電工電子技術基礎 教學課件 作者 李溪冰 第5章.ppt

《電工電子技術基礎 教學課件 作者 李溪冰 第5章.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。

1、第5章常用半導體器件本章要點:理解PN結的單向導電性。熟悉二極管的結構及特性。了解穩(wěn)壓二極管的作用。熟悉三極管的結構、類型、圖形符號。掌握晶體三極管電流放大作用。了解晶體三極管的輸入特性、輸出特性。理解三極管的三種工作狀態(tài)條件及特性。了解場效應晶體管的類型及圖形符號。了解晶閘管的結構及特點。第5章常用半導體器件5.1.1PN結完全純凈的半導體，稱為本征半導體。通常情況下，本征半導體相當于絕緣體。當在本征半導體中有目的的摻入微量的有用雜質，就會使半導體的導電性能發(fā)生顯著變化。按摻入雜質的不同，可獲得N型和P型兩種

2、摻雜半導體。在本征半導體（硅或鍺的晶體）中摻入微量的硼、鎵、銦等元素雜質時的半導體，稱為P型半導體。在本征半導體中摻入微量的磷、銻、砷等元素雜質時的半導體，稱為N型半導體。單純的P型或N型半導體僅僅是導電能力增強了,但還不具備半導體器件所要求的各種特性。只有通過一定的生產工藝把一塊P型半導體和一塊N型半導體結合在一起，則它們的交界面上就會形成PN結。PN結具有單向導電性。5．1半導體二極管第5章常用半導體器件5.1.1PN結5．1半導體二極管PN結的外加電壓稱為偏置電壓。如果在PN結上加正向電壓（也稱正向偏置）

3、，即P區(qū)接電源正極，N區(qū)接電源負極，如圖(a)所示，這時PN結的正向電阻很低，處于正向導通狀態(tài)。正向導通時，外部電源不斷向半導體供給電荷，使電流得以維持。如果給PN結加反向電壓（也稱反向偏置）,即N區(qū)接電源正極，P區(qū)接電源負極，如圖(b)所示，這時PN結呈現(xiàn)的電阻很高，處于反向截止狀態(tài)。由此可見,PN結在正向電壓作用下，電阻很小，PN結導通，電流可順利流過；而在反向電壓作用下，電阻很大，PN結截止，阻止電流通過。這種現(xiàn)象稱作PN結的單向導電性。PN＋－a)b)IUPN＋－USS第5章常用半導體器件5．1半導體二

4、極管5.1.2二極管1．二極管的結構半導體二極管是由一個PN結加上引出線和管殼構成的，P型半導體一側的引出線稱為陽極或正極，N型半導體一側的引出線稱為陰極或負極。它的構造如圖所示。它的圖形符號如圖所示，文字符號用VD表示。ＯＯＰ型Ｎ型ＡＫ正極負極ＡＫVD第5章常用半導體器件如圖是二極管的實物圖。5．1半導體二極管5.1.2二極管第5章常用半導體器件5．1半導體二極管5.1.2二極管2．二極管的伏安特性二極管具有單向導電特性。即：當二極管外加正向偏置電壓時，處于導通狀態(tài)；外加反向偏置電壓時，處于截止狀態(tài)。二極管的

5、外加電壓與電流的關系可用伏安特性曲線表示，二極管的伏安特性曲線，如圖所示。1)正向特性二極管正極接高電位，負極接低電位，這種接法稱為二極管的正向偏置。當正向電壓較小時，正向電流幾乎為零，這時二極管尚未真正導通，當正向電壓大于死區(qū)電壓后，正向電流迅速增加，這時二極管才真正導通，電流變化很大，而電壓幾乎恒定，。2)反向特性二極管正極接低電位，負極接高電位，這種接法稱為二極管的反向偏置。當反向電壓在一定范圍時，反向電流十分微小并隨電壓增加而基本不變。當反向電壓增加到一定值時，反向電流將急劇增，稱為反向擊穿，此時的電

6、壓稱為反向擊穿電壓。．．．．．O0.２0.40.60.8A．．BC．．．DU/VI/mA第5章常用半導體器件5．1半導體二極管5.1.2二極管3．二極管的主要參數(shù)晶體二極管的參數(shù)是評價二極管性能的重要指標，它規(guī)定了二極管的適用范圍，它是合理選用二極管的依據(jù)。晶體二極管的主要參數(shù)有最大整流電流、高反向工作電壓、反向電流（1）最大整流電流IFMIFM是指長期工作時，二極管能允許通過的最大正向平均電流值。（2）最高反向工作電壓URMURM是指二極管工作時保證其不被擊穿所允許施加的最大反向電壓,也就是通常所說的耐壓值。

7、（3）反向電流IRIR是指二極管未擊穿時的反向電流值。此值越小，二極管的單向導電性越好。第5章常用半導體器件5．1半導體二極管5.1.3特殊二極管在使用時，穩(wěn)壓管必須反向連接在電路中（利用正向穩(wěn)壓的除外）。穩(wěn)壓管的符號如圖b所示。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管是一種用特殊工藝制造而成，專門工作在反向擊穿狀態(tài)下的硅二極管，這種管子的正向特性和普通二極管一樣。反向擊穿特性確不同，擊穿時盡管通過管子的電流變化很大，但管子兩端的電壓卻幾乎不變，它的伏安特性如圖a所示。U/VI/mAOUzIZminIZa)IZmaxAB

8、DUzDIzb)VS陰極(接電源正極)陰極(接電源負極)第5章常用半導體器件5．1半導體二極管5.1.3特殊二極管2.發(fā)光二極管發(fā)光二極管也稱為LED，是一種用特殊材料制成的會發(fā)光的二極管，它與普通二極管一樣具有單向導電性，當有足夠的正向電流通過它時，便會發(fā)光。根據(jù)所用的制造材料不同，LED可發(fā)出紅、綠、黃、藍等不同顏色的光。其主要用途是顯示。發(fā)光二極管及符號如圖所示。第5章常用半導體