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高级维修电工理论培训教材
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§1．半导体三极管：
一．基本结构：三层半导体（N、P、N或P、N、P）；三个电极（基极B、发射极E和集电极C）；两个PN结（发射结、集电结）。

1．类别：
按频率可分为：高频管和低频管
按功率可分为：大功率管、中功率管和小功率管
按半导体材料可分为：硅管和锗管
按结构可分为：NPN型和PNP型。
目前国产的NPN型多为硅管（3D系列），PNP型多为锗管（3A系列）。
2．放大器中晶体管的三种接线方式：以NPN型为例
（1）共发射极接法：将发射极作为输入与输出的公共端。如下图（a）
（2）共集电极接法：将集电极作为输入与输出的公共端。如下图（b）
（3）共基极接法：将基极作为输入与输出的公共端。如下图（c）

三种接法的性能比较见P.31表3-1
3．特性曲线：
（1）输入特性曲线：是当集电极—发射极电压UCE为常数时，基极回路中基极电流IB与基极—发射极电压UBE之间的关系曲线。即：
IB＝f(UBE)|UCE=C 如下图（a）所示：

从图（a）中可以看出：三极管的输入特性曲线也有一段死区，只有在发射结电压大于死区电压时，三极管才会导通，出现IB，硅管的死区电压约为0.5～0.6V，锗管的死区电压约为0.2～0.3V。导通后，在正常工作情况下，NPN型硅管的发射结电压UBE＝0.6～0.7V，PNP型锗管的发射结电压UBE＝-0.2～-0.3V。
（2）输出特性曲线：是当基极电流IB为常数时，集电极回路中集电极电流IC与集电极—发射极电压UCE之间的关系曲线。即
IC＝f(UCE)|IB=C 如上图（b）所示。
在不同的IB下可以得到不同的曲线，所以三极管的输出特性曲线是一曲线族。在输出特性曲线上可以划分三个区域：
1°截止区：IB＝0以下的区域。对NPN型硅管而言，当UBE＜0.5V时即已开始截止。为了截止可靠，常使UBE≤0，此时集电结和发射结都处于反向电压下，称为反向偏置。但是由于温度影响，集电极回路中仍有很小的电流ICEO(称为穿透电流)流过。硅管的穿透电流很小，常温下在微安以下。
特点：集电结和发射结都处于反向偏置。
2°放大区：当发射结正向偏置时，曲线较平坦的部分是放大区。对硅管来说，当UBE＞0.5V,而集电结又有一定的反向电压时,发射区扩散到基区的电子绝大部分被集电极所收集,IC≈IE,IB很小。此时IC只随着IB而改变，和UCE的大小基本无关。从特性曲线和电流形成过程都可以看出，IC的变化比IB的变化大得多，晶体管具有很强的电流放大作用。
特点：发射结正偏而集电结反偏。
3°饱和区：如果IC随IB增加时，使UCE下降为UCE≤UBE，发射结和集电结都将处于正向偏置，此时如果IB再增大，IC也不会按IC＝βIB增加，晶体三极管失去放大作用，这种情况称为饱和。我们把UCE＝UBE的状态称为临界饱和，把UCE＜UBE的状态称为过饱和。
特点：发射结和集电结皆正偏。

§2．基本放大电路
一．共射极放大电路的组成：P．136图9-1（a）见下图

1．三极管V：放大电路的放大元件，是电流控制元件。
2．集电极电源UGB：直流电源，一般为几～几十伏。
作用：（1）为输出信号提供能量。
（2）保证集电结处于反偏状态以及发射结处于正偏状态。这样才能使三极管起到放大作用。
3．集电极负载电阻Rc：一般为几～几十千欧。
作用：将集电极电流变化成电压信号，以实现电压放大。
4．基极电阻Rb：为几十～几百千欧。
作用：提供适当的基极电流，使放大器有合适的工作状态。
5．耦合电容C1与C2：一般为几～几十微法。
作用：（1）隔直：C1隔断放大器与信号源之间的直流通道；
C2隔断放大器与负载之间的直流通道。
（2）通交（交流耦合）：沟通信号源、放大器和负载三者之间的交流通道，使交流信号畅行无阻。
二．直流通路与交流通路：
1．直流通路：即放大电路的直流等效电路。也就是在静态时，放大电路输入回路和输出回路的直流电流流过的路径。如P．136图9-1（b）所示，放大电路进行静态分析时要用到直流通路。见下图（a）

（1）静态——没有加入交流信号的放大电路。
（2）静态分析——求静态工作点Q，即分析静态时放大电路中各处的直流电流和直流电压。即I bQ，I CQ，UceQ三个值。
（3）直流通路的画法：
在直流通路中，所有的电容器作开路处理，其余的不变。
（4）直流通路的作用：用来求放大电路的静态工作点Q（即I bQ，I CQ，UceQ）。
2．交流通路：即放大电路的交流等效电路。也就是在动态时，放大电路输入回路和输出回路的交流电流流过的路径。如P．136图9-1（C）所示，放大电路进行动态分析时要用到交流通路。见上图（b）
（1）动态——加入交流信号后的放大电路。
（2）动态分析——求动态时（交、直流信号的迭加）的变化量。
（3）交流通路的画法：
在交流通路中，将电容器和直流电源都作短路处理（直流电源接地）。
（4）交流通路的作用：
交流通路用来计算放大电路的放大倍数，输入电阻，输出电阻等交流电量。
三．近似估算法：以分压式偏置电路为例：P．137图9-2。

1．静态工作点：由直流通路求，即求I bQ，I CQ，UceQ三个值。
其直流通路如下图（a）所示：

2．电压放大倍数、输入电阻与输出电阻：由交流通路求。如上图（b）
A．求出三极管的输入电阻rbe： rbe＝300＋（1＋β）26mV/IeQmA
B．求出交流负载电阻RL′： RL′＝ Rc∥RL
C．求输入电阻Ri： Ri＝Rb1∥Rb2∥rbe ≈ rbe
（∵Rb1 ＞＞ rbe ，Rb2 ＞＞ rbe ， ∴Ri ≈ rbe）
D．求输出电阻R0：R0 ≈ Rc

其中：RL′＝ Rc∥RL
“－”号表示UO与Ui反相位。

☆ 计算放大电路的静态工作点时，应考虑电路的名称正确的是 A、C 。
A．直流通道 B．交流通道 C．直流电路 D．交流电路
☆ 估算放大电路的电压放大倍数，原则上应考虑电路的名称正确的是 B、D 。
A．直流通道 B．交流通道 C．直流电路 D．交流电路
四．图解分析法：运用三极管的输出、输入特性曲线簇，通过做图的方法，直观的分析放大电路性能的方法，称为图解分析法。
1．静态分析：P．138图9-4为三极管的输出特性曲线。即图（a）

（1）直流负载线：电路如P．137图9-3所示，即图（b）由Uce＝UGB－IcRc
知，当Ic＝0时，Uce＝UGB，当Uce＝0时，Ic＝UGB／Rc，连接UGB与
UGB／Rc两点所作的直线称为直流负载线。见P．138图9-4，即图（b）
（因为它是在静态时得到的而且又与集电极负载电阻Rc有关）
其斜率为tgα＝1／Rc。
（2）静态工作点Q：直流负载线与三极管输出特性曲线的交点即为静态工作点。它与基极电流I b的大小有关。
Q点在两个坐标轴上所对应的点即为其静态值ICQ与UCEQ，再加上IbQ ，即为Q值。
2．动态分析：
（1）交流负载线：放大器加入交流信号后，交流信号迭加在直流信号上，如P．138图9-5所示。
当电路接入负载RL后，反映交流电压uce、交流电流ic之间关系的直线称为交流负载线。其斜率为tgα′＝1／RL′。（而RL′＝ Rc∥RL）
（ 2 ） 直流负载线与交流负载线的比较：见图（b）
∵RL′＝ Rc∥RL ， ∴RL′＜ Rc，∴1／RL′＞ 1／Rc， tgα′＞ tgα
交流负载线比直流负载线要陡一些（即其斜率要大一些）。也就是说，放大器带的负载RL 越小，RL′就越小，其交流负载线的斜率tgα′就越大，而电压放大倍数Au就越小。交流放大器带负载后，电压放大倍数会降低。

§3．多级放大电路：
一． 耦合——多级放大电路中，每两个单级放大电路之间的连接方式叫耦合。
二． 多级放大器的耦合方式：三种。
1．阻容耦合：如P．139图9-8所示。
（1）电路组成：第一级和第二级之间用耦合电容C2和第二级的输入电阻连接，即为阻容耦合。主要用于交流放大电路的前置级。
（2）电路特点：
A．由于电容的“隔直”作用，前后级的静态工作点各自独立，互不影响，便于设置和调整各级的静态工作点。
B．由于电容的“通交”作用，并不影响前后级交流信号的传递。
C．结构简单，体积小，成本低。
D．耦合电容的容量对交流信号的传输有一定的影响——缺点。
（3）电压放大倍数：电路总的电压放大倍数等于各个单级放大器电压放大倍数的乘积。即Au＝Au1·Au2·Au3 ……
2．直接耦合：如P．144图9-19所示。
（1）电路组成：把前一级的输出端直接接到后一级的输入端，即为直接耦合。主要用于放大直流信号。
（2）电路特点：
A．前后级静态工作点的相互影响：其解决方法为：
1°提高后一级的发射极电位：即在后一级三极管发射极中接入电阻或硅稳压管即可。如P．144图9-20（a）（b）所示。
2°采用NPN—PNP管直接耦合：利用两只三极管的极性不同，使得两级都能获得合适的静态工作点。如P．145图9-21所示。
B．零点漂移的影响：
1°零点漂移——指放大器的输入端短路（即无输入信号）时，其输出端仍有变化缓慢而无规则的输出电压。
2°引起零点漂移的原因：
电源电压波动；电路元件的参数和晶体管特性的变化；温度的变化。
3°零漂的种类：时漂和温漂。
4°零漂的抑制：输入级采用差动放大电路。
3．变压器耦合：前后级之间采用变压器连接。主要用于交流放大器的功率输出级。
☆ 多级放大器的级间耦合方式一般有 A、D、E 。
A．阻容耦合 B．电容耦合 C．电感耦合 D．变压器耦合 E．直接耦合

§4．差动放大电路：
一．电路组成：P．145图9-22所示。

1．两只三极管V1与V2的型号、特性、参数完全相同。
2．电路结构对称，各电阻元件的参数也对称。
3．两只三极管的静态工作点相同。即Ic1＝Ic2，Uce1＝Uce2，
4．发射极电流为两管发射极电流之和。即Ie＝Ie1＋Ie2
二．差动放大电路的特点：静态时（无输入信号，即Ui＝0），输出电压Uo＝0，
（∵Rc1Ic1＝Rc2Ic2，∴Uo＝Rc1Ic1－Rc2Ic2＝0）
三．共模输入与差模输入：
1．共模信号与差模信号：
共模信号——差动放大器的两输入信号ui1与ui2的大小相等，极性相同，则称为共模信号。这种输入方式称为共模输入方式。
差模信号——差动放大器的两输入信号ui1与ui2的大小相等，极性相反，则称为差模信号。这种输入方式称为差模输入方式。
2．放大电路对共模信号抑制能力的大小，反映了它对零漂的抑制水平，而对差模信号则进行放大。
3．若输入的两个信号既非共模信号又非差模信号，则差动放大器只对其中的差模信号进行放大，同时又对共模信号进行抑制。
☆ 差动放大器的输入信号方式可分为 A、B 。
A．共模输入 B．差模输入 C．同向输入 D．反向输入
四．对零漂的抑制：
1．利用电路的对称性来抑制零漂：P．145图9-22
由于电路完全对称，∴输出电压Uo＝0，零漂被抑制。有时还可加一调零电位器RP，通过调整以确保输出电压Uo＝0。如下图所示。

* 注意：差动放大电路中利用电路的对称性，只能抑制零漂，而不能完全消除零漂。所以差动放大电路中并不是没有零漂。
2．利用发射极电阻Re的深度负反馈来抑制零漂。
五．共模抑制比：放大电路的差模信号放大倍数Ad与共模信号放大倍数Ac之比。即KCMRR＝Ad／Ac
它反映了放大器质量的好坏，即对零漂的抑制水平。
六．差动放大电路的输出方式与电压放大倍数的关系：
1．双端输出：电压放大倍数与每个单管放大器的电压放大倍数相等。
2．单端输出：电压放大倍数是每个单管放大器的电压放大倍数的一半。

§5．放大电路中的反馈：
一．反馈：将放大器输出信号的一部分或全部，经一定的电路送回到输入端，与输入信号合成的过程，称为反馈。

其中：Xi ——原输入信号； Xd ——净输入信号
Xf ——反馈信号； Xo ——输出信号
二．反馈的分类：
正反馈——引回的反馈信号加强输入信号，使放大器能力上升。
负反馈——引回的反馈信号削弱输入信号，使放大器能力下降。
直流反馈——对直流量起反馈作用。
交流反馈——对交流量起反馈作用。
电压反馈——反馈信号与输出电压成正比。
电流反馈——反馈信号与输出电流成正比。
串联反馈——放大器的净输入信号由原输入信号和反馈信号串联而成。
并联反馈——放大器的净输入信号由原输入信号和反馈信号并联而成。
由反馈网络与放大器的输入、输出信号的不同而组成以下四种负反馈：
1．串联电压负反馈 2．并联电压负反馈
3．串联电流负反馈 4．并联电流负反馈
三．反馈的判断：——瞬时极性法
1．正反馈与负反馈的判断：
2．并联负反馈与串联负反馈的判断：——从输入端判断。
3．电流负反馈与电压负反馈的判断：——从输出端判断。
四．负反馈对放大电路性能的影响：
1．使电路的放大倍数降低。
2．使电路放大倍数的稳定性得到提高。
3．使放大信号的非线性失真减小。
4．改变输入、输出电阻。输入电阻Ri的变化与反馈的串联或并联有关；输出电阻RO的变化与电压反馈或电流反馈有关。
5．展宽通频带。
五．射极输出器：见下图

1．组成：输出信号由发射极取出，实际上为共集电极电路。
2．特点：（1）放大电路的反馈系数为1，具有深度负反馈。
（2）电压放大倍数略小于1，而接近于1。
（3）具有电流放大作用。
（4）输出电压与输入电压同相位。
（5）输入电阻大，输出电阻小。
（6）属于串联电压负反馈。

§6．正弦波振荡电路：
一．振荡的基本概念：
1．自激振荡：放大器的输入端不接入外加信号时，其输出端可以出现一定频率和幅度的交流信号的现象叫自激振荡。
或者说，能够自动地将直流电能转换成具有一定频率和一定幅度的交变振荡的电路，称为自激振荡。
2．自激振荡产生的原因：主要是在电路中引入了正反馈。
3．产生自激振荡的条件：
（1）相位平衡条件：反馈信号必须与输入信号同相位（电路必须有正反馈性质）。
（2）振幅平衡条件：反馈信号的幅值必须等于输入信号的幅值。
4．正弦波振荡器的组成：
（1）放大部分：利用晶体管的放大作用，使电路有较大的输出电压。
（2）反馈部分：把输出信号反馈到输入端，让电路产生自激振荡。
（3）选频部分：使电路只对某种频率的信号能满足自激振荡和条件。
二．LC正弦波振荡器：用LC谐振回路作为选频网络的反馈振荡器。
1．变压器反馈式振荡器：
通过互感实现耦合和反馈，很容易实现阻抗匹配和达到起振要求，效率高，应用普遍。但频率稳定度不高，输出波形不够理想。
如P．143图9-15（a）
2．电感三点式振荡器：
采用Lb和Lc紧耦合方式，容易起振，频率调整范围较宽。但输出电压中含有高次谐波，波形较差，频率稳定度不高。如P．143图9-15（b）
3．电容三点式振荡器：
电容Cb和Cc的容量可以选得很小，使电路的振荡频率较高，输出波形较好。如P．143图9-15（c）
三．RC正弦波振荡器：用RC谐振回路作为选频网络的振荡器。
用于较低频率（几赫兹到几千赫兹）的振荡信号。
1．RC桥式正弦波振荡器：P．143图9-16（a）
2．RC移相式正弦波振荡器：P．143图9-16（b）
四．石英体振荡器：用石英晶体作为选频网络。其频率稳定性较高。
1．并联型石英体振荡器：P．144图9-17
2．串联型石英体振荡器：P．144图9-18
☆ 石英体振荡器可分为 A、C 两种。
A．串联 B．串并联 C．并联 D．混联

§7．集成运算放大器： P．255
一．概述：
1．运算放大器的定义：是一种具有深度负反馈的、高增益（105以上）的多
级直流放大器。
集成运算放大器是一种集成电路，它是将电阻器、电容器、二极管、三极管以及它们的连线等全部集成在一小块半导体基片的完整电路，具有体积小、质量轻、功耗小、外部接线少等优点，从而大大提高了设备的可靠性，降低了成本。集成电路可分为数字集成电路和模拟集成电路两大类，集成运算放大器是模拟集成电路中应用最广泛的一种，由于最初用于数值运算，所以称为集成运算放大器，简称集成运放或运放。如下图：

2．集成运放的基本结构：见下图：

3．集成运放的特点：
（1）具有很高的开环电压增益，一般在105以上。
（2）具有深度负反馈。
（3）可进行比例、加法、减法、微分和积分等数学运算。
二．运算放大器的输入端与输出端：
1．输入端：运算放大器有两个输入端。
（1）反相输入端u－：当输入电压由反相输入端u－输入时，输出电压u 0与输入电压u－反相位。
（2）同相输入端u+：当输入电压由同相输入端u+输入时，输出电压u 0与输入电压u+ 同相位。
2．输出端u 0：
三．集成运算放大器的内部结构：
1．输入级：采用差动放大电路，有两个输入端。要求Ri较大，为了抑制零漂。
2．中间级：由一级或多级放大器组成，主要用于电压放大，要求Au较高。
3．输出级：有一个输出端，与负载相连。要求RO较小，以提高带负载能力。
☆ 集成运算放大器的内部电路主要由 B、C、D 组成。
A．差动级 B．中间级 C．输入级 D．输出级
四．主要技术参数：P．255（1）~（9）
集成运算放大器的输入失调电压和输入失调电流愈小愈好。（判断）
衡量一个集成运算放大器的内部电路对称程度的高低，是用输入失调电压来进行判断。（单项选择）
☆ 运算放大器的 A、B 随温度改变而发生变化的漂移叫温度漂移。
A．输入失调电压 B．输入失调电流
C．输出失调电压 D．输出失调电流
☆ 运算放大器的 A、B 所能承受的最高电压值称为最大差模输入电压。
A．反相输入端 B．同相输入端 C．输出端 D．接地端
五．分析理想运算放大器的两条规则：
1．理想运算放大器：
（1）电压放大倍数AV ∞
（2）输入电阻Ri ∞
（3）输出电阻RO 0
2．分析理想运算放大器的两条规则：
（1）两输入端电流近似为零，即i+＝0，i-＝0 ——虚断路
（2）两输入端电压近似相等，即u+＝u- ——虚短路
若为反相输入，则u-＝0 ——虚地
六．几种典型的运算电路：将运算放大器接上一定的反馈电路和外接元件。
主要是求输出电压U0与输入电压Ui的关系。
方法：若信号从反相输入端输入，应利用虚地的概念；
若信号从同相输入端输入或从双端输入，则应利用虚短路的概念。
1．反相比例运算：
（1）电路构成：
1°输入信号Ui由反相输入端经电阻R1输入。
2°同相输入端接地。
3°输出信号经反馈电阻Rf反馈到反相输入端。
（2）输出电压U0与输入电压Ui的关系：

☆ 反相比例运算放大器输出电压Uo与输入电压Ui的关系为 A、B 。
； ；

2．同相比例运算：
（1）电路构成：
1°输入信号Ui由同相输入端输入。
2°反相输入端经电阻R1接地。
3°输出信号经反馈电阻Rf反馈到反相输入端。
（2）输出电压U0与输入电压Ui的关系：

☆ 同相比例运算放大器输出电压Uo与输入电压Ui的关系为 B、C 。
； ；

3．加法运算：
（1）电路构成：
1°所有的输入信号U1、U2、U3由反相输入端输入。
2°同相输入端接地。
3°输出信号经反馈电阻Rf反馈到反相输入端。
（2）输出电压U0与输入电压Ui的关系：

☆ 已知：Ui1＝0.5V，Ui2＝1V，Ui3＝－1V，则UO＝ C、E 。
A. 12.5V B. 2.5V C.-2.5V D. -1V E.-5/2

4．减法运算：
（1）电路构成：
1°输入信号U1、U2分别由反相输入端和同相输入端经电阻R1和R2输入。
（为双端输入，又称差动输入）
2°输出信号经反馈电阻Rf反馈到反相输入端。
（2）输出电压U0与输入电压Ui的关系：

§8．直流稳压电源：

一．整流电路：
1．单相半波整流：
（1）电路构成及工作原理：P．28图3-8(a)电路图与波形图如下图所示：

只有一只二极管，利用二极管的单向导电性——正向导通，反向截止。
（2）输出直流电压平均值：UL＝0.45U2
其中：U2为变压器副边交流电压的有效值。
（3）二极管承受最高反向电压：URm＝U2
2．单相全波整流：
（1）电路构成及工作原理：P．28图3-9

利用两只二极管在一个周期内轮流导通，（正半周V1导通，负半周V2导通），故负载上可得到较高的输出电压。
（2）输出直流电压平均值：UL＝0.9U2
其中：U2为变压器副边交流电压的有效值。
（3）二极管承受最高反向电压：URm＝2U2
3．单相桥式整流：
（1）电路构成及工作原理：P．29图3-10

利用四只二极管在一个周期内两两轮流导通，（正半周V1、V2导通，负半周V3、V4导通），故负载上可得到较高的输出电压。
（2）输出直流电压平均值：UL＝0.9U2
其中：U2为变压器副边交流电压的有效值。
（3）二极管承受最高反向电压：每只管子：URm＝U2
☆ 单相桥式整流电路中，输出直流电压平均值UL和变压器副边交流电压有效值U2的关系是 B、D 。
A．UL=0.45U2 B．UL=0.9U2 C．UL=0.7U2 D．UL=1/1.11U2
二．滤波电路：
滤波—把脉动的直流电变为平滑的直流电，保留脉动电压的直流成分，尽量滤除它的交流成分称为滤波。
1．电容滤波电路：
（1）电路构成及工作原理：P．29图3-12

利用电容的充、放电作用，使输出电压的平均值得到提高，并且脉动系数减小。
（2）输出直流电压平均值：UL＝（1.1～1.4）U2
一般地：UL＝1.2U2，所以提高了输出直流电压平均值。
波形见P.29图3—12（b）
（3）适用场合：只适用于负载电流较小并保持不变的场合。
2．电感滤波电路：
（1）电路构成及工作原理：P．30图3-13

利用电感元件对交流的“阻碍”作用，使流过电感元件的电流的变化变慢，达到减小脉动电流的脉动程度的目的。
（2）输出直流电压平均值：UL＝（0.7～0.8）U2
虽然降低了输出电压，但波形平滑了。见上图
（3）适用场合：适用于负载电流较大且经常变化的场合。
3．复式滤波电路：将电容滤波和电感滤波结合在一起。
（1）LC滤波：P.30图3—14（a）
（2）π型滤波：分LC-π型滤波和RC-π型滤波两种。P.30图3—14(b)(c)
4．电子滤波电路：
三．稳压电路：
1．硅稳压管稳压电路：P.31图3—17
2．串联型晶体管直流稳压电路：由以下四部分组成：
（1）取样环节 （2）基准环节 （3）比较放大环节 （4）调整环节
晶体管串联反馈式稳压电源中的调整管起调整管压降来保证输出电压稳定的作用。（单选）
3．开关型直流稳压电路：效率最高。
☆ 串联型晶体管直流稳压电路的四个组成部分是 B、C、D、E 。
A．变压器环节 B．取样环节 C．基准环节 D．比较放大环节
E．调整环节
4．三端集成稳压器：
就是把调整管、取样放大、基准电压、启动和保护电路全部集成在一个半导体芯片上，对外只有三个端头的集成稳压电路。
（1） 分类：1°三端固定电压输出稳压器：分为正极输出和负极输出。
2°三端可调电压输出稳压器：分为正极输出和负极输出。
（2）主要参数：P．256
（3）使用注意事项：有金属封和塑料封两种结构，引脚的排列顺序不尽相同，使用时须加以认清，应按要求装上散热片。
☆ 三端集成稳压器可分为 A、B 稳压器两类。
A．三端固定电压输出 B．三端可调电压输出
C．三端固定电流输出 D．三端可调电流输出

§9．晶闸管及其应用：
一．晶闸管的构造和工作原理：
1．结构和符号：P．146图9-23（b）、（c）

（1）结构：为三端四层元件。四层半导体（P1、N1、P2、N2）；三个PN结（P1N1、N1P2、P2N2）；三个电极（阳极A、阴极K、门极G）。
见P．146图9-23
（2）符号：见P．146图9-23（C）
2．工作原理：有电流流过晶闸管时称为导通；反之称为截止。

（1）晶闸管阳极接直流电源正极，阴极接电源负极，此时晶闸管承受正向电压。而门极电路开关S断开，
如图（a）所示，此时电灯不亮，说明晶闸管不导通。
（2）晶闸管阳极接直流电源正极，阴极接电源负极，而门极电路开关S接通，即门极也加正向电压，如图（b）所示，此时电灯亮，说明晶闸管导通。
（3）晶闸管一旦导通后，如果去掉门极上的电压，（即将开关S断开，如图 （b）所示），电灯仍然亮，这表明晶闸管仍然导通。即晶闸管一旦导通
后，门极就失去了控制作用。
（4）在晶闸管阳极和阴极之间加反向电压，如图（c）所示，无论门极加不加电压，晶闸管都不导通。
（5）在门极加反向电压，而阳极回路无论加正向电压还是反向电压，晶闸管都不导通。
3．晶闸管导通的条件：
（1）晶闸管主电路必须加正向电压。
（2）门极加上适当的正向电压。
（3）流过晶闸管的阳极电流必须大于擎住电流。
擎住电流——晶闸管导通后去掉控制信号，要保持元件维持通态所需要的最小电流。约为维持电流的2～4倍。
☆ 使晶闸管导通必须具备的条件是 A、B、C 。
A．晶闸管主电路必须加正向电压
B．门极加上适当的正向电压
C．流过晶闸管的阳极电流必须大于擎住电流
D．晶闸管主电路必须加反向电压
4．晶闸管的特点：
（1）晶闸管不仅具有反向阻断能力，还具有正向阻断能力，其正向导通受门极控制。
（2）晶闸管一旦导通，门极即失去控制作用。要重新关断晶闸管，必须让阳
极电流减小到低于其维持电流。
维持电流——晶闸管导通后，从较大的通态电流下降到维持通态所必须的最小电流。
二．晶闸管的主要参数：P.145
三．晶闸管型号：P.146
四．晶闸管可控整流电路：以接电阻性负载为例。
1．单相半波可控整流电路：
（1）电路结构及工作原理：P．147图9-24

（2）输出电压平均值：UL＝0.45U2（1＋COSα）／2
其中：α——控制角，即晶闸管在正向阳极电压下的不导通范围。
θ——导通角，即晶闸管在正向阳极电压下的导通范围。
且α＋θ＝180°
（3）每只晶闸管承受的最大峰值电压为：U2
2．单相全波可控整流电路：
（1）电路构成及工作原理：如下图P.147图9-25（a）

（2）输出电压平均值：UL＝0.9U2（1＋COSα）／2
（3）每只晶闸管承受的最大峰值电压为：2U2
3．单相半控桥式整流电路：
（1）电路构成及工作原理：见上图（b）
（2）输出电压平均值：UL＝0.9U2（1＋COSα）／2
（3）每只晶闸管承受的最大峰值电压为：U2
4．三相半波可控整流电路：
（1）电路构成及工作原理：如下图P.147图9-27

（2）输出电压平均值：UL＝2.34U2（1＋COSα）／2
（3）每只晶闸管承受的最大正反向峰值电压为：×U2＝U2
其中：U2为变压器副边（二次侧）相电压的有效值。
每只晶闸管流过的平均电流是负载电流的1/3。
（4）每只晶闸管的最大导通角为120°。
（5）当负载为电感性时，负载电感量越大，导通角θ越大。
☆ 单相半波可控整流电路中，输出直流电压平均值UL和变压器副边交流电压有效值U2的关系是 A、D 。
A．UL=0.45U2(1+COSα)/2 B．UL=0.9U2(1+COSα)/2
C．UL=0.7U2 (1+COSα)/2 D．UL=1/2.22U2(1+COSα)/2
5．三相桥式半控整流电路：
（1）电路构成及工作原理：如下图P.256图15-2
二极管V4、V5、V6的阳极接在一起，阴极分别与对应的晶闸管阳极相连，并接到三相电源上；三只晶闸管V1、V2、V3的阴极接在一起，对外为正极，在三相电源作用下，任何时刻都有一只二极管的阴极电位最低而处于导通状态，当三只晶闸管中阳极电位最高者又加上合适的触发脉冲而导通时，整流电路就有整流电压UL输出。改变触发脉冲出现的角度（即控制角α），就可以改变整流输出电压的高低。

（2）输出电压平均值：UL＝2.34U2（1＋COSα）／2
（3）每只晶闸管承受的最大峰值电压为线电压的最大值，即：
URM＝×U2＝2.45U2
其中：U2为变压器副变相电压的有效值。
（4）每只晶闸管流过的平均电流是负载电流的1/3。
6．晶闸管可控整流电路接电感性负载时，必须加接续流二极管。
因为电感性负载中自感电动势的作用，使电流总是滞后于电压的变化，当电压下降到零时，电流却并不到零，在电压过零变负后，只要电流大于维持电流，晶闸管便不能关断，即当负载上出现了负电压后，晶闸管仍然导通，只有当电流下降到维持电流以下时，晶闸管才能关断。这种现象称为“失控”。为防止“失控”的出现，必须加接续流二极管。如下图：

注意：加接的续流二极管一定不能接反，否则会引起短路。
☆ 对称三相半控桥式整流电路带大电感负载时，为防止失控，并接了续流二极管。已知：U2=100V，RL=10Ω，求α=120°时输出的平均电压UL及负载的平均电流IL，分别为 B、C 。
A．585V B．58.5V C．5.85A D．0.585A
五．带平衡电抗器三相双反星形可控整流电路：
1．电路构成与工作原理：见下图。
变压器二次侧有两个绕组，都接成星形（同名端相反）。平衡电抗器LP中心抽头作为输出电压的负极，使两组三相半波可控整流以180°相位差并联，使得两组可控整流电路中各有一只晶闸管导通且并联工作（即每时刻都有两只晶闸管导通），同时向负载供电。

2．输出电压平均值（两组输出电压相加的平均值）：
UL＝1/2（ULI＋ULⅡ）＝1.17U2
当控制角为0°＜α≤60°时，UL＝1.17U2COSα
当控制角为60°＜α≤120°时，UL＝1.17U2[1＋COS（α＋60°）]
3．每只晶闸管承受的最高正反向电压为线电压的最大值，即URM＝2.45U2
每只晶闸管流过的平均电流为负载电流的1/6。
4．应用：主要应用在需要直流低压大电流的电工设备中。
☆ 带平衡电抗器三相双反星形可控整流电路一般应用在需要 A、C 的电工设备中。
A．直流电压较低 B．直流电压较高 C．电流较大 D．电流较小
六．斩波器：将直流电源的恒定电压UG变换为可调直流电压Ud的装置称为直流斩波器。
1．电路组成与工作原理：P.257图15-4

斩波器内以晶闸管作为直流开关，控制其接通与关断，在负载上可得到大小可调的直流平均电压Ud，其方框图如下，其控制电路可改变斩波器的输出脉冲宽度τ和通断时间T（1/f）。
2．输出电压平均值：Ud＝（τ/T）UG
其中：τ/T ——为电路的导通比
τ——为输出脉冲电压的宽度
T ——为通断时间
3．直流斩波器的作用：把直流电源的电压由固定的电压变为可调的电压。
七．逆变器：把直流电变换成交流电的过程称为逆变。逆变器是变频器的一种。
晶闸管逆变器是一种将直流电能转变为交流电能的装置。
可分为以下两种