【正文】 極管的特性 （1）三極管的放大特性圖131 三極管的放大狀態(tài) 三極管級成的放大電路有共射、共集和共基。②三極管的飽和導通狀態(tài)。圖136所示的是晶閘管的實驗電路，主電源EA和門極電源EG通過雙刀雙擲開關(guān)S1和S2可正向或反向作用于晶閘管的有關(guān)電極，主電路的通斷由燈泡顯示。 圖136 晶閘管實驗電路 圖137晶閘管的工作原理如果控制極不加電壓，則當陽極A和陰極K之間加正向電壓時，在三個PN結(jié)中有兩個PN結(jié)正向偏置，晶閘管不導通，稱為阻斷；當A、K之間加反向電壓時，兩個PN結(jié)反向偏置，一個PN結(jié)正向偏置，晶閘管也阻斷。要使晶閘管關(guān)斷，必須減小陽極電流Ia，使之不能維持正反饋過程，這個最小電流稱為維持電流。它看上去是個器件，實際上是一個電路系統(tǒng)，它把元件和電路一體化了，集成電路又稱固體電路。（4）成本低。圖140 LR回路單元及其特性三、L—R—C電路單元 如圖141所示，可見該單元的參數(shù)不同而可以有各種過渡狀態(tài)。 晶體管點火系就是利用這一基本單元，再經(jīng)過性能擴充完善而成。電路產(chǎn)生如下正反饋過程： ↓→↑ ↑→↓（3）電容器C充電，電路自動從暫穩(wěn)態(tài)返回到穩(wěn)態(tài) 。電路由開關(guān)器件和反饋延時環(huán)節(jié)組成。555定時器有雙極型和CMOS型兩種類型。在該端加負電平可以使555電路復位(Q=0，=1)，輸出為低電平。該電路中R、C作為定時器件。同時V截止，電源VCC通過R對C充電，電路進入暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)期間輸入電壓ui回到了高電平。隨著電容C的放電，uC隨之下降。14 什么是磁場強度？它與磁感強度有什么區(qū)別和聯(lián)系？15 有一環(huán)狀鐵心線圈，流過的電流為5A，要使磁動勢達到2000A，試求線圈的匝數(shù)。試求：電路中的電流和電流端電壓。對照圖150所示輸入輸出波形討論多諧振蕩器的工作原理。②觸發(fā)器進入暫穩(wěn)態(tài)。555的邏輯功能如表12所示。③輸出端（OUT）。3. 555定時器555定時器是一種電路結(jié)構(gòu)簡單，使用方便靈活，應(yīng)用廣泛的多功能電路。它只有兩個暫穩(wěn)態(tài)，它不需外加觸發(fā)信號便能產(chǎn)生一系列矩形脈沖，在脈沖數(shù)字電路中常用作矩形脈沖源。此時，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。此時，即使提高電源電壓，也只有很小的漏電流。同理，將電流上升到飽和值E／R的63％時，所需要的時間為L—R電路的時間常數(shù)： （126） 分析點火系性能時，常利用這一電路單元。（2）可靠性高，壽命長。因此，集成電路的普遍推廣，意味著電子技術(shù)發(fā)展到了一個新階段。晶閘管導通后，它的導通狀態(tài)完全依靠管子本身反饋的作用來維持，即使控制極電流消失，IC1也遠大于原來的IG，晶閘管仍處于導通狀態(tài)。下面我們用兩個三極管的相互作用來說明晶閘管的工作原理。晶閘管內(nèi)部是由三個PN結(jié)組成，可以把它中間的N1和P2分為兩部分，構(gòu)成一個PNP型三極管和一個NPN型三極管的復合管，如圖135所示。①三極管的截止狀態(tài)。由于基區(qū)的空穴數(shù)量很少，從發(fā)射區(qū)進人基區(qū)的自由電子與基區(qū)的空穴復合的很少，而大量的是被集電結(jié)內(nèi)電場拉到了集電區(qū)，因此。（2）發(fā)射區(qū)摻雜的濃度高，一般高于集電區(qū)，比基區(qū)則高許多倍。圖128 簡單并聯(lián)型穩(wěn)壓電路該電路的穩(wěn)壓原理是：當電網(wǎng)電壓升高時，必然引起整流濾波電路輸出電壓升高，而的升高又會引起輸出電壓（即）的增大。三、穩(wěn)壓管1．穩(wěn)壓二極管的符號及其伏安特性曲線穩(wěn)壓二極管簡稱穩(wěn)壓管，它是一種用特殊工藝制造的面結(jié)合型硅半導體二極管，其電路符號如圖127（a）所示。流過二級管的電流I與其端電壓U的關(guān)系稱為二極管的伏安特性曲線。圖124 PN結(jié)的單向?qū)щ娦陨鲜銮闆r表明：在PN結(jié)上加正向電壓時，正向電流大，PN結(jié)處于導通狀態(tài)；在PN結(jié)上加反向電壓時，反向電流很小，PN結(jié)處于截止狀態(tài)。（2）PN結(jié)的單向?qū)щ娦匀绻赑N結(jié)上加上正向電壓，即P區(qū)接外電源的正極，N區(qū)接外電源的負極，如圖124（a）所示，稱為正向偏置（簡稱正偏）。圖123 PN結(jié)的形成正負空間電荷區(qū)在交界面處形成一個電場，稱為內(nèi)電場，其方向從帶正電的N區(qū)指向帶負電的P區(qū)，如圖123（b）所示。其中空穴是多數(shù)載流子，自由電子是少數(shù)載流子。半導體材料在外界能量的作用下，激發(fā)出兩種載流子：自由電子和空穴，它們都具有導電能力。在半導體中不同的部分摻入不同的雜質(zhì)就呈現(xiàn)不同的性能，再采用一些特殊工藝，將各種半導體進行適當?shù)倪B接就可制成具有某一特定功能的電路—集成電路。圖122 繼電器的自動控制電路原理第四節(jié) 電子元件一、PN結(jié)及其特性半導體的基本知識物質(zhì)按其導電能力的不同，將其分為導體、絕緣體和半導體三類。喇叭的工作電流較大，直接由喇叭按鈕控制，其觸點很容易燒壞。由于變壓器一、二次側(cè)之間是交流耦合，直流斷路的，如果變壓器兩繞組之間發(fā)生短路，會造成直流電壓直通，可用萬用表檢測出來。（2）按變壓器使用頻率分 有高頻變壓器、中頻變壓器和低頻變壓器。電感也是一種有“記憶”功能的元件，其磁場能量的大小與電感量和通過電感的電流的關(guān)系如下： （122）3．汽車電路中電感特性應(yīng)用（1）點火線圈儲存點火能量點火線圈初級繞組通電時，將電源的電能變?yōu)榇艌瞿芰浚⒃诔跫壚@組斷電時，再轉(zhuǎn)換為火花塞電極的點火能量。電感器的外形示意圖如圖117所示。電容是一種有“記憶”功能的元件。利用電容器充、放電和隔直、通交特性，在電路中常用于調(diào)諧、濾波、耦合、旁路、能量轉(zhuǎn)換等。（2）按電阻的用途分 用通用電阻、精密電阻、高阻電阻、高壓電阻和高頻電阻等。實驗可知，鐵心中的磁通與通過線圈的電流、線圈匝數(shù)、磁路的截面積”及磁導率成正比，與磁路的長度成反比，即 （116）（116）圖112 磁路式中，稱為磁通勢，由此而產(chǎn)生磁通；稱為磁阻，是表示磁路對磁通具有阻礙作用的物理量。在電工技術(shù)中，用簡單的形式來計算出某一區(qū)域的磁場強度，雨要計算主的磁感應(yīng)強度，則可用公式來表示： （115）式中，為該點處的物質(zhì)磁導率。1相當于。 （113）磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉（）。圖l－8 通電直導體周圍的磁場 圖l9 螺旋線圈產(chǎn)生的磁場 3．磁場的基本物理量（1）磁感應(yīng)強度(a) (b)圖110 磁場對載流導體的作用力磁場的重要特性之一就是磁場對磁場中的載流導體有力的作用（電磁力）。（2）電路中的總電流強度等于各支路的電流強度之和。即 （18） 短路通常是一種嚴重故障，應(yīng)該盡量防止。此時負載上的電流、電壓、功率都等于零。實際工作時，如果超過額定值工作，會使電氣設(shè)各使用壽命縮短或損壞；如果小于額定值，會使電氣設(shè)備的利用率降低甚至不能正常工作。在電源內(nèi)部，由于電源力的作用，正電荷從低電位移向高電位。電路中某一點的電位實質(zhì)上就是將單位正電荷從電路中的某一點移到參考點時獲得或失去的能量大小。單位是安培，簡稱安，符號為A。例如，干電池，發(fā)電機等。電路是一些電氣設(shè)備，電器元件，按一定的方式組合起來，構(gòu)成的電流的通路。用來傳送，分配電能，控制電路的通斷，保護電路安全正常運行。圖12 電位的表示在電路中任意選一點為參考點，則某點到參考點的電壓就叫做這一點（相對于參考點）的電位。（2）參考點選的不同，電路中各點的電位值也不同，但是，任意兩點之間的電壓是不變的。電源電動勢的實際方向由負極指向正極，即由電源的低電位指向高電位，也就是電位升高的方向。電路中流過電阻R的電流I與電阻兩端的電壓U成正比，這就是歐姆定律，其表達式如下： （14）三、電路的工作狀態(tài)圖13 電路的有載工作狀態(tài)在有負載的工作狀態(tài)下，負載電流的變化將引起端電壓的變化。 3．短路狀態(tài)在正常狀態(tài)下工作的電路中，如果電路由于絕緣損壞或接線不當或操作不慎等原因，使負載端或電源端造成電源線直接觸碰或搭接，則形成電路的短路狀態(tài)。串聯(lián)電路的基本特點是：（1）電路中各處的電流強度相等。即 （112）第二節(jié) 磁場與磁路的基本概念一、磁場與電磁感應(yīng)1．磁場靜止不動的帶電粒子（電荷）周圍存在著電場，電場對靜止的電荷有電場力的作用。若把同一載流導體按垂直于磁感應(yīng)線的方向放入不同的磁場中或同一磁場的不同位置中， 電磁力的大小可能各不相同，而且磁場越強的地方電磁力也越大。（2）磁通 磁感應(yīng)強度（如果不是均勻磁場，則取的平均值）與垂直于磁場方向的面積的乘積，稱為通過該面積的磁通，即 或 （114）由上式可見，磁感應(yīng)強度在數(shù)值上可以看成為與磁場方向垂直的單位面積所通過的磁通，故≡感應(yīng)強度又稱為磁通密度。經(jīng)測定，真空中的磁導率為一個常數(shù)，用表示，有自然界中，大多數(shù)的物質(zhì)對磁場強弱影響甚微，有的物質(zhì)使磁場略比真空中增強，如空氣、錫、鋁等；有的物質(zhì)使磁場略比真空中減弱，如銅、銀、石墨等，它們的磁導率而只有鐵、鎳、鉗及其合金，他們的磁導率很大，能使磁場大為增強，我們將這類物質(zhì)稱為鐵磁材料。磁場強度的引人不僅簡化了磁場計算，而且常用來分析鐵磁材料的磁化狀況。表11 磁路與電路有關(guān)物理量對照磁路電路