模塊一常用電元器件

1、模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件 半導(dǎo)體基本知識半導(dǎo)體基本知識 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管 mos場效應(yīng)管場效應(yīng)管 本本 模模 塊塊 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件第一節(jié)第一節(jié) 半導(dǎo)體基本知識半導(dǎo)體基本知識 一、一、 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體鍺硅半導(dǎo)體半導(dǎo)體 : :導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)，如硅和鍺。它導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)，如硅和鍺。它們的原子最外層都有四個價電子。們的原子最外層都有四個價電子。 1. 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體：純凈的半導(dǎo)體晶體純凈的半導(dǎo)體晶體。 2.

2、本征半導(dǎo)體的特點(diǎn)：有兩種載流子參與導(dǎo)電本征半導(dǎo)體的特點(diǎn)：有兩種載流子參與導(dǎo)電 3. 本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成：本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成：電子電流和空穴電流。電子電流和空穴電流。模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件二、雜質(zhì)本征半導(dǎo)體二、雜質(zhì)本征半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中摻入微量有用雜質(zhì)后的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。在本征半導(dǎo)體中摻入微量有用雜質(zhì)后的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。 雜質(zhì)半導(dǎo)體可分為空穴（雜質(zhì)半導(dǎo)體可分為空穴（p）型半導(dǎo)體和電子（）型半導(dǎo)體和電子（n）型半導(dǎo)體兩大類。）型半導(dǎo)體兩大類。 1. p型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入微量的三價元素，成為在本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入微量的三價元素，

3、成為p型半型半導(dǎo)體。導(dǎo)體。 p型半導(dǎo)體中空穴是多子型半導(dǎo)體中空穴是多子(由摻雜形成由摻雜形成)，電子是少子電子是少子(由熱激由熱激發(fā)形成發(fā)形成)。 2. n型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入微量的五價元素，成為在本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入微量的五價元素，成為n型型半導(dǎo)體。半導(dǎo)體。 n型半導(dǎo)體中電子是多子型半導(dǎo)體中電子是多子(由摻雜形成由摻雜形成)，空穴是少子，空穴是少子(由由熱激發(fā)形成熱激發(fā)形成)。 三、三、 pn結(jié)及其單向?qū)щ娦越Y(jié)及其單向?qū)щ娦?.pn1.pn結(jié)結(jié): : 在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造p p型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和n n型半導(dǎo)體，型半導(dǎo)體，經(jīng)過載流子的擴(kuò)散

4、，在它們的交界面處就形成了經(jīng)過載流子的擴(kuò)散，在它們的交界面處就形成了pn pn 結(jié)。結(jié)。模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件外電場外電場ifp接正、接正、n接負(fù)接負(fù)內(nèi)電場內(nèi)電場pn+2. pn結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦阅K一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件ir+結(jié)論結(jié)論:pn結(jié)具有單向?qū)щ娦越Y(jié)具有單向?qū)щ娦阅K一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件一、二極管的伏安特性一、二極管的伏安特性 二極管兩端的電壓與通過電流的關(guān)系曲線，稱為二極管的伏安特性。二極管兩端的電壓與通過電流的關(guān)系曲線，稱為二極管的伏安特性。 1 . 正向特性正向特性2. 反向特性反向特性ui死區(qū)電壓死區(qū)電壓 :硅管

5、硅管0.5v,鍺管鍺管0.1v導(dǎo)通壓降導(dǎo)通壓降: :硅管硅管0.60.7v鍺管鍺管0.20.3v反向擊穿反向擊穿電壓電壓ubr1. .最大整流電流最大整流電流 二極管長期使用時，允許流二極管長期使用時，允許流過二極管的最大正向平均電流。過二極管的最大正向平均電流。2. 最高反向工作電壓最高反向工作電壓 手冊上給出的最高反向工作電手冊上給出的最高反向工作電壓一般是反向擊穿電壓的一半。壓一般是反向擊穿電壓的一半。i if fu urmrm二、二極管的主要參數(shù)二、二極管的主要參數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管二極管的伏安特性。二極管的伏安特性。模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件uzi

6、zizm uz izuio_+三、二極管的應(yīng)用三、二極管的應(yīng)用1整流應(yīng)用整流應(yīng)用2限幅應(yīng)用限幅應(yīng)用3檢波應(yīng)用檢波應(yīng)用4保護(hù)應(yīng)用保護(hù)應(yīng)用四、穩(wěn)壓二極管四、穩(wěn)壓二極管 工作在反向擊穿狀態(tài)，穩(wěn)工作在反向擊穿狀態(tài)，穩(wěn)壓二極管簡稱穩(wěn)壓管，壓二極管簡稱穩(wěn)壓管，其在電其在電路中路中的接法如圖所示。的接法如圖所示。 曲線越陡，動態(tài)電阻越小，曲線越陡，動態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能越好。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能越好。 模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件第三節(jié)第三節(jié) 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管一、結(jié)構(gòu)與符號一、結(jié)構(gòu)與符號becnnp基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極npn型型pnp集電極集電極基極基極發(fā)射發(fā)射極極bc

7、epnp型型becibieicnpn型三極管型三極管becibieicpnp型三極管型三極管 三極管制造工藝特點(diǎn)是：三極管制造工藝特點(diǎn)是：發(fā)射區(qū)摻雜濃度高，基區(qū)摻雜濃度低發(fā)射區(qū)摻雜濃度高，基區(qū)摻雜濃度低且很薄，集電區(qū)面積大。且很薄，集電區(qū)面積大。 模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件二、三極管的電流分配與電流放大作用二、三極管的電流分配與電流放大作用1.三極管電流放大作用的外部條件三極管電流放大作用的外部條件: 發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置 （1） 發(fā)射極電流等于基極電流與集電極電流之和，即發(fā)射極電流等于基極電流與集電極電流之和，即i ie e=i=ic

8、c+i+ib b（2 2）i ic c比比i ib b大得多。大得多。（3 3）i ib b的小變化引起的小變化引起i ic c的大變化。的大變化。 三、三極管的特性曲線三、三極管的特性曲線 1. 輸入特性輸入特性常數(shù)ceubebufi)(2.三極管的電流分配與放大作用三極管的電流分配與放大作用: 發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置 模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件一一.輸入特性輸入特性uce 1v工作壓降：工作壓降： 硅管硅管u ubebe 0.6-0.7v,0.6-0.7v,鍺管鍺管u ubebe 0.2-0.3v0.2-0.3v。uce=0vib( a

9、)ube(v)204060800.40.8uce =0.5v 死區(qū)電壓，死區(qū)電壓，硅管硅管0.5v0.5v，鍺，鍺管管0.1v0.1v。共射極接法硅共射極接法硅npn型三極管的輸入特性曲線型三極管的輸入特性曲線 模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件2. 輸出特性輸出特性常數(shù)bicecufi)(ic(ma )1234uce(v)36912ib=020 a40 a60 a80 a100 a放大區(qū)：發(fā)射結(jié)放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反正偏，集電結(jié)反偏。偏。i ic c= = i ib b稱為稱為線性區(qū)。線性區(qū)。飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，偏，集電結(jié)正偏，集電結(jié)正偏，u uce ce 0.

10、3vvbvepnp型三極管處于放大狀時：型三極管處于放大狀時：vevbvc模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件四、三極管的主要參數(shù)及溫度影響四、三極管的主要參數(shù)及溫度影響1. 1. 三極管的主要參數(shù)三極管的主要參數(shù)直流電流放大系數(shù)：直流電流放大系數(shù)：bcii_(1) 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) 和和 _交流電流放大系數(shù)：交流電流放大系數(shù)：cbii一般作近似處理：一般作近似處理： 模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件(2)(2)極間反向電流極間反向電流a.a.集集- -基極反向截止電流基極反向截止電流icbo aicboi icbocbo是集電結(jié)反偏是集電結(jié)反偏由少子的漂移形由少子的漂

11、移形成的反向電流，成的反向電流，受溫度的變化影受溫度的變化影響。響。b.b.集集- -射極反向截止電流射極反向截止電流i iceoceo 指基極開路指基極開路, ,集電結(jié)反偏和發(fā)射結(jié)正偏時的集射極電集電結(jié)反偏和發(fā)射結(jié)正偏時的集射極電流，習(xí)慣稱穿透電流。是判斷器件熱穩(wěn)定性的依據(jù)。流，習(xí)慣稱穿透電流。是判斷器件熱穩(wěn)定性的依據(jù)。 模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件（3 3）極限參數(shù)）極限參數(shù)a. 集電極最大允許電流集電極最大允許電流icm集電極電流集電極電流ic上升會導(dǎo)致三極管的上升會導(dǎo)致三極管的 值的下降，當(dāng)值的下降，當(dāng) 值下降到正常值值下降到正常值的三分之二時的集電極電流即為的三分之二時

12、的集電極電流即為icm 值。值。 ic超過超過icm并不一定會使并不一定會使三極管損壞，但以降低三極管損壞，但以降低 值為代價。值為代價。b. 集集-射極反向擊穿電壓射極反向擊穿電壓u(br)ceo當(dāng)集當(dāng)集-射極之間的電壓射極之間的電壓uce超過一定的數(shù)值時，三極管就會被擊穿。超過一定的數(shù)值時，三極管就會被擊穿。c. 集電極最大允許功耗集電極最大允許功耗pcmpc pcm安全工作區(qū)：在輸出特性曲線上，三個極限參數(shù)所形成的區(qū)域安全工作區(qū)：在輸出特性曲線上，三個極限參數(shù)所形成的區(qū)域模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件2. 溫度對三極管參數(shù)的影響溫度對三極管參數(shù)的影響(1) (1) 溫度對溫度

13、對的影響的影響 溫度每升高溫度每升高11，值值增大增大0.5%0.5%1%1%。(2) (2) 溫度對溫度對i icbocbo的影響的影響 溫度每升高溫度每升高1010，i icbocbo約約增加增加一倍。一倍。(3) (3) 溫度對溫度對u ubebe的影響的影響 溫度每升高溫度每升高11，u ubebe下降下降約約2 22.5mv2.5mv。模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件 場效應(yīng)三極管只有一種載流子參與導(dǎo)電，又稱為單極型三極管，場效應(yīng)三極管只有一種載流子參與導(dǎo)電，又稱為單極型三極管，是利用電場效應(yīng)來控制電流的一種半導(dǎo)體器件，即是利用電場效應(yīng)來控制電流的一種半導(dǎo)體器件，即。具有體積小、重量輕、耗電省、具有體積小、重量輕、耗電省、壽命長等特點(diǎn)，而且還具有輸入阻抗高（可高達(dá)壽命長等特點(diǎn)，而且還具有輸入阻抗高（可高達(dá) 以上）、噪以上）、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、便于大規(guī)模集成化的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種聲低、熱穩(wěn)定性好、便于大規(guī)模集成化的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種電子線路。電子線路。按結(jié)構(gòu)不同場效應(yīng)管有兩種按結(jié)構(gòu)不同場效應(yīng)管有兩種: : 第四節(jié)第四節(jié) mos場效應(yīng)管場效應(yīng)管910本節(jié)紹僅介絕緣柵型場效應(yīng)管本節(jié)紹僅介絕緣柵型場效應(yīng)管 模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件 絕緣柵場效應(yīng)管由金屬絕緣柵場效應(yīng)管由金屬-氧化物氧化物-半導(dǎo)體制成，