汽车电工电子技术单元六模拟电子技术基础.ppt

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1、单元六模拟电子技术基础课题一半导体知识简介课题二晶体二极管及应用课题三整流电路及滤波电路课题四硅稳压管稳压电路课题五晶体三极管及应用课题六特殊晶体管及应用※课题七场效应管及应用课题八集成运算放大器课题九常用电压比较器及在汽车电路中的应用1．半导体及其导电特性纯净的半导体具有晶体结构，所以半导体又称为晶体。硅和锗的结晶纯度必须高于99.999999999999%（12个9）时，这样提纯后的单晶半导体称为本征半导体。在本征半导体中内部是共价键结构。课题一半导体知识简介图6-1硅原子和单晶硅的结构一、半导体材料的导电特性图6-2

2、自由电子和空穴的产生本征激发产生的自由电子带负电荷，空穴因失去电子带正电荷。它们都是带电荷的载流子，总是成对出现的，所以也叫“电子—空穴对”。2．影响半导体材料导电能力的因素（1）掺杂性（2）热敏性（3）光敏性3．半导体的分类按化学成分不同可分为:元素型半导体（如硅、锗）,化合物型半导体（如砷化镓、硫化镉）按是否含杂质可分为:本征半导体,杂质型半导体：N型半导体和P型半导体1.N型半导体多余电子磷原子硅原子+N型硅表示SiPSiSi硅或锗+少量磷N型半导体二、PN结及其特性空穴2.P型半导体硼原子P型硅表示SiSiSiB

3、硅原子空穴被认为带一个单位的正电荷，并且可以移动硅或锗+少量硼P型半导体杂质半导体的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体3．PN结的形成在同一片半导体基片上，分别制造P型半导体和N型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了PN结。图6-5PN结的形成PN结正向偏置－－－－++++内电场减弱，使扩散加强，扩散飘移，正向电流大空间电荷区变薄PN+_正向电流4．PN结的单向导电性PN结反向偏置－－－－++++空间电荷区变厚NP

4、+_++++－－－－内电场加强，使扩散停止，有少量飘移，反向电流很小反向饱和电流很小，A级PN结加上正向电压、正向偏置的意思都是：P区加正、N区加负电压。PN结加上反向电压、反向偏置的意思都是：P区加负、N区加正电压。综上所述，PN结具有单向导电性课题二晶体二极管及应用一、二极管的结构与特性1．二极管的结构（1）二极管的外形图6-7半导体二极管的外形（2）二极管的结构文字符号为VD，箭头指向二极管正向导通时的电流方向。PNPN符号阳极阴极（3）二极管的分类图6-9二极管的结构示意图2．二极管的伏安特性伏安特性是指加在二极

5、管两端的电压与通过它的电流之间的关系。（1）正向特性（2）反向特性图6-10二极管的伏安特性（a）硅二极管2CP6图6-10二极管的伏安特性（b）硅、锗二极管的伏安特性比较例1：二极管：死区电压=0.5V，正向压降＝0.7V(硅二极管)理想二极管：死区电压=0，正向压降=0总结：①二极管具有单向导电性，二极管只允许电流从管的“+”极流向管子的“—”极，而不允许电流从“—”极流向“+”极。它的单向导电性可以用水流和阀门的比喻来理解。②二极管的伏安特性具有非线性。③二极管的伏安特性与温度有关。图6-12晶体二极管的单向导电

6、性比喻（a）水流顶开阀门（b）水流压紧阀门二、二极管的主要参数（1）最大整流电流IFM指允许长期工作时流过二极管的最大正向平均电流。（2）最高反向工作电压URM最高反向工作电压指二极管正常使用时所允许加的最大的反向电压值（3）最大反向电流IRM是指常温下二极管加最大反向电压时，流过管子的反向电流。三、二极管的检测图6-13用万用表判断二极管的极性和好坏（a）测正向电阻（b）测反向电阻1．用模拟式万用表检测二极管的单向导电性2．用模拟式万用表检测二极管的好坏若测得的二极管的正向电阻小，反向电阻大，且两者相差很大，说明管子是好

7、的。3．用模拟式万用表判断二极管的极性注意：用万用表测二极管时，不能用R×1和R×10K挡，R×1挡电流太大，可能烧坏二极管；R×10K挡电压太高，可能会击穿管子。四、特殊二极管及其在汽车上的应用UZ2.稳压二极管特性曲线1.稳压二极管符号当稳压二极管工作在反向击穿状态下,当工作电流IZ在Izmax和Izmin之间时,其两端电压近似为常数正向同二极管IZmaxUIIZIZmin稳定电流稳定电压（一）稳压二极管各种稳压二极管实物图3．稳压二极管在汽车上的应用图6-15稳压管的实验及在汽车上的应用（a）稳压管稳压作用实验电路(

8、b)简化的汽车仪表稳压电路稳压管为汽车仪表提供稳定电源的电路，稳压管与电阻串联，与需要稳压的仪表并联。若仪表电压需稳定在7V，就可使用额定电压为7V的稳压管。（二）发光二极管??什么地方用到发光二极管呢?1．发光二极管的结构、符号发光二极管简称LED，是一种能把电能转换成光能的特殊器件。它是采用砷（As