11常用半导体器件

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1、电工电子技术与技能（非电类少学时）程周主编中等职业教育课程改革国家规划新教材配套多媒体资源111常用半导体器件11.1二极管11.2三极管11.3三极管的三种工作状态*11.4晶闸管1234211.1二极管观察与思考311.1.1二极管的结构、外形与符号二极管：将PN结封装在塑料、玻璃或金属外壳里，并从P区和N区分别焊出两根金属引线做正、负极。外形：符号：二极管是由半导体材料制成，常用的半导体有锗和硅。VD阳极（正极）阴极（负极）411.1.2二极管的电流、电压关系1．正向偏置与导通状态当二极管两端所加的正向电压比较小时，正向电流很小，二极管呈现很大的电阻，如图中OA段。这个范围称为死区

2、，相应的电压叫死区电压。硅二极管的死区电压为0.5V左右，锗二极管的死区电压约为0.1~0.2V。外加电压超过死区电压以后，正向电流迅速增加，这时二极管处于正向导通状态，如图中AB段所示。导通后管子两端电压几乎恒定，硅管约为0.6~0.7V，锗管约为0.2~0.3V。正偏导通5当给二极管加反向电压时，所形成的反向电流是很小的，而且在很大范围内基本不随反向电压的变化而变化，即保持恒定。当反向电压大到一定数值时，反向电流会突然增大，如图中CD段，这种现象称为反向击穿，相应的电压叫反向击穿电压。正常使用二极管时，是不允许出现这种现象的。CD正偏导通2．反向偏置与截止状态11.1.2二极管的电流

3、、电压关系6结论：二极管具有单向导电性。加正向电压时导通，呈现很小的正向电阻，如同开关闭合；加反向电压时截止，呈现很大的反向电阻，如同开关断开。从二极管伏安特性曲线可以看出，二极管的电压与电流变化不呈线性关系，其内阻不是常数，所以二极管属于非线性器件。11.1.2二极管的电流、电压关系711.1.3二极管的主要参数1．最大整流电流IFM二极管长时间工作时允许通过的最大正向电流的平均值。二极管正常使用时所允许加的最高反向电压。2．最高反向工作电压URM3．反向电流IR二极管加反向电压而未击穿时的反向电流。IR愈小，单向导电性愈好。811.1.4发光二极管发光二极管是一种把电能直接转化成光能

4、的固体发光元件，下图所示为几种发光二极管外形及其电路图形符号。发光二极管是由PN结组成，具有单向导电性。当发光二极管加上正向电压时能发出一定波长的光。发光波长除与制作使用材料有关外，还与PN结所掺“杂质”有关。一般用磷砷化镓材料制作的发光二极管发红光，磷化镓材料制作的发光二极管发绿光或黄光。发光二极管的作用：用作电子设备的通断指示灯，数字电路的数码及图形显示，也可作为快速光源，以及光电耦合器中的发光元件。911.1.5光电二极管光电二极管由PN结组成，具有单向导电性，但光电二极管管壳上有一个能射入光的窗口，这个窗口用有机玻璃透镜封闭，入射光通过透镜正好射在管芯上。如图11.5所示为光电二

5、极管外形结构及其电路图形符号。光电二极管工作在反向偏置状态。当在PN结上加反向电压，再用光照射PN结时，能形成反向光电流，光电流的大小与光照射强度成正比。光电二极管用途很广，一般常用作传感器的光敏电元件，在光电输入机上用作光电读出器件。10在一块半导体上制作两个相距很近的PN结，就成为一个新的器件，即半导体三极管，又称为晶体三极管，简称三极管。三极管按材料分有硅管和锗管；按PN结的组成方式分有NPN型和PNP型。我国生产的硅管大多是NPN型；锗管大多是PNP型。NPN型的硅管是目前应用较多的一种。11.2三极管1111.2.1三极管的外形、结构和符号PNP型符号NPN型符号1211.2.

6、2三极管的放大作用三极管有三个电极，必须有两个外加电压，才能决定两个PN结的工作状态。因此有一个电极是共用的。据此，三极管有共发射极、共基极、共集电极三种接法。以NPN型三极管的共发射极接法为例，分析三极管的放大作用。13UBB为基极电源，通过电位器RB将正向电压加到基极和发射极之间(发射结)，集电极电源UCC电压应高于UBB电压，使发射结正向偏置，集电结反向偏置。调节电位器RB的阻值，可以改变发射结的偏压，从而调节基极电流IB的大小；相应得到集电极电流IC和发射极电流IE的值。可见：IE=IC+IB；IC=IB.三极管各极之间电流分配关系为：IE=IC+IB基极IB与集电极IC数量关

7、系在一定范围内是比例关系即：或11.2.2三极管的放大作用14基极电流IB的变化，会引起集电极电流IC发生更大的变化。即基极电流对集电极电流有控制作用，或集电极电流对基极电流有放大作用。这就是三极管的电流放大原理。注意：(1)三极管的电流放大作用，实质上是用较小的基极电流信号去控制集电极的大电流信号，是“以小控大”的作用，而不是能量的放大。(2)使三极管起放大作用的外部条件是发射结加正向偏置电压，集电结加反向偏置电压。结论:(3)若