電子技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用講解課件

1、電子技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用知識重點 1、什么是半導(dǎo)體？半導(dǎo)體的基本特性有哪些？ 2、二極管和三極管的分類、特點與電路符號。 3、二極管和三極管的簡易測試。半導(dǎo)體基礎(chǔ)與二極管 半導(dǎo)體器件 半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識（一） 半導(dǎo)體的特性 （二） 雜質(zhì)半導(dǎo)體 1P型半導(dǎo)體 2N型半導(dǎo)體 半導(dǎo)體具有一些獨特的性質(zhì)：（1）在半導(dǎo)體材料中加入少量其它元素（稱“雜質(zhì)”），導(dǎo)電能力顯著增強；（2）給半導(dǎo)體材料加溫或用光照射時，導(dǎo)電能力也會顯著增強，表現(xiàn)出“熱敏”和“光敏”特性。 近代電子學(xué)是在半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于半導(dǎo)體器件具有體積小、重量輕、使用壽命長、功率轉(zhuǎn)換效率高等特點，因而在電子技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。P

2、N結(jié)半導(dǎo)體基礎(chǔ)與二極管 PN結(jié)是指P型和N型半導(dǎo)體接觸時在交界面上形成的具有特殊性能的電荷薄層，它是制造各種半導(dǎo)體器件和各類集成電路的基礎(chǔ)。PN結(jié)的主要特性是單向?qū)щ娦?。PN結(jié)加正向電壓時，P區(qū)接電源正極，N區(qū)接電源負(fù)極，電路中有很大的正向?qū)娏?，PN結(jié)呈低阻狀態(tài)，通常稱為導(dǎo)通狀態(tài)。PN結(jié)加反向電壓時，N區(qū)接電源正極，P區(qū)接電源負(fù)極，此時PN結(jié)外呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，通常稱為截止?fàn)顟B(tài)。由上述分析可知，PN結(jié)加正向電壓時，呈低阻導(dǎo)通狀態(tài)，電流大；加反向電壓時呈高阻截止?fàn)顟B(tài)，電流近似為零，這就是PN結(jié)的單向?qū)щ娦?。半?dǎo)體基礎(chǔ)與二極管 晶體二極管（一）二極管的單向?qū)щ娦哉蛱匦裕寒?dāng)二極管的兩端加上正向電壓

3、時，就會產(chǎn)生正向電流。但正向電壓很小時，正向電流很小，只有當(dāng)正向電壓超過某一數(shù)值時，才有明顯的正向電流，這個電壓稱為死區(qū)電壓，鍺管約為0.2-0.3V，硅管約為0.5-0.8V。反向特性：當(dāng)二極管的兩端加上反向電壓時，就會產(chǎn)生反向電流。小功率二極管的反向電流很小，硅管一般小于0.1UA，鍺管小于幾十微安。當(dāng)二極管兩端的反向電壓超過某一數(shù)值時，反向電流突然增大，這種現(xiàn)象稱二極管反向擊穿。 半導(dǎo)體基礎(chǔ)與二極管 （二）半導(dǎo)體二極管的分類劃分方法種類劃分方法種類按功能劃分發(fā)光二極管按照封裝形式劃分塑料封裝二極管整流二極管金屬封裝二極管變?nèi)荻O管玻璃封裝二極管穩(wěn)壓二極管按結(jié)構(gòu)類型劃分半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)二極管光電

4、二極管金屬半導(dǎo)體接觸二極管按材料劃分鍺二極管按制作工藝劃分面接觸式二極管硅二極管點接觸式二極管半導(dǎo)體基礎(chǔ)與二極管1、普通二極管電路符號 如圖所示是常見的二極管的分類的電路符號。 2、穩(wěn)壓二極管電路符號 3、光電二極管電路符號 4 、變?nèi)荻O管電路符號5、發(fā)光二極管電路符號 12345半導(dǎo)體基礎(chǔ)與二極管 半導(dǎo)體二極管在電路中的符號 如圖所示是二極管電路符號示意圖。掌握這些識圖信息，對分析二極管電路十分重要，主要說明下列三點： 正極、電流從正極流向負(fù)極負(fù)極電流方向此三角形表示電流方向二極管特性半導(dǎo)體基礎(chǔ)與二極管 半導(dǎo)體二極管的特點 無論何種二極管都有下列四個共性，掌握這些共性對識別和分析各類二極管

5、電路有著舉足輕重的作用：1、二極管兩根引腳有正負(fù)之分，使用中兩根引腳不能相互反接。否則損壞二極管或不能起到正常的電路功能 。2、二極管是 半導(dǎo)體器件，不是半導(dǎo)體。所謂半導(dǎo)體是導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的一種材料。二級干由半導(dǎo)體材料制成，具有單向?qū)щ娞卣?。即?dǎo)通過如同導(dǎo)體，截止時如同絕緣體。3、初學(xué)者對二極管的單向?qū)щ娞匦岳斫獯嬖谡`區(qū)，認(rèn)為二極管只能個方向傳輸信號，這是錯誤的理解。二極管導(dǎo)通狀態(tài)下如同一個導(dǎo)體，可以雙向傳輸信號，條件是二極管必須處于導(dǎo)通狀態(tài)。4、二極管除單向?qū)щ娞匦灾?，還有需要重要的疼醒。掌握這些特性，靈活運用這些特性是分析二極管電路的根本保證。 半導(dǎo)體基礎(chǔ)與二極管 二極管的

6、簡易測試 晶體二極管是由一個PN結(jié)組成的，具有單向?qū)щ娞匦?。用萬用表的電阻檔測量二極管的正、反向電阻，可以判斷出二極管管腳的極性，還可以粗略地判斷二極管的好壞。 黑表筆被 測二極管mAPARzGBI紅表筆 用萬用表電阻檔測量二極管的正、反向電阻的原理電路如圖112所示。圖中虛線框內(nèi)是萬用表電阻檔的等效電路。黑表筆接表內(nèi)電池的正極，紅表筆接表內(nèi)電池的負(fù)極。因此在測量未知極性的二極管時，若萬用表電阻檔測試指示為低電阻，則黑表筆所接的電極為被測管的正極，紅表筆所接的電極為被測管的負(fù)極，所測得電阻為二極管的正向電阻。將黑表筆接被測管的負(fù)極，紅表筆接被測管的正極，則測得電阻為反向電阻。如果測得的正、反向

7、阻值都很小，則表明二極管內(nèi)部擊穿；如果測得的正、反向電阻值均接近無窮大，則表明二極管內(nèi)部斷路；測得的正、反向電阻值差別越大，則表明二極管特性越好。測量正、反向電阻時應(yīng)當(dāng)注意，由于二極管是非線性元件其直流電阻值與通過管子的電流有關(guān)，所以用不同型號的萬用表或不同倍率的電阻檔所測得的直流電阻值是不同的。通常測量二極管的正反向電阻時用R*100歐或R*1K的電阻檔。半導(dǎo)體基礎(chǔ)與二極管 被 測二極管mAPARzGBI紅表筆黑表筆半導(dǎo)體三極管基礎(chǔ)知識 一、半導(dǎo)體三極管的分類半導(dǎo)體三極管的分類如圖所示 三極管的種類很多，按材料分為鍺管和硅管；按結(jié)構(gòu)分為點接觸型和面接觸型；按工作頻率分為高頻、低頻、開關(guān)型；按

8、功率大小分為大、中、小型；按PN結(jié)分為NPN型和PNP型；按用途分為放大管、開關(guān)管、振蕩管等。劃分方法及名稱現(xiàn)象說明按極性劃分NPN型三極管這是目前常用的三極管，電流從集電極流向發(fā)射極PNP型三極管電流從發(fā)射極流向集電極，這兩種三極管通過電路符號可以分清，不同之處是發(fā)射極的箭頭方向不同按材料劃分硅三極管簡稱為硅管，這是目前常用的三極管，工作穩(wěn)定性好鍺三極管簡稱為鍺管，反向電流大，受溫度影響較大按極性和材料組合性劃分PNP型硅管最常用的是PNP型硅管NPN型硅管PNP型鍺管NPN型鍺管按工作頻率劃分低頻三極管工作頻率比較低，用于直流放大器、音頻放大器電路高頻三極管工作頻率比較高，用于高頻放大器電

9、路按功率劃分小功率三極管輸出功率很小，用于前級放大器電路按功率劃分中功率三極管輸出功率較大，用于功率放大器輸出級或未極電路大功率三極管輸出功率很大，用于功率放大器輸出級按封裝材料劃分金屬封裝三極管一部分大功率三極管和高頻三極管采用這種封裝塑料封裝三極管小功率三極管常用這種封裝按安裝形式劃分普通方式三極管大量的三極管采用這種形式，三根引腳通過電路板上的引腳孔伸至背面銅箔線路上，用焊錫焊接貼片三極管三極管引腳非常短。三極管直接裝在電路板銅箔線路一面，用焊錫焊接按用途劃分放大、開關(guān)管、振蕩管等用來構(gòu)成各種功能電路半導(dǎo)體三極管基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體三極管電路符號 CEB集電區(qū)集電結(jié)基區(qū)發(fā)射結(jié)發(fā)射區(qū)PNPP N

10、 P P發(fā)射極 E發(fā)射區(qū) 基極B 集電區(qū)基區(qū)發(fā)射結(jié) 集電結(jié)集電極 CNPNEBC 基極B （a）PNP型三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)(b)NPN型三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)CBECBE（c）PNP型三極管圖形符號(d)NPN型三極管圖形符號半導(dǎo)體三極管基礎(chǔ)知識三極管的特性三極管有三種工作狀態(tài) 放大狀態(tài) 截止?fàn)顟B(tài) 飽和狀態(tài) 三、三極管內(nèi)的電流方向 半導(dǎo)體三極管基礎(chǔ)知識 在三極管電路符號中，發(fā)射極箭頭的方向表示三極管各電極電流流向的方向。利用這一點可以分析電路中個電極電流的流動方向。如圖所示是三極管電路符號指示電流流向示意圖，根據(jù)發(fā)射極箭頭方向可以知道不同極性三極管的集電極、發(fā)射極電流流動方向。 NPN型三極管表示電流從管

11、內(nèi)流出電流從集電極流向發(fā)射極PNP型三極管電流從發(fā)射極流向集電極表示電流流入管內(nèi)如何用萬用表測三極管？ 半導(dǎo)體三極管基礎(chǔ)知識一、 三顛倒，找基極 三極管是含有兩個PN結(jié)的半導(dǎo)體器件。根據(jù)兩個PN結(jié)連接方式不同，可以分為NPN型和PNP型兩種不同導(dǎo)電類型的三極管，測試三極管要使用萬用電表的歐姆擋，并選擇R100或R1k擋位。 假定我們并不知道被測三極管是NPN型還是PNP型，也分不清各管腳是什么電極。測試的第一步是判斷哪個管腳是基極。這時，我們?nèi)稳蓚€電極(如這兩個電極為1、2)，用萬用電表兩支表筆顛倒測量它的正、反向電阻，觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度；接著，再取1、3兩個電極和2、3兩個電極，分別顛倒測

12、量它們的正、反向電阻，觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度。在這三次顛倒測量中，必然有兩次測量結(jié)果相近：即顛倒測量中表針一次偏轉(zhuǎn)大，一次偏轉(zhuǎn)??；剩下一次必然是顛倒測量前后指針偏轉(zhuǎn)角度都很小，這一次未測的那只管腳就是我們要尋找的基極。 二、 PN結(jié)，定管型 找出三極管的基極后，我們就可以根據(jù)基極與另外兩個電極之間PN結(jié)的方向來確定管子的導(dǎo)電類型。將萬用表的黑表筆接觸基極，紅表筆接觸另外兩個電極中的任一電極，若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則說明被測三極管為NPN型管；若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則被測管即為PNP型。 三、 順箭頭，偏轉(zhuǎn)大 找出了基極b，另外兩個電極哪個是集電極c，哪個是發(fā)射極e呢?這時我們可以用測穿透電流I

13、CEO的方法確定集電極c和發(fā)射極e。 (1) 對于NPN型三極管，穿透電流的測量電路如圖3所示。根據(jù)這個原理，用萬用電表的黑、紅表筆顛倒測量兩極間的正、反向電阻Rce和Rec，雖然兩次測量中萬用表指針偏轉(zhuǎn)角度都很小，但仔細(xì)觀察，總會有一次偏轉(zhuǎn)角度稍大，此時電流的流向一定是：黑表筆c極b極e極紅表筆，電流流向正好與三極管符號中的箭頭方向一致(“順箭頭”)，所以此時黑表筆所接的一定是集電極c，紅表筆所接的一定是發(fā)射極e。 (2) 對于PNP型的三極管，道理也類似于NPN型，其電流流向一定是：黑表筆e極b極c極紅表筆，其電流流向也與三極管符號中的箭頭方向一致，所以此時黑表筆所接的一定是發(fā)射極e，紅表筆所接的一定是集電極c。 四、 測不出，動嘴巴 若在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的測量過程中，若由于顛倒前后的兩次測量指針偏轉(zhuǎn)均太小難以區(qū)分時，就要“動嘴巴”了。具體方法是：在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的兩次測量中，用兩只手分別捏住兩表筆與管腳的結(jié)合部，用嘴巴含住(或用舌頭抵住)基電極b，仍用