任务2认知晶体管(二)

1、型半导体交错排列形成三个区， 称为发射极、基极和集电极，用符为发射结；处在基区和集电区交界处的 极管。发!儿徵集电M发射结- 力I 1任务5.2 认知晶体管1947年12月23日，美国新泽西州墨累山的贝尔实验室里，3位科学家一一巴丁博士、布菜顿博士和肖克莱利博士在紧张而又有条不紊地做着实验。他们在导体电路中正在进行用半导体晶体管把声音信号放大的实验。3位科学家惊奇地发现，在他们发明的器件中通过的一部分微量电流，竟然可以控制另一部分流过的大得多的电流，因而产生了放大效应。 这个器件，就是在科技史上具有划时代意义的成果一一晶体管。因它是在圣诞节前夕发明的，而且对人们未来的生活发生如此巨大的影响，所

2、以被称为“献给世界的圣诞节礼物”。另外， 这3位科学家因此共同荣获了1956年诺贝尔物理学奖。晶体管促进并带来了 “固态革命”，进而推动了全球范围内的半导体电子工业。作为主并产生了巨大的经济效益。由于晶要部件，它及时、普遍地首先在通讯工具方面得到应用,体管彻底改变了电子线路的结构，集成电路以及大规模集成电路应运而生，这样制造像高速电子计算机之类的高精密装置就变成了现实。随着电子技术在汽车上的应用越来越广泛，安装的电子设备也越来越多，这些电子装置广泛采用了晶体三极管的放大电路和开关电路，使得汽车变得越来越“聪明”。5.2.1晶体管的基本结构半导体二极管内部只有一个PN结，若在半导体二极管 P型半

3、导体的旁边，再加上一块N型半导体，如图5-32 (a)所示，则这种结构的器件内部有两个PN结，且N型半导体和P分别称为发射区、基区和集电区。从三个区引出的引脚分别E、日C来表示。处在发射区和基区交界处的PN结称PN结称为集电结。具有这种结构特性的器件称为三(b)符号(a)结构图5-32 NPN型三极管结构与符号三极管通常也称为双极型晶体管(BJT),简称晶体管或三极管。晶体管内部的两个PN结相互影响，使晶体管呈现出单个 PN结所没有的电流放大的功能，开拓了 PN结应用的新领域，促进了电子技术的发展。因图5-33 (a)所示晶体管的三个区分别由NPN半导体材料组成，所以，这种结构的晶体管称为 N

4、PN晶体管，图5-33 (b)是NPN晶体管的符号，符号中箭头的指向表示发射结处在正向偏置时电流的流向。根据同样的原理，也可以组成PNM晶体管，图5-29为PNM晶体管的内部结构和符号。对于晶体管，从符号区分方法是有箭头的电极是发射极，箭头朝外的是NPN晶，而箭头朝内的是PNP型。实际上箭头所指的方向是电流的方向。(a)结构(b)符号图5-33 PNP型晶体管结构与符号522晶体管的分类(1)按材料分：错晶体管，硅晶体管。(2)按结构分：NPN晶体管，PNP晶体管。(3)按制造工艺分：低频铸合金管，高频铸合金扩散台面管，硅外延平面管。(4)按工作频率分：高频管(f3MHz),低频管(f1w),

5、中功率管(P=0.51w),小功率管(P1V),各曲线几乎重合。这是因为UbE由零逐渐增大时，使集电结宽度逐渐增大，基区宽度相应地减小，使存储于基区的注入载流子的数量减小，复合减小，因而i B减小。如保持iB为定值，就必须加大 UBE,故使曲线右移。当UbE较大时(如lbE 1 V),集电结所加反向电压已足能把注入基区的非平衡载流子绝大部分都拉向集电极去，以致UbE再增加，i B也不再明显地减小，这样，就形成了各曲线几乎重合的现象。(3)和二极管一样，晶体管也有一个死区电压，通常硅管约为0.50.6 V,错管约为0.1 0.2 V 。2.输出特性曲线输出特性曲线是描述晶体管在输入电流iB保持不

6、变的前提下，集电极电流 ic和管压降UCE之间的函数关系，鼻i b=f (u ce)i b =常数晶体管的输出特性曲线如图5-38所示。由图5-38可见，当iB改变时，i c和Uce的关系(1)截止区。iB=0特性曲线以下的区域称为截止区。此时晶体管的集电结处于反偏， 发射结电压UBE0,也是处于反偏的状态。处在截止状态下的晶体管，发射结和集电结都是 反偏，在电路中犹如一个断开的开关，晶体管无电流的放大作用。(2)饱和区。对应不同Ib值的输出特性曲线簇几乎重合在一起。也就是说，uce较小时,ib虽然增加，但ib增加不大，即iB失去了对ib的控制能力。这种情况，称为晶体管的饱和。 饱和时，晶体管

7、的发射结和集电结都处于正向偏置状态。晶体管集电极与发射极间的电压称为集一射饱和压降，用UbESa示。UbESa小，通常中、小功率硅管UbES UBr(CE0),集电极电流Ic将急剧增大，这种现象称为击穿。管子击穿将造成晶体管永久性的损坏。晶体管电路在电源VCc的值选得过大时，有可能会出现击穿现象，当管子截止时，UCE UBr (CE0)将导致晶体管击穿从而损坏。一般情况下，晶体管电路的电源电压Vcc应小于 -UBR (CEO o2晶体管的放大电路.晶体管基本放大电路实际中常常需要把一些微弱信号， 放大到便于测量和利用的程度。 例如，从收音机天线 接收到的无线电信号或者从传感器得到的信号， 有时

8、只有微伏或毫伏的数量级， 必须经过放 大才能驱动扬声器或者进行观察、记录和控制。所谓放大，表面上是将信号的幅度由小增大，但是，放大的实质是能量的转换，即由一个较小的输入信号控制直流电源，使之转换成较大的交流能量输出，驱动负载。此处以共发射极放大电路为例。1)放大电路组成的原则为保证晶体管工作在放大区，发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置。电路中应保证输入信号能加至晶体管的发射结，以控制晶体管的电流。同时， 也要保证放大了的信号从电路中输出。元件参数的选择应保证输入信号能不失真地放大，否则，放大将失去意义。2)放大电路的基本组成直流电源VCc (几伏到几十伏)，一方面通过 R给晶体管的发射结提

9、供正向偏压， 通过RC给集电结提供反向偏压，另一方面提供负载所需信号的能量。B决定基极偏置电流iB的大小，称为基极偏置电阻(一般为几万欧姆到几十万欧 姆)。R将集电极电流的变化转换为电压的变化，提供给负载，称为集电极负载电阻(一般为几千欧姆到几万欧姆)；电容G、G的作用是隔断放大电路与信号源、放大电路与负载之间的直流通路， 仅让交流信号通过，即隔直通交。C称为输入耦合电容， G称为输出耦合电容。C、Rs、Me及晶体管的B E极构成信号的输入电路。G、R、VCc及晶体管的C E极构成信号的输出电路。R、Vcc构成晶体管的偏置电路。晶体管的发射极是输入回路和输出回路的公共端，所以称这种电路为共发射

10、极放大电路。与晶体管的3个电极相对应，还可构成共基极放大电路和共集电极放大电路。在分析放大电路时，常以公共端作为电路的零电位参考点，称之为“地”端(并非真正 接到大地)。电路图上用作标记，电路中各点的电压都是指该点对地端的电位差。电压参考正方向规定为上“ +”下“-。电流参考正方向规定为流入电路为正，流出电路 为负。.晶体管放大电路的基本分析方法1)静态分析与静态工作点的意义无信号输入时，放大电路的工作状态称为静态。静态时，电路中各处的电压、电流均为直流量。由于电路中的电容、电感等电抗元件对直流没有影响，因此，对直流而言，放大电路中的电容可视为开路 (电感可视为短路)，据此所得到的等效电路称为

11、放大电路的直流通 路，如图5-39 (b)所示。静态时，晶体管各极的直流电流、电压分别用Ib、Ue、Ic、 UCe表示。由于这组数值分别与晶体管输入、输出特性曲线上一点的坐标值相对应，故常称这组数值为静态工作点，用Q表示。显然，静态工作点是由直流通路决定的。静态工作点常用如下近似计算法进行估算：Vx=IbR+Ue(5-13)Vcc = I cR+UCe在上述工作情况下，对应不同的Ib值，UBE的变化很小，作为近似估算，可以认为UBE不变，对硅管近似地取 UBe=0.7 V ,对错管近似地取 Ube0.3 V 。由(5-31 )两式可得静态工作点Q参数为：,VCC - U BEQI BQ=RbI

12、 CC= 3 I BQ+I CE= 3 I BQ(5-14)UCe(=V:c-I ccR:由共射放大电路的直流通路可知，Ic与UCe之间存在线性关系，即 UCe=UC(-I cFCo它实质是一条直线方程，该直线与晶体管输出曲线横坐标的交点为(Vcc, 0),与纵坐标的交点为(0, VCC),它表示了外电路的伏安特性，所以称直流负载线。直流负载线的斜率为-2，RCRC因此，集电极负载电阻 Rc越大，直流负载线越平坦；反之Rc越小，直流负载线越陡。直流负载线与晶体管输出曲线的交点就是静态工作点Q如图3-40所示。图5-40静态工作点Q电子电路中电流一般比较小，在计算过程中，电流Ib的单位常取A,电

13、流Ic的单位常取mA电阻的单位为kQ,电压的单位仍是 V。放大电路既然是放大交流信号的，为什么还 要设置合适的静态工作点呢？主要是由于晶体管等放大器件是非线性器件，如果工作点设置不合适将会使放大后的波形与输入信号波形不一致而引起失真，如图5-41所示。(a) 截止失真(b)饱和失真图5-41价态I：件点设置不叫引起的大奠1) 截止失真。当工作点设置过低(Ib过小)，甚至去掉 R (Ib =0)时，如图5-41 (a)所示，在输入信号的负半周，晶体管的工作状态进入截止区。因而引起iB、ic、Uce的波形失真，称为截止失真。对于NPN共发射极放大电路，截止失真时，输出电压uce的波形出现顶部失真。

14、对于PNM共发射极放大电路，截止失真时，输出电压UCE的波形出现底部失真。(2)饱和失真。当工作点设置过高(Ib过大)时，如图5-41 (b)所示，在输入信号的正半周，晶体管的工作状态进入饱和区。因而引起小、uce的波形失真，称为饱和失真。对于NPN共发射极放大电路，饱和失真时，输出电压uce的波形出现底部失真。对于PNM共发射极放大电路，饱和失真时，输出电压UCE的波形出现顶部失真。理想的静态工作点应在直流负载线中点附近。例5-5 晶体管放大电路如图 5-39 (a)所示，已知： R=500 kQ , R=3 kQ , VcC=20 V, 3=75。晶体管为NPN硅管，求该电路的静态工作点。

15、解由(5-14)得至IJ:VcC - U BEQ 20 - 0.7I bc=0.04mA=40 科 ARb 500 103I cc= 3 I bq+I ce(= 3 I bc=75 X 0.04=3mA UCecfVcgI ccFC=20-3 X 103X 3X 10-3V=11V2)动态分析有信号输入时，放大电路的工作状态称为动态。动态时，电路中既有代表信号的交流分量，又有代表静态偏置的直流分量，是交、直流共存状态。尽管电路中既有交流分量， 又有直流分量，但由于电路中含有电抗性元件， 因此， 交流通路与直流通路是不相同的。动态分析中，一般采用微变等效的方法来求得电路的相关参数。微变等效电路分

16、析法，是一种线性化的分析方法。它的基本思想是：把晶体管用一个与之等效的线性电路来代替，从而把非线性电路转化为线性电路，再利用线性电路的分析方法进行分析。当然，这种转化是有条件的，这个条件就是“微变”，即变化范围很小，小到晶体管的特性曲线在Q点附近可以用直线代替。这里的“等效”是指对晶体管的外电路而言，用线性电路代替晶体管之后， 端口电压、电流的关系并不改变。由于这种方法要求变化范围很小，因此，输入信号只能是小信号，只适用于小信号电路的分析，且只能分析放大电路的动态。动态时，电路中各处的电压、电流均为交流量。由于电路中的电容、电感等电抗元件对 交流有影响，因此，对交流而言，放大电路中的电容可视为

17、短路(电感可视为开路)，据此所得到的等效电路称为放大电路的交流通路，如图5-42所示。图5-42 交流通路(1)放大电路电压放大倍数Au。放大电路的电压放大倍数定义为输出电压有效值与输入电压有效值之比，即UoUi(5-15)不带负载时的放大倍数(5-16)(5-17)Au -RC rBE带负载时的放大倍数一Au 一0rBE式中，交流等效电阻R； = RcRlRcRl由于R RC,所以接上负载后放大倍数下降。式中的负号表示输入电压与输出电压相 位相反。(2)放大电路输入电阻 门。放大电路由信号源提供输入信号，当放大电路与信号源相 连时，就要从信号源索取电流。 索取电流的大小表明了放大电路对信号源

18、的影响程度。所以定义输入电阻来衡量放大电路对信号源的影响。当信号频率不高时，电抗效应不考虑。则有riUi(5-18)ii低频小功率三极管的输入电阻常用下式进行估算:rBE=300+ (1+3 )26mVQ(5-20 )对输入电阻的要求视具体情况而不同。进行电压放大时，希望输入电阻要高， 进行电流 放大时，又希望输入电阻要低；有的时候又要求阻抗匹配，希望输入电阻为某一特定的数值。（3）输出电阻r。当放大电路将信号放大后输出给负载时，对负载R而言，放大电路可视为具有内阻的信号源，该信号源的内阻即称为放大电路的输出电阻。它也相当于从放大电路输出端看进去的等效电阻。输出电阻的大小为_ Uo（5-21）

19、放大电路的输出电阻的大小，反映了它带负载能力的强弱。越小，带负载能力越强。例5-6晶体管放大电路如图 5-42所示，已知 R=300 k Q , R=3 k Q , R=3 k Q , VCc=12V, 3=50。求：电路带负载与不带负载时的放大倍数、输入电阻与输出电阻。解Ib=Vcc -UBE = 12V =40A=0.04mA RbRb 300 K1Ie=I c= 3 I b+I CE六 3 I b=50X 0.04=2mArbe=300+ (1+3) 26mV = (300+51 X 26) Q=936Q交流等效电阻Rl =RcRlRcRl3 3=1.5k 13 3不带负载时的放大倍数

20、TOC o 1-5 h z Rc3000A = - - - = -50156rbe963带负载时的放大倍数:Rl1500Au = -= -5078rbe963从此例可知，带负载时的放大倍数是不带负载时的放大倍数的一半。5.2.6晶体管的两个重要作用.晶体管的放大作用当晶体管被用做放大器使用时，其中两电极用做信号（待放大的信号）的输入端子，两个电极作为信号（放大后的信号）的输出端子。那么，晶体管三个电极中有一个电极既是信号的输入端子，又同时是信号的输出端子， 这个电极称为输入信号和输出信号的公共电极。 按晶体管公共电极的不同选择，晶体管放大电路有三种： 共基极电路、共射极电路和共集极电路。由于共

21、射极电路的电流增益和电压增益均较其他两种放大电路大，故多用做信号放大作用。晶体管是一个电流控制组件，其集极电流Ic可以基极电流Ib控制，只需要轻微地改变基极电流I b就可以引起很大的集极电流 Ic的变化。简言之，晶体管的放大原理是把微弱的 电信号（微弱的电压信号 Ui）在基极上，使基极电流按电信号变化，通过晶体管的电流控制 作用，就可以在负载上得到与原信号变化一样，但增强了的电信号（较大的电压信号U。）晶体管的最主要的性能是放大。在汽车电子电路中，主要用来对微弱信号进行放大， 如图5-43所示，就是利用晶体管的放大特性制成的汽车电气线路搭铁（短路）检测器。汽车在行驶过程中，由于颠簸、振动等原因

22、，电线束与车体摩擦而损坏其绝缘层，发 生搭铁（短路）故障。本检测器就是为了在不拆解导线的情况下，快速查出搭铁故障所发生 的部位而设计的。检测原理如下：当导线搭铁后，在搭铁点就会产生短路电流，短路就会向周围发出高 次谐波信号。这个信号很微弱，经过晶体管VTi放大后，在VTi的集电极就会得到放大了的交变信号，再送到 VT2的基极进行放大，使接在 VT2集电极的发光二极管闪烁发光，接在 VT 发射极的扬声器发出声响。传感器越接近故障点，接受到的信号越强， 经过放大后，发光二极管越亮，扬声器发出的声响越强。 根据发光二极管亮度变化和扬声器声音变化，就能找到故障点。IV开关图5-43 汽车电气线路搭铁（

23、短路）检测器.晶体管的开关作用利用晶体管饱和导通和截止之间状态转换，将晶体管作为一个电子开关使用。如图5-44所示是晶体管的截止状态等效为断开的开关。图5-44晶体管的截止状态等效为断开的开关如图5-45所示晶体管的饱和状态等效为闭合的开关。图5-45晶体管的饱和状态的等效为闭合的开关晶体管开关电路在汽车电路中的应用相当广泛，主要用于电子调压器、 电子点火器以及 各种信号报警电路中。晶体管相当于一个由基极电流控制的无触点开关。图5-46是NPN晶体管的开关电路图示。当基极b输入一个高位信号时，晶体管饱和导通，c、e间相当于闭合的开关。当基极 b输入一个低位信号（或高位信号撤离）时，晶体管截止，

24、c、e间相当于断开的开关。在汽车电子电路中， 功率较小的控制信号经过晶体管开关电路，就可以控制喷油嘴、 继电器、指示灯等大功率器件的工作。在图5-46电路中电阻R的作用是限制基极电流，防止因控制信号过大损坏晶体管。.达林顿管为了提高大功率晶体管的电流放大系数，将两只或多只晶体管的集电极连接在一起,第一只晶体管的发射极直接接到第二只晶体管的基极，依次级连复合而成，引出E、B、C三个电极，这种晶体管称为达林顿管（复合三极管）。如图 5-47是达林顿管的结构。目前，汽车的前照灯延时控制电路采用了达林顿管作为功率放大电路, 其工作原理如下：如图5-48所示。发动机熄火后，机油压力开关触电闭合。此时按下

25、延时按钮1,电源对电容C充电，晶体管T基极电位逐渐升高，T导通，继电器2通电，大灯亮；松开按钮后，C放电保持照明，图5-48前照灯延时控制电路直到C的电压下降到使 T截止。T截止后，继电器断电触点张开，前照灯熄灭。延时时间取 决于C和R的值。 fb 1 1-按钮开关；2-继电器；3-发动机机油压力开关；4-变光开关.光敏三极管光敏三极管有PNM和NPN两种，其结构与一般晶体管很相似，只是它的发射极一边 做的很大，以扩大光的照射面积，且其基极不接引线，其外形与光敏二极管相似，从外观上光敏三极管和普通晶体管相似，也有电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极 电路和电流控制，同时也受光辐射的控制

26、。 通常基极不引出，但一些光敏三极管的基极有引 出，用于温度补偿和附加控制等作用。光敏三极管的外形由光窗、集电极和发射极的引出脚等组成，制作材料多为半导体硅。光敏三极管内部结构如图5-50所示。(a)内部组成(b)管芯结构1-集电极引脚；2-管芯；3-外壳4- 玻璃聚光镜；5-发射极引脚6-N 衬底；7-N型集电区；8-SiO2保 护圈；9-集电结；10-P型基区；11-N 型发射区；12-发射结图5-50光敏三极管内部结构当具有光敏特性的 PN结受到光辐射时，形成光电流，由此产生的光生电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于3倍的信号电流。不同材料制成的光敏三极管具有不同

27、的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。光敏三极管的工作原理如图 5-12所示。正常运行时，集电极为反偏置，发射极为正偏置。集电极为光电结，集电极产生的光电流向基区注入，同时在集电极产生一个被放大 3倍法接在一起，封装在一个管壳内，称为光电达林顿管。如图 5-52所示。由于增加了一级电 流放大，所以输出电流能力大大加强，甚至可以不必经过进一步放大， 便可直接驱动灵敏继 电器。但由于无光照时的暗电流也增大，因此适合于开关状态或位式信号的光电变换。o光电耦合器是将LED和光敏三极管紧密的组装在一起，密封在一个对外隔光的封装之内，这样LED的光线能够落到光敏三极管的表

28、面上，可避免其他杂散光的干扰。如图 5-53所示。光电耦合器的一个重要特性是其输入端相连接的电路可以和其输出端的电路完全隔开， 并且在这两个电路之间，可以安全地存在成百上千伏的电位差而不会对光电耦合器的工作产 生不利影响。光电耦合器抗干扰性能好、隔噪声、响应快、寿命长。它可应用于低压到高压（或反过来）信号的耦合，计算机输出信号与外部电子电路或电动机等的接口，以“地”为基准的低 压电路和脉冲变压器。用作线性传输时失真小、工作频率高；用作光电开关时无机械触点疲 劳，可靠性高。图5-53光电耦合器光电耦合器在汽车上主要应用光传感器。如图5-54所示，它可以检测物体的有无和遮挡次数等信号。光传感器被应

29、用到许多场合，主要用于曲轴位置检测、车高位置检测、转向 角度检测、车速传感器、减速传感器等。光传感器工作中均是在其中设置遮挡物，利用遮挡物是否挡住光线来判断遮挡物的位置（遮挡物均和被检测的对象连在一起）、传递位置信号或转过的遮挡物的个数信号。(a)晶体管型(b)达林顿型(c)槽型图5-54光传感器示意图5.2.8晶体管在汽车电子电路的应用.汽车用的无触点晶体管点火电路如图5-55所示为光电式点火装置的电路图。晶体管放大器的作用是把光接受器产生的 信号电流放大，从而控制功率三极管接通和切断点火线圈的初级电流。简单的工作过程如下：发动机工作时，硅光敏三极管C受到光源的照射而导通，T1也因产生基极电

30、流而导通。Ti的导通同样给T2提供了基极电流而使 T2导通，此时T3由于基极电位降低而截止。T3截止时，T4由于R、R6的分压获得偏流而导通， 于是接通了点火线圈一次绕组Ni的回路，有初级电流流过。当光敏三极管无光源照射时，Ti、T2截止，T3导通、T4截止，由此切断了初级电流，根据电磁感应原理在点火线圈二次绕组中感应产生高压电动势，经分电器送往火花塞， 实现点火。图5-55 光电式点火装置的电路2.晶体管调节器电路目前国内外生产的晶体管调节器，结构与电路设计基本相同，一般都是由23个晶体管、12个稳压管和一些电阻、电容、二极管等电子元器件组成。外壳用铝合金或钢板盒 密封。引出线有插头式和接线

31、板式两种，其上分别标注有“+” (火线)、“-”(搭铁)、与“ F” (磁场)标记。JFT121型晶体管调节器是用于内搭铁式交流发电机，可与一般六管交流发电机配套使 用，内部电路如图 5-56所示。晶体管调节器交流发肌机图5-56 JFT121型晶体管调节器在晶体管调节器中，瑞是大功率管，用来接通与切断发电机的励磁回路。V2是小功率管，用来放大控制信号。稳压管 Vi是感受元件，串联在 V2的基极回路中，感受发电机电压的变 化。R和R2组成一个分压器，UBc （称检测电压）反向加在稳压管M上，其值设置为当发电机电压达到规定的调整值时，正好等于稳压管的反向击穿电压。R是V2的集电极电阻，同时也是V

32、3的偏置电阻。V4为V3截止时提供励磁绕组产生的自感电动势（搭铁端为“+”，F为“-）保护 V C、Ci用来降低开、关频率，减少功率损耗。工作过程如下：（1）起动与低速。接通点火开关S,发电机开始运转，发电机在建立电压的过程中或电压虽已经建立，但发电机的电压尚低于调节器的调压值时，分压器上B点的电压小于稳压管Vi的反向击穿电压值。 Vi不导通，上因无基极电流而截止。而此时 V3通过R加有较高的 正向偏置电压，饱和导通，接通励磁电流。电流方向为：蓄电池 一火开关S-V3一励磁绕组-搭铁。（2）调压。随着发电机转速的升高，发电机端电压升高，当发电机电压稍高于调节值 时，B点的检测电压便达到了稳压管

33、的反向击穿电压值，Vi被击穿导通，使V2产生较大的基极电流而使V2饱和导通。于是，V3的基极被接地，V3截止，切断了励磁回路，发电机电压下 降。当端电压B低于调节值时Vi截止，V2截止，口又导通。如此反复，维持发电机的输出电 压在规定的范围内。想一想晶体管既有放大作用又能作为开关使用，其理论依据是什么？结合晶体管输出曲线思 考。探究图5-57是磁脉冲式无触点电子点火系统电路图，点火信号发生器i能将曲轴转过的角度或活塞在气缸中所处的位置，转换成相应的脉冲电信号，再输送给电子点火控制器2,电子点火控制器能将接收传感器送来的脉冲电信号，控制点火线圈初级电路的通断。能否参照5-58的工作原理。图5-5

34、5 （汽车用的无触点晶体管点火电路）的方式说明图1-点火信号发生器；2-点火控制器；3-点火线圈；4-点火开关；5-蓄电池；6-火花塞图5-57 磁脉冲式无触点电子点火系统电路图【项目实施】一、半导体二极管的测试大多数二极管的损坏是由于器件的老化、正向电流过大、超过器件的最高反向工作电压所致。当二极管由于电流过大而损坏时，二极管会破裂或完全崩溃，焊接点和印刷电路板也有过电流现象。当二极管没有明显的损坏现象时，需要通过二极管测试判断二极管是否损坏。一、实训目的通过测量二极管的正向电阻和方向电阻判断二极管是否损坏。二、实训工具及设备数字万用表1只，普通二极管多个。三、实训步骤方法一：.选档。测试前

35、要选好档位，两表笔短接后调零位。一般，RX 1档用于耐压较低、电流较小的二极管。RX 100或RX 1K档用于测量电流较大的二极管。.测量二极管的正向电阻。用万用表黑笔接二极管的正极（或阳极），红笔接二极管 的负极（或阴极）。.测量二极管的反向电阻。用万用表黑笔接二极管的负极（或阴极），红笔接二极管 的正极（或阳极）。.判断。正向电阻较小，反向电阻较大的管子是好的。正向电阻=反向电阻=0,短路损坏。正向电阻=反向电阻=无穷大，开路损坏。正向电阻接近反向电阻，管子是坏的。方法二：转盘打在二极管/蜂鸣器（住）档，红表笔插在右一孔内，黑表笔插在右二孔内，两支表笔的前端分别接二极管的两极，如图5-58

36、所示，然后颠倒表笔再测一次。若二极管正常，则两次测量的结果应该是：一次显示“1”字样或没有显示， 另一次显示零点几的数字。此数字即是二极管的正向压降：硅材料为0.7V左右；错材料为0.2V左右，且此时红表笔接的是二极管的正极，而黑表笔接的是二极管的负极。图5-58 二极管的测量短路检查：按上述方法检查时万用表中的蜂鸣器发出声响则二极管短路了。四、实训说明.不同的万用表测量同一二极管，二极管的电阻不同。.对于发光二极管，只需要观察其颜色即可判断是否损坏；如果二极管由于烧坏而发出黑色光时，应该更换该器件。发光二极管若用万用表测试，只要用两个表笔分别接触管脚， 发光二极管发光则是好的。.对于稳压二极

37、管，因其工作在反向击穿区，不能用上述方法进行测试。最简单的方 法是测量二极管在电路的端电压，如果端电压在允许的范围内，则器件是好的。二、晶体管的测试一、实训目的通过测量晶体管的压降判断晶体管的导电类型和三个电极。二、实训工具和设备数字万用表1只，普通晶体管多个。三、实训步骤 方法一：.基极和导电类型的判别将挡位调到二极管/蜂鸣器档，红表笔插入电源正极（伏特/欧姆孔），黑表笔插入电源负极（COMF1）,假设被测晶体管任意一个管脚为基极，用红表笔（黑表笔）与该管脚相连，黑表笔（红表笔）分别去测其他两个极，若两次显示的值都在 0.7V或0.2V左右，则假设正确，该晶体管为 NPN （ PNP ,否则

38、重新假设。.发射极和集电极的判别利用数字万用表分别则两个管脚与基极的压降，较大者为发射极。方法二：.若数字万用表有图5-59所示的插孔，就可直接判别晶体管的类型、管脚和放大倍数。 方法是：将数字万用表调到 hEF档（晶体管3测量），基极B插入所对应类型的孔中，把其余 管脚分别插入C、E孔观察数据，再将C、E孔中的管脚对调再看数据，数值大的说明管脚插 对了（晶体管放大倍数在 20200）。同时也知道晶体管是 PNP型还是NPN。E J E NPN PNP图5-59 数字万用表管脚插孔.晶体管的好坏判断(1)用二极管/蜂鸣器档位测晶体管的 E、C极，若万用表持续响，则说明该管已被击 穿，管子坏了。

39、(2)在数字表hEF挡上，测量晶体管的放大倍数，若放大倍数很小或数据不在正常范围 内，则说明坏了。本章小结本章介绍了二极管和晶体管及其应用，主要内容归纳如下。一.二极管二极管实质是一个 PN结。它最重要的特性是单向导通性，在电路中起到钳位、限 幅和整流等作用。在二极管的应用方面，详细讲述了半波和单相、三相桥式整流作用以 及二极管在汽车上的应用。二.晶体管晶体管分别为NPN和PNM两大类，其共同特征是内部有两个PN结，外面有三个电极。它是电流控制器件，由较小的基极电流产生较大的集电极电流，从而实现放大 作用。其实现放大作用的外部条件是发射结正向偏置，集电结反向偏置；实现放大作用 的内部条件是发射区多数载流子的浓度高，基区薄且参杂浓度低。描述晶体管放大作用 的参数是电流放大倍数 3 =/1 B, 一般的，用输入特性曲线和输出