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穩(wěn)壓電源基礎(chǔ)2
日期：2025-06-29 13:07
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摘要：
1.電子元件基礎(chǔ)知識(shí)
直流穩(wěn)壓電源中主要使用這些電子元件：電阻、電容、變壓器、電感、二極管、三極管、場效應(yīng)管、集成電路等，有些直流穩(wěn)壓電源可能還有發(fā)光二極管、電流表、電壓表元件用于工作狀態(tài)的指示。這些電子元件主要分為無源器件和有源器件兩大類。其中無源器件是電阻、電容、變壓器、電感；有源器件是二極管、三極管、場效應(yīng)管、集成電路。無源器件就不必說了，下面我們主要介紹一下有源器件的基礎(chǔ)知識(shí)。
三極管
三極管的學(xué)名叫晶體三極管或半導(dǎo)體三極管，可以說它是電子電路中*重要的器件。三極管*基本的作用是放大作用。它可以把微弱的電信號(hào)變成一定強(qiáng)度的信號(hào)，當(dāng)然這種轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號(hào)的能量罷了。三極管還可以作電子開關(guān)，配合其它元件還可以構(gòu)成振蕩器。三極管顧名思義具有三個(gè)電極。二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成，而三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成。共用的一個(gè)電極稱為三極管的基極（用字母b表示），其他的兩個(gè)電極稱為集電極（用字母c表示）和發(fā)射極（用字母e表示）。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。因此三極管的電路圖符號(hào)有兩種：箭頭朝外的是NPN型三極管，而箭頭朝內(nèi)的是PNP型。有一個(gè)箭頭的電極是發(fā)射極，實(shí)際上箭頭所指的方向是電流的方向。
三極管的種類很多，并且不同型號(hào)各有不同的用途。前面說PNP型和NPN型是從結(jié)
構(gòu)工藝上來分類。按照制造材料分類，有鍺管和硅管；按照工作頻率分類，有低頻管和高頻管；一般低頻管用以處理頻率在3MHz以下的電路中，高頻管的工作頻率可以達(dá)到幾百兆赫。按照允許耗散的功率大小分類，有小功率管和大功率管；一般小功率管的額定功耗在1W以下，而大功率管的額定功耗可達(dá)幾十瓦以上。常見的三極管大多采用是塑料封裝或金屬封裝。
（1）三極管的主要參數(shù)
電流放大系數(shù)β：
在靜態(tài)情況下，三極管集電極的直流電流Ic與基極電流Ib的比值，稱為三極管的靜態(tài)電流放大系數(shù)。在動(dòng)態(tài)情況下，集電極電流的變化量ΔIc與基極電流的變化量ΔIb的比值，稱為三極管的動(dòng)態(tài)電流放大系數(shù)（或交流放大系數(shù)）。因?yàn)橥ǔＧ闆r下三極管的靜態(tài)電流放大系數(shù)與動(dòng)態(tài)電流放大系統(tǒng)相差很小，實(shí)際使用時(shí)一般混用這兩個(gè)參數(shù)而不加以區(qū)別。
集電極反向飽和電流Icbo：
發(fā)射極開路，在集電極與基極之間加上一定的反向電壓時(shí)，所對(duì)應(yīng)的反向電流。
穿透電流Iceo：
指基極開路，集電極與發(fā)射極之間加一定反向電壓時(shí)的集電極電流
Icbo與Iceo的關(guān)系為：Iceo＝（β＋1）Icbo
Icbo和Iceo都是衡量三極管熱穩(wěn)定性的重要參數(shù)。
共射極截止頻率fβ：
三極管的β值是頻率的函數(shù)，中頻段β=βo幾乎與頻率無關(guān)。但是隨著頻率的增高，β值下降。當(dāng)β值下降到中頻段0.707βO時(shí)，所對(duì)應(yīng)的頻率，稱為共射極截止頻率，用fβ表示。
特征頻率fT：
當(dāng)三極管的β值下降到β＝1時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率，稱為特征頻率。在fβ～fT的范圍內(nèi)，β值與f幾乎成線性關(guān)系，f越高，β越小，當(dāng)工作頻率f＞fT，時(shí)，三極管便失去了放大能力。
*大允許集電極耗散功率PCM：
PCM是指三極管集電結(jié)受熱而引起晶體管參數(shù)的變化不超過所規(guī)定的允許值時(shí)，集電極耗散的*大功率。當(dāng)實(shí)際功耗Pc大于PCM時(shí)，不僅使三極管的參數(shù)發(fā)生變化，甚至還會(huì)燒毀三極管。
*大允許集電極電流ICM：
當(dāng)IC很大時(shí)，β值逐漸下降。一般規(guī)定在β值下降到額定值的2／3（或1／2）時(shí)所對(duì)應(yīng)的集電極電流為ICM。當(dāng)IC＞ICM時(shí)，β值已減小到不實(shí)用的程度，且有燒毀三極管的可能。
反向擊穿電壓BVCEO與BVCEO：
BVCEO是指基極開路時(shí)，集電極與發(fā)射極間的反向擊穿電壓。BVCBO是指發(fā)射極開路時(shí)，集電極與基極間的反向擊穿電壓。（2）三極管的三種工作狀態(tài)
截止?fàn)顟B(tài)：
當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓小于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，基極電流為零，集電極電流和發(fā)射極電流都為零，三極管這時(shí)失去了電流放大作用，集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài)，我們稱三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。
放大狀態(tài)：
當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，并處于某一恰當(dāng)?shù)闹禃r(shí)，三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，這時(shí)基極電流對(duì)集電極電流起著控制作用，使三極管具有電流放大作用，其電流放大倍數(shù)β＝ΔIc/ΔIb，這時(shí)三極管處放大狀態(tài)。
飽和導(dǎo)通狀態(tài)：
當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，并當(dāng)基極電流增大到一定程度時(shí)，集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大，而是處于某一定值附近不怎么變化，這時(shí)三極管失去電流放大作用，集電極與發(fā)射極之間的電壓很小，集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們稱之為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。
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