《极管新员工》PPT课件

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1、电子技术基础李荔侠主要内容一、半导体器件：二极管和三极管是最常用的半导体器件。重点介绍二极管的结构、伏安特性、主要参数以及常用的特殊二极管。简单介绍三极管的结构、放大作用、特性曲线及主要参数二、直流稳压电源：在生产实践、科学实验、日常生活中都需要直流电源，而且在某些场合对直流电压的稳定程度要求很高，因此本部分主要介绍如何将交流电转换成直流电源，以及稳压电路。学习目标一、理解PN结的单向导电性。二、了解二极管和三极管的基本构造、工作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；三、会分析含有二极管的电路。四、理解单相整流电路和滤波电路的工作原理第一节半导体的基础知识一半导体的概念二

2、半导体的特性热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强(可做成温度敏感元件，如热敏电阻)光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化(可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等)掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能力明显改变(可做成各种不同用途的半导体器件，如二极管、三极管和晶闸管)三半导体的结构硅原子结构简化模型最外层有4个电子，受原子核的束缚力最小，称为价电子。导电性能与价电子有关。三半导体的结构半导体的共价键结构四半导体的类型(一)本征半导体共价键自由电子空穴电子空穴对本征激发（热激发）空穴也可以看成是携带正电荷的载流子复合导电能力由电子空穴对的浓

3、度决定常温下，本征硅中自由电子的浓度或空穴的浓度为硅原子浓度的3万亿分之一本征硅的导电能力是很弱的（二）杂质半导体为了提高半导体的导电能力，掺入某些微量的元素作为杂质，称为杂质半导体。掺入磷、砷等五价元素，多余的价电子成为自由电子，且浓度远远超过电子空穴对。自由电子为多子；空穴为少子。(1)N型半导体(2)P型半导体掺入硼、镓等三价元素。这种半导体以空穴导电为主，称为P型半导体。空穴为多子；自由电子为少子。杂质半导体中，多子浓度由杂质的含量决定，少子的浓度主要由温度决定。第二节PN结及其特性一、半导体中载流子的运动漂移运动扩散运动在电场作用下的定向运动。自由电子与空穴产

4、生的电流方向一致。载流子由浓度高的区域向浓度低的区域扩散。二、PN结的形成P区空穴(多子)向N区扩散，留下不能移动的负离子；N区电子(多子)向P区扩散，留下不能移动的正离子；正负离子形成空间电荷层。内电场是多子的扩散运动引起的。三、PN结的特性正偏：P(＋)N(－)N区电子进入空间电荷层，使PN结厚度变薄。多子的扩散电流大大增加多子的扩散电流大大增加少子的漂移电流远远小于扩散电流正向电流近似为多子的扩散电流反偏：P(－)N(＋)外加电场与内电场方向一致P区电子（少子）进入空间电荷层，使PN结厚度变厚。多子的扩散电流大大减小少子的漂移电流占优势反向电流近似为少子的漂移电流

5、少子浓度很小，因此反向电流远远小于正向电流；少子浓度与外加电压无关，故称反向饱和电流。结论PN结在正向电压作用下，电阻很小，PN结导通，电流可顺利通过PN结在反向电压作用下，电阻很大，PN结截止，阻止电流通过这种现象称为PN结的单向导电性第三节半导体二极管一、二极管的结构一个PN结加上引出线和管壳就构成二极管金属触丝阳极引线N型锗片阴极引线外壳(a)点接触型铝合金小球N型硅阳极引线PN结金锑合金底座阴极引线(b)面接触型阴极引线阳极引线二氧化硅保护层P型硅N型硅(c)平面型阴极阳极(d)符号二、二极管的伏安特性硅管0.5V,锗管0.1V。反向击穿电压U(BR)导通压降

6、外加电压大于死区电压二极管才能导通。外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。正向特性反向特性特点：非线性硅0.6~0.8V锗0.2~0.3VUI死区电压PN+–PN–+反向电流在一定电压范围内保持常数。三、二极管的主要参数1、最大整流电流IF是二极管长期运行时允许通过的最大半波整流电流平均值。整流电流超过此值时，二极管将被烧坏。2、反向击穿电压V(BR)当反向电压超过V(BR)时，反向电流剧增，二极管的单向导电性能被破坏，甚至引起二极管损坏。3、反向电流IR反向电流越小，管子的单向导电性越好。四、特殊二极管利用反向击穿特性稳压范围从1V到几百伏一、稳压二

7、极管主要参数：稳定电压VZ动态电阻rzrz愈小，则击穿特性愈陡，稳压特性愈好。最大允许耗散功率PZM最大稳定电流IZ(max)最小稳定电流IZ(min)反向击穿区起始电流二、光电二极管正常工作在反偏状态。无光照时，只有很小的反向饱和电流，称为暗电流；有光照时，PN结受光激发，产生大量电子空穴对，形成较大的光电流。通常由硅材料制成，管壳有接收光照的透镜窗口。光电二极管的电流与照度成正比，用于信号检测、光电传感器、电机转速测量等。三、发光二极管电致发光器件，将电信号转换成光信号。通常由磷砷化镓（GaAsP)、磷化镓（GaP)制成光的波长（颜色