模塊一常用電子元器ppt課件

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)體根本知識(shí)半導(dǎo)體根本知識(shí) 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(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)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)體根本知識(shí)半導(dǎo)體根本知識(shí) 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(gè)價(jià)電子。們的原子最外層都有四個(gè)價(jià)電子。 1. 本征半導(dǎo)體：純真的半導(dǎo)體晶體。本征半導(dǎo)體：純真的半導(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. 3. 本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成：電子電流和空穴電流。本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成：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(chēng)為雜質(zhì)半導(dǎo)體。 雜質(zhì)半導(dǎo)體可分為空穴P型半導(dǎo)體和電子N型半導(dǎo)體兩大類(lèi)。 1. P型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入微量的三價(jià)元素，成為型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入微量的三價(jià)元素，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(由摻雜構(gòu)成由摻雜構(gòu)成)，電子是少子，電子

3、是少子(由熱激由熱激發(fā)構(gòu)成發(fā)構(gòu)成)。 2. N型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入微量的五價(jià)元素，成為型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入微量的五價(jià)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(由摻雜構(gòu)成由摻雜構(gòu)成)，空穴是少子，空穴是少子(由由熱激發(fā)構(gòu)成熱激發(fā)構(gòu)成)。 三、三、 PN結(jié)及其單導(dǎo)游電性結(jié)及其單導(dǎo)游電性1.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(guò)載流子的分散，在它們的交界面處就構(gòu)成了經(jīng)過(guò)載流子的分散，在它們的交界面處就構(gòu)成了PN PN 結(jié)。結(jié)。模塊一模塊一 常用電子

4、元器件常用電子元器件外電場(chǎng)外電場(chǎng)IF內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)PN+2. PN結(jié)的單導(dǎo)游電性結(jié)的單導(dǎo)游電性模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件IR+結(jié)論結(jié)論:PN結(jié)具有單導(dǎo)游電性結(jié)具有單導(dǎo)游電性模塊一模塊一 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經(jīng)過(guò)電流的關(guān)系曲線，稱(chēng)為二極管的二極管兩端的電壓與經(jīng)過(guò)電流的關(guān)系曲線，稱(chēng)為二極管的伏安特性。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0.60.7V0.60.7V鍺管鍺管0.20.3V0.20.3V反向擊穿反

5、向擊穿電壓電壓UBR1.最大整流電流最大整流電流 二極管長(zhǎng)期運(yùn)用時(shí)，允許流過(guò)二極管長(zhǎng)期運(yùn)用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。二極管的最大正向平均電流。2. 最高反向任務(wù)電壓最高反向任務(wù)電壓 手冊(cè)上給出的最高反向任務(wù)電手冊(cè)上給出的最高反向任務(wù)電壓普通是反向擊穿電壓的一半。壓普通是反向擊穿電壓的一半。IFIFURURM M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UZIZIZM UZ IZUIO_+三、二極管的運(yùn)用三、二極管的運(yùn)用1整流運(yùn)用整流運(yùn)用2限幅運(yùn)用限幅運(yùn)用3檢波運(yùn)用檢波運(yùn)

6、用4維護(hù)運(yùn)用維護(hù)運(yùn)用四、穩(wěn)壓二極管四、穩(wěn)壓二極管 任務(wù)在反向擊穿形狀，穩(wěn)任務(wù)在反向擊穿形狀，穩(wěn)壓二極管簡(jiǎn)稱(chēng)穩(wěn)壓管，其在電壓二極管簡(jiǎn)稱(chēng)穩(wěn)壓管，其在電路中的接法如下圖。路中的接法如下圖。 曲線越陡，動(dòng)態(tài)電阻越小，曲線越陡，動(dòng)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、構(gòu)造與符號(hào)一、構(gòu)造與符號(hào)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BCEPNP型型BECIBIEICNPN型三極管型三極管BECIBIEICPNP型三極管型三極管 三極控制造工藝特點(diǎn)是：發(fā)

7、射區(qū)摻雜濃度高，基區(qū)摻雜濃度低三極控制造工藝特點(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IE=IC+IB2 2ICIC比比IBIB大得多。大得多。3 3IBIB的小變化引起的小變化引起ICIC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

8、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任務(wù)壓降：任務(wù)壓降： 硅管硅管UBEUBE0.6-0.7V,0.6-0.7V,鍺管鍺管UBEUBE0.2-0.3V0.2-0.3V。UCE=0VIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE =0.5V 死區(qū)電死區(qū)電壓，硅壓，硅管管0.5V，鍺管鍺管0.1V。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

9、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=020A40A60A80A100A放大區(qū)：發(fā)射放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。結(jié)反偏。IC=IC=IBIB稱(chēng)為線稱(chēng)為線性區(qū)。性區(qū)。飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏，偏，集電結(jié)正偏，UCE 0.3VUCE VBVEPNP型三極管處于放大狀時(shí)：型三極管處于放大狀時(shí)：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

10、_(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普通作近似處置：普通作近似處置： 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ICBOICBO AICBOICBOICBO是集電結(jié)是集電結(jié)反偏由少子的反偏由少子的漂移構(gòu)成的反漂移構(gòu)成的反向電流，受溫向電流，受溫度的變化影響。度的變化影響。b.b.集集- -射極反向截止電流射極反向截止電流ICEOICEO 指基極開(kāi)路,集電結(jié)反偏和發(fā)射結(jié)正偏時(shí)的集射極電流，習(xí)慣稱(chēng)穿透電流。是判別器件熱穩(wěn)定性的根據(jù)。 模塊一模塊一 常用電子元器件

11、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ICIC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的上升會(huì)導(dǎo)致三極管的值的下降，當(dāng)值的下降，當(dāng)值下降到正常值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為值的三分之二時(shí)的集電極電流即為ICM ICM 值。值。 IC IC超越超越ICMICM并不一定并不一定會(huì)使三極管損壞，但以降低會(huì)使三極管損壞，但以降低值為代價(jià)。值為代價(jià)。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UCEUCE超越一定的數(shù)值時(shí)，三極管就會(huì)被擊穿。超越一定的數(shù)值時(shí)，三極管就會(huì)被擊穿。c. 集電極最大允許功

12、耗集電極最大允許功耗PCMPCPCM平安任務(wù)區(qū)：在輸出特性曲線上，三個(gè)極限參數(shù)所構(gòu)成的區(qū)域平安任務(wù)區(qū)：在輸出特性曲線上，三個(gè)極限參數(shù)所構(gòu)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(duì)三極管參數(shù)的影響溫度對(duì)三極管參數(shù)的影響(1) (1) 溫度對(duì)溫度對(duì)的影響的影響 溫度每升高溫度每升高11，值增大值增大0.5%0.5%1%1%。(2) (2) 溫度對(duì)溫度對(duì)ICBOICBO的影響的影響 溫度每升高溫度每升高1010，ICBOICBO約添加一倍。約添加一倍。(3) (3) 溫度對(duì)溫度對(duì)UBEUBE的影響的影響 溫度每升高溫度每升高11，UBEUBE下降約下降約2 22.5mv2.5mv

13、。模塊一模塊一 常用電子元器件常用電子元器件 場(chǎng)效應(yīng)三極管只需一種載流子參與導(dǎo)電，又場(chǎng)效應(yīng)三極管只需一種載流子參與導(dǎo)電，又稱(chēng)為單極型三極管，是利用電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制電流稱(chēng)為單極型三極管，是利用電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制電流的一種半導(dǎo)體器件，即電壓控制器件雙極型三的一種半導(dǎo)體器件，即電壓控制器件雙極型三極管是電流控制器件。具有體積小、分量輕、極管是電流控制器件。具有體積小、分量輕、耗電省、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，而且還具有輸入阻抗高耗電省、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，而且還具有輸入阻抗高可高達(dá)可高達(dá) 以上、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、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)，被廣泛運(yùn)用于各種電便于大規(guī)模集成化的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于各種電子線路。子線路。按構(gòu)造不同場(chǎng)效應(yīng)管有兩種按構(gòu)造不同場(chǎng)效應(yīng)管有兩種: : 第四節(jié)第四節(jié) MOS場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管910本節(jié)紹僅介絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管本節(jié)紹僅介絕緣柵型場(chǎng)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(chǎng)效應(yīng)管由金屬絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管由金屬-氧