常用電子元器件基礎(chǔ)

1、關(guān)于常用電子元器件基礎(chǔ)第1頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四半導(dǎo)體分立器件半導(dǎo)體分立器件包括半導(dǎo)體二極管、晶體三極管、晶閘管及場效應(yīng)管等。第2頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四 本課時(shí)內(nèi)容：二極管（D）三極管（Q）第3頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四一、半導(dǎo)體二極管 特性：二極管具有單向?qū)щ姷奶匦?，電流只能從陽極流向陰極，這使得二極管廣泛應(yīng)用在整流、檢波、保護(hù)和數(shù)字電路上，是電子工程上用途最廣的組件之一。 半導(dǎo)體二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管(diode)。二極管內(nèi)部有一個(gè)PN結(jié)，還有相應(yīng)的正負(fù)電極引線用玻璃、塑料或金屬管殼

2、封裝制成。第4頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四1、二極管的分類 按PN結(jié)的結(jié)構(gòu)分：點(diǎn)接觸型：是由一根很細(xì)的金屬絲壓在光滑的半導(dǎo)體薄片上構(gòu)成。適用于工作電流小、工作頻率高的場合。面接觸型：這種二極管的結(jié)構(gòu)是利用摻雜的辦法來實(shí)現(xiàn)P型和N型兩種半導(dǎo)體直接接觸而形成PN結(jié)的。這種二極管的特點(diǎn)是能夠通過較大的電流，但不能用于高頻電路中。第5頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四 按用途分：普通二極管(2AP1-2AP9 2CP1-2CP20)用于檢波 鑒頻 限幅；整流二極管(2CZ11-2CZ27)用于不同功率的整流；開關(guān)二極管(2AK1-2AK4)用于計(jì)算機(jī)脈

3、沖控制開關(guān)電路；穩(wěn)壓二極管(2CW1-2CW10)用于穩(wěn)壓電路；發(fā)光二極管二極管 發(fā)光二極管 變?nèi)荻O管 穩(wěn)壓二極管 隧道二極管 雙向二極管 按材料分： 硅管：閾值電壓為0.6V，導(dǎo)通時(shí)壓降為0.7V。 鍺管：閾值電壓為0.2V，導(dǎo)通時(shí)壓降為0.3V。第6頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四二極管的封裝及常見的外觀 常見的幾種二極管中有玻璃封裝的、塑料封裝的和金屬封裝的等等。大功率二極管多采用金屬封裝，并且有個(gè)螺帽以便固定在散熱器上。 二極管常見的外觀有：發(fā)光二極管第7頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四常見的發(fā)光二極管第8頁，共43頁，2022年，5月

4、20日，1點(diǎn)34分，星期四紅外發(fā)光二極管紅外接收頭第9頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四大功率二極管多采用金屬封裝，并且有個(gè)螺帽以便固定在散熱器上。大功率二極管第10頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四檢波二極管第11頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四整流二極管第12頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四穩(wěn)壓二極管第13頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四問題：如何區(qū)分穩(wěn)壓二極管和整流二極管？從外形上 國產(chǎn)的型號(hào)可以直接看出來，例如：2CZ52B，2CW51。 常用的進(jìn)口整流二極管型號(hào)：IN4

5、001IN4007， IN5391IN5399，IN5400IN5408 普通開關(guān)二極管：IN4148 穩(wěn)壓二極管：一般外殼上有xVx，表示穩(wěn)壓值。這兩種二級(jí)管外形相似難以辨別。從型號(hào)上區(qū)分第14頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四開關(guān)二極管正極 0N狀態(tài)0FF狀態(tài) 二極管加正向電壓處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于開關(guān)閉合，電路接通。加反向電壓處于截止?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)于開關(guān)打開，電路切斷。幾種常用普通的二極管 開關(guān)二極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂够蛴山刂棺優(yōu)閷?dǎo)通所需的時(shí)間比一般二極管短，納秒級(jí)的。常見的有2AK、2DK等系列，常用型號(hào)為IN4148。 第15頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34

6、分，星期四整流二極管 利用二極管正偏時(shí)導(dǎo)通、反偏時(shí)截止的不對(duì)稱非線性特性將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟＠?，整流橋。這是二極管最基本的應(yīng)用。整流二極管主要用于各種低頻整流電路。 常用的整流二極管型號(hào)為IN4001IN4007等。第16頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四檢波二極管 檢波的作用是把調(diào)制在高頻電磁波上的低頻信號(hào)檢取出來。檢波二極管要求結(jié)電容小，反向電流也小，所以檢波二極管常采用點(diǎn)接觸式二極管，常用的檢波二極管有2AP12AP7及2AP92AP17等型號(hào)。 第17頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四穩(wěn)壓二極管 穩(wěn)壓二極管是利用PN結(jié)反向擊穿特性所表現(xiàn)出

7、的穩(wěn)壓性能制成的一種器件，又稱齊納二極管。它是利用二極管PN結(jié)反向擊穿時(shí)，其兩端電壓固定在某一數(shù)值，而基本上不隨流過二極管的電流大小變化的特點(diǎn)，來達(dá)到穩(wěn)壓的目的。第18頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四2、半導(dǎo)體分立器件的命名方法國產(chǎn)半導(dǎo)體分立器件型號(hào)命名法。第19頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四示例：第20頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四3、半導(dǎo)體二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流IDM 是指二極管長期連續(xù)工作時(shí)，允許通過的最大正向電流值。在規(guī)定散熱條件下，二極管使用中不要超過最大整流電流值。例如，常用的IN4001400

8、7型鍺二極管的最大整流電流為1mA。 （2）最高反向工作電壓URM 加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時(shí)，會(huì)將管子擊穿，失去單向?qū)щ娔芰?。為了保證使用安全，規(guī)定了最高反向工作電壓值。 超過了最高反向電壓，二極管可能被反向擊穿。通常二極管的最高反向電壓定是反向擊穿電壓的1/2或2/3。 例如，IN4001二極管反向耐壓為50V，IN4007反向耐壓為1000V。第21頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四（3）最大反向電流IRM 是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下，流過二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單向?qū)щ娦阅茉胶谩Ｖ档米⒁獾氖欠聪螂娏髋c溫度有著密切的關(guān)系，大約

9、溫度每升高10，反向電流增大一倍。硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。 一般鍺管的反向電流不大于100uA，硅管的反向電流在0.1uA以下。（4）最高工作頻率fM 是指二極管保持原來良好工作特性的最高頻率。超過此值，二極管將不能很好地體現(xiàn)單向?qū)щ娦浴?鍺管的最高工作頻率高，幾十MHz以上，適合制成點(diǎn)接觸型的小信號(hào)檢波二極管。硅二極管的最高工作頻率較低，一般為3KHz，一般制成面接觸型二極管，用做整流管和穩(wěn)壓管等。第22頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四4、二極管的極性判斷和正向壓降測量 二極管有正負(fù)二個(gè)端子。正端 A稱為陽極,負(fù)端 K稱為陰極。電流只能從陽極向陰極

10、方向流動(dòng)。 極性的判斷方法： 外形判斷 萬用表檢測第23頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四 從外形上識(shí)別極性塑封二極管：有圓環(huán)標(biāo)志的一端是負(fù)極。第24頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四透明玻璃殼二極管，可直接看出極性，即內(nèi)部連觸絲的一頭是正極，連半導(dǎo)體片的一頭是負(fù)極。第25頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四發(fā)光二極管的極性長引腳的一端為正極，短引腳的一端為負(fù)極。透明管殼內(nèi)，電極較寬大的一端為負(fù)極，較窄小的一端為正極。發(fā)光二極管的閾值電壓為2V，導(dǎo)通時(shí)正向壓降為1.5v2.3v。第26頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34

11、分，星期四用數(shù)字萬用表如何判斷二極管引腳的正負(fù)極性，并測量正向?qū)▔航担?）將黑表筆插入“COM”插孔，紅表筆插入“V”插孔。紅表筆極性為“+”，黑表筆極性為“-”。2）將功能開關(guān)置于 擋，紅表筆接到二極管的任意一端，黑表筆接到另一端。3）從顯示屏上讀取被測二極管的正向?qū)▔航抵担瑔挝籱V。如果有讀數(shù)，說明接法正確，紅表筆接的是正極，黑表筆接的是負(fù)極。若讀數(shù)顯示為“1”，說明二極管的極性接反。以此，可以來判斷二極管管腳的極性。4）如果是發(fā)光二極管，當(dāng)紅表筆接正極，黑表筆接負(fù)極時(shí)，發(fā)光二極管會(huì)點(diǎn)亮。5）根據(jù)測量的正向?qū)▔航抵悼梢耘袛喽O管的材料。對(duì)于硅二極管，一般讀數(shù)為500mV800mV。對(duì)

12、于發(fā)光二極管，一般讀數(shù)為1500mV2000mV。第27頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四擴(kuò)展：數(shù)碼管 數(shù)碼管的組成：LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管構(gòu)成的，常用的有8段。第28頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四1. 數(shù)碼管顯示原理數(shù)碼管的分類：有共陰和共陽極兩種。多個(gè)LED的陰極連在一起的為共陰極數(shù)碼管，陽極連在一起的為共陽極數(shù)碼管。共陰極數(shù)碼管的公共端接地，陽極（a到h）接高電平，數(shù)碼管點(diǎn)亮。共陽極數(shù)碼管的公共端接電源，陰極（a到h）接低，數(shù)碼管點(diǎn)亮。第29頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四舉例：例1：顯示字符“1”。（共陰極數(shù)碼

13、管）公共端（即共陰極端）：接低電平。段碼控制端hgfedcba：應(yīng)該分別接 “00000110”。例2：顯示字符“A”。（共陽極數(shù)碼管）公共端（即共陽極端）：接高電平。段碼控制端hgfedcba：應(yīng)該分別接 “10001000”。第30頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四2. 數(shù)碼管的測量用數(shù)字萬用表對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行測量。1）判斷數(shù)碼管的類型：共陰極、共陽極。2）識(shí)別數(shù)碼管的引腳的含義。第31頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四二、半導(dǎo)體三極管 半導(dǎo)體三極管是由兩個(gè)背靠背的PN結(jié)構(gòu)成的。三極管有兩種類型：NPN型和PNP型。在電路中主要起電流放大和開關(guān)的作用

14、。 目前晶體管分為兩大類：結(jié)型晶體管和場效應(yīng)晶體管。前者即通常所說的三極管。NPN型PNP型第32頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四幾種常見的晶體管小功率晶體管大功率晶體管貼片三極管第33頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四第34頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四三極管的技術(shù)參數(shù) 電流放大系數(shù)：表示三極管電流放大能力 Ic(集電極電流) = Ib(基極電流) 將萬用表置于hFE檔，將三極管的c、b、e管腳插入面板上相應(yīng)的插孔中，讀取表頭讀數(shù)即可。第35頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四 由國際流行的9011

15、9018系列高頻小功率管，除9012、9015為PNP管外，其余均為NPN型管。第36頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四三極管的測量 使用數(shù)字萬用表的 檔進(jìn)行測量。 測量內(nèi)容：1）判斷三極管的類型和材料；2）判斷三極管的e，b，c極分別對(duì)應(yīng)哪個(gè)引腳；3）測量三極管的hFE電流放大倍數(shù)值。第37頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四1. 識(shí)別三極管是PNP還是NPN型？方法是：1）若紅表筆接觸某一電極，黑表筆分別觸碰其余兩電極，兩次都有讀數(shù)，則紅表筆接觸的電極為基極B，管型為NPN型。2）若黑表筆接觸某一電極，紅表筆分別觸碰其余兩電極，兩次都有讀數(shù)，則黑表筆接觸的電極為基極B，管型為PNP型。第38頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四若兩次讀數(shù)都約為500700mV，則晶體管的材料為硅；若兩次讀數(shù)都約為100300mV，則晶體管的材料為鍺。2. 判斷晶體管的材料第39頁，共43頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)34分，星期四3.判斷三極管的集電極C和發(fā)射極E比較兩次讀數(shù)，讀數(shù)較大時(shí)，兩表筆接的分別是基