常用半导体器件及应用课件.ppt

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1、第六章常用半导体器件及应用6.1半导体简介6.2三极管基本应用电路6.3集成运放及其应用6.4直流稳压电源本章要点1.半导体的基本知识。2.常用半导体器件特性及其在汽车中的应用。3.三极管基本应用电路。4.稳压电路的组成以及汽车整流、调压电路。第六章常用半导体器件及应用根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。导体：ρ<10－4Ω·cm绝缘体：ρ>109Ω·cm半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间。6.1半导体简介典型的元素半导体有硅Si和锗Ge及化合物半导体砷化镓GaAs等。自由电子和空穴SiSiSiSi自由电子空穴▪半导体的材料▪半导体的载流子

2、P型半导体N型半导体在杂质半导体中，因为掺杂，载流子的数量比纯净半导体有相当程度的增加，尽管杂质的含量很小，但对半导体的导电能力影响却很大，使之成为提高半导体导电性能最有效的方法。杂质半导体▪两种半导体一、半导体的基本特性▪杂敏特性▪热敏特性▪光敏特性二、PN结及其单向导电性多子的扩散运动少子的漂移运动P型半导体N型半导体－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－形成空间电荷区－PN结▪PN结▪PN结的单向导电性PN结加正向电压（正偏）时导通；加反向电压（反偏）时截止的特性，称为PN结的单向导电性。PN结PN结三、

3、半导体二极管1.二极管的结构、材料▪结构▪材料硅、锗图形符号2.二极管的伏安特性▪正向特性死区电压：硅管0.5V左右；锗管0.1V左右。导通电压：硅管为0.6~0.7V左右；锗管为0.2~0.3V左右。死区电压导通电压反向电流：在一定温度下，当反向电压达到一定值后，反向电流饱和，基本保持不变。反向电流容易受温度的影响。-IS锗管硅管▪反向特性反向击穿：当反向电压达到一定数值时，反向电流急剧增加的现象称为反向击穿（电击穿）。若不加限流措施，PN结将过热而损坏，此称为热击穿。电击穿是可逆的，而热击穿是不可逆的，应该避免。击穿▪反向击穿特性第一部分第二部分第三部分第四部分第

4、五部分用数字表示器件电极数目用汉语拼音表示器件的材料和极性用汉语拼音表示器件的类型符号意义符号意义符号意义符号意义23二极管三极管AN型，锗材料P普通管D低频大功率管用数字表示器件序号用汉语拼音表示规格号BP型，锗材料V微波管A高频大功率管CN型，硅材料W稳压管T半导体闸流管DP型，硅材料C参量管Y体效应器件APNP型，锗材料Z整流管B雪崩管BNPN型，锗材料L整流堆J阶跃恢复管CPNP型，硅材料S隧道管CS场效应器件DNPN型，硅材料N阻尼管BT半导体特殊器件E化合物材料U光电器件FH复合管K开关管PINPIN型管X低频小功率管JG激光管G高频小功率管3.二极管的使

5、用常识▪型号▪主要参数(1)最大整流电流IF(2)反向击穿电压UBR和最大反向工作电压UR(3)反向电流IR(4)正向压降UF(5)最高工作频率fM▪管脚和质量判别二极管黑表笔红表笔现象结论阳极A√指针偏转角度大二极管正常阴极K√阳极A√指针偏转角度小阴极K√4.特殊二极管▪稳压管利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。伏安特性图形符号主要参数：稳定电压、稳定电流、最大允许耗散功率、动态电阻汽车仪表稳压电路：4.特殊二极管▪发光二极管图形符号工作电压一般在1.5~2.5V之间，工作电流在5~30mA之间，电流越大，发光越强。外形四、双极型

6、三极管1.三极管的结构、符号、分类▪NPN型▪PNP型发射极Emitter集电极Collector基极Base2.三极管的电流放大作用发射结正偏集电结反偏NPN管，VC>VB>VEPNP管，VE>VB>VC▪实现电流放大的外部条件2.三极管的电流放大作用穿透电流交流电流放大系数，表示电流放大能力IE=IB+IC当输入为变化量（动态量）时▪电流放大特性+-bce共射极放大电路VBBVCCUBEiCiB+-uCERbRcuCE=0VuCE1V当uCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线当uCE≥1V时，特性曲线右移，同样的UBE下IB减小三极管输入端存在死区输入特性

7、曲线3.三极管的特性曲线饱和区：iC明显受uCE控制，该区域内，uCE=uCES＜0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。放大区：iC平行于uCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，uBE小于死区电压，集电结反偏。饱和导通cbecbe电流放大ibβibcbe反向截止输出特性曲线4.复合管4.复合管复合管又称达林顿管。5.三极管使用常识▪主要参数三极管的性能参数是工程上选用三极管的依据，其主要参数有：电流放大系数β、极间反向电流以及极限参数等。集电极最