高級電工培訓之模擬電路機械與電氣工程系模擬電子線路部分一、半導體器件1.本征半導體，N型半導體，P型半導體2.半導體二極管(1）按材料分:有硅二極管,鍺二極管和砷化鎵二極管等。

(2）按結構分:根據PN結面積大小,有點接觸型、面接觸型二極管。

(3）按用途分:有整流、穩壓、開關、發光、光電、變容、阻尼等二極管。

(4）按封裝形式分:有塑封及金屬封等二極管。

(5）按功率分:有大功率、中功率及小功率等二極管伏安特性：半導體二極管的主要參數

1.最大整流電流IF2.最大反向工作電壓URM3.反向飽和電流IR4.二極管的直流電阻R5.最高工作頻率fM

3.半導體三極管三極管的分類：三極管的種類很多,有下列幾種分類形式：(1)按其結構類型分為NPN管和PNP管;(2)按其制作材料分為硅管和鍺管;(3)按工作頻率分為高頻管和低頻管;三極管的伏安特性曲線：三極管的主要參數：1）電流放大系數2）反向飽和電流ICBO

3）穿透電流ICEO4）集電極最大允許電流ICM5）集電極—發射極間的擊穿電壓U（BR）CEO

6)集電極最大耗散功率PCM第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用數字表示器件的電極數用漢語拼音字母表示器件的材料和極性用漢語拼音寫字母表示器件的類型用數字表示器件序號用漢語拼音字母表示器件的規格號符號意義符號意義符號意義符號意義23二極管三極管ABCDABCDN型，鍺材料P型，鍺材料N型，鍺材料P型，鍺材料PNP型，鍺材料NPN型，鍺材料PNP型，鍺材料NPN型，硅材料PVWCZLSNUKXG普通管微波管穩壓管參量管整流管整流堆隧道管阻尼管光電器件開關管低頻小功率管（f<3MHz，Pc<1W）高頻小功率管（f≥3MHz，Pc<1W）DATYBJCSBTFHPINJG低頻大功率管（f<3MHz，Pc>1W）高頻大功率管（f≥3MHz，Pc>1W）半導體品閘管（可控硅）體效應器件雪崩管階躍恢復管場效應器件半導體特殊器件復合管PIN型管激光器件場效應管、半導體特殊器件、復合管、PIN型管和激光器件等型號的組成只有第三、四和五部分。3.場效應管場效應管按結構分為結型場效應管和絕緣柵型場效應管兩類

結構;(b)N溝道結型場效應管(c)P溝道結型場效應

iGS=0(a)N溝道結構圖;(b)N溝道增強型絕緣柵型符號;(c)P溝道符號gdsgds(b)(c)溝道的形成（1）VGS=0時，漏源之間相當于兩個背靠背的二極管，在DS間加上電壓不會形成電流ID（2）0<VGS<

VGS(th)時，通過柵極和P型襯底間的電容作用，在柵極下方的P型半導體空穴向下排斥，出現一層負離子層，但因為VGS不大，負離子層不足夠導電。（3）VGS>VGS(th)時，柵極下方的電子足夠多，可以在DS間形成導電溝道。4321iD/mA02468uGS/VuDS＝10VUGS(th)＝3V(a)VGS(th)：開啟電壓定義跨導gm=物理意義：柵源電壓對漏極電流的控制作用交流線型模型中：id=gmvgs(a)N溝道結構圖;（b）N溝道耗盡型MOS符號;（c）P溝道符號－5－4－3－2－1024681012uDS=常數uGS/ViD/mAUGS(off)IDSS(a)VGS(off)：夾斷電壓注意事項：（1）MOS管柵、源極之間的電阻很高,使得柵極的感應電荷不易泄放,因極間電容很小,故會造成電壓過高使絕緣層擊穿。（2）有些場效應晶體管將襯底引出,故有4個管腳,這種管子漏極與源極可互換使用。（3）使用場效應管時各極必須加正確的工作電壓。（4）在使用場效應管時,要注意漏源電壓、漏源電流及耗散功率等,不要超過規定的最大允許值。

4.繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統（輸入回路）和被控制系統（輸出回路）。常用在自動控制電路中。它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”，在電路中起到自動調節、安全保護、轉換電路的作用。組成：鐵芯、線圈、觸點簧片、銜鐵等工作原理：只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。繼電器線圈未通電時處于斷開狀態的靜觸點，稱為”常開觸點”；處于接通狀態的靜觸點稱為”常閉觸點”。圖中a為常閉觸點，c為常開觸點，b為動觸點繼電器規格除了電門接點數目不同，還要注意線圈的工作電壓是直流或是交流電，使用的電壓電流大小，切換電門耐電壓程度等，繼電器的規格有6v、9v、12v、24v、48v、100v、110v、200v、220v…等，例如一般工業界常用的繼電器接點可以耐電壓電流110vac-10a，線圈使用電壓為24vdc，一般繼電器規格中它并不會說明繼電器需要多少電流可以驅動線圈，在使用時可以量測線圈內的電阻值，就可以利用歐姆定律換算出耗電流，如果我們量測阻值為150Ω，線圈驅動電壓24vdc，耗電流為24v/150Ω=0.16a，這樣就可以知道電源供應器需要供應多大的電流，才能使繼電器作動。繼電器參數：額定工作電壓：是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。根據繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。

直流電阻：是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過三用電表測量。

接觸電阻：是指繼電器中接點接觸后的電阻值，可以通過萬用表測量。對于許多繼電器來說，接觸電阻無窮大或者不穩定是最大的問題。吸合電流：是指繼電器能夠產生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的1.5倍，否則會產生較大的電流而把線圈燒毀。

釋放電流：是指繼電器產生釋放動作的最大電流。當繼電器吸合狀態的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復到未通電的釋放狀態。這時的電流遠遠小于吸合電流。5.晶閘管晶體閘流管簡稱晶閘管,也稱為可控硅整流元件(SCR),是由三個PN結構成的一種大功率半導體器件。在性能上,晶閘管不僅具有單向導電性,而且還具有比硅整流元件更為可貴的可控性,它只有導通和關斷兩種狀態。A為陽極，K為陰極，G稱為門極（1）陽極加正向電壓J1、J3正偏，J2反偏，BG1和BG2工作在放大狀態，在G端輸入一個正向電壓時，形成正反饋，AK間導通（2）陽極加反向電壓J1、J3反偏偏，J2正偏，BG1和BG2工作在截止狀態，AK間截止從關斷到導通的條件陽極電位高于陰極電位并門極有足夠的正向電壓和電流維持導通的條件陽極電位高于陰極電位并陽極電流大于維持電流從導通到關斷的條件陽極電位低于陰極電位或者陽極電流小于維持電流晶閘管的工作條件：

1.晶閘管承受反向陽極電壓時，不管門極承受何種電壓，晶閘管都處于關斷狀態。2.晶閘管承受正向陽極電壓時，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通。3.晶閘管在導通情況下，只要有一定的正向陽極電壓，不論門極電壓如何，晶閘管保持導通，即晶閘管導通后，門極失去作用。4.晶閘管在導通情況下，當主回路電壓（或電流）減小到接近于零時，晶閘管關斷。可控硅優點：以小功率控制大功率，功率放大高大幾十萬倍；反應極快，在微秒級內開通無觸點運行，無火花，無噪音效率高，成本低可控硅缺點：靜態和動態的過載能力較差容易受到干擾而誤導通光控電子開關

220V交流電通過燈泡H及整流全橋后，變成直流脈動電壓，作為正向偏壓，加在可控硅VS及R支路上。白天，亮度大于一定程度時，光敏二極管D呈現低阻狀態≤1KΩ，使三極管V截止，其發射極無電流輸出，單向可控硅VS因無觸發電流而阻斷。此時流過燈泡H的電流≤2.2mA,燈泡H不能發光。電阻R1和穩壓二極管DW使三極管V偏壓不超過6.8V，對三極管起保護作用。夜晚，亮度小于一定程度時，光敏二極管D呈現高阻狀態≥100KΩ，使三極管V正向導通，發射極約有0.8V的電壓，使可控硅VS觸發導通，燈泡H發光。RP是清晨或傍晚實現開關轉換的亮度選擇元件。二、基本放大電路及其分析方法1.基本放大電路共射電路共集電路共基電路2.放大電路的分析方法圖解法微