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18電子技術基礎
便產生了光敏電流厶，這個電流與光照的強度成正比。處于輸入回路與輸出回路之間的絕緣
電阻很大(>1011 Q)，它對兩個電路起到了電氣上的隔離作用。
  光電耦合器的一個重要特性參數是它的直流電流傳輸比，．//2。在采用光敏二極管的光
電耦合器時，該系數約為0. 002，而采用光敏晶體管的光電耦合器時，約為0.1~0.5。采用
光敏二極管的光電耦合器具有很短的開關時間（約為納秒），傳輸的信號頻率可達10 MHz，
而采用光敏晶體管的光電耦合器時，其最高可達到的截止頻率約為500 kHz。
    光電耦合器被應用于對直流量、交流量進行無電位差的傳輸以及對開關的操作。它對晶
閘管的驅動控制、作為電平轉換器和作為繼電器的代用品，為兩個電流回路之間提供了電位
隔離，抑制了干擾脈沖。
    (3)可控硅整流器
    可控硅整流器（也稱晶閘管）是一種大功率半導體電子器件，主要用于大功率的交流
電能與直流電能的相互轉換和交直流電路的開關控制與調壓。
    將交流電轉換為直流電稱為整流，直流電轉換為交流電稱為逆變。用晶閘管構成的電能
轉換或控制設備與其他方法（如發電機一電動機組）相比，具有設備體積小、重量輕、效
率高、無噪聲、使用壽命長等許多優點。
    1)品閘管的基本結構
    晶閘管是在晶體管基礎上發展起來的一種大功率半導體器件，它是具有三個PN結的四
層結構，如圖1.1  - 27所示。由最外的P層和N層引出兩個電極，分別叫做陽極A和陰極
K，由中間的P層引出控制極（或稱門極）G。圖1.1 - 28是晶閘管內部結構示意圖和外形
圖。從圖上可以看出，晶閘管的一端是一個螺栓，這是陽極引出端，同時可以利用它固定散
熱片；另一端有兩根引出線，其中粗的一根是陰極引線，細的是控制極引線。
G
    A
G鼻
    K
圖1.1  - 27結構與符號
金
陰極K
陽極A
  (a)
圖1.1  - 28
    (b)
結構與外形
  2)工作原理
  為了說明晶閘管的導電原理，可按圖1.1 - 29所示的電路做一個簡單的實驗。
  ①晶閘管陽極接直流電源的正端，陰極經燈泡接電源的負端，此時晶閘管承受正向電壓。
控制電路中開關S斷開（不加電壓），如圖1.1-29 (a)所示，這時燈不亮，說明晶閘管不導通。
    ②晶閘管的陽極和陰極間加正向電壓，將開關S閉合，控制極相對于陰極也加正向電
壓，如圖1.1 -29  (b)所示，這時燈亮，說明晶閘管導通。
上篇模擬電子技術基礎19
    ③晶閘管導通后，如果去掉控制極上的電壓，將圖1.1 -29 (b)中的開關S斷開，燈
仍然亮。這表明晶閘管繼續導通，即晶閘管一旦導通后，控制極就失去了控制作用。
    ④晶閘管的陽極和陰極間接反向電壓，如圖1.1 -29  (c)所示，無論控制極加不加電
壓，燈都不亮，晶閘管截止。
    ⑤如果控制極加反向電壓，晶閘管陽極回路無論加正向電壓還是反向電壓，晶閘管都
不導通。
    ⑥當晶閘管導通后，若連續減小其陽極電流，當陽極電流小于其維持電流時，晶閘管
將自動關斷。
圖1_1  - 29晶閘管導通實驗電路
    從上述實驗可以看出，晶閘管導通必須同時具備兩個條件：
    a．晶閘管陽極電路加正向電壓；
    b．控制電路加適當的正向電壓（實際工作中，控制極加正觸發脈沖信號）。
    晶閘管導通后，只有當陽極電流下降到低于其維持電流時，才能關斷。
    綜上所述，晶閘管是一個可控的單向導電開關。它與具有一個PN結的二極管相比，其
差別在于晶閘管正向導通受控制極電流的控制；與具有兩個PN結的晶體管相比，其差別在
于晶閘管的關斷不受控制極的控制。
1.2  =極管及基本放大電路
  半導體三極管又稱為晶體管。它與二極管一樣也是非線性器件，但是它們在主要特性上卻
截然不同。=極管的主要特性是單向導電性，而晶體三極管的主要特性則與其工作模式有關。
當三極管工作在放大模式時，它對信號的電流、電壓具有放大作用，從而構成放大器；當三極
管工作在飽和模式和截止模式時，它相當于一個受控開關，從而構成無觸點開關電路。
    晶體管有許多種類型，如果按照其所使用的材料進行分類，晶體管可以分成鍺管和硅管兩
種。但現在的大多數晶體管采用硅管。如果按照其結構進行分類，晶體管可以分成面結型晶體
　
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