電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能第一章匯編

1、 主講人：任綠春電子(dinz)技術(shù)基礎(chǔ)與技能共三十三頁目標(biāo)要點： 1.了解本征半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體和PN結(jié)等概念。2.掌握二極管的基本結(jié)構(gòu)、特性(txng)和類型。3掌握二極管的單向?qū)щ娞匦约胺蔡匦浴?.掌握三極管結(jié)構(gòu)特點、類型和電路符號。5了解三極管的電流分配關(guān)系及電流放大作用。6理解三極管的三種工作狀態(tài)的特點，并會判斷三極管所處的工作狀態(tài)。7理解三極管的主要參數(shù)的含義項目一 基本(jbn)半導(dǎo)體器件的認識共三十三頁1、半導(dǎo)體的概念 什么是半導(dǎo)體？它與導(dǎo)體和絕緣體之間是什么關(guān)系？2、半導(dǎo)體的特性(txng)：摻雜性、熱敏性、光敏性 任務(wù)(rn wu)一：認識半導(dǎo)體二極管摻雜性、

2、熱敏性、光敏性能量共三十三頁想一想： 我們生活中有哪些是用半導(dǎo)體制造成的原件或者家用電器？3、半導(dǎo)體的分類 1.本征半導(dǎo)體 2. N型半導(dǎo)體 3. P型半導(dǎo)體4、PN結(jié)及其單向(dn xin)導(dǎo)電性 PN結(jié)的形成PN結(jié)的正偏PN結(jié)的反偏共三十三頁5、半導(dǎo)體二極管1二極管的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，在一個PN結(jié)的兩端各引出一個電極，外加玻璃或塑料(slio)的管殼封裝就是二極管。由P型半導(dǎo)體引出的電極，稱為正極（或陽極）；由N型半導(dǎo)體引出的電極，稱為負極（或陰極）。共三十三頁二極管的特性(txng)（1）二極管的單向(dn xin)導(dǎo)電性正極接電源正端，負極經(jīng)L、R接電源負端，電路導(dǎo)通。負極接電源正端

3、，正極經(jīng)L、R接電源負端,電路不導(dǎo)通。結(jié)論：二極管正向偏置時導(dǎo)通，反向偏置時截止。這就是二極管的單向?qū)щ娦?。共三十三頁實物圖共三十三頁二極管的伏安(f n)特性伏安特性(txng)：通過二極管的電流和它兩端電壓之間的對應(yīng)關(guān)系。右圖為二極管的伏安特性曲線正向特性（圖OAB段）死區(qū)（OA段）：二極管不導(dǎo)通。正向?qū)ǎˋB段）：正向電流迅速增加，二極管兩端電壓降變化不大。共三十三頁共三十三頁反向截止（OC段）：二極管反向電流很小，二極管不導(dǎo)通反向擊穿（CD段）：當(dāng)反向電壓超過(chogu)擊穿電壓后，二極管的反向電流急劇增加。二極管伏安特性曲線為非線性，所以二極管屬于非線性器件 。反向(fn xin

4、)特性（圖中OCD段）共三十三頁二極管的主要參數(shù)共三十三頁二極管的使用(shyng)常識二極管的檢測(jin c)1用萬用表檢測二極管1）用萬用表判斷二極管極性 示意圖如圖所示 （1）先將萬用表電阻擋旋鈕置于R100或R1k擋。 （2）用萬用表紅、黑表筆任意測量二極管兩引腳間的電阻值。 （3）交換萬用表表筆再測量一次。如果二極管是好的話，兩次測量結(jié)果必定一大一小。 （4）以阻值較小的一次測量為準，黑表筆所接的二極管一端為正極，紅表筆所接的二極管一端為負極。共三十三頁共三十三頁二極管的使用(shyng)常識二極管的檢測(jin c)1用萬用表檢測二極管2）用萬用表檢測普通二極管的好壞 測試圖如圖

5、所示 （1）萬用表置于R1k擋。測量正向電阻時，萬用表的黑表筆接二極管的正極，紅表筆接二極管的負極。 （2）萬用表置于R1k擋。測量反向電阻時，萬用表的紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極。 （3）根據(jù)二極管正、反向電阻阻值變化判斷二極管的質(zhì)量好壞。共三十三頁當(dāng)反向電壓達到VZ時，即使電壓有一微小的增加，反向電流也會增加很多（反向擊穿曲線很徒直），這時，二極管處于擊穿狀態(tài)，其兩端電壓基本保持不變（穩(wěn)壓區(qū)）。如果把擊穿電流通過電阻限制在一定的范圍內(nèi)，管子就可以長時間在反向擊穿狀態(tài)下穩(wěn)定工作。而且，穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性是可逆的，去掉反向電壓，穩(wěn)壓二極管又恢復(fù)(huf)常態(tài)。如圖所示 。其

6、他(qt)類型的二極管1、穩(wěn)壓二極管共三十三頁穩(wěn)壓(wn y)二極管的圖形符號共三十三頁穩(wěn)壓(wn y)二極管 工作條件：反向(fn xin)擊穿。 電路符號實物圖穩(wěn)壓二極管利用 PN 結(jié)的反向擊穿區(qū)具有穩(wěn)定電壓的特性來工作的。特 性：正向特性與普通二極管相同； 反向擊穿特性較陡； 反向擊穿電壓為幾伏幾十伏。 應(yīng) 用：穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子電路中。共三十三頁發(fā)光二極管光電二極管變?nèi)?bin rn)二極管激光二極管2、其他(qt)類型的二極管共三十三頁發(fā)光(f un)二極管 工作(gngzu)條件：正向?qū)ā?電路符號實物圖發(fā)光二極管簡稱為LED，它能把電能轉(zhuǎn)換成光能，實現(xiàn)發(fā)光的功能。特 性：與普通

7、二極管一樣，具有單向?qū)щ娦阅埽?體積小、發(fā)光均勻穩(wěn)定、亮度較高、響應(yīng)快、壽命長； 工作電壓低(約 2 V)，工作電流小(約 10 mA)。 應(yīng) 用：各種電子電路、家電、儀表等設(shè)備中的電源指示、電 平指示、組成文字或數(shù)字顯示。共三十三頁共三十三頁光電二極管 工作條件：反向(fn xin)偏置。 電路(dinl)符號實物圖 光電二極管也稱光敏二極管，是一種將光信號轉(zhuǎn)變成電信號的器件。 特 性： 無光照時，反向電阻高達幾十兆歐； 有光照時，反向電阻降為幾千歐幾十千歐 。 應(yīng) 用： 在自動控制中作為光/電檢測元件，制作光電池。共三十三頁變?nèi)?bin rn)二極管 工作條件：反向(fn xin)偏置。

8、電路符號實物圖 變?nèi)荻O管PN結(jié)的電容是可變，由此可以實現(xiàn)改變電容的功能。 特 性： 正向特性與普通二極管相同； 反偏時，PN結(jié)電容隨外加電壓升高而降低； 電容量較小，幾十幾百pF 。 應(yīng) 用：電視機、收錄機等家用電器和儀器儀表中構(gòu) 成調(diào)諧電路和自動頻率微調(diào)電路。共三十三頁共三十三頁激光(jgung)二極管 工作條件(tiojin)：正向?qū)ā?電路符號實物圖激光二極管是在發(fā)光二極管的PN結(jié)間安置一層具有光活性的半導(dǎo)體，使其能發(fā)射出單波長紅外光。特 性：與普通二極管一樣，具有單向?qū)щ娦阅埽?體積小、重量輕、耗電低； 驅(qū)動電路簡單、方便調(diào)制； 耐機械沖擊、抗震動。 應(yīng) 用：遠距離光纖通信的光源，

9、計算機光驅(qū)、激光打印機打印 頭，VCD機及條形碼閱讀器等。共三十三頁2.1.1 三極管的基本(jbn)結(jié)構(gòu)NPN型三極管PNP型三極管電路符號中箭頭表示發(fā)射結(jié)加正偏電壓(diny)時的電流方向。 NPN型和PNP型三極管的工作原理相同，但它們工作時的電源極性不同，管子各電極間的電流方向也不同。共三十三頁 2.1.2三極管的電流放大(fngd)特性三極管的主要功能是實現(xiàn)電流放大。其實質(zhì)是三極管能以基極(j j)電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量。 要使三極管具有放大作用，必須給管子的發(fā)射結(jié)加正偏電壓，集電結(jié)加反偏電壓。三極管三個電極的電流(基極電流、集電極電流、發(fā)射極電流)之間的關(guān)系為

10、：共三十三頁 2.1.3三極管的特性(txng)曲線三極管外部各極電流(dinli)與極間電壓之間的關(guān)系曲線，稱為三極管的特性曲線，又稱伏安特性曲線。 指當(dāng)集-射極之間的電壓為定值時，輸入回路中的基極電流與加在基-射極間的電壓之間的關(guān)系曲線。 三極管的輸入特性曲線與二極管的正向伏安特性曲線相似。當(dāng)時，不同值的輸入特性曲線基本重合。三極管輸入特性曲線中也存在一段死區(qū)，只有發(fā)射結(jié)電壓超過死區(qū)電壓，三極管才能正常工作。1輸入特性曲線共三十三頁指當(dāng)基極電流為定值時，輸出電路中集電極電流與集-射極間的電壓之間的關(guān)系(gun x)曲線。飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正偏狀態(tài)。三極管沒有電流放大作用(zuyn

11、g)，相當(dāng)于一個開關(guān)的閉合狀態(tài)。放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。三極管具有電流放大作用。截止區(qū)：發(fā)射結(jié)處于反偏或零偏狀態(tài)，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，三極管沒有電流放大作用，相當(dāng)于一個開關(guān)的斷開狀態(tài)。2輸出特性曲線不同，對應(yīng)的輸出特性曲線也不同，所以三極管的輸出特性曲線是一組曲線。共三十三頁（3） 集電極-發(fā)射極反向(fn xin)飽和電流 （1）集電極最大允許(ynx)電流 （2）集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓 的值越小，性能越穩(wěn)定。硅管的值一般較鍺管小。基極開路時，從集電極直接穿透三極管而到達發(fā)射極的電流，故又稱為穿透電流。是衡量管子熱穩(wěn)定性的重要參數(shù)。 基極開路時，加在集電極與發(fā)射極之間的最大允許電

12、壓。當(dāng)實際的集-射極電壓超過 時，集電極電流會迅速增大，此時三極管已擊穿，并導(dǎo)致?lián)p壞。 當(dāng)實際的集電極電流超過此值時，三極管性能會變差，管芯發(fā)熱，有燒壞的可能。 當(dāng)值下降到正常值的三分之二時的 為集電極最大允許電流。 2極限參數(shù)共三十三頁（3）集電極最大允許耗散(ho sn)功率3頻率(pnl)參數(shù)使用時若超過此值，三極管會因過熱而損壞。三極管集電結(jié)溫度升高到不至于將三極管燒毀所消耗的功率。當(dāng)工作頻率高于后，三極管不再具有電流放大能力，是三極管使用中的極限頻率 。 當(dāng) 值下降到 1 時所對應(yīng)的頻率。 （2） 特征頻率 當(dāng)值下降到低頻時的（即0.707）倍所對應(yīng)的頻率。 （1） 共發(fā)射極截止頻率

13、共三十三頁2.1.5三極管的分類(fn li)按半導(dǎo)體材料(cilio)和極性分硅材料鍺材料NPNPNPNPNPNP按用途分普通放大三極管 低噪聲三極管 光電三極管 開關(guān)三極管 達林頓三極管 帶阻尼三極管 按功率分小功率三極管 中功率三極管 大功率三極管 按工作頻率分低頻三極管 高頻三極管 按制作工藝分平面型三極管 合金型三極管 擴散型三極管 按外形封裝分金屬封裝三極管 玻璃封裝三極管 陶瓷封裝三極管 塑料封裝三極管 共三十三頁1、三極管的工作條件，集電結(jié)和發(fā)射結(jié)應(yīng)該處于什么條件下三極管能正常工作？2、三極管在正常工作的時候，它的電位(din wi)關(guān)系？（必須把圖畫出來）3、三極管在正常工作的時候，它的電流關(guān)系？必須把圖畫出來）4、三極管是屬于什么放大器件？作業(yè)(zuy)共三十三頁內(nèi)容摘要主講人：任綠春。3掌握二極管的單向?qū)щ娞匦约胺蔡匦?。負極接電源正端，正極經(jīng)L、R接電源負端,電路不導(dǎo)通。二極管正向偏置時導(dǎo)通，反向偏置時截止(jizh)。1）用萬用表判斷二極管極性