《电子技术基础》电子教案只是分享.ppt

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1、《电子技术基础》电子教案第1章半导体二极管和三极管1．1半导体的基本知识在我们日常接触的物质中，一类是电阻率很小，容易导电的金属，如金、银、铜、锡等，这类物质叫做导体；另一类是电阻率很大，几乎不能导电的物质，如橡胶、陶瓷、玻璃等，这类物质叫绝缘体。但是在自然界里面，还有一些物质，它们的导电本领即电阻率，处在导体和绝缘体之间，这种物质我们叫它为半导体。目前用来制造晶体管的材料主要有锗、硅等。1．1．1、半导体的导电方式半导体中载流子有两种：一种是带负电的自由电子，另一种是带正电的空穴，它们数目相等，但总数不多，远远低于金属导体

2、中载流子的数量，所以半导体的导电性能比导体差而比绝缘体好。在金属导体中导电的是自由电子，而在半导体中，电子和空穴是同时参与导电的，这是半导体导电的重要特征。1．1．2、N型半导体和P型半导体1、N型半导体N型半导体，又称为电子型半导体。是在纯净半导体中掺入微量的五价元素（如磷元素）制成的，其中含有数量较多的带负电的自由电子，还有少量的带正电的粒子（称为空穴）。即在N型半导体中电子是多数载流子，空穴是少数载流子。2、P型半导体P型半导体，又称为空穴型半导体。是在纯净半导体中掺入微量的三价元素（如硼元素）制成的，其中含有数量较多

3、的带正电的粒子（称为空穴），还有少量的带负电的自由电子。即在P型半导体中空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。1．1．3、PN结及其单向导电性PN结的单向导电性    PN结在未加外电压时，扩散运动与漂移运动处于动态平衡，通过PN结的电流为零。当电源正极接P区，负极接N区时，称为给PN结加正向电压或正向偏置; 当电源正极接N区、负极接P区时，称为给PN结加反向电压或反向偏置。1．2半导体二极管1．2．1、二极管的结构、符号和类型二极管是由一个PN结构成的半导体器件，即将一个PN结加上两条电极引线做成管芯，并用管壳封装而成

4、。P型区的引出线称为正极或阳极，N型区的引出线称为负极或阴极，它的文字符号为“V”，图形符号如图1—4所示，图形中箭头表示PN结正向电流的方向。二极管的符号和类型二极管有许多类型，根据制作材料的不同，二极管可分为硅管和锗管；按工艺可分为点接触型和面接触型；按用途可分为整流二极管、检波二极管、光电二极管、开关二极管、激光二极管等。1．2．2、二极管的伏安特性曲线1、正向特性当正向电压升高到一定值Uth以后内电场被显著减弱，正向电流才有明显增加,Uth被称为门限电压或阀电压。Uth视二极管材料和温度的不同而不同，常温下，硅管一般

5、为0.5V左右，锗管为0.2V左右。2、反向特性当二极管两端外加反向电压时，PN结内电场进一步增强，使扩散更难进行。这时只有少数载流子在反向电压作用下的漂移运动形成微弱的反向电流IR。反向电流很小，常温下，小功率硅管的反向电流在nA数量级，锗管的反向电流在μA数量级。1．3稳压管稳压二极管又叫稳压管，它是用特殊工艺制造的面接触型硅半导体二极管，它既具有普通二极管的单向导电特性，又可工作于反向击穿状态。在反向电压较低时，稳压二极管截止；当反向电压达到一定数值时，反向电流突然增大，稳压二极管进入击穿区，此时即使反向电流在很大范围

6、内变化时，稳压二极管两端的反向电压也能保持基本不变，实现稳压。其被反向击穿后，当外加电压减小或消失时，PN结能自动恢复而不至于损坏。但若反向电流增大到一定数值后，稳压二极管则会被彻底击穿而损坏。稳压管主要用于电路的稳压环节和直流电源电路中，常用的有2CW型和2DW型。1．4半导体三极管1．4．1、三极管的结构、符号和类型半导体三极管也称为晶体管，它是电子线路中的主要放大元件。三极管好像是两个反向串联的PN结。但是如果把两个孤立的PN结，比如两个二极管反向串联起来，是不会有放大作用的。1．4．2、三极管的电流放大作用1、具有放

7、大作用的条件要使三极管具有电流放大作用，必须给三极管加上合适的工作电压，即：使发射结正偏，集电结反偏。也就是说发射结的P区接电源负极，N区接电源的正极。三极管放大电路不论采用哪种管型和哪种电路形式，都要满足这个基本条件。即对于NPN型三极管，c、b、e三个电极的电位必须符合：UC＞UB＞UE；对于PNP型三极管，电源的极性与NPN型相反，应符合UC＜UB＜UE。2、电流放大作用β就是三极管的共发射极电路的电流放大系数。在表1—4中，当IB=0时，IC不等于零，这时的IC值叫做穿透电流，用ICEO表示。所谓穿透电流就是当基极开

8、路，在发射极与集电极之间加一电压时流过集电极的电流。穿透电流对温度很敏感，当温度升高时，它就显著增加。选择三极管时，一般希望ICEO小，β选在40~100为宜。如有特殊需要可自行选择。1．4．3、三极管的伏安特性曲线1、输入特性曲线输入特性曲线是指当三极管的集电极和发射极之间的电压UCE保