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穩(wěn)壓電源基礎2
日期：2025-04-20 11:07
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摘要：
1.電子元件基礎知識
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知識。
三極管
三極管的學名叫晶體三極管或半導體三極管，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變成一定強度的信號，當然這種轉換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉換成信號的能量罷了。三極管還可以作電子開關，配合其它元件還可以構成振蕩器。三極管顧名思義具有三個電極。二極管是由一個PN結構成，而三極管由兩個PN結構成。共用的一個電極稱為三極管的基極（用字母b表示），其他的兩個電極稱為集電極（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有兩種：箭頭朝外的是NPN型三極管，而箭頭朝內的是PNP型。有一個箭頭的電極是發(fā)射極，實際上箭頭所指的方向是電流的方向。
三極管的種類很多，并且不同型號各有不同的用途。前面說PNP型和NPN型是從結
構工藝上來分類。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，稱為三極管的動態(tài)電流放大系數(shù)（或交流放大系數(shù)）。因為通常情況下三極管的靜態(tài)電流放大系數(shù)與動態(tài)電流放大系統(tǒng)相差很小，實際使用時一般混用這兩個參數(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，所對應的反向電流。
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的集電極電流
Icbo與Iceo的關系為：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。但是隨著頻率的增高，β值下降。當β值下降到中頻段0.707βO時，所對應的頻率，稱為共射極截止頻率，用fβ表示。
特征頻率fT：
當三極管的β值下降到β＝1時所對應的頻率，稱為特征頻率。在fβ～fT的范圍內，β值與f幾乎成線性關系，f越高，β越小，當工作頻率f＞fT，時，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，集電極耗散的*大功率。當實際功耗Pc大于PCM時，不僅使三極管的參數(shù)發(fā)生變化，甚至還會燒毀三極管。
*大允許集電極電流ICM：
當IC很大時，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）時所對應的集電極電流為ICM。當IC＞ICM時，β值已減小到不實用的程度，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，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，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)
截止狀態(tài)：
當加在三極管發(fā)射結的電壓小于PN結的導通電壓，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失去了電流放大作用，集電極和發(fā)射極之間相當于開關的斷開狀態(tài)，我們稱三極管處于截止狀態(tài)。
放大狀態(tài)：
當加在三極管發(fā)射結的電壓大于PN結的導通電壓，并處于某一恰當?shù)闹禃r，三極管的發(fā)射結正向偏置，集電結反向偏置，這時基極電流對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，這時三極管處放大狀態(tài)。
飽和導通狀態(tài)：
當加在三極管發(fā)射結的電壓大于PN結的導通電壓，并當基極電流增大到一定程度時，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)射極之間相當于開關的導通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們稱之為飽和導通狀態(tài)。
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