電子技術(shù)基礎(chǔ)及應用資料.ppt

1、電子技術(shù)基礎(chǔ)及應用,知識重點 1、什么是半導體？半導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。,半導體基礎(chǔ)與二極管,半導體器件,半導體的基礎(chǔ)知識 （一） 半導體的特性,（二） 雜質(zhì)半導體 1P型半導體 2N型半導體,半導體具有一些獨特的性質(zhì)：（1）在半導體材料中加入少量其它元素（稱“雜質(zhì)”），導電能力顯著增強；（2）給半導體材料加溫或用光照射時，導電能力也會顯著增強，表現(xiàn)出“熱敏”和“光敏”特性。,近代電子學是在半導體器件的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于半導體器件具有體積小、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

2、用。,PN結(jié),半導體基礎(chǔ)與二極管,PN結(jié)是指P型和N型半導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)接電源負極，此時PN結(jié)外呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，通常稱為截止狀態(tài)。 由上述分析可知，PN結(jié)加正向電壓時，呈低阻導通狀態(tài)，電流大；加反向電壓時呈高阻截止狀態(tài)，電流近似為零，這就是PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴?半導體基礎(chǔ)與二極管,晶體二極管,（一）二極管的單向?qū)щ娦?正向特性：當二極管

3、的兩端加上正向電壓時，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。,半導體基礎(chǔ)與二極管,（二）半導體二極管的分類,半導體基礎(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)?/p>

4、二極管電路符號,5、發(fā)光二極管電路符號,半導體基礎(chǔ)與二極管,半導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：,二極管特性,半導體基礎(chǔ)與二極管,半導體二極管的特點,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電路有著舉足輕重的作用： 1、二極管兩根引腳有正負之分，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 半導體器件，不是半導體。所謂半導體是導電能力介于導體與絕緣體之間的一種材料。二級干由半導體材料制成，具有單向?qū)щ娞卣?。即導通過如同導體，截止時如同絕緣體。

5、3、初學者對二極管的單向?qū)щ娞匦岳斫獯嬖谡`區(qū)，認為二極管只能個方向傳輸信號，這是錯誤的理解。二極管導通狀態(tài)下如同一個導體，可以雙向傳輸信號，條件是二極管必須處于導通狀態(tài)。 4、二極管除單向?qū)щ娞匦灾猓€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。,半導體基礎(chǔ)與二極管,二極管的簡易測試,晶體二極管是由一個PN結(jié)組成的，具有單向?qū)щ娞匦浴Ｓ萌f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,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

6、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、反向電阻時應當注 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

7、 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。,半導體基礎(chǔ)與二極管,被 測 二極管,紅表筆,黑表筆,半導體三極管基礎(chǔ)知識,一、半導體三極管的分類,半導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。,半導體三極管基礎(chǔ)知識,半導體三極管電路符號,半導體三極管基礎(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),截止狀態(tài),飽和狀態(tài),三、三極管內(nèi)的電流方向,半導體三極管基礎(chǔ)知識,在三極管電路符

8、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。,如何用萬用表測三極管？,半導體三極管基礎(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

9、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)?。皇Ｏ乱淮伪厝皇穷嵉箿y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

10、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ICEO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“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的判別方法即可區(qū)分開集電極c與發(fā)射極e。其中人體起到直流偏置電阻的作用，目的是使效