1、模擬第一單元二極管第1單元 二極管及其應用第2單元 三極管及放大電路基礎第3單元 多級放大電路與反饋放大電路第4單元 集成運算放大電路第5單元 低頻功率放大電路第6單元 諧振放大電路和正弦振蕩電路第7單元 直流穩壓電源第1單元 二極管及其應用第1節 二極管第2節 二極管的基本應用第3節 特殊二極管（1）了解PN結、半導體二極管構造及單向導電性、伏安特性、主要參數；（2）會用萬用表判別二極管的管腳極性及質量；（3）掌握常用整流、濾波電路的結構、工作過程及其計算 。第1節 二極管一、半導體基本知識1、 物質按導電能力的不同可分為導體、半導體和絕緣體3類。日常生活中接觸到的金、銀、銅、鋁等金屬都是良

2、好的導體，而像塑料、云母、陶瓷等幾乎不導電的物質稱為絕緣體，導電能力介于導體和絕緣體之間的物質稱為半導體。自然界中屬于半導體的物質有很多種類，目前用來制造半導體器件的材料大多是提純后的單晶型半導體，主要有硅(Si)、鍺(Ge)和砷化鎵（GaAs)等。 2、雜質半導體 相對金屬導體而言，本征半導體中載流子數目極少，因此導電能力仍然很低。如果在其中摻入微量的雜質，將使半導體的導電性能發生顯著變化，我們把這些摻入雜質的半導體稱為雜質半導體。 雜質半導體可以分為N型和P型兩大類。 P型半導體：在硅（或鍺）晶體中摻入微量的三價元素雜質硼（或其他）。 N型半導體：在純凈的硅（或鍺）中摻入微量的磷或砷等五價

3、元素。3、PN結的形成 采用摻雜工藝，使半導體材料的一邊形成P型半導體區域，另一邊形成N型半導體區域，在P型與N型半導體的交界面會形成一個具有特殊電性能的薄層，稱為PN結。單向導電性：PN結具有單向導電性，即電流只能從P端流向N端，而不能從N端流向P端。二、二極管基本知識1、二極管的結構和分類一個PN結加上相應的電極引線并用管殼封裝起來，就構成了半導體二極管，簡稱二極管，接在P型半導體一側的引出線稱為陽極；接在N型半導體一側的引出線稱為陰極。 半導體二極管從制作材料來分，有硅二極管和鍺二極管。 半導體二極管按其結構不同可分為點接觸型、面接觸型和開關型三類。點接觸型二極管：PN結面積很小，因而結

4、電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。面接觸型二極管：PN結面積大，用于工頻大電流整流電路。 開關型二極管：適用于在數字邏輯電路中作為開關管。三、二極管的單向導電性1） 加正向電壓導通二極管正極接電源正極，負極接電源負極，稱為給二極管加正向電壓，也稱二極管正偏。此時二極管有正極流向負極的電流流過，稱正向導通，正向電阻很小。 2）加反向電壓截止二極管正極接電源負極，負極接電源正極，成為給二極管加反向電壓，也稱二極管反偏。此時流過二極管的電流幾乎為零，稱二極管的這種狀態為反向截止，反向電阻很大。綜上所述，二極管正向偏置時導通，反向偏置時截止。四、二極管的伏安特性1、定義：二極管兩端電壓uD與流過的電流

5、iD間的關系稱為伏安特性。可用函數式iD=f （uD ）來表示，也可用iD與uD之間的曲線來表示。（1）正向特性 二極管外加正向電壓較小時，外電場不足以克服內電場對多子擴散的阻力，PN結仍處于截止狀態 。 正向電壓大于死區電壓后，正向電流 隨著正向電壓增大迅速上升。通常死區電壓硅管約為0.5V，鍺管約為0.2V。導通后二極管的正向壓降變化不大，硅管約為0.60.8V，鍺管約為0.20.3V。溫度上升，死區電壓和正向壓降均相應降低。 死區電壓 反向電壓大于擊穿電壓時，反向電流急劇增加。這種現象稱為擊穿，UBR稱為反向擊穿電壓。（2）反向特性外加反向電壓時， PN結處于截止狀態，反向電流很小；稱為

6、反向飽和電流。用Is表示。 顯然二極管的伏安特性不是直線，因此屬于非線性電阻元件。反向擊穿電壓五、二極管的主要參數1）最大整流電流IF：指管子長期運行時，允許通過的最大正向平均電流。此數值由二極管面積和散熱條件所決定。2）最高反向工作電壓UR：二極管不被擊穿時所允許的最大反向電壓。通常將擊穿電壓UBR的一半定為最高反向工作電壓UR。3）反向電流IR ：指室溫下，管子加反向電壓時的反向電流值，此值越小，二極管的單向導電性愈好。受溫度的影響很大。4）最高工作頻率fM：主要決定于PN結結電容的大小。結電容越大，則二極管允許的最高工作頻率越低。第2節 二極管的基本應用一、整流電路利用二極管的單向導電特

7、性，可以將交流電變換為單向脈動直流電，完成整流作用。完成整流功能的電路稱為整流電路。根據交流電路的相數可分為單相整流和三相整流。以電路形式區分，有半波整流電路、全波整流電路和橋式整流電路。其中單相橋式整流電路在小型電子設備或小功率電路中使用較為廣泛。單相半波整流電路如下圖所示： 半波整流電路 當u2為正半周時，a端電壓為正，b端為負，二極管VD承受正向電壓而導通，此時有電流流過負載和電流流過二極管，并且二者相等。設二極管為理想元件，則負載兩端輸出電壓等于變壓器副邊電壓的正半波。 +-單相半波整流電路如下圖所示： 半波整流電路 當u2為正半周時，a端電壓為正，b端為負，二極管VD承受正向電壓而導

8、通，此時有電流流過負載和電流流過二極管，并且二者相等。設二極管為理想元件，則負載兩端輸出電壓等于變壓器副邊電壓的正半波。 當u2為負半周時，b端電壓為正，a端為負，二極管VD反向截止，負載上無電流通過，輸出電壓，變壓器二次側電壓全部加在二極管VD上。可見，由于二極管的單向導電性，負載電阻上的電壓為交流電的正半波，稱為半波整流電路。+-設變壓器二次側電壓為單相半波整流電路負載電壓的平均值為 流過負載電阻RL的電流平均值為二極管承受的最高反向電壓為的最大值，即 單相橋式整流電路 工作原理：當u2為正半周時，a端電壓為正，b端為負，二極管VD1和VD3承受正向電壓而導通，而二極管VD2和VD4承受反

9、向電壓而截止。此時電流沿aVD1RLVD3b的路徑形成回路，負載壓降為上正下負。當u2為負半周時，a端電壓為負，b端為正，二極管VD1和VD3承受反向電壓而截止，而二極管VD2和VD4承受正向電壓而導通。此時電流沿bVD2RL VD4a的路徑形成回路，負載壓降仍然為上正下負。 流過負載電阻RL的電流平均值為 流經每個二極管的電流平均值為負載電流的一半，即 每個二極管在截止時承受的最高反向電壓為u2的最大值，即 橋式整流電路負載電壓平均值為：設變壓器二次側電壓為：二、濾波電路濾波電路用于濾去整流輸出電壓中的波紋。一般由儲能的電抗元件組成。如并聯電容器或與負載串聯電感器。工作過程：當輸入u2 為正

10、半周且由零到峰值逐漸增大時，VD1和VD3導通 ，電源u2在向負載RL供電的同時又對電容C充電。如果忽略二極管正向壓降，電容電壓uc隨u2按正弦規律上升至的最大值 。當u2從峰值開始下降，其值uc小于 時，四個二極管都受反向電壓而截至，電容C通過負載RL放電。當uc降至小于u2時，二極管VD2和VD4又導通，電容C再次充電。如此循環下去，負載上能夠得到較平滑的直流電壓。2、電容濾波電路的外特性及主要參數估計（1）電容濾波電路的外特性輸出電壓UO隨輸出電流IO的變化規律稱為外特性。（2）輸出電壓平均值工程上，電容的放電時間常數為RLC（1.52.5）T,其中T為交流電網電源的周期。則輸出電壓平均

11、值為UO（AV）=（1.11.4）U2 一 般取1.2倍。（3）輸出電流平均值（4）整流二極管的平均電流橋式整流電容濾波電路域橋式整流電路相比較，流過二極管的平均電流增加了，同時，二極管導通時間縮短了不少，因此，二極管導通時，就會出現一個比較大的沖擊電流。放電時間常數越大，二極管的導電角越小，沖擊電流就越大。在選用二極管時，其額定整流電流應留有充分的裕量，最好采用硅管。（5）整流二極管的最高反向電壓3、檢波電路在通信、廣播、電視及測量儀器中，常用二極管檢波。4、限幅電路利用二極管的單向導電特性和導通后兩端電壓基本不變的特點，組成限幅電路，用來限制輸出電壓的幅度。第3節 特殊二極管一、穩壓二極管

12、穩壓二極管是一種特殊的面接觸型硅二極管，其工作在反向擊穿區。1、穩壓二極管參數（1）穩定電壓UZ：穩壓管工作在反向擊穿區時的穩定工作電壓。不同型號的穩壓管，其穩定電壓的值不同。同一型號的管子，其穩壓值也會有些差別。（2）穩定電流IZ：穩壓管的工作電壓等于穩定電壓時通過管子所需的最小電流。低于此值，無穩壓效果；高于此值時，只要不超過最大工作電流都可以，電流愈大，穩壓效果愈好。（3）動態內阻rZ穩壓管兩端電壓和穩壓管中電流的變化量之比，即穩壓管的反向特性曲線愈陡，則動態內阻愈小，穩壓性能愈好。（4） 電壓的溫度系數表示當穩壓管的電流保持不變時，環境溫度每變化一度能引起的穩定電壓變化的百分比。一般來說，穩定電壓大于6V的穩壓管此值為正值；穩定電壓小于4V的穩壓管為負值；穩定電壓在4V-6V之間的穩壓管的溫度穩定性較好。（5）最大工作電流IZM和最大耗散功率PCMIZM 指管子允許通過的最大電流。 PCM 等于IZM 和它對應的穩定電壓 UZ 得乘積。 這兩個是為了保證管子不發生熱擊穿而規定的最大極限參數。2、穩壓二極管穩壓電路：（1）工作原理1) 電網電壓變化時的穩壓過程 2) 負載變化時穩壓過程 二、變容二極管利用PN結具有電容特性的原理制成的特殊二極管。在電路中作為可變電