电子元器件识别与检测晶体管介绍教学提纲.ppt
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1、电子元器件识别与检测晶体管介绍一、晶体二极管的特性一、晶体二极管的特性 在纯净的半导体中掺入镓等三价元素后变成了在纯净的半导体中掺入镓等三价元素后变成了P P型型半导体,在纯净的半导体中掺入砷等五价元素后变成半导体,在纯净的半导体中掺入砷等五价元素后变成了了N N型半导体。在型半导体。在P P型半导体和型半导体和N N型半导体相结合的地型半导体相结合的地方,就会形成一个特殊的薄层,这个特殊的薄层叫方,就会形成一个特殊的薄层,这个特殊的薄层叫 “PNPN结结”,二极管是由一个,二极管是由一个PNPN结组成的。结组成的。一、晶体二极管的特性一、晶体二极管的特性 单向导电性是二极管的基本特性,即用万
2、用表单向导电性是二极管的基本特性,即用万用表测量二极管的两端,测量两次,一次阻值在几千欧测量二极管的两端,测量两次,一次阻值在几千欧左右,另一次测量万用表的指针几乎不动,说明阻左右,另一次测量万用表的指针几乎不动,说明阻值特别大。利用这两个特性,可以把交流电变成直值特别大。利用这两个特性,可以把交流电变成直流电,起整流的作用,还可以把载有低频信号的高流电,起整流的作用,还可以把载有低频信号的高频信号电流,变成低频信号电流,起检波作用。频信号电流,变成低频信号电流,起检波作用。二、几种常用的晶体二极管二、几种常用的晶体二极管 晶体二极管的种类很多,按材料分为锗二极管、硅二极管、砷化镓二极管等;按
3、结构分为点接触二极管和面接触二极管;按用途分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管和开关二极管、阻尼二极管、发光二极管和光敏二极管等;按工作原理分有隧道二极管、变容二极管、雪崩二极管、双基极二极管等。一般二极管 发光二极管 变容二极管 稳压二极管 隧道二极管 双向二极管1 1 1 1、整流二极管、整流二极管、整流二极管、整流二极管 整流二极管多用硅半导体材料制成,有金属封装和塑料封装两种。整流二极管是利用PN结的单向导电性,把交流电变成脉动直流电。常用的整流二极管的实物图见图1.6。图图图图1.6 1.6 1.6 1.6 常用的整流二极管的实物图常用的整流二极管的实物图常用的整流二极管的实物图常
4、用的整流二极管的实物图2 2 2 2、检波二极管、检波二极管、检波二极管、检波二极管 检波的作用是把调制在高频电磁波的低频信号检出来。检波二极管要求结电容小,反向电流小,所以检波二极管常采用点触式二极管。常用的检波二极管的实物图见图1.7。图图图图1.7 1.7 1.7 1.7 常用的检波二极管的实物图常用的检波二极管的实物图常用的检波二极管的实物图常用的检波二极管的实物图 图图图图1.8 1.8 1.8 1.8 光电二极管光电二极管光电二极管光电二极管 实物图实物图实物图实物图3 3 3 3、光电二极管、光电二极管、光电二极管、光电二极管 光电二极管又叫光敏二极管,它是利用PN结在施加反向电
5、压时,在光线照射下反向电阻由大到小的原理进行工作的。无光照射时,二极管的反向电流很小;有光照射时,二极管的反向电流很大。光电二极管不是对所有的可见光及不可见光都有相同的反应,它是有特定的光谱范围的,2DU是利用半导体硅材料制成的光电二极管,2AU是利用半导体锗材料制成的光电二极管。其实物图见图1.8所示。4 4 4 4、稳压二极管、稳压二极管、稳压二极管、稳压二极管 稳压二极管是一种齐纳二极管,它是利用二极管反向击穿时,其两端电压固定在某一数值,而基本上不随电流大小变化的特性来进行工作的。稳压二极管的正向特性与普通二极管相似,当反向电压小于击穿电压时,反向电流很小;当反向电压临近击穿电压时反向
6、电流急剧增大,发生电击穿。这时电流在很大范围内改变时管子两端的电压基本保持不变,起到稳定电压的作用。必须注意的是,稳压二极管在电路上应用时一定要串联限流电阻,不能让二极管击穿后电流无限增大,否则二极管将立即被烧毁。常用的二极管实物图见图1.8。图图图图1.9 1.9 1.9 1.9 常用的稳压二极管实物图常用的稳压二极管实物图常用的稳压二极管实物图常用的稳压二极管实物图5 5 5 5、变容二极管、变容二极管、变容二极管、变容二极管 变容二极管是利用PN结的空间电荷层具有电容特性的原理制成的特殊二极管。它的特点是结电容随加到管子上的反向电压大小而变化。在一定范围内,反向偏压越小,结电容越大;反之
7、,反向电容偏压越大,结电容越小。人们利用变容二极管的这种特性取代可变电容器的功能。变容二极管多采用硅或砷化镓材料制成,采用陶瓷或环氧树脂封装。变容二极管在电视机、收音机和录像机中多用于调谐电路和自动频率微调电路中。其实物见图1.10。图图图图1.10 1.10 1.10 1.10 变容二极管实物图变容二极管实物图变容二极管实物图变容二极管实物图6 6 6 6、发光二极管、发光二极管、发光二极管、发光二极管 发光二极管(LED)是一种新颖的半导体发光器件。在家用电器设备中常用来做指示作用。例如,有的收录机中常用一组或两组发光二极管作为音量指示,当音量开大时,输出功率加大,发光二极管的数目增多,输
8、出功率小时,发光二极管的数目就少。根据制造的材料和工艺不同,发光颜色有红色、绿色、黄色等。有的发光二极管还能根据所加电压的不同发出不同颜色的光,叫变色发光二极管。其实物图见图1.11。图图图图1.11 1.11 1.11 1.11 发光二极管实物图发光二极管实物图发光二极管实物图发光二极管实物图三、晶体二极管的主要参数三、晶体二极管的主要参数晶体二极管的主要参数有:1 1 1 1、最大整流电流、最大整流电流、最大整流电流、最大整流电流 它是指二极管长期正常工作时,能通过的最大正向电流值。因为晶体二极管工作时,有电流通过时则会发热,电流过大时就会发热过度而烧毁,所以二极管应用时要特别注意工作电流
9、不能超过其最大整流电流。2 2 2 2、反向电流、反向电流、反向电流、反向电流 是在给定的反向偏压下,通过二极管的直流。理想情况下,二极管具有单向导电性,但实际上反向电压下总有一点微弱的电流,通常硅管有1微安或更小,锗管有几百微安。反向电流的大小,反映了晶体二极管的单向导电性的好坏,反向电流的数值越小越好。3 3 3 3、最大反向工作电压、最大反向工作电压、最大反向工作电压、最大反向工作电压 是二极管正常工作时所能承受的反向电压最大值,二极管反向连接时,如果把反向电压加到某一数值,管子的反向电流就会急剧增大,管子呈现击穿状态。这时的电压称为击穿电压。晶体管的反向工作电压为击穿电压的1/2,其最
10、高反向工作电压则定为反向击穿电压的2/3。晶体二极管的损坏,一般来说电压比电流更为敏锐,也就是说,过压更能引起管子的损坏,故应用中一定要保证不超过最大反向工作电压。4、最高工作频率f M 主要取决于PN结结电容的大小。结电容愈大,则二检管允许的最高工作频率愈低。四、晶体二极管的识别四、晶体二极管的识别 要认识二极管首先要了解二极管的命名方法,各国对晶体二极管的命名规定不同,我国晶体管的型号一般由五个部分组成,见表1.9。例如:2AP9“2”表示二极管 2CW“2”表示二极管 “A”表示N型,锗材料 “C”表示N型,硅材料 “P”表示普通管 “W”表示稳压管 “9”表示序号 “10”表示序号 当
11、然现在市场上有很多国外晶体二极管,如日本产的1N4148是一种开关管,1N4001、1N4002、1N4004、1N4007等是整流二极管,其最大整流电流都是1A,反向工作电压分别是50V、100V、200V、400V和1000V。第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用数字表示器件电极的数目用汉语拼音字母表示器件的材料和极性用汉语拼音字母表示器件的类型 用数字用数字表示序号汉语拼音字母标示规格号符号意义符号意义符号意义2二极管AN型锗材料P普通管BP型锗材料W稳压管CN型硅材料Z整流管DP型硅材料K开关管表表表表1.91.91.91.9半导体分立器件半导体分立器件二极管二极管n普通二极管普
12、通二极管 符号符号 极性极性 用途:检波、整流用途:检波、整流 稳压、开关稳压、开关五、晶体二极管的检测和代换五、晶体二极管的检测和代换1 1 1 1、晶体二极管好坏的检测、晶体二极管好坏的检测、晶体二极管好坏的检测、晶体二极管好坏的检测 通常最简便的方法是用万用表来判别二极管的好坏。测量时,将万用表拨到R1K档,测量二极管的正、反向电阻,好的管子一般在几千欧以上,甚至无穷大。正、反向电阻相差的越大越好。如果两次测量得到的阻值一样大或一样小,说明该二极管已损坏。2 2 2 2、晶体二极管的代用、晶体二极管的代用、晶体二极管的代用、晶体二极管的代用 二极管的代用比较容易,当原电路中的二极管损坏时
13、,最好选用同型号同档次的二极管代替。如果找不到同型号的二极管,必须查清原二极管的主要参数,对于检波二极管只要工作频率满足即可;整流二极管要满足反向工作电压和最大整流电流的要求;稳压二极管一定要注意稳压电压的数值。3 3 3 3、晶体二极管极性的判别、晶体二极管极性的判别、晶体二极管极性的判别、晶体二极管极性的判别 测量二极管时,以测得小的那一次时(正向电阻),万用表黑笔所接的便是二极管的正极,红表笔所接的便是二极管的负极。这是因为万用表在电阻档时,万用表的黑表笔接其内部电池的正极,红表笔接其电池内部的负极。对于发光二极管而言,一般来说,发光二极管的长脚是正极,短脚是负极,或者把二极管放在光线很
14、亮的地方,发光二极管内部有两个电极,一般是电极较小的是二极管的正极,电极较大的是二极管的负极。4 4 4 4、特殊类型的二极管、特殊类型的二极管、特殊类型的二极管、特殊类型的二极管 (1 1)稳压二极管)稳压二极管 稳压二极管是一种稳压二极管是一种工作在反向击穿区工作在反向击穿区、具有、具有稳定电压作用的二极管。稳定电压作用的二极管。注意:稳压二极管在电路中应用时,必须串注意:稳压二极管在电路中应用时,必须串联限流电阻,避免稳压二极管进入击穿区后,电联限流电阻,避免稳压二极管进入击穿区后,电流超过其最大稳定电流而被烧毁。流超过其最大稳定电流而被烧毁。(2 2 2 2)发光二极管)发光二极管)发
15、光二极管)发光二极管LEDLEDLEDLED LED LED LED LED是一种将电能转换成光能的特殊二极管,是一种将电能转换成光能的特殊二极管,是一种将电能转换成光能的特殊二极管,是一种将电能转换成光能的特殊二极管,是一种新型的冷光源,常用于电子设备的电平指示、是一种新型的冷光源,常用于电子设备的电平指示、是一种新型的冷光源,常用于电子设备的电平指示、是一种新型的冷光源,常用于电子设备的电平指示、模拟显示等场合。模拟显示等场合。模拟显示等场合。模拟显示等场合。发光二极管工作在正向区域,发光二极管工作在正向区域,发光二极管工作在正向区域,发光二极管工作在正向区域,其正向导通电压其正向导通电压
16、其正向导通电压其正向导通电压高于普通二极管。外加正向电压越大,高于普通二极管。外加正向电压越大,高于普通二极管。外加正向电压越大,高于普通二极管。外加正向电压越大,LEDLEDLEDLED发光越发光越发光越发光越亮。亮。亮。亮。注意:外加正向电压不能使发光二极管超过其注意:外加正向电压不能使发光二极管超过其注意:外加正向电压不能使发光二极管超过其注意:外加正向电压不能使发光二极管超过其最大工作电流(串联限流电阻来保证),以免烧坏最大工作电流(串联限流电阻来保证),以免烧坏最大工作电流(串联限流电阻来保证),以免烧坏最大工作电流(串联限流电阻来保证),以免烧坏管子。管子。管子。管子。(3 3 3
17、 3)光电二极管(光敏二极管)光电二极管(光敏二极管)光电二极管(光敏二极管)光电二极管(光敏二极管)光电二极管是一种将光能转换为电能的特殊二光电二极管是一种将光能转换为电能的特殊二光电二极管是一种将光能转换为电能的特殊二光电二极管是一种将光能转换为电能的特殊二极管。光电二极管可用于光的测量,可当作一种能极管。光电二极管可用于光的测量,可当作一种能极管。光电二极管可用于光的测量,可当作一种能极管。光电二极管可用于光的测量,可当作一种能源(光电池)。它广泛应用于光电控制系统中作为源(光电池)。它广泛应用于光电控制系统中作为源(光电池)。它广泛应用于光电控制系统中作为源(光电池)。它广泛应用于光电
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