PCB基础知识

二极管 

1）介绍

二极管的工作原理是基于PN结的单向导电性。在正向偏置时，PN结中的电子会从N极流向P极，形成电流；在反向偏置时，PN结中的空穴会从P极流向N极，形成反向电流。二极管的主要作用是整流、稳压和保护电路。

2）作用

①整形墙----改变交流的反向

解释：反向电流（就是电源正负极转换）；可以看到交流电源流过RL电阻的电流方向一致

②反向击穿---稳压和保护电路

稳压二极管(齐纳Zener二极管)

稳压二极管和普通二极管的区别？

二极管一般在正向电压下工作，稳压管则在反向击穿状态下工作，二者用法不同；

普通二极管的反向击穿电压一般在40V以上，高的可达几百伏至上千伏，而且在伏安特性曲线反向击穿的一段不陡，即反向击穿电压的范围较大，动态电阻也比较大。对于稳压管，当反向电压超过其工作电压Vz（亦称齐纳电压或稳定电压）时，反向电流将突然增大，而器件两端的电压基本保持恒定。对应的反向伏安特性曲线非常陡，动态电阻很小。稳压管可用作稳压器、电压基准、过压保护、电平转换器等。

稳压二极管的作用：确保与之并连的（工作负载电阻）的电压与稳压二极管两端电压保持一致；当电源电压太大时，多余电压会分给保护电阻或者其他元器件（上述电路中是保护电阻）；

③也可以用于泄电感产生的电流；

三极管

1）分类

base 基 collect收集 emit发射

①NPN型三极管

基极高电平导通

② PNP型三极管

基极低电平导通

2）主要作用

三极管的主要作用是放大信号、电流控制，控制电压以及开关电路。

3）工作原理

①三极管的工作状态有：截止状态、放大状态、饱和状态，使用时一般工作在饱和状态和截止；

以NPN三极管为例来介绍上述三种状态：

①第一张图片表示截止态，当基极（P）低电压时，处于截止态；

②第二张图片表示放大态，基极一个高电压使得一个小电流可以留向发射极，这个小电流同时将上面的阀门打开，可以使集电极大电流流向发射极；电流放大：Ie=Ib+βIb ；Ic=βIb β为放大系数

③第三张图片表示饱和态，基极的电流将阀门完全打开，集电极流向发射极的电流达到最大；即便再加大基极的电流Ic也不会再增加了。

4）应用电路

①开关电路

②

5）总结

主要是用于开关电路：流控，控制速度慢。

场效应管

1）介绍：

●MOS管：场效应管（MOS管）的工作原理是基于半导体材料的电压控制特性。在MOS管的源极和漏极之间加上电压时，会产生一个垂直的电场，这个电场会控制源极和漏极之间的电阻。MOS管的主要作用是放大信号、降低阻抗和开关电路。

②图示：

（1）示意图：

（2）

记忆点：PMOS管：低电平导通；s端接高电平，d端接低电平；NMOS管：高电平导通；s端接低电平，d端接高电平；

③主要作用：

④特点：

（1） 输入阻抗非常高，因为MOS管栅极有绝缘膜氧化物，甚至可达上亿欧姆，所以他的输入几乎不取电流，可以用作电子开关。

（2）导通电阻低，可以做到几个毫欧的电阻，极低的传导损耗。压控开关，几乎没有电流（没有损耗）

（3）开关速度快，开关损耗低，特别适应PWM输出模式。