PN结及其单向导电特性半导体二极管的伏安特性曲线教案.ppt

PN结及其单向导电特性半导体二极管的伏安特性曲线 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1.1.2 杂质半导体 1N型半导体 2P型半导体 磷原子自由电子444454444电子一空穴对图1.2 N型半导体的结构空穴硼原子444434444电子一空穴对图1.3 P型半导体的结构3.PN结的形成 内电场 P区 N区 P区 N区空间电荷区图1.4 PN结的形成4 PN结的单向导电特性结的单向导电特性(1)PN结的正向导通特性R外电场内电场IR空穴(多数)电子(多数)NP变薄NP变 厚IR0R外电场内电场电子(少数)空穴(少数)(a)正向偏置 （b）反向偏置 图1.5 PN结的导电特性(2)PN结的反向截止特性 1.2 半导体二极管半导体二极管1.2.1 半导体二极管的结构及其在电路中的符号半导体二极管的结构及其在电路中的符号外壳(阴极)(阳极)P N阳极引线阴极引线VD(阴极)（a）结构 （b）电路符号 （c）实物外形图1.6 二极管结构、符号及外形uv/V015105（A）iv/mAABBA-5IR0.20.40.60.8CDDC-30-U（BR）硅锗图1。.7 二极管伏安特性曲线1.2.2 半导体二极管的伏安特性半导体二极管的伏安特性 1正向特性正向特性 2反向特性反向特性 3反向击穿特性 4温度对特性的影响 1.2.3 半导体二极管的主要参数 1最大整流电流最大整流电流IF2最大反向工作电压最大反向工作电压URM3反向饱和电流IR 4二极管的直流电阻二极管的直流电阻R5最高工作频率最高工作频率fM 1.2.4 半导体二极管的命名及分类半导体二极管的命名及分类1半导体二极管的命名方法 用数字表示电极数目用字母表示材料和极性用字母表示类型用数字表示序号用数字表示规格图1.8 半导体器件的型号组成2半导体二极管的分类 1.2.5 二极管的判别及使用注意事项二极管的判别及使用注意事项 1二极管的判别（用万用表进行检测）二极管的判别（用万用表进行检测）（1）二极管正、负极性及好坏的判断（2）二极管好坏的判别（3）硅二极管和锗二极管的判断（4）普通二极管和稳压管的判别 2二极管使用注意事项二极管使用注意事项 1.2.6 几种常用的特殊二极管1.稳压二极管(1)稳压二极管的工作特性(a)伏安特性 （b）符号图1.9 稳压二极管的特性曲线和符号0IA（Izmin）IZIA（Izmax）ImAUZUVBAUZIZUBUAVD(2).稳压管的主要参数 2.2.发光二极管发光二极管(1)普通发光二极管(2)红外线发光二极管 3 3激光二极管激光二极管 4 4 光电二极管光电二极管5 5 变容二极管变容二极管(a)压控特性曲线 (b)电路符号 图1.10 变容二极管的压控特性曲线和电路符号 80604020CJ/pF2 4 6 8 10 12 14U/V0VD1.3 半导体三极管半导体三极管1.3.1 三极管的结构及类型三极管的结构及类型三极管的结构及类型三极管的结构及类型半导体三极管是由两个背靠背的PN结构成的。在工作过程中，两种载流子（电子和空穴）都参与导电，故又称为双极型晶体管双极型晶体管，简称晶体管或三极管。两个PN结，把半导体分成三个区域。这三个区域的排列，可以是N-P-N，也可以是P-N-P。因此，三极管有两种类型：NPN型型和PNP型型。NPN型PNP型箭头方向表示发射结加正向电压时的电流方向1.3.2 电流分配和电流放大作用电流分配和电流放大作用电流分配和电流放大作用电流分配和电流放大作用（1）产生放大作用的条件 内部：a）发射区杂质浓度基区集电区 b）基区很薄 外部：发射结正偏，集电结反偏（2）三极管内部载流子的传输过程a）发射区向基区注入电子，形成发射极电流 iEb）电子在基区中的扩散与复合，形成基极电流 iBc）集电区收集扩散过来的电子，形成集电极电流 iC（3）电流分配关系：iE=iC+iB 实验表明IC比IB大数十至数百倍，因而有。IB虽然很小，但对IC有控制作用，IC随IB的改变而改变，即基极电流较小的变化可以引起集电极电流较大的变化，表明基极电流对集电极具有小量控制大量的作用，这就是三极管的电流放大作用。1.3.3 三极管的特性三极管的特性三极管的特性三极管的特性 工作状态及接法工作状态及接法工作状态及接法工作状态及接法1 1 1 1输入特性曲线输入特性曲线与二极管类似2 2 2 2输出特性曲线输出特性曲线（1）放大区：发射极正向偏置，集电结反向偏置）放大区：发射极正向偏置，集电结反向偏置（2）截止区：发射结反向偏置，集电结反向偏置）截止区：发射结反向偏置，集电结反向偏置（3）饱和区：发射结正向偏置，集电结正向偏置）饱和区：发射结正向偏置，集电结正向偏置 此时此时 1.3.4 三极管的主要参数三极管的主要参数三极管的主要参数三极管的主要参数1、电流放大系数、电流放大系数：iC=iB2、极间反向电流、极间反向电流iCBO、iCEO：iCEO=（1+）iCBO3、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 ICM：下降到额定值下降到额定值的的2/3时所允许的最大集电极电流。时所允许的最大集电极电流。（2）反向击穿电压）反向击穿电压U（BR）CEO：基极开路时，集电：基极开路时，集电极、发射极间的最大允许电压。极、发射极间的最大允许电压。（3）集电极最大允许功耗）集电极最大允许功耗PCM。(a)(b)(c)图1.17 三极管引脚识别示意图B C EE B CE B CB E C C 1 3 9 73南韩、日本三极管介绍。4彩电和彩显行输出管简介 5三极管好坏的判别 6三极管的代换原则1.3.5 三极管的检测与代换三极管的检测与代换1国产三极管的命名方法简介 2三极管三个电极（管脚）的估测