二極管與三極管介紹

1、晶體二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示，如：D5表示編號(hào)為5的二極管。1、作用：二極管的主要特性是單向?qū)щ娦?，也就是在正向電壓的作用下，?dǎo)通電阻很??；而在反向電壓作用下導(dǎo)通電 阻極大或無(wú)窮大。正因?yàn)槎O管具有上述特性，無(wú)繩電話機(jī)中常把它用在整流、隔離、穩(wěn)壓、極性保護(hù)、編碼控制、調(diào) 頻調(diào)制和靜噪等電路中。電話機(jī)里使用的晶體二極管按作用可分為：整流二極管（如1N4004）、隔離二極管（如1N4148）、肖特基二極管（如 BAT85）、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管等。2、識(shí)別方法：二極管的識(shí)別很簡(jiǎn)單，小功率二極管的N極（負(fù)極），在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來(lái)，有些二 極管也用二極管專用符號(hào)來(lái)表示P極（

2、正極）或N極（負(fù)極），也有采用符號(hào)標(biāo)志為“P”、“N”來(lái)確定二極管極性的。 發(fā)光二極管的正負(fù)極可從引腳長(zhǎng)短來(lái)識(shí)別，長(zhǎng)腳為正，短腳為負(fù)。3、測(cè)試注意事項(xiàng)：用數(shù)字式萬(wàn)用表去測(cè)二極管時(shí)，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負(fù)極，此時(shí)測(cè)得的阻值 才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，這與指針式萬(wàn)用表的表筆接法剛好相反。晶體三極管在電路中常用“Q”加數(shù)字表示，如：Q17表示編號(hào)為17的三極管。1、特點(diǎn)：晶體三極管（簡(jiǎn)稱三極管）是內(nèi)部含有2個(gè)PN結(jié)，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型兩種 類型，這兩種類型的三極管從工作特性上可互相彌補(bǔ)，所謂OTL電路中的對(duì)管就是由PNP型和NPN型配對(duì)使用。電話機(jī)中

3、常用的PNP型三極管有：A92、9015等型號(hào)；NPN型三極管有：A42、9014、9018、9013、9012等型號(hào)。2、晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，在常見電路中有三種接法。為了便于比較，將晶體管三種接法電路所 具有的特點(diǎn)列于下表，供大家參考。名稱 共發(fā)射極電路 共集電極電路（射極輸出器）共基極電路輸入阻抗 中（幾百歐幾千歐）大（幾十千歐以上）?。◣讱W幾十歐）輸出阻抗中（幾千歐幾十千歐）?。◣讱W幾十歐）大（幾十千歐幾百千歐）電壓放大倍數(shù)大小（小于1并接近于1）大電流放大倍數(shù) 大（幾十）大（幾十）?。ㄐ∮?并接近于1）功率放大倍數(shù)大（約3040分貝）?。s10分貝）中（約1520分

4、貝） 頻率特性高頻差好好應(yīng)用：多級(jí)放大器中間級(jí)，低頻放大輸入級(jí)、輸出級(jí)或作阻抗匹配用高頻或?qū)掝l帶電路及恒流源電路二極管的應(yīng)用1、整流二極管利用二極管單向?qū)щ娦?，可以把方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈動(dòng)直流電。2、開關(guān)元件二極管在正向電壓作用下電阻很小，處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于一只接通的開關(guān)；在反向電壓作用下，電阻很大，處于 截止?fàn)顟B(tài)，如同一只斷開的開關(guān)。利用二極管的開關(guān)特性，可以組成各種邏輯電路。3、限幅元件二極管正向?qū)ê螅恼驂航祷颈３植蛔儯ü韫転?.7V，錯(cuò)管為0.3V）。利用這一特性，在電路中作為限 幅元件，可以把信號(hào)幅度限制在一定范圍內(nèi)。4、繼流二極管在開關(guān)電源的電感中和繼電

5、器等感性負(fù)載中起繼流作用。5、檢波二極管在收音機(jī)中起檢波作用。6、變?nèi)荻O管使用于電視機(jī)的高頻頭中。二極管的主要參數(shù)用來(lái)表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo)，稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。對(duì)初學(xué) 者而言，必須了解以下幾個(gè)主要參數(shù)：1、額定正向工作電流是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)允許通過(guò)的最大正向電流值。因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過(guò) 容許限度（硅管為140左右，錯(cuò)管為90左右）時(shí)，就會(huì)使管芯過(guò)熱而損壞。所以，二極管使用中不要超過(guò)二極管額定 正向工作電流值。例如，常用的IN4001-4007型錯(cuò)二極管的額定正向工作電流為1A。2、最高反向工作電壓加在二極

6、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。例如，IN4001二極管反向耐壓為50V，IN4007反向耐壓為1000V。3、反向電流反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下，流過(guò)二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向 導(dǎo)電性能越好。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高10，反向電流增大一倍。例如2AP1型 錯(cuò)二極管，在25時(shí)反向電流若為250uA，溫度升高到35，反向電流將上升到500uA，依此類推，在75時(shí)，它的反向電 流已達(dá)8mA，不僅失去了單方向?qū)щ娞匦?，還會(huì)使管子過(guò)熱而損壞。又如，2CP

7、10型硅二極管，25時(shí)反向電流僅為5uA， 溫度升高到75時(shí)，反向電流也不過(guò)160uA。故硅二極管比錯(cuò)二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。二極管的導(dǎo)電特性二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。下面通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)說(shuō) 明二極管的正向特性和反向特性。1、正向特性在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會(huì)導(dǎo)通，這種連接方式，稱為正向偏 置。必須說(shuō)明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過(guò)二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng) 正向電壓達(dá)到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，錯(cuò)管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極

8、管才能直正導(dǎo)通。 導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（錯(cuò)管約為0.3V，硅管約為0.7V），稱為二極管的“正向壓降”。2、反向特性在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時(shí)二極管中幾乎沒有電流流過(guò)，此時(shí)二極管處 于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時(shí)，仍然會(huì)有微弱的反向電流流過(guò)二極管，稱為漏電 流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會(huì)急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?，這種狀態(tài)稱為二 極管的擊穿。二極管的工作原理 晶體二極管為一個(gè)由P型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場(chǎng)。當(dāng)不 存在外加電壓時(shí)，

9、由于p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。 當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的 反向飽和電流10。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，p-n結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程，產(chǎn)生大量 電子空穴對(duì)，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象二極管的類型二極管種類有很多，按照所用的半導(dǎo)體材料，可分為錯(cuò)二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。根據(jù)其不同用途，可分 為檢波二極

10、管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管 及平面型二極管。點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶 片牢固地?zé)Y(jié)在一起，形成一個(gè)“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過(guò)較小的電流（不超過(guò)幾十毫安），適用于高頻小 電流電路，如收音機(jī)的檢波等。 面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大，允許通過(guò)較大的電流（幾安到幾十安），主 要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過(guò)較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開關(guān)、脈沖及高頻電 路中。二極管的特性與應(yīng)用二極管的工作原

11、理晶體二極管為一個(gè)由P型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場(chǎng)。當(dāng)不 存在外加電壓時(shí)，由于p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向 飽和電流10。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，p-n結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程，產(chǎn)生大量電子 空穴對(duì)，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。二極

12、管的類型二極管種類有很多，按照所用的半導(dǎo)體材料，可分為錯(cuò)二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。根據(jù)其不同用途，可分 為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管 及平面型二極管。點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶 片牢固地?zé)Y(jié)在一起，形成一個(gè)“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過(guò)較小的電流（不超過(guò)幾十毫安），適用于高頻小 電流電路，如收音機(jī)的檢波等。面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大，允許通過(guò)較大的電流（幾安到幾十安），主要用于把交流電變換成直流電的“整 流”電路中。平面型二極管是一

13、種特制的硅二極管，它不僅能通過(guò)較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中。二極管的導(dǎo)電特性二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。下面通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)說(shuō) 明二極管的正向特性和反向特性。1、正向特性 在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會(huì)導(dǎo)通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說(shuō)明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過(guò)二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向 電壓達(dá)到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，錯(cuò)管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通 后二極管兩端的電壓基本

14、上保持不變（錯(cuò)管約為0.3V，硅管約為0.7V），稱為二極管的“正向壓降”。2、反向特性在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時(shí)二極管中幾乎沒有電流流過(guò)，此時(shí)二極管處于截 止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時(shí)，仍然會(huì)有微弱的反向電流流過(guò)二極管，稱為漏電流。 當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會(huì)急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?，這種狀態(tài)稱為二極管 的擊穿。二極管的主要參數(shù)用來(lái)表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo)，稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。對(duì)初學(xué) 者而言，必須了解以下幾個(gè)主要參數(shù)：1、額定正向工作電流是指二極管

15、長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)允許通過(guò)的最大正向電流值。因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過(guò)容許 限度（硅管為140左右，錯(cuò)管為90左右）時(shí)，就會(huì)使管芯過(guò)熱而損壞。所以，二極管使用中不要超過(guò)二極管額定正向 工作電流值。例如，常用的IN4001-4007型錯(cuò)二極管的額定正向工作電流為1A。2、最高反向工作電壓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。例如，IN4001二極管反向耐壓為50V，IN4007反向耐壓為1000V。3、反向電流反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下，流過(guò)二極管的反向電流。反向電流越小，管

16、子的單方向?qū)щ?性能越好。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高10，反向電流增大一倍。例如2AP1型錯(cuò)二 極管，在25時(shí)反向電流若為250uA，溫度升高到35，反向電流將上升到500uA，依此類推，在75時(shí)，它的反向電流已 達(dá)8mA，不僅失去了單方向?qū)щ娞匦裕€會(huì)使管子過(guò)熱而損壞。又如，2CP10型硅二極管，25時(shí)反向電流僅為5uA，溫 度升高到75時(shí)，反向電流也不過(guò)160uA。故硅二極管比錯(cuò)二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。測(cè)試二極管的好壞初學(xué)者在業(yè)余條件下可以使用萬(wàn)用表測(cè)試二極管性能的好壞。測(cè)試前先把萬(wàn)用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到歐姆檔的RX1K檔位（注 意不要使用RX1檔，以免電流過(guò)大燒壞二極管），再將紅、黑兩根表筆短路，進(jìn)行歐姆調(diào)零。1、正向特性測(cè)試把萬(wàn)用表的黑表筆（表內(nèi)正極）搭觸二極管的正極，紅表筆（表內(nèi)負(fù)極）搭觸二極管的負(fù)極。若表針不擺到0值而是 停在標(biāo)度盤的中間，這時(shí)的阻值就是二極管的正向電阻，一般正向電阻越小越好。若正向電阻為0值，說(shuō)明管芯短路損 壞，若正向電阻接近無(wú)窮大值，說(shuō)明管芯斷路。短路和斷路的管子都不能使用。2、反向特性測(cè)試把萬(wàn)且表的紅表筆搭觸二極管的正極，黑表筆搭觸二極管的負(fù)極，若表針指在無(wú)窮大值或接近無(wú)窮大值，管子就是合格 的。二極管的應(yīng)用1、整流二極管利用二極管單向?qū)щ娦?，可以把?/p>