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1 前言为了更好地适应全国中等职业技术学校电子类专业的教学要求 ꎬ 全面提升教学质量 ꎬ 人力资源社会保障部教材办公室组织有关学校的骨干教师和行业企业专家 ꎬ 对全国中等职业技术学校电子类专业教材进行了修订和补充开发 ꎮ 此项工作以人力资源社会保障部颁布的 «技工院校电子类通用专业课教学大纲 (2016)» «技工院校电子技术应用专业教学计划和教学大纲 (2016)» «技工院校音像电子设备应用与维修专业教学计划和教学大纲 (2016)» «技工院校通信终端设备制造与维修专业教学计划和教学大纲 (2016)» 为依据 ꎬ 充分调研了企业生产和学校教学情况 ꎬ 广泛听取了教师对现行教材使用情况的反馈意见 ꎬ 吸收和借鉴了各地职业技术院校教学改革的成功经验 ꎮ 教材体系使用对象电子技术应用专业音像电子设备应用与维修专业通信终端设备制造与维修专业中级高级两个层次和以下 3 种学制 : 1

2 模拟电路基础 ( 第二版 ) 初中毕业生 3 年学制培养中级工高中毕业生 3 年学制培养高级工 ( 中级阶段 ) 初中毕业生 5 年学制培养高级工 ( 中级阶段 ) 编写特色紧贴国家职业标准紧密贴合 «中华人民共和国职业分类大典 (2015 年版 )» 中对广电和通信设备电子装接工广电和通信设备调试工家用电器产品维修工家用电子产品维修工等职业的职业能力要求 ꎬ 同时参照相关国家职业标准 ꎮ 体现行业技术发展根据电子行业的最新发展 ꎬ 在教材中充实了电子产品表面贴装数字电视维修智能手机维修等方面的新技术 ꎬ 体现教材的先进性 ꎮ 注重职业能力培养根据就业岗位对技能型人才所需能力的要求 ꎬ 进一步加强实践性教学内容 ꎮ 同时 ꎬ 在教材中突出对学生获取信息与人交流分析解决问题以及自学等职业能力的培养 ꎮ 符合学生阅读习惯在教材内容的呈现形式上 ꎬ 尽可能使用图片实物照片和表格等形式将知识点生动地展示出来 ꎬ 力求让学生更直观地理解和掌握所学内容 ꎮ 教学服务本套教材配有方便教师上课使用的电子课件 ꎬ 部分教材还配有习题册 ꎬ 电子课件等教学资源可通过职业教育教学资源和数字学习中心 ( http: / / zyjy. class. com. cn) 下载 ꎮ 此外 ꎬ 针对教材中的重点难点还制作了动画视频等多媒体素材 ꎬ 使用移动终端扫描书中相应位置处的二维码即可在线观看 ꎮ 致谢本次教材的修订工作得到了江苏山东河南湖北广东广西四川等省 ( 自治区 ) 人力资源社会保障厅及有关学校的大力支持 ꎬ 在此我们表示诚挚的谢意 ꎮ 人力资源社会保障部教材办公室 2017 年 6 月 2

3 目录课题一整流滤波电路 1 任务 1 半导体二极管的识别与检测 1 任务 2 整流滤波电路的安装与测试 20 课题二基本放大电路 46 任务 1 半导体三极管的识别与检测 46 任务 2 共发射极放大电路的安装与调试 61 任务 3 共集电极与多级放大电路的安装与调试 79 任务 4 负反馈放大器的安装与调试 92 任务 5 场效应管放大电路的安装与调试课题三集成运算放大器应用电路 119 任务 1 集成运算放大器线性应用电路的安装与调试 119 任务 2 蓄电池过放电报警电路的安装与调试 134 课题四信号产生电路 143 任务 1 RC 正弦波振荡电路的安装与调试 143 任务 2 石英晶体振荡电路的安装与调试 150 课题五低频功率放大器 156 任务 1 分立元件功率放大器的安装与调试 156 任务 2 集成功率放大器的安装与调试 168 课题六直流稳压电源 179 任务 1 串联型直流稳压电源的安装与调试 179 任务 2 集成稳压电源的安装与调试 188 任务 3 USB 手机充电适配器的安装与调试 194 课题七晶闸管应用电路 203 任务 1 晶闸管的识别与检测 203 任务 2 晶闸管调光电路的安装与调试 215 附录 EWB 仿真软件简介标记星号 ( ) 的章节可作为选学内容 ꎮ

课题一整流滤波电路手机 MP4 数码相机等电子产品往往需要由电池供电 ꎬ 而电视机计算机等电子设备虽然不采用电池直接供电 ꎬ 但其内部都有专门将电网提供的交流电变换成直流电的电源电路 ꎮ 整流滤波电路是电源电路最基本的组成部分 ꎬ 其中半导体二极管是组成整流滤波电路最基本的电子元器件 ꎮ 任务 1 半导体二极管的识别与检测 1.

5 课题一整流滤波电路手机 MP4 数码相机等电子产品往往需要由电池供电 ꎬ 而电视机计算机等电子设备虽然不采用电池直接供电 ꎬ 但其内部都有专门将电网提供的交流电变换成直流电的电源电路 ꎮ 整流滤波电路是电源电路最基本的组成部分 ꎬ 其中半导体二极管是组成整流滤波电路最基本的电子元器件 ꎮ 任务 1 半导体二极管的识别与检测 1. 掌握本征半导体 P 型半导体 N 型半导体的概念以及 PN 结的形成过程 ꎮ 2. 了解半导体二极管的结构符号和类型 ꎮ 3. 掌握半导体二极管伏安特性的含义 ꎮ 4. 掌握半导体二极管主要参数的含义 ꎬ 能正确选用半导体二极管 ꎮ 5. 了解特殊半导体二极管的符号和用途 ꎮ 6. 能正确识别常用半导体二极管 ꎬ 并能正确检测半导体二极管 ꎮ 半导体二极管 ( 简称二极管 ) 是最基本的电子元器件之一 ꎬ 其应用实例如图所示 ꎮ 二极管的种类繁多 ꎬ 因其具有单向导电性而在电子产品中起整流检波等作用 ꎮ 常用二极管的外形如图所示 ꎮ 本任务将以半导体基础知识为起点 ꎬ 学习二极管的基本知识使用常识和检测方法 ꎬ 练习正确识别与检测二极管 ꎬ 并通过测量二极管的伏安特性进一步熟悉其含义 ꎮ 图二极管的应用实例 1

模拟电路基础 ( 第二版 ) 图 1 1 2 常用二极管的外形一半导体基础知识 1.

6 模拟电路基础 ( 第二版 ) 图常用二极管的外形一半导体基础知识 1. 本征半导体自然界中的物质根据导电性能可分成导体绝缘体和半导体三类 ꎬ 导体的导电能力很强 ꎬ 如金银铜铁锌 ꎻ 绝缘体几乎不导电 ꎬ 如塑料玻璃橡胶等 ꎻ 导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体 ꎬ 常用的半导体材料有硅锗等 ꎮ 半导体材料经过高度提纯后形成的半导体 ꎬ 称为纯净半导体 ꎬ 也称为本征半导体 ꎮ 本征半导体的原子结构排列非常整齐 ꎬ 如图所示 ꎮ 在绝对零度 ( ) 时 ꎬ 本征半导体中的电子无法挣脱本身原子核束缚 ꎬ 呈现绝缘体特性 ꎮ 当半导体中的少量电子获得足够的能量时 ꎬ 即可挣脱共价键的束缚 ꎬ 形成自由电子 ꎬ 同时在电子原来的位置上留下一个空位 ꎬ 即空穴 ꎬ 如图所示 ꎮ 和空穴相邻的电子在空穴的吸引下与之复合 ( 当空穴与电子相遇后 ꎬ 自由电子便填补空穴 ꎬ 这种现象称为复合 )ꎬ 而在电子原来的位置上产生一个新的空穴 ꎬ 从形式上似乎是电子和空穴都在移动 ꎮ 此时的运动由于没有外电场的干涉 ꎬ 是一种无规则的运动 ꎮ 在半导体的两端加上电压后 ꎬ 半导体中的自由电子和空穴就会在电场的作用下定向移动 ꎬ 形成电流 ꎮ 在半导体导电时 ꎬ 自由电子向高电位端流动 ꎬ 空穴向低电位端流动 ꎬ 空穴参与导电是半导体区别于其他导体导电的主要特征 ꎮ 本征半导体的导电能力和载流子 2

7 课题一整流滤波电路图硅半导体共价键示意图图自由电子与空穴的形成 ( 即自由电子和空穴 ) 的数量密切相关 ꎬ 环境温度越高 ꎬ 热激发也越强 ꎬ 半导体中的载流子就越多 ꎬ 导电能力就越强 ꎮ 2. 杂质半导体通过扩散工艺 ꎬ 在本征半导体中掺入微量合适的杂质 ꎬ 就会使半导体的导电性能发生明显变化 ꎮ 人们把掺入微量元素的半导体 ꎬ 称为杂质半导体 ꎮ 杂质半导体有 N 型半导体和 P 型半导体两种 ꎮ (1) N 型半导体在本征半导体中掺入微量五价元素磷 ꎬ 就形成 N 型半导体 ꎮ 掺杂后半导体中的自由电子为多数载流子 ꎬ 简称多子 ꎻ 空穴为少数载流子 ꎬ 简称少子 ꎮ N 型半导体也称为电子型半导体 ꎮ (2) P 型半导体在本征半导体中掺入微量三价元素硼 ꎬ 就形成 P 型半导体 ꎮ 掺杂后半导体中的空穴为多子 ꎬ 自由电子为少子 ꎮ P 型半导体也称为空穴型半导体 ꎮ 虽然加入了杂质 ꎬ 但无论是 P 型半导体还是 N 型半导体 ꎬ 都和本征半导体一样 ꎬ 对外不显电性 ꎮ 二 PN 结的形成和特点 1. PN 结的形成如果将 P 型半导体和 N 型半导体制作在同一块本征半导体基片上 ꎬ 在它们的交界面就会形成一层很薄的特殊导电层 ꎬ 这就是 PN 结 ꎮ PN 结是构成各种半导体器件的基础 ꎬ 下面简单介绍 PN 结的形成过程 ꎮ 3

8 模拟电路基础 ( 第二版 ) (1) 多数载流子的扩散运动在自然界中 ꎬ 物体会从浓度高的地方向浓度低的地方扩散 ꎬ 称为扩散运动 ꎮ 当将 P 型半导体和 N 型半导体制作在一起时 ꎬ 由于 N 区的自由电子为多数载流子 ꎬ 自由电子的浓度高 ꎬ 空穴的浓度低 ꎻ 而 P 区的空穴为多数载流子 ꎬ 空穴的浓度高 ꎬ 自由电子的浓度低 ꎬ 所以在 P 型半导体和 N 型半导体的交界面两侧 ꎬ 出现了自由电子与空穴的浓度差 ꎬ 从而引起了多数载流子的扩散运动 ꎬ 如图 1 1 5a 所示 ꎮ N 区的自由电子扩散到 P 区 ꎬ P 区的空穴也扩散到 N 区 ꎮ P 区的空穴扩散到 N 区后和自由电子复合 ꎬ N 区的自由电子扩散到 P 区后和空穴复合 ꎬ 在交界面附近载流子的浓度就会下降 ꎬ 仅留下不能移动的杂质离子 ꎬ 原来的电荷平衡被打破 ꎬ 形成一个很薄的空间电荷区 ꎬ 这就是 PN 结 ꎬ 又称为耗尽层 ꎬ 如图 1 1 5b 所示 ꎮ 图 PN 结的形成 a) 载流子的扩散运动 b) 动态平衡时的 PN 结 (2) 少数载流子的漂移运动当空间电荷区出现后 ꎬ 将产生一个内电场 ꎬ 电场方向由 N 区指向 P 区 ꎮ 内电场将阻止多子的进一步扩散 ꎬ 并且 N 区的少子空穴和 P 区的少子自由电子将受到内电场的作用向另一边运动 ꎬ 这种运动称为漂移运动 ꎮ 扩散运动和漂移运动是两种作用相反的运动 ꎬ 当扩散运动和漂移运动达到动态平衡时 ꎬ 空间电荷区的宽度将保持不变 ꎬ 即 PN 结的宽度保持不变 ꎬ 于是形成了稳定的 PN 结 ꎮ 2. PN 结的单向导电性 (1) PN 结正偏当 P 区接电源正极 N 区接电源负极时 ꎬ 称为 PN 结正偏 ( 见图 1 1 6)ꎮ 此时 ꎬ 外加电压的电场方向与 PN 结内建电场方向相反 ꎬ 使 PN 结厚度变薄 ꎬ 原来处于平衡状态的漂移运动和扩散运动的平衡被打破 ꎬ 多数载流子的扩散运动明显增强 ꎬ 形成了较大的扩散电流 ꎬ PN 结的导电能力明显增强 ꎬ 即 PN 结导通 ꎮ 4

9 课题一整流滤波电路图 PN 结正偏 (2) PN 结反偏当 P 区接电源负极 N 区接电源正极时 ꎬ 称为 PN 结反偏 ( 见图 1 1 7)ꎮ 此时 ꎬ 外电场与内电场方向一致 ꎬ 使内电场增强 ꎬ PN 结厚度变厚 ꎬ 阻止了多数载流子的扩散运动 ꎬ 而少数载流子的漂移运动明显增强 ꎬ 形成漂移电流 ꎬ 由于少数载流子的数量有限 ꎬ 所以漂移电流很小 ꎬ PN 结呈现出较高的阻抗 ꎬ 即 PN 结截止 ꎮ 图 PN 结反偏 (3) PN 结的单向导电性 PN 结正偏时 ꎬ PN 结电阻很小 ꎬ 有较大电流流过 ꎬ 即呈现低电阻 ꎬ 称为 PN 结导通 ꎻ PN 结反偏时 ꎬ PN 结呈现出较高的阻抗 ꎬ 称为 PN 结截止 ꎬ 这就是 PN 结的单向导电性 ꎮ 三二极管 1. 二极管的结构与符号将 PN 结用外壳封装 ꎬ 分别在 P 区和 N 区引出两个电极 ꎬ 就是二极管 ꎬ 如图 1 1 8a 所示 ꎮ 连接 P 区的电极称为正极 ( 或阳极 )ꎬ 用字母 A 表示 ꎻ 连接 N 区的电极称为负极 5

10 模拟电路基础 ( 第二版 ) ( 或阴极 )ꎬ 用字母 K 表示 ꎮ 二极管的图形符号如图 1 1 8b 所示 ꎬ 文字代号用 V 或 VD 表示 ꎮ 二极管根据 PN 结结构的不同 ꎬ 可分为点接触型面接触型和平面型 ꎮ 图二极管结构与符号 a) 二极管结构示意图 b) 二极管的符号点接触型二极管的 PN 结面积小 ꎬ 结电容小 ꎬ 一般用在较高频率的场合 ꎬ 常用于检波混频电路 ꎮ 面接触型二极管的 PN 结面积大 ꎬ 可通过的电流大 ꎬ 常用于低频整流电路 ꎮ 平面型二极管有两种结构 ꎬ PN 结面积较大的通常用于整流电路中做整流二极管 ꎬ PN 结面积较小的常在脉冲数字电路中做开关二极管使用 ꎮ 2. 二极管的单向导电性二极管的基本结构中包含一个 PN 结 ꎬ 所以二极管具有单向导电性 ꎮ 按图所示连接实验电路 ꎬ 当开关放在 1 位置时 ꎬ 二极管正极接高电位 ꎬ 负极接低电位 ꎬ 即二极管加正向电压 ꎬ 二极管导通 ꎬ 灯泡点亮 ꎻ 当开关放在 2 位置时 ꎬ 二极管正极接低电位 ꎬ 负极接高电位 ꎬ 即二极管加反向电压 ꎬ 二极管截止 ꎬ 灯泡不能点亮 ꎮ 3. 二极管的伏安特性图二极管的单向导电在理想状态下 ꎬ 二极管导通时相当于开关接通 ꎬ 此时性实验电路二极管两端的电压为零 ꎻ 二极管截止时相当于开关断开 ꎬ 此时流过二极管的电流为零 ꎮ 通常把具有这种特性的二极管称为理想二极管 ꎮ 但是实际使用的二极管在导通时都会产生一定的正向压降 ꎬ 而截止时也会有微小的电流流过 ꎮ 二极管两端的电压大小和流过二极管的电流之间的关系曲线称为二极管的伏安特性曲线 ꎮ 图所示为某硅二极管的伏安特性曲线 ꎮ (1) 二极管的正向特性在图中 ꎬ 纵坐标轴右边的曲线为二极管的正向特性曲线 ꎮ 在正向特性曲线的起始段 ꎬ 即图中的 OA 段 ꎬ 曲线的变化很平坦 ꎬ 此时正向电压不断增加 ꎬ 但是通过二极管的电流变化却缓慢 ꎬ 二极管并没有导通 ꎬ 此区域称为死区 ꎮ 当曲线经过 A 点 6

11 课题一整流滤波电路后 ꎬ 电压稍有增加 ꎬ 电流就会较快增加 ꎮ 通常将开始导通时的正向电压称为开启电压 ꎬ 一般硅二极管的开启电压约为 0 5 Vꎬ 锗二极管的开启电压约为 0 1 Vꎮ 当电压大于开启电压后 ꎬ 通过二极管的电流和二极管两端的电压呈指数关系变化 ꎬ 如图中的 AB 段所示 ꎮ 当电压再进一步增加时 ꎬ 通过二极管的电流将急剧增大 ꎬ 如图中的 BC 段所示 ꎬ 此时二极管两端的电压基本维持恒定不变 ꎬ 二极管处于导通状态 ꎬ 此电压称为二极管的导通电压 ꎮ 通常硅二极管的导通电压为 0 6 ~ 0 8 Vꎬ 锗二极管的导通电压为 0 2 ~ 0 3 Vꎮ (2) 二极管的反向特性在图中 ꎬ 纵坐标轴左边的曲线为二极管在加上反向电压时的特性曲线 ꎮ 从图中的 OD 段可以看出 ꎬ 当二极管加上反向电压后 ꎬ 反向电流也会增加 ꎬ 但当电压超过 - 1 V 后 ꎬ 虽然电压增加很大 ꎬ 但流过二极管的反向电流却维持不变 ꎬ 此时的电流称为二极管的反向饱和电流 ꎬ 如图中 DE 段所示 ꎮ 反向饱和电流越小 ꎬ 表示二极管反向阻断性能越好 ꎬ 锗二极管的反向饱和电流为几十至一百多微安 ꎬ 硅二极管的反向饱和电流很小 ꎬ 只有几微安 ꎬ 或更低 ꎮ 当二极管两端的反向电压进一步增加到反图硅二极管伏安特性曲线向击穿电压 U BR 时 ꎬ 流过二极管的反向电流会突然增大 ꎬ 此时二极管出现反向击穿状态 ꎬ 如图中的 EF 段所示 ꎮ 当二极管反向击穿后 ꎬ 只要流过二极管的反向电流控制在一定范围内 ꎬ 二极管两端的反向电压降低后 ꎬ 二极管还能恢复正常 ꎬ 不致损坏 ꎮ 但当反向电流足够大 ꎬ 使二极管的 PN 结发生热击穿而烧毁后 ꎬ 二极管将永久损坏 ꎮ 在使用二极管时 ꎬ 加在二极管两端的反向电压不能大于它的反向击穿电压 ( 稳压二极管除外 )ꎮ 4. 二极管的主要参数二极管的参数很多 ꎬ 常规参数有正向压降反向击穿电压反向漏电流等 ꎬ 交流参数有开关速度存储时间截止频率结电容等 ꎬ 极限参数有最大耗散功率工作温度存储条件最大整流电流等 ꎮ 因二极管的种类繁多 ꎬ 不同用途的二极管有不同的参数要求 ꎬ 下面重点介绍二极管的几个主要参数 ꎮ (1) 最大整流电流 I FM I FM 是指二极管正常工作时 ꎬ 允许通过的最大正向平均电流 ꎬ 它与 PN 结的材料结面积和散热条件有关 ꎮ 因为电流流过 PN 结会引起二极管发热 ꎬ 如果在实际应用中 ꎬ 流过二 7

12 模拟电路基础 ( 第二版 ) 极管的平均电流超过 I FM ꎬ 二极管将因过热而烧坏 ꎮ (2) 最高反向工作电压 U RM U RM 是指加在二极管两端的最大反向电压 ꎮ 为了保证二极管工作在安全区域 ꎬ 通常取二极管实际反向击穿电压的 1 / 3 ~ 1 / 2ꎬ 作为二极管的最高反向工作电压 ꎮ (3) 反向饱和电流 I R I R 是指二极管未击穿时的反向电流 ꎮ I R 越小 ꎬ 二极管的反向漏电流越小 ꎬ 其单向导电性越好 ꎮ 反向饱和电流受温度的影响较大 ꎬ 温度升高 ꎬ 反向饱和电流将变大 ꎮ (4) 最高工作频率 f M f M 是指二极管所能承受的最高工作频率 ꎬ 由二极管结电容的大小决定 ꎮ 当二极管的结电容较大时 ꎬ 高频信号会通过结电容流过二极管 ꎬ 使二极管失去单向导电性 ꎬ 所以在使用中 ꎬ 加在二极管上的信号频率不能大于 f M ꎮ 二极管的参数可以从半导体器件手册中直接查找 ꎬ 但由于半导体器件在制造过程中的离散性 ꎬ 手册中的数据只能作为通用数据 ꎬ 而对于某个具体的半导体二极管 ꎬ 则可以通过测量的方法获得 ꎮ 二极管的参数是选用二极管的重要依据 ꎮ 当设备中的二极管损坏时 ꎬ 要采用同型号的新管更换 ꎬ 如无法找到同型号的器件 ꎬ 一般用类型相同性能相近的器件代替 ꎮ 例如 ꎬ 额定电流大的二极管可以代替额定电流小的二极管 ꎻ 反向耐压高的二极管可以代替反向耐压低的二极管 ꎻ 对于检波二极管还要特别注意 f M 参数 ꎬ 工作频率高的二极管可以代替工作频率低的二极管 ꎮ 现有型号为 2AP1 1N4007 1N4148 2CZ11D 的四种二极管 ꎬ 查阅有关手册或其他资料后 ꎬ 将其主要参数摘录在表中 ꎮ 表几种二极管的主要参数型号用途类型最大整流电流 I FM (ma) 最高反向工作电压 U RM (V) 反向饱和电流 I R (ma) 最高工作频率 f M (MHz) 2AP1 1N4007 1N4148 2CZ11D 8

一般内部结构为面接触型或平面型 ꎮ 常用整流二极管的外形与符号如图 1 1 11 所示 ꎮ (2) 检波二极管检波二极管是利用其单向导电性 ꎬ 将高频或中频无线电信号中的低频信号提取出来 ꎮ 由于工作信号的频率较高 ꎬ 所以其内部结构一般为点接触型 ꎬ

稳压二极管稳压二极管简称稳压管 ꎬ 它是利用二极管在反向击穿时 ꎬ 两端的电压保持恒定这一特性来获取稳定电压 ꎬ 它工作在反向击穿状态 ꎮ 常用稳压二极管的外形与符号如图 1 1 13 所示 ꎮ (4) 发光二极管发光二极管简称 LEDꎬ 在电路中常作为显示器件

13 课题一整流滤波电路 5. 常用二极管二极管的种类很多 ꎬ 常用的有整流二极管检波二极管稳压二极管发光二极管光敏二极管和变容二极管等 ꎮ (1) 整流二极管整流二极管是利用 PN 结的单向导电特性 ꎬ 把交流电变换成脉动直流电 ꎮ 由于其要通过较大的电流 ꎬ 一般内部结构为面接触型或平面型 ꎮ 常用整流二极管的外形与符号如图所示 ꎮ (2) 检波二极管检波二极管是利用其单向导电性 ꎬ 将高频或中频无线电信号中的低频信号提取出来 ꎮ 由于工作信号的频率较高 ꎬ 所以其内部结构一般为点接触型 ꎬ 选用时要特别注意 f M 的选择 ꎮ 常用检波二极管的外形与符号如图所示 ꎮ 图常用整流二极管的外形与符号 a) 外形 b) 符号图常用检波二极管的外形与符号 a) 外形 b) 符号 (3) 稳压二极管稳压二极管简称稳压管 ꎬ 它是利用二极管在反向击穿时 ꎬ 两端的电压保持恒定这一特性来获取稳定电压 ꎬ 它工作在反向击穿状态 ꎮ 常用稳压二极管的外形与符号如图所示 ꎮ (4) 发光二极管发光二极管简称 LEDꎬ 在电路中常作为显示器件 ꎬ 采用砷化镓镓铝砷和磷化镓等材料制成 ꎬ 其内部也有一个 PN 结 ꎬ 具有单向导电性 ꎮ 发光二极管根据所用材料不同 ꎬ 可以发出红绿黄蓝橙等不同颜色的光 ꎮ 发光二极管的伏安特性与普通二极管相似 ꎬ 但正向导通电压稍大 ꎬ 一般为 1 0 ~ 2 5 Vꎮ 当流过它的正向电流达到 1 ma 左右时开始发光 ꎬ 电流越大亮度越高 ꎬ 但当电流达到一定数值后 ꎬ 发光强度趋于饱和 ꎬ 图常用稳压二极管其工作电流一般取 2 ~ 20 maꎮ 常用发光二极管的外形的外形与符号与符号如图所示 ꎮ a) 外形 b) 符号 9

模拟电路基础 ( 第二版 ) 图 1 1 14 常用发光二极管的外形与符号 a) 外形 b) 符号 (5) 光敏二极管光敏二极管也称为光电二极管 ꎬ

即暗电流 ꎬ 此时光敏二极管截止 ꎻ 当受到光照时 ꎬ 反向漏电流迅速增加 ꎬ 形成光电流 ꎬ 且随入射光强度的变化而变化 ꎮ 常用光敏二极管的外形与符号如图 1 1

二极管引脚的识别与测量 a) 外形 b) 符号 (1) 直观识别二极管引脚的极性电路中 ꎬ 二极管的正负极性不能接错 ꎬ 否则将导致电路无法正常工作 ꎬ 甚至损坏电路

14 模拟电路基础 ( 第二版 ) 图常用发光二极管的外形与符号 a) 外形 b) 符号 (5) 光敏二极管光敏二极管也称为光电二极管 ꎬ 其结构与普通二极管类似 ꎬ 管芯是一个具有光敏特性的 PN 结 ꎬ 具有单向导电性 ꎮ 光敏二极管工作在反偏状态 ꎬ 当无光照时 ꎬ 有很小的反向饱和漏电流 ꎬ 即暗电流 ꎬ 此时光敏二极管截止 ꎻ 当受到光照时 ꎬ 反向漏电流迅速增加 ꎬ 形成光电流 ꎬ 且随入射光强度的变化而变化 ꎮ 常用光敏二极管的外形与符号如图所示 ꎮ 四二极管的识别与检测方法图常用光敏二极管的外形与符号 1. 二极管引脚的识别与测量 a) 外形 b) 符号 (1) 直观识别二极管引脚的极性电路中 ꎬ 二极管的正负极性不能接错 ꎬ 否则将导致电路无法正常工作 ꎬ 甚至损坏电路 ꎬ 烧毁二极管 ꎮ 为了区分二极管的引脚 ꎬ 制造二极管时 ꎬ 一般在它的外壳上用图形符号或标志环等标注出极性 ꎮ 常见二极管正负极的判别方法见表 1 1 2ꎮ 表常见二极管正负极的判别方法判别方法图示说明通过二极管的外形判别螺栓端为正极 10

课题一整流滤波电路续表判别方法图示说明通过二极管的电极特征判别极长引脚为正极 ꎬ 短引脚为负通过标志环判别有标志环的一端为负极通过外壳上的符号判别极性和外壳上的符号一致 (2) 用万用表判断二极管引脚的极性 1) 用模拟式万用表判断二极管引脚极性 ( 以 MF47 型万用表为例 ) 用 MF47 型万用表判断二极管的引脚极性时 ꎬ

15 课题一整流滤波电路续表判别方法图示说明通过二极管的电极特征判别极长引脚为正极 ꎬ 短引脚为负通过标志环判别有标志环的一端为负极通过外壳上的符号判别极性和外壳上的符号一致 (2) 用万用表判断二极管引脚的极性 1) 用模拟式万用表判断二极管引脚极性 ( 以 MF47 型万用表为例 ) 用 MF47 型万用表判断二极管的引脚极性时 ꎬ 使用万用表的 R 100 Ω 或 R 1 kω 挡 ꎬ 测量步骤如下 ꎮ 第一步 : 进行欧姆调零 ꎬ 将万用表的两个表笔短接 ꎬ 调整欧姆调零旋钮 ꎬ 使万用表的指针指向右边的零欧姆 ꎬ 如图所示 ꎮ 测量二极管时 ꎬ 此步骤并非十分必要 ꎬ 但可以判断万用表是否正常 ꎬ 以防止因万用表故障而产生错误判断 ꎮ 图万用表欧姆调零 11

模拟电路基础 ( 第二版 ) 第二步 : 分别测量二极管的正反向电阻值 ꎬ 其中有一次测得的电阻值比较小 ꎬ 如图 1 1 17 所示 ꎻ 另一次测得的电阻值很大 ꎬ 如图 1 1 18 所示 ꎮ 测得电阻值较小的那一次 ꎬ 万用表的黑表笔接的引脚是二极管的正极 ꎬ

该挡的正向直流电流约为 1 maꎬ 正向直流电压约为 2 8 Vꎬ 当外接电阻小于 70 Ω 时 ꎬ 表内蜂鸣器鸣响 ꎮ 用数字式万用表表笔正反两次测量二极管 ꎬ 万用表上有一次显示为数字 1 ( 表示电阻无穷大 ꎬ 开路 )ꎬ 如图 1 1 19 所示 ꎻ

16 模拟电路基础 ( 第二版 ) 第二步 : 分别测量二极管的正反向电阻值 ꎬ 其中有一次测得的电阻值比较小 ꎬ 如图所示 ꎻ 另一次测得的电阻值很大 ꎬ 如图所示 ꎮ 测得电阻值较小的那一次 ꎬ 万用表的黑表笔接的引脚是二极管的正极 ꎬ 红表笔接的引脚是二极管的负极 ꎮ 图二极管正向电阻测量图二极管反向电阻测量 2) 用数字式万用表判断二极管引脚极性用数字式万用表判断二极管的引脚极性时 ꎬ 万用表的挡应放在挡上 ꎮ 挡为数字式万用表测量二极管电路通断的专用挡 ꎬ 该挡的正向直流电流约为 1 maꎬ 正向直流电压约为 2 8 Vꎬ 当外接电阻小于 70 Ω 时 ꎬ 表内蜂鸣器鸣响 ꎮ 用数字式万用表表笔正反两次测量二极管 ꎬ 万用表上有一次显示为数字 1 ( 表示电阻无穷大 ꎬ 开路 )ꎬ 如图所示 ꎻ 另一次常显示一个几百的数字 ꎬ 如图所示 ꎮ 在图的这次测量中 ꎬ 万用表红表笔接的是二极管的正极 ꎬ 黑表笔接的是二极管的负极 ꎬ 万用表显示的数字为所测二极管的正向压降 ( 电流 1 ma)ꎬ 图所测二极管的正向压降是 Vꎮ 12

课题一整流滤波电路图 1 1 19 用数字式万用表测量 ( 反向 ) 图 1 1 20 用数字式万用表测量 ( 正向 ) 2.

如果 R 1 较小 ꎬ R 2 为无穷大 ꎬ 则二极管的性能良好 ꎬ 其中 R 1 为正向电阻 ꎬ R 2 为反向电阻 ꎮ (2) 如果 R 1 和 R 2 都为无穷大 ꎬ 则表示二极管开路 ꎮ (3) 如果 R 1 和 R

17 课题一整流滤波电路图用数字式万用表测量 ( 反向 ) 图用数字式万用表测量 ( 正向 ) 2. 普通二极管的检测用万用表判断普通二极管的好坏时 ꎬ 模拟式万用表用 R 100 Ω 或 R 1 kω 挡 ꎬ 数字式万用表用挡 ꎮ 分别测量二极管的正反向电阻 ꎬ 假设两次测量的电阻阻值分别为 R 1 和 R 2 ꎮ (1) 如果 R 1 较小 ꎬ R 2 为无穷大 ꎬ 则二极管的性能良好 ꎬ 其中 R 1 为正向电阻 ꎬ R 2 为反向电阻 ꎮ (2) 如果 R 1 和 R 2 都为无穷大 ꎬ 则表示二极管开路 ꎮ (3) 如果 R 1 和 R 2 都很小 ꎬ 则表示二极管短路 ꎮ (4) 如果 R 2 的阻值比较小 ꎬ 则二极管反向漏电严重 ꎬ 不能使用 ꎮ 3. 稳压二极管的检测测量稳压二极管时 ꎬ 使用的挡和测量普通二极管时相同 ꎬ 性能良好的稳压二极管的测量结果和普通整流二极管相同 ꎮ 此外 ꎬ 还可以用模拟式万用表的 R 10 kω 挡 ꎬ 区分普通 13

发光二极管的检测测量发光二极管时 ꎬ 可以直接用模拟式万用表的 R 10 kω 挡 ꎬ 分别测量其正反向电阻 ꎮ 在测量合格发光二极管的正向电阻时 ( 万用表黑表笔接正极 ꎬ 红表笔接负极 )ꎬ 除了万用表指针将发生一定偏转外 ꎬ 发光二极管还会微微点亮 ꎬ 如图 1 1 22

18 模拟电路基础 ( 第二版 ) 二极管和低稳压值的稳压二极管 ꎮ 因为 MF47 型模拟式万用表置 R 10 kω 挡时 ꎬ 表内总电压为 10 5 Vꎬ 当稳压二极管的稳压值较小时 ꎬ 万用表 R 10 kω 挡的表内电压就可以将其击穿 ꎬ 此时测得的反向电阻会明显减小 ꎬ 如图所示是用 R 10 kω 挡测量 9 V 稳压二极管的反向电阻 ꎬ 而普通二极管的反向电阻依然是无穷大 ꎮ 图用 R 10 kω 挡测量 9 V 稳压二极管的反向电阻 4. 发光二极管的检测测量发光二极管时 ꎬ 可以直接用模拟式万用表的 R 10 kω 挡 ꎬ 分别测量其正反向电阻 ꎮ 在测量合格发光二极管的正向电阻时 ( 万用表黑表笔接正极 ꎬ 红表笔接负极 )ꎬ 除了万用表指针将发生一定偏转外 ꎬ 发光二极管还会微微点亮 ꎬ 如图所示 ꎮ 图用 MF47 型万用表测量发光二极管的正向电阻如果使用数字式万用表测量发光二极管 ꎬ 同样要使用万用表的挡 ꎮ 对于性能良好的发光二极管 ꎬ 当红表笔接正极 ꎬ 黑表笔接负极时 ꎬ 发光二极管将点亮 ꎬ 万用表显示屏将显示其正向压降 ꎬ 如图所示 ꎮ 从显示值可以看出 ꎬ 发光二极管的正向压降明显大于普通二极管 ꎮ 14

电子技术基础 ( 第版 ) 3. 图解单相桥式整流电路 ( 图 4-1-3) 电路名称电路原理图波形图整流电路的工作原理 1. 单相半波整流电路 u 1 u u sin t a t 1 u 0 A B VD I A VD R B

电子技术基础 ( 第版 ) 3. 图解单相桥式整流电路 ( 图 4-1-3) 电路名称电路原理图波形图整流电路的工作原理 1. 单相半波整流电路 u 1 u u sin t a t 1 u 0 A B VD I A VD R B 直流稳压电源第 4 章 4.1 整流电路及其应用学习目标 1. 熟悉单相整流电路的组成, 了解整流电路的工作原理. 掌握单相整流电路的输出电压和电流的计算方法, 并能通过示波器观察整流电路输出电压的波形 3. 能从实际电路中识读整流电路, 通过估算, 能合理选用整流元器件 4.1.1 认识整流电路 1. 图解单相半波整流电路 ( 图 4-1-1) 电路名称电路原理图波形图 4-1-1. 图解单相全波整流电路