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高级维修电工理论培训教材 §1．半导体三极管： 一．基本结构：三层半导体（N、P、N或P、N、P）；三个电极（基极B、发射极E和集电极C）；两个PN结（发射结、集电结）。 1．类别： 按频率可分为：高频管和低频管 按功率可分为：大功率管、中功率管和小功率管 按半导体材料可分为：硅管和锗管 按结构可分为：NPN型和PNP型。 目前国产的NPN型多为硅管（3D系列），PNP型多为锗管（3A系列）。 2．放大器中晶体管的三种接线方式：以NPN型为例 （1）共发射极接法：将发射极作为输入与输出的公共端。如下图（a） （2）共集电极接法：将集电极作为输入与输出的公共端。如下图（b） （3）共基极接法：将基极作为输入与输出的公共端。如下图（c） 三种接法的性能比较见P.31表3-1 3．特性曲线： （1）输入特性曲线：是当集电极—发射极电压UCE为常数时，基极回路中基极电流IB与基极—发射极电压UBE之间的关系曲线。即： IB＝f(UBE)|UCE=C 如下图（a）所示： 从图（a）中可以看出：三极管的输入特性曲线也有一段死区，只有在发射结电压大于死区电压时，三极管才会导通，出现IB，硅管的死区电压约为0.5～0.6V，锗管的死区电压约为0.2～0.3V。导通后，在正常工作情况下，NPN型硅管的发射结电压UBE＝0.6～0.7V，PNP型锗管的发射结电压UBE＝-0.2～-0.3V。 （2）输出特性曲线：是当基极电流IB为常数时，集电极回路中集电极电流IC与集电极—发射极电压UCE之间的关系曲线。即 IC＝f(UCE)|IB=C 如上图（b）所示。 在不同的IB下可以得到不同的曲线，所以三极管的输出特性曲线是一曲线族。在输出特性曲线上可以划分三个区域： 1°截止区：IB＝0以下的区域。对NPN型硅管而言，当UBE＜0.5V时即已开始截止。为了截止可靠，常使UBE≤0，此时集电结和发射结都处于反向电压下，称为反向偏置。但是由于温度影响，集电极回路中仍有很小的电流ICEO(称为穿透电流)流过。硅管的穿透电流很小，常温下在微安以下。 特点：集电结和发射结都处于反向偏置。 2°放大区：当发射结正向偏置时，曲线较平坦的部分是放大区。对硅管来说，当UBE＞0.5V,而集电结又有一定的反向电压时,发射区扩散到基区的电子绝大部分被集电极所收集,IC≈IE,IB很小。此时IC只随着IB而改变，和UCE的大小基本无关。从特性曲线和电流形成过程都可以看出，IC的变化比IB的变化大得多，晶体管具有很强的电流放大作用。 特点：发射结正偏而集电结反偏。 3°饱和区：如果IC随IB增加时，使UCE下降为UCE≤UBE，发射结和集电结都将处于正向偏置，此时如果IB再增大，IC也不会按IC＝βIB增加，晶体三极管失去放大作用，这种情况称为饱和。我们把UCE＝UBE的状态称为临界饱和，把UCE＜UBE的状态称为过饱和。 特点：发射结和集电结皆正偏。 §2．基本放大电路 一．共射极放大电路的组成：P．136图9-1（a）见下图 1．三极管V：放大电路的放大元件，是电流控制元件。 2．集电极电源UGB：直流电源，一般为几～几十伏。 作用：（1）为输出信号提供能量。 （2）保证集电结处于反偏状态以及发射结处于正偏状态。这样才能使三极管起到放大作用。 3．集电极负载电阻Rc：一般为几～几十千欧。 作用：将集电极电流变化成电压信号，以实现电压放大。 4．基极电阻Rb：为几十～几百千欧。 作用：提供适当的基极电流，使放大器有合适的工作状态。 5．耦合电容C1与C2：一般为几～几十微法。 作用：（1）隔直：C1隔断放大器与信号源之间的直流通道； C2隔断放大器与负载之间的直流通道。 （2）通交（交流耦合）：沟通信号源、放大器和负载三者之间的交流通道，使交流信号畅行无阻。 二．直流通路与交流通路： 1．直流通路：即放大电路的直流等效电路。也就是在静态时，放大电路输入回路和输出回路的直流电流流过的路径。如P．136图9-1（b）所示，放大电路进行静态分析时要用到直流通路。见下图（a） （1）静态——没有加入交流信号的放大电路。 （2）静态分析——求静态工作点Q，即分析静态时放大电路中各处的直流电流和直流电压。即I bQ，I CQ，UceQ三个值。 （3）直流通路的画法： 在直流通路中，所有的电容器作开路处理，其余的不变。 （4）直流通路的作用：用来求放大电路的静态工作点Q（即I b