模擬電子第一章1～2學(xué)時(shí)課件

1、了解半導(dǎo)體的基本知識(shí)掌握PN結(jié)的單向?qū)щ娦岳斫舛O管、晶體管的工作原理、特性及主要參數(shù)掌握常用二極管、晶體管的檢測(cè)方法。學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)內(nèi)容簡(jiǎn)介 半導(dǎo)體器件是構(gòu)成各種電子電路和設(shè)備最基本的單元，要學(xué)習(xí)電子技術(shù)，了解電子電路和設(shè)備的原理，應(yīng)該先從了解半導(dǎo)體元器件開(kāi)始。 一、半導(dǎo)體的基本知識(shí) 二、PN結(jié)及其單向?qū)щ娦匀?、半?dǎo)體二極管第一節(jié) 半導(dǎo)體二極管（12節(jié)） 半導(dǎo)體材料制成的半導(dǎo)體器件，是20世紀(jì)中葉發(fā)展起來(lái)的新型電子器件。由于它具有體積小、重量輕、工作可靠、使用壽命長(zhǎng)、耗電少等優(yōu)點(diǎn)，因而在電子技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。一、半導(dǎo)體的基本知識(shí)1.什么是半導(dǎo)體 物質(zhì)按導(dǎo)電能力強(qiáng)弱不同可分為導(dǎo)體、絕緣體和半

2、導(dǎo)體三大類。 導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一類物質(zhì)目前制造半導(dǎo)體器件用得最多的是硅和鍺兩種材料 2.半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性（1）熱敏特性 （2）光敏特性 （3）摻雜特性 （1）熱敏特性 當(dāng)溫度變化時(shí)，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能會(huì)隨著溫度的升高而增強(qiáng)，半導(dǎo)體的這種特性稱為熱敏特性。 熱敏電阻器就是利用半導(dǎo)體的熱敏特性制成的。（2）光敏特性 當(dāng)半導(dǎo)體受到光照射后，導(dǎo)電能力會(huì)隨光照的增強(qiáng)而增強(qiáng)，半導(dǎo)體的這種特性稱為光敏特性。 光敏電阻、光電二極管、光電探測(cè)器等都是利用半導(dǎo)體的光敏特性制成的。（3）摻雜特性 當(dāng)往純凈的半導(dǎo)體中摻入微量的某種雜質(zhì)元素，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力會(huì)增強(qiáng)很多，半導(dǎo)體的這種特性稱為摻雜特性。 二極管

3、、晶體管是利用摻入雜質(zhì)的半導(dǎo)體制成的。3.雜質(zhì)半導(dǎo)體 純凈的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體，它的導(dǎo)電能力是很弱的，但利用半導(dǎo)體的摻雜特性可制成N型和P型兩種雜質(zhì)半導(dǎo)體。雜質(zhì)半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體（1）N型半導(dǎo)體又稱電子型半導(dǎo)體 往本征半導(dǎo)體中摻入微量的5價(jià)元素，如磷（原子最外層有5個(gè)電子的物質(zhì)）后，半導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生大量的帶負(fù)電荷的的電子（因?yàn)榘雽?dǎo)體原子核最外層只有4個(gè)電子，摻入5價(jià)元素后半導(dǎo)體中的電子數(shù)增多）。所以，導(dǎo)電能力比本征半導(dǎo)體要增強(qiáng)很多。 往本征半導(dǎo)體中摻入微量的3價(jià)元素，例如硼后，半導(dǎo)體中電子偏少，有大量的空穴（可以看作正電荷）產(chǎn)生。所以，導(dǎo)電能力比本征半導(dǎo)體要增強(qiáng)很多。（2）P型半導(dǎo)體又稱

4、為空穴型半導(dǎo)體二、PN結(jié)及其單向?qū)щ娦詧D1-1 PN結(jié)示意圖1.PN結(jié)PN結(jié)2.PN結(jié)的單向?qū)щ娦詀) b)圖1-2 PN結(jié)單向?qū)щ娦詫?shí)驗(yàn)電路a)PN結(jié)加正向電壓 b) PN結(jié)加反向電壓PN結(jié)電阻很小PN結(jié)電阻很大（1）PN結(jié)加正向電壓“正向偏置” ，簡(jiǎn)稱“正偏”P(pán)區(qū)接電源正極，N區(qū)接電源負(fù)極PN結(jié)電阻很小，正向?qū)ǎ?）PN結(jié)加反向電壓“反向偏置” ，簡(jiǎn)稱“反偏”P(pán)區(qū)接電源負(fù)極，N區(qū)接電源正極PN結(jié)電阻很大，反向截止小結(jié) PN結(jié)加正向電壓導(dǎo)通，加反向電壓截止PN結(jié)的單向?qū)щ娦匀?、半?dǎo)體二極管1.二極管的結(jié)構(gòu)、圖形符號(hào)和型號(hào)（1）結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)管殼PN結(jié) a) b)圖1-3 二極管的結(jié)構(gòu)和圖形

5、符號(hào)a)結(jié)構(gòu) b)圖形符號(hào)圖1-4 幾種常見(jiàn)二極管的外形（2）分類按材料分硅二極管鍺二極管按用途分普通二極管整流二極管穩(wěn)壓二極管開(kāi)關(guān)二極管發(fā)光二極管光敏二極管變?nèi)荻O管（3）型號(hào)表1-1 二極管的型號(hào)各組成部分的含義第一部分（數(shù)字）第二部分(拼音)第三部分(拼音)第四部分(數(shù)字)第五部分(拼音)電極數(shù)材料和極性類型序號(hào)規(guī)格號(hào)（表示反向峰值電壓的檔次）符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義2二極管AN型鍺材料P普通管BP型鍺材料W穩(wěn)壓管CN型硅材料Z整流管DP型硅材料U光電管K開(kāi)關(guān)管C參量管L整流堆S隧道管例如2AP7表示N型鍺普通二極管，2DZ56C表示P型硅整流二極管，規(guī)格號(hào)為C。2.二極管的工作特性 加

6、在二極管兩端的電壓與通過(guò)二極管電流之間的關(guān)系稱為二極管的伏安特性 圖1-5 二極管的伏安特性（1）正向特性指二極管加正向電壓（二極管正極接高電位，負(fù)極接低電位）時(shí)的特性。 當(dāng)正向電壓小于某一數(shù)值（該電壓稱為“死區(qū)電壓”或“門(mén)坎電壓”，硅管為0.5V，鍺管為0.2V）時(shí)，通過(guò)二極管的電流很小幾乎為零。當(dāng)正向電壓超過(guò)死區(qū)電壓時(shí)，電流隨電壓的升高而明顯的增加，此時(shí)二極管進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。二極管導(dǎo)通后二極管兩端的電壓幾乎不隨電流的大小而變化，此時(shí)二極管兩端電壓稱為導(dǎo)通管壓降，用UT表示，硅管為0.7V，鍺管為0.3V。 二極管加正向電壓時(shí)并不一定能導(dǎo)通，必須是正向電壓達(dá)到和超過(guò)死區(qū)電壓時(shí)，二極管才能導(dǎo)通。

7、 注意：（2）反向特性二極管加反向電壓（二極管正極接低電位，負(fù)極接高電位）時(shí)的特性。 當(dāng)反向電壓小于某值（此電壓稱為反向擊穿電壓UBR）時(shí)反向電流很小，并且?guī)缀醪浑S反向電壓而變化，該反向電流叫“反向飽和電流”，簡(jiǎn)稱“反向電流”，用IR表示。通常硅管的反向電流在幾十微安以下，鍺管的反向電流可達(dá)幾百微安。在應(yīng)用時(shí)反向電流越小，二極管的質(zhì)量越好。 當(dāng)反向電壓增加到反向擊穿電壓UBR時(shí)，反向電流急劇增大，這種現(xiàn)象稱為“反向擊穿”。反向擊穿破壞了二極管的單向?qū)щ娦裕绻麤](méi)有限流措施，二極管可能因電流過(guò)大而損壞。注意： 二極管加反向電壓時(shí)不能導(dǎo)通，但反向電壓達(dá)到反向擊穿電壓（很高的反向電壓）時(shí)，二極管會(huì)反向擊穿。 在使用二極管時(shí)，電路中應(yīng)該串聯(lián)適當(dāng)?shù)南蘖麟娮?，以免因電流過(guò)大而損壞二極管。3.二極管的主要參數(shù) 允許加在二極管兩端反向電壓的最大值（一般情況下URM=1/2UBR），正常工作時(shí)二極管兩端所加電壓最大應(yīng)小于此值，否則，二極管將會(huì)反向擊穿損壞。（1）最大整流電流IFM（2）最高反向工作