研究报告项目2 有效助听器的制作.ppt

项目2 实用助听器的制作; 图2.1为一个语音放大电路的原理框图，该电路能将微弱的声音信号放大，并通过扬声器发出悦耳的声音，稍加改动还可作助听器使用。;本项目需要完成以下四个任务： ; 2.1.1 三极管的认识 晶体三极管是由两个PN结构成的三端半导体器件，简称为三极管或晶体管。 1.三极管的结构、符号及其类型; 在一块半导体基片上经过特殊的工艺制成两个互为反向的PN结，并从相应区域引出三个电极，分别称为基极B，发射极E和集电极C。其中基极和发射极之间的PN结称为发射结，基极和集电极之间的PN结称为集电结。根据中间的公共区域是P区还是N区，三极管的管型又可分为NPN型和PNP型两大类。三极管的结构、符号、管型及B、E、C各电极排列如图2.3所示。三极管的文字符号在国际标准中用VT表示。; 【注意】三极管的三个区是有区别的：一般基区做得很薄（仅有1μm～几十μm厚）、发射区多子浓度很高、集电结截面积大于发射结截面积。 三极管有硅管和锗管之分，这是根据制作的基片材料来划分的，目前生产和使用的多为硅管。 2.三极管的电流分配和放大作用分析 三极管能够控制能量的转换，将输入的任何微小变化不失真地放大输出。三极管只能对变化量进行放大，放大是模拟电路的最基本的功能。 ; 表2.1 三极管各极电流实验数据; ①三个电流之间的关系符合基尔霍夫电流定律：  且IC IB（ IC ≈ IE ）。 ②IC与IB的比值称为三极管的直流电流放大系数 ，即 或 ③IC随IB的微小变化而产生较大变化。例如：IB由40μA增加到50μA时，IC从3.2 m A增加到4 m A，则  式中 为三极管交流电流放大系数，工程中 常表示为hfe。三极管的这种以小电流变量控制大电流变量的作用就是它的交流电流放大作用，因此，三极管为电流控制器件。 【重要结论】发射极电流IE最大，集电极电流IC次之，基极电流IB最小。但IB控制着IC的变化，二者总成一定的比例关系。; ①发射区向基区发射电子形成IE； ②基区中电子的复合形成IB； ③集电区收集电子形成IC。图中的ICBO为集电区少子空穴流向基区形成的饱和电流，其值很小（可略去），但对温度很敏感。 【重要结论】三极管导通放大的条件——发射结正偏，集电结反偏。对于NPN管三个极电压应满足：UCUBUE，对于PNP管为UEUBUC。;图2.6 三极管输入伏安特性曲线（硅管）; ①截止区。截止区的电压条件是：发射结反偏，集电结也反偏。 ②放大区。恒流特性：当IB一定时，IC值基本不随UCE的变化而变化。 电流放大： 。放大区的电压条件是：发射结正偏，集电结反偏。 ③饱和区。在这个区域里，IC与IB已不成放大的比例关系。饱和区的电压条件是：发射结正偏，集电结也正偏。饱和压降UCES很低（一般硅管约为0.3V，锗管约为0.1V），相当于一个开关的接通。 ; 【例2.1】某三极管的伏安特性见图2.7所示，试分别求出该三极管的直流电流放大系数和交流电流放大系数。 【解】由图2.7可见每条曲线的IB值与IC值都是一一对应的。以IB = 40μA为例，则 而 是电流的变化量之比，以任意两条曲线为例，如IB从40μA变化到80μA ，则有 可见， ≈ ，这绝不是巧合，而是通过实际测试得出的结论。 ; 1.三极管的主要参数 （1）直流参数 ● 集电极-基极反向饱和电流ICBO：图2.8(a)为该参数的测试电路 。 ● 集电极-发射极反向电流ICEO （穿透电流）：ICEO大约是ICBO的β倍 ，ICBO和ICEO受温度影响极大，它们是衡量管子热稳定性的重要参数，其值越小，性能越稳定。图2-8(b)为该参数的测试电路。 ; （2）交流参数 ●