电子器件复习整理

1、电子器件 第一章 稳压器件图1-3稳压电路的稳压原理：引起电压不稳定的因素包括电源电压的波动和负载电流的变化等。假如电源电压增加，则随之增加。但因稳压二极管处于稳压区击穿状态，当稍有增加时，就显著增加，因此导致 图1-3 稳压二极管构成的R上的压降增加，从而抵偿的增加，使保持 最简单的稳压电路近似不变。反之，减小时亦然。同理，若不变，负载电流增大时，则R上的压降增大，因而减小。但稍有减小，便显著减小，从而抵偿的增大，使通过R的电流和压降保持近似不变，因此也几乎不变。负载电流减小时，稳压过程类似。归纳起来，不管是哪种因素引起变化，经过如下的负反馈过程： 最后都会使趋于近似不变，从而起到稳压作用。

2、图1-5线性稳压电路的稳压原理：这是最简单的晶体管串联式稳压电路。其中，R和VS组成基本稳压电路，为调整管VT的基极提供稳定的基准电压。而VT的。假定由于某种因素导致上升（下降也类似），因不变，于是减小，则和也减小，从而使负载电压回落，保持 图1-5 带射极跟随器的稳压电路近似不变。其反馈过程或自动调整过程如下： 图1-20由TL431构成的可调输出稳压电路的稳压原理: TL431的内部含有一个2.5V的基准电压，当在R端引入输出反馈时，通过阴极K到阳极A较宽范围的分流，控制输出电压。若上升，则反馈量增大，TL431的分流也增大，从而又导致下降。显然，这个负反馈在R端电压等于2.5V处稳定。选

3、择不同的 图1-20 可调输出稳压电路和的值即可得到2.536V范围内的任意电压输出。需要注意的是，选择电阻R时必须保证TL431的工作条件，就是通过阴极的电流应在1.0100mA之间。图1-16电路的电平移动原理：稳压二极管和一个电阻组成电平转移电路，把信号电平从09V变换成+50V，从而可与TTL电路相连。当=0V时，稳压二极管所受反向电压小于9V，未被击穿，=+5V；当=-9V时，稳压二极管所受反向电压大于9V，反向击穿，工作在稳压状态，=+=-9+9=0V。由图所 图1-16 数字电路中的电平转移示波形可以看出，通过电平转移电路后信号波形不变，但电平上移了。电平转移时，信号幅值可根据后

4、级的要求而变，但只能减小，不能增大。 第二章 恒流器件推导单管恒流电路中R的取值范围：图中所示为由单个恒流二极管构成的恒流电路，只要使恒流二极管VDR工作在恒流区，电阻R上便可流过恒定电流。显然，R的取值范围应满足如下关系： 图2-5 单管恒流电路 即 其中，为恒流二极管起始电压，为恒流二极管的击穿电压。图2-9(c)电路的恒流原理：图中所示是一种高精度的恒流电路，在VT的1的情况下，可把单管的恒定电流扩大成输出恒流，其中为稳压二极管的稳定电压，是射极电阻。 恒流原理：假定由于某种原因导致增加，则也增加，射极电位必然升高。但几乎不变，于是减小，也随之减小，因此抑制了的增加，从而使稳定。过程如下

5、： 图2-9（c） 大电流恒流电路（高精度恒流电路）图2-10(b)电路的恒流及扩压原理： 图中所示是一种耐高压、输出功率大的恒流电路。恒流原理：、和组成的电路起恒流作用，要求辅助电源（其中为恒流管的起始电压，是三只晶体管的之和）。若增加，则的射极电流增加，也随之增大，但由于保持不变，所以的减小，则减小，也减小，即减小，实现恒流。扩压原理：用高反压晶体管（也可用场效应晶体管）来承受高电压，要求的大于，电路的击穿电压大大提高了，即该恒流电路的电压范围展宽了。 图2-10（b） 宽电压恒流电路 （大电流输出）图2-22所示电路的原理：图中所示为可调恒流管在电子秤传感电桥中的应用实例。电路中，力敏传

6、感器由4只接作桥路的电阻应变片构成。电桥采用恒流、稳压供电。输入电 图2-22 可调恒流管在电子秤中的应用压为24V直流电压。调整电位器RP，可使可调恒流管输出的恒定电流。其中，流过稳压二极管的电流，而流过传感器电桥的电流。在称重时，应变片发生应变，传感器产生相应的输出电压，再送至检测仪表，显示出被测物体的重量。由于供桥电压是用恒流与稳压方式获得的，七稳定度可达0.05%，因此可保证称重比较准确。第三章 单结晶体管简述图3-3电路的工作原理，并推出R的取值范围：电路由一个单结晶体管和RC充放电回路组成。其中是负载电阻，是温度补偿电阻。在满足振荡条件的情况下，电容C两端和电阻两端可分别得到连续的

7、锯齿波电压和正的尖峰脉冲电压。 图3-3 单结晶体管张弛振荡电路及其电压波形振荡原理：电源E未接通以前，假定电容上的电压为零。当电源接通后，电源E通过、加到单结晶体管的两个基极上，并通过电阻R以时间常数RC对电容C充电，电容上的电压逐渐升高。在（峰点电压）的区域，单结晶体管VU处于截止状态，电阻上基本无电流流过，输出电压。随着电容两端电压的上升，当达到时，单结晶体管VU开始导通，电容C便通过VU内部的PN结、电阻及外部电阻放电。由于这两个电阻的阻值都很小，所以放电速度很快，于是由最大值迅速下降，并在上形成一个尖脉冲电压。在电容放电过程中，急剧下降，当（谷点电压）时，VU跳变到截止区。至此完成一

8、次振荡。此后电容又被电源重新充电（只是起始电压不为零，而是从开始），如此周而复始，便形成如图所示的周期性振荡电压波形。R的取值范围：单结晶体管的负阻特性是形成振荡的基础，但要产生连续振荡，还必须保证在电容C的充放电过程中单结晶体管能够可靠的导通和截止。为此，在时，通过电阻R流入VU的电流必须大于其峰点电流，即 或 这是保证VU由截止变导通的条件。而当VU由导通变截止时，通过电阻R流入VU的电流必须小于其谷点电流，即 或 否则VU不能截止。因此，若要电路产生连续振荡，电阻R应满足如下条件：若，则VU无法导通而进入负阻区；若，则VU无法截止。一般R值的范围大约在。 在R和C可自由选择的情况下，通常

9、取 图3-4电路的工作原理：图3-4 单结晶体管用于可控整流的实例图中，交流市电经全波整流和稳压二极管削波后变为梯形波电压，它既作为单结晶体管的电源电压，又用于实现触发电路与主电路的同步。每当交流电压的半个周期开始时，整流后的直流电压经R对C充电，当达到峰点电压时，单结晶体管导通形成张弛振荡，输出的尖峰脉冲u用于控制晶闸管的开启导通，直至半周结束，回到零，晶闸管截止关闭。下半个周期重复上述过程。如此周而复始，在负载上形成脉动直流输出。调整电阻R的数值可改变电容C的充电快慢，从而改变晶闸管初始导通角的大小（即导通时间与RC有关，）使主电路的输出直流平均电压连续可调。为防止调整RP时张弛振荡器停振

10、，在电位器上串联了一个电阻。注意，电路中同步变压器的作用，是保证主电路和触发电路的电源电压同时过零（即两者同步），使电容在每半个周期均从零开始充电，从而保证每半个周期的第一个触发脉冲出现的时刻相同，以使输出平均电压不变。稳压二极管的作用，是将整流后的电压变成梯形波，以使单结晶体管的工作电压稳定在稳压二极管的稳压值上，从而保证单结晶体管产生的脉冲幅度和每半个周期产生第一脉冲的时间不受交流电源电压变化的影响。每半个周期中，单结晶体管可能产生一系列触发脉冲，但只有第一个起作用。因为晶闸管一旦被触发导通，在阳极电压足够大的情况下，即使去掉触发信号，仍能维持导通状态。图3-10电路的工作原理：图中所示为

11、一个由单结晶体管与晶体管组成的单稳态触发器。未加触发脉冲时，电路处于稳态，即晶体管VT饱和，输出低电平。适当选择和，可使单结晶体管VU的发射极电压稍低于其峰点电压，于是VU截止。而电容C被充电，因此a点电位高 图3-10 单结晶体管单稳态触发器于b点。当一个幅度足够大的负脉冲加到VU的基极时，突然降低，导致，因此VU导通，使得a点接近于地电位，而b点（低于a点）对地为负。于是电容C经VU和VT放电，VT被反偏而截止，输出由低电平跳到高电平，电路进入暂稳态。触发脉冲过后，VU再次截止，电容C又被充电，经过一定时间后，VT再次导通，输出端又由高电平跳到低电平，电路恢复到原来的稳定状态。第四章 隧道

12、二极管图4-7电路的振荡原理： (a) (b) (c) 图4-7 隧道二极管多谢振荡器 由隧道二极管构成的多谐振荡器的基本电路如图(a)所示，要产生自激振荡，所用电压E和电阻R，应使直流负载线与二极管的伏安特性曲线只有一个交点即平衡点，且此平衡点应位于负阻区，这样才能使电路没有稳定的直流状态。此外，要产生多谐振荡还需要满足如下条件：式中，为隧道二极管引线和半导体材料的电阻；为引线电感；是结电容；为负载区的典型负电阻。上式表明，电感的时间常数需大于电容的时间常数。改变L取值，可形成不同的输出波形，通常L大时为方脉冲，L较小时为正弦波，L过小时不振荡。振荡过程：图(c)所示为隧道二极管典型的伏安特

13、性曲线。设电源刚接通时，工作点位于0点，于是它将沿特性曲线上升，这时电感L充电。当工作点到达B点（不稳端）时，它会迅速投向D点。从B到D时的快速充电过程，L的电流几乎不变。到达D点后，工作点将沿曲线向F点移动，此时电感L释放能量。当到达F点（不稳端）时，它会迅速投向G点，这是的快速放电过程。到达G点后，工作点将再次沿曲线自G向B移动，如此周而复始，形成振荡。图4-9电路的振荡原理: 电源接通瞬间，因晶体管VT截止，输出高电平，电容C被充电。在隧道二极管电压低于峰点电压时，隧道二极管的等效电阻远小于，只有二级管电流。当时，二级管电流急剧减小，VT迅速导通，输出低电平，C通过和放电，直至VT截止，

14、一个周期终了。如此周而复始，形成振荡，输出方波。其振荡周期和输出幅度分别为 图4-9 多谐振荡器 式中 图4-19电路的工作原理：图4-19 隧道二极管过电流保护电路及其伏安特性 图中晶体管VT和负载电阻是串联的，利用隧道二极管电压的变化控制VT，进行保护。如伏安特性图所示，在限制电流（即隧道二极管的逢点电流）以下时，隧道二极管工作在低电压状态，在这种情况下，晶体管VT由于而处于导通状态，负载有输出。当隧道二极管的电流超过时，隧道二极管上的电压便迅速升高为。于是，晶体管VT的变得非常小，同时通过对VT加反向偏压，因此VT截止，使负载输出电压为零。这个过程也可简要表示如下：采用这种电路，保护快速

15、，过电流切断一般只需几微秒，远快于熔丝的速度。S是复位开关，在保护之后按动该按钮，可将隧道二极管的工作点由B点移回初始位置A处。第5章 光敏器件图5-17(a)电路的工作原理：图中光敏二极管受反向电压，调制光弱时，只有很小的饱和反向漏电流即暗电流，此时光敏二极管截止，VF门极为低电平而截止，输出为低电平；调制光强时，光敏二极管的饱和反向漏电流大大增加，形成光电流，此时光敏二极管导通，VF门极为高电平而导通，输出为高电平。所以输出可反映调制光的强弱。该电路响应速 图5-17(a) 调制光检测电路（源极输出）度快、噪声低、可减少背景光的干扰，但只适用于交流信号的情况。图5-23电路的工作原理： 图

16、中所示为用晶闸管作驱动器的光控报警器。有光照时，光敏晶体管导通，晶闸管因门极为低电平而呈关断状态，报警器不响。当光被遮断时，截止，输出高电平使导通，报警器鸣叫。为使报警器停止鸣叫，可将S瞬间闭合，使晶闸管截止。 图5-23 光控报警器图5-27电路的工作原理： 图中所示为由光耦合器与晶闸管组成的开关电路。晶闸管VT的导通与否和光敏晶体管的电流有关，直接由其输入信号控制。若输入为高电平则VT导通，K吸合；否则K断开。该电路也适用于感性负载的开关电路，用以隔离负载产生的尖峰脉冲对输入逻辑电路的反馈影响。 图5-27 光耦合器组合开关第六章 热敏器件图6-5电路的工作原理： 图中所示为采用热敏电阻的

17、低噪声测温电路。它由桥式电路与运算放大器组成，因此性能更好。热敏电阻、与普通电阻、组成电桥。当时电桥平衡，运算放大器输出为零，而温度变化 图6-5 热敏电阻低噪声测温电路时，电桥失去平衡，运算放大器产生电压输出。由此即可测的温度T。该电路要求、的精度为0.1%，、的精度为1%。电容C用于减小电源噪声对输出的影响。图6-10(b)电路的工作原理： 图中将正温度系数的电阻（如线圈等）与负温度系数的热敏电阻串联和并联，可使总的等效电阻在一定的温度范围内变化很小甚至几乎不变。由图中特性曲线可见，经补偿之后，总电阻在-2080的范围内阻值变化很小。 图6-10 电阻的温度补偿（串并联补偿）图6-19电路

18、的工作原理：图中所示为热敏电阻流量计原理。两个相同性能的热敏电阻和，分别置于流体管道中央和不受介质流速影响但温度与流动介质相同的小室中，它们与电阻、电位器构成电桥。电流表G用作流量指示。当介质静止时，电桥处于平衡状态，电流表G没有指示。当介质流动时，因介质流动而带走热量，其温度将发生变化，阻值也随之 图6-19 热敏电阻流量计原理改变，而阻值不变，于是电桥失去平衡，电流表G有指示。电表的读数可直接反映所测介质的流速。电位器用于调整电桥的零点，电位器可调整电表的灵敏度，用于消除温度影响。 第七章 压敏器件图7-9电路的工作原理：图中所示为由压敏电阻和双向晶闸管组成的过电压保护电路。电路在220V

19、电压正常工作时，压敏电阻阻值很大，电流几乎为零，此时零序互感器T中、电流大小相等，方向相反，处于平衡状态，因此中无电流，双向晶闸管VT截止。当电路过电压时，阻值急剧下降，电流剧增，导致、中电流不等，平衡打 图7-9 压敏电阻电路过电压保护破，于是中有较大电流，触发VT导通，熔丝FU烧断，从而切断电源，对电路起到保护作用。图7-11(a)电路的保护原理： 电路正常工作时，开关K闭合，工作电流产生磁通。当开关K瞬间打开时，磁通在瞬时减小，很大，产生很高的电压U，而此时开关略微 图7-11(a) 压敏电阻用于开关保护打开，相当于电容，加上高压后产生很大的电势，电感L产生过电压，此时、L和R形成续流回

20、路，电感L产生的过电压通过压敏电阻得以释放，侧重于抑制L产生的过电压，保护开关免受损害。 图7-11(a) 压敏电阻用于开关保护 （与电感并联）图7-15电路的保护原理：图中所示是晶闸管的过电压保护电路。当VT关断时，电感上储存的能量通过VD续流，VD吸收L的关断电流，压敏电阻吸收VT两端的高压，避免VT被过大电压击穿,实现过压保护。和电容C组成的电路用于缓冲，因为当VT门极无触发 图7-15 晶闸管的过电压保护电路信号时，因为VT内有电容，因为VT两端有电压，当I达到一定值时，即使门极无信号VT也会导通，此电路用于降低，以防误导通。第八章 磁敏器件写出霍尔电压表达式及其含义：磁场作用于载流导

21、体或半导体中的载流子时，产生横向电压 其中，称为霍尔元件的灵敏度，它表征在单位磁感应强度和单位激励电流作用下产生的空载霍尔电压，其值与霍尔元件所用材料的性质和几何尺寸有关，大致正比于材料的电阻率和载流子迁移率，反比于元件厚度，一般，越大越好。I为导体或半导体薄片上通过的电流。B为薄片平面法线方向外加的磁场。为磁场B的方向与薄片平面法线方向所成的角度。图8-12(b)电路的工作原理： 零磁通式（也称磁平衡式或反馈补偿式）霍尔电流传感器，电路如图所示。被测电流流过导线产生的磁场，使霍尔元件产生霍尔电压，将此电压进行放大，并用其自动控制通过补偿线圈的电流，使补偿线圈产生的磁场和被测电流产生的磁场方向

22、相反，相互抵消。当磁心中的磁通为零时，即当 一次侧与二次侧的磁场达到平衡时，满足关系，于是 式中，为被测电流，即磁心上一次绕组中的电流；为一次绕组的匝数；为补偿绕组中的电流；为补偿绕组的匝数。当磁场平衡时，即可由补偿电流求得一次电流。这个平衡是一个自动建 图8-12(b) 霍尔电流传感器（零磁通式）立的动态平衡，所需的时间极短。平衡时，霍尔元件处于零磁通状态。磁心中的磁感应强度极低（理想状态应为零），不会使磁心饱和，也不会产生大的磁滞损耗和涡流损耗。恰当地选择磁心材料和电路元器件，可做出性能优良的零磁通式霍尔电流计。图8-14电路的测磁原理： 让负载电压和负载电流分别与霍尔元件的激励电流和磁感

23、应强度成正比，显然负载功率就正比于霍尔电压。由于霍尔元件的频率响应很宽，因此可用于从直流到微波很宽频带范围的功率测量，不仅可测单相或多相的有功功率，还可测量无功功率或视在功率。 图8-14 霍尔功率计图8-25电路的放大原理： 图中所示为磁敏电阻交流放大器。磁敏电阻位于磁隙中，磁敏电阻为负载电阻，采用两个磁敏电阻可减小温度影响。交流输入信号通过磁心上的绕组，引起磁隙中的磁场变化和磁敏电阻的阻值变化，进而导致负载电阻中的电流变化。输出信号的交流部分可由电容C耦合到下一级，或者本身为负载 图8-25 磁敏电阻交流放大器元件。电源E供给元件电流并把直流功率转换成放大的交流功率。第九章 功率晶体管简述

24、开关损耗是如何形成的：通常，GTR在关断时漏电流很小，导通时饱和压降很小，因此GTR在导通和关断状态下损耗都很小。但GTR在关断和导通的转换过程中，电流和电压都较大，所以开关过程中的功率损耗 (a)开通过程 (b)关断过程也较大。器件的开关损耗大致如图所示。当开关频率较高时，开关损耗是总损耗的主要部分，因此缩短开通和关断时间对降低损耗、提高效率和提高运行可靠性具有重要的意义。 图9-12电路的工作原理： (a) 驱动电路 (b) 相关波形 图9-12 典型的GTR基极驱动电路及相关波形 较典型的GTR基极驱动电路如图(a)所示。图中，和构成互补驱动电路，、和等组成抗饱和电路，C起加速作用。图(

25、b)所示为该电路的波形变化情况。控制信号加在A处。当控制信号为正电平时，导通，截止，电源经给GTR 的基极提供一个较大的正向电流，使其快速导通。当控制信号为负电平时，截止，导通，电源经给的基极提供一个较大的反向电流。这一反抽电流可以快速抽出基区中过剩的载流子，使迅速关断。在截止，基极反向电流为零后，的基极与射极之间仍加有反向电压，用于防止浪涌电压或较高的使误导通。在此，和分别提供开通电流和关断电流，形成互补驱动作用。在开通和关断过程中，由于C的充放电作用，初始的开通电流和关断电流均为过驱动电流，因此，电容C起到了加速开通或关断的作用。当大电流导通时，其集电极与发射极之间的电压会降到饱和电压，但

26、由于钳位二极管的作用，使，而，于是，即不会降到以下，因此不会进入到过饱和状态。假如饱和较深，则集电极电位会低于基极电位，于是导通，使部分电流流过，从而减小了流入的基极电流，使其退出深饱和状态。在此，、起抗饱和作用，用于为反向基极电流提供通路。抗饱和电路可使GTR在大电流导通时处于准饱和状态，从而可缩短存储时间及关断时间，被广泛地应用于高频工作的GTR电路中，其主要缺点是GTR导通时的压降较高，通态损耗较大。图9-16电路的逆变原理和GTR反向并接VD的作用： 图9-16 单相逆变电路 图中所示为电焊机用单相逆变电路。工频交流电源首先经二极管桥式整流电路变换为直流电源，再经逆变电路变成高频交流电

27、源，由高频变压器输出高频交流电压，最后经高速二极管整流电路再变换为直流电压，供给负载直流功率。由于采用高频变压器，可使其体积小、重量轻。另外由高频逆变电路来控制输出电流，可对突变负载作出快速响应，有利于提高焊接质量。其中的逆变部分为典型的单相全桥逆变电路。GTR反向并接VD的作用：在换流过程中提供续流回路。 第十章 门极关断晶闸管（GTO）简述GTO缓冲电路的工作原理： 比较典型的GTO缓冲电路如图所示，图中，电容C、二极管和电阻组成极性缓冲器，限制GTO的，并降低关断损耗。用于在GTO开通时限制电容C的放电电流。电感L则用于限制GTO导通时的。电阻和二极管 电感L的阻尼缓冲器，限制GTO关断

28、时所承受的再加电压。另外，GTO关断时阳极电流通过缓冲电路产生的尖峰电压应尽可能小，为此引线要短，C应采用无感电容。 图10-10 GTO的缓冲电路图10-15电路的斩波原理： 图中所示为GTO直流升压斩波电路。图中，GTO VT为主开关，为储能电感，为隔离二极管，为滤波电容。当VT导通时，中建立电流，因而储存一定的能量。当VT关断时，由于中的电流不能突变，其感应的高电压使处于导通状态。于是储存在中的部分能量便传送到和负载上，且输出电压高于电源电压。若滤波电容足够大，输出电压可基本恒定。、和、组成缓冲电路。 图10-15 GTO直流升压斩波器图10-16电路的工作原理： 图中所示为GTO并联单

29、相逆变器电路。图中，为直流电源，电感L用于限制GTO 导通时的，、和、分别组成极性缓冲器，限制、的，并降低、的关断损耗。、为续流 二极管，分别在或关断时， 图10-16 GTO并联单相逆变器为变压器的反电动势提供续流通路。稳压二极管、用于防止因电感L中的电流关断等因素而使GTO两端的电压过高。一般情况下，极性缓冲器能够在一定范围内限制超调电压，因此该器件也可省去。利用控制电路使和交替导通和关断，负载上便可得到交变电流。 第十一章 功率场效应晶体管（VMOS）简述VMOS开通、关断的工作原理：由图可以看出，若在栅源之间施加足够大（大于等于开启电压）的正电压，则会在栅极下P区表层感应出电子，形成一

30、个与原来半导体导电性相反的薄层即N反型层（称为N型沟道），把基底N-区与源极N+区沟通起来。这时，若在漏源之间施加正电压，则会有电流从漏极经过漏区、沟道和源区流入源极，于是VMOS呈现导通状态。栅源之间的电压越高，在P区感应出的电子越多，形成的反型层越厚，即导电沟道越宽或越深， 图11-1(a)VMOS的结构漏源之间的电流也越大。如果在栅源之间加负电压，则栅极下的P区呈现空穴堆积状态，不可能出现反型层，无法沟通源区与漏区；即使栅源电压为正但数值不够大时，栅极下的P区呈耗尽状态也不会出现反型层，同样无法沟通源区与漏区。这两种情况下，VMOS都处于截止状态，即使施加漏源电压也没有漏极电流。可见，用

31、栅源电压可以控制沟道电阻，从而可控制漏极电流的大小。图11-16电路的工作原理： 图中所示为采用VMOS的PWM型半桥式开关电源的主电路。开关电源具有效率高、体积小等优点，因此应用广泛。该电路的简要原理如下：交流市电经桥式整流和电容滤波得到直流电压，约为300V。 图11-16 PWM型半桥式开关电源主电路两只VMOS在栅极为低电平时均截止，经电容分压（用电容分压而不用电阻可减少功耗），两管的漏源极间电压均为，此时高频变压器和电流互感器中均无电流和感应电压。当两个相差180的方波脉冲分别加在两只VMOS的栅极时，两管便交替导通和截止，流过变压器的电流方向也交替变化，于是感应出交变的准方波。高频

32、变压器输出的交变电压再经整流滤波即可得到直流输出电压。控制电路可用TL494脉宽调制（PWM）控制器等，其作用是为驱动电路提供控制方波，通过脉宽调制实现稳压和保护等功能。控制原理为：当开关电源输出电压发生变化时，通过电路反馈和控制电路来控制两开关管的栅极，以调整其导通及关断时间或工作状态，从而实现稳压等功能。简述图11-19电路的逆变原理（及VF3、VF4作何用）： 图11-19 由VMOS和GTR组成的混合逆变器电路图中所示为由VMOS和GTR组成的混合逆变器电路。其中，GTR 和是逆变器的开关管。VMOS 和用作驱动管。加入和后，当或关断时，其基极电容可以通过或迅速放电，这样既可提高、的开

33、关速度和工作频率，又可防止和同时处于导通状态。小信号驱动经VMOS过渡后，转化为大电流驱动。和驱动和交替导通，实现逆变。该电路借助于VMOS使GTR的驱动得以简化，而VMOS的寄生二极管又为关断续流提供了通路。这种逆变器的特点是电路简单且功耗小。 第12章 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）简述IGBT加接RG和RGE的必要性： 图中所示电路主要用于栅极-发射极之间的缓冲保护，利用稳压二极管、串联电阻和并联电阻来实现栅射之间的过电压保护、抑制电流陡度和提高IGBT的抗干扰能力等。 图12-11(a) IGBT的缓冲电路 加接以减小，防止振荡，防干扰，限 （栅射缓冲）制门极电流。加接防静电、减小干扰

34、，防止误导通。 简述图12-16电路中逆变部分的工作原理（及IGBT并接VD的何用）：图12-16 IGBT逆变弧焊电源主电路 交变电源经三相整流电路整流及滤波电路滤波后输出直流电流。当控制电路控制半桥中IGBT 导通（关断）时，电流流过且在变压器一次侧电感中流向为，当控制电路控制半桥中IGBT 导通（关断）时，电流流过变压器一次侧电感方向为，当控制电路通过PWM控制半桥IGBT的导通时，输出电压即为交流，即实现从直流到交流的逆变。其中IGBT并联VD的作用是续流。当由开通到关断时，变压器一次侧电感电流不能突变，则电流通过续流，同理，当关断瞬间，还未导通时，电感电流通过续流。图12-18电路的

35、工作原理： 图中所示为由IGBT组成的互补放大电路。正半周由放大，负半周由放大。其特点是电路简单、效率高，但有过零失真。 图12-18 IGBT互补放大电路第13章 集成运算放大器推导图13-18电路的放大倍数： 根据虚短和虚断可得： 根据分压关系： 联解即得： 图13-18 T形反馈反相放大器推导图13-21电路的放大倍数：理想运算放大器组成的差分放大器如图所示。为保证输入端处于平衡状态，两个输入端对地的电阻应相等，同时为降低共模电压增益，通常应使，。 利用叠加定理可以求得反相输入端和同相输 图13-21 差分放大器入端的电压为 ； 根据虚短，可知，于是有 当满足，时，可得 可见，差分放大器

36、的输出电压与两个输入电压的差值成正比，电压增益的数值与反相放大器相同。差分放大器的同相输入端和反相输入端有共模电压存在，没有虚地现象。推导图13-31的回差电压： (a) 基本电路 (b) 工作波形 图13-31 迟滞比较器图中所示电路为迟滞比较器（也称回差比较器，又称施密特电路），根据叠加定理可得 而根据虚短概念，于是解得代入高、低电平即得 相减即得回差 这种电路，即使输入信号中叠加有噪声，只要噪声电平在回差范围以内，输出就不会发生因噪声所引起的“多重触发”的误动作，当然其响应略有回差延迟。图13-38电路的振荡原理： 刚上电时，,，输出高电平，同时给电容C充电；当时，输出低电平，电容C放电；当时，输出高电平，如此循环往复，形成振荡。 图13-38 张弛振荡电路图13-43的限温原理： 图13-43 双限温度控制器 图中所示为双限温度控制电路。其中，运算放大器、组成上、下限比较器，温度传感器的输出端接的反相端和的同相端，参考电压由TL431精密可调基准源提供，经分压后分别接的同相端和的反相端，上、下限温度可由、进行调整，调整范围在-25100之间。比较器、的输出信号分