11常用半导体器件幻灯片.pptVIP

电工电子技术与技能（非电类少学时） 程周主编 11 常用半导体器件 11.1 二极管 观察与思考 11.1.1　二极管的结构、外形与符号 11.1.2　二极管的电流、电压关系 11.1.3　二极管的主要参数 11.1. 4　发光二极管 11.1. 5　光电二极管 11.2.1　三极管的外形、结构和符号 11.2.2　三极管的放大作用 11.3.1　放大状态 11.3 三极管的三种工作状态 11.4.1　晶闸管的外形、结构和符号 11.4.3　晶闸管的主要参数 * 中等职业教育课程改革国家规划新教材配套多媒体资源 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 1 2 3 4 　　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） 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，相应的电压叫死区电压。硅二极管的死区电压为 0.5 V 左右，锗二极管的死区电压约为 0.1 ~ 0.2 V。 　　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 ~ 0.7 V，锗管约为 0.2 ~ 0.3 V。 正偏导通 　　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。 C D 正偏导通 2．反向偏置与截止状态 11.1.2　二极管的电流、电压关系 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 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 URM 3．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。 发光二极管是一种把电能直接转化成光能的固体发光元件，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。 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。 　　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 PNP 型符号 NPN 型符号 　　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。 　　UBB 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