基本元器件工作原理

二极管的作用及用途
二极管的作用性质
1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等
2、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变
3.变容二极管是根据普通二极管内部 “PN结” 的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。
变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上,实现低频信号调制到高频信号上,并发射出去。在工作状态,变容二极管调制电压一般加到负极上,使变容二极管
的内部结电容容量随调制电压的变化而变化
4.光电二极管(LED) 光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。光电二极管和普通二极管一样具有一个PN结,不同之处是在光电二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射,实现光电转换,在电路图中文字符号一般为VD。光电三极管除具有光电转换的功能外,还具有放大功能,在电路图中文字符号一般为VT。
也就是单向导电。可用于:检波、整流、稳压、隔离反向电;另有发光二极管、阻尼二极管、光敏二极管、压敏二极管、气敏二极管等等专用半导体器件。
1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。2。性质是:二级管单向导电。可用于:检波、整流、稳压、隔离反向电;另有发光二极管、阻尼二极管、光敏二极管、压敏二极管、气敏二极管等等专用半导体器件。
三极管的作用 三极管工作原理
三极管的工作原理
三极管是一种控制元件,主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极
输出,发射极接地),当基极电压UB有一个微小的变化时,基极电流IB也会随之有一小的变化,受基极
电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化,基极电流IB越大,集电极电流IC也越大,反之,基
极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流
的变化大得多,这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β(β=ΔIC
/
ΔIB, Δ表示变化量。),三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。
三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫 建立偏置 ,否则会放
大失真。
在三极管的集电极与电源之间接一个电阻,可将电流放大转换成电压放大:当基极电压UB升高时,IB变大,
高压mos管IC也变大,IC 在集电极电阻RC的压降也越大,所以三极管集电极电压UC会降低,且UB越高,UC就越低,
ΔUC=ΔUB。仅供参考,请参考有关书籍。
三极管的作用一  设计反相器管
我们知道三极管相当于一条通道,在这条通道上电流出发的那一端叫做源极,而电流到达的那一端叫做
漏极,控制电流通断的那个电极叫做栅极,那么栅极需要带上什么样的电压才表示通道导通呢?一般情
况下,栅极对源极的电压为0V时,表示关断,栅极上带 0.7V以上的电压时,表示导通,应该注意栅极
电压是对源极而言的。
上述的 MOS三极管我们叫它 N型 MOS管,对应的,还有一种 P型 MOS 管, P型 MOS管的特性正好完
全相反,电流从漏极出发到达源极,栅极带上比漏极低于0.7V以下的电压时, MOS管导通。
如果规定只能用一种类型的 MOS管,我们也能设计出集成电路来,想当初的半导体工艺只适合于做 N型
一种类型的 MOS管,那时侯的集成电路大部分是NMOS集成电路,我们熟悉的早期的 Z80、8048等,都
是用 NMOS工艺制造的。后来,发展了在同一个芯片上做两种不同类型 MOS管的工艺,叫做CMOS工艺,
现在已是半导体行业的主流工艺。
N 管和 P管的版图设计并没有什么不一样,只要对其类型做一个标记就可以了,这个标记用来通知制造
集成电路的人把这些管子做成某一类型的管子,在下图中我们把 P管用虚框圈起来作为标记。
三极管的作用二   设计集成电路
设计集成电路也很简单,不过就是把那些三极管连接起来,用什么来连接呢?总不至于用电烙铁和焊锡
丝之类的方法吧?在集成电路里不用这种方法,用的是类似于双面线路板的方法,双面线路板上的过孔
将线路板的两面连接了起来,在集成电路了也用了过孔,两层导电材料分别是铝和多晶硅,铝可以越过
各种区域通到任何地方而不受限制,但多晶硅可不可以呢?好象可以,可是,的多晶硅越过有源区时,
有源区变成了一个受多晶硅控制的电流通路:一个多余的三极管,这不是我们所希望的,所以,我们在
这里增加一条规则:多晶硅不能跨越有源区。按这样的规则连接两各三极管,我们就设计了一个含有一
个反相器的简单的集成电路。
三极管的测量
三极管管脚极性的识别
多数小功率三极管的管脚是等腰三角形排列,其顶点是基极,左边是发射极,右边是集电
极。有的是从管底看,由管帽突出处顺时针排列为发射极,基极,集电极。有的管型用管帽或者管脚塑料护套颜来标明极性的,红为集电极,绿为发射极,白是基极。有的管型管脚是一字形排列,用集电极管脚较短,或者集电极与其它极距离最远来区别电极,中间是基极,另一个脚是发射极。大功率管一般直接用外壳做集电极引出端。有的在较高频率工作的三极管,为了屏蔽高频电磁干扰,管壳用一支脚引出,以准备接地或者接零,符合为d,从管底看,由管壳边凸出处顺时针依次是发射极,基极,集电极,管壳引线。大部分国产硅酮塑封三极管,从正对截角或剖去平面的方向看,从左到右依次是发射极,基极,集电极。超小型三极管将截角的管脚焊片定为发射极,对面是脚是基极,垂直的第三个脚是集电极。另外一种半球形超小型三极管,将球面朝上,从左到右,依次是基极,集电极,发射极。
三极管用万用表测量管脚极性
用万用表R×100或者R×1K档分别测量各管脚间电阻,必有一只脚对其它两脚电阻值相似,那么这只脚是基极,如果红表笔(正表笔)接基极,测得与其它两脚电阻都小,那么这只管子是PNP管。如果测得电阻很大,那么这个管子是NPN管。到基极后,分别测基极对
其余两脚的正向电阻,其中阻值稍小的那个是集电极,另外一个是发射极,这是因为集电结较大,正偏导通电流也较大,所以电阻稍小一点。
三极管好坏大致判断
利用三极管内PN结的单向导电性,检查各极间PN结的正反向电阻,如果相差较大说明管子是好的,如果正反向电阻都大,说明管子内部有断路或者PN结性能不好。如果正反向电阻都小,说明管子极间短路或者击穿了。
三极管穿透电流测量判断
用万用表检查管子的穿透电流Iceo,是通过测量集电极与发射极之间的反向阻值来估计的,如果穿透电流大,阻值就较小。
测PNP小功率锗管时,万用表R×100档正表笔接集电极,负表笔接发射极,相当于测三极管集电结承受反向电压时的阻值,高频管读数应在50千欧姆以上,低频管读数应在几千欧姆到几十千欧姆范围内,测NPN锗管时,表笔极性相反。
测NPN小功率硅管时,万用表R×1K档负表笔接集电极,正表笔接发射极,由于硅管的穿透电流很小,阻值应在几百千欧姆以上,一般表针不动或者微动。
测大功率三极管时,由于PN结大,一般穿透电流值较大,用万用表R×10档测量集电极与发射极间反向电阻,应在几百欧姆以上。
如果测得阻值偏小,说明管子穿透电流过大。如果测试过程中表针缓缓向低阻方向摆动,说明管子工作不稳定。如果用手捏管壳,阻值减小很多,说明管子热稳定性很差。
三极管放大系数β的测量估计:
按测量三极管穿透电流的方法,再用手指同时捏住管子的集电极与基极,表针会迅速向低阻端摆动,摆动范围越大说明三极管放大系数β值越大。
整流桥的整流作用介绍
  整流这一个术语,它是通过二极管的单向导通原理来完成工作的,通俗的来说二极管它是正向导通和反向截止,也就是说,二极管只允许它的正极进正电和负极进负电。二极管
只允许电流单向通过,所以将其接入交流电路时它能使电路中的电流只按单向流动,即所谓“整流”,用两只管是半泼整流,四只是全泼整流。

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