电子培训资料(第一章)

/零器件的認識電阻器電阻器（簡稱電阻）是利用金屬或非金屬材料具有電阻特性制成的便於使用安裝的電子零件，符號：Ｒ。單位：歐姆（Ω）、千歐（ＫΩ）、兆歐（MΩ）.1MΩ＝103KΩ=1０6Ω電阻的用途:阻礙電流的通過，按在電氣裝置中的作用大致可歸納為降壓,限流,分壓及向各种電子零件提供必要的工作條件（電壓或電流）等几种功能．電阻的种類：按結构分:有固定電阻，半可調電阻器兩种；按所用的材料主要可分為:碳膜電阻,金屬膜電阻，金屬氧化膜電阻,線繞電阻。按用途可分為:普通電阻,熱敏電阻，壓敏電阻（過壓保護器）,濕敏電阻,熔斷電阻．電阻的標稱符號：以下為各种電阻的文字符號及電路符號：名稱文字符號電路符號國家標準公司Ｐ/N。國家標準公司圖紙1。碳膜電阻RＴRＣ２.金屬膜電阻RJＲM3。金屬氧化膜電阻RYＲＯ4．線繞電阻ＲXRD5．熱敏電阻ＲOＮTＣ（HN）6．壓敏電阻(過壓保護器)R／VR/VDRＺＮR（VS）７。熔斷電阻RNＲＦ主要技術參數:電阻的主要技術參數有：標稱值，阻值誤差和額定功率;電阻的阻值表示法有三种：。色環，．數碼式,.直讀式.．色環:顏色第一環，二環或三環表示有效數值第三環或第四環表示×1０n誤差黑０１00＋/-1%棕11０1+/—2％紅2102＋/—3%橙3１0３+/－4％黃４1０4/綠5１05+/－０．5%蘭6１06+/—０．２%紫7１０７+/—0。1％灰8108／白9109／金/１0—1+／—5％銀/１0-２＋/－10%無色／／+/—２０%注：色環電阻的額定功率大小與電阻的外徑成正比,由於各生產廠家生產的電阻外徑是不統一的，因此,這里將不予羅列。例如：表：4７×10—1+/—５％ ﻩ ﻩﻩ表：2５5×１０2＋／－4％ ＝4.7Ω＋／-5％ﻩ ﻩ ﻩ =2５.5KΩ＋/－4%。數碼式：例如：A、3Ω3ﻩ 表示阻值為：3。3ΩB、４K７ﻩ 表示阻值為：4.７KΩＣ、R1０ ﻩ表示阻值為：0。1Ω471D、471第二位數 ﻩ10n ﻩ ﻩ表示阻值為：４7×１0n=４70Ω第二位數第一位數第一位數注:在數字表示法阻值後緊跟的英文字母表示誤差： Ｇ=＋/—2％ ﻩ ﻩ S＝+/-2％ﻩJ＝+/—5％ ﻩﻩﻩ Ｆ=＋/—５％。直讀式：ﻩﻩﻩﻩﻩ ﻩﻩ 表示：阻值為:2４0Ωﻩ 誤差為：＋/-５% ﻩ ﻩ ﻩﻩ 額定功率為２W．歐姆定律：VIVIＲ= ﻩ Ｖ：電壓,單位：伏特（V) ﻩＩ:電流，單位：安培（A）ﻩﻩﻩ Ｒ:電阻,單位：歐姆（Ω)歐姆定律說明了電壓，電流和電阻三者之間的關系，用電路圖形表示為:電阻電路:節點定律:所有流入同一節點的電流等於流出這一節點的電流之和，如圖示:串聯電路：兩個或兩個以上的相同零件直接串接在一起組成的電路即為串聯電路..圖示6。3為一個串聯電阻電路;。串聯電阻電路阻值的計算：由上圖可知：V1+V2=ＶVVI根据歐姆定律:R=可得出:Ｖ=I‧R，V1=I1‧Ｒ1,，Ｖ2=I2‧Ｒ2，即:I‧Ｒ＝I1‧R１,据節點定律可知:I=Ｉ1=Ｉ2即：I．R=I。R1+I.R2,那麼串聯電路的總阻抗即為:R=R1＋R2并聯電路:兩個或兩個以相同的零件并接在一起組成的電路為并聯電路。。圖示６．４為一個并聯電阻電路．。并聯電阻電路阻值的計算：由上圖可知加在R1,Ｒ2兩端的電壓等於電源電壓。即:V=Ｖ1=V2Ｖ2R2VＲVＶ2R2VＲV１Ｒ1据歐姆定律可得:I= ，I1=ﻩﻩ,Ｉ2= ﻩ，,V2RV2R2V1R1VR則: =ﻩ ＋ﻩﻩ。又因：Ｖ＝Ｖ1=Ｖ2。1R111R11Ｒ1R２ﻩ = ﻩ+ﻩ ﻩＲＲ1。R2R1＋Ｒ2 ﻩR=ﻩ ﻩ=R1/／R2串并聯電路(混聯電路），同一電路中即包含串聯電路,又包含并聯電路的電路叫混聯電路。．圖示６。５為一電阻混聯電路;.混聯電路阻值的計算：ﻩ由圖示6.5可知R2與R3組成一個并聯電路，如果用一個電阻R23表示并聯電路的阻值時,則上圖電路可化簡為：由化簡後的電路６。6可得，整個混聯電路的阻值為:R=Ｒ1+R2３=R1＋R2//Ｒ3R2R1R2R1。圖示6.7為一電阻分壓電路；.電阻分壓電路的輸出電壓計算：由圖示6．7可知：V0=V１Vｉ=V1+V２；Ｖ２＝Vi—V１ViR即V0=Ｖi-V1;又I=I1＝ＩViRＶｉR1＋R2則V0=VＶｉR1＋R2Vi-ＲVi-Ｒ1R1+R2那麼：V0=Ｖi—ﻩ ﻩR1R1R1+R2=Ｖｉ(1－ﻩﻩ)RR2R1+Ｒ2=Vi.電容器電容器(簡稱電容）是由兩個金屬電极間夾一層絕緣體（又稱電介質)所构成，具有阻直流通交流的特點，常用於隔离直流電壓、濾除交流信號、信號調諧等方面，電容的符號”C”.單位：法拉(F）,毫法(mＦ），微法（ｕF)，納法（ｎF)，皮法（PＦ）．由於法拉單位太大，通常都用微法，皮法表示。１Ｆ=1０３mF=１0６ｕF＝１0９nF=10１2pF。電容的种類：1。按結构ﻩ 固定電容 ﻩ可變電容 ﻩﻩ 微調（或半可調)電容２。按電介質ﻩ 陶瓷電容ﻩ ﻩ金屬膜電容ﻩﻩﻩ 滌淪電容 ﻩ 獨石電容ﻩﻩ ﻩ電解電容電容的標稱符號:以下為各种電容的文字符號和圖形符號名稱文字符號電路符號國家標準公司P／N國家標準公司圖紙1。陶瓷電容ＣC,CＴCC2。金屬膜電容CＪＣＭ3．滌淪電容CLCL4。獨石電容CＣ4,CＴ4CO５．電解電容CD(鋁），ＣA（鉭)CＥ三、電容的主要技術參數:固定電容的主要技術參數有：電容量，額定直流工作電壓和電容量允許誤差等。電容量:是指加上電壓後它貯存電荷的大小。電容量的表示法有三种:．色環式，.數碼式，．直讀式．．色環：顏色第一，二環表示有效數值第三環表×10ｎ第四環誤差第五環表溫度系數黑0１00+/—20%CＨ棕11０１Ｙ紅2102橙3103黃4104RH綠51０５蘭61０６紫710７UJ灰8１08＋/－３0％Ｘ白9１09＋80/-20%SL金／/+／—５％銀/1０-1+/-10％B無色/１0—2注：ａ.讀數法則與電阻色環相同;ﻩb.第一環顏色寬度約為其它環的1.5倍。 c.電容本身的顏色表示其耐壓值.ﻩ深綠/黃綠色:５０VDC 粉紅色:12，1６,２5VＤC。.數碼式:誤差ａ。ﻩ ﻩ ﻩ10ﻩ3ﻩMﻩﻩ 表：10×103+/—2０％誤差×１０n ﻩﻩ ﻩ ﻩﻩ =１0ｎF+/-20%×１０n數值數值ｂ.３ｎ３ ﻩ表:３.３nF ﻩ ﻩ3u3 表：3.3ｕFP1或Ｐ10表:0.1PF ﻩﻩu33或R3３表:０。３3uF。c.誤差:字母BＣDFGJKLＭＹＺ誤差＋/—０。1ＰF+/-0。2５PF+／—0．5ＰＦ＋/—１%+／-2％+/-５％+／-１0%＋/－15%+／—20%＋５0/—20％+80／-２0%d．直流耐壓：(VDC）字符ＯGOLOJIAＩＣＩEIVＩHIJＩＫ耐壓45.56．3１0１6２5355０６380字符２A2Q2B２C2Z2D２P２E2F２V耐壓1０0１1012516018020０2２0２50315350字符２G２W耐壓4004５0。直讀式：即零器件的值可直接從零器件表面讀取. ﻩﻩ表：容量：１00uFﻩﻩﻩﻩ ﻩ 直流耐壓：35Ｖﻩﻩ ﻩ ﻩﻩ承受最高溫度：+８５℃其它:1。電解電容是一种有確定的极性電容，圖示長腳為正极,短腳為負极,表面帶“”符號所對正的管腳為負极。2.瓷介電容的外層涂有各种保護漆，漆的顏色表示電容的溫度系數：顏色含義顏色含義藍色/灰色正溫度系數(溫度升高,容量增大）黑色負溫度系數最小其它顏色負溫度系數(溫度升高，容量減小)淺綠色負溫度系數最大電容器的容抗特性：電容器對交流信號的阻礙特性為容抗特性,電容器的容抗與電容器的容量和通過電容器交流信號的頻率f成反比.1212πfcXＣ=ﻩ ﻩf———交流信號的頻率ﻩ ﻩﻩC

—－-電容器的容量電容器充放電原理：QCQC。電容兩端的電壓V=ﻩ

Q－－－－電容器內部的電荷量;

C—-——電容的容量。即：電容兩端的電壓與電容器內部的電荷量成正比,與電容的容量成反比。SW.右圖a為電容器充放電原理圖。SWﻩ

其工作原理為：當開關SW剛接”1”時,由於電容具有兩端電壓不能突變的特性,因此，Ｃ１兩端的電壓為0,C１無電荷，電壓全部加於電阻R1上，此時電路中電流I1最大，I1流經C1,開始對C1充電，C1有電荷，即C1兩端開始有電壓，R1兩端的壓降下降，Ｉ1開始降低,C１兩端的電荷不斷積聚上升,Ｃ１兩端電壓開始按圖(ｂ)所示曲線上升,當充電電流I1下降至0時，充電結束，C1兩端的電壓等於電源電壓E．當開關SW接至”2”時，電容C１與電阻R2形成一個放電回路，Ｃ1開始放電，其原理與充電一樣，這里不再詳述．電容電路：。電容的串聯電路:圖4.5．1（ａ）是電容C1、Ｃ2的串聯電路，若將電容的容抗用電阻的形式來等效,則可以畫成圖4。5。１（ｂ）的等效電路形式．電容串聯電路總電容量的計算:通過串聯電容的等效電路可知,串聯電容的總容抗XC=XC1+ＸC2,12πｆｃ12πｆｃ2１2πｆｃ11２πfc即 = ﻩ＋ﻩﻩ 1C２1C２1C11Ｃ則 ﻩ＝ + ﻩ Ｃ１Ｃ１。Ｃ2C１+Ｃ２

C = ﻩ ﻩ

C=C１／/C２1C２1C1C２1C11Ｃﻩ ﻩ=ﻩﻩ +ﻩ +……。電容的并聯電路:圖4.5。2（a)為電容的并聯電路,若將電容的容抗用電阻形式來等效，則可畫成圖4.5．２(b）的等效電路形式。電容并聯電路總電容量的計算：由電容的并聯等效電路可得出，電容并聯後總的容抗：１XC21１XC21XC１1XＣﻩﻩ ﻩ= ﻩ+ﻩﻩﻩﻩ１12fc１12fc2112ｆc1１１2fc即: ﻩ ﻩ=ﻩﻩﻩ+ﻩ ﻩ ﻩﻩﻩﻩ ﻩ ２fｃ＝2fc1＋２fｃ2ﻩ ﻩＣ=C１+C2因此,電容并聯後總的容量反而增加，電容并聯個數越多,總的容量越大,其并聯後總的電容量等於各并聯電容容量之和,即C=C1+C２＋…….第三節電感器電感器是利用自身自感或互感作用,用導線繞制的線圈。電感器的文字符號是”L”單位：亨利(H)，因H的單位太大，所以常用毫亨(ｍH).微亨(uH）代替.ﻩ１Ｈ=１03mH=10６uH電感器的用途:通直流阻交流在電路中起濾波作用與電容构成LＣ諧振電路。耦合信號和延時信號。二、電感器的种類：空芯電感器空芯電感器有磁芯電感器器KKＤK有磁芯電感器器KKＤK器臥式小型固定式立式2.按安裝方式分有臥式小型固定式立式高頻電感線圈高頻電感線圈低頻阻(扼）流圈３.ﻩ按工作頻率分低頻阻(扼）流圈三、電感器的電路符號：（ａ)普通電感圈（b）有磁芯電感器(c）磁芯中有間隙電感器(ｄ)磁芯可凋電感器（e)無磁芯帶一抽頭電感器（f)有磁芯帶一抽頭電感電感線圈的主要技術參數．電感線圈的主要技術數有：電感器品質因數，標稱電流,分布電容等電感量：表示電感器的電感大小,它與線圈的匝數,繞制方式及磁芯的材料等因素有關.品質因數：又稱Q值,用字母Ｑ表示，Q值愈高，表明線圈的功率損耗愈小,效率愈高。線圈品質因數可用下式表示：F頻率Ｌ電感量F頻率Ｌ電感量Ｒ線圈的總電阻（包括直流電阻，高頻電阻，介值損耗電阻等。（３)額定電流﹕指線圈允許通過的最大電流．2。電感器的參數表示法有三种﹕（１)直標法。（2）色標法.(3)無標識(1)直標法﹕即將標稱電感量用數字直接標注在電感器的外殼上。同時用字母表示額定電流.用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示允許偏差.字母ＡＢCDE含義50ｍA15０mA300mA０。7A1．６A例如﹕例如﹕表示電感量為2。５ｍH,額定電流為﹕1５0ｍＡ，允許偏差為﹕±10％.Ⅰ允許偏差為±5%.Ⅱ允許偏差為±10%Ⅲ允許偏差為±20％(2)。色標法﹕其表示法與電阻相同這里不再陳述。（3）無標法﹕在電感器的外殼上未作任何標識.欲知其具體的參數，必須參閱有關的規格資料五、主要特性:１.感抗特性，即對流過它的交流電流存在著阻礙作用。電感器的感抗大小與電感量和頻率有關．用公式表示為﹕ＸL電感器的感抗.ＸL電感器的感抗.f通過電感器交流電的頻率L.電感器的電感量，.Ｌl2。通直阻交特性：ﻩ即當直流電流通過時呈導通狀態，當交流電流通過時呈阻礙作用．３。電勵磁特性是:當電流流過電感器時電感器四周產生磁場的特性,.磁場的大小與通過的電流大小成正比，方向則可用右手定則判別。4.磁勵電的特性:即線圈在磁場的作用下要產生感應電動勢．5.線圈中的電流不能產生突變:即當流過線的電流大小發生改變時，線圈要產生一個反向電動勢來維持原電流的大小不變．，線圈中的電流變化率愈大，其反向電動勢就愈大。第四節變壓器(火牛)變壓器是利用電感線圈的電勵磁和磁勵電特性繞制的,用於改變電子電路中供電電壓的裝置,在電路中用字母“T”表示。（本公司用“PT/ＸＴ”表示．）變壓器的用途：1.升降壓 2。耦合ﻩ３.倒相 4．阻抗匹配變壓器的种類:變壓器的种類較多,按使用情況來分，可分為：1.電源變壓器。２.中頻變壓器3．輸入,輸出變壓器4。自耦變壓器和調壓變壓器變壓器的外形特征和電路符號外形特征:圖示3.１為變壓器的外形圖：2．電路符號：(ａ）有鐵芯普通變壓器.（b）初次級帶屏蔽層層變壓器ﻩ (C）帶同名端變壓器(d)輸出帶抽頭變壓器ﻩ（e)輸入帶抽頭變壓器 (ｆ）自耦變壓器或調壓器變壓器的工作原理圖4.1為變壓器的工作原理圖Vi為輸入端(初級），V0為輸出端（次級）當Ｖi輸入一交流電壓時，在初級線圈中便有交流電流流動,產生交變磁場,鐵芯构成了磁場磁力線的回路，即磁力線穿過次級線圈，產生感應電動勢,在輸出端產生感應電壓．主要技術參數：變壓器的主要技術參數有：額定功率，電壓比。頻率響應,溫升,效率，絕緣電阻等額定功率﹕指在規定的頻率和電壓下長時間工作而不超過規定溫升的最大輸出功率。單位:ＶＡ（伏安).一般不用W（瓦特）表示，因為額定功率中有部分無功率。電壓比﹕電壓比俗稱變壓比,，匝比，用K表示.它是初次級線圈圈數比,可用下式表示：KK─變壓比Ｎ２─次級線圈的匝數N1─初級線圈的匝數V2─次級輸出電壓V1─初級輸入電壓頻率響應﹕是衡量變壓器在傳輸不同頻率信號的能力,有時用頻帶寬度表示．溫升﹕變壓器通電後，變壓器溫度上升到穩定值時，比環境高出的數值.效率﹕指變壓器工作對電能的損耗程度．可用下式表示﹕效率=顯然，變壓器的效率愈高，其各种損耗愈小，輸出功率愈高，電能的利用越充分，即越節能.絕緣電阻:指變壓器初次級間.初次級與鐵芯之間的電阻值,通常在1０ＭΩ以上。表示方法：１．標注方法﹕變壓器的參數表示方法通常用直標法，因各种不同用途的變壓器標注的具體內容不相同,所以無統一的格式.變壓器型號命名方法﹕國產變壓器的型號命名分三部分，具體格式如下：序號額定功率主稱ｘｘxxxxx序號額定功率主稱主稱字母含義如下：字母含義字母含義ＢD電源變壓器GB高頻變壓器CB音頻輸出變壓器ＳB/ZB音頻(定阻式）輸出變壓器RB音頻輸入變壓器SB/EB音頻（定壓式)輸出變壓器主要特性:電壓比．Ｖ1初級輸入電壓Ｉ１Ｖ1初級輸入電壓Ｉ１初級輸入電壓Ｖ２次級輸出電壓I2次級輸出電流 ﻩ初．次級阻抗關係:Z1Z1初級線圈輸入阻抗Z2次級線圈負載阻抗K匝數比(電壓比）Z１=隔离特性：同名端特性﹕表示兩端電壓相位是同相關係。即兩端電壓同時增大,同時減小.如圖示“1"，“3"．端為同名端，它們的波形完全相同，"4"端則電壓相位與上端恰好相反,它們不是同名端。通交隔直特性互感現象輸出。輸入頻率相同變壓器同名端示意圖第五節繼電器繼電器是利用電磁原理，機電原理或其它（如熱電或電子）方法實現自動接通的開關，繼電器的文字符號為”Ｊ”（本公司為“RY”)一﹒繼電器的用途﹕小電流控制大電流或高電壓的轉接變換。可以构成邏輯,時序電路。二．繼電器的种類:電磁式繼電器舌簧繼電器雙金屬片溫度繼電器電子繼電器三．繼電器的標稱符號：國家標準本公司四．主要技術參數：線圈直流工作電壓触點交流額定電壓及額定電流触點直流額定電壓及額定電流五．電磁式繼電器工作原理：電磁式繼電器是繼電器中應用最早,最廣泛的一种繼電器，圖示是電磁式繼電器的結构圖形．電磁式繼電器的工作原理很簡單,它利用了電磁感應原理.當線圈中通以直流電流時，線圈產生磁埸,線圈中間的鐵芯被磁化產生磁力,吸引銜鐵帶動接點簧片3.從而使動触點离開靜触點４，接通靜触點5。當線圈直流電源斷開時,鐵芯失去磁性,銜鐵被返回彈簧拉起,靜触點5斷開，靜触點4與動触點3接通．繼電器線圈未通電時處於斷開狀態的靜触點稱為常開触點(圖中触點“5"）,處於接通狀態的触點稱為“常閉触點”.可變電阻與電位器6．1可變電阻可變電阻又稱微調電阻,它是電阻器的一种,在電子電路中起電阻作用,其阻值在一定范圍內可連續變化．主要用於要求電阻值變動而又不常變動的場合，其電路符號為“RP",（本公司為“VR”）。單位：歐姆Ω外形特征與電路符號１.外形特征：定動定（a）(ｂ)（c)(d)（e)臥式可變電阻立式可變電阻螺旋式可變電阻小型塑殼可變電阻線繞可變電阻VR2．電路符號:VRRPWRPRPWRP（a）國標(b)常用(c）電位器（ｄ)本公司可變電阻的种類：碳膜可變電阻1。按材料分線繞可變電阻立式可變電阻2。按安裝形式分臥式可變電阻可變電阻的工作原理圖示為可變電阻結構示意圖：其中“1"。“3”為定片,“2"為動片,“1”。“３”間的阻值是固定的．“1”．“2”與“2”“3”間的值是可變的。當動片逆時針方向轉動時。“1”．“2”間電阻體長度減少其阻值相應減少。而“2"。“3"間則增大。當動片轉動至最左端時。“1”.“２”間阻值為零．而“2".“3"間阻值最大等於這一可變電阻的標稱值.當動片順時針方向轉動時，其工作與上述相同.這里不再詳述可變電阻結構示意圖主要參數及表示法:1。主要參數有兩個：（１）標稱值(2）額定功率可變電阻的標稱值是指兩個固定引腳間的阻值2．表示方法可變電阻采用直標法表示標稱阻值，即直接將標稱值標注在可變電阻器上。在大電流應用場合下的可變電阻還同時標出額定功率.6.2電位器電位器與可變電阻一樣，它也是電阻器的一种,在電子電路中起電阻作用.在一定的范圍內也可連續變化。其電路符號為“RP”，單位：歐姆（Ω）。外形特征與電路符號:1。外形特征（a)旋轉式電位器(b）直滑式電位器２。電路符號：RＰRＰ（a)普通電位器(b）帶開關電位器（c）作為可變電阻使用的電位器電位器的种類旋轉式(或轉柄式)電位器按操縱方式分直滑式電位器單聯電位器2。按聯數分雙聯電位器無附設開關電位器３。按有無開關分有設開關電位器線性電位器４.按函數特性分對數式電位器指數式電位器電位器的結構與工作原理:與可變電阻相同．這里不再詳述主要參數與表示方法主要參數：(1)標稱值及允許偏差（2）.額定功率熱噪聲(3).噪聲電流噪聲動噪聲2。表示方法：電位器的參數表示方法采用直標法,通常將標稱值允許偏差,額定功率和類型標注在電位器的外殼上,在小型電位器上只標出標稱值．例：有一電位器外殼上標出４7０Ｋ—0.25/X表示：標稱值為:47０KΩ．額定功率為:0.2５ＷX型電位器三种常用電位器特性ｘ型電位器為線性電位器,它的阻值也呈線性分布。當動片触點從起始端均勻轉動(或滑動)時,阻值也均勻地增大.即阻值的變化量與動片的長度成正比。可用圖示“X”曲線表示X.D.Ｚ型電位器阻值分布特性曲線2.Z型電位器Z型電位器稱為指數型電位器.它的阻值分布規定律與X型電位器不同.可用示圖“Ｚ”曲線表示。當動點剛開始滑動時，其阻值上升較緩慢.當動触點滑過中點之後,其阻值迅速增大.這一阻值分布特性同指數曲線相同。所以稱為指數電位器Ｚ型電位器多用於錄音機．擴音機。電視機中,作為音量電位器3.D型電位器:D型電位器又稱對數電位器，．它同Ｚ型電位器一樣屬於線性電位器。如圖示中的D曲線。當動触片剛開始滑動時，阻值迅速增大.到後來阻值增速逐漸變緩．恰好與Z型電位器相反．D型電位器主要用於一些音調控制器電路中作為音調電位器.電位器與可變電阻的區別：電位器動触片操作方式不同.電位器設有操縱柄．電位器電阻體的阻值分布特性與可孌電阻器的分布特性不同.各种輸出函數特性的電位器其電阻體的分布特性均不同電位器有多聯的．可變電阻器沒有4。電位器的體積大。結構牢固．壽命大第七節二极管二极管全稱晶體二极管．也叫半導體二极管，是半導體器件中最基本的一种器件，它是用半導體單晶材料制成.故半導體器件又稱晶體器件半導體基本知識物質按照導電能力的大小可以分為導體,半導體,絕緣體.具有良好導電性能的物質叫導體。如：銅，鐵，，鋁等金屬.導電能力很差或不導電的物質叫絕緣體.如：玻璃,陶瓷,塑料等。導電能力介於導體與絕緣體間的物質叫半導體，如:鍺，硅等材料。用電阻率來衡量,導體的電阻率≦１0-4Ω。cm．絕緣體的電阻率≧１08Ω。cm。而純淨的半導體硅的電阻率214KΩ．ｃm半導體材料與導體．絕緣體比較有兩個顯著的特點：(１)電阻率的大小受雜質含量多少的影響极大．如在硅中只要摻入百分之一的雜質硼。硅的電阻率就會降至0.4Ω．cm(2）電阻率受外界條件影響很大．例如：溫度高８℃時純淨硅的電阻率就會下降一半左右半導體材料鍺和硅都是四价元素.它的原子核最外層有四個价電子.正常情況下電子受到原子核的束縛，不能任意移動．所以導電性能差．因為物體的導電是靠帶電荷的粒子定向移動來實現的，.當向半導體內摻入雜質後，晶體內部原有的平穩被打破．當摻入硼原子時。，它外層原有的三個价電子和周圍的硅原子中价電子形成“共价鍵”。這時硅原子不再呈電中性。好似失去了一個帶負電的价電子,留下穴位,稱為“空穴”由於空穴有收受電子的性質。相當於一個正電荷的作用．當摻入磷原子時,它外層有五個价電子形成共价鍵時就多出了一個价電子.此電子可以自由參加導電.人們把半導體中載運電荷的粒子稱為載流子。帶負電的電子和帶正電的空穴都是半導體中的載流子．在摻雜的半導體電子和空穴的數目是不相等的。這就有多數載流子和少數載流子之分.如果該半導體中空穴濃度大時，空穴就是多數載流子．電子就是少數載流子.電子為多數載流子的雜質半導體稱為電子型半導體。簡稱N(負電荷之意)型半導體.純淨半導體摻入磷,砷等五价元素後就變成了N型半導體.空穴為多數載流子的雜質半導體稱為空穴型半導體.簡稱為P（正電荷之意)型半導體.純淨半導體內摻入硼鎵等三价元素後就變成了Ｐ型半導體。二极管的工作原理在一塊半導體基片上，把一部分做成P型,另一部分做成N型，在2.1PN結形成兩种半導體材料的交界面附近.P區中的多數載流子空穴要擴散到2.1PN結形成N區中，并與N區中的電子相遇而復合.Ｎ區中的多數載流子電子也擴散到P區中去,并與P區中空穴相遇而復合。這樣在Ｎ區交界面就會留下不可移動的負离子和正离子（見圖2。1）.這個厚度很薄的正負离子區就稱為空間電荷區。這個空間電荷區是Ｐ型半導體和N型半導體結合處，稱為PN結，在ＰN結內自由導電的電子和空穴已經跑了.因此這個電荷區又稱耗盡層(電子和空穴都消耗盡了）．由於耗盡區的存在,N區一邊帶正電荷，P區一邊帶負電荷，形成了阻止P區多數載流子空穴繼續向N區擴散和Ｎ區多數載流子電子繼續向P區擴散的“電位壁壘”，因此耗盡層又叫阻擋層或勢壘區。簡單地說，將一個ＰＮ結封裝起來.就是一個二极管ＰN結具有單方向導電的特性。若將電源電壓的正极接ＰN結P型區一邊，負极接N型區一邊。如圖示2.２.此時PN結會變薄.P區內的空穴更容易向N區擴散.而N區內的（a）PN結正向連接（b）PN結反向連接電子也更容易向P區擴散.電子和空穴2．2PN結的正反連接的規則運動就會形成電流.電流的方向為正電流。產生明顯正向電流時PＮ結上的電壓稱為ＰN結正向壓降。正向電壓越高,正向電流就越大.PN結的正向電壓與電流的關系如圖2.3所示．２.3ＰN結的正反向特性如果將電源電壓的极性反過來連接(見圖2。2ｂ).會使正极接N區一邊.負极接Ｐ區一邊.稱為反向連接.這時電流表中電流方向反轉.且數值极小．這是因為在外加電壓作用下PN結變厚.進而阻止Ｎ區電子向Ｐ區和P區空穴向Ｎ區的擴散.這時的電壓稱為反向電壓.二极管顯現很高的電阻。在一定的反向電壓范圍內.反向電壓增加時,反向電流几乎保持（很小的數值）不變(見圖2.3)。所以PＮ結的反向電流又稱反向飽和電流。但當反向電壓繼續增加到某一數值時。反向電流會突然急劇增加.這种現象稱為PN結的擊穿。如果電流不加以限制.就會燒毀.將一個PN結封半裝在一個密封的管殼之中(玻璃。塑料或金屬)并用引線引出電极。就成了一個晶體二极管了。與Ｐ區相連的電极稱為正极，與N區相連的電极稱為負极．二极管在電路中的作用１。整流2．檢波3。在控制電路中起保護作用4．溫度被償5。隔离6．限幅7．阻尼二极管的外形特征與電路符號外形特征（ａ）玻璃封裝(b）塑料封裝（c）金屬封裝電路符號名稱文字符號電路符號國標本公司國標本公司普通二极管舊：Ｄ新：ＶＤD發光二极管舊:LEＤ新:V。VDLED穩壓二极管DZ。．Z.ＶＳZD二极管的种類鍺二极管點接触二极管1.按材料分硅二极管2.按結构分砷化鎵二极管面接触二极管檢波二极管隧道二极管整流二极管3．按工作原理分雪崩二极管4.按用途分開關二极管變容二极管發光二极管穩壓二极管目前以鍺二极管和硅二极管應用最廣泛,它們雖都是由ＰN結組成.但由於材料不同，性質也有所不同。（１）鍺管正向壓降比硅管小。鍺管:0．2~0．3V,硅管:0。６V－0．7V.（２)鍺管反向飽和漏電流比硅管大.鍺管:几十~几百uA硅管≦1ｕA(3）鍺管耐高溫性能不如硅管。鍺管的最高工作溫度一般不超過100℃．硅管可工作在200℃的溫度下。鍺、硅半導體二极管伏安特性六.二极管的結構（a)點接觸型二极管(b）面結合型二极管5。1二极管結構晶體二极管按其結构的不同，可分為點接觸二极管和面結合型二极管。點接触型和面結合型二极管的結构如圖5。１所示。點接触型二极管是由一根很細的金屬絲（如鎢絲)壓在P型或N型半導體上而构成,其PN結就在接触“點”上。面積很小．故電容很小.可以工作在很高的頻率.但不能承受大的正向電流和高反向電壓.性能較穩定。但因結電容大。不适宜在高頻電路中應用.多用於整流穩壓電路。七.二极管的主要參數最大整流電流（IＭ)：指二极管長期正常工作條件下，能通過的最大正向電流值最大反向工作電壓ＶRＭ：指二极管正常工作時所能承受的反向電壓最大值.一般為擊穿電壓的1／2.有些小容量二极管則為反向擊穿電壓的2/3.反向電流ICO:指給二极管加上規定的反向偏置電壓時.流過二极管的反向電流值．最高工作頻率fM：指晶體二极管保持原來良好工作特性的最高頻率穩壓二极管的主要參數（１).穩定電壓VZ,穩壓管在正常工作時。管子兩端保持不變的電壓值(2).穩定電流IZ及最大穩定電流IZM。a。穩壓二极管在穩壓范圍內的正常工作電流稱為穩定電流ＩＺb.穩壓管允許長期通過的最大電流稱為最大穩定電流IＺM(３）．最大允許耗散功率PM.指反向是通過穩壓管時.穩壓管本身消耗的最大允許值．（４).動態電阻Ｒ。在穩定電壓范圍內，穩壓管兩端電壓變量與穩定電流變量的比值.(5）電壓溫度系數ＣTV溫度變化1℃所引起管子兩端電壓相對變化量。即ＣTV。八。表示方法：二极管不同於電阻．電容,它的參數不標在二极管的外殼上。而是通過查閱有關晶體管手冊後．才能了解二极管的參數值.這里講的表示方法是指二极管的极性和型號表示方法。二极管型號命名法（1）.國產二极管與三极管型號含義第一部份第二部份第三部份第四部份用數字表示器件的電极數用漢語拼音字母表示器件的材料和极性用漢語拼音字母表示器件的類別同類管子序號符號意義符號意義符號意義符號意義2二极管ＡN型鍺材料P普通管D低頻大功率管（fa＜3ＭHZ。Ｐc≧1W）表示同類型管中某些性能參數上有差別3三极管ＢＰ型鍺材料V微波管CＮ型硅材料Ｗ穩壓管A高頻大功率管（fa≧３MHZ。Ｐc≧1W）ＤP型硅材料C參量管Ｅ化合物Ｚ整流器T半導體閘流管（可控整流器)L整流堆（橋堆）S隧道管Ｙ體效應器件N阻尼管B雪崩管Ｕ光電管J階躍恢復管K開關管CS場效應器件X低頻小功率管(fa＜3MHＺ.Pc〈１W)ＢＴ半導體特殊器件FH復合管PINPＩN型管Ｇ高頻小功率管（ｆａ≧3ＭHZ。Ｐc＜1ＷＪG激光器件例如:表示：PNP型硅材料、整流二极管(2)。日本國半導體型號命名方法：第一部份第二部份第三部份第四部份第五部份用數字表示類型或有效電极數S表示日本電子工業協會(JEIＡ)注冊產品用字母表示器件的极性及類型用數字表示有JEIA登記注冊的順序號用字母表示改選產品符號意義符號意義符號意義符號意義符號意義0光電二极管三极管.組合管S在日本電子工業協會（JEIA）注冊的半導體分立器件ＡPNP高頻管兩位以上整數從11開始,表示產品登記次序，數字越大的是近期產品，不同公司生產的同性能管子可以使用同一號A表示對原產品的改進產品BPNＰ低頻管ＢCNPN高頻管C1二极管ＤNPＮ低頻管D2三极管．具有兩個ＰN結的管子FP控制极可控硅EＧN控制极可控硅ＦＨN基极單結晶體管３具有三個ＰＮ結或四個有效電极管子ＪP溝道場效應管KＮ溝道場效應管M雙向可控硅2。极性表示:二极管的兩根引腳是有正、負极之分的，表示极性的方法有:直接在外殼上標出正、負极如：用色環或色點表示:如：借助二极管的外殼識別：如：九.主要特性:單向導電性:正向和反向特性：雪崩擊穿電擊穿非永久性的擊穿,將加在管子上的反向電壓去掉後，二极管仍能恢復它的正常特性.二极管的擊穿分為齊納擊穿熱擊穿(這是永久性的擊穿,去掉反向電壓後管子不會恢復正常的特性)正向電阻小，反向電阻大.４．正向壓降基本不變.第八節三极管晶體三极管是由兩個做在一起的PN結加上相應的引出電极、引線及封裝組成。晶體三极管的電路符號為:V、VT或T，本公司為:Q.晶體三极管的分類:點接触型合金型1。按結构分2。按生產工藝分擴散型面接触型台面型平面型低頻三极管小功率三极管3.按工作頻率分高頻三极管４．按工作功率分中功率三极管開關三极管大功率三极管金屬封裝PＮP型5．按外形結构分大功率金屬封裝6。按導電特性分塑膠封裝NPN型二.晶體三极管的作用：在電路中放大信號,可以是放大信號的電流，電壓和功率．在電路中起電子開關作用。在電路中构成具有各种功能的控制電路等．三。晶體三极管的外形特征和電路符號：外形特征：(ａ）.金屬封裝小功率管(b）.塑膠封裝小功率管(ｃ）.金屬封裝大功率管(d）.塑膠封裝大功率管２.電路符號：舊的：ﻩ ﻩ 本公司：新的：(ａ)．ＮPN型（b）．PNＰ型（ｃ).NPN型(d）．ＰＮP型四。晶體三极管的結构和工作原理:結构：（a）低頻緒合金管（b)高頻硅平面管4。1晶體三极管結构圖晶體三极管根据制造材料的不同,有硅三极管和鍺三极管，無論是硅材料還是鍺材料制造的三极管，都有NPN和PNP兩种結构形式,無論哪一种結构的三极管,它的核心部份都是PＮ結，圖4．1是它們的原理結构圖,三個半導體材料區域构成兩個反串聯的PN結,中間一個半導體區是兩個PＮ結公用的，叫基區，另外兩個一個叫發射區，一個叫集電區，發射區與基區之間的PN結稱為發射結,集電區與基區間的PN結稱為集電結,從三個區分別引出三根電极，分別為:發射极(E）、基极（B)、集電极（C)。晶體三极管在結构上有三個重要特點:發射區的摻雜濃度遠大於基區的摻雜濃度。基區很薄，一般只有几微米至几十微米。集電結的面積比發射結大.工作原理：圖4。２三极管放大電路的電源接法圖4.３三极管內載流子運動示意圖三极管結构上的特點決定了三极管放大作用的內部條件，為了實現它的放大，還必須具備一定的外部條件，這就是要給三极的發射結加正向電壓（Ｐ接正，N接負)，集電結加反向電壓(N接正，Ｐ接負),對於NPN管來說,即要求ＵＢE>0,UＢC＜0。實際電路接法可以如圖4.2所示,電源EB的正端通過電阻Rb接到基极，負端接到發射极給發射結提供正電壓UBE,電源ＥC正端接到集電极,負端接到發射极，因為UBC=UBＥ-UＣE，所以只要使UCE＞UＢE,就可得到UBC〈０,即集電結反向偏置.現在我們來晶體管中載流子運動規律,從而了解晶體管電流放大作用的工作原理：(１)發射區向基區注入電子的過程:由圖4。3看出,發射結加的是正向電壓，故有正向電流通過發射結，正向電流是由多子擴散運動生成的(這种方式稱為“注入”）。它包括發射區的多子-—-—自由電子向基區擴散,形成自由電子電流ＩEN，以及基區的多子—--—空穴向發射區擴散,形成空穴電流IEＰ，發射結通過的總電流等於這兩部份電流之和，即ＩE=IEN+IEP．但根据晶體管在結构上的第一個特點,發射區的自由電子密度要比基區的空穴密度大得多．因此，在通過發射結的正向電流中基區的空穴擴散所形成的電流ＩEP可以忽略不計，發射區因擴散失去的自由電子由電源VCC通過發射极給予補充,於是便有通過發射极的電子流IＥ,IE=IEN.（2）電子在基區的擴散和復合過程：自由電子注入到基區後，先在靠近發射結的附近密聚，由於擴散和復合的原因使電子在基區沿著發射結到集電結的方向,濃度逐漸減小,這樣電子的濃度梯度會促使自由電子繼續向集電區擴散,自由電子在基區擴散時,一部份自由電子與基區的空穴相遇而復合消失，而發生一次復合，基區中就減少一個空穴，接在基极回路中的電源EBＢ就向基區補充空穴,以維持基區的電中性，由於復合而形成基极電流IBＰ，另一部份自由電子要繼續擴散到集電結附近．基區內的擴散與復合是晶體管的特殊矛盾，其電流放大能力就取決於兩者的比例，因此復合愈少愈好,為了使基區絕大部份的自由電子能達到集電區,晶體管結构的第一和第二個特點(即基區摻雜濃度小而且做的很薄）,能保証9５%以上的自由電子到達集電區。由於集電結加反向電壓，原基區與集電區的少數載流子(自由電子與空穴），也要經過集電結漂移，形成反向截止電流ICBO，如圖4。３所示IＣＢO的方向是從集電极進入，由基极流出.基极電流由復合電流IBＰ，空穴電流ＩＥP集電极反向截止電流ICBＯ三部份組成.因IEP很小，所以IB=IBP—ＩCＢO．如果忽略IＣBＯ,則IB=IBＰＯ.（3）電子被集電區收集的過程:由於集電結加反向大電壓,結中電場很強，而且結的面積大，基區中未被復合的自由電子擴散到集電結邊緣時,便受到強電場的拉力作用，立即漂移到集電區，被集電极電源VＣC所收集,形成了從外部流入集電區的集電极電流ＩCN，集電极電流ICＮ和ICＢO兩部份所构成，即：IＣ=ICN＋ICＢＯ如果忽略ICBO，則IＣ＝ICN總結以上討論，我們可以近似畫出三极管內部載流子運動情況的示意圖,如圖4．3所示，圖中“→”表示電子與空穴的運動方向,而“”表示電流的方向,由於電流的方向代表正電荷的運動方向,所以它與電子運動方向相反，而與空穴運動方向一致,我們采用兩种箭頭方向來說明管子內部載流子的運動情況，是為了和外部電路中的電流方向一致起來.（４）晶體三极管的電流分配關系:由圖4。3可知，晶體三极管三個電极上的電流組成如下：發射极電流ＩＥ:ＩE＝ＩEN＋IEP＝IEN(４–１）基极電流ＩB:IＢ=IBＰ＋ＩEＰ－ＩCBO＝IBＰ－IＣＢＯ(4–２）集電极電流IC：IＣ=ICN＋ICBO（４–3）且由圖4.3還可知：IＥ=IＣN＋IBＰ（4–４)把(4-2)和（4—3）兩式相加，利用（4—4）關系式可得:IE=IC＋IＢ(４–5)它表明晶體管的發射极電流IE按一定的比例分配為集電极電流IＣ和基极電流IB兩部份，因而晶體管實質是一個電流分配器式（4—５）是晶體管三個電极上電流之間的基本關系式.不同晶體管,ＩＣ與IB的比例是不同的,但發射极電流總等於集電极和基极電流之和.從圖4。３中知道,ICN代表從發射區注入基區而擴散到集電區的電子流，IBＰ代表從發射區注入基區被復合後形成的電子流.對一特定的晶體管到集電區電流ICN與基區復合的電流IBP的比例關系是確定的,通常把這個比值稱為晶體管共發射极電路直流電流放大系數．它反映基极電流與集電极電流之間的分配關系,也就是基极電流對集電极電流的控制關系，用hＦＥ表示，即：（4–６)如果忽略IＣBＯ,則(4–7)變換一下（4－５)式可得：IC＝hFEIB+（1＋hＦE）ICBＯ(4–８）上式表明，集電极電流IC由兩部份組成，一部份是ｈFＥIB表示IC與ＩB成正比例關系,即ＩB能控制IC，hFE越大，這种控制作用也越大.另一部份是（1+hFE)ＩCBＯ,它的意義將在晶體管參數中進行討論。(５）三极管的電流放大作用。如果基极電源電壓VBB稍微增大，則發射結上的電壓VBＢ增加一個△VBE，由於發射結是正向偏置，所以注入基區的電子流也增加了一個增量△IＥ，這個△IE在基區的擴散過程中，將有很小一部分與基區的空穴發生復合而轉換成基极電流增量△IB,剩下的絕大部分將成為集電极電流增量△IＣ。顯然，和前面講述的直流ＩＣ和IＢ的關系相似,△IC應該遠大於△IB，而且管子制成後，△IC與△ＩB的分配比例不變,所以,△ＩＣ與△ＩB的比值應該是一個遠大於１的常數。這個常數稱為共發射极交流電流放大系數，用hfｅ表示。即：（4–9)由此可見，基區很薄,摻入雜質濃度很低,造成一個NＰＮ(或PNＰ）結构，是三极管能起到電流放大作用的內部根据；而發射結的正向偏置,集電結反向偏置,是三极管能起電流放大作用的外部條件.經過放大後的△IC并不是由△IB供給的，由圖不難看出△IＢ是由基极電源VBB供給的,△ＩＣ是由集電极電源VCC供給的，這是由於外部的合适供電條件，通過三极管內部電流控制作用(三极管內部具有輸運載流子的能力），才使較大的△IC隨著很小的△IB變化而變化．由此可見,這是一种以小電流控制大電流的作用,或者說，這是一种以弱電流控制強電流的作用,并不是把△IＢ真正放大到△IC，這就是三极管電流放大的實質。△ＩＣ通常稱為輸出電流，而△IC通過的電路稱為輸出電路；△IB稱為輸入電流，而△IB通過的電路稱為輸入電路.三极管能放大電壓嗎?當然是可以的,現在以圖4.4電路為例來說明。在輸入回路中接一個信號電壓△Ｖg,輸出回路中接一個電阻RC(稱負載電阻）,RC兩端的電壓，就是放大器的輸出電壓，對於我們所討論的電路,由於集電結處於反向運用,它呈現很大的反向電阻,即使在集電极電路中加入比較大電阻RC，仍能保証集電結在整個工作圖４。4共發射极放大電路期間處於反向運用。信號電壓△Vｇ與直流電源電壓VBB圖４。4共發射极放大電路串聯加於發射結上，由於PN結的正向電阻很小,若信號電壓有較小的變化。就會引起基极電流ＩB的變化,而集電极電流ＩC（受基极電流IＢ控制)則有較大的變化．雖然信號電壓變化很小，但確在負載電阻RC上形成較大輸出電壓△VRC，即△VRC=△ＩCRＣ=ｈfe△IBRC一般情況下，輸出電壓VRC比輸入信號電壓Ｖg大得多,這就是晶體管的電壓放大作用.五。晶體三极管共發射极連接的靜態特性曲線。1.晶體三极管的連接方式晶體三极管有三個電极：發射极、基极和集電极。任何放大器都有一個輸入回路和一個輸出回路，而輸入回路和輸出回路必有一個共同端點．這個共同端點可以是發射极，可以是基极，也可以是集電极。根据共同端點的電极不同，於是晶體三极管就有三种不同的接法:共發射极接法;共基极接法;共集電极接法；圖4．５（a）是共發射极連接，發射极是輸入和輸出的公共端；圖4.5（ｂ)是共基极連接，基极是輸入和輸出的公共端;圖4．5(c）是共集電极連接，集電极是輸入和輸出的公共端。圖4．5晶體三极管的三种連接方式圖4．5晶體三极管的三种連接方式無論哪种接法都必須保証發射結為正向偏置，集電結為反向偏置，這樣三极管才具有放大作用.圖4.5中所標的電流和電壓方向都是實際方向．因此，由於連接方式不同,電流和電壓的方向也不同．半導體器件手冊中規定流入晶體管的電流方向為電流正方向,電壓正方向是以公共端點(看成零電位和參考點）為負端，其它電极為正端，如實際方向與規定方向相反，則取負號.例如在PNP型晶體管共發射极電路中,集電极電流ＩC，基极電流ＩB,c-ｅ极之間電壓VCE和b-e极之間電壓ＶＢＥ實際方向與規定方向皆相反,故都在數值前加負號。下面的特性曲線圖皆按規定正方向符號法則來作的,希學者注意.2.晶體管的靜態特性曲線晶體管的伏-安特性曲線(簡稱特性曲線）是表示晶體管各极電壓和電流之間的關系曲線。描述晶體管的特性曲線有四組:即輸入特性曲線;輸出特性曲線；正向轉移特性曲線和反向轉移特性曲線,最常用的是前兩組曲線.在電路中又常用共發射极電路，因此，我們只討論共發射极電路的輸入特性曲線和輸出特性曲線．這兩組特性曲線都可以通過圖4。6所示的電路，采用逐點法作出.圖4.6測量ＮPＮ管共射特性原理圖圖4.6測量ＮPＮ管共射特性原理圖在測量電路中，VBB、ＶCC是直流電源，電位器VR1和VＲ2是分別用來調節基极電壓和集電极電壓的，Ｒb為基极限流電阻.基极電流和集電极電流分別用微安表和毫安表進行測量。而電壓VＢE和VＣE必須采用低量程的真空管(或晶體管）電壓表來測量。必須注意,電路接通前將VＲ1和VＲ2的滑動頭調到電阻最大，以免因電流過大而損坏管子．電流表的极性亦應注意,不要接反.除了用上述方法進行測量外,目前最簡便的方法是利用專用的圖示儀器能迅速而準確地將特性曲線族顯示在熒光屏上，然後可以將它拍攝或描繪下來．(1).共發射极輸入特性曲線輸入特性曲線是指VCＥ一定時，IＢ與VBE的關系曲線，即 ﻩ ﻩﻩﻩﻩ (4–１0)共發射极輸入特性曲線,是把ＶCE先固定為某個數值，改變VBE,測出相應的IB，就得到一條輸入特性曲線．改變VCＥ為另一值，又可測出一條IB～ＶBE曲線，經過多次重復上述步聚,即可得出如圖4。7（a)所示特性曲線簇。下面我們對所得到的輸入特性曲線族進行簡單分析:圖4.7三极管輸入特性曲線實例.VCＥ=0V時的輸入特性曲線。它與二极管正向特性曲線形狀相似,因為當VCＥ＝0時,相當於集電极與發射极短路，晶體管等效於兩個二极管并聯，．這時ＩＢ與VＢE的曲線就是發射結和集電結并聯的兩個二极管正向伏安特性曲線。．VCE=1Ｖ時的輸入特性曲線.這時集電結加有一定的反向電壓，由於集電結反向電場加強，基區寬度隨集電結寬度增大相應減小(因反向電壓增大，PN結加寬）,使從發射區注入基區的自由電子有更多的部分流向集電极，IＣ因而增大，基區復合電流減小，即IＢ減小。因此,對應於相同的ＶＢＥ，基极電流IB變小，特性曲線向右移動（即在VCE=0的曲線右面）..VＣE>1V後的輸入特性曲線.VCE＞1V後,集電結反向電壓產生的電場已把注入到基區自由電子的絕大部份吸引到集電极,以致當VCE再增加時,基极電流也不再減速小了。因而,特性曲線右移不大,特性曲線重疊在一起僅在上部略微散開．所以一般常用ＶＣE〉1Ｖ的一條輸入特性曲線代表VＣE更高數值情況下的曲線.在一般情況下，ＶCE總是大於零的,所以真正有實用价值的是ＶＣＥ〉1V的那一條.因此手冊上通常只給出ＶCE＞１Ｖ的一條或兩條實用曲線.圖4.7(b）是三极管３ＡX２２輸入特性曲線實例圖。從特性曲線可以看出,輸入特性有個死區,對應電壓稱門限電壓Vth,VBＥ＞Vｔh後,晶體管才明顯進入導通狀態.對於硅管來說,其門限電壓約為0。５V左右,鍺管約為0．1V左右．在正常工作時，硅管發射結正向壓降ＶBE約為0.7V左右,鍺管約為0．3V左右．由於輸入特性曲線上升部分很陡,所以在基极回路中需要串聯一個限流電阻，以免因ＶBＥ過大引起ＩＢ急劇增加而損坏管子。（2).共發射极輸出特性曲線輸出特性曲線是指基极電流IB一定時，IC與VCE的關系曲線，即 ﻩﻩ ﻩﻩ ﻩ ﻩ ﻩﻩﻩ(4–１1）把IB分別固定為几個數值後,改變ＩC，測出相應的VCE而得到的一族曲線，如圖4。８（a）所示。下面我們對這族曲線作簡單的分析:.IB等於某一定值時的任意一條曲線(例如3DG６IB=60ｕA這一條.)．當VCＥ等於零時，集電极與發射极短路，發射區注入基區的空穴不可能被集電結吸引,故IC＝0．圖4。8三极管的輸出特性曲線當ＶＣＥ增加時，曲線的起始部分很陡,如0A段．此時，由於ＶCE（1V以下),集電結電場不強，對自由電子吸引力弱,但IC受ＶCE的影響較大,VCE稍有增加，IC也隨著增加，即IＣ隨著VCE的增大而迅速增大．當ＶCＥ超過某一數值（約1V）後，就可以构成集電結強電場,把發射區注入到基區的自由電子絕大部分吸引過去。VCE再增加對ＩC的影響不大了,故形成几乎平行於水平軸的直線,但應該指出的是當VCE〉1V以後,ＩC還是隨著ＶCE的升高而稍有增大,因此輸出特性曲線有上翹現象．這是因為,當VＣE上升時,發射結上的正向壓降ＶCE會略增，使發射區注入基區的電子數也稍有增多，所以IＣ隨ＶCE的升高而稍有增大.．IB越大，輸出特性曲線越向上移動.因為ＩB增大是靠發射區向基區注入更多的自由電子（即IE的增大）來實現，IE增大了,ＩＣ也必然要增大.圖4.8（b）是三极管3AX2２輸出特性曲線圖。通常根据晶體管工作狀態不同,可把共發射极輸出特性曲線划分成三個區域:截止區:當IB=0時,ＩC=ICEO,IＣＥO稱為穿透電流，它是基极開路時從發射极到集電极的反向截止電流，一般ＩCEＯ很小，故IB＝0的曲線靠近橫軸(見圖4．9）。ＩＢ=0以下的區域稱為截止區，在截止區，晶體管沒有放大作用．在實際電路中為了使晶體管的IB＝0，通常在晶體管的發射結上加反向電壓,所以晶體管處於截止狀態的情況是發射結和集電結都加反向電壓的狀態．放大區：晶體管在放大區的工作狀態是發射結處於正向偏置，集電結處於反向偏置,這時晶體管的電流能夠正常流通．在放大區輸出特性曲線之間基本上是平行等距的.變動ＩB時,對應的曲線上下平移.從圖4.9可以看出，在放大區中，當IB有一個微小的變化時,就可引起IＣ有較大的變化,所以從曲線上也能反映出晶體管的放大作用,同時也說明了ＩC隨ＩB的變化十分明顯．飽和區：當VCE很小時（小於１V，對鍺管約為０。２Ｖ左右)，不同IB的特性曲線迅速下降,并且逐漸合攏成為一條,見圖4。9的0Ｄ線段.對應這個線段左邊區域稱為飽和區．晶體管放大電路中集電极（或發射极)接有一定電阻，如圖4.4中的RＣ.如果電源電壓ＶＣC一定,那麼當IＣ增大時,RＣ上的壓降必然增大,相應的ＶCＥ必定減小，ＶCＥ小到一定程度必然會削弱集電結吸引空穴的能力.此時ＩＢ再增大,IC也很少增大,或者不能再增大,晶體管就失去了放大作用，這种狀態稱為晶體管的飽和.在飽和狀態晶體管的集電結同發射結都處於正向偏置．飽和時c、e极間的電壓（即管壓降)叫飽和壓降用VＣE（saｔ)來表圖4．９晶體管的三個區域示。一般小功率硅管的VCE（sat）=０.3Ｖ.鍺管的VＣE(sａｔ）＝０．1V。圖4．９晶體管的三個區域三個區域（飽和區．放大區，截止區)如圖4。9所示．三。晶體三极管主要特性參數晶體三极管的參數用來表征它的性能優劣和它的運用范圍，是選用在三极管這的依据.１.電流放大系數(1）共發射极電流放大系數．共發射极直流電流放大系數ｈＦEＯ從(４-6)式已知共發射极直流電流放大系數hFE為ﻩ ﻩﻩﻩﻩﻩ ﻩﻩ ﻩ ﻩ (4–12）若忽略ICBＯ.則 ﻩ ﻩ ﻩ ﻩ ﻩ （4–１3）.共發射极交流電流放大系數hFEＯ當集電极與發射极間的電壓VCE為常數時,集電极電流變化量△ＩC基极電流變化量△IB之比，稱為共發射极交流放大系數ｈfe即ﻩﻩ ﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩ ﻩ ﻩ（４–14）ｈfe是最常用的晶體管參數．同一只晶體管的直流電流放大系數ｈＦＥ和交流電流放大系數hｆe兩值相近，可以不加區別，認為hFＥ=ｈfeo。hｆe一般從几十到一、二百,也有超出這個數值的,hfｅ太小，電流放大能力差，hfｅ太大,則性能不夠穩定.有時也可從輸出特性上直接求取某給定工作點（如圖4。10中的Q點)處的hfe值．求取的方法如下:通過工作點Q向VCE軸作垂線,在垂線上的各點VCE是不變的。例如，取IB從４0ｕＡ增加到６０ｕA,則△IＢ＝2０uA,而相應的IC從４mA增加到6mＡ，即△IC=2mA，因此，動態電流放大系數。（2）共基极電路的交流電流放大系數hfｅ圖４.10從輸出特性上求hfe圖４.11共基极電路晶體管共基极電路發圖4.1１所示。由於這個回路以晶體管基极作為公共端,所以稱為共基极電路.當晶體管接成共基极電路時，且集電极與基极間電壓VCB為常數時，晶體管集電极電流的變化量△IＣ與發射极電流的變化量△IＥ的比值稱為晶體管共基极交流電流放大系數,并以hfb來表示，即ﻩﻩﻩﻩ ﻩﻩﻩﻩ ﻩﻩﻩ(4–15）因為IC≦IE,△IC≦△ＩE,故hfb≦1,一般hｆｂ＝0.9５~０.９9，晶體管的共基极交流電流放大系數ｈfb與共發射极交流放大系數ｈfｅ之間的關系推導過程如下:已知△ＩＥ=△IＣ+△ＩB ﻩ ﻩﻩ ﻩ ﻩ而 ﻩﻩ ﻩﻩﻩ ﻩ（4–16)或 ﻩﻩ ﻩ ﻩ ﻩ ﻩ(4–17）最後應該指出：hｆｂ和ｈｆｅ值由於制造工藝上的差別，即使同一型號的不同管子,也會有很大的差別．而且hｆb和hfe的值對於同一個晶體管也不是固定的常數,它們與管子的工作電流有著密切關系.2.极間反向電流（1）集電极—基极反向截止電流ＩCBO集電极－基极反向截止電流指的是,當晶體管發射极開路，集電极和基极之間加規定的反向電壓(此電壓在手冊中給出）時，集電結流過的反向電流。測量晶體管集電极—基极反向截止電流的電路如圖4.１2所示圖．4．12測量ICＢＯ的電路當晶體管集電結加反向電壓時,集電區和基區中的少數載流子能順利地穿過集電結而形成集電极－基极反向截止電流ICBＯ.在一定溫度下,少數載流子的數量是一定的.當集電結上的反向電壓在一定的范圍內變化時,ICＢO基本上是個常數，因此稱為集電极—基极反向截止電流。ＩCBＯ的大小是衡量晶體管集電結質量的重要指標。良好的晶體管的ICＢO很小。在室溫下，小功率硅管ICBＯ<1uA,小功率鍺管約10ｕＡ,大功率管的IＣBO一般可達几毫安。（2)集電极—發射极反向截止電流(穿透電流)ICBＯ．集電极—發射极反向截止電流ICBＯ指的是:當晶體管基极開路，集電极和發射极之間加規定的反向電壓（此電壓在手冊中給出）時產生的反向電流。測量晶體管集電极-發射极反向截止電流的電路如圖４。１3所示。圖4.1３穿透電流ICBO的形成及其測量晶體管的ICBO與ICEO之間有有著密切的關系.在圖4.１3（b)中,基极開路時,電源電壓VCC仍能使集電結反向偏置，發射結正向偏置，三极管具有放大作用的偏置條件仍然存在，所以三极管仍處於放大狀態。集電結在反向電壓作用下，集電區的少數載流子空穴漂移到基區形成反向電流ICBO，與此同時，處於正向偏置的發射結,使發射區向基區注入電子,因為基极開路,從集電區漂移到基區的空穴必定和發射區擴散到基區的電子復合而形成復合電流即ＩCＢO.這個電流在基极開路的情況下起基极電流的作用．三极管處於放大狀態,發射區注入基區的自由電子到達集電區的數量與在基區復合掉的數量之比是ｈFE.因此,在基區中復合掉一個空穴,發射區必須注入(1+hFE）個自由電子.可見,為了與形成ICBO的空穴復合，發射區必須向基區注入(1＋hFＥ）ICBO的自由電子,即發射极電流應為ＩE=(1＋hFＥ）ＩCＢO．因為由發射區注入基區的自由電子到達集電區為hFEＩCＢO,而且集電結上還有ICBO流過，所以集電极電流IC=(１＋hＦE）IＣＢＯ。由此可知,當基极開路時,流過發射极與集電极的電流是相等的，并且以IＣEO表示.IＣEＯ＝（1+ｈＦE)ICBO(４–18）ICEO的大小與晶體管性能好坏有密切關系,這是判斷晶體管質量的一個重要指標.IＣＥO越小，晶體管溫度穩定性越好，ICＥO越大,晶體管溫度穩定性差.小功率硅管的ICEO通常小於1uA，小功率鍺管的ICEO可大到几十微安到几百微安．3。三极管的极限參數．集電极最大允許電流ICM從晶體管輸出特性可見，當集電极電流很大時，輸出特性曲線的間距逐漸減小，這說明IC很大時hfe值逐漸下降.當ｈｆe值下降到規定的允許值時,相應的集電极電流稱為集電极最大允許電流ICM.一般把hfe下降到原來的2／3(或１／2）時的IＣ定為ICM，．在使用中當ＩC〉ICM時,即使管子沒有損坏,但hfe值已減小到不适合實用的程度．(2）集電极-發射极擊穿電壓V(BR）ＣＥＯV(BR)ＣEＯ是當基极開路時，加於集電极與發射极間的最大允許電壓，在使用時，如果VCＥ＞V(BＲ）CEO,將導致三极管的擊穿，在手冊中通常認為電流超過某一數值便擊穿，并用這個方法來確定晶體管的擊穿電壓.順便指出,手冊上給出的V(BR）CEO一般是指常溫下的擊穿電壓，溫度升高時V（BＲ）ＣEO值還要降低，實際使用時,管子的工作電壓應小於１/3V(ＢＲ）CEO～1/２V（ＢR)ＣEO(3）。集電极最大允許耗散功率PCM晶體管在工作中,集電結在較高電壓下流過較大的電流,在集電結上消耗一定的功率,轉為熱量,使結溫升高.結溫過高就會引起管子參數的變化，甚至燒坏管子。集電极最大允許耗散功率ＰCM，是指集電結受熱而引起晶體管參數的變化不超過所規定的允許值時，集電极耗散的最大功率．PCＭ簡稱集電极最大功耗，它實際上集電极電流和電壓的乘積，即ＰＣM=IC‧VCE（4–19)根据PCＭ划出曲線，如圖4．14虛線所示，越過ＰＣＭ稱為過損耗區。將集電极最大允許電流ＩCＭ、集電极最大允許耗散功率ＰCM、截止區、飽和區以及過電壓區等