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《极管及其应用电路》ppt课件•引言•半导体基础知识•晶体管原理•晶体管的应用电路目录•晶体管的种类与特性•晶体管的参数与选择•实验与设计contents01引言课程简介课程背景介绍《极管及其应用电路》课程的历史背景、发展历程以及在现代电子技术中的重要性课程目标明确课程的主要学习目标和期望达到的学习效果,例如掌握极管的基本原理、应用电路的设计与实现等学习目标010203知识目标能力目标素质目标掌握极管的基本原理、分能够根据实际需求选择合培养学生对电子技术的兴类、参数等基础知识适的极管,设计并实现应趣,提高其解决实际问题用电路的能力02半导体基础知识半导体材料元素半导体宽禁带半导体材料如硅碳化物、氮化镓等,具有高热导率、高击穿场强和高电子饱和速度等如硅、锗等,其导电性能介于金属和特点,广泛应用于高温、高频率、高绝缘体之间功率器件化合物半导体由两种或两种以上元素构成的半导体,如砷化镓等,具有多种能带结构和光学性能半导体中的载流子电子空穴双极输运带负电,是半导体中的主带正电,是半导体中的另同时存在电子和空穴的输要载流子,主要来源于价一种载流子,主要由于价运现象,是半导体中导电带中的电子跃迁带中的空位引起的主要机制半导体的导电性01020304本征半导体非本征半导体载流子浓度迁移率完全纯净的半导体,其导电性掺入其他元素或化合物的半导决定半导体的导电性能,可以载流子在电场作用下的移动速能很低体,其导电性能取决于掺杂浓通过掺杂来改变载流子浓度度,与半导体的纯度、晶体结度和类型构和温度等因素有关03晶体管原理晶体管的结构晶体管由三个电极(基极、集晶体管的材料通常是半导体,晶体管的类型根据其结构和使电极和发射极)和两个结(集如硅或锗用材料的不同而有所区别,如电极-基极结和发射极-基极结)NPN和PNP型组成晶体管的工作原理当基极电流发生变化时,集电极电流也会随之变化,从而实现信号的放大或开关作用晶体管的工作原理基于量子力学和能带理论的物理机制晶体管在电路中可以作为放大器、开关、振荡器等使用晶体管的特性曲线01020304晶体管的特性曲线包括输入特输入特性曲线描述了基极电流输出特性曲线描述了集电极电通过特性曲线可以了解晶体管性曲线和输出特性曲线与基极-发射极电压之间的关流与集电极-基极电压之间的在不同工作条件下的性能表现系关系04晶体管的应用电路放大电路•总结词放大电路是晶体管应用中最为广泛的一种电路,主要用于放大微弱信号,提高信号的输出功率•详细描述放大电路通过晶体管的放大作用,将输入的微弱信号放大,输出功率较大的信号在放大电路中,晶体管起到关键的作用,通过调节晶体管的参数,可以实现对信号的放大倍数和频率特性的控制•放大电路的种类根据晶体管的工作原理和电路结构,放大电路可以分为共射、共基、共集三种基本类型,以及它们的组合形式•放大电路的应用放大电路广泛应用于音频、视频、通信、测量等领域,是实现信号放大的重要手段开关电路030102开关电路的种类04总结词详细描述开关电路的应用根据晶体管的工作原理和电路结开关电路是利用晶体管的开关构,开关电路可以分为单极性晶特性实现电路的通断控制的一种电路在开关电路中,晶体管作为开体管开关和双极性晶体管开关两开关电路广泛应用于各种电子设关管使用,通过控制晶体管的种基本类型备和系统中,如电源开关、继电导通和截止状态,实现电路的器、数字逻辑电路等通断控制开关电路广泛应用于各种电子设备和系统中,如电源开关、继电器、数字逻辑电路等振荡电路•总结词振荡电路是利用晶体管的放大和正反馈作用实现信号的振荡的一种电路•详细描述在振荡电路中,晶体管起到放大器和正反馈元件的作用,通过正反馈的作用,使得电路内部的信号不断放大,最终形成振荡振荡电路广泛应用于各种电子设备和系统中,如信号发生器、无线电发射机等•振荡电路的种类根据晶体管的工作原理和电路结构,振荡电路可以分为RC振荡器、LC振荡器和晶体振荡器等几种基本类型•振荡电路的应用振荡电路广泛应用于各种电子设备和系统中,如信号发生器、无线电发射机等05晶体管的种类与特性双极型晶体管(BJT)总结词详细描述具有电流放大作用,工作在饱和区和截止区双极型晶体管有三个电极基极、集电极和发射极在电路中,基极电流控制集电极电流,实现电流的放大发射极是输入和输出回路的公共端,集电极是输出端详细描述总结词双极型晶体管是电子电路中最常用的器件之一,由两个具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗PN结组成,具有电流放大作用在电路中,它可以工作在饱和区和截止区,通过控制基极电流来控制集电极电流,实现信号的放大和传输总结词详细描述具有三个电极基极、集电极和发射极双极型晶体管具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗,使得它在信号放大和处理中具有较好的性能较高的输入阻抗可以减小信号源的负担,同时较低的输出阻抗可以提高负载的驱动能力场效应晶体管(FET)总结词详细描述通过电场效应控制导电沟道,工作在截止区和饱和区场效应晶体管有三个电极栅极、源极和漏极栅极通过电压控制导电沟道的开启和关闭,源极是输入回路的公共端,漏极是输出端详细描述总结词场效应晶体管是一种电压控制器件,通过电场效应控制导具有较高的输入阻抗和较低的驱动电流电沟道的开启和关闭,从而控制漏极电流在工作时,它可以工作在截止区和饱和区,实现信号的放大和传输总结词详细描述具有三个电极栅极、源极和漏极场效应晶体管具有较高的输入阻抗和较低的驱动电流,使得它在信号放大和处理中具有较好的性能较高的输入阻抗可以减小信号源的负担,同时较低的驱动电流可以提高负载的驱动能力绝缘栅双极型晶体管(IGBT)总结词结合了BJT和MOSFET的特点,工作在大电流和高电压领域详细描述绝缘栅双极型晶体管是一种特殊类型的晶体管,结合了双极型晶体管和场效应晶体管的优点它在大电流和高电压领域中广泛应用,如电机控制、电网电源等绝缘栅双极型晶体管(IGBT)总结词具有三个电极栅极、集电极和发射极详细描述绝缘栅双极型晶体管有三个电极栅极、集电极和发射极栅极通过电压控制导电沟道的开启和关闭,集电极是输入回路的公共端,发射极是输出端绝缘栅双极型晶体管(IGBT)总结词具有较低的导通压降和较高的开关速度详细描述绝缘栅双极型晶体管具有较低的导通压降和较高的开关速度,使得它在高效率和高动态性能的电力电子系统中具有广泛的应用较低的导通压降可以减小能量损失,提高系统效率;较高的开关速度可以提高系统的动态响应和控制精度06晶体管的参数与选择晶体管的参数电流参数频率参数包括直流电流、交流电流、反包括截止频率、放大倍数等,向电流等,用于描述晶体管在用于描述晶体管在高频信号下不同工作条件下的电流性能的性能电压参数功率参数包括开启电压、击穿电压等,包括功率增益、最大允许功耗用于描述晶体管在不同电压下等,用于描述晶体管在一定功的工作状态率下的工作能力晶体管的选择根据电路需求选择根据参数选择根据电路的具体需求,如放大、开关、振荡根据电路的工作条件和要求,选择满足参数等,选择合适的晶体管类型和型号要求的晶体管考虑封装和安装方式考虑可靠性和稳定性根据电路板的布局和安装方式,选择合适的选择经过质量检验和稳定性测试的晶体管,封装形式和引脚排列方式以确保电路的可靠性和稳定性晶体管的可靠性工作环境温度工作电压和电流晶体管的工作环境温度对其可靠性有超过额定电压或电流工作可能导致晶很大影响,高温可能导致晶体管的性体管的性能下降或损坏能下降或损坏机械应力环境因素在安装和使用过程中,晶体管可能受环境因素如湿度、盐雾、霉菌等可能到机械应力的作用,如振动、冲击等,对晶体管的可靠性和稳定性产生影响可能导致性能下降或损坏07实验与设计晶体管基本特性的测试总结词了解晶体管的基本特性是应用电路设计的基础详细描述通过实验,测试晶体管的基本特性,如输入输出特性、放大倍数、频率响应等,了解晶体管在不同工作条件下的性能表现应用电路的设计与实现总结词根据实际需求和应用场景,设计并实现相应的应用电路详细描述根据具体的应用需求,如音频放大、数字逻辑门等,设计相应的电路原理图和PCB版图,并选择合适的元件进行搭建和调试实验结果与分析总结词对实验结果进行分析,评估电路的性能和可靠性详细描述对实验过程中测量的数据和观察到的现象进行整理和分析,评估所设计电路的性能指标是否满足设计要求,并针对实验结果进行讨论和总结THANKS感谢观看。