常用電子元器件的使用

2.1二極管2.2三極管2.3晶閘管常用電子元器件使用2.4場效應(yīng)管2.1二極管劃分方法及種類解說

按功能劃分普通二極管常見的二極管整流二極管專門用于整流的二極管發(fā)光二極管專用于指示信號的二極管,能發(fā)出可見光穩(wěn)壓二極管專門用于穩(wěn)壓的二極管光敏二極管對光有敏感作用的二極管按照材料劃分硅二極管硅材料二極管,常用的二極管鍺二極管鍺材料二極管按外部封裝材料劃分塑封二極管大量使用的二極管使用這種封裝材料金屬封裝二極管大功率整流二極管采用這種封裝材料玻璃封裝二極管檢波二極管采用這種封裝材料二極管外形特征：1）二極管共有兩個引腳,兩個引腳軸向伸出；2）二極管的體積不大,比一般電阻要小些；3）部分二極管的外殼上標(biāo)有二極管電路符號.正極，電流從正極流向負(fù)極此三角形表示電流方向電流方向負(fù)極二極管外形特征和電路符號

二極管電路符號識圖信息

二極管只有兩個引腳:電路符號中已表示出了這兩個引腳；電路符號中表示出二極管的正負(fù)極性:三角形底邊這端為正極，另一端為負(fù)極。它的電路符號與普通二極管電路符號不同之處在于負(fù)極表示方式不同。穩(wěn)壓二極管符號在普通二極管符號的基礎(chǔ)上，用箭頭形象的表示了這種二極管能夠發(fā)光。發(fā)光二極管符號比較新舊兩種符號的不同之處是，三角形老符號要涂黑，新符號不涂黑.舊電路符號電路符號中表示出兩根引腳，通過三角形表示正極、負(fù)極引腳.新電路符號解說名稱電路符號二極管導(dǎo)通和截止工作狀態(tài)判斷方法電壓極性及狀態(tài)工作狀態(tài)正向偏置電壓足夠大二極管正向?qū)?，兩引腳間電阻很小.正向偏置電壓不夠大二極管不足以正向?qū)?，兩引腳間內(nèi)阻還比較大.反向偏置電壓不太大二極管截止，兩個引腳之間的內(nèi)阻很大.反向偏置電壓很大二極管反向擊穿，兩引腳之間內(nèi)阻很小，二極管無單向?qū)щ娦裕O管損壞.+-+-參數(shù)名稱符號解說最大整流電流Im是指二極管長時間正常工作下，允許通過二極管的最大正向電流值。反向電流Ico是指二極管加上規(guī)定的反向偏置電壓情況下，同過二極管的反向電流值。最大反向工作電壓Urm二極管工作時承受最大的反向電壓值，它約等于反向擊穿電壓的一半。最高工作頻率Fm二極管保持良好的工作特性的最高頻率。二極管主要參數(shù)常見二極管二極管正負(fù)引腳表示方法電路符號極性標(biāo)注正極負(fù)極外殼上標(biāo)出電路符號色點標(biāo)注正極負(fù)極常見的標(biāo)注形式負(fù)極引腳正極引腳銀色環(huán)表示負(fù)極引腳外形特征識別二極管極性方法正極負(fù)極

以O(shè)為坐標(biāo)原點，以加在二極管兩端的電壓U為橫軸、流過二極管的電流為縱軸建立直角坐標(biāo)系，各軸的方向表示施與二極管的電壓和電流方向。第一象限曲線反映了二極管的正向特性；第三象限曲線反映其反向特性。給二極管加的正向電壓小于某一定值U1（硅：0.6V，鍺：0.2）時，正向電流很小，且小于I1。當(dāng)正向電壓大與U1后，正向電流I隨U的微小增大而劇增。將U1稱為起始電壓。給二極管加的反向電壓小于某一定值UZ

(Urm)時，反向電流很小，當(dāng)反向電壓大與等于UZ后，反向電流I迅速增大而處于電擊穿狀態(tài)。將UZ稱為反向擊穿電壓。U1I1OUI反向擊穿電壓正向?qū)妷篣Z反向特性曲線正向特性曲線二極管正反向特性2.2三極管半導(dǎo)體三極管是最重要的半導(dǎo)體器件，是電子電路中的核心器件，被廣泛應(yīng)用到了各種電子線路中，是電子線路的靈魂。NNP發(fā)射極e發(fā)射結(jié)集電結(jié)基區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)基極bNPN型PNP型PPN雙極型晶體管分有NPN型和PNP型，雖然它們外形各異，品種繁多，但它們的共同特征相同：都有三個分區(qū)、兩個PN結(jié)和三個向外引出的電極：雙極型三極管的基本結(jié)構(gòu)類型和符號NPN型三極管圖符號大功率低頻三極管小功率高頻三極管中功率低頻三極管ecbPNP型三極管圖符號ecb

根據(jù)制造工藝和材料的不同，三極管分有雙極型和單極型兩種類型。若三極管內(nèi)部的自由電子載流子和空穴載流子同時參與導(dǎo)電，就是所謂的雙極型。如果只有一種載流子參與導(dǎo)電，即為單極型。NNP＋－(1)發(fā)射結(jié)必須“正向偏置”，以利于發(fā)射區(qū)電子的擴(kuò)散，擴(kuò)散電流即發(fā)射極電流ie，擴(kuò)散電子的少數(shù)與基區(qū)空穴復(fù)合，形成基極電流ib，多數(shù)繼續(xù)向集電結(jié)邊緣擴(kuò)散。＋－(2)集電結(jié)必須“反向偏置”，以利于收集擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣的多數(shù)擴(kuò)散電子，收集到集電區(qū)的電子形成集電極電流ic。IEICIB

整個過程中，發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射的電子數(shù)等于基區(qū)復(fù)合掉的電子與集電區(qū)收集的電子數(shù)之和，即：IE=IB+IC晶體管實現(xiàn)電流放大作用的外部條件UCE/VIC

/mA020AIB=040A60AIB=100A80A43211.52.3輸出特性曲線上一般可分為三個區(qū)：飽和區(qū)。當(dāng)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正向偏置時，三極管處于飽和狀態(tài)。此時集電極電流IC與基極電流IB之間不再成比例關(guān)系，IB的變化對IC的影響很小。截止區(qū)。當(dāng)基極電流IB等于0時，晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)。實際上當(dāng)發(fā)射結(jié)電壓處在正向死區(qū)范圍時，晶體管就已經(jīng)截止，為讓其可靠截止，常使UBE小于和等于零。放大區(qū)

晶體管工作在放大狀態(tài)時，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。在放大區(qū)，集電極電流與基極電流之間成β倍的數(shù)量關(guān)系，即晶體管在放大區(qū)時具有電流放大作用。輸出特性三個區(qū)域的特點:放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。即：IC=IB,且IC

=

IB(2)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。即：UCEUBE

，

IB>IC，UCE0.3V=UCES

(3)截止區(qū)：

UBE<死區(qū)電壓，IB=0，IC=ICEO

0

三極管的主要參數(shù)1.直流參數(shù)(2)共基直流電流放大系數(shù)(1)共射直流電流放大系數(shù)(3)級間反向電流（b）集電極發(fā)射極間的穿透電流ICEO

ICEO和ICBO有如下關(guān)系

ICEO=（1+）ICBO（a）集電極基極間反向飽和電流ICBO(2)共基交流電流放大系數(shù)(1)共射交流電流放大系數(shù)2.交流參數(shù)(3)特征頻率fT特征頻率為使的數(shù)值下降到1的信號頻率fT3.極限參數(shù)(3)極間反向擊穿電壓晶體管的某一電極開路時,另外兩個電極所允許加的最高反向電壓即為極間反向擊穿電壓。(2)最大集電極電流ICM(1)最大集電極耗散功PCM決定于晶體管的溫升。溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響3.溫度對輸出特性的影響溫度升高時β增大集電極電流增大輸出特性曲線上移輸出特性曲線間距增大0.40.88040溫度對ICBO的影響溫度每升高10℃,ICBO增加約一倍,UBE減小2-2.5mV。2.溫度對輸入特性的影響溫度升時,正向特性將左移,反之將右移1、晶閘管的結(jié)構(gòu)2.3晶閘管2、晶閘管的外形3、晶閘管的符號4、晶閘管的等效電路5、晶閘管的工作原理（1）晶閘管加陽極負(fù)電壓時，晶閘管處于反向阻斷狀態(tài)。

(2)晶閘管加陽極正電壓UA，控制極不加電壓時，晶閘管處于正向阻斷狀態(tài)。

6、分析(3)晶閘管加陽極正電壓+UA，同時也加控制極正電壓+UG，晶閘管導(dǎo)通。(4)要使導(dǎo)通的晶閘管截止，必須將陽極電壓降至零或為負(fù)，使晶閘管陽極電流降至維持電流IH以下。綜上所述，可得如下結(jié)論：①晶閘管與硅整流二極管相似，都具有反向阻斷能力，但晶閘管還具有正向阻斷能力，即晶閘管正向?qū)ū仨毦哂幸欢ǖ臈l件：陽極加正向電壓，同時控制極也加正向觸發(fā)電壓。

②晶閘管一旦導(dǎo)通，控制極即失去控制作用。要使晶閘管重新關(guān)斷，必須做到以下兩點之一：一是將陽極電流減小到小于維持電流IH；二是將陽極電壓減小到零或使之反向。8、晶閘管的主要參數(shù)(1)正向阻斷峰值電壓UDRM

正向阻斷峰值電壓UDRM，指控制極斷開時，允許重復(fù)加在晶閘管兩端的正向峰值電壓。

(2)反向阻斷峰值電壓UDRM

反向阻斷峰值電壓UDRM，指允許重復(fù)加在晶閘管上的反向峰值電壓。

(3)額定電壓UD

通常把UDRM

和URRM中較小的一個值稱作晶閘管的額定電壓。(4)通態(tài)平均電壓UT(AV)

習(xí)慣上稱為導(dǎo)通時的管壓降。這個電壓當(dāng)然越小越好，一般為0.4V~1.2V。

(5)通態(tài)平均電流IT(AV)

通態(tài)平均電流IT(AV)簡稱正向電流，指在標(biāo)準(zhǔn)散熱條件和規(guī)定環(huán)境溫度下(不超過40oC)，允許通過工頻(50Hz)正弦半波電流在一個周期內(nèi)的最大平均值。

(6)維持電流IH

維持電流IH，指在規(guī)定的環(huán)境溫度和控制極斷路的情況下，維持晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通時需要的最小陽極電流。2.4場效應(yīng)晶體管FET場效應(yīng)管(單極型晶體管）與晶體三極管（雙極型晶體管）不同，它是多子導(dǎo)電，輸入阻抗高，溫度穩(wěn)定性好。結(jié)型場效應(yīng)管JFET(JunctionFET)絕緣柵型場效應(yīng)管MOSFET(Metal-OxideSemiconductorFET)場效應(yīng)管有兩種:N溝道P溝道增強(qiáng)型EMOS按溝道類型分N溝道NMOSP溝道PMOS（耗盡型）FET場效應(yīng)管JFET結(jié)型MOSFET絕緣柵型(IGFET)按工作方式分耗盡DMOS場效應(yīng)管分類PNNgsdN溝道增強(qiáng)型gsdBP型基底SiO2絕緣層金屬鋁兩個N區(qū)PNNgsdgsdBN溝道耗盡型予埋了導(dǎo)電溝道MOSFET結(jié)構(gòu)和電路符號NPPgsdP溝道增強(qiáng)型gsdBNPPgsdgsdBP溝道耗盡型予埋了導(dǎo)電溝道MOSFET結(jié)構(gòu)和電路符號正常工作條件

源區(qū)和漏區(qū)的兩個N區(qū)與襯底之間的PN結(jié)必須外加反偏電壓。即vDS>0。PNNgsdvDSvGS工作原理：在柵極電壓作用下，漏區(qū)和源區(qū)之間形成導(dǎo)電溝道。這樣，在漏極電壓的作用下，源區(qū)電子沿導(dǎo)電溝道行進(jìn)到漏區(qū)，產(chǎn)生自漏極流向源極的電流。改變柵極電壓，控制導(dǎo)電溝道的導(dǎo)電能力，使漏極電流發(fā)生變化。vDSvGSNEMOSFET工作原理PNNgsd（1）vGS=0時漏區(qū)和源區(qū)被隔斷,沒有導(dǎo)電溝道iD=0vGS+-溝道形成原理（2）vGS>0且vGS<VT漏區(qū)和源區(qū)仍被隔斷iD=0（3）vGS>VT形成導(dǎo)電溝道，vDS作用下的漏極電流隨vGS增大而增大反型層（導(dǎo)電溝道）VT:開啟電壓形成反型層所需VGS的值vDS+-iD（1）vDS很小，溝道寬度保持不變，vDS增大，iD線性增大vDS對溝道導(dǎo)電能力的控制vGS>VTvDS>0（2）vDS增加，vGD=VT

時，靠近