稳压二极管

稳压二极管（又叫齐纳二极管）它的电路符号是：—此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在

这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很少的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性见图1，稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更多的稳定电压. 稳压管的应用：

1、浪涌保护电路（如图2）：稳压管在准确的电压下击穿，这就使得它可作为限制或保护之元件来使用，因为各种电压的稳压二极管都可以得到，故对于这种应用特别适宜.图中的稳压二极管D 是作为过压保护器件.只要电源电压VS 超过二极管的稳压值D 就导通，使继电器J 吸合负载RL 就与电 “源分开.

图4：在电感线圈上并联接入一只合适的稳压只普通二极管原理一样）的话，当线圈在导通电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收，所以当

开关断开时，开关的电弧也就被消除了 •这个应用

电路在工业上用得比较多，如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它•

4、串联型稳压电路（如图5）：在此电路中，串联稳压管BG 的基极被稳压二极管D 钳定在13V，那么其发射极就输出恒定的12V 电压了 •这个电路在很多场合下都有应用思维稿晶体管射随电路

在很多的电子电路中，为了减少后级电路对前级电路的影响和有些前级电路的输出要求有较强的

带负载能力（即要求输出阻抗较低）时，要用到缓冲电路，从而达到增强电路的带负载能力和前后级阻抗匹配，晶体管射随器就是

种达到上述功能的缓冲电路。

晶体管射随电路实际上是晶体管共发电路，它是晶体三极管三大电路形式之一（共

基电路、共集电路、共发电路），它的电路基本形式如图A1所示.

根据图A1的等效电路可知，发射极电流le=lb+lc 又因为Ic= 3*Ib （卩是晶体管的直流放大系数）所以Ie=Ib+ 3*Ib=Ib （1+卩），又根据电路回路电压定律:Vi=lb （Rb+Rbe ）+le*Re=lb （Rb+Rbe ）+lb （1 + 卩）Re （Rb 是晶体管基极电阻,Rbe 是基极与发射极之间的电阻，由于Rb 和Rbe 较少可忽略，那么Vi=

lb （1+ p ）Re，根据欧姆定律，电路的输入阻抗为

Vi/lb=lb （1+卩）Re/Ib=Re （1+3 ）。从此式可见电路的输入阻抗是Re 的1 +卩倍，电路的输出阻抗等于Rc 与Re 的并联总阻抗.经上

述分析得出结论：晶体管射随电路具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗。思维稿

2、电视机里的过压保护电路（如图3）:EC 是 -

EC 电压过高时,D 导通，三极管BG 导通，其集

的高电平（5V ）变为低电平，通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状

图2

3、电弧抑制电路如二极管（也可接入一

状态切断时，由于其

电视机主供电压，当电极电位将由原来态.

图

晶体管电子滤波器

在很多电子电路中，特别是一些小信号放大电路，其电源往往会加入一级晶体管电子滤波器，其电路结构如图J1，设图的右边是个与电子滤波效果一样的普通RC滤波电路，则它们有以下关系：图的左边Uec=lb*R1+Ueb=lb*R1 因为lec= （3 *lb （卩为晶体管的直流放大系数）

所以有Uec=（lec/ 3 ）*R1

图的右边Uec=Rec*lec由于左右图互相等效所以有

Rec*lec=（lec/ 3）*R1 得Rec=R10

两滤波器的滤波性能一般用R与C的乘积来衡量，所以有:

R1*C 仁Rec*C1'=(R10)*C1'

C1=C1'/B

由上式可知，电子滤波器所需的电容C1比一般RC滤波器所需电容

少3倍.打个比方设晶体管的直流放大系数3=100，如果用一般RC

滤波器所需电容容量为1000口F，如采用电子滤波器那么电容只需

要10 口F就满足要求了•思维稿

场效应管

现在越来越多的电子电路都在使用场效应管，特别是在音响

领域更是如此，场效应管与晶体管不同，它是一种电压控制器件

（晶体管是电流控制器件），其特性更象电子管，它具有很高的输入

阻抗，较大的功率增益，由于是电压控制器件所以噪声小，其结构简

图如图C-a.

场效应管是一种单极型晶体管，它只有一个P-N结，在零偏

压的状态下，它是导通的，如果在其栅极（G）和源极（S）之间加上

一个反向偏压（称栅极偏压）在反向电场作用下P-N变厚（称耗

尽区）沟道变窄，其漏极电流将变小,（如图C1-b），反向偏压达

到一定时，耗尽区将完全沟道"夹断"，此时，场效应管进入截止

状态如图C-c，此时的反向偏压我们称之为夹断电压用Vpo表示,

它与栅极电压Vgs和漏源电压Vds之间可近以表示为

Vpo=Vps+|Vgs|，这里|Vgs|是Vgs的绝对值.

在制造场效应管时，如果在栅极材料加入之前，在沟道上先

加上一层很薄的绝缘层的话，则将会大大地减小栅极电流，也大大地

增加其输入阻抗，由于这一绝缘层的存在，场效应管可工作在正的偏

置状态，我们称这种场效应管为绝缘栅型场效应管，又称M0场效

应管，所以场效应管有两种类型，一种是绝缘栅型场效应管，它可工作

在反向偏置，零偏置和正向偏置状态，一种是结型栅型效应管，它

只能工作在反向偏置状态. 绝缘栅型场效应管又分为增强型和耗尽型

两种，我们称在正常情况下导通的为耗尽型场效应管，在正常情况下

断开的称增强型效应管.增强型场效应管特点：当Vgs=0时ld（漏

极电流）=0, 只有当Vgs增加到某一个值时才开始导通，有漏极电流

产生. 并称开始出现漏极电流时的栅源电压Vgs为开启电压. 耗尽型

场效应管的特点，它可以在正或负的栅源电压（正或负偏压）下工

作，而且栅极上基本无栅流（非常高的输入电阻）.

结型栅场效应管应用的电路可以使用绝缘栅型场效应管但绝缘栅

增强型场效管应用的电路不能用结型栅场效应管代

可控硅在自动控制控制，机电领域，工业电气及家电等方面都有广

阳极道通状态，直到由一个较少的控制信号对其触发或称“点火”使其道通，一旦被点火就算撤离触发信号它也保持道通状态，要使其截止可在其阳极与阴极间加上反向电压或将流过可控硅二极管的电流减少到某一个值以下。

可控硅二极管

泛的应用。可控硅是一种有源开关元件，平时它保持在非

可控硅二极管可用两个不同极性（P-N-P 和N-P-N ）晶体管来模拟，如图G1所示。当可控硅的栅极悬空时，BG1和BG2都处于截止状态，此时电路基本上没有电流流过负载电阻RL 当栅极输入一个正脉冲电压时BG2道通，使BG1的基极电位下降， BG1因此开始道通，BG1的道通使得BG2的基极电位进一步升高，BG1的基极电位进一步下降，经过这一个正反馈过程使BG1 和BG2进入饱和道通状态。电路很快从截止状态进入道通状态，这时栅极就算没有触发脉冲电路由于正反馈的作用将保持道通状态不变。如果此时在阳极和阴极加上反向电压，由于BG1和BG 圏处于反向偏置状态所以电路很快截止，另外如果加大负载电阻RL 的阻值使电路电流减少BG1和 BG2的基电流也将减少，当减少到某一个值时由于电路的正反馈作用，电路将很快从道通状态翻转为截止状态，我们称这个电流为维持电流。在实际应用中，我们可通过一个开关来短路可控硅的阳极和阴极从而达到可控硅的关断。

应用举例

可控硅在实际应用中电路花样最多的是其栅极触发回路，概括起来有直流触发电路，交流触发电路，相位触发电路等等。

1。直流触发电路：如图G2是一个电视机常用的过压保护电路，当E+电压过高时A 点电压也变高，当它高于稳压管DZ 的稳压值时DZ 道通，可控硅D 受触发而道通将E+短路，使保险丝RJ 熔断，从而起到过压保护的作用。

。相位触发电路：相位触发电路实际上是交流触发电路的一种，如图G3这

个电路的方法是利用RC 回路控制触发信号的相位。当R 值较少时，RC 时间常数较少，触发信号的相移A1较少，因此负载获得较大的电功率；当R 值较大时，RC 时间常数较大，触发信号的相移A2较大，因此负载获得较少的电功率。这个典型的电功率无级调整电路在日常生活中有很多

压缩倍频程，在录象机中是采用将视频亮度信号进行调频记录方式，通过控制调制指数使FM 勺频偏在

1.1MHZ--7.8MH 内，这样使倍频程减少到少于3，因而适应磁带记录动态范围的要求.思维稿电路的响应

电路的工作状态有两种：一种是稳定状态、一种是暂时状态或叫暂态。在具有电容、电感的电路中，当电路的工作条件发生变化时，由于储能元件储能的变化，电路将从原来的稳定状态经历一定时间变换到新的稳定状态，这一变换过程称为过渡过程，电路的过渡过程通常是很短的，所以又称暂态过程。

根据电路的激励（电路中发生电流、电压的起因）通过对电路的暂态分析来得到电路的响应（受激励的作用在电路中所引起的电流与电压称为响应），由于激励和响应都是时间的函数，所以这种分析有叫时域分析。思维稿微分电路

电路结构如图W-1微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，此电路的输

出波形只反映输入波形的突变

部分，即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。而对恒定部分则没有输出。输出的尖脉冲波形的宽度与R*C 手有关（即电路的时间常数），R*C 越小，尖脉冲波形越

尖，反之则宽。此电路的R*C 必须远远少于输入波形的宽度，否则就失

去了波形变换的作用，变为一般的RC

耦合电路了，一般R*C 少于或等于输入波形宽度的1/10就可以了。匡］思维稿积分电路

电路结构如图J-1，积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯齿波转换为抛物波。电路原理很简单，都是基于电容的冲放

电原理，这里就不详细说了，这里要提的是电路的

gjj-l

电气产品中都应用它。思

维稿

蔽少时

什么叫压缩倍频程视频信号的频率范围为

50HZ--6.5MHZ 共有 18

个 —A2

倍频程（50*2*2*2……）,

：按照磁带的重放特性，每提高一个倍频程信号电平上升6DB 那么视频

信号的

动态范围就是6*18=108DB 这远远超出磁带的动态范围.为此要记录视频信号就要

Elw-i

时间常数R*C，构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于10倍于输入波形的宽度。思维稿限幅电路

图X 是一个限幅电路，在输入端没信号输入时由于二极管D 反向连接，所以输出电压为零。当有 -..脉冲信号输入时，

如果这个脉冲的幅度足以电压源E 时，D 就导通，这样电路将输出脉冲的最大值

限制在

亠 E+0.6上（ 0.6是D 的正向导通压降），也即E+0.6

是此限幅器的门限电压。思维稿数字通信中的数据传输速率、波特率、符号率

在数字通信中的数据传输速率与调制速率是两个容易混淆的概念。数据

传输速率（又称码率、比特率或数据带宽）描述通信中每秒传送数据代码的比特

数，单位是bp®

当要将数据进行远距离传送时，往往是将数据通过调制解调技术进行

传送的，即将数据信号先调制在载波上传送，如QPS K 各种QA 碉制等，在接收端再通过解调得到数据信号。数据信号在对载波调制过程中会使载波的各种参数产生变化（幅度变化、相位变化、频率变化、载波的有或无等，视调制方式而定），波特率是描述数据信号对模拟载波调制过程中，载波每秒中变化的数值，又称为调制速率，波特率又称符号率。在数据调制中，数据是由符号组成的，随着采用的调制技术的不同，调制符号所映射的比特数也不同。符号又称单位码元，它是一个单元传送周期内的数据信息。如果一个单位码元对应二个比特数（一个二进制数有两种状态0和1, 所以为二个比

特）的数据信息，那么符号率等于比特率；如果一个单位码元对应多个比特数的数据信息（m 个），则称单位码元为多进制码元。此时比特率与符号率的关系是：比特率=符号率*log2 m，比如QPS 调制是四相位码，它的一个单位码元对应四个比特数据信息，即m=4则比特率=2*符号率，这里“ Iog2 m ”又称为频带利用率单位是：bps/hz 。

另外已调信号传输时，符号率（SR 和传输带宽（BW 的关系是：

取值为0时，频带利用率最高，占用的带宽最小，但由于波形拖尾振荡起伏大

（如图5-15b ），容易造成码间干扰；当它的取值为1 时，带外特性呈平坦特性，占用的带宽最大是为0时的两倍；由此可见，提高频带利用率与"拖尾"收敛相互矛盾，为此它的取值一般不小于0.15。例如，在数字电视系统，当a =0.16时，一个模拟频道的带宽为8M ，那么其符号率=8/ （1+0.16） =6.896Ms/s 。如果采用64QA 碉制方式，那么其比特率=6.896*log2 64=6.896*6=41.376Mbps 。思维稿

图

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jf/r

2^ IT

B5-15不同*值的升余弦潦際特性

BW=SR1 + a ）, a 是低通滤波器的滚降系数，当它的

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