电子基础知识：深入解析集电极反向截止电流及三相整流电路原理

1.晶体二极管和晶体管的主要参数及其极性判断

（1）晶体二极管和晶体管的主要参数

1）晶体二极管的主要参数：

①最大反向工作电压：是指二极管在使用时所能承受的最大反向电压值。如果超过此值，晶体二极管就容易被击穿。

②最大整流电流：是指二极管在正常工作时，允许通过的最大正向平均电流值。如果超过此值，二极管容易因发热而损坏。

③极间电容：主要是指PN结电容，即势垒电容C_T和扩散电容C_D，还有电极电容。一般极间电容都比较小，因此，在低频应用时，往往可以忽略，只有在高频应用时才予以考虑。

2）晶体管的主要参数：

①电流放大系数：它是反映晶体管电流放大能力的一个基本参数。

交流电流放大系数β是指当有输入信号时，在同一个集电极-发射极电压U_CE下，集电极电流的变化量ΔI_C与基极电流的变化量ΔI_B的比值，即

β=ΔI_C/ΔI_B （1-21）

直流电流放大系数β是指无输入信号时，在同一个集电极-发射极电压U_CE下，集电极电流I_C与基极电流I_B的比值，即

②直流参数：它是评价晶体管工作稳定性的重要参数。具体是指集电极-基极反向截止电流I_CBO和集电极-发射极反向截止电流I_CEO。

③极限参数：它包括集电极最大允许电流I_CM、集电极最大允许耗散功率P_CM和反向击穿电压U_（BR）CEO。

（2）二极管极性判断 使用二极管时，首先要判定其管脚极性。有些二极管在管壳外面标有正负极性，或注有图形标记，箭头指向的一端为阴极。有些二极管可根据管子型号和结构形式来辨别。图1-14所示为二极管常见的封装形式及图形符号。如果遇到有些二极管没有任何标志，或没有手册可查，这时可以利用万用表来测量正反向电阻，判定其正负极，并粗略地检验其单向导电性能的好坏。

图1-14 二极管常见的封装形式及图形符号

测量时，万用表的欧姆挡放在R×100或R×1k挡，将万用表的红表笔和黑表笔分别接到二极管的两个极，如图1-15a所示。此时，万用表指示的电阻值若大于几百千欧（硅管：指针基本不动，靠近∞位置；锗管：指针从左端起动一点，但不应超过满刻度的1/4），则表示二极管反向特性是好的。这时黑表笔一端连接为二极管阴极，红表笔连接一端为阳极。若测量时指针一直指在0位，则说明管子内部已短路。

图1-15 判断二极管的极性

将红、黑两表笔对换接二极管的两个极，如图1-15b所示。万用表指示的电阻值若比较小（通常锗管为300～500Ω，硅管为1kΩ或更大些），则表示二极管为正向导通。这时黑表笔一端连接为二极管阳极，红表笔连接一端为阴极。若测量时正反向电阻均为无穷大，则说明二极管已经断路。

（3）晶体管极性判断 使用晶体管前同样需要知道管脚的极性，一般可根据管子的型号、结构和管子上的标记来判别。图1-16所示为晶体管常见的封装形式及图形符号。对没有任何标记的也可用万用表的欧姆挡进行测量，并放在R×100或R×1k挡。

图1-16 晶体管常见的封装形式及图形符号

图1-17 判断晶体管的极性

a）PNP型晶体管基极判断 b）NPN型晶体管基极判断 c）集电极和发射极的判断

1）基极和管型的判断：用红表笔搭接一个假定基极的管脚，用黑表笔分别搭接另外两个管脚。这样有三组（每组两次）读数，当其中一组两次测量的阻值均很小时，则红表笔端所连接的管脚为PNP型管子的基极，如图1-17a所示。

方法同上，但以黑表笔为准，用红表笔分别接另外两管脚。当其中一组两次测量的阻值均很小时，则黑表笔端所连接的管脚为NPN型管子的基极，如图1-17b所示。

2）集电极和发射极的判断：找出基极后，按图1-17c所示接法将万用表两表笔接到管子的另外两管脚，利用人体电阻实现偏置，看准指针位置，再将表笔对调，重复上述测试，比较两次指针位置。对于PNP型管子，阻值小的一次，红表笔所接的即为集电极；对于NPN型管子，阻值小的一次，黑表笔所接的即为集电极，剩下的一极为发射极。(www.xing528.com)

2.整流电路

用变压器从电网上获得一定大小的交流电压，然后利用二极管的单向导电特性，将交流电压变换成脉动直流电压，再通过滤波电路，滤掉其中的脉动成分，从而得到比较平稳的直流电压。这个过程称为整流和滤波。

整流电路有三相整流电路和单相整流电路两种。三相整流电路用于需要大功率、大电流的设备中，一般的电子设备均采用单相整流电路。单相整流电路的类型见表1-1。

3.基本放大电路

（1）晶体管基本放大电路 这种放大电路有三种形式，分别是共发射极、共集电极和共基极放大电路，如图1-18所示。其中VT是起放大作用的器件；C₁、C₂是耦合电容；R_B为基极电阻；R_C为集电极电阻；R_E为发射极电阻；E_C为电源。

1）共发射极放大电路具有电压放大倍数较高、电流放大倍数高、功率放大倍数高、频率特性在高频段较差等特点，一般应用在多级放大器的中间级和用于低频放大。

2）共集电极放大电路具有输入电阻高（一般在几十千欧以上）、输出电阻低（一般在几欧至几十欧）、电压放大倍数低、电流放大倍数高、功率放大倍数小、频率特性好等特点，一般应用于放大器的输入极、输出极或作阻抗匹配用。

3）共基极放大电路具有输入电阻低（一般为几欧至几十欧）、输出电阻高（一般为几十千欧至几百千欧）、电压放大倍数高、电流放大倍数低、功率放大倍数较小、频率特性好等特点，一般应用在高频或宽频带放大电路及恒流源电路中。

（2）集成运算放大电路 这种放大电路是由集成运算放大器和其他元器件组成的，它是一种具有深度负反馈的高增益的多级直流放大器，具有运算和放大功能。

1）基本集成运算放大电路：反相比例运算放大器和同相比例运算放大器，如图1-19所示。

反相放大器闭环增益为：A_f=-R_f/R₁；同相放大器闭环增益为：A_f=1+R_f/R₁。

2）常用集成运算放大电路：加法运算放大器、减法运算放大器、积分运算放大器和微分运算放大器等，如图1-20和图1-21所示。

表1-l 单相整流电路的类型

（续）

图1-18 晶体管基本放大电路

a）共发射极 b）共集电极 c）共基极

图1-19 基本集成运算放大电路

a）反相比例运算放大器 b）同相比例运算放大器

图1-20 加法运算放大器与减法运算放大器电路

a）加法运算放大器 b）减法运算放大器

图1-21 积分运算放大器与微分运算放大器电路

a）积分运算放大器 b）微分运算放大器