发射结
集电结
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（1）晶体管放大偏置及电流分配关系
放大的外部电压条件（放大偏置）：发射 结正偏、集电结反偏。
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NPN管电流分配示意图
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当晶体管处于发射结正偏、集电结反偏 的放大状态下，由于发射结正偏，因而结两 侧多子的扩散占优势，这时发射区电子源源 不断地越过发射结注入到基区，形成电子注 入电流IEN。
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做一做：半波整流电路的仿真测试
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知识2 整流电路之二——单相全波整流 电路
·
u1
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T ·a
D1
i u2
L
u2
·
RL
u2 u2 uo=uL
b
D2
uo=uL
D1 导 通产
生
D2 导 通 产生
D1 导 通 产生
t
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当u2为正半周(即极性为上正下负)时，D1正向偏 置而导通、D2承受反向偏压而截止，有电流IL流 过负载RL，在负载上得到的输出电压极性为上正 下负；当u2为负半周时，此时D1截止、D2导通， 电流IL流过负载RL时产生的电压极性与正半周相 同，因此在负载上得到一个单向的脉动电压。
解：由式UL=0.45U2可得：
U2=UL/0.45=110/0.45≈244.4V
Iv=UL/RL=110/25=4.4A
Uvfm= 2 U2= 2 ×244.4≈345.6V
根据以上数据，查二极管工作手册，可选择最 大整流电流为5A，最高反向工作电压为400V的 整流二极管2CZ57F。
注入基区的电子，成为基区中的非平 衡少子，它在发射结处浓度最大，而在集电 结处浓度最小。在扩散过程中，非平衡电子 会与基区中的空穴相遇，使部分电子因复合 而失去。但由于基区很薄且空穴浓度又低， 所以被复合的电子数极少，而绝大部分电子 都能扩散到集电结边沿。基区中与电子复合 的空穴由基极电源提供，形成基区复合电流 IBN，它是基极电流IB的主要部分。
3）截止区。发射 结和集电结均为反 偏，且iB≤-ICBO（对 于大功率管，由于 ICBO很大，不能忽略 其影响）的区域为 截止区。
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做一做：晶体三极管的识别与检测
（a）塑封管
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（b）金属壳封装管
（c）片状管
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三极管集电极、发射极判别示意图
NPN管
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表1-6 晶体三极管检测数据记录表
三极管型号 封装形式 万用表挡位开关位置 管型 管脚排列顺序（画图） 3AX31
3DG201
2SC1815
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任务二 整流滤波电路的应用
任务目标： 1．掌握单相半波整流电路、单相全波整流电路、 桥式全波整流电路、电容滤波电路、电感滤波电 路的结构，能对原理进行简单的分析。
时二极管反向峰值电压等
于 U2。 2
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T
u2
+
u2负半周时电流通路
D4
D1 D3
D2
RL uo=uL
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桥式全波整流电路中的电流和电压
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例1.3 若采用单相全波桥式整 流电路来获得例题1.2相同数值 的输出电压和电流，问变压器 次级电压应为多大？应选何种 型号的整流二极管。
压半个周期内才有电流流过负载，即负载上得到一个单向 的半波脉动电流，故称半波整流电路。
U OU L 2U 20.4U 52 U2为变压器二次绕组电压有效值
负载电流平均值
IV
IL
0.45U2 RL
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例1．2 已知某单相半波整流电路的负载RL=25Ω， 若要求输出电压UL=110V，应选何种型号的整 流二极管？
考虑到二极管正向内阻
很小，变压器次级绕组电阻 也很小，uc迅速（充电时间τ 很短）跟随u2到峰值，u2达峰 值后开始下降，而电压uc也 将由于放电而逐渐下降。当 u2<uc时，二极管截止，于是 uc以一定的时间常数按指数 规律下降，给负载RL放电， 直到下一个正半周来到时， 当u2>uc，二极管又导通，输 出电压如图（b）中实线所示。
uo uo=uL
tb（a）来自（b）22 21.10.2020
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电压极性如图（a）所示，在变压器次级电压u2为正半周 （a→b）时，整流二极管D正向偏置而导通，电流经二极 管流向负载RL。而在次级电压u2为负半周时，二极管D反向 偏置而截止，电流基本上等于零。所以，在负载电阻RL两
端得到的电压极性是单向的，因为这种电路只有在交流电
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知识4 滤波电路之一——电容滤波电路
u2 uo
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t
t
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（1）加入电容滤波之后，输出电压的直流成份提高了，脉动成分 降低了。
对半波整流来说，负载电压近似为 UL≈U2； 对桥式全波整流来说，负载电压近似为 UL≈1.2U2。 （2）若电容放电时间常数越大，放电过程越慢，则输出电压越高，
桥式整流电 路常用画法
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u2正半周时电流通路
T
u1
D4
u2
D1
D3
D2
RL uo
负载的直流电流是由二
极管D1 、D3和D2 、D4轮流
提供的，因此二极管的整
流电流应是负载直流电流 的一半，但二极管承受的
u1
最大反峰电压与全波整流
时不同，如正半周时，D1、
D3导通，D2、D4截止，此
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PN结具有单向导电特性。 5
任务一 半导体器件的识别与检测
知识2 晶体二极管、三极管
1．晶体二极管。二极管的核心是PN结。
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各种颜色的发光 二极管
常见晶体二极管实物外形及极性标志
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二极管的分类
通常按用途分为：整流二极管、开关二极管、检波 二极管、变容二极管、稳压二极管、阻尼二极管、 发光二极管、光电二极管等。
全波整流电路负载上的平均电流为：
IL
0.9U2 RL
在全波整流电路中，D1和D2是轮流导通的，所以每个整流
管的平均电流ID应为ID 输出1 2平IL均电0.流4的5U R一L 2 半，即
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做一做： 单相全波整流电路的仿真测试
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知识3 整流电路之三——单相桥式整流 电路
（3）电容滤波电路中整流管的导通时间缩短了。当次级电压从峰 值下降时，一旦小于变化中的电容端电压UC，二极管就截止，且电 容放电时间常数越大，二极管导通时间越短，电流对整流管冲击越 大，因此，必须选择最大整流电流较大的二极管。
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RC-π型滤波电路
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3．PN结 （1）PN结的形成 （2）PN结的单向导电特性
在N型半导体中，虽然自由电子数远大于空穴数，但由于施主离 子的存在，使正、负电荷数相等，即自由电子数等于空穴数加正离 子数，所以整个半导体仍然显电中性的。
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1）PN结加正向电压
2）PN结加反向电压
给P区加高电位，同时N区加低 电位，称PN结加正向电压或正向偏 置（简称正偏）；给P区低电位、N 区高电位，称为PN结加反向电压或 反向偏置（简称反偏）。
由于集电结反偏，在结内形成了较强的 电场，因而，使扩散到集电结边沿的电子在 该电场作用下漂移到集电区，形成集电区的 收集电流ICN。
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例1.1已知某晶体管处于放大状态，试判别 各管脚对应的电极、管类型及管材料。
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解：放大状态时，根据管子b极处于 中间电极电位的特点，可确定b极； 再由与Ub相差零点几伏电位对应的 电极为e极；最后即为c极。根据三 个电极电位关系判断管类型，发射 结电压值判断管材料。本题中，该 管为PNP型管，①脚为b、②脚为e、 ③脚为c。
解：变压器次级电压为：
U2=UL/0.9=110/0.9≈122.2V 二极管整流电流和反向耐压为
IV=IL/2=4.4/2=2.2A Uvfm= 2 U2≈172.8V 根据以上数据，查二极管工作 手册，可选择最大整流电流为 3A、最高反向工作电压为200V 的整流二极管2CZ56D。
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滤波电路的种类
评估检测 ：教师与学生共同完成任务的检测与评估，并能对 出现的问题进行分析与处理
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任务一 半导体器件的识别与检测
知识1 半导体基本知识
1.本征半导体。纯净的单晶半导体称为本征半导体。 2. 杂质半导体。掺入杂质的半导体称为杂质半导体。 （1）N型半导体。多数载流子是电子。 （2）P型半导体。多数载流子是空穴。
有源滤波电路
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做一做： 电容滤波电路的仿真测试
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知识5 滤波电路之二——电感滤波电路
L
u1
u2
RL
uo=u.L
电感滤波特点
1）滤波过程中，很大一部分交流分量降落在电感上，降低了负载电压的脉动成 分，且电感量L越大，RL越大，滤波效果越好，因此电感滤波适用于负载电流较大 的场合。但电感量大后不仅会使滤波器体积变大、重量增大，而且会使电路损耗 增大。
江 西省电子信息技师学院
项目1 直流稳压电源 的制作