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1、常用半导体器件第1页，共49页，编辑于2022年，星期六 1.1 半导体和半导体和PN结结 1.1.1 半导体半导体导体、半导体和绝缘体导体、半导体和绝缘体导体、半导体和绝缘体导体、半导体和绝缘体按导电能力的大按导电能力的大按导电能力的大按导电能力的大小划分小划分小划分小划分半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。半导体之所以半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。半导体之所以半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。半导体之所以半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。半导体之所以得到广泛的应用，是因为人们发现半导体具有三个奇妙且得到广泛的应用，是因为人们发现半导体具有三个奇妙且得到广泛的应用，是因为人
2、们发现半导体具有三个奇妙且得到广泛的应用，是因为人们发现半导体具有三个奇妙且可贵的特性可贵的特性可贵的特性可贵的特性:掺杂性、热敏性、光敏性。掺杂性、热敏性、光敏性。掺杂性、热敏性、光敏性。掺杂性、热敏性、光敏性。第2页，共49页，编辑于2022年，星期六1.1.2 N型半导体和型半导体和P型半导体型半导体 掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。杂质半导体分为杂质半导体分为杂质半导体分为杂质半导体分为N N型半导体和型半导体和型半导体和型半导体和P P型半导体两类型半导体两类型半导体两类型半导体两
3、类若在纯净的四价元素硅中采用一定若在纯净的四价元素硅中采用一定若在纯净的四价元素硅中采用一定若在纯净的四价元素硅中采用一定的制造工艺，掺入微量五价元素的制造工艺，掺入微量五价元素的制造工艺，掺入微量五价元素的制造工艺，掺入微量五价元素（例如磷）（例如磷）（例如磷）（例如磷）N N型半导体型半导体型半导体型半导体若在纯净的四价元素硅中采用一定的若在纯净的四价元素硅中采用一定的若在纯净的四价元素硅中采用一定的若在纯净的四价元素硅中采用一定的制造工艺掺入微量的三价元素（例如制造工艺掺入微量的三价元素（例如制造工艺掺入微量的三价元素（例如制造工艺掺入微量的三价元素（例如硼）硼）硼）硼）P P型半导体型
4、半导体型半导体型半导体第3页，共49页，编辑于2022年，星期六1.1.3 PN结及其单向导电性结及其单向导电性1.PN结的形成结的形成 用特定的制造工艺用特定的制造工艺用特定的制造工艺用特定的制造工艺使使使使P P型半导体和型半导体和型半导体和型半导体和N N型型型型半导体相结合，在半导体相结合，在半导体相结合，在半导体相结合，在其交界面上将形成其交界面上将形成其交界面上将形成其交界面上将形成一个特殊的薄层，一个特殊的薄层，一个特殊的薄层，一个特殊的薄层，这个薄层就是这个薄层就是这个薄层就是这个薄层就是PNPN结。结。结。结。图图图图1-21-2为为为为PNPN结的结构示意图，其中字母结的结
5、构示意图，其中字母结的结构示意图，其中字母结的结构示意图，其中字母P P代表代表代表代表P P型半导体，字母型半导体，字母型半导体，字母型半导体，字母N N代表代表代表代表N N型半导体，中间划有虚线的部型半导体，中间划有虚线的部型半导体，中间划有虚线的部型半导体，中间划有虚线的部分代表分代表分代表分代表PNPN结。结。结。结。第4页，共49页，编辑于2022年，星期六2.PN结的单向导电性结的单向导电性PNPN结加正向电压导通，加反向电压截止，这种导电特性结加正向电压导通，加反向电压截止，这种导电特性结加正向电压导通，加反向电压截止，这种导电特性结加正向电压导通，加反向电压截止，这种导电特性
6、就称为就称为就称为就称为PNPN结的结的结的结的单向导电性。单向导电性。单向导电性。单向导电性。第5页，共49页，编辑于2022年，星期六 1.2 半导体二极管半导体二极管 1.2.1 二极管的结构与符号二极管的结构与符号 PNPN结加上引出线和管壳就构成半导体二极管（简称结加上引出线和管壳就构成半导体二极管（简称结加上引出线和管壳就构成半导体二极管（简称结加上引出线和管壳就构成半导体二极管（简称二极管）。二极管）。二极管）。二极管）。二极管的结构示意图二极管的结构示意图二极管的结构示意图二极管的结构示意图二极管的符号二极管的符号二极管的符号二极管的符号第6页，共49页，编辑于2022年，星期
7、六1.2.2 二极管的伏安特性和参数二极管的伏安特性和参数1.观察二极管的导电性观察二极管的导电性（a a）观察指示灯是）观察指示灯是）观察指示灯是）观察指示灯是否发亮，（否发亮，（否发亮，（否发亮，（b b）再观）再观）再观）再观察指示灯的亮暗情察指示灯的亮暗情察指示灯的亮暗情察指示灯的亮暗情况况况况第7页，共49页，编辑于2022年，星期六2.二极管的主要特性二极管的主要特性（1 1）加正向电压导通）加正向电压导通）加正向电压导通）加正向电压导通 在二极管的两电极加上电压，称为给二极在二极管的两电极加上电压，称为给二极在二极管的两电极加上电压，称为给二极在二极管的两电极加上电压，称为给二极
8、管以偏置。管以偏置。管以偏置。管以偏置。（2 2）加反向电压截止）加反向电压截止）加反向电压截止）加反向电压截止 与正向偏置相反，如果将电源负极与二极与正向偏置相反，如果将电源负极与二极与正向偏置相反，如果将电源负极与二极与正向偏置相反，如果将电源负极与二极管的正极相连，电源正极与二极管的负极相连，称为反向偏置，管的正极相连，电源正极与二极管的负极相连，称为反向偏置，管的正极相连，电源正极与二极管的负极相连，称为反向偏置，管的正极相连，电源正极与二极管的负极相连，称为反向偏置，简称反偏。简称反偏。简称反偏。简称反偏。综上所述综上所述综上所述综上所述，二极管具有，二极管具有，二极管具有，二极管具
9、有“加正向偏压加正向偏压加正向偏压加正向偏压导通，加反向偏压截止导通，加反向偏压截止导通，加反向偏压截止导通，加反向偏压截止”的导电特的导电特的导电特的导电特性，即单向导电性，它是二极管最性，即单向导电性，它是二极管最性，即单向导电性，它是二极管最性，即单向导电性，它是二极管最重要的特性。重要的特性。重要的特性。重要的特性。第8页，共49页，编辑于2022年，星期六小知识小知识 二极管为什么具有二极管为什么具有单向导电性单向导电性?二极管的核心是二极管的核心是二极管的核心是二极管的核心是PNPN结，因此二极管的单向导电性是由结，因此二极管的单向导电性是由结，因此二极管的单向导电性是由结，因此二
10、极管的单向导电性是由PNPN结的特性所决定的。结的特性所决定的。结的特性所决定的。结的特性所决定的。（1 1）PNPN结加上正向电压的情况结加上正向电压的情况结加上正向电压的情况结加上正向电压的情况 将将将将PNPN结的结的结的结的P P区接电源正极，区接电源正极，区接电源正极，区接电源正极，N N区接电源负极，区接电源负极，区接电源负极，区接电源负极，此时外加电压对此时外加电压对此时外加电压对此时外加电压对PNPN结产生的电场与结产生的电场与结产生的电场与结产生的电场与PNPN结内电场方向相反，削弱了结内电场方向相反，削弱了结内电场方向相反，削弱了结内电场方向相反，削弱了PNPN结内电场，结
11、内电场，结内电场，结内电场，使得多数载流子能顺利通过使得多数载流子能顺利通过使得多数载流子能顺利通过使得多数载流子能顺利通过PNPN结形成正向电流，并随着外加电压的升高而迅速增结形成正向电流，并随着外加电压的升高而迅速增结形成正向电流，并随着外加电压的升高而迅速增结形成正向电流，并随着外加电压的升高而迅速增大，即大，即大，即大，即PNPN结加正向电压时处于导通状态。结加正向电压时处于导通状态。结加正向电压时处于导通状态。结加正向电压时处于导通状态。（2 2）PNPN结加上反向电压的情况结加上反向电压的情况结加上反向电压的情况结加上反向电压的情况 将将将将PNPN结的结的结的结的P P区接电源的
12、负极，区接电源的负极，区接电源的负极，区接电源的负极，N N区接电源正极，此时区接电源正极，此时区接电源正极，此时区接电源正极，此时外加电压对外加电压对外加电压对外加电压对PNPN结产生的电场与结产生的电场与结产生的电场与结产生的电场与PNPN结内电场方向相同，加强了结内电场方向相同，加强了结内电场方向相同，加强了结内电场方向相同，加强了PNPN结内电场，多数载流结内电场，多数载流结内电场，多数载流结内电场，多数载流子在电场力的作用下难于通过子在电场力的作用下难于通过子在电场力的作用下难于通过子在电场力的作用下难于通过PNPN结，反向电流非常微小，即结，反向电流非常微小，即结，反向电流非常微小
13、，即结，反向电流非常微小，即PNPN结加反向电压时处于截结加反向电压时处于截结加反向电压时处于截结加反向电压时处于截止状态。止状态。止状态。止状态。第9页，共49页，编辑于2022年，星期六3.二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线第10页，共49页，编辑于2022年，星期六（1 1）正向特性曲线）正向特性曲线）正向特性曲线）正向特性曲线（2 2）反向特性曲线）反向特性曲线）反向特性曲线）反向特性曲线（3 3）反向击穿特性曲线）反向击穿特性曲线）反向击穿特性曲线）反向击穿特性曲线第11页，共49页，编辑于2022年，星期六 4.二极管的主要参数二极管的主要参数（1）最大整流电流）最大整流电流
14、（2）最高反向工作电压）最高反向工作电压（3）反向电流）反向电流第12页，共49页，编辑于2022年，星期六1.2.3 二极管的应用二极管的应用二极管限幅电路二极管限幅电路二极管限幅电路二极管限幅电路二极管限幅电路可用作保护电路，以防止半导体器件由于过压而被二极管限幅电路可用作保护电路，以防止半导体器件由于过压而被二极管限幅电路可用作保护电路，以防止半导体器件由于过压而被二极管限幅电路可用作保护电路，以防止半导体器件由于过压而被损坏，也可用来产生数字信号中的恒幅波。损坏，也可用来产生数字信号中的恒幅波。损坏，也可用来产生数字信号中的恒幅波。损坏，也可用来产生数字信号中的恒幅波。第13页，共49
15、页，编辑于2022年，星期六思考题思考题 1.1.画出二极管的符号和文字符号，并说明二极管的主要特性。画出二极管的符号和文字符号，并说明二极管的主要特性。画出二极管的符号和文字符号，并说明二极管的主要特性。画出二极管的符号和文字符号，并说明二极管的主要特性。2.2.二极管伏安特性的物理意义是什么二极管伏安特性的物理意义是什么二极管伏安特性的物理意义是什么二极管伏安特性的物理意义是什么?3.3.选用二极管时主要考虑哪些参数选用二极管时主要考虑哪些参数选用二极管时主要考虑哪些参数选用二极管时主要考虑哪些参数?并说明参数的含义。并说明参数的含义。并说明参数的含义。并说明参数的含义。4.4.锗二极管与
16、硅二极管的主要差异是什么锗二极管与硅二极管的主要差异是什么锗二极管与硅二极管的主要差异是什么锗二极管与硅二极管的主要差异是什么?各适用于哪些场合各适用于哪些场合各适用于哪些场合各适用于哪些场合?5.5.有一只二极管，测得正向电阻有一只二极管，测得正向电阻有一只二极管，测得正向电阻有一只二极管，测得正向电阻1.2k1.2k，反向电阻，反向电阻，反向电阻，反向电阻520k520k，该管子，该管子，该管子，该管子能使用吗能使用吗能使用吗能使用吗?第14页，共49页，编辑于2022年，星期六1.2.4 特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用1.稳压二极管（以下称稳压管）稳压二极管（以下称稳压管）（1）工
17、作特性及应用）工作特性及应用它是一种用特殊工艺制造的硅二极管，只要反向电流不超过极它是一种用特殊工艺制造的硅二极管，只要反向电流不超过极它是一种用特殊工艺制造的硅二极管，只要反向电流不超过极它是一种用特殊工艺制造的硅二极管，只要反向电流不超过极限电流，管子工作在击穿区并不会损坏，属可逆击穿，这与普限电流，管子工作在击穿区并不会损坏，属可逆击穿，这与普限电流，管子工作在击穿区并不会损坏，属可逆击穿，这与普限电流，管子工作在击穿区并不会损坏，属可逆击穿，这与普通二极管破坏性击穿是截然不同的。稳压管工作在反向击穿区通二极管破坏性击穿是截然不同的。稳压管工作在反向击穿区通二极管破坏性击穿是截然不同的。
18、稳压管工作在反向击穿区通二极管破坏性击穿是截然不同的。稳压管工作在反向击穿区域时，利用其陡峭的反向击穿特性在电路中起稳定电压作用。域时，利用其陡峭的反向击穿特性在电路中起稳定电压作用。域时，利用其陡峭的反向击穿特性在电路中起稳定电压作用。域时，利用其陡峭的反向击穿特性在电路中起稳定电压作用。稳压管主要用于恒压源、辅助电源和基准电源电路，在数字逻辑电稳压管主要用于恒压源、辅助电源和基准电源电路，在数字逻辑电稳压管主要用于恒压源、辅助电源和基准电源电路，在数字逻辑电稳压管主要用于恒压源、辅助电源和基准电源电路，在数字逻辑电路中还常用作电平转移等。路中还常用作电平转移等。路中还常用作电平转移等。路中
19、还常用作电平转移等。第15页，共49页，编辑于2022年，星期六稳压管的伏安特性曲线稳压管的伏安特性曲线稳压管的伏安特性曲线稳压管的伏安特性曲线稳压管的应用稳压管的应用稳压管的应用稳压管的应用第16页，共49页，编辑于2022年，星期六（2）稳压管的主要参数）稳压管的主要参数 稳定电压稳定电压稳定电压稳定电压 稳定电流稳定电流稳定电流稳定电流 最大稳定电流最大稳定电流最大稳定电流最大稳定电流耗散功率耗散功率耗散功率耗散功率动态电阻动态电阻动态电阻动态电阻温度系数温度系数温度系数温度系数k k反映由温度变化而引起的稳定电压变化。反映由温度变化而引起的稳定电压变化。反映由温度变化而引起的稳定电压变
20、化。反映由温度变化而引起的稳定电压变化。第17页，共49页，编辑于2022年，星期六 2.发光二极管发光二极管 发光二极管是一种把电发光二极管是一种把电发光二极管是一种把电发光二极管是一种把电能变成光能的半导体能变成光能的半导体能变成光能的半导体能变成光能的半导体器件，由磷化镓、砷器件，由磷化镓、砷器件，由磷化镓、砷器件，由磷化镓、砷化镓等半导体材料制化镓等半导体材料制化镓等半导体材料制化镓等半导体材料制成，符号如图成，符号如图成，符号如图成，符号如图1-1-1414（a a）所示，发光二）所示，发光二）所示，发光二）所示，发光二极管的种类按外形可极管的种类按外形可极管的种类按外形可极管的种类
21、按外形可分为分为分为分为:圆形、方形等。圆形、方形等。圆形、方形等。圆形、方形等。如图如图如图如图1-141-14（b b）所示。）所示。）所示。）所示。第18页，共49页，编辑于2022年，星期六 3.3.光电二极管光电二极管光电二极管光电二极管 光电二极管又称为光敏光电二极管又称为光敏光电二极管又称为光敏光电二极管又称为光敏二极管，其符号和元件外二极管，其符号和元件外二极管，其符号和元件外二极管，其符号和元件外形如图形如图形如图形如图1-161-16所示。光电二所示。光电二所示。光电二所示。光电二极管也是由一个极管也是由一个极管也是由一个极管也是由一个PNPN结构结构结构结构成，但是它的成
22、，但是它的成，但是它的成，但是它的PNPN结面积结面积结面积结面积较大，通过管壳上的一个较大，通过管壳上的一个较大，通过管壳上的一个较大，通过管壳上的一个玻璃窗口来接收入射光。玻璃窗口来接收入射光。玻璃窗口来接收入射光。玻璃窗口来接收入射光。光电二极管常用作传感器光电二极管常用作传感器光电二极管常用作传感器光电二极管常用作传感器的光敏元件，可将光信号的光敏元件，可将光信号的光敏元件，可将光信号的光敏元件，可将光信号转换为电信号。大面积的转换为电信号。大面积的转换为电信号。大面积的转换为电信号。大面积的光电二极管可用来作电源，光电二极管可用来作电源，光电二极管可用来作电源，光电二极管可用来作电源
23、，即光电池。即光电池。即光电池。即光电池。第19页，共49页，编辑于2022年，星期六4.无引线片状二极管无引线片状二极管 无引线片状二极管在目前的电子产品中得到了广泛应无引线片状二极管在目前的电子产品中得到了广泛应无引线片状二极管在目前的电子产品中得到了广泛应无引线片状二极管在目前的电子产品中得到了广泛应用，它的特点是体积小、重量轻、高频性能好、形状用，它的特点是体积小、重量轻、高频性能好、形状用，它的特点是体积小、重量轻、高频性能好、形状用，它的特点是体积小、重量轻、高频性能好、形状简单、尺寸标准化，焊点处于元件的两端，便于自动简单、尺寸标准化，焊点处于元件的两端，便于自动简单、尺寸标准化
24、，焊点处于元件的两端，便于自动简单、尺寸标准化，焊点处于元件的两端，便于自动化装配。片状元件尺寸很小，其表面已无法详细标出化装配。片状元件尺寸很小，其表面已无法详细标出化装配。片状元件尺寸很小，其表面已无法详细标出化装配。片状元件尺寸很小，其表面已无法详细标出元件的名称和规格，因而通常用缩减的符号来表示元元件的名称和规格，因而通常用缩减的符号来表示元元件的名称和规格，因而通常用缩减的符号来表示元元件的名称和规格，因而通常用缩减的符号来表示元件的基本参数。件的基本参数。件的基本参数。件的基本参数。常见的片状二极管器件有常见的片状二极管器件有常见的片状二极管器件有常见的片状二极管器件有:肖特基二极
25、管、稳压二极管、开关二肖特基二极管、稳压二极管、开关二肖特基二极管、稳压二极管、开关二肖特基二极管、稳压二极管、开关二极管、复合二极管和变容二极管五种类型。极管、复合二极管和变容二极管五种类型。极管、复合二极管和变容二极管五种类型。极管、复合二极管和变容二极管五种类型。分类，分类，分类，分类，重点重点重点重点第20页，共49页，编辑于2022年，星期六（1）肖特基二极管）肖特基二极管常见的肖特常见的肖特常见的肖特常见的肖特基二极管封基二极管封基二极管封基二极管封装形式装形式装形式装形式第21页，共49页，编辑于2022年，星期六（2）稳压二极管）稳压二极管 稳压值在稳压值在稳压值在稳压值在2
26、230V30V，额定功率为，额定功率为，额定功率为，额定功率为0.5W0.5W的片状稳压的片状稳压的片状稳压的片状稳压二极管的封装多采用二极管的封装多采用二极管的封装多采用二极管的封装多采用SOT-23SOT-23形式，额定功率为形式，额定功率为形式，额定功率为形式，额定功率为1W1W的多采用的多采用的多采用的多采用SOT-89SOT-89（1W1W）形式封装。）形式封装。）形式封装。）形式封装。第22页，共49页，编辑于2022年，星期六（3）开关二极管）开关二极管该类管子用于数字脉冲电路及电子开关电路，片状该类管子用于数字脉冲电路及电子开关电路，片状该类管子用于数字脉冲电路及电子开关电路，
27、片状该类管子用于数字脉冲电路及电子开关电路，片状开关管分为单开关二极管和复合开关二极管两大类开关管分为单开关二极管和复合开关二极管两大类开关管分为单开关二极管和复合开关二极管两大类开关管分为单开关二极管和复合开关二极管两大类第23页，共49页，编辑于2022年，星期六（4）复合二极管）复合二极管 所谓所谓所谓所谓“复合二极管复合二极管复合二极管复合二极管”是指在一个封装内，包含有是指在一个封装内，包含有是指在一个封装内，包含有是指在一个封装内，包含有2 2个以上的二极管，以满足不同的电路工作要求，同个以上的二极管，以满足不同的电路工作要求，同个以上的二极管，以满足不同的电路工作要求，同个以上的
28、二极管，以满足不同的电路工作要求，同时可减小元器件的数量和体积，复合二极管的组合时可减小元器件的数量和体积，复合二极管的组合时可减小元器件的数量和体积，复合二极管的组合时可减小元器件的数量和体积，复合二极管的组合形式有共阴极式、共阳极式、串联式和独立输出式形式有共阴极式、共阳极式、串联式和独立输出式形式有共阴极式、共阳极式、串联式和独立输出式形式有共阴极式、共阳极式、串联式和独立输出式等类型。等类型。等类型。等类型。第24页，共49页，编辑于2022年，星期六复合二极管的组合形式复合二极管的组合形式复合二极管的组合形式复合二极管的组合形式复合二极管的常见封装形式复合二极管的常见封装形式复合二极
29、管的常见封装形式复合二极管的常见封装形式第25页，共49页，编辑于2022年，星期六1.3 半导体三极管半导体三极管 1.3.1 1.3.1 三极管的结构三极管的结构三极管的结构三极管的结构 半导体三极管又称为晶体三极管。三极管的管芯由三层半导半导体三极管又称为晶体三极管。三极管的管芯由三层半导半导体三极管又称为晶体三极管。三极管的管芯由三层半导半导体三极管又称为晶体三极管。三极管的管芯由三层半导体构成，三层半导体形成两个背靠背的体构成，三层半导体形成两个背靠背的体构成，三层半导体形成两个背靠背的体构成，三层半导体形成两个背靠背的PNPN结。三层半导体分结。三层半导体分结。三层半导体分结。三层
30、半导体分别称为发射区、基区和集电区，各区引出一个电极依次称为别称为发射区、基区和集电区，各区引出一个电极依次称为别称为发射区、基区和集电区，各区引出一个电极依次称为别称为发射区、基区和集电区，各区引出一个电极依次称为发射极发射极发射极发射极E E、基极、基极、基极、基极B B和集电极和集电极和集电极和集电极C C，两个，两个，两个，两个PNPN结分别称为发射结和结分别称为发射结和结分别称为发射结和结分别称为发射结和集电结。三极管符号中箭头的方向表示发射结加正向电压时，集电结。三极管符号中箭头的方向表示发射结加正向电压时，集电结。三极管符号中箭头的方向表示发射结加正向电压时，集电结。三极管符号中
31、箭头的方向表示发射结加正向电压时，发射极电流的方向。发射极电流的方向。发射极电流的方向。发射极电流的方向。发射区掺杂浓度高，基区很薄且掺发射区掺杂浓度高，基区很薄且掺发射区掺杂浓度高，基区很薄且掺发射区掺杂浓度高，基区很薄且掺杂浓度低，集电结面积大杂浓度低，集电结面积大杂浓度低，集电结面积大杂浓度低，集电结面积大制造三极管制造三极管制造三极管制造三极管时应具备的时应具备的时应具备的时应具备的结构特点结构特点结构特点结构特点第26页，共49页，编辑于2022年，星期六1.3.2 三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用 1.三极管的工作条件三极管的工作条件 二极管的主要性能是单向导电性，三极管的
32、主要性能二极管的主要性能是单向导电性，三极管的主要性能二极管的主要性能是单向导电性，三极管的主要性能二极管的主要性能是单向导电性，三极管的主要性能是具有电流放大作用。三极管具有放大作用的外部条是具有电流放大作用。三极管具有放大作用的外部条是具有电流放大作用。三极管具有放大作用的外部条是具有电流放大作用。三极管具有放大作用的外部条件是必须外加合适的偏置电压，使三极管的发射结处件是必须外加合适的偏置电压，使三极管的发射结处件是必须外加合适的偏置电压，使三极管的发射结处件是必须外加合适的偏置电压，使三极管的发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。于正向偏置，集电结处于反向偏置。于正向偏置，集电结处于
33、反向偏置。于正向偏置，集电结处于反向偏置。第27页，共49页，编辑于2022年，星期六2.三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用三极管电流放大作用测试电路三极管电流放大作用测试电路三极管电流放大作用测试电路三极管电流放大作用测试电路若把图中的三极若把图中的三极若把图中的三极若把图中的三极管看做一个广义管看做一个广义管看做一个广义管看做一个广义的结点，则以上的结点，则以上的结点，则以上的结点，则以上关系符合基尔霍关系符合基尔霍关系符合基尔霍关系符合基尔霍夫电流定律。夫电流定律。夫电流定律。夫电流定律。第28页，共49页，编辑于2022年，星期六1.3.3 三极管在放大电路中的三种连接方式三极管
34、在放大电路中的三种连接方式 发射极接法、共基极接法和共集电极接法发射极接法、共基极接法和共集电极接法发射极接法、共基极接法和共集电极接法发射极接法、共基极接法和共集电极接法无论哪种接法，要想使无论哪种接法，要想使无论哪种接法，要想使无论哪种接法，要想使三极管有放大作用，都三极管有放大作用，都三极管有放大作用，都三极管有放大作用，都必须保证必须保证必须保证必须保证发射结正向偏发射结正向偏发射结正向偏发射结正向偏置、集电结反向偏置置、集电结反向偏置置、集电结反向偏置置、集电结反向偏置这这这这个工作条件个工作条件个工作条件个工作条件第29页，共49页，编辑于2022年，星期六1.3.4 三极管的伏安
35、特性曲线三极管的伏安特性曲线1.三极管输入特性曲线三极管输入特性曲线输入特性曲线与二极管的输入特性曲线与二极管的输入特性曲线与二极管的输入特性曲线与二极管的伏安特性曲线形状相似，伏安特性曲线形状相似，伏安特性曲线形状相似，伏安特性曲线形状相似，因为三极管的基极与发射因为三极管的基极与发射因为三极管的基极与发射因为三极管的基极与发射极之间也是一个极之间也是一个极之间也是一个极之间也是一个PNPN结。三结。三结。三结。三极管输入特性曲线也有死极管输入特性曲线也有死极管输入特性曲线也有死极管输入特性曲线也有死区，硅管死区电压约为区，硅管死区电压约为区，硅管死区电压约为区，硅管死区电压约为0.5V0.
36、5V，锗管约为，锗管约为，锗管约为，锗管约为0.1V0.1V。第30页，共49页，编辑于2022年，星期六1.3.4 三极管的伏安特性曲线三极管的伏安特性曲线 2.三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线根据三极管的不同工作根据三极管的不同工作根据三极管的不同工作根据三极管的不同工作状态，输出特性曲线可状态，输出特性曲线可状态，输出特性曲线可状态，输出特性曲线可分为三个工作区，即放分为三个工作区，即放分为三个工作区，即放分为三个工作区，即放大区、截止区和饱和区。大区、截止区和饱和区。大区、截止区和饱和区。大区、截止区和饱和区。第31页，共49页，编辑于2022年，星期六1.3.5 三极管的主要参数
37、三极管的主要参数1.电流放大系数电流放大系数 电流放大系数电流放大系数电流放大系数电流放大系数 表明管子的电流放大能力。常用三表明管子的电流放大能力。常用三表明管子的电流放大能力。常用三表明管子的电流放大能力。常用三极管的极管的极管的极管的 值通常在值通常在值通常在值通常在2020200200之间，在一般放大电路中，之间，在一般放大电路中，之间，在一般放大电路中，之间，在一般放大电路中，采用采用采用采用 为为为为30308080的三极管为宜。的三极管为宜。的三极管为宜。的三极管为宜。值太小放大作用差，值太小放大作用差，值太小放大作用差，值太小放大作用差，但但但但 太大易使管子性能不稳定。太大易
38、使管子性能不稳定。太大易使管子性能不稳定。太大易使管子性能不稳定。第32页，共49页，编辑于2022年，星期六2.极间反向电流极间反向电流 （1）集电极）集电极基极反向饱和电流基极反向饱和电流 （2）集电极）集电极发射极反向饱和电流发射极反向饱和电流 3.极限参数极限参数 （1）集电极最大允许电流）集电极最大允许电流 （2）集电极）集电极发射极间反向击穿电压发射极间反向击穿电压 （3）集电极最大允许管耗）集电极最大允许管耗第33页，共49页，编辑于2022年，星期六1.3.6 片状三极管器件片状三极管器件 1.片状三极管外形片状三极管外形 额定功率在额定功率在额定功率在额定功率在1001002
39、00mW200mW的小功率三极管采用的小功率三极管采用的小功率三极管采用的小功率三极管采用SOT-23SOT-23形式封装，大功率三极管多采用形式封装，大功率三极管多采用形式封装，大功率三极管多采用形式封装，大功率三极管多采用SOT-89SOT-89形式封装形式封装形式封装形式封装第34页，共49页，编辑于2022年，星期六1.3.6 片状三极管器件片状三极管器件2.带阻片状三极管带阻片状三极管 带阻片状三极管是指在三极管的管芯内加入一只带阻片状三极管是指在三极管的管芯内加入一只带阻片状三极管是指在三极管的管芯内加入一只带阻片状三极管是指在三极管的管芯内加入一只电阻或两只电阻电阻或两只电阻电阻
40、或两只电阻电阻或两只电阻第35页，共49页，编辑于2022年，星期六1.3.6 片状三极管器件片状三极管器件 3.组合双三极管组合双三极管 组合双三极管是指一个封装内包含有两只三极管，组合双三极管是指一个封装内包含有两只三极管，组合双三极管是指一个封装内包含有两只三极管，组合双三极管是指一个封装内包含有两只三极管，有些还带有偏置电阻。有些还带有偏置电阻。有些还带有偏置电阻。有些还带有偏置电阻。第36页，共49页，编辑于2022年，星期六 1.4 场效应管场效应管1.4.1 结型场效应管结型场效应管 1.结构和符号结构和符号N N沟道结型场效应管沟道结型场效应管沟道结型场效应管沟道结型场效应管P
41、 P沟道结型场效应管沟道结型场效应管沟道结型场效应管沟道结型场效应管第37页，共49页，编辑于2022年，星期六 2.工作原理工作原理三极管与场效应管工作原理对比示意图三极管与场效应管工作原理对比示意图三极管与场效应管工作原理对比示意图三极管与场效应管工作原理对比示意图 第38页，共49页，编辑于2022年，星期六3.特性曲线特性曲线N N沟道结型场效应管的特性曲线沟道结型场效应管的特性曲线沟道结型场效应管的特性曲线沟道结型场效应管的特性曲线第39页，共49页，编辑于2022年，星期六 讨论讨论讨论讨论可变电阻区可变电阻区可变电阻区可变电阻区 可变电阻区位于特性曲线的起始上升部分。可变电阻区位
42、于特性曲线的起始上升部分。可变电阻区位于特性曲线的起始上升部分。可变电阻区位于特性曲线的起始上升部分。恒流区（放大区）恒流区（放大区）恒流区（放大区）恒流区（放大区）恒流区位于输出特性曲线的近似水平部分。恒流区位于输出特性曲线的近似水平部分。恒流区位于输出特性曲线的近似水平部分。恒流区位于输出特性曲线的近似水平部分。击穿区击穿区击穿区击穿区 恒流区的右边，曲线向上弯曲的部分是击穿区。恒流区的右边，曲线向上弯曲的部分是击穿区。恒流区的右边，曲线向上弯曲的部分是击穿区。恒流区的右边，曲线向上弯曲的部分是击穿区。第40页，共49页，编辑于2022年，星期六4.主要参数主要参数 （1 1）直流参数）直
43、流参数）直流参数）直流参数 夹断电压夹断电压夹断电压夹断电压 饱和漏极电流饱和漏极电流饱和漏极电流饱和漏极电流 直流输入电阻直流输入电阻直流输入电阻直流输入电阻 （2 2）交流参数）交流参数）交流参数）交流参数（3 3）极限参数）极限参数）极限参数）极限参数 最大漏源电压最大漏源电压最大漏源电压最大漏源电压 最大栅源电压最大栅源电压最大栅源电压最大栅源电压 最大耗散功率最大耗散功率最大耗散功率最大耗散功率第41页，共49页，编辑于2022年，星期六1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管1.N沟道增强型绝缘栅场效应管沟道增强型绝缘栅场效应管 （1）结构和符号）结构和符号N N沟道增强型沟道增强
44、型MOSMOS管结构示意图管结构示意图第42页，共49页，编辑于2022年，星期六1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管1.N沟道增强型绝缘栅场效应管沟道增强型绝缘栅场效应管 （2）工作原理）工作原理N N沟道增强型沟道增强型MOSMOS管工作原理示意图管工作原理示意图第43页，共49页，编辑于2022年，星期六1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管1.N沟道增强型绝缘栅场效应管沟道增强型绝缘栅场效应管 （3）特性曲线）特性曲线N N沟道增强型沟道增强型MOSMOS管的特性曲线管的特性曲线 第44页，共49页，编辑于2022年，星期六1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管2.N沟道耗尽型
45、沟道耗尽型MOS管管 （1）结构和符号）结构和符号耗尽型耗尽型MOSMOS管的结构和符号管的结构和符号第45页，共49页，编辑于2022年，星期六1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管2.N沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管管 （2）工作原理）工作原理工作条件工作条件工作条件工作条件 放大作用放大作用放大作用放大作用第46页，共49页，编辑于2022年，星期六1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管2.N沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管管 （3）特性曲线）特性曲线N N沟道耗尽型沟道耗尽型MOSMOS管的特性曲线管的特性曲线第47页，共49页，编辑于2022年，星期六1.4.3 场效应管使用注意事项场
46、效应管使用注意事项 1.1.结型场效应管的栅源电压不能接反，因为它工作在反结型场效应管的栅源电压不能接反，因为它工作在反结型场效应管的栅源电压不能接反，因为它工作在反结型场效应管的栅源电压不能接反，因为它工作在反偏状态。偏状态。偏状态。偏状态。2.2.MOSMOS管因栅极与其他部分绝缘，栅极极易感应而产生高管因栅极与其他部分绝缘，栅极极易感应而产生高管因栅极与其他部分绝缘，栅极极易感应而产生高管因栅极与其他部分绝缘，栅极极易感应而产生高电压致使管子击穿损坏，所以栅极不能悬空。电压致使管子击穿损坏，所以栅极不能悬空。电压致使管子击穿损坏，所以栅极不能悬空。电压致使管子击穿损坏，所以栅极不能悬空。
47、3.3.单极型晶体管与双极型晶体管使用上的比较单极型晶体管与双极型晶体管使用上的比较单极型晶体管与双极型晶体管使用上的比较单极型晶体管与双极型晶体管使用上的比较 场效应管参与导电的只有一种载流子（多数载流子）场效应管参与导电的只有一种载流子（多数载流子）场效应管参与导电的只有一种载流子（多数载流子）场效应管参与导电的只有一种载流子（多数载流子），例如，例如，例如，例如N N沟道的场效应管参与导电的是电子载流子，沟道的场效应管参与导电的是电子载流子，沟道的场效应管参与导电的是电子载流子，沟道的场效应管参与导电的是电子载流子，因此场效应管又称为单极型晶体管。半导体三极管中因此场效应管又称为单极型晶
48、体管。半导体三极管中因此场效应管又称为单极型晶体管。半导体三极管中因此场效应管又称为单极型晶体管。半导体三极管中两种极性的载流子（多数载流子和少数载流子）都参两种极性的载流子（多数载流子和少数载流子）都参两种极性的载流子（多数载流子和少数载流子）都参两种极性的载流子（多数载流子和少数载流子）都参与导电，所以也称为双极型晶体管。与导电，所以也称为双极型晶体管。与导电，所以也称为双极型晶体管。与导电，所以也称为双极型晶体管。第48页，共49页，编辑于2022年，星期六 本章小结本章小结 1.1.半导体具有热敏性、光敏性和掺杂性，因而成为制造电子元器件半导体具有热敏性、光敏性和掺杂性，因而成为制造电
49、子元器件半导体具有热敏性、光敏性和掺杂性，因而成为制造电子元器件半导体具有热敏性、光敏性和掺杂性，因而成为制造电子元器件的关键材料。的关键材料。的关键材料。的关键材料。2.2.二极管是由一个二极管是由一个二极管是由一个二极管是由一个PNPN结构成，其最主要的特性是具有单向导电结构成，其最主要的特性是具有单向导电结构成，其最主要的特性是具有单向导电结构成，其最主要的特性是具有单向导电性，该特性可由伏安特性曲线准确描述。性，该特性可由伏安特性曲线准确描述。性，该特性可由伏安特性曲线准确描述。性，该特性可由伏安特性曲线准确描述。3.3.特殊二极管主要有稳压二极管、发光二极管、光电二极管等。特殊二极管
50、主要有稳压二极管、发光二极管、光电二极管等。特殊二极管主要有稳压二极管、发光二极管、光电二极管等。特殊二极管主要有稳压二极管、发光二极管、光电二极管等。4.4.片状二极管具有体积小，形状规整，便于自动化装配的特点，片状二极管具有体积小，形状规整，便于自动化装配的特点，片状二极管具有体积小，形状规整，便于自动化装配的特点，片状二极管具有体积小，形状规整，便于自动化装配的特点，在目前的电子产品中广泛应用。在目前的电子产品中广泛应用。在目前的电子产品中广泛应用。在目前的电子产品中广泛应用。5.5.三极管是由两个三极管是由两个三极管是由两个三极管是由两个PNPN结构成的半导体器件，在发射结正偏、集结构