常用电子元器件基础.ppt

第一部分常用电子元器件基础,半导体分立器件,半导体分立器件,半导体分立器件包括半导体二极管、晶体三极管、晶闸管及场效应管等。,本课时内容：,二极管（D）三极管（Q）,一、半导体二极管,特性：二极管具有单向导电的特性，电流只能从阳极流向阴极，这使得二极管广泛应用在整流、检波、保护和数字电路上，是电子工程上用途最广的组件之一。,半导体二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode)。二极管内部有一个PN结，还有相应的正负电极引线用玻璃、塑料或金属管壳封装制成。,1、二极管的分类,按PN结的结构分：点接触型：是由一根很细的金属丝压在光滑的半导体薄片上构成。适用于工作电流小、工作频率高的场合。面接触型：这种二极管的结构是利用掺杂的办法来实现P型和N型两种半导体直接接触而形成PN结的。这种二极管的特点是能够通过较大的电流，但不能用于高频电路中。,按用途分：普通二极管(2AP1-2AP92CP1-2CP20)用于检波鉴频限幅；整流二极管(2CZ11-2CZ27)用于不同功率的整流；开关二极管(2AK1-2AK4)用于计算机脉冲控制开关电路；稳压二极管(2CW1-2CW10)用于稳压电路；发光二极管,二极管发光二极管变容二极管稳压二极管隧道二极管双向二极管,按材料分：硅管：阈值电压为0.6V，导通时压降为0.7V。锗管：阈值电压为0.2V，导通时压降为0.3V。,二极管的封装及常见的外观,常见的几种二极管中有玻璃封装的、塑料封装的和金属封装的等等。大功率二极管多采用金属封装，并且有个螺帽以便固定在散热器上。,二极管常见的外观有：,发光二极管,常见的发光二极管,红外发光二极管,红外接收头,大功率二极管多采用金属封装，并且有个螺帽以便固定在散热器上。,大功率二极管,检波二极管,整流二极管,稳压二极管,问题：如何区分稳压二极管和整流二极管？,从外形上,国产的型号可以直接看出来，例如：2CZ52B，2CW51。常用的进口整流二极管型号：IN4001IN4007，IN5391IN5399，IN5400IN5408普通开关二极管：IN4148稳压二极管：一般外壳上有xVx，表示稳压值。,这两种二级管外形相似难以辨别。,从型号上区分,开关二极管,正极,0N状态,0FF状态,二极管加正向电压处于导通状态，相当于开关闭合，电路接通。加反向电压处于截止状态，相当于开关打开，电路切断。,几种常用普通的二极管,开关二极管由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短，纳秒级的。常见的有2AK、2DK等系列，常用型号为IN4148。,整流二极管利用二极管正偏时导通、反偏时截止的不对称非线性特性将交流电转变为直流电。例如，整流桥。这是二极管最基本的应用。整流二极管主要用于各种低频整流电路。,常用的整流二极管型号为IN4001IN4007等。,检波二极管检波的作用是把调制在高频电磁波上的低频信号检取出来。检波二极管要求结电容小，反向电流也小，所以检波二极管常采用点接触式二极管，常用的检波二极管有2AP12AP7及2AP92AP17等型号。,稳压二极管稳压二极管是利用PN结反向击穿特性所表现出的稳压性能制成的一种器件，又称齐纳二极管。它是利用二极管PN结反向击穿时，其两端电压固定在某一数值，而基本上不随流过二极管的电流大小变化的特点，来达到稳压的目的。,2、半导体分立器件的命名方法国产半导体分立器件型号命名法。,示例：,3、半导体二极管的主要参数,（1）最大整流电流IDM是指二极管长期连续工作时，允许通过的最大正向电流值。在规定散热条件下，二极管使用中不要超过最大整流电流值。例如，常用的IN40014007型锗二极管的最大整流电流为1mA。（2）最高反向工作电压URM加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。超过了最高反向电压，二极管可能被反向击穿。通常二极管的最高反向电压定是反向击穿电压的1/2或2/3。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。,（3）最大反向电流IRM是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。一般锗管的反向电流不大于100uA，硅管的反向电流在0.1uA以下。（4）最高工作频率fM是指二极管保持原来良好工作特性的最高频率。超过此值，二极管将不能很好地体现单向导电性。锗管的最高工作频率高，几十MHz以上，适合制成点接触型的小信号检波二极管。硅二极管的最高工作频率较低，一般为3KHz，一般制成面接触型二极管，用做整流管和稳压管等。,4、二极管的极性判断和正向压降测量,二极管有正负二个端子。正端A称为阳极,负端K称为阴极。电流只能从阳极向阴极方向流动。极性的判断方法：外形判断万用表检测,从外形上识别极性,塑封二极管：有圆环标志的一端是负极。,透明玻璃壳二极管，可直接看出极性，即内部连触丝的一头是正极，连半导体片的一头是负极。,发光二极管的极性长引脚的一端为正极，短引脚的一端为负极。透明管壳内，电极较宽大的一端为负极，较窄小的一端为正极。发光二极管的阈值电压为2V，导通时正向压降为1.5v2.3v。,用数字万用表如何判断二极管引脚的正负极性，并测量正向导通压降？1）将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V”插孔。红表笔极性为“+”，黑表笔极性为“-”。2）将功能开关置于挡，红表笔接到二极管的任意一端，黑表笔接到另一端。3）从显示屏上读取被测二极管的正向导通压降值，单位mV。如果有读数，说明接法正确，红表笔接的是正极，黑表笔接的是负极。若读数显示为“1”，说明二极管的极性接反。以此，可以来判断二极管管脚的极性。4）如果是发光二极管，当红表笔接正极，黑表笔接负极时，发光二极管会点亮。5）根据测量的正向导通压降值可以判断二极管的材料。对于硅二极管，一般读数为500mV800mV。对于发光二极管，一般读数为1500mV2000mV。,扩展：数码管,数码管的组成：LED数码管是由发光二极管构成的，常用的有8段。,1.数码管显示原理,数码管的分类：有共阴和共阳极两种。多个LED的阴极连在一起的为共阴极数码管，阳极连在一起的为共阳极数码管。共阴极数码管的公共端接地，阳极（a到h）接高电平，数码管点亮。共阳极数码管的公共端接电源，阴极（a到h）接低，数码管点亮。,举例：,例1：显示字符“1”。（共阴极数码管）公共端（即共阴极端）：接低电平。段码控制端hgfedcba：应该分别接“00000110”。,例2：显示字符“A”。（共阳极数码管）公共端（即共阳极端）：接高电平。段码控制端hgfedcba：应该分别接“10001000”。,2.数码管的测量,用数字万用表对数码管进行测量。1）判断数码管的类型：共阴极、共阳极。2）识别数码管的引脚的含义。,二、半导体三极管,半导体三极管是由两个背靠背的PN结构成的。三极管有两种类型：NPN型和PNP型。在电路中主要起电流放大和开关的作用。目前晶体管分为两大类：结型晶体管和场效应晶体管。前者即通常所说的三极管。,NPN型,PNP型,几种常见的晶体管,小功率晶体管,大功率晶体管,贴片三极管,三极管的技术参数,电流放大系数：表示三极管电流放大能力Ic(集电极电流)=Ib(基极电流)将万用表置于hFE档，将三极管的c、b、e管脚插入面板上相应的插孔中，读取表头读数即可。,由国际流行的90119018系列高频小功率管，除9012、9015为PNP管外，其余均为NPN型管。,三极管的测量,使用数字万用表的档进行测量。测量内容：1）判断三极管的类型和材料；2）判断三极管的e，b，c极分别对应哪个引脚；3）测量三极管的hFE电流放大倍数值。,1.识别三极管是PNP还是NPN型？,方法是：1）若红表笔接触某一电极，黑表笔分别触碰其余两电极，两次都有读数，则红表笔接触的电极为基极B，管型为NPN型。2）若黑表笔接触某一电极，红表笔分别触碰其余两电极，两次都有读数，则黑表笔接触的电极为基极B，管型为PNP型。,若两次读数都约为500700mV，则晶体管的材料为硅；若两次读数都约为