电工电子技术第1章电路和电路元件课件﹝5﹞.pptVIP

《电工电子学》教学课件主讲：郭建华 联系地址：重庆理工大学 电子信息与自动化学院 邮政编码：400050 电子信箱：gjh@cqut.edu.cn 联系电话第1章 电路和电路元件 1.1 电路和电路的基本物理量 1.1.1 电路 1.1.2 电路元件和电路模型 实际电路元件 1.1.3 电流、电压及其参考方向 1. 电流及其参考方向 为什么要设电流参考方向？ 简单电路 2. 电压及其参考方向 1.1.4 电路功率 根据电压电流的参考方向，电路功率： 电流、电压、功率的符号和单位 1.2 电阻、电感和电容元件 1.2.1 电阻元件 部分电阻器的照片 1.2.2 电感元件 线性电感 i→Φ NΦ=Li 部分电感器的照片 1.2.3 电容元件 线性电容 u→q q=cu 部分电容器的照片 1.2.4 实际元件的主要参数及电路模型 主要参数（额定参数）： 1.3.1 电压源和电流源 电压源（理想电压源）: 1.3.2 实际电源的模型 1. 实际电压源 部分电压源照片 2. 实际电流源 等效---对外电路等效 1.4 二极管 1.4.1 PN结及其单向导电性 1.4.2 二极管的特性和主要参数 1.4.3 二极管的工作点和理想特性 1.4.4 稳压二极管 1.4.5 发光二极管和光电二极管 1.4.1 PN结及其单向导电性 物质按导电能力分为：导体、半导体、绝缘体。 PN结的形成： 浓度差→扩散和复合 PN结的单向导电性 PN结加正向电压 1.4.2 二极管的特性和主要参数 二极管：一个PN结，两个电极--阳极、阴极 2. 二极管的主要参数 最大正向电流 IFM 1.4.3 二极管的工作点和理想特性 二极管的工作点 二极管的理想特性 ◆阳极接于同一点（同电位）， 阴极电位最低的优先导通； ◆阴极接于同一点（同电位）， 阳极电位最高的优先导通。 1.4.4 稳压二极管 稳压二极管是一种特殊的二极管。 3. 稳压二极管稳压电路 1.4.5 发光二极管和光电二极管 1. 发光二极管 部分二极管的照片 1.5 双极晶体管 1.5.1 基本结构和电流放大作用 1.5.2 特性曲线和主要参数 1.5.3 简化的小信号模型 1. 基本结构和符号 双极晶体管简称晶体管、三极管。 2. 电流放大作用 条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。 ☆电流放大作用： 1.5.2 特性曲线和主要参数 1. 共发射极输入、输出特性曲线 截止区：IB=0 曲线一下区域 2. 主要参数 1.5.3 简化的小信号模型 四种受控源符号： 2．晶体管的简化小信号模型 部分晶体管的照片 1.6 绝缘栅场效应晶体管 1.6.1 基本结构和工作原理 1.6.2 特性曲线和主要参数 1.6.3 简化的小信号模型 1.6.1 基本结构和工作原理 类型： N沟道绝缘栅场效应管（NMOS） P沟道绝缘栅场效应管（PMOS） 增强型绝缘栅场效应管 耗尽型绝缘栅场效应管 在二氧化硅绝缘层中掺入大量正离子，不加UGS 在两个N +区之间存在N型导电沟道。 2. 工作原理 在D-S间外加电源UDD，加于G-S间的电压UGS变化时，漏极电流ID变化。 1.6.2 特性曲线和主要参数 1. 特性曲线 2. 主要参数 夹断电压UGS(off) — 耗尽型MOS管参数。 1.6.3 简化的小信号模型 空间电荷区（耗尽层）→内电场 扩散和复合→空间电荷区（耗尽层） 内电场→阻止扩散、并引起少数载流子漂移 最终，扩散与内电场作用达到平衡→PN结 外电场与内电场方向相反 外电场→空间电荷区变窄 当外加电压足够大→外电场足够强→克服内电场作用→ PN结导通→电流I从P流向N。 外加正向电压→外电场 PN结加反向电压 外电场与内电场方向相同 外电场→空间电荷区变宽→不导通（截止） 结论：PN结具有单向导电性。PN结加正向电压导通，加反向电压截止，导通方向：P →N 1. 二极管的伏安特性 ——二极管两湍的电压与流过的电流之间的关系曲线。 ● 正向特性 死区——电压小，基本不导通。死区电压：硅管0.4~0.5V 锗管约0.1V。 10 20 30 - 50 - 100 0 . 5 1 . 0 UB iD /μA uD/V O 锗 硅 iD / mA D - + u D iD 正向特性 反向特性 非线性区——开始导通, 电流小 导通区——近似线性,导通压降： 硅管0.6~0.7V