化鎵二極管等。按工藝結(jié)構(gòu)來分類，有點接觸型、面接觸型和平面型二極管三種。1.1.1二極管的認(rèn)識點接觸型二極管PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。外殼觸絲N型鍺片正極引線負(fù)極引線2.二極管的種類面接觸型二極管平面型二極管PN結(jié)面積大，結(jié)電容大，用于低頻大電流整流電路。PN結(jié)面積大小可控。結(jié)面積大，用于大功率整流；結(jié)面積小，用于高頻電路。N型鍺負(fù)極引線底座金銻合金PN結(jié)鋁合金小球正極引線1.1.1二極管的認(rèn)識2.二極管的種類

按封裝形式來分類，常見的二極管有金屬、塑料和玻璃三種。按照應(yīng)用的不同，二極管分為整流、檢波、開關(guān)、穩(wěn)壓、發(fā)光、光電、快恢復(fù)和變?nèi)荻O管等。根據(jù)使用的不同，二極管的外形各異。1.1.1二極管的認(rèn)識2.二極管的種類1）二極管極性的判定（1）根據(jù)二極管外部標(biāo)志識別二極管管腳極性。1.1.1二極管的認(rèn)識3.二極管的檢測1）二極管極性的判定（2）用萬用表檢測1.1.1二極管的認(rèn)識3.二極管的檢測數(shù)字萬用表一般用“二極管和蜂鳴通斷”擋來檢測二極管。【注意】用數(shù)字萬用表測量二極管時，實測的是二極管的正向電壓值，而指針式萬用表則測的是二極管正、反向電阻的值。①將紅表筆插入“V/Ω”插孔，黑表筆插入“COM”插孔②將開關(guān)擋位置于“二極管和蜂鳴通斷”擋。③將紅、黑表筆分別接二極管的兩個電極。若按圖所示接法測量，則被測二極管正向?qū)ǎf用表顯示二極管的正向?qū)妷骸嵱?xùn)1-1：二極管的檢測1）二極管極性的判定（2）用萬用表檢測【注意】數(shù)字萬用表的紅表筆接萬用表內(nèi)部正電源，黑表筆接萬用表內(nèi)部負(fù)電源。此時紅表筆接的是二極管正極，黑表筆接的是二極管負(fù)極。通常好的硅二極管正向?qū)妷簯?yīng)為500mV～800mV(0.5～0.8V)，好的鍺二極管正向?qū)妷簯?yīng)為200mV～300mV(0.2～0.3V)。發(fā)光二極管正向?qū)妷杭s為1.8～2.3V。實訓(xùn)1-1：二極管的檢測1）二極管極性的判定（2）用萬用表檢測如果顯示溢出符號“1”或者“0L”，說明二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，此時黑表筆接的是二極管正極，紅表筆接的是二極管負(fù)極。實訓(xùn)1-1：二極管的檢測1）二極管極性的判定（2）用萬用表檢測①若正向、反向測量值都小于0.1V，則說明二極管已擊穿短路，正、反向都導(dǎo)通，二極管已損壞。②若測得的正向、反向都顯示“1”，則說明正向、反向均開路，表明二極管斷路，二極管也已損壞。實訓(xùn)1-1：二極管的檢測2）二極管好壞的判定實訓(xùn)1-1：二極管的檢測四、實訓(xùn)步驟1.二極管極性、管型和質(zhì)量的識別（1）在元件盒中取出不同型號的二極管。（2）用數(shù)字萬用表，測出二極管的正向和反向電壓值，判斷二極管的類型和極性，并鑒別二極管的質(zhì)量。實訓(xùn)1-1：二極管的檢測四、實訓(xùn)步驟2.電阻和二極管的正、反向電阻的測量（1）用適當(dāng)?shù)碾娮钃酰謩e測量電阻器的正向電阻和反向電阻，填入表中。（2）用200k、2M電阻擋，分別測量整流二極管的正向電阻和反向電阻，填入表中。通過上述實訓(xùn)，可以得到下列結(jié)論：二極管正向電阻

（大/小），反向電阻

（大/小），

（具有/不具有）單向?qū)щ娦浴６O管正向?qū)〞r，導(dǎo)通電壓降硅二極管約為

伏，鍺二極管約為

伏。小大具有項目1-1：二極管的檢測思考題：1、不同擋位測量二極管和電阻時，為什么電阻的正向電阻與反向電阻相同，而二極管的正向電阻與反向電阻卻不相同。2、同一個二極管，用不同的電阻擋測量二極管的正向電阻值或反向電阻值，所測量的值為什么不相同？1.導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體

物質(zhì)按其導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，可分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。

（1）導(dǎo)體：導(dǎo)電能力很強(qiáng)的物質(zhì)，叫導(dǎo)體。如低價元素銅、鐵、鋁等。

（2）絕緣體：導(dǎo)電能力很弱，基本上不導(dǎo)電的物質(zhì),叫絕緣體。如高價惰性氣體和橡膠、陶瓷、塑料等高分子材料等。

（3）半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，叫半導(dǎo)體。如硅、鍺等四價元素。1.1.2半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體具有光敏性、熱敏性和摻雜性的獨特性能，因此在電子技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。1.1.2半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識光敏性——半導(dǎo)體受光照后，其導(dǎo)電能力大大增強(qiáng)；熱敏性——受溫度的影響，半導(dǎo)體導(dǎo)電能力變化很大；摻雜性——在半導(dǎo)體中摻入少量特殊雜質(zhì)，其導(dǎo)電能力極大地增強(qiáng)；半導(dǎo)體材料的獨特性能是由其內(nèi)部的導(dǎo)電機(jī)理所決定的。本征半導(dǎo)體：純凈且呈現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。其導(dǎo)電能力很差，不能用來制造半導(dǎo)體器件。2P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體硅和鍺的原子結(jié)構(gòu)和共價鍵結(jié)構(gòu)雜質(zhì)半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中，摻入某些微量元素的半導(dǎo)體。其導(dǎo)電能力能大大提高。N型半導(dǎo)體：在硅或鍺本征半導(dǎo)體中，摻入適量的五價元素（如磷），形成以電子為多數(shù)載流子的電子型半導(dǎo)體。P型半導(dǎo)體：在硅或鍺本征半導(dǎo)體中，摻入適量的三價元素（如硼），形成以空穴為多數(shù)載流子的空穴型半導(dǎo)體。2P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體PN結(jié)：通過一定的工藝將P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起，在它們的結(jié)合處會形成一個空間電荷區(qū)，即PN結(jié)。3PN結(jié)及單向?qū)щ娦訮N結(jié)具有單向?qū)щ娦訮N結(jié)外加正向電壓時處于導(dǎo)通狀態(tài)，外加反向電壓時處于截止?fàn)顟B(tài)。PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?/p>

3PN結(jié)及單向?qū)щ娦訮N結(jié)P端接高電位，N端接低電位，稱PN結(jié)外加正向電壓，又稱PN結(jié)正向偏置，簡稱為正偏。正偏時，PN結(jié)變窄，正向電阻小，電流大，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?/p>

3PN結(jié)及單向?qū)щ娦訮N結(jié)P端接低電位，N端接高電位，稱PN結(jié)外加反向電壓，又稱PN結(jié)反向偏置，簡稱為反偏。

反偏時，PN結(jié)變寬，反向電阻很大，

電流很小，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。1、常見的二極管；2、二極管的結(jié)構(gòu)、符號、種類。重點掌握二極管的基本特性：單向?qū)щ娦浴?、二極管的檢測：正、負(fù)極性判定；好壞判定。重點掌握用數(shù)字萬用表判定極性和好壞的方法。4、半導(dǎo)體的三大特性：光敏性、熱敏性和摻雜性。

本征半導(dǎo)體、雜質(zhì)半導(dǎo)體。P型半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體的形成，多數(shù)載流子、少數(shù)載流子。5、PN結(jié)的形成、特性的含義。小結(jié)電子技術(shù)主編：徐超明李珍1.2二極管伏安特性的測試實訓(xùn)1-2：二極管伏安特性的測試1.2.1二極管的伏安特性1.2.2二極管的溫度特性1.2.3二極管的主要參數(shù)實訓(xùn)任務(wù)1.2二極管伏安特性的測試實訓(xùn)1-2：二極管伏安特性的測試2025/3/830（2）調(diào)節(jié)可變電阻Rw，使二極管兩端電壓從0V開始緩慢增加。用電壓表和電流表，分別測量二極管兩端的電壓值和電流值。根據(jù)表1-2所列的電壓值或電流值，記錄所對應(yīng)的電流值或電壓值，獲得二極管正向特性測量值。二極管正向特性的測試實訓(xùn)流程：（1）根據(jù)圖1.11（a）所示接線，其中R為限流電阻，阻值可定為200Ω；二極管如IN4007。實訓(xùn)1-2：二極管伏安特性的測試2025/3/831二極管反向特性的測試實訓(xùn)流程：（3）將二極管兩接線端對調(diào)，如圖1.11（b）所示接線。調(diào)節(jié)可變電阻Rw，用電壓表和電流表，分別測量二極管兩端的電壓值和電流值。根據(jù)表1-9所列的電壓值，記錄所對應(yīng)的電流值，獲得二極管反向特性測量值。（4）根據(jù)表1-2和表1-3的電壓與電流數(shù)值，畫出二極管的伏安特性曲線。實訓(xùn)1-2：二極管伏安特性的測試2025/3/832結(jié)論：（1）二極管負(fù)載在正向電壓作用下，電源電壓從0緩慢增加，回路中的電流是：

（描述數(shù)值變化的現(xiàn)象）。（2）二極管負(fù)載在反向電壓作用下，電源電壓從0逐漸增加，回路中的電流是：

（描述數(shù)值變化的現(xiàn)象）。（3）二極管負(fù)載兩端的電壓與流過這個負(fù)載的電流的比值是

（常量/變量）。（4）繪制的二極管負(fù)載伏安特性曲線是

（直線/曲線）。1.2.1二極管的伏安特性2025/3/833

二極管兩端的電壓U及其流過二極管的電流I之間的關(guān)系曲線，稱為極管的伏安特性。即：I＝f（U）測正向特性測反向特性二極管的伏安特性曲線

死區(qū)電壓正向電壓比較小時（0<U<Uth），二極管上流經(jīng)的電流為0，管子仍截止，此區(qū)域稱為死區(qū)，Uth稱為死區(qū)電壓（門坎電壓）。硅二極管的死區(qū)電壓約為0.5V，鍺二極管的死區(qū)電壓約為0.1V。二極管所加正向電壓大于死區(qū)電壓時，正向電流增加，管子導(dǎo)通，電流隨電壓的增大而上升，二極管呈現(xiàn)電阻很小，二極管處于正向?qū)顟B(tài)。硅二極管的正向?qū)▔航导s為0.7V，鍺二極管的正向?qū)▔航导s為0.3V。1.2.1二極管的伏安特性二極管的伏安特性曲線

死區(qū)電壓反向飽和電流反向擊穿電壓二極管外加反向電壓時，反向電流很小（I≈-IS），而且在相當(dāng)寬的反向電壓范圍內(nèi)，反向電流幾乎不變，稱此電流值為二極管的反向飽和電流。二極管呈現(xiàn)的電阻很大，管子處于截止?fàn)顟B(tài)。

反向電壓的值增大到UBR時，反向電壓值稍有增大，反向電流會急劇增大，稱此現(xiàn)象為反向擊穿（即電擊穿），UBR為反向擊穿電壓。在路中采取適當(dāng)?shù)南迚捍胧湍鼙ＷC電擊穿不會演變成熱擊穿以避免損壞二極管。1.2.1二極管的伏安特性1.2.2二極管的溫度特性二極管是對溫度有一定的敏感性。在室溫附近，溫度每升高1℃，二極管的正向壓降減小2～2.5mV，正向伏安特性左移；溫度每升高10℃，反向電流大約增加一倍，反向伏安特性下移。顯然，反向伏安特性受溫度影響更大。溫度對二極管伏安特性影響

練一練：判斷二極管的工作狀態(tài)【例1-1】電路如圖1.14（a）所示，假設(shè)二極管正向?qū)妷簽?.7V。試判斷二極管的工作狀態(tài)，并求出A、B兩點間的輸出電壓UAB。

判斷方法：假設(shè)二極管從電路中斷開，看二極管兩端正向開路電壓是否大于其導(dǎo)通電壓。若正向電壓大于其導(dǎo)通電壓，則二極管接入后必將導(dǎo)通；反之，二極管接入后必將處于截止?fàn)顟B(tài)。實訓(xùn)任務(wù)1.2二極管伏安特性的測試

練一練：判斷二極管的工作狀態(tài)【例1-1】電路如圖1.14（a）所示，假設(shè)二極管正向?qū)妷簽?.7V。試判斷二極管的工作狀態(tài)，并求出A、B兩點間的輸出電壓UAB。實訓(xùn)任務(wù)1.2二極管伏安特性的測試解：（1）設(shè)想將二極管移去，如圖所示，取B點為參考點。則：UC=-6V，UD=2V。因為UD-UC>0.7V，所以，二極管接入時正向偏置電壓大于其導(dǎo)通電壓，VD將導(dǎo)通。（2）因為二極管正向?qū)妷簽?.7V，所以二極管導(dǎo)通后的管壓降為0.7V。所以UAB=UDC+UCB=0.7-6=-5.3（V）。1.2.3二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流IF指二極管長期連續(xù)工作時，允許通過二極管的最大正向電流的平均值，它與PN結(jié)的材料、結(jié)面積和散熱條件有關(guān)。電流流過PN結(jié)要引起發(fā)熱，當(dāng)平均電流超過IF時，管子將過熱而燒壞。（2）反向擊穿電壓UBR指二極管擊穿時的電壓值。反向工作電壓UR:是指二極管在使用時所允許加的最大反向電壓。為了確保二極管安全工作，一般手冊中的二極管的反向工作電壓取反向擊穿電壓的一半。（3）反向飽和電流IS指管子沒有擊穿時的反向電流值。其值愈小，說明二極管的單向?qū)щ娦杂谩ｋ娮蛹夹g(shù)主編：徐超明李珍2025/3/8401.3二極管應(yīng)用電路的制作實訓(xùn)1-3：二極管半波整流電路制作及信號觀測1.3.1二極管整流濾波電路實訓(xùn)1-4：單相橋式整流電路的仿真測試實訓(xùn)1-5：電容濾波電路的仿真測試實訓(xùn)1-6：電感濾波電路的仿真測試1.3.2二極管限幅電路實訓(xùn)1-7：二極管限幅電路的仿真測試1.3.3二極管開關(guān)電路實訓(xùn)1-8：二極管開關(guān)電路的仿真測試（一）實訓(xùn)1-9：二極管開關(guān)電路的仿真測試實訓(xùn)任務(wù)1.3二極管應(yīng)用電路的制作2025/3/841二極管的運用基礎(chǔ)，就是二極管的單向?qū)щ娦裕虼耍趹?yīng)用電路中，關(guān)鍵是判斷二極管是導(dǎo)通還是截止。普通二極管的應(yīng)用范圍很廣，可用于整流、限幅、開關(guān)、穩(wěn)壓等電路。實訓(xùn)任務(wù)1.3二極管應(yīng)用電路的制作2025/3/842實訓(xùn)1-3：二極管伏安特性的仿真測試

整流電路就是利用具有單向?qū)щ娦阅艿恼髟瑢⒄?fù)交替變化的正弦交流電壓轉(zhuǎn)換成單方向的脈動直流電壓。這里介紹的整流元件采用具有單向?qū)щ娦缘亩O管。（1）接好電路，用示波器觀察輸入、輸出波形。（2）測量輸入、輸出信號有效值。半波整流：UI=（V）UO=（V）（3）畫出輸入、輸出信號波形（注出波幅、周期）：

波形：輸入輸出實訓(xùn)1-3：二極管半波整流電路制作及信號觀測2025/3/8431.3.1二極管整流濾波電路1.整流電路整流電路就是利用具有單向?qū)щ娦阅艿恼髟瑢⒄?fù)交替變化的正弦交流電壓轉(zhuǎn)換成單方向的脈動直流電壓。常用的二極管整流電路有單相半波整流電路和單相橋式整流電路等。1）二極管半波整流電路2025/3/8441.3.1二極管整流濾波電路1）二極管半波整流電路整流電路負(fù)載上的直流電壓就是輸出脈動電壓的平均值。由傅里葉級數(shù)展開式可知，其輸出電壓可表示為：

2025/3/8451.3.1二極管整流濾波電路2025/3/846相關(guān)參數(shù)：①輸出電壓②輸出電流③二極管最大反向電壓④二極管電流2）單相橋式整流電路（1）電路1.3.1二極管整流濾波電路2025/3/847（2）工作原理在電壓正半周（設(shè)a端為正，b端為負(fù)時為正半周）電流通路如圖中實線箭頭所示；電壓的負(fù)半周，電流通路如圖中虛線箭頭所示。通過RL的電流iL以及RL上的電壓uL的波形如圖所示。iL、uL都是單方向的全波脈動波形。橋式整流電路波形圖橋式整流電路1.3.1二極管整流濾波電路2025/3/848（3）相關(guān)參數(shù)①輸出電壓②輸出電流③二極管最大反向電壓④二極管電流（4）優(yōu)點（與單向半波比較）輸出電壓提高，脈動成分減少。1.3.1二極管整流濾波電路2025/3/849實訓(xùn)1-4：單相橋式整流電路的仿真測試（1）按圖畫好仿真電路，其中3N246為4只二極管組成的整流橋。（2）仿真觀察橋式整流電路的輸入和輸出電壓波形，并畫出波形圖。（3）觀察電路并記錄：整流電路的輸入電壓是

（全波/半波），輸出電壓是

（全波/半波）；輸出電壓與輸入電壓的正向幅值

（基本相等/相差很大）。2025/3/8501.3.1二極管整流濾波電路2.濾波電路整流電路輸出的直流電壓脈動成分較大，含有較大的交流分量。這樣的直流電壓作為電鍍、蓄電池充電的電源還是允許的，但作為大多數(shù)電子設(shè)備的電源，將會產(chǎn)生不良影響，甚至不能正常工作。為此，在整流電路之后，一般需要加接濾波電路，來減小輸出電壓中的交流分量，以輸出較為平滑的直流電壓。

2025/3/851實訓(xùn)1-5：電容濾波電路的仿真測試（1）按圖畫好仿真電路，其中電容的阻值為100μF，負(fù)載電阻RL為100Ω。（2）仿真觀察電容濾波電路的輸出電壓波形，并記錄：輸出電壓直流分量為

V波紋分量峰峰值為

V。（3）按表1-4所列C的容量改變電容，并記錄仿真結(jié)果。2025/3/852實訓(xùn)1-5：電容濾波電路的仿真測試（4）按表1-5所列RL的阻值改變電阻，并記錄仿真結(jié)果。2025/3/853通過上述實訓(xùn)，可以得到下列結(jié)論：（1）經(jīng)過電容濾波電路后輸出電壓紋波

（已消失/仍存在），但濾波后的紋波要比濾波前

（大得多/小得多）；（2）濾波后輸出電壓的直流分量

（大于/等于/小于）濾波前輸出電壓的直流分量。（3）濾波電容的容量越大，輸出電壓紋波

（越大/越小），輸出電壓的直流分量

（越大/越小）；負(fù)載電阻RL越大，輸出電壓紋波

（越大/越小）。1.3.1二極管整流濾波電路2.濾波電路1）電容濾波電路假定在t=0時接通電路，u2為正半周，當(dāng)u2由零上升時，VD1、VD3導(dǎo)通，C被充電，因此uO=uC≈u2，在u2達(dá)到最大值時，uO也達(dá)到最大值，見圖中a點，然后u2下降，此時uC>u2，VD1、VD3截止，電容C向負(fù)載電阻RL放電，由于放電時間常數(shù)τ=RLC一般較大，電容電壓uC按指數(shù)規(guī)律緩慢下降。當(dāng)uO(uC)下降到圖中b點后，u2>uC，VD2、VD4導(dǎo)通，電容C再次被充電，輸出電壓增大，以后重復(fù)上述充、放電過程。

2025/3/8541.3.1二極管整流濾波電路2.濾波電路1）電容濾波電路整流電路接入濾波電容后，不僅使輸出電壓變得平滑、紋波顯著減小，同時輸出電壓的平均值也增大了。電容C和負(fù)載電阻RL的變化，影響著輸出電壓。RLC越大，電容放電速度越慢，負(fù)載電壓中的紋波成分越小，負(fù)載平均電壓越高。為了獲得較平滑的輸出電壓，一般要求：

2025/3/8551.3.1二極管整流濾波電路2.濾波電路1）電容濾波電路

輸出電壓的平均值近似為：當(dāng)RL→∞，即空載時，有

當(dāng)C=0，即無電容時，有由于電容C充電的瞬時電流很大，形成了浪涌電流，容易損壞二極管，故在選擇二極管時，必須留有足夠電流裕量，一般取輸出電流IO

的2～3倍。電容濾波電路簡單，輸出電壓平均值UO較高，脈動較小，但是二極管中有較大的沖擊電流。因此，電容濾波電路一般適用于輸出電壓較高、負(fù)載電流較小并且變化也較小的場合。2025/3/8561.3.1二極管整流濾波電路2.濾波電路2）電感濾波電路電感濾波適用于負(fù)載電流較大的場合。它的缺點是制做復(fù)雜、體積大、笨重且存在電磁干擾。電感濾波電路輸出電壓平均值UO的大小一般按經(jīng)驗公式計算：UO=0.9U22025/3/8571.3.1二極管整流濾波電路2.濾波電路3）LC濾波電路如果要求輸出電流較大，輸出電壓脈動很小時，可在電感濾波電路之后再加電容C，組成LC濾波電路。為了進(jìn)一步減小負(fù)載電壓中的紋波，可采用π型LC濾波電路。LC濾波電路π型LC濾波電路2025/3/858實訓(xùn)1-6：電感濾波電路的仿真測試（1）按圖畫好仿真電路。（2）仿真觀察電感濾波電路的輸出電壓波形，并記錄：輸出電壓直流分量為

V波紋分量峰峰值為

V。（3）按表1-6所列L的電感量改變電感，并記錄仿真。2025/3/859項目1-5：電容濾波電路的仿真測試（4）按表1-7所列RL的阻值改變電阻，并記錄仿真結(jié)果。2025/3/860結(jié)果表明：（1）經(jīng)過電感濾波電路后輸出電壓紋波

（已消失/仍存在），但濾波后的紋波要比濾波前

（大得多/小得多）；（2）濾波后輸出電壓的直流分量

（大于/等于/小于）濾波前輸出電壓的直流分量。（3）電感量越大，輸出電壓紋波

（越大/越小）；負(fù)載電阻RL越大，輸出電壓紋波

（越大/越小）。1.3.1二極管整流濾波電路雖然經(jīng)整流、濾波已經(jīng)將正弦交流電壓變成較為平滑的直流電壓，但是，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動或負(fù)載變化時，負(fù)載上的電壓還將發(fā)生變化。為了獲得穩(wěn)定性好的直流電壓，必須采取穩(wěn)壓措施。穩(wěn)壓電路部分將在1.4.2節(jié)中介紹。2025/3/861

當(dāng)輸入信號電壓在一定范圍內(nèi)變化時，輸出電壓也隨著輸入電壓相應(yīng)地變化；當(dāng)輸入電壓超過該范圍時，輸出電壓保持不變，這就是限幅電路。

輸出電壓開始不變的電壓稱為限幅電平。

當(dāng)輸入電壓高于限幅電平時，輸出電壓保持不變的限幅稱為上限幅電路；

當(dāng)輸入電壓低于限幅電平時，輸出電壓保持不變的限幅稱為下限幅電路；由上、下限幅電路合起來，則組成雙向限幅電路。作用：限幅電路可應(yīng)用于波形變換，輸入信號幅度選擇、極性選擇和波形整形等。限幅電路也可以降低信號幅度，保護(hù)某些器件不受大的信號電壓作用而損壞。1.3.2二極管限幅電路2025/3/862實訓(xùn)1-7：二極管限幅電路的仿真測試2025/3/863實訓(xùn)流程：（1）按圖畫好電路。接入信號源為最大值10V，頻率100Hz的正弦波。（2）在電路中并接入虛擬示波器XSC1和XSC2，分別用以觀察輸入、輸出波形。（3）仿真過程中，雙擊示波器圖標(biāo)XSC2，觀察放大的示波器面板圖，如圖所示。在面板圖中，調(diào)整時間基軸、通道A的設(shè)置，借助垂直光標(biāo)，可得到二極管限幅電路的上、下限幅電平。上限幅電平：

V；下限幅電平：

V。實訓(xùn)1-7：二極管限幅電路的仿真測試2025/3/864放大的示波器面板圖。上限幅電平：

V；下限幅電平：

V。畫一畫根據(jù)仿真結(jié)果，畫出限幅電路的輸入和輸出波形，與理論的輸入和輸出波形進(jìn)行比較。想一想分析電路的輸出波形為什么能夠限制在上、下限幅電平內(nèi)？實訓(xùn)1-7：二極管限幅電路的仿真測試2025/3/865分析：（二極管D1、D2導(dǎo)通電壓為0.7V。理想時，導(dǎo)通電壓為0V）ui>8.7V，D1導(dǎo)通，D2截止，uo

被限制在8.7V；ui<-6.7V，D1截止，D2導(dǎo)通，uo被限制在-6.7V；-6.7V<ui<8.7V，D1、D2均截止，uo＝ui。1.3.3二極管開關(guān)電路2025/3/866實訓(xùn)流程：（1）按圖畫好電路。其中J1、J2為單刀雙擲開關(guān)，開關(guān)控制按鍵分別設(shè)置為A和B；U1為電壓表，用來測量輸出電壓。（2）根據(jù)表1-6順序輸入信號，觀察電壓表的數(shù)值，并記錄填入表中，并分析二極管D1、D2的工作狀態(tài)。實訓(xùn)1-8：二極管開關(guān)電路的仿真測試（一）實訓(xùn)1-8：二極管開關(guān)電路的仿真測試（一）2025/3/867輸入電壓UAUB輸出電壓UO二極管工作狀態(tài)D1D20V0V0V5V5V0V5V5V表1-6輸入、輸出電壓的關(guān)系和二極管的工作狀態(tài)0.577V0.612V0.612V4.999V導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止導(dǎo)通截止截止結(jié)論：（1）二極管導(dǎo)通時，其導(dǎo)通電壓約為

。（2）當(dāng)A、B兩端的電位狀態(tài)

時，輸出為低電平（

V）；當(dāng)A、B兩端的電位狀態(tài)

時，輸出為高電平（

V）。這種關(guān)系就是數(shù)字電路中的“與”邏輯關(guān)系。二極管導(dǎo)通與截止相當(dāng)于開關(guān)的閉合與打開。

0.6V有一個為0V0.6都為5V5練一練：實訓(xùn)流程：（1）按圖畫好電路。（2）根據(jù)表1-7順序輸入信號，觀察電壓表的數(shù)值，并記錄填入表中，并分析二極管D1、D2的工作狀態(tài)。實訓(xùn)1-9：二極管開關(guān)電路的仿真測試（二）2025/3/868輸入電壓UAUB輸出電壓UO二極管工作狀態(tài)D1D20V0V0V5V5V0V5V5V結(jié)論：（1）當(dāng)A、B兩端的電位狀態(tài)

時，輸出為低電平（

V）；（2）當(dāng)A、B兩端的電位狀態(tài)

時，輸出為高電平（

V）。這種關(guān)系就是數(shù)字電路中的“或邏輯”關(guān)系。實訓(xùn)1-9：二極管開關(guān)電路的仿真測試（二）2025/3/869輸入電壓UAUB輸出電壓UO二極管工作狀態(tài)D1D20V0V0V5V5V0V5V5V電子技術(shù)主編：徐超明李珍2025/3/8701.4特殊二極管特性的測試實訓(xùn)1-10：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的測試1.4.1穩(wěn)壓二極管1.4.2并聯(lián)型穩(wěn)壓電路1.4.3發(fā)光二極管實訓(xùn)1-11：發(fā)光二極管特性的測試1.4.4光電二極管1.4.5變?nèi)荻O管實訓(xùn)任務(wù)1.4特殊二極管特性的測試2025/3/871實訓(xùn)流程：（1）按圖連接電路。（2）電源電壓不變時，負(fù)載改變時電路的穩(wěn)壓性能。調(diào)節(jié)RP，使負(fù)載分別為100Ω、5.1kΩ、10.1kΩ、20.1kΩ，分別測量下列參數(shù)并填表。實訓(xùn)1-10：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的測試2025/3/872實訓(xùn)流程：（3）負(fù)載不變時，電源電壓改變時電路的穩(wěn)壓性能。（按表中要求填表）。實訓(xùn)1-10：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的測試2025/3/873結(jié)論：（1）當(dāng)輸入電源電壓和負(fù)載變化時穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路

（能夠/不能夠）實現(xiàn)穩(wěn)壓作用。（2）當(dāng)穩(wěn)壓電路實現(xiàn)穩(wěn)壓作用時，對輸入的電源電壓和負(fù)載變化的范圍

（有/沒有）限制。實訓(xùn)1-10：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的測試2025/3/874穩(wěn)壓二極管又名齊納二極管，簡稱穩(wěn)壓管，是一種用特殊工藝制作的面接觸型硅半導(dǎo)體二極管。1.4.1穩(wěn)壓二極管2025/3/8751．穩(wěn)壓管的特點雜質(zhì)濃度比較大，容易發(fā)生擊穿，其擊穿時的電壓基本上不隨電流的變化而變化，從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。當(dāng)穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)下，工作電流Iz在Izmax和Izmin之間變化時，其兩端電壓近似為常數(shù)。2．穩(wěn)壓管正常工作的條件（1）穩(wěn)壓管兩端必須加上一個大于其擊穿電壓的反向電壓。（2）必須限制其反向電流，使穩(wěn)壓管工作在額定電流內(nèi)，如:加限流電阻。1.4.1穩(wěn)壓二極管2025/3/8761.4.1穩(wěn)壓二極管2025/3/8773．穩(wěn)壓管的主要參數(shù)（1）穩(wěn)定電壓UZ：在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流下，所對應(yīng)的反向工作電壓。（2）穩(wěn)定電流IZ：穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài)時，穩(wěn)壓管中流過的電流。穩(wěn)壓管的電流必須位于最小穩(wěn)定電流IZmin和最大穩(wěn)定電流IZmax之間。若IZ<IZmin

，穩(wěn)壓管則不起穩(wěn)壓作用，相當(dāng)于普通二極管；而IZ>IZmax，穩(wěn)壓管將因過流而損壞。（3）耗散功率PM：指穩(wěn)壓管正常工作時，管子上允許的最大耗散功率。超過此值，管子會因過熱而損壞。

1．穩(wěn)壓原理當(dāng)電網(wǎng)電壓升高時，UI增大，U0也隨之按比例增大，因為U0=UZ，因而，根據(jù)穩(wěn)壓管的伏安特性，UZ的增大將使IZ急劇增大，不難看出電壓UO將減小。電網(wǎng)電壓↑→UI↑→UO(UZ)↑→IZ↑→IR↑→IRR↑

→

UO↓同理，電網(wǎng)電壓降低時，也能使輸出電壓UO基本穩(wěn)定。1.4.2并聯(lián)型穩(wěn)壓電路2025/3/878有：當(dāng)負(fù)載電阻RL減小（即IL增大）時，會導(dǎo)致IR增加，UO（即UZ）下降，根據(jù)穩(wěn)壓管伏安特性，UZ的下降使ID急劇減小，從而使IR隨之減小。如果參數(shù)選擇恰當(dāng)，則可以使ΔIZ≈-ΔIL，使IR基本不變，從而使UO基本不變。同理，負(fù)載電阻RL增大時，也能使UO基本不變。綜上所述，在穩(wěn)壓二極管組成的穩(wěn)壓電路中，是利用穩(wěn)壓管所起的電流調(diào)節(jié)作用，通過限流電阻R上電壓或電流的變化進(jìn)行補(bǔ)償，來達(dá)到穩(wěn)壓的目的。2025/3/8791.4.2并聯(lián)型穩(wěn)壓電路有：2．限流電阻的選擇IZmin<IZ<Izmax

2025/3/880（1）當(dāng)輸入電壓UI為最大，而負(fù)載電流最小（負(fù)載開路，即IL=0）時:流過穩(wěn)壓管的電流最大，為不損壞管子，流過穩(wěn)壓管子的電流必須小于IZmax，因此限流電阻R不得過小，即下限值為1.4.2并聯(lián)型穩(wěn)壓電路有：2025/3/881（2）當(dāng)輸入電壓UI為最小，而負(fù)載電流為最大時流過穩(wěn)壓管的電流最小，為了保證穩(wěn)壓管工作在擊穿區(qū)（即穩(wěn)壓區(qū)），IZ值不得小于IZmin，因此限流電阻R不得過大，即上限值為式中:2．限流電阻的選擇IZmin<IZ<Izmax

1.4.2并聯(lián)型穩(wěn)壓電路有：2025/3/8821.4.2并聯(lián)型穩(wěn)壓電路【例1-4】有兩只穩(wěn)壓管VD1和VD2，其穩(wěn)定的工作電壓分別為5.5V和8.5V，正向?qū)妷簽?.5V。欲得到0.5V、3V、6V、9V和14V幾種穩(wěn)定電壓值，這兩只穩(wěn)壓管應(yīng)如何連接？并畫出各相應(yīng)的電路圖。解題方法：穩(wěn)壓管工作在反向擊穿特性上。反向偏置時，外加的反向電壓大于其穩(wěn)壓值時，穩(wěn)壓管兩端電壓為其穩(wěn)壓值；正向偏置時，管子兩端電壓為其正向壓降，與普通二極管相似。2025/3/8831.4.2并聯(lián)型穩(wěn)壓電路【例1-4】有兩只穩(wěn)壓管VD1和VD2，其穩(wěn)定的工作電壓分別為5.5V和8.5V，正向?qū)妷簽?.5V。欲得到0.5V、3V、6V、9V和14V幾種穩(wěn)定電壓值，這兩只穩(wěn)壓管應(yīng)如何連接？并畫出各相應(yīng)的電路圖。解：在組成的穩(wěn)壓電路中，穩(wěn)壓管必須串接限流電阻，否則將達(dá)不到穩(wěn)壓目的。限流電阻還能起到限流作用，使流過穩(wěn)壓管的電流在規(guī)定的范圍內(nèi)。0.5V3V6V2025/3/8841.4.2并聯(lián)型穩(wěn)壓電路【例1-4】有兩只穩(wěn)壓管VD1和VD2，其穩(wěn)定的工作電壓分別為5.5V和8.5V，正向?qū)妷簽?.5V。欲得到0.5V、3V、6V、9V和14V幾種穩(wěn)定電壓值，這兩只穩(wěn)壓管應(yīng)如何連接？并畫出各相應(yīng)的電路圖。解：在組成的穩(wěn)壓電路中，穩(wěn)壓管必須串接限流電阻，否則將達(dá)不到穩(wěn)壓目的。限流電阻還能起到限流作用，使流過穩(wěn)壓管的電流在規(guī)定的范圍內(nèi)。9V14V實訓(xùn)流程：（1）直接用萬用表測量發(fā)光二極管的正、反向電阻值，并記錄：R正向=

，R反向=

。（2）連接電路，將滑動變阻器的阻值位于最大，合上開關(guān)J1，觀察發(fā)光二極管的亮度情況。將滑動變阻器的阻值減小，觀察發(fā)光二極管的亮度變化情況，并記錄：

。用萬用表測出發(fā)光二極管的正向壓降ULED=

，正向電流ILED=

。（3）將發(fā)光二極管反接，觀察此時發(fā)光二極管是否發(fā)光，并記錄：

。1.4.3發(fā)光二極管2025/3/885實訓(xùn)1-11：發(fā)光二極管特性的測試結(jié)論：（1）發(fā)光二極管正常工作時，其偏置是

（正向偏置/反向偏置）。（2）發(fā)光二極管的正向電流愈大，發(fā)光

（愈強(qiáng)/基本不變/愈弱）。實訓(xùn)1-11：發(fā)光二極管特性的測試2025/3/886發(fā)光二極管是一種光發(fā)射器件，它通常由磷化稼、砷化稼等化合物半導(dǎo)體制成。當(dāng)導(dǎo)通的電流足夠大時，PN結(jié)內(nèi)電光效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為光能。發(fā)光顏色有紅、黃、橙、綠、白和藍(lán)等，取決于制作管子的材料。1.4.3發(fā)光二極管2025/3/887發(fā)光二極管工作時的導(dǎo)通電壓比普通二極管要大，材料不同（發(fā)光顏色不同），其工作電壓有所不同，一般在1.5V～2.3V之間；工作電流一般為幾毫安至幾十毫安，典型值為10毫安。正向電流愈大，發(fā)光愈強(qiáng)。符號外形發(fā)光二極管廣泛應(yīng)用電子設(shè)備中的指示燈、數(shù)碼顯示器和需要將電信號轉(zhuǎn)化為光信號等場合。光電二極管又稱光敏二極管，是利用二極管的光敏特性制成的光接受器件。光電二極管能將光能轉(zhuǎn)換為電能。1.4.4光電二極管2025/3/888為了便于接受光照，光電二極管的管殼上有一個玻璃窗口。當(dāng)窗口受到光照時，能形成反向電流IRL，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光電二極管的PN結(jié)工作在反偏狀態(tài)，反向電流與照度成正比。符號外形光電二極管廣泛應(yīng)用于光測量、光電控制等領(lǐng)域，如：光纖通信，遙控接收器。基本電路1.4.5變?nèi)荻O管2025/3/889變?nèi)荻O管利用PN結(jié)的電容效應(yīng)進(jìn)行工作。變?nèi)荻O管工作在反向偏置狀態(tài)，當(dāng)外加的反偏電壓變化時，其電容量也隨著改變。符號變?nèi)荻O管可作為可變電容使用，如：電調(diào)諧電路，通過控制變?nèi)荻O管的容量大小，來改變諧振電路的諧振頻率而達(dá)到選頻的目的。電子技術(shù)主編：徐超明李珍2025/3/8901.5集成穩(wěn)壓器的分析與檢測1.5.1串聯(lián)型穩(wěn)壓電路1.5.2三端集成穩(wěn)壓器實訓(xùn)1-12：三端式穩(wěn)壓器電路的仿真測試實訓(xùn)1-13：可調(diào)式三端穩(wěn)壓器電路的仿真測試實訓(xùn)任務(wù)1.5集成穩(wěn)壓器的分析與檢測2025/3/891實訓(xùn)任務(wù)1.5集成穩(wěn)壓器的分析與檢測電源變壓器橋式整流電路電容濾波電路并聯(lián)型穩(wěn)壓電路

穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路電路簡單，使用方便，但該電路穩(wěn)壓值由穩(wěn)壓管的型號決定，調(diào)節(jié)困難，穩(wěn)壓精度不高，輸出電流也比較小；而且，當(dāng)輸入電壓和負(fù)載電流變化較大時，電路將失去穩(wěn)壓作用，適應(yīng)范圍小，很難滿足輸出電壓精度要求高的負(fù)載的需要。為解決這一問題，可以采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的調(diào)整管與負(fù)載串聯(lián)；而穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的調(diào)整管與負(fù)載并聯(lián)，故也稱為并聯(lián)型穩(wěn)壓電路。實訓(xùn)任務(wù)1.5集成穩(wěn)壓器的分析與檢測2025/3/893

輸出電壓的變化量由反饋網(wǎng)絡(luò)取樣，經(jīng)過比較放大電路放大后去控制調(diào)整管的電壓降，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓Uo的目的。調(diào)整管比較放大基準(zhǔn)電壓取樣電路1.5.1串聯(lián)型穩(wěn)壓電路2025/3/8941、電路組成（1）基準(zhǔn)電壓（2）取樣電路（3）比較放大（4）調(diào)整管2、穩(wěn)壓原理3、輸出電壓的可調(diào)范圍調(diào)整管比較放大基準(zhǔn)電壓取樣電路1.5.1串聯(lián)型穩(wěn)壓電路2025/3/895三端式穩(wěn)壓器只有三個引出端子，具有應(yīng)用時外接元件少、使用方便、性能穩(wěn)定、價格低廉等優(yōu)點，因而得到廣泛應(yīng)用。三端式穩(wěn)壓器有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器；另一種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器。基本組成及工作原理都相同，均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。三端穩(wěn)壓器的通用產(chǎn)品有78系列（正電源）和79系列（負(fù)電源），輸出電壓由具體型號中的后面兩個數(shù)字代表，有5V，6V，8V，9V，12V，15V，18V，24V等檔次。輸出電流以78（或79）后面加字母來區(qū)分L表示0.1；AM表示0.5A，無字母表示1.5A，如78L05表示輸出電壓5V，輸出電流0.1A。1.5.2三端集成穩(wěn)壓器2025/3/896CW7800和CW7900系列塑料封裝和金屬封裝三端集成穩(wěn)壓器的外形及管腳排列。1.5.2三端集成穩(wěn)壓器2025/3/897固定輸出三端穩(wěn)壓器的外形及管腳排列4.應(yīng)用電路（1）基本應(yīng)用電路圖所示為7800系列集成穩(wěn)壓器的基本應(yīng)用電路。其中，輸出電壓為12V，最大輸出電流為1.5A。7800系列基本應(yīng)用電路1.5.2三端集成穩(wěn)壓器2025/3/898（2）提高輸出電壓的電路能使輸出電壓高于固定電壓，圖中的UXX為CW7800系列穩(wěn)壓器的固定輸出電壓數(shù)值，顯然有：UO=UXX+UZ提高輸出電壓電路一1.5.2三端集成穩(wěn)壓器2025/3/899提高輸出電壓。R1、R2為外接電阻。提高輸出電壓電路二1.5.2三端集成穩(wěn)壓器2025/3/8100（3）輸出正、負(fù)電壓的電路1.5.2三端集成穩(wěn)壓器采用CW7815和CW7915三端穩(wěn)壓器各一塊可組成具有同時輸出極性相反電壓的穩(wěn)壓電路。2025/3/81014．集成穩(wěn)壓器的選擇及使用注意事項

在選擇集成穩(wěn)壓器時，應(yīng)兼顧其性能、使用和價格等幾個方面的因素。

目前市場上的集成穩(wěn)壓器有三端固定輸出電壓式、三端可調(diào)輸出電壓式、多端可調(diào)輸出電壓式和開關(guān)式四種類型。使用注意事項：1.不要接錯引腳線。2.輸入電壓UI不能過低或過高。3.功耗不要超過額定值。4.為確保安全使用，應(yīng)加接防止瞬時過電壓、輸入端短路、負(fù)載短路的保護(hù)電路，大電流穩(wěn)壓器要注意縮短連接線和安裝足夠的散熱設(shè)備。1.5.2三端集成穩(wěn)壓器2025/3/8102實訓(xùn)流程：（1）按圖畫好仿真電路。（2）輸入端接直流電源，不接負(fù)載（斷開負(fù)載）時，按表1-12中要求測出輸出電壓，并填寫。實訓(xùn)1-12：三端式穩(wěn)壓器電路的仿真測試2025/3/8103（3）輸入電壓不變，負(fù)載變化時，測量電壓值和電流值。按表1-13中要求填寫。結(jié)論：（1）當(dāng)輸入電源電壓在一定范圍內(nèi)變化時，三端式穩(wěn)壓器

（能夠/不能夠）實現(xiàn)穩(wěn)壓作用。（2）當(dāng)負(fù)載電阻變化時，三端式穩(wěn)壓器

（能夠/不能夠）實現(xiàn)穩(wěn)壓作用。實訓(xùn)流程：（1）按圖畫好仿真電路。（2）改變電阻R2，測輸出電壓VO，按表1-14中要求填寫。實訓(xùn)1-13：可調(diào)式三端穩(wěn)壓器電路的仿真測試2025/3/8104結(jié)論：當(dāng)取樣電阻R2變化時，可調(diào)式三端穩(wěn)壓器

（可以/不可以）調(diào)節(jié)輸出電壓；當(dāng)取樣電阻R2與R1的比值越大，輸出電壓

（越大/基本不變/越小）；輸出電壓的最小值為

，此時R2=

；當(dāng)R2為

時，輸出電壓達(dá)到最大，其最大值為

。電子技術(shù)主編：徐超明李珍2025/3/81051.6直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作1.6.1直流穩(wěn)壓電源的組成1.6.2直流穩(wěn)壓電源的性能指標(biāo)實訓(xùn)1-14：直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作實訓(xùn)任務(wù)1.6直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作2025/3/8106各種電子系統(tǒng)都需要穩(wěn)定的直流電源供電。直流電源可以由直流電機(jī)和各種電池提供，但比較經(jīng)濟(jì)實用的辦法是利用具有單向?qū)щ娦缘碾娮釉⑹褂脧V泛的工頻正弦交流電轉(zhuǎn)換為直流電。同時直流穩(wěn)壓電源還是一種當(dāng)電網(wǎng)的電壓波動或者負(fù)載改變的時候，能保持輸出電壓基本不變的電源電路。1.6.1直流穩(wěn)壓電源的組成2025/3/81071.6.1直流穩(wěn)壓電源的組成①變壓器：將正弦工頻交流電源電壓變換為符合用電設(shè)備所需要的正弦工頻交流電壓。②整流電路：將正弦交流電壓變成單向脈動直流電壓。③濾波電路：將單向脈動直流電壓中的交流分量減小，使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓。④穩(wěn)壓電路：使輸出的直流電壓在電源發(fā)生波動或負(fù)載變化時保持穩(wěn)定。2025/3/81081.6.2直流穩(wěn)壓電源的性能指標(biāo)直流穩(wěn)壓電源的性能指標(biāo)分為兩種:1.特性指標(biāo)，包括允許的輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調(diào)節(jié)范圍等；2.質(zhì)量指標(biāo)，用來衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度，包括穩(wěn)壓系數(shù)（或電壓調(diào)整率）、輸出電阻（或電流調(diào)整率）、溫度系數(shù)及紋波電壓等。2025/3/8109實訓(xùn)1-14：直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作設(shè)計指標(biāo)：輸出電壓為可調(diào)電壓：UO=1.5V～25V;最大輸出電流Iomax=1A;輸出紋波（峰峰值）小于4mV（Iomax=1A時）;其他指標(biāo)要求同三端式穩(wěn)壓器。2025/3/8110實訓(xùn)1-14：直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作實訓(xùn)流程：1.原理圖的設(shè)計2.元器件參數(shù)的計算3.元器件的選型4.電路的制作5.電路的調(diào)試6.電路性能的檢測7.設(shè)計文檔的編寫2025/3/8111實訓(xùn)1-14：直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作2025/3/8112電源變壓器橋式整流電路電容濾波電路集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電路指示燈電路LM317連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電源參考電路電子技術(shù)主編：徐超明李珍2025/3/8113知識目標(biāo)：了解三極管的結(jié)構(gòu)、掌握三極管的電流分配關(guān)系及放大原理。掌握三極管的輸入輸出特性、理解其含義，了解主要參數(shù)的定義。會使用萬用表檢測三極管的質(zhì)量和判斷管腳。會查閱半導(dǎo)體器件手冊，能按要求選用三極管。掌握三種組態(tài)放大電路的基本構(gòu)成及特點。掌握非線性失真的概念，靜態(tài)工作點的求解方法。會用微變等效電路分析法求解電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。項目2低頻信號放大電路的制作與調(diào)試2025/3/8114知識目標(biāo)：了解工作點穩(wěn)定電路工作點穩(wěn)定原理。了解多級放大電路的幾種耦合方式和特點。掌握反饋的概念以及反饋類型的判斷方法。熟悉負(fù)反饋的引入對放大電路性能產(chǎn)生的影響，能正確根據(jù)要求引入負(fù)反饋。正確理解典型功放電路的組成原則、工作原理以及各種狀態(tài)的特點。熟悉功放電路最大輸出功率和效率的估算方法，會選擇功放管。項目2低頻信號放大電路的制作與調(diào)試2025/3/8115技能目標(biāo)：三極管管腳的判斷及電流放大特性檢測。掌握基本放大電路靜態(tài)工作點的調(diào)試方法，會用示波器觀察信號波形，熟悉截止失真、飽和失真的波形，掌握消除失真的方法。會用萬用表測量三極管的靜態(tài)工作點，并由此判斷工作狀態(tài)，會用毫伏表測量輸入、輸出信號的有效值，并計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。項目2低頻信號放大電路的制作與調(diào)試2025/3/8116技能目標(biāo)：掌握負(fù)反饋放大電路靜態(tài)工作點的測量與調(diào)整方法。會用集成功率放大器設(shè)計實用功放電路，掌握消除交越失真的方法。掌握簡單元器件質(zhì)量檢測和極性判別的方法。掌握焊接、裝配、調(diào)試典型放大電路的基本技能。項目2低頻信號放大電路的制作與調(diào)試2025/3/8117工作任務(wù)：三極管管腳的判斷及電流放大特性檢測。共射放大電路靜態(tài)工作點及動態(tài)性能的測試。共集電極放大電路動態(tài)性能指標(biāo)的測試。負(fù)反饋放大電路的測試。低頻功率放大電路的測試。擴(kuò)音器的制作與調(diào)試。項目2低頻信號放大電路的制作與調(diào)試2025/3/81182.1三極管管腳的判斷及電流放大特性檢測2.1.1三極管的認(rèn)識實訓(xùn)2-1：用萬用表檢測三極管引腳、管型和電流放大倍數(shù)2.1.2三極管主要特性實訓(xùn)2-2：三極管電流放大檢測實訓(xùn)2-3：三極管共射輸入特性曲線的仿真測試實訓(xùn)2-4：三極管共射輸出特性曲線的仿真測試實訓(xùn)任務(wù)2.1三極管管腳的判斷及電流放大特性檢測2025/3/81192.1.1三極管的認(rèn)識2025/3/8120小功率三極管

中功率三極管

大功率三極管

晶體三極管也稱為半導(dǎo)體三極管，簡稱三極管。它是通過一定的制作工藝，將兩個PN結(jié)結(jié)合在一起，具有控制電流作用的半導(dǎo)體器件。由于三極管工作時有兩種載流子參與導(dǎo)電，故也叫雙極型三極管。三極管可以用來放大微弱的信號和作為無觸點開關(guān)。三極管從結(jié)構(gòu)上來講分為兩類：NPN型和PNP型。2.1.1三極管的認(rèn)識2025/3/8121三極管的結(jié)構(gòu)特點：（1）基區(qū)做得很薄，且摻雜濃度低；（2）發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度很高；（3）集電區(qū)面積較大.NPNPNP1.三極管的結(jié)構(gòu)和符號三極管按所用的材料來分，有硅管和鍺管兩種；根據(jù)工作頻率分，有高頻管、低頻管；按用途來分，有放大管和開關(guān)管等；根據(jù)工作功率分為大功率管、中功率管和小功率管。另外從三極管封裝材料來分，有金屬封裝和玻璃封裝，近來又多用硅銅塑料封裝。

2.1.1三極管的認(rèn)識2025/3/81221.三極管的結(jié)構(gòu)和符號1）三極管引腳識別常見三極管的引腳分布規(guī)律：（1）封裝名稱S-1A、S-1B有半圓形的低面。識別引腳時，將管腳朝下，切口朝自己，從左到右依次為e、b、c腳。ebC2.1.1三極管的認(rèn)識2.三極管的識別與檢測2025/3/8123（2）封裝名稱S-6A、S-6B、S-7、S-8ebC有散熱片。識別引腳時，將印有型號一面朝自己，引腳朝下，從左到右依次為b、c、e腳。2.1.1三極管的認(rèn)識2.三極管的識別與檢測2025/3/8124B型:外殼上有一個突出的定位銷，四根引腳。識別時，引腳朝上，定位銷開始順時針依次為e、b、c、d腳，d腳接外殼。定位銷定位銷C型:一個定位銷，三根引腳。三根引腳呈等腰三角形，e、c腳為底邊。D型:沒有定位銷，三根引腳。三根引腳呈等腰三角形，e、c腳為底邊。（3）封裝名稱B型、C型、D型2.1.1三極管的認(rèn)識2.三極管的識別與檢測2025/3/8125F型:只有兩根引腳。識別時，管底朝上，引腳靠近左安裝孔，上面一根為e腳，下面一根為b腳，管殼為集電極c。安裝孔安裝孔（4）封裝名稱F型2.1.1三極管的認(rèn)識2.三極管的識別與檢測2025/3/81262.1.1三極管的認(rèn)識2.三極管的識別與檢測2025/3/81271）用萬用表判別管腳和管型的方法用萬用表判別管腳的根據(jù)是：把晶體管的結(jié)構(gòu)看成是兩個背靠背的PN結(jié)。對NPN管來說，基極是兩個結(jié)的公共陽極，對PNP管來說，基極是兩個結(jié)的公共陰極。cbecbeNPN管PNP管仍然用“二極管和蜂鳴通斷”擋測量。（1）判斷三極管的基極測量時，先將一支表筆接在某一認(rèn)定的管腳上，另外一支表筆則先后接到其余兩個管腳上，如果這樣測得兩次均導(dǎo)通或均不導(dǎo)通，然后對換兩支表筆再測，兩次均不導(dǎo)通或均導(dǎo)通，則可以確定該認(rèn)定的管腳就是三極管的基極。若是用紅表筆接在基極，黑表筆分別接在另外兩極均導(dǎo)通，則說明該三極管是NPN型，反之，則為PNP型。2.1.1三極管的認(rèn)識既判定了晶體三極管的基極，又判別了三極管的類型。NPN型PNP型（2）判斷三極管發(fā)射極和集電極方法一：比較兩個PN結(jié)正向?qū)妷旱拇笮。x數(shù)稍大的是be結(jié)，讀數(shù)較小的是bc結(jié)，由此可以識別集電極和發(fā)射極。2.1.1三極管的認(rèn)識（2）判斷三極管發(fā)射極和集電極2.1.1三極管的認(rèn)識方法二：將數(shù)字萬用表置于hFE檔，NPN型管使用NPN插孔（NPN型管使用PNP插孔）。把基極b插入B孔，剩余2個引腳分別插入C孔和E孔中。若測出的HFE為幾十到幾百，說明管子屬于正常接法，放大能力強(qiáng)，此時C孔插的是集電極c，E孔插的是發(fā)射極e。若測出的HFE值只有幾或十幾，則表明被測管的集電極c與發(fā)射極e插反了，這時C孔插的是發(fā)射極e，E孔插的是集電極c。為了使測試結(jié)果更可靠，可將基極b固定插在B孔，把集電極c與發(fā)射極e調(diào)換重復(fù)測試2次，以顯示值大的一次為準(zhǔn)，C孔插的引腳即是集電極c，E孔插的引腳則是發(fā)射極e。2.1.1三極管的認(rèn)識（3）用萬用表估測電流放大系數(shù)

將數(shù)字萬用表置于hFE檔，將晶體管插入相應(yīng)的測試孔中（NPN型管使用NPN插孔、NPN型管使用PNP插孔）就可以從表頭刻度盤上直讀值。在元件盒中取出兩個三極管（1）類型判別（判別三極管是PNP型還是NPN型），并確定基極b。（2）判斷三極管集電極c和發(fā)射極e。（3）把三極管按引腳順序?qū)?yīng)地插入插孔中，用hFE擋位，測出三極管的β值。把以上測量結(jié)果填入表中，并畫出三極管簡圖，標(biāo)出管腳名稱。

實訓(xùn)2-1：用萬用表判別三極管管腳和管型2.1.2三極管主要特性2025/3/8133三極管電流放大作用條件是：內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)摻雜濃度高，基區(qū)摻雜濃度低且很薄，集電結(jié)面積大。外部條件：發(fā)射結(jié)加正向電壓（正偏），而集電結(jié)必須加反向電壓（反偏）。實訓(xùn)2-2：三極管電流放大檢測改變可變電阻Rb值，基極電流IB、集電極電流IC和發(fā)射極電流IE發(fā)生的變化。實訓(xùn)2-2：三極管電流放大檢測基極電流IB（mA）00.0100.0200.040集電極電流IC（mA）發(fā)射極電流IE（mA）基極電流IB（mA）0.0600.0800.100集電極電流IC（mA）發(fā)射極電流IE（mA）（1）歸納一下在UBB和UCC滿足什么條件時，三極管電流放大效果明顯？（2）基極電流IB、集電極電流IC和發(fā)射極電流IE三者有什么關(guān)系？2025/3/8134基極電流IB（mA)00.0100.0200.0400.060集電極電流IC（mA）<0.0010.4950.9951.9902.990發(fā)射極電流IE（mA）<0.0010.5051.0152.0303.050實驗測量數(shù)據(jù)

1）實驗結(jié)論（1）IE=IC+IB；（2）IC>>IB，IC與IB比值近似相等；（3）IC和IB的變化值近似相等；（4）IB=0（基極開路），集電極電流很小

—三極管穿透電流ICEO

—質(zhì)量參數(shù)2.1.2三極管主要特性1.三極管的電流分配原則及放大作用2025/3/8135

2）三極管的電流分配關(guān)系三極管內(nèi)部載流子的傳輸與電流分配三極管的直流電流放大系數(shù)：

=IC/IB

三極管的交流電流放大系數(shù)：

=△IC/△IB

一般≥1，通常≈電流分配關(guān)系：

IE=IC+IB

IC=IB2.1.2三極管主要特性2025/3/81363）三極管實現(xiàn)電流分配的原理三極管內(nèi)部載流子的傳輸與電流分配（1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射自由電子，形成發(fā)射極電流IE。（2）自由電子在基區(qū)與空穴復(fù)合，形成基極電流IB。（3）集電區(qū)收集從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散過來的自由電子，形成集電極電流IC。另外，集電區(qū)的少子形成漂移電流ICBO。2.1.2三極管主要特性2025/3/8137三極管內(nèi)部載流子的傳輸與電流分配2.1.2三極管主要特性2025/3/8138【例2-1】一個處于放大狀態(tài)的三極管，用萬用表測出三個電極的對地電位分別為U1=-7V，U2=-1.8V，U3=-2.5V。試判斷該三極管的管腳、管型和材料。解題方法：（1）三極管處于放大狀態(tài)時，發(fā)射結(jié)正向偏置，集電極反向偏置，則三管腳中，電位中間的管腳一定是基極。（2）在放大狀態(tài)時，發(fā)射結(jié)UBE約為0.6V～0.7V或0.2V～0.3V。如果找到電位相差上述電壓的兩管腳，則一個是基極，另一個一定是發(fā)射極，而且也可確定管子的材料。電位差為0.6V～0.7V的是硅管，電位相差0.2V～0.3V的是鍺管。三極管內(nèi)部載流子的傳輸與電流分配2.1.2三極管主要特性2025/3/8139【例2-1】一個處于放大狀態(tài)的三極管，用萬用表測出三個電極的對地電位分別為U1=-7V，U2=-1.8V，U3=-2.5V。試判斷該三極管的管腳、管型和材料。解題方法：（3）剩下的第三個管腳是集電極。（4）若該三極管是NPN型的，則處于放大狀態(tài)時，電位滿足UC>UB>UE；若該三極管是PNP型的，則處于放大狀態(tài)時，電位滿足UC<UB<UE。三極管內(nèi)部載流子的傳輸與電流分配2.1.2三極管主要特性2025/3/8140【例2-1】一個處于放大狀態(tài)的三極管，用萬用表測出三個電極的對地電位分別為U1=-7V，U2=-1.8V，U3=-2.5V。試判斷該三極管的管腳、管型和材料。解：（1）將三個管腳從大到小排列：U2=-1.8V，U3=-2.5V，U1=-7V。可知③腳為基極。（2）因為U2-U3=[(-1.8)-(-2.5)]=0.7（V），所以該管為硅材料三極管，而且②腳為發(fā)射極。（3）①腳為集電極。（4）因為三極管處于放大狀態(tài)時，電位滿足UC<UB<UE，所以該管為PNP型。實訓(xùn)流程：（1）按圖畫好電路。（2）在基極回路中串接入1mΩ（0.001Ω）的取樣電阻。（3）對圖所示電路中的節(jié)點3進(jìn)行直流掃描，可間接得到三極管的輸入特性。實訓(xùn)2-3：三極管共射輸入特性曲線的仿真測試2025/3/8141（4）圖所示為三極管2N2923的輸入特性掃描分析曲線，其中橫坐標(biāo)表示三極管基極電壓的變化，縱坐標(biāo)表示1mΩ電阻上電壓的變化，將縱坐標(biāo)電壓的變化除以取樣電阻阻值，就可轉(zhuǎn)化為基極電流的變化（1nV電壓對應(yīng)與1μA電流），即三極管2N2923的輸入特性曲線。畫一畫根據(jù)仿真結(jié)果，畫出二極管2N2923的輸入特性曲線。輸入特性曲線共射輸入特性曲線當(dāng)UCE>1V時輸入特性基本重合輸入特性形狀與二極管伏安特性相似發(fā)射極電壓UBE>死區(qū)電壓時，進(jìn)入放大狀態(tài)。UBE略有變化，IB變化很大。2.1.2三極管主要特性2025/3/81422.三極管的共射輸入特性曲線實訓(xùn)流程：（1）按圖畫好電路。（2）在集電極回路中串接入1mΩ（0.001Ω）的取樣電阻。（3）對圖所示電路中的節(jié)點5進(jìn)行直流掃描，可間接得到三極管的輸出特性。實訓(xùn)2-4：三極管共射輸出特性曲線的仿真測試2025/3/8143（4）圖所示為三極管2N2923的輸出特性掃描分析曲線，其中橫坐標(biāo)表示三極管基極電壓的變化，縱坐標(biāo)表示1mΩ電阻上電壓的變化，將縱坐標(biāo)電壓的變化除以取樣電阻阻值，就可轉(zhuǎn)化為基極電流的變化（1μV電壓對應(yīng)與1mA電流），即三極管2N2923的輸出特性曲線。畫一畫根據(jù)仿真結(jié)果，畫出二極管2N2923的輸出特性曲線。輸出特性曲線

三極管的輸出特性曲線IB＝60μA為例：UCE＝0V時，集電極無收集作用，IC＝0；UCE

IC當(dāng)UCE>1V后，收集電子能力足夠強(qiáng)。發(fā)射到基區(qū)的電子都被集電極收集，形成IC