第一章 電子元器件
第一節(jié)、電阻器
1.1 電阻器的含義:在電路中對(duì)電流有阻礙作用并且造成能量消耗的部分叫電阻.
1.2 電阻器的英文縮寫(xiě)：R（Resistor） 及排阻RN
1.3 電阻器在電路符號(hào)： R 或 WWW
1.4 電阻器的常見(jiàn)單位:千歐姆（KΩ）, 兆歐姆（MΩ）
1.5 電阻器的單位換算: 1兆歐=103千歐=106歐
1.6 電阻器的特性：電阻為線性原件，即電阻兩端電壓與流過(guò)電阻的電流成正比，通過(guò)這段導(dǎo)體的電流強(qiáng)度與這段導(dǎo)體的電阻成反比。即歐姆定律：I=U/R。
表 1.7 電阻的作用為分流、限流、分壓、偏置、濾波（與電容器組合使用）和阻抗匹配等。
1.8 電阻器在電路中用“R”加數(shù)字表示，如：R15表示編號(hào)為15的電阻器。
1.9 電阻器的在電路中的參數(shù)標(biāo)注方法有3種，即直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法。
a、直標(biāo)法是將電阻器的標(biāo)稱(chēng)值用數(shù)字和文字符號(hào)直接標(biāo)在電阻體上,其允許偏差則用百分?jǐn)?shù)表示,未標(biāo)偏差值的即為±20%.
b、數(shù)碼標(biāo)示法主要用于貼片等小體積的電路，在三為數(shù)碼中,從左至右第一,二位數(shù)表示有效數(shù)字,第三位表示10的倍冪或者用R表示(R表示0.)如：472 表示 47×102Ω（即4.7KΩ）； 104則表示100KΩ、;R22表示0.22Ω、 122=1200Ω=1.2KΩ、 1402=14000Ω=14KΩ、 R22=0.22Ω、 50C=324*100=32.4KΩ、17R8=17.8Ω、000=0Ω、 0=0Ω.
c、色環(huán)標(biāo)注法使用最多，普通的色環(huán)電阻器用4環(huán)表示,精密電阻器用5環(huán)表示,緊靠電阻體一端頭的色環(huán)為第一環(huán),露著電阻體本色較多的另一端頭為末環(huán).現(xiàn)舉例如下：
如果色環(huán)電阻器用四環(huán)表示,前面兩位數(shù)字是有效數(shù)字,第三位是10的倍冪, 第四環(huán)是色環(huán)電阻器的誤差范圍(見(jiàn)圖一)
四色環(huán)電阻器（普通電阻)
標(biāo)稱(chēng)值第一位有效數(shù)字
標(biāo)稱(chēng)值第二位有效數(shù)字
標(biāo)稱(chēng)值有效數(shù)字后0的個(gè)數(shù)(10的倍冪)
允許誤差
顏 色
第一位有效值
第二位有效值
倍 率
允 許 偏 差
黑
0
0
棕
1
1
±1%
紅
2
2
±2%
橙
3
3
黃
4
4
綠
5
5
±0.5%
藍(lán)
6
6
±0.25%
紫
7
7
±0.1%
灰
8
8
白
9
9
―20% ~ +50%
金
5%
銀
10%
無(wú)色
20%
圖1-1 兩位有效數(shù)字阻值的色環(huán)表示法
如果色環(huán)電阻器用五環(huán)表示,前面三位數(shù)字是有效數(shù)字,第四位是10的倍冪. 第五環(huán)是色環(huán)電阻器的誤差范圍.(見(jiàn)圖二)
五色環(huán)電阻器（精密電阻）
標(biāo)稱(chēng)值第一位有效數(shù)字
標(biāo)稱(chēng)值第二位有效數(shù)字
標(biāo)稱(chēng)值第三位有效數(shù)字
標(biāo)稱(chēng)值有效數(shù)字后0的個(gè)數(shù)(10的倍冪)
允許誤差
顏色
第一位有效值
第二位有效值
第三位有效值
倍 率
允許偏差
黑
0
0
0
棕
1
1
1
1%
紅
2
2
2
2%
橙
3
3
3
黃
4
4
4
綠
5
5
5
0.5%
藍(lán)
6
6
6
0.25
紫
7
7
7
0.1%
灰
8
8
8
白
9
9
9
-20%～+50%
金
±5%
銀
±10%
圖1-2 三位有效數(shù)字阻值的色環(huán)表示法
d、SMT精密電阻的表示法，通常也是用3位標(biāo)示。一般是2位數(shù)字和1位字母表示，兩個(gè)數(shù)字是有效數(shù)字，字母表示10的倍冪,但是要根據(jù)實(shí)際情況到精密電阻查詢表里出查找.下面是精密電阻的查詢表:
代碼
阻值
代碼
阻值
代碼
阻值
代碼
阻值
代碼
阻值
code
resiscane
code
resiscance
code
resiscance
code
resiscance
code
resiscance
1
100
21
162
41
261
61
422
81
681
2
102
22
165
42
267
62
432
82
698
3
105
23
169
43
274
63
442
83
715
4
107
24
174
44
280
64
453
84
732
5
110
25
178
45
287
65
464
85
750
6
113
26
182
46
294
66
475
86
768
7
115
27
187
47
301
67
487
87
787
8
118
28
191
48
309
68
499
88
806
9
121
29
0.196
49
316
69
511
89
825
10
124
30
200
50
324
70
523
90
845
11
127
31
3205
51
332
71
536
91
866
12
130
32
210
52
340
72
549
92
887
13
133
33
215
53
348
73
562
93
909
14
137
34
221
54
357
74
576
94
931
15
140
35
226
55
365
75
590
94
981
16
143
36
232
56
374
76
604
95
953
17
147
37
237
57
383/388
77
619
96
976
18
150
38
243
58
392
78
634
96
976
19
154
39
249
59
402
79
649
20
153
40
255
60
412
80
665
symbol
A
B
C
D
E
F
G
H
X
Y
Z
multipliers
100
101
102
103
104
105
106
107
10-1
10-2
10-3
1.10 SMT電阻的尺寸表示：用長(zhǎng)和寬表示（如0201，0603，0805，1206等，具體如02表示長(zhǎng)為0.02英寸寬為0.01英寸）。
1.11 一般情況下電阻在電路中有兩種接法:串聯(lián)接法和并聯(lián)接法
電阻的計(jì)算：
R1
R1 R2
R2
串連： 并聯(lián)：
R=R1+R2 R=1/R1+1/R2
1.12 多個(gè)電阻的串并聯(lián)的計(jì)算方法：
串聯(lián)：R總串=R1+R2+R3+……Rn.
并聯(lián)：1/R總并=1/R+2/R+3/R……1/Rn
1.13 電阻器好壞的檢測(cè):
a、用指針萬(wàn)用表判定電阻的好壞:首先選擇測(cè)量檔位,再將倍率檔旋鈕置于適當(dāng)?shù)臋n位,一般100歐姆以下電阻器可選RX1檔,100歐姆-1K歐姆的電阻器可選RX10檔,1K歐姆-10K歐姆電阻器可選RX100檔,10K-100K歐姆的電阻器可選RX1K檔,100K歐姆以上的電阻器可選RX10K檔.
b、測(cè)量檔位選擇確定后,對(duì)萬(wàn)用表電阻檔為進(jìn)行校0, 校0的方法是:將萬(wàn)用表兩表筆金屬棒短接,觀察指針有無(wú)到0的位置,如果不在0位置,調(diào)整調(diào)零旋鈕表針指向電阻刻度的0位置.
c、接著將萬(wàn)用表 的 兩表筆分別和電阻器的兩端相接,表針應(yīng)指在相應(yīng)的阻值刻度上,如果表針不動(dòng)和指示不穩(wěn)定或指示值與電阻器上的標(biāo)示值相差很大,則說(shuō)明該電阻器已損壞.
d、用數(shù)字萬(wàn)用表判定電阻的好壞;首先將萬(wàn)用表的檔位旋鈕調(diào)到歐姆檔的適當(dāng)檔位,一般200歐姆以下電阻器可選200檔,200-2K歐姆電阻器可選2K檔,2K-20K歐姆可選20K檔,20K-200K歐姆的電阻器可選200K檔,200K-200M歐姆的電阻器選擇2M歐姆檔.2M-20M歐姆的電阻器選擇20M檔,20M歐姆以上的電阻器選擇200M檔.
第二節(jié) 電容器
2.1 電容器的含義:衡量導(dǎo)體儲(chǔ)存電荷能力的物理量.
2.2 電容器的英文縮寫(xiě):C (capacitor)
2.3 電容器在電路中的表示符號(hào): C 或CN(排容)
2.4 電容器常見(jiàn)的單位: 毫法（mF）、微法（uF）、納法（nF）、皮法（pF）
2.5 電容器的單位換算: 1法拉=103毫法=106微法=109納法=1012皮法; ;1pf=10-3nf=10-6uf=10-9mf=10-12f;
2.6 電容的作用:隔直流,旁路,耦合,濾波,補(bǔ)償,充放電,儲(chǔ)能等
2.7 電容器的特性: 電容器容量的大小就是表示能貯存電能的大小，電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱(chēng)為容抗，它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)。。電容的特性主要是隔直流通交流,通低頻阻高頻
2.8 電容器在電路中一般用“C”加數(shù)字表示.如C25表示編號(hào)為25的電容.
2.9 電容器的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同，分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種。
a; 直標(biāo)法是將電容的標(biāo)稱(chēng)值用數(shù)字和單位在電容的本體上表示出來(lái)：如：220MF表示220UF；.01UF表示0.01UF；R56UF表示0.56UF;6n8表示6800PF.
b; 不標(biāo)單位的數(shù)碼表示法.其中用一位到四位數(shù)表示有效數(shù)字,一般為PF,而電解電容其容量則為UF.如:3表示3PF;2200表示2200PF;0.056表示0.056UF;
c; 數(shù)字表示法:一般用三為數(shù)字表示容量的大小,前兩位表示有效數(shù)字,第三位表示10的倍冪.如102表示10*102=1000PF;224表示22*104=0.2UF
d: 用色環(huán)或色點(diǎn)表示電容器的主要參數(shù)。電容器的色標(biāo)法與電阻相同。
電容器偏差標(biāo)志符號(hào)：+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z。
2.10 電容的分類(lèi):根據(jù)極性可分為有極性電容和無(wú)極性電容.我們常見(jiàn)到的電解電容就是有極性的,是有正負(fù)極之分.
2.11 電容器的主要性能指標(biāo)是: 電容器的容量(即儲(chǔ)存電荷的容量),耐壓值(指在額定溫度范圍內(nèi)電容能長(zhǎng)時(shí)間可靠工作的最大直流電壓或最大交流電壓的有效值)耐溫值(表示電容所能承受的最高工作溫度。).
2.12 電容器的品牌有: 主板電容主要分為臺(tái)系和日系兩種,日系品牌有：NICHICON，RUBICON，RUBYCON（紅寶石）、KZG、SANYO（三洋）、PANASONIC（松下）、NIPPON、FUJITSU（富士通）等；臺(tái)系品牌有：TAICON、G-LUXCON、TEAPO、CAPXON、OST、GSC、RLS等。
電容器的計(jì)算：
C1 c2
~~～
c1 c2
串連： 并聯(lián)：
1/C=1/C1+1/C2 C=C1+C2
2.13 多個(gè)電容的串聯(lián)和并聯(lián)計(jì)算公式:
C串:1/C=1/C1+1/C2+1/C3+.....+1/CN
C并C=C1+C2+C3+……+CN
2.14 電容器的好壞測(cè)量
a;脫離線路時(shí)檢測(cè)
采用萬(wàn)用表Ｒ×１ｋ擋，在檢測(cè)前，先將電解電容的兩根引腳相碰，以便放掉電容內(nèi)殘余的電荷.當(dāng)表筆剛接通時(shí)，表針向右偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，然后表針緩慢地向左回轉(zhuǎn)，最后表針停下。表針停下來(lái)所指示的阻值為該電容的漏電電阻，此阻值愈大愈好，最好應(yīng)接近無(wú)窮大處。如果漏電電阻只有幾十千歐，說(shuō)明這一電解電容漏電嚴(yán)重。表針向右擺動(dòng)的角度越大（表針還應(yīng)該向左回?cái)[），說(shuō)明這一電解電容的電容量也越大，反之說(shuō)明容量越小。
b.線路上直接檢測(cè)
主要是檢測(cè)電容器是否已開(kāi)路或已擊穿這兩種明顯故障，而對(duì)漏電故障由于受外電路的影響一般是測(cè)不準(zhǔn)的。用萬(wàn)用表Ｒ×１擋，電路斷開(kāi)后，先放掉殘存在電容器內(nèi)的電荷。測(cè)量時(shí)若表針向右偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電解電容內(nèi)部斷路。如果表針向右偏轉(zhuǎn)后所指示的阻值很?。ń咏搪罚f(shuō)明電容器嚴(yán)重漏電或已擊穿。如果表針向右偏后無(wú)回轉(zhuǎn)，但所指示的阻值不很小，說(shuō)明電容器開(kāi)路的可能很大，應(yīng)脫開(kāi)電路后進(jìn)一步檢測(cè)。
c．線路上通電狀態(tài)時(shí)檢測(cè),若懷疑電解電容只在通電狀態(tài)下才存在擊穿故障，可以給電路通電，然后用萬(wàn)用表直流擋測(cè)量該電容器兩端的直流電壓，如果電壓很低或?yàn)椋埃?，則是該電容器已擊穿。 對(duì)于電解電容的正、負(fù)極標(biāo)志不清楚的，必須先判別出它的正、負(fù)極。對(duì)換萬(wàn)用表筆測(cè)兩次，以漏電大（電阻值小）的一次為準(zhǔn)，黑表筆所接一腳為負(fù)極，另一腳為正極。
第三節(jié) 電感器
3.1 電感器的英文縮寫(xiě)：L (Inductance) 電路符號(hào)：
3.2 電感器的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位是: H(亨利),mH(毫亨),uH（微亨）,nH（納亨）；
3.3 電感器的單位換算是: 1H=103m H＝106u H＝109n H；1n H＝10-3u H=10-6m H=10 -9H
3.4 電感器的特性：通直流隔交流；通低頻阻高頻。
3.5 電感器的作用：濾波，陷波，振蕩，儲(chǔ)存磁能等。
3.6 電感器的分類(lèi):空芯電感和磁芯電感.磁芯電感又可稱(chēng)為鐵芯電感和銅芯電感等.主機(jī)板中常見(jiàn)的是銅芯繞線電感.
3.7 電感在電路中常用“L”加數(shù)字表示，如：L6表示編號(hào)為6的電感。電感線圈是將絕緣的導(dǎo)線在絕緣的骨架上繞一定的圈數(shù)制成。直流可通過(guò)線圈，直流電阻就是導(dǎo)線本身的電阻，壓降很小；當(dāng)交流信號(hào)通過(guò)線圈時(shí)，線圈兩端將會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與外加電壓的方向相反，阻礙交流的通過(guò)，所以電感的特性是通直流阻交流，頻率越高，線圈阻抗越大。電感在電路中可與電容組成振蕩電路。電感一般有直標(biāo)法和色標(biāo)法，色標(biāo)法與電阻類(lèi)似。如：棕、黑、金、金表示1uH（誤差5%）的電感。
3.8 電感的好壞測(cè)量:電感的質(zhì)量檢測(cè)包括外觀和阻值測(cè)量.首先檢測(cè)電感的外表有無(wú)完好,磁性有無(wú)缺損,裂縫,金屬部分有無(wú)腐蝕氧化,標(biāo)志有無(wú)完整清晰,接線有無(wú)斷裂和拆傷等.用萬(wàn)用表對(duì)電感作初步檢測(cè),測(cè)線圈的直流電阻,并與原已知的正常電阻值進(jìn)行比較.如果檢測(cè)值比正常值顯著增大,或指針不動(dòng),可能是電感器本體斷路.若比正常值小許多,可判斷電感器本體嚴(yán)重短路,線圈的局部短路需用專(zhuān)用儀器進(jìn)行檢測(cè).
第四節(jié) 半導(dǎo)體二極管
4.1 英文縮寫(xiě)：D (Diode) 電路符號(hào)是
4.2 半導(dǎo)體二極管的分類(lèi)
分類(lèi)：a 按材質(zhì)分：硅二極管和鍺二極管；
b按用途分：整流二極管，檢波二極管，穩(wěn)壓二極管，發(fā)光二極管，光電二極管，變?nèi)荻O管。
穩(wěn)壓二極管 發(fā)光二極管 光電二極管 變?nèi)荻O管
4.3 半導(dǎo)體二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示，如：D5表示編號(hào)為5的半導(dǎo)體二極管。
4.4 半導(dǎo)體二極管的導(dǎo)通電壓是:
a;硅二極管在兩極加上電壓,并且電壓大于0.6V時(shí)才能導(dǎo)通,導(dǎo)通后電壓保持在0.6-0.8V之間.
B;鍺二極管在兩極加上電壓,并且電壓大于0.2V時(shí)才能導(dǎo)通,導(dǎo)通后電壓保持在0.2-0.3V之間.
4.5 半導(dǎo)體二極管主要特性是單向?qū)щ娦裕簿褪窃谡螂妷旱淖饔孟?，?dǎo)通電阻很?。欢诜聪螂妷鹤饔孟聦?dǎo)通電阻極大或無(wú)窮大。
4.6 半導(dǎo)體二極管可分為整流、檢波、發(fā)光、光電、變?nèi)莸茸饔谩?div style="height:15px;">
4.7 半導(dǎo)體二極管的識(shí)別方法：
a;目視法判斷半導(dǎo)體二極管的極性:一般在實(shí)物的電路圖中可以通過(guò)眼睛直接看出半導(dǎo)體二極管的正負(fù)極.在實(shí)物中如果看到一端有顏色標(biāo)示的是負(fù)極,另外一端是正極.
b;用萬(wàn)用表(指針表)判斷半導(dǎo)體二極管的極性:通常選用萬(wàn)用表的歐姆檔(R﹡100或R﹡1K),然后分別用萬(wàn)用表的兩表筆分別出接到二極管的兩個(gè)極上出,當(dāng)二極管導(dǎo)通,測(cè)的阻值較小(一般幾十歐姆至幾千歐姆之間),這時(shí)黑表筆接的是二極管的正極,紅表筆接的是二極管的負(fù)極.當(dāng)測(cè)的阻值很大(一般為幾百至幾千歐姆),這時(shí)黑表筆接的是二極管的負(fù)極,紅表筆接的是二極管的正極.
c;測(cè)試注意事項(xiàng)：用數(shù)字式萬(wàn)用表去測(cè)二極管時(shí)，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負(fù)極，此時(shí)測(cè)得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，這與指針式萬(wàn)用表的表筆接法剛好相反。
4.8 變?nèi)荻O管是根據(jù)普通二極管內(nèi)部 “PN結(jié)” 的結(jié)電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)出來(lái)的一種特殊二極管。變?nèi)荻O管在無(wú)繩電話機(jī)中主要用在手機(jī)或座機(jī)的高頻調(diào)制電路上，實(shí)現(xiàn)低頻信號(hào)調(diào)制到高頻信號(hào)上，并發(fā)射出去。在工作狀態(tài)，變?nèi)荻O管調(diào)制電壓一般加到負(fù)極上，使變?nèi)荻O管的內(nèi)部結(jié)電容容量隨調(diào)制電壓的變化而變化。
變?nèi)荻O管發(fā)生故障，主要表現(xiàn)為漏電或性能變差：
（1）發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí)，高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。
（2）變?nèi)菪阅茏儾顣r(shí)，高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定，使調(diào)制后的高頻信號(hào)發(fā)送到對(duì)方被對(duì)方接收后產(chǎn)生失真。
出現(xiàn)上述情況之一時(shí)，就應(yīng)該更換同型號(hào)的變?nèi)荻O管。
4.9 穩(wěn)壓二極管的基本知識(shí)
a、穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。
b、故障特點(diǎn)：穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開(kāi)路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中，前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高；后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。
c、 常用穩(wěn)壓二極管的型號(hào)及穩(wěn)壓值如下表：
型 號(hào) 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761
穩(wěn)壓值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V
4.10 半導(dǎo)體二極管的伏安特性：二極管的基本特性是單向?qū)щ娦裕ㄗⅲ汗韫艿膶?dǎo)通電壓為0.6－0.8V；鍺管的導(dǎo)通電壓為0.2－0.3V），而工程分析時(shí)通常采用的是0.7V.
4.11 半導(dǎo)體二極管的伏安特性曲線：（通過(guò)二極管的電流Ｉ與其兩端電壓Ｕ的關(guān)系曲線為二極管的伏安特性曲線。）見(jiàn)圖三.
圖三 硅和鍺管的伏安特性曲線
4.12 半導(dǎo)體二極管的好壞判別:用萬(wàn)用表(指針表)R﹡100或R﹡1K檔測(cè)量二極管的正,反向電阻要求在1K左右,反向電阻應(yīng)在100K以上.總之,正向電阻越小,越好.反向電阻越大越好.若正向電阻無(wú)窮大,說(shuō)明二極管內(nèi)部斷路,若反向電阻為零,表明二極管以擊穿,內(nèi)部斷開(kāi)或擊穿的二極管均不能使用。
第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管
5.1 半導(dǎo)體三極管英文縮寫(xiě)：Q/T
5.2 半導(dǎo)體三極管在電路中常用“Q”加數(shù)字表示，如：Q17表示編號(hào)為17的三極管。
5.3半導(dǎo)體三極管特點(diǎn)：半導(dǎo)體三極管（簡(jiǎn)稱(chēng)晶體管）是內(nèi)部含有2個(gè)PN結(jié)，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型兩種類(lèi)型，這兩種類(lèi)型的三極管從工作特性上可互相彌補(bǔ)，所謂OTL電路中的對(duì)管就是由PNP型和NPN型配對(duì)使用。
按材料來(lái)分 可分硅和鍺管，我國(guó)目前生產(chǎn)的硅管多為NPN型，鍺管多為PNP型。
`E(發(fā)射極) C(集電極) E(發(fā)射極) C(集電極)
B(基極)
B(基極)
NPN型三極管 PNP型三極管
5.4 半導(dǎo)體三極管放大的條件:要實(shí)現(xiàn)放大作用，必須給三極管加合適的電壓，即管子發(fā)射結(jié)必須具備正向偏壓，而集電極必須反向偏壓,這也是三極管的放大必須具備的外部條件。
5.5 半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)
a; 電流放大系數(shù)：對(duì)于三極管的電流分配規(guī)律Ie=Ib+Ic,由于基極電流Ib的變化，使集電極電流Ic發(fā)生更大的變化，即基極電流Ib的微小變化控制了集電極電流較大，這就是三極管的電流放大原理。即β=ΔIc/ΔIb。
b;極間反向電流，集電極與基極的反向飽和電流。
c;極限參數(shù)：反向擊穿電壓，集電極最大允許電流、集電極最大允許功率損耗。
5.6半導(dǎo)體三極管具有三種工作狀態(tài)，放大、飽和、截止，在模擬電路中一般使用放大作用。飽和和截止?fàn)顟B(tài)一般合用在數(shù)字電路中。
a;半導(dǎo)體三極管的三種基本的放大電路。
共射極放大電路
共集電極放大電路
共基極放大電路
電路形式
直流通道
靜態(tài)工作點(diǎn)
交流通道
微變等效電路
ri
Rb//rbe
ro
RC
RC
用途
多級(jí)放大電路的中間級(jí)
輸入、輸出級(jí)或緩沖級(jí)
高頻電路或恒流源電路
b;三極管三種放大電路的區(qū)別及判斷可以從放大電路中通過(guò)交流信號(hào)的傳輸路徑來(lái)判斷，沒(méi)有交流信號(hào)通過(guò)的極，就叫此極為公共極。
注：交流信號(hào)從基極輸入，集電極輸出，那發(fā)射極就叫公共極。
交流信號(hào)從基極輸入，發(fā)射極輸出，那集電極就叫公共極。
交流信號(hào)從發(fā)射極輸入，集電極輸出，那基極就叫公共極。
5.7 用萬(wàn)用表判斷半導(dǎo)體三極管的極性和類(lèi)型(用指針式萬(wàn)用表).
a;先選量程：R﹡100或R﹡1K檔位.
b;判別半導(dǎo)體三極管基極：
用萬(wàn)用表黑表筆固定三極管的某一個(gè)電極，紅表筆分別接半導(dǎo)體三極管另外兩各電極，觀察指針偏轉(zhuǎn)，若兩次的測(cè)量阻值都大或是都小，則改腳所接就是基極（兩次阻值都小的為NPN型管，兩次阻值都大的為PNP型管），若兩次測(cè)量阻值一大一小，則用黑筆重新固定半導(dǎo)體三極管一個(gè)引腳極繼續(xù)測(cè)量，直到找到基極。
c;.判別半導(dǎo)體三極管的c極和e極：
確定基極后，對(duì)于NPN管，用萬(wàn)用表兩表筆接三極管另外兩極，交替測(cè)量?jī)纱?，若兩次測(cè)量的結(jié)果不相等，則其中測(cè)得阻值較小得一次黑筆接的是e極，紅筆接得是c極（若是PNP型管則黑紅表筆所接得電極相反）。
d; 判別半導(dǎo)體三極管的類(lèi)型.
如果已知某個(gè)半導(dǎo)體三極管的基極,可以用紅表筆接基極,黑表筆分別測(cè)量其另外兩個(gè)電極引腳,如果測(cè)得的電阻值很大,則該三極管是NPN型半導(dǎo)體三極管,如果 測(cè)量的電阻值都很小,則該三極管是PNP型半導(dǎo)體三極管.
5.8 現(xiàn)在常見(jiàn)的三極管大部分是塑封的，如何準(zhǔn)確判斷三極管的三只引腳哪個(gè)是b、c、e？三極管的b極很容易測(cè)出來(lái)，但怎么斷定哪個(gè)是c哪個(gè)是e？
a; 這里推薦三種方法：第一種方法：對(duì)于有測(cè)三極管hFE插孔的指針表，先測(cè)出b極后，將三極管隨意插到插孔中去（當(dāng)然b極是可以插準(zhǔn)確的），測(cè)一下hFE值，
b;然后再將管子倒過(guò)來(lái)再測(cè)一遍，測(cè)得hFE值比較大的一次，各管腳插入的位置是正確的。第二種方法：對(duì)無(wú)hFE測(cè)量插孔的表，或管子太大不方便插入插孔的,可以用這種方法：對(duì)NPN管，先測(cè)出b極（管子是NPN還是PNP以及其b腳都很容易測(cè)出，是吧？），將表置于R×1kΩ檔，將紅表筆接假設(shè)的e極（注意拿紅表筆的手不要碰到表筆尖或管腳），黑表筆接假設(shè)的c極，同時(shí)用手指捏住表筆尖及這個(gè)管腳，將管子拿起來(lái)，用你的舌尖舔一下b極，看表頭指針應(yīng)有一定的偏轉(zhuǎn)，如果你各表筆接得正確，指針偏轉(zhuǎn)會(huì)大些，如果接得不對(duì)，指針偏轉(zhuǎn)會(huì)小些，差別是很明顯的。由此就可判定管子的c、e極。對(duì)PNP管，要將黑表筆接假設(shè)的e極（手不要碰到筆尖或管腳），紅表筆接假設(shè)的c極，同時(shí)用手指捏住表筆尖及這個(gè)管腳，然后用舌尖舔一下b極，如果各表筆接得正確，表頭指針會(huì)偏轉(zhuǎn)得比較大。當(dāng)然測(cè)量時(shí)表筆要交換一下測(cè)兩次，比較讀數(shù)后才能最后判定。這個(gè)方法適用于所有外形的三極管，方便實(shí)用。根據(jù)表針的偏轉(zhuǎn)幅度，還可以估計(jì)出管子的放大能力，當(dāng)然這是憑經(jīng)驗(yàn)的。
c;第三種方法：先判定管子的NPN或PNP類(lèi)型及其b極后，將表置于R×10kΩ檔，對(duì)NPN管，黑表筆接e極，紅表筆接c極時(shí)，表針可能會(huì)有一定偏轉(zhuǎn)，對(duì)PNP管，黑表筆接c極，紅表筆接e極時(shí)，表針可能會(huì)有一定的偏轉(zhuǎn)，反過(guò)來(lái)都不會(huì)有偏轉(zhuǎn)。由此也可以判定三極管的c、e極。不過(guò)對(duì)于高耐壓的管子，這個(gè)方法就不適用了。
對(duì)于常見(jiàn)的進(jìn)口型號(hào)的大功率塑封管，其c極基本都是在中間（我還沒(méi)見(jiàn)過(guò)b在中間的）。中、小功率管有的b極可能在中間。比如常用的9014三極管及其系列的其它型號(hào)三極管、2SC1815、2N5401、2N5551等三極管，其b極有的在就中間。當(dāng)然它們也有c極在中間的。所以在維修更換三極管時(shí)，尤其是這些小功率三
極管，不可拿來(lái)就按原樣直接安上，一定要先測(cè)一下.
5.9 半導(dǎo)體三極管的分類(lèi)：a;按頻率分：高頻管和低頻管
b;按功率分：小功率管，中功率管和的功率管
c;按機(jī)構(gòu)分：PNP管和NPN管
d;按材質(zhì)分：硅管和鍺管
e;按功能分：開(kāi)關(guān)管和放大
5.10 半導(dǎo)體三極管特性：三極管具有放大功能（三極管是電流控制型器件－通過(guò)基極電流或是發(fā)射極電流去控制集電極電流；又由于其多子和少子都可導(dǎo)電稱(chēng)為雙極型元件）
NPN型三極管共發(fā)射極的特性曲線。
IC(mA)
IB(mA) 80μA
4 飽
UCE=0V 1V 和 放大區(qū) 60μA
3 區(qū)
0.4 ΔIC ΔIB 40μA
2
0.2 20μA
1
0 0.4 0.6 0.8 UBE(V) IB=0μA
截止區(qū)
輸入特性曲線 0 2 4 6 8 UCE(V)
輸出特性曲線
三極管各區(qū)的工作條件：
1． 放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏：
2． 飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏；
3． 截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。
5.11 半導(dǎo)體三極管的好壞檢測(cè)
a;先選量程：R﹡100或R﹡1K檔位
b;測(cè)量PNP型半導(dǎo)體三極管的發(fā)射極和集電極的正向電阻值:
紅表筆接基極,黑表筆接發(fā)射極,所測(cè)得阻值為發(fā)射極正向電阻值,若將黑表筆接集電極(紅表筆不動(dòng)),所測(cè)得阻值便是集電極的正向電阻值,正向電阻值愈小愈好.
c;測(cè)量PNP型半導(dǎo)體三極管的發(fā)射極和集電極的反向電阻值:
將黑表筆接基極,紅表筆分別接發(fā)射極與集電極,所測(cè)得阻值分別為發(fā)射極和集電極的反向電阻,反向電阻愈小愈好.
d;測(cè)量NPN型半導(dǎo)體三極管的發(fā)射極和集電極的正向電阻值的方法和測(cè)量PNP型半導(dǎo)體三極管的方法相反.
第六節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)管(MOS管)
6.1場(chǎng)效應(yīng)管英文縮寫(xiě)：FET(Field-effect transistor)
6.2 場(chǎng)效應(yīng)管分類(lèi)：結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管
6.3 場(chǎng)效應(yīng)管電路符號(hào)：
D D
G G
結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管
S S
N溝道 P溝道
6.4場(chǎng)效應(yīng)管的三個(gè)引腳分別表示為:G(柵極),D(漏極),S(源極)
D D D D
G
G G G 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管
S S S
增強(qiáng)型 S 耗盡型
N溝道 P溝道 N溝道 P溝道
注：場(chǎng)效應(yīng)管屬于電壓控制型元件，又利用多子導(dǎo)電故稱(chēng)單極型元件，且具有輸入電阻高，噪聲小，功耗低，無(wú)二次擊穿現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。
6.5場(chǎng)效應(yīng)晶體管的優(yōu)點(diǎn)：具有較高輸入電阻高、輸入電流低于零，幾乎不要向信號(hào)源吸取電流，在在基極注入電流的大小，直接影響集電極電流的大小，利用輸出電流控制輸出電源的半導(dǎo)體。
6.6場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管的比較
（1）場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件，而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號(hào)源取較少電流的情況下，應(yīng)選用場(chǎng)效應(yīng)管；而在信號(hào)電壓較低，又允許從信號(hào)源取較多電流的條件下，應(yīng)選用晶體管。
（2）場(chǎng)效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，所以稱(chēng)之為單極型器件，而晶體管是即有多數(shù)載流子，也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱(chēng)之為雙極型器件。
（3）有些場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用，柵壓也可正可負(fù)，靈活性比晶體管好。
（4）場(chǎng)效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把很多場(chǎng)效應(yīng)管集成在一塊硅片上，因此場(chǎng)效應(yīng)管
6.7 場(chǎng)效應(yīng)管好壞與極性判別:將萬(wàn)用表的量程選擇在RX1K檔,用黑表筆接D極,紅表筆接S極,用手同時(shí)觸及一下G,D極,場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)呈瞬時(shí)導(dǎo)通狀態(tài),即表針擺向阻值較小的位置,再用手觸及一下G,S極, 場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)無(wú)反應(yīng),即表針回零位置不動(dòng).此時(shí)應(yīng)可判斷出場(chǎng)效應(yīng)管為好管.
將萬(wàn)用表的量程選擇在RX1K檔,分別測(cè)量場(chǎng)效應(yīng)管三個(gè)管腳之間的電阻阻值,若某腳與其他兩腳之間的電阻值均為無(wú)窮大時(shí),并且再交換表筆后仍為無(wú)窮大時(shí),則此腳為G極,其它兩腳為S極和D極.然后再用萬(wàn)用表測(cè)量S極和D極之間的電阻值一次,交換表筆后再測(cè)量一次,其中阻值較小的一次,黑表筆接的是S極,紅表筆接的是D極.
第七節(jié) 集成電路
7.1 集成電路的英文縮寫(xiě) IC(integrate circuit)
7.2 電路中的表示符號(hào): U
7.3集成電路的優(yōu)點(diǎn)是:集成電路是在一塊單晶硅上,用光刻法制作出很多三極管,二極管,電阻和電容,并按照特定的要求把他們連接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)完整的電路.由于集成電路具有體積小,重量輕,可靠性高和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),所以特別是大規(guī)模和超大規(guī)模的集成電路的出現(xiàn),是電子設(shè)備在微型化,可靠性和靈活性方面向前推進(jìn)了一大步.
7.4 集成電路常見(jiàn)的封裝形式
BGA(ball grid array)球柵陣列(封裝) 見(jiàn)圖二
QFP(quad flat package)四面有鷗翼型腳(封裝) 見(jiàn)圖一
SOIC(small outline integrated circuit) 兩面有鷗翼型腳(封裝) 見(jiàn)圖五
PLCC(plastic leaded chip carrier)四邊有內(nèi)勾型腳(封裝) 見(jiàn)圖三
SOJ(small outline junction) 兩邊有內(nèi)勾型腳(封裝) 見(jiàn)圖四
圖一 圖二
圖三 圖四
圖五
7.5集成電路的腳位判別;
1. 對(duì)于BGA封裝（用坐標(biāo)表示）：在打點(diǎn)或是有顏色標(biāo)示處逆時(shí)針開(kāi)始數(shù)用英文字母表示－A,B,C,D,E……(其中I,O基本不用)，順時(shí)針用數(shù)字表示－1，2，3，4，5，6……其中字母位橫坐標(biāo)，數(shù)字為縱坐標(biāo)如：A1,A2
2. 對(duì)于其他的封裝：在打點(diǎn)，有凹槽或是有顏色標(biāo)示處逆時(shí)針開(kāi)始數(shù)為第一腳，第二腳，第三腳……
7.6 集成電路常用的檢測(cè)方法有在線測(cè)量法、非在線測(cè)量法和代換法。
1．非在線測(cè)量 非在線測(cè)量潮在集成電路未焊入電路時(shí)，通過(guò)測(cè)量其各引腳之間的直流電阻值與已知正常同型號(hào)集成電路各引腳之間的直流電阻值進(jìn)行對(duì)比，以確定其是否正常。
2．在線測(cè)量 在線測(cè)量法是利用電壓測(cè)量法、電阻測(cè)量法及電流測(cè)量法等，通過(guò)在電路上測(cè)量集成電路的各引腳電壓值、電阻值和電流值是否正常，來(lái)判斷該集成電路是否損壞。
3．代換法 代換法是用已知完好的同型號(hào)、同規(guī)格集成電路來(lái)代換被測(cè)集成電路，可以判斷出該集成電路是否損壞。
第八節(jié) Socket,Slot
8.1 Socket和Slot的異同: Socket是一種插座封裝形式,是一種矩型的插座(見(jiàn)圖六); Slot是一種插槽封裝形式,是一種長(zhǎng)方形的插槽(圖七).
圖六
圖七
第九節(jié) PCB的簡(jiǎn)介
9.1 PCB的英文縮寫(xiě)PCB(Printed Circuit Board)
9.2 PCB的作用:PCB作為一塊基板,他是裝載其它電子元器件的載體,所以一塊PCB設(shè)計(jì)的好壞將直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞.
9.3 PCB的分類(lèi)和常見(jiàn)的規(guī)格:根據(jù)層數(shù)可分為單面板,雙面板和多層板.我們主機(jī)板常用的是4層板或者6層板,而顯示卡用的是8層板.
而主機(jī)板的尺寸為:AT規(guī)格的主機(jī)板尺寸一般為13X12(單位為英寸);ATX主機(jī)板的尺寸一般為12X96(單位為英寸);Micro Atx主機(jī)板尺寸一般為9.6X9.6(單位為英寸) .注明:1英寸=2.54CM
第十節(jié) 晶振
10.1晶振在線路中的符號(hào)是＂X”,＂Y”
10.2晶振的名詞解釋:能產(chǎn)生具有一定幅度及頻率波形的振蕩器.
10.3晶振在線路圖中的表示符號(hào):
10.4晶振的測(cè)量方法:
測(cè)量電阻方法:用萬(wàn)用表RX10K檔測(cè)量石英晶體振蕩器的正,反向電阻值.正常時(shí)應(yīng)為無(wú)窮大.若測(cè)得石英晶體振蕩器有一定的阻值或?yàn)榱?則說(shuō)明該石英晶體振蕩器已漏電或擊穿損壞.
動(dòng)態(tài)測(cè)量方法:用是波器在電路工作時(shí)測(cè)量它的實(shí)際振蕩頻是否符合該晶體的額定振蕩頻率,如果是,說(shuō)明該晶振是正常的,如果該晶體的額定振蕩頻率偏低,偏高或根本不起振,表明該晶振已漏電或擊穿損壞
第十一節(jié) 基本邏輯門(mén)電路
1.1 門(mén)電路的概念：
實(shí)現(xiàn)基本和常用邏輯運(yùn)算的電子電路，叫邏輯門(mén)電路。實(shí)現(xiàn)與運(yùn)算的叫與門(mén)，實(shí)現(xiàn)或運(yùn)算的叫或門(mén)，實(shí)現(xiàn)非運(yùn)算的叫非門(mén)，也叫做反相器，等等（用邏輯1表示高電平；用邏輯0表示低電平）
11.2 與門(mén)：
邏輯表達(dá)式 F＝A B
即只有當(dāng)輸入端A和B均為1時(shí),輸出端Y才為1,不然Y為0.與門(mén)的常用芯片型號(hào)有:74LS08,74LS09等.
11.3 或門(mén)： 邏輯表達(dá)式 F＝A+ B
即當(dāng)輸入端A和B有一個(gè)為1時(shí),輸出端Y即為1,所以輸入端A和B均為0時(shí),Y才會(huì)為O.或門(mén)的常用芯片型號(hào)有:74LS32等.
11.4．非門(mén) 邏輯表達(dá)式 F=A
即輸出端總是與輸入端相反.非門(mén)的常用芯片型號(hào)有:74LS04,74LS05,74LS06,74LS14等.
11.5．與非門(mén) 邏輯表達(dá)式 F=AB
即只有當(dāng)所有輸入端A和B均為1時(shí),輸出端Y才為0,不然Y為1.與非門(mén)的常用芯片型號(hào)有:74LS00,74LS03,74S31,74LS132等.
11.6．或非門(mén)： 邏輯表達(dá)式 F=A+B
即只要輸入端A和B中有一個(gè)為1時(shí),輸出端Y即為0.所以輸入端A和B均為0時(shí),Y才會(huì)為1.或非門(mén)常見(jiàn)的芯片型號(hào)有:74LS02等.
11.7．同或門(mén): 邏輯表達(dá)式F=A B+A B
=1
A
F
B
11.8.異或門(mén)：邏輯表達(dá)式F=A B+A B
=1
A
F
B
11.9.與或非門(mén)：邏輯表邏輯表達(dá)式F=AB+CD
≥1
A
B ＆
C F
D
11.10.觸發(fā)器：
電路結(jié)構(gòu)
把兩個(gè)與非門(mén)G1、G2的輸入、輸出端交叉連接，即可構(gòu)成基本RS觸發(fā)器，其邏輯電路如圖7.2.1.(a)所示。它有兩個(gè)輸入端R、S和兩個(gè)輸出端Q、Q。
工作原理 :
基本RS觸發(fā)器的邏輯方程為：
根據(jù)上述兩個(gè)式子得到它的四種輸入與輸出的關(guān)系:
1.當(dāng)R=1、S=0時(shí)，則Q=0,Q=1,觸發(fā)器置1。 2.當(dāng)R=0、S=1時(shí)，則Q=1,Q=0,觸發(fā)器置0。
如上所述，當(dāng)觸發(fā)器的兩個(gè)輸入端加入不同邏輯電平時(shí)，它的兩個(gè)輸出端Q和Q有兩種互補(bǔ)的穩(wěn)定狀態(tài)。一般規(guī)定觸發(fā)器Q端的狀態(tài)作為觸發(fā)器的狀態(tài)。通常稱(chēng)觸發(fā)器處于某種狀態(tài)，實(shí)際是指它的Q端的狀態(tài)。Q=1、Q=0時(shí)，稱(chēng)觸發(fā)器處于1態(tài)，反之觸發(fā)器處于0態(tài)。S=0,R=1使觸發(fā)器置1，或稱(chēng)置位。因置位的決定條件是S=0,故稱(chēng)S 端為置1端。R=0,S=1時(shí)，使觸發(fā)器置0，或稱(chēng)復(fù)位。
同理，稱(chēng)R端為置0端或復(fù)位端。若觸發(fā)器原來(lái)為1態(tài)，欲使之變?yōu)?態(tài)，必須令R端的電平由1變0，S端的電平由0變1。這里所加的輸入信號(hào)（低電平）稱(chēng)為觸發(fā)信號(hào)，由它們導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換過(guò)程稱(chēng)為翻轉(zhuǎn)。由于這里的觸發(fā)信號(hào)是電平,因此這種觸發(fā)器稱(chēng)為電平控制觸發(fā)器。從功能方面看，它只能在S和R的作用下置0和置1，所以又稱(chēng)為置0置1觸發(fā)器，或稱(chēng)為置位復(fù)位觸發(fā)器。其邏輯符號(hào)如圖7.2.1(b)所示。由于置0或置1都是觸發(fā)信號(hào)低電平有效，因此，S端和R端都畫(huà)有小圓圈。
3.當(dāng)R=S=1時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。
觸發(fā)器保持狀態(tài)時(shí)，輸入端都加非有效電平（高電平），需要觸發(fā)翻轉(zhuǎn)時(shí)，要求在某一輸入端加一負(fù)脈沖，例如在S端加負(fù)脈沖使觸發(fā)器置1，該脈沖信號(hào)回到高電平后，觸發(fā)器仍維持1狀態(tài)不變，相當(dāng)于把S端某一時(shí)刻的電平信號(hào)存儲(chǔ)起來(lái)，這體現(xiàn)了觸發(fā)器具有記憶功能。
4.當(dāng)R=S=0時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)不確定
在此條件下，兩個(gè)與非門(mén)的輸出端Q和Q全為1，在兩個(gè)輸入信號(hào)都同時(shí)撤去（回到1）后，由于兩個(gè)與非門(mén)的延遲時(shí)間無(wú)法確定，觸發(fā)器的狀態(tài)不能確定是1還是0,因此稱(chēng)這種情況為不定狀態(tài)，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。從另外一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，正因?yàn)镽端和S端完成置0、置1都是低電平有效，所以二者不能同時(shí)為0。
此外,還可以用或非門(mén)的輸入、輸出端交叉連接構(gòu)成置0、置1觸發(fā)器,其邏輯圖和邏輯符號(hào)分別如圖7.2.2（a）和7.2.2（b）所示。這種觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)是高電平有效，因此在邏輯符號(hào)的S端和R端沒(méi)有小圓圈。
2.特征方程
基本RS觸發(fā)器的特性：
1.基本RS觸發(fā)器具有置位、復(fù)位和保持（記憶）的功能；
2.基本RS觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)是低電平有效，屬于電平觸發(fā)方式；
3.基本RS觸發(fā)器存在約束條件（R+S=1），由于兩個(gè)與非門(mén)的延遲時(shí)間無(wú)法確定；當(dāng)R=S=0時(shí)，將導(dǎo)致下一狀態(tài)的不確定。
4.當(dāng)輸入信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，輸出即刻就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，即抗干擾性能較差。
第十二節(jié) TTL邏輯門(mén)電路
以雙極型半導(dǎo)體管為基本元件，集成在一塊硅片上，并具有一定的邏輯功能的電路稱(chēng)為雙極型邏輯集成電路，簡(jiǎn)稱(chēng)TTL邏輯門(mén)電路。稱(chēng)Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT邏輯門(mén)電路，是數(shù)字電子技術(shù)中常用的一種邏輯門(mén)電路，應(yīng)用較早，技術(shù)已比較成熟。TTL主要有BJT（Bipolar Junction Transistor 即雙極結(jié)型晶體管，晶體三極管）和電阻構(gòu)成，具有速度快的特點(diǎn)。最早的TTL門(mén)電路是74系列，后來(lái)出現(xiàn)了74H系列，74L系列，74LS,74AS,74ALS等系列。但是由于TTL功耗大等缺點(diǎn)，正逐漸被CMOS電路取代。
12．1 CMOS邏輯門(mén)電路
CMOS邏輯門(mén)電路是在TTL電路問(wèn)世之后 ，所開(kāi)發(fā)出的第二種廣泛應(yīng)用的數(shù)字集成器件，從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，由于制造工藝的改進(jìn)，CMOS電路的性能有可能超越TTL而成為占主導(dǎo)地位的邏輯器件 。CMOS電路的工作速度可與TTL相比較，而它的功耗和抗干擾能力則遠(yuǎn)優(yōu)于TTL。此外，幾乎所有的超大規(guī)模存儲(chǔ)器件 ，以及PLD器件都采用CMOS藝制造，且費(fèi)用較低。
早期生產(chǎn)的CMOS門(mén)電路為4000系列 ，隨后發(fā)展為4000B系列。當(dāng)前與TTL兼容的CMO器件如74HCT系列等可與TTL器件交換使用。下面首先討論CMOS反相器，然后介紹其他CMO邏輯門(mén)電路。
MOS管結(jié)構(gòu)圖
MOS管主要參數(shù)：
1.開(kāi)啟電壓VT
·開(kāi)啟電壓（又稱(chēng)閾值電壓）：使得源極S和漏極D之間開(kāi)始形成導(dǎo)電溝道所需的柵極電壓；
·標(biāo)準(zhǔn)的N溝道MOS管，VT約為3～6V；
·通過(guò)工藝上的改進(jìn)，可以使MOS管的VT值降到2～3V。
2. 直流輸入電阻RGS
·即在柵源極之間加的電壓與柵極電流之比
·這一特性有時(shí)以流過(guò)柵極的柵流表示
·MOS管的RGS可以很容易地超過(guò)1010Ω。
3. 漏源擊穿電壓BVDS
·在VGS=0（增強(qiáng)型）的條件下 ，在增加漏源電壓過(guò)程中使ID開(kāi)始劇增時(shí)的VDS稱(chēng)為漏源擊穿電壓BVDS
·ID劇增的原因有下列兩個(gè)方面：
（1）漏極附近耗盡層的雪崩擊穿
（2）漏源極間的穿通擊穿
·有些MOS管中，其溝道長(zhǎng)度較短，不斷增加VDS會(huì)使漏區(qū)的耗盡層一直擴(kuò)展到源區(qū)，使溝道長(zhǎng)度為零，即產(chǎn)生漏源間的穿通，穿通后
，源區(qū)中的多數(shù)載流子，將直接受耗盡層電場(chǎng)的吸引，到達(dá)漏區(qū)，產(chǎn)生大的ID
4. 柵源擊穿電壓BVGS
·在增加?xùn)旁措妷哼^(guò)程中，使柵極電流IG由零開(kāi)始劇增時(shí)的VGS，稱(chēng)為柵源擊穿電壓BVGS。
5. 低頻跨導(dǎo)gm
·在VDS為某一固定數(shù)值的條件下 ，漏極電流的微變量和引起這個(gè)變化的柵源電壓微變量之比稱(chēng)為跨導(dǎo)
·gm反映了柵源電壓對(duì)漏極電流的控制能力
·是表征MOS管放大能力的一個(gè)重要參數(shù)
·一般在十分之幾至幾mA/V的范圍內(nèi)
6. 導(dǎo)通電阻RON
·導(dǎo)通電阻RON說(shuō)明了VDS對(duì)ID的影響 ，是漏極特性某一點(diǎn)切線的斜率的倒數(shù)
·在飽和區(qū)，ID幾乎不隨VDS改變，RON的數(shù)值很大 ，一般在幾十千歐到幾百千歐之間
·由于在數(shù)字電路中 ，MOS管導(dǎo)通時(shí)經(jīng)常工作在VDS=0的狀態(tài)下，所以這時(shí)的導(dǎo)通電阻RON可用原點(diǎn)的RON來(lái)近似
·對(duì)一般的MOS管而言，RON的數(shù)值在幾百歐以內(nèi)
7. 極間電容
·三個(gè)電極之間都存在著極間電容：柵源電容CGS 、柵漏電容CGD和漏源電容CDS
·CGS和CGD約為1～3pF
·CDS約在0.1～1pF之間
8. 低頻噪聲系數(shù)NF
·噪聲是由管子內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的不規(guī)則性所引起的
·由于它的存在，就使一個(gè)放大器即便在沒(méi)有信號(hào)輸人時(shí)，在輸 出端也出現(xiàn)不規(guī)則的電壓或電流變化
·噪聲性能的大小通常用噪聲系數(shù)NF來(lái)表示，它的單位為分貝（dB）
·這個(gè)數(shù)值越小，代表管子所產(chǎn)生的噪聲越小
·低頻噪聲系數(shù)是在低頻范圍內(nèi)測(cè)出的噪聲系數(shù)
·場(chǎng)效應(yīng)管的噪聲系數(shù)約為幾個(gè)分貝，它比雙極性三極管的要小
第十三節(jié) 單元電路
13．1 CMOS反相器
由本書(shū)模擬部分已知，MOSFET有P溝道和N溝道兩種，每種中又有耗盡型和增強(qiáng)型兩類(lèi)。由N溝道和P溝道兩種MOSFET組成的電路稱(chēng)為互補(bǔ)MOS或CMOS電路。
下圖表示CMOS反相器電路，由兩只增強(qiáng)型MOSFET組成，其中一個(gè)為N溝道結(jié)構(gòu)，另一個(gè)為P溝道結(jié)構(gòu)。為了電路能正常工作，要求電源電壓VDD大于兩個(gè)管子的開(kāi)啟電壓的絕對(duì)值之和，即
VDD＞(VTN＋|VTP|) 。
1.工作原理
首先考慮兩種極限情況：當(dāng)vI處于邏輯0時(shí) ，相應(yīng)的電壓近似為0V；而當(dāng)vI處于邏輯1時(shí)，相應(yīng)的電壓近似為VDD。假設(shè)在兩種情況下N溝道管 TN為工作管P溝道管TP為負(fù)載管。但是，由于電路是互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)的，這種假設(shè)可以是任意的，相反的情況亦將導(dǎo)致相同的結(jié)果。
下圖分析了當(dāng)vI=VDD時(shí)的工作情況。在TN的輸出特性iD—vDS（vGSN＝VDD）(注意vDSN=vO)上 ，疊加一條負(fù)載線，它是負(fù)載管TP在 vSGP=0V時(shí)的輸出特性iD－vSD。由于vSGP＜VT（VTN=|VTP|=VT），負(fù)載曲線幾乎是一條與橫軸重合的水平線。兩條曲線的交點(diǎn)即工作點(diǎn)。顯然，這時(shí)的輸出電壓vOL≈0V（典型值＜10mV ，而通過(guò)兩管的電流接近于零。這就是說(shuō)，電路的功耗很?。ㄎ⑼吡考?jí)）
下圖分析了另一種極限情況，此時(shí)對(duì)應(yīng)于vI＝0V。此時(shí)工作管TN在vGSN＝0的情況下運(yùn)用，其輸出特性iD－vDS幾乎與橫軸重合 ，負(fù)載曲線是負(fù)載管TP在vsGP＝VDD時(shí)的輸出特性iD－vDS。由圖可知，工作點(diǎn)決定了VO＝VOH≈VDD；通過(guò)兩器件的電流接近零值 ?？梢?jiàn)上述兩種極限情況下的功耗都很低。
由此可知，基本CMOS反相器近似于一理想的邏輯單元，其輸出電壓接近于零或+VDD，而功耗幾乎為零。
2.傳輸特性
下圖為CMOS反相器的傳輸特性圖。圖中VDD=10V，VTN=|VTP|=VT=
2V。由于 VDD＞（VTN＋|VTP|），因此，當(dāng)VDD-|VTP|>vI>VTN 時(shí),TN和TP兩管同時(shí)導(dǎo)通?？紤]到電路是互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)的，一器件可將另一器件視為它的漏極負(fù)載。還應(yīng)注意到，器件在放大區(qū)（飽和區(qū)）呈現(xiàn)恒流特性，兩器件之一可當(dāng)作高阻值的負(fù)載。因此，在過(guò)渡區(qū)域，傳輸特性變化比較急劇。兩管在VI=VDD/2處轉(zhuǎn)換狀態(tài)。
3.工作速度
CMOS反相器在電容負(fù)載情況下，它的開(kāi)通時(shí)間與關(guān)閉時(shí)間是相等的，這是因?yàn)殡娐肪哂谢パa(bǔ)對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)。下圖表示當(dāng)vI=0V時(shí) ，TN截止，TP導(dǎo)通，由VDD通過(guò)TP向負(fù)載電容CL充電的情況。由于CMOS反相器中，兩管的gm值均設(shè)計(jì)得較大，其導(dǎo)通電阻較小，充電回路的時(shí)間常數(shù)較小。類(lèi)似地，亦可分析電容CL的放電過(guò)程。CMOS反相器的平均傳輸延遲時(shí)間約為10ns。
13.2CMOS邏輯門(mén)電路
1.與非門(mén)電路
下圖是2輸入端CMOS與非門(mén)電路，其中包括兩個(gè)串聯(lián)的N溝道增強(qiáng)型MOS管和兩個(gè)并聯(lián)的P溝道增強(qiáng)型MOS管。每個(gè)輸入端連到一個(gè)N溝道和一個(gè)P溝道MOS管的柵極。當(dāng)輸入端A、B中只要有一個(gè)為低電平時(shí)，就會(huì)使與它相連的NMOS管截止，與它相連的PMOS管導(dǎo)通，輸出為高電平；僅當(dāng)A、B全為高電平時(shí)，才會(huì)使兩個(gè)串聯(lián)的NMOS管都導(dǎo)通，使兩個(gè)并聯(lián)的PMOS管都截止，輸出為低電平。
因此，這種電路具有與非的邏輯功能，即
n個(gè)輸入端的與非門(mén)必須有n個(gè)NMOS管串聯(lián)和n個(gè)PMOS管并聯(lián)。
2.或非門(mén)電路
下圖是2輸入端CMOS或非門(mén)電路。其中包括兩個(gè)并聯(lián)的N溝道增強(qiáng)型MOS管和兩個(gè)串聯(lián)的P溝道增強(qiáng)型MOS管。
當(dāng)輸入端A、B中只要有一個(gè)為高電平時(shí)，就會(huì)使與它相連的NMOS管導(dǎo)通，與它相連的PMOS管截止，輸出為低電平；僅當(dāng)A、B全為低電平時(shí)，兩個(gè)并聯(lián)NMOS管都截止，兩個(gè)串聯(lián)的PMOS管都導(dǎo)通，輸出為高電平。
因此，這種電路具有或非的邏輯功能，其邏輯表達(dá)式為
顯然，n個(gè)輸入端的或非門(mén)必須有n個(gè)NMOS管并聯(lián)和n個(gè)PMOS管并聯(lián)。
比較CMOS與非門(mén)和或非門(mén)可知，與非門(mén)的工作管是彼此串聯(lián)的，其輸出電壓隨管子個(gè)數(shù)的增加而增加；或非門(mén)則相反，工作管彼此并聯(lián)，對(duì)輸出電壓不致有明顯的影響。因而或非門(mén)用得較多。
13．3.異或門(mén)電路
上圖為CMOS異或門(mén)電路。它由一級(jí)或非門(mén)和一級(jí)與或非門(mén)組成?；蚍情T(mén)的輸出 。而與或非門(mén)的輸出L即為輸入A、B的異或
如在異或門(mén)的后面增加一級(jí)反相器就構(gòu)成異或非門(mén)，由于具有 的功能，因而稱(chēng)為同或門(mén)。異成門(mén)和同或門(mén)的邏輯符號(hào)如下圖所示。
13．4 BiCMOS門(mén)電路
雙極型CMOS或BiCMOS的特點(diǎn)在于，利用了雙極型器件的速度快和MOSFET的功耗低兩方面的優(yōu)勢(shì)，因而這種邏輯門(mén)電路受到用戶的重視
1.BiCMOS反相器
上圖表示基本的BiCMOS反相器電路，為了清楚起見(jiàn)，MOSFET用符號(hào)M表示BJT用T表示。T1和T2構(gòu)成推拉式輸出級(jí)。而Mp、MN、M1、M2所組成的輸入級(jí)與基本的CMOS反相器很相似。輸入信號(hào)vI同時(shí)作用于MP和MN的柵極。當(dāng)vI為高電壓時(shí)MN導(dǎo)通而MP截止；而當(dāng)vI為低電壓時(shí),情況則相反，Mp導(dǎo)通，MN截止。當(dāng)輸出端接有同類(lèi)BiCMOS門(mén)電路時(shí)，輸出級(jí)能提供足夠大的電流為電容性負(fù)載充電。同理，已充電的電容負(fù)載也能迅速地通過(guò)T2放電。
上述電路中T1和T2的基區(qū)存儲(chǔ)電荷亦可通過(guò)M1和M2釋放，以加快
電路的開(kāi)關(guān)速度。當(dāng)vI為高電壓時(shí)M1導(dǎo)通，T1基區(qū)的存儲(chǔ)電荷迅速消散。這種作用與TTL門(mén)電路的輸入級(jí)中T1類(lèi)似。同理 ，當(dāng)vI為低電壓時(shí)，電源電壓VDD通過(guò)MP以激勵(lì)M2使M2導(dǎo)通，顯然T2基區(qū)的存儲(chǔ)電荷通過(guò)M2而消散。可見(jiàn)，門(mén)電路的開(kāi)關(guān)速度可得到改善。
2.BiCMOS門(mén)電路
根據(jù)前述的CMOS門(mén)電路的結(jié)構(gòu)和工作原理，同樣可以用BiCMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)或非門(mén)和與非門(mén)。如果要實(shí)現(xiàn)或非邏輯關(guān)系，輸入信號(hào)用來(lái)驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的N溝道MOSFET，而P溝道MOSFET則彼此串聯(lián)。正如下圖所示的
2輸入端或非門(mén)。
當(dāng)A和B均為低電平時(shí)，則兩個(gè)MOSFET MPA和MPB均導(dǎo)通，T1導(dǎo)通而MNA和MNB均截止，輸出L為高電平。與此同時(shí)，M1通過(guò)MPA和MpB被VDD所激勵(lì)，從而為T(mén)2的基區(qū)存儲(chǔ)電荷提供一條釋放通路。
另一方面，當(dāng)兩輸入端A和B中之一為高電平時(shí) ，則MpA和MpB的通路被斷開(kāi)，并且MNA或MNB導(dǎo)通，將使輸出端為低電平。同時(shí)，M1A或M1B為T(mén)1的基極存儲(chǔ)電荷提供一條釋放道路。因此 ，只要有一個(gè)輸入端接高電平，輸出即為低電平。
13．5、CMOS傳輸門(mén)
MOSFET的輸出特性在原點(diǎn)附近呈線性對(duì)稱(chēng)關(guān)系，因而它們常用作模擬開(kāi)關(guān)。模擬開(kāi)關(guān)廣泛地用于取樣——保持電路、斬波電路、模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路等。下面著重介紹CMOS傳輸門(mén)。
所謂傳輸門(mén)（TG）就是一種傳輸模擬信號(hào)的模擬開(kāi)關(guān)。CMOS傳輸門(mén)由一個(gè)P溝道和一個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET并聯(lián)而成，如上圖所示。TP和TN是結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的器件，它們的漏極和源極是可互換的。設(shè)它們的開(kāi)啟電壓|VT|=2V且輸入模擬信號(hào)的變化范圍為-5V到+5V 。為使襯底與漏源極之間的PN結(jié)任何時(shí)刻都不致正偏 ，故TP的襯底接+5V電壓，而TN的襯底接-5V電壓 。兩管的柵極由互補(bǔ)的信號(hào)電壓（+5V和-5V）來(lái)控制，分別用Ｃ和 表示。
傳輸門(mén)的工作情況如下：當(dāng)C端接低電壓-5V時(shí)TN的柵壓即為-5V，vI取-5V到+5V范圍內(nèi)的任意值時(shí)，TN均不導(dǎo)通。同時(shí),TP的柵壓為+5V
，TP亦不導(dǎo)通?？梢?jiàn)，當(dāng)C端接低電壓時(shí)，開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的。
為使開(kāi)關(guān)接通，可將C端接高電壓+5V。此時(shí)TN的柵壓為+5V ，vI在-5V到+3V的范圍內(nèi)，TN導(dǎo)通。同時(shí)TP的棚壓為-5V ，vI在-3V到+5V的范圍內(nèi)TP將導(dǎo)通。
由上分析可知，當(dāng)vI＜-3V時(shí)，僅有TN導(dǎo)通，而當(dāng)vI＞+3V時(shí)，僅有TP導(dǎo)通當(dāng)vI在-3V到+3V的范圍內(nèi)，TN和TP兩管均導(dǎo)通。進(jìn)一步分析
還可看到，一管導(dǎo)通的程度愈深，另一管的導(dǎo)通程度則相應(yīng)地減小。換句話說(shuō)，當(dāng)一管的導(dǎo)通電阻減小，則另一管的導(dǎo)通電阻就增加。由于兩管系并聯(lián)運(yùn)行，可近似地認(rèn)為開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻近似為一常數(shù)。這是CMOS傳輸出門(mén)的優(yōu)點(diǎn)。
在正常工作時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻值約為數(shù)百歐，當(dāng)它與輸入阻抗為兆歐級(jí)的運(yùn)放串接時(shí)，可以忽略不計(jì)。
CMOS傳輸門(mén)除了作為傳輸模擬信號(hào)的開(kāi)關(guān)之外，也可作為各種邏輯電路的基本單元電路。
13．6 整流電路
橋式整流電路
13．7濾波電路
(a) C型濾波電路 (b) 倒L型濾波電路 (c) Ⅱ型濾波電路
圖1
（3）幾種常見(jiàn)的橋式整流濾波電路：
A 電容濾波電路：
B電感濾波電路
13．8．反饋電路
1．正反饋：是指反饋回來(lái)的信號(hào)增強(qiáng)輸入信號(hào)（常用與振蕩電路）；
負(fù)反饋：是指反饋回來(lái)的信號(hào)削弱原輸入信號(hào)（用與放大電路）。
2．判別正負(fù)反饋的方法——瞬時(shí)極性法
"瞬時(shí)極性法"是用來(lái)判斷正反饋還是負(fù)反饋的。我們?cè)诜糯笃鬏斎攵说幕鶚O施加一個(gè)信號(hào)電壓VI，設(shè)某一瞬時(shí)該信號(hào)的極性為正信號(hào)，用"(+)"表示，經(jīng)三極管V的集電極倒相后變?yōu)樨?fù)信號(hào)，用"(一)"來(lái)表示。發(fā)射極與基極同相位，仍為"(+)"信號(hào)，多級(jí)放大器在這一瞬時(shí)的極性依次類(lèi)推，假設(shè)在這一瞬時(shí)反饋電阻RF的反饋信號(hào)使輸入信號(hào)加強(qiáng)，則為正反饋，使得輸入信號(hào)削弱，則為負(fù)反饋。
4． 負(fù)反饋放大電路的四種類(lèi)型：
A電壓串聯(lián)負(fù)反饋 B 電壓并聯(lián)負(fù)反饋
C電流串聯(lián)負(fù)反饋 D電流并聯(lián)負(fù)反饋
13．9 放大電路
三種基本組態(tài)的放大電路圖：
共發(fā)射極放大電路
共基極放大電路 共集電極放大電路
注意：放大電路共發(fā)射極時(shí)，Ai和Au都比較大，但是輸出電壓和輸入電壓的相位相反；共基極時(shí)，Ai比較大，但是Au較小，輸出電壓與輸入電壓同相，并且具有跟隨關(guān)系，它可作為輸入級(jí)，輸出級(jí)或起隔離作用的中間級(jí)；共集電極時(shí)，Ai較小，Au較大，輸出電壓與輸入電壓同相，多用于寬頻帶放大等。
對(duì)于多級(jí)放電電路：在多級(jí)放大器中，由于各級(jí)之間是串聯(lián)起來(lái)的，后一級(jí)的輸入電阻就是前級(jí)的負(fù)載，所以，多級(jí)放大器的總電壓放大倍數(shù)等于各級(jí)放大倍數(shù)的乘積，即Ａu＝Ａu1Ａu2……Ａun。
注意：若反饋信號(hào)取自輸出電壓信號(hào)，則稱(chēng)為電壓反饋；若反饋信號(hào)取自輸出電流信號(hào)，則稱(chēng)為電流反饋。（通常，采用將負(fù)載電阻短路的方法來(lái)判別電壓反饋和電流反饋。具體方法是：若將負(fù)載電阻 R L 短路，如果反饋?zhàn)饔孟?，則為電壓反饋；如果反饋?zhàn)饔么嬖冢瑒t為電流反饋。 ）；
若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在基本放大
電路的輸入端以電壓串聯(lián)的形式迭加，則稱(chēng)為串聯(lián)反饋；若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在基本放大
電路的輸入端以電流并聯(lián)的形式迭加，則稱(chēng)為并聯(lián)反饋。
13．10．振蕩電路
1、電感三點(diǎn)式振蕩器
考慮L1、L2間的互感，電路的振蕩頻率可近似表示為
2、電容三點(diǎn)式振蕩器
振蕩頻率：
