模块一常用电子元器ppt课件

1、模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件 半导体根本知识半导体根本知识 半导体二极管半导体二极管 半导体三极管半导体三极管 MOS场效应管场效应管 本本 模模 块块 主主 要要 内内 容容模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件第一节第一节 半导体根本知识半导体根本知识 一、一、 本征半导体本征半导体锗硅半导体半导体 : :导电性能介于导体与绝缘体之间的物质，如硅和锗。它导电性能介于导体与绝缘体之间的物质，如硅和锗。它们的原子最外层都有四个价电子。们的原子最外层都有四个价电子。 1. 本征半导体：纯真的半导体晶体。本征半导体：纯真的半导体晶体。 2

2、. 本征半导体的特点：有两种载流子参与导电本征半导体的特点：有两种载流子参与导电 3. 3. 本征半导体中电流由两部分组成：电子电流和空穴电流。本征半导体中电流由两部分组成：电子电流和空穴电流。模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件二、杂质本征半导体二、杂质本征半导体 在本征半导体中掺入微量有用杂质后的半导体称为杂质半导体。 杂质半导体可分为空穴P型半导体和电子N型半导体两大类。 1. P型半导体：在本征半导体内掺入微量的三价元素，成为型半导体：在本征半导体内掺入微量的三价元素，成为P型半型半导体。导体。 P型半导体中空穴是多子型半导体中空穴是多子(由掺杂构成由掺杂构成)，电子是少子，电子

3、是少子(由热激由热激发构成发构成)。 2. N型半导体：在本征半导体内掺入微量的五价元素，成为型半导体：在本征半导体内掺入微量的五价元素，成为N型型半导体。半导体。 N型半导体中电子是多子型半导体中电子是多子(由掺杂构成由掺杂构成)，空穴是少子，空穴是少子(由由热激发构成热激发构成)。 三、三、 PN结及其单导游电性结及其单导游电性1.PN1.PN结结: : 在同一片半导体基片上，分别制造在同一片半导体基片上，分别制造P P型半导体和型半导体和N N型半导体，型半导体，经过载流子的分散，在它们的交界面处就构成了经过载流子的分散，在它们的交界面处就构成了PN PN 结。结。模块一模块一 常用电子

4、元器件常用电子元器件外电场外电场IF内电场内电场PN+2. PN结的单导游电性结的单导游电性模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件IR+结论结论:PN结具有单导游电性结具有单导游电性模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件一、二极管的伏安特性一、二极管的伏安特性 二极管两端的电压与经过电流的关系曲线，称为二极管的二极管两端的电压与经过电流的关系曲线，称为二极管的伏安特性。伏安特性。 1 . 正向特性正向特性2. 反向特性反向特性UI死区电压死区电压 :硅管硅管0.5V,锗管锗管0.1V导通压降导通压降: :硅管硅管0.60.7V0.60.7V锗管锗管0.20.3V0.20.3V反向击穿反

5、向击穿电压电压UBR1.最大整流电流最大整流电流 二极管长期运用时，允许流过二极管长期运用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。二极管的最大正向平均电流。2. 最高反向任务电压最高反向任务电压 手册上给出的最高反向任务电手册上给出的最高反向任务电压普通是反向击穿电压的一半。压普通是反向击穿电压的一半。IFIFURURM M二、二极管的主要参数二、二极管的主要参数第二节第二节 半导体二极管半导体二极管二极管的伏安特性。二极管的伏安特性。模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件UZIZIZM UZ IZUIO_+三、二极管的运用三、二极管的运用1整流运用整流运用2限幅运用限幅运用3检波运用检波运

6、用4维护运用维护运用四、稳压二极管四、稳压二极管 任务在反向击穿形状，稳任务在反向击穿形状，稳压二极管简称稳压管，其在电压二极管简称稳压管，其在电路中的接法如下图。路中的接法如下图。 曲线越陡，动态电阻越小，曲线越陡，动态电阻越小，稳压管的稳压性能越好。稳压管的稳压性能越好。 模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件第三节第三节 半导体三极管半导体三极管一、构造与符号一、构造与符号BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极NPN型型PNP集电极集电极基极基极发射发射极极BCEPNP型型BECIBIEICNPN型三极管型三极管BECIBIEICPNP型三极管型三极管 三极控制造工艺特点是：发

7、射区掺杂浓度高，基区掺杂浓度低三极控制造工艺特点是：发射区掺杂浓度高，基区掺杂浓度低且很薄，集电区面积大。且很薄，集电区面积大。 模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件二、三极管的电流分配与电流放大作用二、三极管的电流分配与电流放大作用1.三极管电流放大作用的外部条件三极管电流放大作用的外部条件: 发射结正向偏置，集电结反向偏置发射结正向偏置，集电结反向偏置 1 发射极电流等于基极电流与集电极电流之和，即IE=IC+IB2 2ICIC比比IBIB大得多。大得多。3 3IBIB的小变化引起的小变化引起ICIC的大变化。的大变化。 三、三极管的特性曲线三、三极管的特性曲线 1. 输入特性输入特

8、性常数CEUBEBUfI)(2.三极管的电流分配与放大作用三极管的电流分配与放大作用: 发射结正向偏置，集电结反向偏置发射结正向偏置，集电结反向偏置 模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件一一.输入特性输入特性UCE 1V任务压降：任务压降： 硅管硅管UBEUBE0.6-0.7V,0.6-0.7V,锗管锗管UBEUBE0.2-0.3V0.2-0.3V。UCE=0VIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE =0.5V 死区电死区电压，硅压，硅管管0.5V，锗管锗管0.1V。共射极接法硅共射极接法硅NPN型三极管的输入特性曲线型三极管的输入特性曲线 模块一模块一 常用电子元器件

9、常用电子元器件2. 输出特性输出特性常数BICECUfI)(IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A放大区：发射放大区：发射结正偏，集电结正偏，集电结反偏。结反偏。IC=IC=IBIB称为线称为线性区。性区。饱和区：发射结正饱和区：发射结正偏，集电结正偏，偏，集电结正偏，UCE 0.3VUCE VBVEPNP型三极管处于放大状时：型三极管处于放大状时：VEVBVC模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件四、三极管的主要参数及温度影响四、三极管的主要参数及温度影响1. 1. 三极管的主要参数三极管的主要参数直流电流放大系数：直流电流放大系数：BCII

10、_(1) 电流放大倍数电流放大倍数 和和 _交流电流放大系数：交流电流放大系数：CBII普通作近似处置：普通作近似处置： 模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件(2)(2)极间反向电流极间反向电流a.a.集集- -基极反向截止电流基极反向截止电流ICBOICBO AICBOICBOICBO是集电结是集电结反偏由少子的反偏由少子的漂移构成的反漂移构成的反向电流，受温向电流，受温度的变化影响。度的变化影响。b.b.集集- -射极反向截止电流射极反向截止电流ICEOICEO 指基极开路,集电结反偏和发射结正偏时的集射极电流，习惯称穿透电流。是判别器件热稳定性的根据。 模块一模块一 常用电子元器件

11、常用电子元器件3 3极限参数极限参数a. 集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM集电极电流集电极电流ICIC上升会导致三极管的上升会导致三极管的值的下降，当值的下降，当值下降到正常值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为值的三分之二时的集电极电流即为ICM ICM 值。值。 IC IC超越超越ICMICM并不一定并不一定会使三极管损坏，但以降低会使三极管损坏，但以降低值为代价。值为代价。b. 集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压U(BR)CEO当集当集-射极之间的电压射极之间的电压UCEUCE超越一定的数值时，三极管就会被击穿。超越一定的数值时，三极管就会被击穿。c. 集电极最大允许功

12、耗集电极最大允许功耗PCMPCPCM平安任务区：在输出特性曲线上，三个极限参数所构成的区域平安任务区：在输出特性曲线上，三个极限参数所构成的区域模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件2. 温度对三极管参数的影响温度对三极管参数的影响(1) (1) 温度对温度对的影响的影响 温度每升高温度每升高11，值增大值增大0.5%0.5%1%1%。(2) (2) 温度对温度对ICBOICBO的影响的影响 温度每升高温度每升高1010，ICBOICBO约添加一倍。约添加一倍。(3) (3) 温度对温度对UBEUBE的影响的影响 温度每升高温度每升高11，UBEUBE下降约下降约2 22.5mv2.5mv

13、。模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件 场效应三极管只需一种载流子参与导电，又场效应三极管只需一种载流子参与导电，又称为单极型三极管，是利用电场效应来控制电流称为单极型三极管，是利用电场效应来控制电流的一种半导体器件，即电压控制器件双极型三的一种半导体器件，即电压控制器件双极型三极管是电流控制器件。具有体积小、分量轻、极管是电流控制器件。具有体积小、分量轻、耗电省、寿命长等特点，而且还具有输入阻抗高耗电省、寿命长等特点，而且还具有输入阻抗高可高达可高达 以上、噪声低、热稳定性好、以上、噪声低、热稳定性好、便于大规模集成化的优点，被广泛运用于各种电便于大规模集成化的优点，被广泛运用于各种电子线路。子线路。按构造不同场效应管有两种按构造不同场效应管有两种: : 第四节第四节 MOS场效应管场效应管910本节绍仅介绝缘栅型场效应管本节绍仅介绝缘栅型场效应管 模块一模块一 常用电子元器件常用电子元器件 绝缘栅场效应管由金属绝缘栅场效应管由金属-氧