第2章半导体器件--.pptx

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1、会计学1第第2章章 半导体器件半导体器件-第一页，共146页。本章要求本章要求本章要求本章要求 了解了解了解了解(lioji)(lioji)(lioji)(lioji)半导体的基本知识，理解半导体的基本知识，理解半导体的基本知识，理解半导体的基本知识，理解PNPNPNPN结的单向结的单向结的单向结的单向导电性导电性导电性导电性 ；掌握二极管的电路符号和特性，理解二极管的应用，掌握二极管的电路符号和特性，理解二极管的应用，掌握二极管的电路符号和特性，理解二极管的应用，掌握二极管的电路符号和特性，理解二极管的应用，了解了解了解了解(lioji)(lioji)(lioji)(lioji)其他类型的二

2、极管；其他类型的二极管；其他类型的二极管；其他类型的二极管；掌握三极管的电路符号、放大作用及伏安特性。了解掌握三极管的电路符号、放大作用及伏安特性。了解掌握三极管的电路符号、放大作用及伏安特性。了解掌握三极管的电路符号、放大作用及伏安特性。了解(lioji)(lioji)(lioji)(lioji)三极管的应用及主要参数；三极管的应用及主要参数；三极管的应用及主要参数；三极管的应用及主要参数；了解了解了解了解(lioji)(lioji)(lioji)(lioji)场效应管的结构、电路符号、伏安特场效应管的结构、电路符号、伏安特场效应管的结构、电路符号、伏安特场效应管的结构、电路符号、伏安特性和

3、主要参数。掌握场效应管的使用；性和主要参数。掌握场效应管的使用；性和主要参数。掌握场效应管的使用；性和主要参数。掌握场效应管的使用；了解了解了解了解(lioji)(lioji)(lioji)(lioji)晶闸管的结构，掌握晶闸管的符号、晶闸管的结构，掌握晶闸管的符号、晶闸管的结构，掌握晶闸管的符号、晶闸管的结构，掌握晶闸管的符号、原理。了解原理。了解原理。了解原理。了解(lioji)(lioji)(lioji)(lioji)晶闸管的应用。晶闸管的应用。晶闸管的应用。晶闸管的应用。第二章第二章 电路电路(dinl)(dinl)的基本知识的基本知识 第1页/共146页第二页，共146页。2.1 2

4、.1 半导体的基本知识半导体的基本知识半导体的基本知识半导体的基本知识2.2 2.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管2.3 半导体三极管2.4 场效应管2.5 晶闸管实验(shyn)1常用电子仪器使用实验(shyn)2二极管的识别与测试第2页/共146页第三页，共146页。实验(shyn)3半导体三极管的识别与测试实验4三极管的特性(txng)测试实验(shyn)5场效应管的测试实验6晶闸管的测试及导通关断第3页/共146页第四页，共146页。半导体的定义半导体的定义半导体的定义半导体的定义(dngy)(dngy)半半半半导导导导体体体体是是是是导导导导电电电电能能能能力力力

5、力介介介介于于于于导导导导体体体体和和和和绝绝绝绝缘缘缘缘体体体体之之之之间间间间的的的的物物物物质质质质，常常常常用用用用的的的的半半半半导导导导体体体体材材材材料料料料有有有有锗锗锗锗（GeGeGeGe）、硅硅硅硅（SiSiSiSi）和和和和砷砷砷砷（AsAsAsAs）等等等等。纯纯纯纯净净净净的的的的、不不不不含含含含杂杂杂杂质质质质的的的的半半半半导导导导体体体体叫叫叫叫做做做做本本本本征征征征半半半半导导导导体体体体。在在在在本本本本征征征征半半半半导导导导体体体体中中中中掺掺掺掺入入入入其其其其他他他他(qt)(qt)(qt)(qt)元元元元素素素素，称称称称为为为为杂杂杂杂质质质

6、质半半半半导导导导体。体。体。体。2.1 半导体的基本知识 自然界中的物质(wzh)。按导电能力强弱的不同，可以分为三大类：导体、绝缘体和半导体。第4页/共146页第五页，共146页。半导体的定义半导体的定义半导体的定义半导体的定义(dngy)(dngy)半半导导体体有有两两种种导导电电(dodin)的的粒粒子子，一一种种是是带带负负电电荷荷的的自自由由电电子子，另另一一种种是是相相当当于于带带正正电电荷荷的的粒粒子子空空穴穴。自自由由电电子子和和空空穴穴在在外外电电场场的的作作用用下下都都会会作作定定向向移移动动而而形形成成电电流流，所所以以把把它们统称为载流子。它们统称为载流子。空穴运动的

7、形成过程空穴运动的形成过程2.1 半导体的基本知识 第5页/共146页第六页，共146页。P P P P型半导体和型半导体和型半导体和型半导体和N N N N型半导体型半导体型半导体型半导体 （1）P型型半半导导体体：在在本本征征半半导导体体硅硅或或锗锗的的晶晶体体中中掺掺入入微微量量三三价价元元素素硼硼（或或镓镓、铟铟等等），半半导导体体内内部部空空穴穴的的数数量量将将增增加加成成千千上上万万倍倍，导导电电(dodin)能能力力大大大大提提高高，这这类类杂杂质质半半导导体体称称为为P型型半半导导体体，也也称称为为空空穴穴型型半半导体。导体。2.1 半导体的基本知识 第6页/共146页第七页，

8、共146页。P P型半导体和型半导体和型半导体和型半导体和N N型半导体型半导体型半导体型半导体 （2）N型型半半导导体体：在在本本征征半半导导体体硅硅或或锗锗的的晶晶体体中中掺掺入入微微量量五五价价元元素素磷磷（或或砷砷、锑锑等等），半半导导体体内内部部的的自自由由电电子子的的数数量量将将增增加加(zngji)成成千千上上万万倍倍，导导电电能能力力大大大大提提高高，这这类类杂杂质质半半导导体体称称为为N型型半半导导体体，也也称称为为电电子型半导体。子型半导体。2.1 半导体的基本知识 第7页/共146页第八页，共146页。PNPNPNPN结及其导电性结及其导电性结及其导电性结及其导电性 一一

9、、PN结结的的形形成成(xngchng)2.1 半导体的基本知识 在一块完整的本征半导体硅或锗上，采用掺杂工艺，使一边形成P型半导体，另一边形成N型半导体。这样，在P型半导体与N型半导体的交界处，就形成了一个特殊的区域(qy)PN结。PN结是构成各种半导体器件的基础。第8页/共146页第九页，共146页。结及其导电性结及其导电性结及其导电性结及其导电性 二二二二、PNPN结结结结的的的的单单单单向向向向(dn(dn xinxin)导电性导电性导电性导电性2.1 半导体的基本知识 （1）PN结加正向(zhn xin)电压导通将P区接电源正极，N区接电源负极，则PN结外加了正向电压，称正向偏置(p

10、in zh)，简称正偏。第9页/共146页第十页，共146页。PNPNPNPN结及其导电性结及其导电性结及其导电性结及其导电性 2.1 半导体的基本知识 （2）PN结加反向电压(diny)截止将P区接电源负极，N区接电源正极，则PN结外加 了 反 向(fn xin)电 压，称反向(fn xin)偏置，简称反偏。第10页/共146页第十一页，共146页。2.2 半导体二极管二极管是电子技术中比较常用(chn yn)，而且是比较简单的电子元器件。例子(l zi)显示屏在我们家庭生活中使用的家用电器，都带有显示(xinsh)板，而 显 示(xinsh)板中显示(xinsh)的数字、符号使用的就是二极

11、管。第11页/共146页第十二页，共146页。二极管的结构二极管的结构二极管的结构二极管的结构(jigu)(jigu)2.2 半导体二极管在PN结两端分别引出(yn ch)一个电极，外加管壳即构成晶体二极管，又称为半导体二极管。第12页/共146页第十三页，共146页。二极管的电路二极管的电路二极管的电路二极管的电路(dinl)(dinl)符号符号符号符号2.2 半导体二极管P型半导体一端的电极称为阳极(yngj)（正极），N型的一端称为阴极（负极）。第13页/共146页第十四页，共146页。二极管的工作原理二极管的工作原理二极管的工作原理二极管的工作原理(yunl)(yunl)和性质和性质和

12、性质和性质2.2 半导体二极管由于二极管是P型和N型半导体结合在一起会形成PN结，封装起来构成的，所以二极管就是一个PN结，所以二极管的工作(gngzu)原理就是PN结的工作(gngzu)原理，也具有单向导电性。二极管的工作(gngzu)原理第14页/共146页第十五页，共146页。二极管的工作原理二极管的工作原理二极管的工作原理二极管的工作原理(yunl)(yunl)和性质和性质和性质和性质2.2 半导体二极管二极管的单向(dn xin)导电性第15页/共146页第十六页，共146页。二极管的伏安二极管的伏安二极管的伏安二极管的伏安(f n)(f n)特性特性特性特性2.2 半导体二极管晶体

13、二极管的伏安特性是表示二极管两端的电压和流过它的电流之间的关系曲线(qxin)，通 过 伏 安 特 性 曲 线(qxin)可以说明二极管的工作情况第16页/共146页第十七页，共146页。二极管的主要二极管的主要二极管的主要二极管的主要(zhyo)(zhyo)参数参数参数参数2.2 半导体二极管参数名称说明IF最大整流电流二极管长期运行时，允许通过管子的最大正向平均电流，其大小与二极管内PN结的结面积和外部的散热条件有关。工作时若超过该值，将会因过热而烧坏UF正向工作电流二极管通过额定正向电流时，在管子两极间产生的电压降（平均值）IR反向漏电流指室温下加反向规定电压时流过的反向电流，越小越说明

14、管子的单向导电性好，其大小受温度影响越大。硅二极管的反向电流一般在纳安（nA）级；锗二极管在微安（A）级UR最高反向工作电压允许长期加在两极间反向的恒定电压值。为保证管子安全工作，通常取反向击穿电压的一半作为UR，工作实际值不超过此值UB反向击穿电压发生反向击穿时的电压值IFSM不重复正向浪涌电流一种由于电路异常情况（如故障）引起的，并使结温超过额定结温的不重复性最大正向国在电流 IoM最大正向电流二极管正常工作时，通过的最大正向电流第17页/共146页第十八页，共146页。二极管的型号二极管的型号二极管的型号二极管的型号(xngho)(xngho)2.2 半导体二极管2代表二极管（3代表三极

15、管）。A代表器件的材料，A为N型Ge，B为P型Ge，C为N型Si，D为P型Si。P代表器件的类型，P为普通管，Z为整流管，K为开关(kigun)管。9用数字代表同类器件的不同规格。2AP9二极管的含义(hny)第18页/共146页第十九页，共146页。2.2 半导体二极管电路如图(a)所示，输入信号u1和u2的波形如图(b)所示。忽略二极管的管压降，画出输出(shch)电压uo的波形。(a)电路图(b)波形图 例 题第19页/共146页第二十页，共146页。2.2 半导体二极管（1）当u1=0，u2=0时，VD1、VD2均截止，uo=0。（2）当u1=0，u2=U2时，VD1截止、VD2导通，

16、uo=U2。（3）当u1=U1，u2=U2时，U1 U2 VD1导通、VD2截止，uo=U1输出(shch)波形如图所示。输出(shch)波形例 题第20页/共146页第二十一页，共146页。二极管的应用二极管的应用二极管的应用二极管的应用(yngyng)(yngyng)2.2 半导体二极管一、常用各类二极管实物(shw)及应用（1）普通(ptng)二极管 这类二极管的的第二个字母一般为“P”，表示小信号管的意思，用于高频检波，鉴频限幅没，小电流整流。第21页/共146页第二十二页，共146页。二极管的应用二极管的应用二极管的应用二极管的应用(yngyng)(yngyng)2.2 半导体二极管

17、一、常用(chn yn)各类二极管实物及应用（2）整流(zhngli)二极管 这类二极管的的第二个字母一般为“Z”，表示整流管的意思，可实现不同功率的整流。第22页/共146页第二十三页，共146页。二极管的应用二极管的应用二极管的应用二极管的应用(yngyng)(yngyng)2.2 半导体二极管一、常用(chn yn)各类二极管实物及应用（3）开关(kigun)二极管 这类二极管的的第二个字母一般为“K”，表示开关管的意思，它用于电子计算机、脉冲控制和开关电路中。第23页/共146页第二十四页，共146页。二极管的应用二极管的应用二极管的应用二极管的应用(yngyng)(yngyng)2.

18、2 半导体二极管一、常用(chn yn)各类二极管实物及应用（4）稳压(wn y)二极管 这类二极管的的第二个字母一般为“K”，表示开关管的意思，它用于电子计算机、脉冲控制和开关电路中。第24页/共146页第二十五页，共146页。二极管的应用二极管的应用二极管的应用二极管的应用(yngyng)(yngyng)2.2 半导体二极管一、常用(chn yn)各类二极管实物及应用（5）发光(f un)二极管 发光二极管具有亮度高、清晰度高、电压低（1.53V）、反应快、体积小、可靠性高、寿命长等特点，是一种很有用的半导体器件，常用于信号指示、数字和字符显示。第25页/共146页第二十六页，共146页。

19、二极管的应用二极管的应用二极管的应用二极管的应用(yngyng)(yngyng)2.2 半导体二极管二、二极管应用(yngyng)电路 将交变电流变换成单方向脉动电流的过程叫做整流，完成这种功能的电路称为整流电路，又叫整流器。在各种电器的稳压电源中广泛(gungfn)使用二极管做整流电路。第26页/共146页第二十七页，共146页。二极管的应用二极管的应用二极管的应用二极管的应用(yngyng)(yngyng)2.2 半导体二极管二、二极管应用(yngyng)电路（1）单相(dn xin)半波整流电路 第27页/共146页第二十八页，共146页。二极管的应用二极管的应用二极管的应用二极管的应用

20、(yngyng)(yngyng)2.2 半导体二极管二、二极管应用(yngyng)电路（1）单相桥式整流(zhngli)电路 第28页/共146页第二十九页，共146页。2.3 半导体三极管半导体三极管具有(jyu)放大作用，使用很广泛。例子(l zi)电视机电路我们家庭生活中使用的电视机，其中(qzhng)的枕形较正电路就使用三极管。第29页/共146页第三十页，共146页。三极管的结构三极管的结构三极管的结构三极管的结构(jigu)(jigu)2.3 半导体三极管三极管的结构(jigu)如图所示。平面(pngmin)型合金型第30页/共146页第三十一页，共146页。三极管的结构三极管的结

21、构三极管的结构三极管的结构(jigu)(jigu)2.3 半导体三极管三极管的结构(jigu)示意图及符号如图所示。第31页/共146页第三十二页，共146页。三极管的放大三极管的放大三极管的放大三极管的放大(fngd)(fngd)作用作用作用作用2.3 半导体三极管一、三极管的偏置(pin zh)三极管是电子技术中的核心元件，它的主要功能是三极管是电子技术中的核心元件，它的主要功能是实现实现(shxin)(shxin)电流放大作用。三极管要起到放大电流放大作用。三极管要起到放大作用（工作在放大状态），必须具备内部和外部两作用（工作在放大状态），必须具备内部和外部两个条件。内部条件就是三极管自

22、身的内部结构特点个条件。内部条件就是三极管自身的内部结构特点（1 1）发射区和集电区虽然是同种半导体材料，但）发射区和集电区虽然是同种半导体材料，但发射区的掺杂浓度远远高于集电区的，集电区的空发射区的掺杂浓度远远高于集电区的，集电区的空间比发射区的空间大；（间比发射区的空间大；（2 2）基区很薄没，并且掺）基区很薄没，并且掺杂浓度特别低。外部条件是要给三极管加合适的工杂浓度特别低。外部条件是要给三极管加合适的工作电压作电压 。第32页/共146页第三十三页，共146页。三极管的放大三极管的放大三极管的放大三极管的放大(fngd)(fngd)作用作用作用作用2.3 半导体三极管一、三极管的偏置(

23、pin zh)三极管放大作用的外部(wib)条件 第33页/共146页第三十四页，共146页。三极管的放大三极管的放大三极管的放大三极管的放大(fngd)(fngd)作用作用作用作用2.3 半导体三极管二、三极管的电流(dinli)放大作用三极管电流(dinli)放大作用的实验电路第34页/共146页第三十五页，共146页。三极管的放大三极管的放大三极管的放大三极管的放大(fngd)(fngd)作用作用作用作用2.3 半导体三极管二、三极管的电流(dinli)放大作用晶体三极管的电流分配(fnpi)数据 单位：毫安项目1234567IB0.003500.010.020.030.040.05IC

24、-0.00350.010.561.141.142.332.91IE00.010.571.161.172.372.96第35页/共146页第三十六页，共146页。三极管的特性三极管的特性三极管的特性三极管的特性(txng)(txng)曲线曲线曲线曲线2.3 半导体三极管晶体三极管的特性曲线，全面反映了三极管各电极间电压和各电极电流之间的关系，是我们分析具体放大电路的重要依据，是三极管特性的主要(zhyo)表示形式，主要(zhyo)包括：输入特性曲线和输出特性曲线。第36页/共146页第三十七页，共146页。三极管的特性三极管的特性三极管的特性三极管的特性(txng)(txng)曲线曲线曲线曲线2

25、.3 半导体三极管一、三极管的输入(shr)特性曲线输入特性(txng)是指UCE为某一固定值时，输入回路中iB和uBE之间的关系。第37页/共146页第三十八页，共146页。三极管的特性三极管的特性三极管的特性三极管的特性(txng)(txng)曲线曲线曲线曲线2.3 半导体三极管二、三极管的输出特性曲线(qxin)输出特性是指IB为一固定值时，输出回路中iC和uCE之间的关系。根据输出特性曲线，三极管的工作区域(qy)分为：截止区、饱和区和放大区三种情况。第38页/共146页第三十九页，共146页。2.3 半导体三极管根据各个(gg)电极的电位，说明如图所示的三极管的工作状态。(a)(b)

26、第39页/共146页第四十页，共146页。2.3 半导体三极管根据(gnj)三极管各个电极的电位，可知（a）图的发射结和集电结都反向偏置，故该三极管工作在截止状态。（b）图的发射结正向偏置，集电结反向偏置，故该三极管工作在放大状态。第40页/共146页第四十一页，共146页。三极管的主要三极管的主要三极管的主要三极管的主要(zhyo)(zhyo)参数参数参数参数2.3 半导体三极管参数名称说明直流放大系数反映三极管电流放大能力强弱的参数。交流放大系数反映三极管电流放大能力强弱的参数 ICBO集电极基极反向饱和电流该电流是晶体三极管发射极开路时，从集电极流到基极的电流。该电流是PN结的反向电流，

27、因此具有数值小但受温度变化影响较大的特点。它的大小标志集电结质量的好坏。ICEO穿透电流衡量三极管质量好坏的主要参数，其值越小越好。ICM集电极最大允许电流值下降到正常值的三分之二时的集电极电流称为集电极最大允许电流。集电极电流若超过 此值，管子性能变坏，甚至有烧坏的可能。U（BR）CBO集电极基极反向击穿电压在发射极开路时集电结承受的最高反向电压。U（BR）EBO发射极基极反向击穿电压在集电极开路时发射极与基极之间所能承受的最高反向电压。U（BR）CEO集电极发射极反向击穿电压在基极开路时，集电极与发射极之间所能承受的最高反向电压。PCM集电极最大允许耗散功率集电极允许的最大功率。使用时若超

28、过此值，将使三极管的性能变差或烧毁。第41页/共146页第四十二页，共146页。三极管的型号三极管的型号三极管的型号三极管的型号(xngho)(xngho)2.3 半导体三极管3表示三极管。D表示半导体材料。A表示锗PNP管、B表示锗NPN管、C表示硅PNP管、D表示硅NPN管。G表示半导体器件的种类。X表示低频小功率管、D表示低频大功率管 G表示高频小功率管、A表示高频大功率管、K表示开关管。110表示同种器件型号(xngho)的序号。B表示同一型号(xngho)中的不同规格。3DG110B三极管的含义(hny)第42页/共146页第四十三页，共146页。三极管的应用三极管的应用三极管的应用

29、三极管的应用(yngyng)(yngyng)2.3 半导体三极管三极管应用(yngyng)在三种基本放大电路中，实现信号的放大。一、基本放大(fngd)电路+b2b-iucC+RR-CCb1RuVToL+CVVT+-RuRVeuib-C1+CCoVTRL2C+-RSSu（a）共发射极放大电路 （b）共集电极放大电路 （c）共基极放大电路第43页/共146页第四十四页，共146页。三极管的应用三极管的应用三极管的应用三极管的应用(yngyng)(yngyng)2.3 半导体三极管三极管应用(yngyng)在功率放大电路中，实现电压信号的功率放大。二、功率放大电路(dinl)第44页/共146页第

30、四十五页，共146页。三极管的应用三极管的应用三极管的应用三极管的应用(yngyng)(yngyng)2.3 半导体三极管差动放大电路(dinl)是一种能有效地抑制零点漂移电路(dinl)。三、差动放大(fngd)电路第45页/共146页第四十六页，共146页。三极管的应用三极管的应用三极管的应用三极管的应用(yngyng)(yngyng)2.3 半导体三极管集成运算放大器的内部电路里使用(shyng)大量的三极管。四、集成运算放大器的内部(nib)电路第46页/共146页第四十七页，共146页。三极管的应用三极管的应用三极管的应用三极管的应用(yngyng)(yngyng)2.3 半导体三极

31、管直流稳压电源的稳压电路采用晶体三极管实现(shxin)稳压电路，可以实现(shxin)可调、稳定的效果。五、直流稳压(wn y)电源的稳压(wn y)电路第47页/共146页第四十八页，共146页。三极管的应用三极管的应用三极管的应用三极管的应用(yngyng)(yngyng)2.3 半导体三极管在数字电路中，利用三极管可实现(shxin)非门电路的功能。六、三极管构成(guchng)的数字电路的非门电路第48页/共146页第四十九页，共146页。三极管的应用三极管的应用三极管的应用三极管的应用(yngyng)(yngyng)2.3 半导体三极管利用三极管实现(shxin)与非门电路的功能。

32、七、TTL与非门电路(dinl)第49页/共146页第五十页，共146页。2.4 场效应管 场效应管（FET）是电压控制型器件，利用电场效应来控制半导体中多数载流子的运动，以实现放大(fngd)作用。场效应管不仅输入电阻非常高（一般可达到几百兆欧到几千兆欧）、输入端电流接近于零（几乎不向信号源吸取电流），而且还具有体积小、质量轻、噪声低、省电、热稳定性好、制造工艺简单、易集成等优点，是放大(fngd)电路中理想的前置输入器件。目前广泛应用的是MOS场效应管。第50页/共146页第五十一页，共146页。半导体存储器中使用半导体存储器中使用(shyng)(shyng)的就是场效应管的就是场效应管

33、。例子例子例子例子(l zi)(l zi)半导体存储器半导体存储器半导体存储器半导体存储器 第51页/共146页第五十二页，共146页。结型场效应管结型场效应管结型场效应管结型场效应管 2.4 场效应管一、结型场效应管结构(jigu)（a）N沟道(u do)（b）P沟道(u do)结型场效应管的符号(fho)结型场效应管的结构第52页/共146页第五十三页，共146页。结型场效应管结型场效应管结型场效应管结型场效应管 2.4 场效应管二、结型场效应管的伏安(f n)特性 （1）转移特性(txng)曲线转移特性曲线表示当UDS为确定值时漏极电流ID受栅极电压UGS控制(kngzh)的关系。第53

34、页/共146页第五十四页，共146页。结型场效应管结型场效应管结型场效应管结型场效应管 2.4 场效应管二、结型场效应管的伏安(f n)特性 （2）输出特性曲线(qxin)输出特性曲线又称漏极特性曲线，它是UGS为确定值时ID随UGS变化的关系曲线，每一个UGS值对应(duyng)一条IDUGS曲线。第54页/共146页第五十五页，共146页。结型场效应管结型场效应管结型场效应管结型场效应管 2.4 场效应管三、结型场效应管的原理(yunl)场效应管的放大(fngd)作用通常是指它的电压放大(fngd)作用。当把变化的电压加在G极、S极之间时，漏极电流将随之变化，从而得到较大的电压变化量。第5

35、5页/共146页第五十六页，共146页。绝缘绝缘绝缘绝缘(juyun)(juyun)栅场效应栅场效应栅场效应栅场效应管管管管 2.4 场效应管一、增强型N沟道绝缘(juyun)栅场效应管的结构 栅极和其它电极及硅片之间是绝缘的，称绝缘栅型场效应管。绝缘栅场效应管有耗尽型和增强型两大类，每一类(y li)又有N沟道和P沟道两种。符号第56页/共146页第五十七页，共146页。绝缘绝缘绝缘绝缘(juyun)(juyun)栅场效应栅场效应栅场效应栅场效应管管管管 2.4 场效应管二、增强型N沟道绝缘(juyun)栅场效应管的原理 三、增强型N沟道绝缘栅场效应管的伏安(f n)特性四、耗尽型N沟道绝缘

36、栅场效应管的结构第57页/共146页第五十八页，共146页。场效应管的主要场效应管的主要场效应管的主要场效应管的主要(zhyo)(zhyo)参数参数参数参数2.4 场效应管参数名称说明UGS（off）夹断电压在漏源电压UDS为某一固定值时，结型或耗尽型绝缘栅场效应管的ID小到近于零时的UGS值为夹断电压。UGS（th）开启电压当UDS为某一确定值时，增强型MOS场效应管开始导通（ID达到某一值）时的UGS值为开启电压。IDSS饱和漏电流对于结型和耗尽型场效应管，当UGS=0，且UDSUGS（off）时的漏极电流，即管子用作放大时的最大输出电流为饱和漏极电流。它反映了零偏压时原始沟道的导电能力。

37、gm跨导 UDS为定值时，漏极电流变化量ID，与引起这个变化的栅、源电压变化量UDS之比，定义为跨导，单位为A/V。第58页/共146页第五十九页，共146页。场效应管的使用场效应管的使用场效应管的使用场效应管的使用(shyng)(shyng)2.4 场效应管 结型场效应管的栅源电压必须(bx)使PN结反偏，否则无法工作。但它的漏极与源极可互换使用。MOS场效应管的输入电阻很高，如果在栅极上感应了电荷，就不易泄放，极易将PN结击穿损坏。为了避免(bmin)PN结击穿损坏，存放时应将各电极短接；焊接时，电烙铁要良好接地，或拔掉电源插头再焊接；焊接完成的电路，不应存在栅极悬空状态。MOS场效应管中

38、，有些产品将衬底引出（四脚），用户可根据需要正确连接。此时，漏极与源极可互换使用，但有些产品出厂时已经将衬底与源极连在一起则不可以互换。第59页/共146页第六十页，共146页。场效应管的应用场效应管的应用场效应管的应用场效应管的应用(yngyng)(yngyng)2.4 场效应管一、自给(zj)偏压式偏置放大电路场效应管的广泛应用在放大(fngd)电路和数字电路中。第60页/共146页第六十一页，共146页。场效应管的应用场效应管的应用场效应管的应用场效应管的应用(yngyng)(yngyng)2.4 场效应管二、分压式偏置(pin zh)放大电路第61页/共146页第六十二页，共146页。

39、场效应管的应用场效应管的应用场效应管的应用场效应管的应用(yngyng)(yngyng)2.4 场效应管三、源极输出(shch)器第62页/共146页第六十三页，共146页。场效应管的应用场效应管的应用场效应管的应用场效应管的应用(yngyng)(yngyng)2.4 场效应管四、CMOS与非门第63页/共146页第六十四页，共146页。场效应管的应用场效应管的应用场效应管的应用场效应管的应用(yngyng)(yngyng)2.4 场效应管五、MOS场效应管构成(guchng)的存储矩阵第64页/共146页第六十五页，共146页。2.5 晶闸管 晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功率半导体

40、器件。它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性，但它的导通时间(shjin)是可控的，主要用于整流、逆变、调压及开关等方面。晶闸管具有体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维修简单、操作方便、寿命长、容量大（正向平均电流达千安、正向耐压达数千伏）。第65页/共146页第六十六页，共146页。例子例子例子例子 电瓶电瓶电瓶电瓶(dinpng)(dinpng)充电电路充电电路充电电路充电电路 第66页/共146页第六十七页，共146页。单向单向单向单向(dn xin)(dn xin)晶闸管晶闸管晶闸管晶闸管 2.5 晶闸管一、单向(dn xin)晶闸管的结

41、构符号(fho)第67页/共146页第六十八页，共146页。单向单向单向单向(dn xin)(dn xin)晶闸管晶闸管晶闸管晶闸管 2.5 晶闸管二、单向(dn xin)晶闸管的等效电路第68页/共146页第六十九页，共146页。单向单向单向单向(dn xin)(dn xin)晶闸管晶闸管晶闸管晶闸管 2.5 晶闸管三、单向(dn xin)晶闸管的工作原理晶闸管的反向(fn xin)阻断 晶闸管的正向阻断 第69页/共146页第七十页，共146页。单向单向单向单向(dn xin)(dn xin)晶闸管晶闸管晶闸管晶闸管 2.5 晶闸管三、单向(dn xin)晶闸管的工作原理晶闸管的导通第70

42、页/共146页第七十一页，共146页。单向单向单向单向(dn xin)(dn xin)晶闸管晶闸管晶闸管晶闸管 2.5 晶闸管四、单向晶闸管的伏安(f n)特性第71页/共146页第七十二页，共146页。单向单向单向单向(dn xin)(dn xin)晶晶晶晶闸管闸管闸管闸管2.5 晶闸管五、单向(dn xin)晶闸管的主要参数参数名称说明URRM正向重复峰值电压在控制极开路和正向阻断的条件下，重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。UFRM反向重复峰值电压在控制极开路时，允许重复加在晶闸管两端的反向峰值电压。IF正向平均电流环境温度为40C及标准散热条件下，晶闸管处于全导通时可以连续通过的工频正弦

43、半波电流的平均值。IH维持电流在室温下和控制极断路时，晶闸管维持导通状态所必须的最小电流。UG、IG控制极触发电压、触发电流在室温下，阳极加正向电压为直流6V时，使晶闸管由阻断变为导通所需要的最小控制极电压和电流。第72页/共146页第七十三页，共146页。单向单向单向单向(dn xin)(dn xin)晶闸管晶闸管晶闸管晶闸管2.5 晶闸管六、晶闸管型号(xngho)及其含义 KP5-7A晶闸管的含义(hny)K晶闸管P表示晶闸管的类型。P普通晶闸管、K快速晶闸管、S双向晶闸管5额定正向平均电流（IF）。5的含义是额定正向平均电流为5A。7额定电压，用百位或千位数表示取UFRM或URRM较小

44、者。7的含义是额定电压为700V。A导通时平均电压组别共九级，用字母AI表示0.41.2V。第73页/共146页第七十四页，共146页。双向晶闸管双向晶闸管双向晶闸管双向晶闸管2.5 晶闸管 双向晶闸管又叫做晶闸管，是各种晶闸管派生器件中应用较为广泛的一种。由于双向晶闸管具有正、反向都能控制导通的特性，并且又有触发电路简单(jindn)、工作稳定可靠等优点，因此，在无触点交流开关电路中，双向晶闸管有着十分广阔的应用前景。第74页/共146页第七十五页，共146页。双向晶闸管双向晶闸管双向晶闸管双向晶闸管2.5 晶闸管一、双向晶闸管的结构(jigu)符号(fho)第75页/共146页第七十六页，

45、共146页。双向晶闸管双向晶闸管双向晶闸管双向晶闸管2.5 晶闸管二、双向晶闸管的工作(gngzu)原理在第一阳极(yngj)和第二阳极(yngj)之间所加的交流电压无论是正向电压或反向电压，在控制极上所加的触发脉冲无论是正脉冲还是负脉冲，都可以使它正向或反向导通。由于双向晶闸管具有正、反向都能控制导通的特性，所以它的输出电压不像单向晶闸管那样是直流，而是交流形式。第76页/共146页第七十七页，共146页。双向晶闸管双向晶闸管双向晶闸管双向晶闸管2.5 晶闸管三、双向晶闸管的特点(tdin)双向晶闸管相当于两个(lin)晶闸管反向并联，两者共用一个控制极。晶闸管双向触发(chf)导通。第77

46、页/共146页第七十八页，共146页。晶闸管的应用晶闸管的应用晶闸管的应用晶闸管的应用(yngyng)(yngyng)2.5 晶闸管一、单相半波可控整流电阻(dinz)性负载电路 晶闸管广泛应用在可控整流(zhngli)电路中。电路图工作原理第78页/共146页第七十九页，共146页。晶闸管的应用晶闸管的应用晶闸管的应用晶闸管的应用(yngyng)(yngyng)2.5 晶闸管二、单相半波可控整流(zhngli)电感性负载电路 电路图工作(gngzu)原理第79页/共146页第八十页，共146页。晶闸管的应用晶闸管的应用晶闸管的应用晶闸管的应用(yngyng)(yngyng)2.5 晶闸管二、

47、单相半波可控整流(zhngli)电感性负载电路 带续流二极管电路图为了使晶闸管在电源电压(diny)降到零值时能及时关断，使负载上不出现负电压(diny)，必须在电感性负载两端并联1个二极管。第80页/共146页第八十一页，共146页。晶闸管的应用晶闸管的应用晶闸管的应用晶闸管的应用(yngyng)(yngyng)2.5 晶闸管三、单相半控桥式整流(zhngli)电路 电路图工作(gngzu)原理第81页/共146页第八十二页，共146页。1.1.学会学会(xuhu)(xuhu)正确使用常用电子仪器。正确使用常用电子仪器。2.2.掌握示波器及万用表的测试。掌握示波器及万用表的测试。实验1 常用

48、(chn yn)电子仪器使用一 实验(shyn)目的二 实验原理第82页/共146页第八十三页，共146页。用用来来产产生生信信号号源源的的仪仪器器，它它有有正正弦弦波波、三三角角波波、方方波波输输出出(shch)(shch)，输输出出(shch)(shch)电电压压和和频频率率均可调节。均可调节。1 信号信号(xnho)发生器发生器第83页/共146页第八十四页，共146页。为被测实验为被测实验(shyn)(shyn)电路提供能源，通常是电压输出电路提供能源，通常是电压输出 。2 直流稳压电源直流稳压电源 第84页/共146页第八十五页，共146页。万万用用表表又又叫叫繁繁用用表表或或多多用

49、用表表，它它具具有有多多种种用用途途、多多种种量量程程、携携带带方方便便等等优优点点，在在电电工工维维修修和和测测试试中广泛使用。中广泛使用。一一般般万万用用表表可可以以(ky)(ky)测测量量直直流流电电流流、直直流流电电压压、交交流流电电压压、电电阻阻等等电电量量，有有的的还还可可以以(ky)(ky)测量交流电流和电容、电感等。测量交流电流和电容、电感等。3 万用表第85页/共146页第八十六页，共146页。万用表有指针式万用表有指针式和数字式两类，指针和数字式两类，指针式万用表其外形见图，式万用表其外形见图，主要由表壳、表头、主要由表壳、表头、机械调零旋钮机械调零旋钮(xun(xun n

50、i)ni)、欧姆调零旋钮、欧姆调零旋钮(xun ni)(xun ni)、选择开、选择开关（量程选择开关）、关（量程选择开关）、表笔插孔和表笔等组表笔插孔和表笔等组成。成。第86页/共146页第八十七页，共146页。数字万用表是一种多功能、数字万用表是一种多功能、多量程的数字显示仪表。采用多量程的数字显示仪表。采用大规模集成电路和液晶数码显大规模集成电路和液晶数码显示技术使其具有体积小、重量示技术使其具有体积小、重量轻、精度高、数码显示清晰等轻、精度高、数码显示清晰等优点。一般数字万用表除测量优点。一般数字万用表除测量交直流电压、电流、电阻功能交直流电压、电流、电阻功能以外以外(ywi)(ywi