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《极管及其电路》ppt课件•引言目•半导体基础知识•晶体管(极管)介绍•晶体管电路分析录•晶体管的应用•实验与操作•总结与展望01引言课程简介课程名称《极管及其电路》适用对象电子工程、电气工程和计算机科学专业的学生课程目标掌握极管的基本原理、特性及应用,理解极管电路的工作原理和设计方法学习目标01020304掌握极管电路的分析方了解极管电路在电子系理解极管的基本原理、能够进行简单的极管电法,包括直流和交流分统中的应用,如放大器、类型和特性路设计和实验操作析振荡器和开关等02半导体基础知识半导体的定义与特性总结词半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻率受温度、光照、电场等因素影响详细描述半导体材料在一定温度下,其电阻率会随着光照、电场等因素的变化而发生显著变化,这是半导体的基本特性半导体材料总结词常见的半导体材料有硅、锗、硒、磷等元素半导体以及化合物半导体如砷化镓等详细描述硅是最常用的半导体材料,其纯度对半导体的性能影响很大此外,还有一些化合物半导体,如砷化镓等,具有高热导率、高电子迁移率等特点半导体中的载流子总结词半导体中的载流子包括电子和空穴,其浓度受温度、光照等因素影响详细描述在半导体中,电子和空穴是两种重要的载流子在一定温度下,半导体中的电子和空穴浓度是相等的当温度升高时,电子和空穴浓度也会相应增加此外,光照也可以激发电子和空穴,使其浓度发生变化03晶体管(极管)介绍晶体管种类双极晶体管(BJT)由两个PN结组成,分为NPN和PNP型1场效应晶体管(FET)通过电场效应控制电流,分为N沟道和P沟道型2绝缘栅双极晶体管(IGBT)结合了BJT和MOSFET的结构特点,用于高压大3功率应用晶体管的工作原理010203BJT工作原理FET工作原理IGBT工作原理通过控制基极电流来控制通过改变电场来控制导电类似于MOSFET,通过控集电极和发射极之间的电沟道的开启和关闭,从而制栅极电压来控制沟道的流控制电流通断,从而控制电流晶体管的特性参数电流放大倍数输入电阻和输出电阻描述晶体管放大能力的重要参数,与工作频描述晶体管输入和输出端对信号的阻抗特性率、温度等有关截止频率和特征频率击穿电压和最大允许电压描述晶体管工作频率范围的参数,影响高频描述晶体管耐压能力的参数,影响安全使用性能范围04晶体管电路分析晶体管放大电路总结词详细描述晶体管放大电路是利用晶体管的放大效应,将微晶体管放大电路主要由输入级、中间级和输出级弱的输入信号放大为较大的输出信号的电路三部分组成输入级负责接收微弱的输入信号,中间级通过晶体管的放大作用将信号放大,输出级则将放大的信号输出至负载总结词详细描述晶体管放大电路具有信号放大、能量转换、阻抗在音频放大电路中,晶体管放大电路可以将微弱变换等功能,广泛应用于音频、视频、通信、测的音频信号放大,驱动扬声器发出响亮的声音;量等领域在测量电路中,晶体管放大电路可以将微弱的电信号放大,便于后续的测量和处理晶体管开关电路•总结词晶体管开关电路是利用晶体管的开关特性,实现电路的通断控制和逻辑运算的电路•详细描述晶体管开关电路主要由输入级、晶体管开关和输出级三部分组成输入级接收控制信号,晶体管开关根据控制信号的电平高低实现电路的通断控制,输出级则将控制信号输出至负载•总结词晶体管开关电路具有速度快、功耗低、稳定性高等优点,广泛应用于计算机、数字逻辑电路、自动控制等领域•详细描述在计算机中,晶体管开关电路可以实现各种逻辑运算和存储功能;在数字逻辑电路中,晶体管开关电路可以实现各种数字信号的处理和控制;在自动控制中,晶体管开关电路可以实现各种设备的自动化控制晶体管振荡电路•总结词晶体管振荡电路是利用晶体管的放大和正反馈效应,实现信号的振荡和产生的电路•详细描述晶体管振荡电路主要由输入级、中间级、输出级和正反馈网络四部分组成输入级接收控制信号,中间级通过晶体管的放大作用将信号放大,输出级则将放大的信号输出至正反馈网络,正反馈网络将输出信号反馈至输入级,形成正反馈环路,从而实现信号的振荡•总结词晶体管振荡电路具有频率稳定、波形好、易于调节等优点,广泛应用于通信、测量、自动控制等领域•详细描述在通信中,晶体管振荡电路可以产生高质量的载波信号,用于信号的传输和调制;在测量中,晶体管振荡电路可以产生稳定的频率信号,用于各种频率的测量和校准;在自动控制中,晶体管振荡电路可以产生控制信号,用于各种设备的自动化控制05晶体管的应用模拟电路中的晶体管应用放大器稳压电源线性电路晶体管作为放大器在模拟晶体管在模拟电路中用于晶体管在模拟电路中用于电路中广泛应用,用于放稳压电源,通过调整晶体实现线性放大,如运算放大微弱信号,如音频信号、管的工作状态,实现输出大器等,用于信号处理和传感器输出信号等电压的稳定运算数字电路中的晶体管应用基本逻辑门大规模集成电路晶体管是构成基本逻辑门的主要元件,在数字集成电路中,晶体管是构成各如与门、或门、非门等,用于实现数种复杂功能电路的基本元件,如微处字逻辑运算理器、存储器等寄存器和触发器晶体管用于构成寄存器和触发器等基本数字逻辑电路,用于存储和传递数字信号其他领域的应用通信晶体管在通信领域中用于信号放大、电力电子调制解调等,如在手机、无线通信基站中的应用晶体管在电力电子领域中用于控制和转换电能,如开关电源、电机控制等传感器晶体管在传感器中用作感测元件,如光敏晶体管、磁敏晶体管等,用于检测物理量变化06实验与操作晶体管的测试与识别总结词了解晶体管的基本特性与参数详细描述通过实验,学生可以了解晶体管的基本特性,如电流放大作用、输入输出特性等,以及晶体管的主要参数,如电流放大倍数、频率特性等同时,学生还可以通过实验掌握晶体管的识别方法,如通过外观、标识等判断晶体管的类型和参数晶体管电路的搭建与调试总结词掌握晶体管电路的基本搭建与调试技巧详细描述通过实验,学生可以学习如何根据电路原理图搭建晶体管电路,并掌握基本的调试技巧,如测试电路的输入输出电压、电流等参数,调整电路元件的参数以优化电路性能等同时,学生还可以学习如何解决电路中可能出现的问题,如元件损坏、电路短路等实验数据分析与处理总结词培养实验数据处理与分析的能力详细描述实验结束后,学生需要对实验数据进行处理和分析,以评估实验结果的有效性和可靠性学生需要掌握基本的实验数据处理方法,如平均值、标准差等的计算,同时还需要了解如何分析实验数据并得出结论此外,学生还需要了解如何处理异常数据和进行误差分析,以提高实验结果的准确性和可靠性07总结与展望本章总结01020304极管的基本概念极管的工作原理极管的应用极管的参数与选择介绍了极管的基本结构、分类详细阐述了极管的工作原理,列举了极管在各种电路中的应介绍了极管的参数,如电流、和符号,以及其在电路中的作包括PN结的形成、极性、电用,如放大电路、开关电路和电压、频率和功率等,以及选用流分配和电压关系等稳压电路等择极管时需要考虑的因素下章预告晶体管的基本概念晶体管的应用介绍晶体管的基本结构、分类列举晶体管在各种电路中的应和符号,以及其在电路中的作用,如放大电路、振荡电路和用开关电路等晶体管的工作原理晶体管的参数与选择详细阐述晶体管的工作原理,介绍晶体管的参数,如电流、包括载流子的运动和电流分配电压、频率和功率等,以及选等择晶体管时需要考虑的因素。