电子技术基础及应用

电子技术基础及应用学习目的：元器件，我们应该知道什么是二极管和三极管。内容：各位战友们大家好今天由我给大家一起学习半导体二极管和三极管的相关基础知识，今天主要从以下三个方面来介绍.知识重点一、什么是半导体？半导体的基本特性有哪些？二、二极管和三极管的分类、特点与电路符号。三、二极管和三极管的简易测试。第一节半导体基础与二极管半导体器件近代电子学是在半导体器件的基础上发展起来的。由于半导体器件具有体积小、重量轻、使用寿命长、功率转换效率高等特点，因而在电子技术领域得到了广泛的应用。一、半导体基础知识（一）半导体的特性自然界物质按其导电能力不同可以分为导体、绝缘体和半导体.半导体具有一些独特的性质（在半导体材料中加入少量其它元素（（为什么半导体会具有上述特性呢？我们可以从半导体材料的内部结构来说明这个问题.自由电子叫载流子。在半导体中,不仅有电子这样的载流子，而且还存在另一种带正电的载流子（二）杂质半导体1．P型半导体P2．N型半导体在纯净半导体中加入微量的五价元素（如磷元素，就得到N型二、PN结PN结是指P型和N型半导体接触时在交界面上形成的具有特殊性能的电荷薄层，它是制造各种半导体器件和各类集成电路的基础.PN结的主要特性是单向导电性。PN结加正向电压时，区接N,PN结呈NNPN,PNPN三、晶体二极管（一） 二极管的单向导电性二极管的重要依据。正向特性0.2-03V，硅管约。8V.反向特性0。1UA,锗管小于几十微安。当二极管两端的反向电压超过某一数值时，反向电流突然增大，这种现象称二极管反向击穿.（二）半导体二极管的分类划分方法种类划分方法种类发光二极管塑料封装二极管整流二极管依照封装形式划金属封装二极管按功能划分变容二极管稳压二极管分玻璃封装二极管半导体结构二极按结构类型划分管光电二极管金属半导体接触二极管按材料划分锗二极管按制作工艺划分面接触式二极管硅二极管点接触式二极管整流二极管是常用的普通二极管,它的作用是把交流电变幻成脉动的直流电。普通二极管一般工作在3KHZ一下。但用于高频、脉冲整流电路的二极管，其频率特性和开关稳压二极管同普通二极管一样都具有单向导电性,而且两者的伏安特性也根相似.两者的主要区别是:普通二极管一般在正向电压下工作，而稳压二极管则在反向穿状态下工当然，关于稳压区的反向电流也是有限制的，如果反向电流光电二极管也叫光敏二极管。和发光二极管一样，是一个PN反向电阻会随光照强度的增加而变小，反向电流增大。光电二极管总是工作在反向偏置状态。变容二极管也叫晶体二极管电容器。它也是一个PN结结的大小，可使结电容发生变化。变容二极管的优点是体积小、工作可靠、调谐速度快，而且易于实现遥控。它主要用于自动频率微调、电调谐以及振荡回路的调谐等。发光二极管是一种把电能转换成光能的固体发光器件。当给PN结就变成了光源。不同的半导体材料制造的发光二极管将发出不同颜色的光。发光二极管的响应速度快，使用寿命长达几万小时，稳定性好，抗震性强.用七段发光二极管，还可以组成0—9任何一个数字，用于LE数码显示。目前使用较多较短的是负极。如图所示是常见的二极管的分类的电路符号。1、是普通二极管电路符号 2、稳压二极管电路符号3、光电二极管电路符号 4、变容二极管电路符号5、发光二极管电路符号常见二极管的实物外形如图：举例3、半导体二极管在电路中的符号如图所示是二极管电路符号示意图。掌握这些识图信息，关于分析二极管电路十分重要，主要说明下列三点：①二极管只有两根引脚，电路符号中表示出了这两根引脚。极，另一端为负极，如图所示。电流流动的方向。（三）半导体二极管的特点各类二极管电路有着举足轻重的作用：①二极管两根引脚有正负之分，使用中两根引脚不能相互反接.否则损坏二极管或不能起到正常的电路功能。②二极管是半导体器件，不是半导体.所谓半导体是导电能力介于导体与绝缘体之间的一种材料。二级干由半导体材料制成,具有单向导电特征。即导经过如同导体,截止时如同绝缘体。③初学者关于二极管的单向导电特性理解存在误区，认为二极管只能个方向传输信号，这是错误的理解。二极管导通状态下如同一个导体，可以双向传输信号，条件是二极管必需处于导通状态。④二极管除单向导电特性之外,还有需要重要的疼醒。掌握这些特性,灵活应用这些特性是分析二极管电路的根本保证。二极管的简易测试PN表的电阻档测量二极管的正、反向电阻,可以判断出二极管管脚的极性,还可以粗略地判断二极管的好坏。黑表笔PA黑表笔PAmAIRzGB红表笔二极管用万用表电阻档测量二极管的正、反向电阻的原理电路如图1—12所示。图中虚线框内是万用表电阻档的等效电路.黑表笔接表极管的正向电阻.将黑表笔接被测管的负极,红表笔接被测管的正极,则测得电阻为反向电阻。如果测得的正、反向阻值都很小,则表明二极管内部击穿；如果测得的正、反向电阻值均接近无穷大,则表明二越好.测量正、反向电阻时应当注意，由于二极管是非线性元件其直通常测量二极管的正反向电阻时用R*100欧或R＊1K的电阻档.第二节半导体三极管基础知识一、晶体三极管晶体三极管又称晶体管,它在电子线路中的应用比二极管广泛，样的放大器。（1)半导体三极管的分类半导体三极管的分类如图所示划分方法及名称NPN按极性划分 PNP型三极管

现象说明这是目前常用的三极管，电流从集电极流向发射极电流从发射极流向集电极，这两种按材料划分

同之处是发射极的箭头方向不同硅三极管 简称为硅管，这是目前常用的三极管，工作稳定性好按极性和材料组合性划分

锗三极管PNPPNP

简称为锗管,反向电流大,受温度影响较大最常用的是PNP型硅管按工作频率划分

低频三极管 工作频率比较低，用于直流放大器、音频放大器电路高频三极管

工作频率比较高，用于高频放大器电路按功率划分 小功率三极管 输出功率很小，用于前级放大器电路中功率三极管 输出功率较大，用于功率放大器输按功率划分

大功率三极管

出级或未极电路输出功率很大，用于功率放大器输出级按封装材料划分

金属封装三极管 一部分大功率三极管和高频三极管采用这种封装塑料封装三极按安装形式划分 普通方式三极

小功率三极管常用这种封装大量的三极管采用这种形式,三根引脚经过电路板上的引脚孔伸至背面铜箔线路上，用焊锡焊接贴片三极管 三极管引脚非常短。三极管直接装在电路板铜箔线路一面,用焊锡焊按用途划分 放大、开关管、振荡 用来构成各种功能电路管等常见三极管的实物外形如图：举例(2）半导体三极管电路符号12极管内部结构,由两个PN结构成，其三个电极诀别为集电极（母Cc表示、基极（Bb（E或e（代表集电PNP管 的 发 射 极 箭 头 朝 外 , 如 示

3 、 4 所.发射极E

N P

集电极C基区C集电区P

发射极E

发射结 集电P N P

集电极 ENPNPNB N 基区P E

发射区基极B集电区 BC（a）PNP型三极管内部结构

基极

(b)NPN型三极管内部结构BC CBBE（c）PNP型三极管图形符号

E()NPN型三极管图形符号PNPNP型两种.夹在中间的区成为基区，其外接电极B两个区，一个是发射区，其外接电极E称为发射极，另一个是集电区,其外接电极C称为集电极，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，基区与集电区之间形成的PN（二）三极管的特性三极管有三种工作状态：放大状态、截止状态和饱和状态。在不同作用的电路中,三极管工作状态也不尽相同。下面诀别加以介绍.放大状态。当三极管的发射结正偏、集电结反偏时，三极管关于输入信号进行线性放大。如输入信号为正弦交流信号，那么输出信号为幅度放大了的正弦交流信号。需要注意的是，这里说的放大不是三极管本身完成的，而是用基极电流去控制直流电源为集电极和发射极提供电源。型三极管而言就是基极电位低于发射极电位）时，流过三个电极的电流都很小,接近于零，此时三极管没有放大作用。集电极与发饱和状态。当三极管的发射结、集电结均正偏时，这时三极管进入饱和状态，此时三极管没有放大作用，集电极与发射极之间内阻很小，相当于短路状态.在实际应用中经常利用三极管的截止和饱和状态起到电子开关的作用。二、三极管内的电流方向在三极管电路符号中,发射极箭头的方向表示三极管各流 流 动 方 向 。NPN型三极管 PNP型三极管电流从集电极流向发射极

电流从发射极流向集电极表示电流从管内流出 表示电流流入管内三、如何用万用表测三极管？（PN结的半导体器PNNPNPNPR×100或R×1k挡位。假定我们并且不知道被测三极NPNPNP1、2电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1323两个电极，诀别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找）PN根据基极与另外两个电极之间PNNPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被测管即为PNP（三bc,哪个是发射极eICEO电极c和发射极e。（1）关于于NPN倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察,总会有一次偏转角度稍→c→b→e→（“c，红表笔所接的一定是发射极e.(2)关于于PNP型的三极管，道理也类似于NPN→e→b→c极e，红表笔所接的一定是集电极四）测不出，