模块一—常用电子元器件PPT学习教案.pptx

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1、会计学1模块模块(m kui)一一常用电子元器件常用电子元器件第一页，共39页。二二.时间时间(shjin)(shjin)安安排排 学习时间学习时间1 1学年学年第一学期：第一学期：模拟部分模拟部分第二学期：第二学期：数字部分数字部分三三.学习学习(xux)注意事注意事项项课程特点课程特点电路图多、内容分散、电路图多、内容分散、计算简单计算简单注重理论与实践相结合、实用性强注重理论与实践相结合、实用性强学习方法学习方法掌握基本概念、电路的构成、记住几个典型电路掌握基本概念、电路的构成、记住几个典型电路及时总结和练习、掌握近似原则、与实验有机结合及时总结和练习、掌握近似原则、与实验有机结合绪绪

2、论论第1页/共39页第二页，共39页。模块一模块一 常用常用(chn yn)(chn yn)电子元器件电子元器件 半导体基本知识半导体基本知识 半导体二极管半导体二极管 半导体三极管半导体三极管 特种特种(tzhng)半导体半导体器件器件 本本 模模 块块 主主 要要 内内 容容第2页/共39页第三页，共39页。1.1 1.1 半导体基本知识半导体基本知识本征半导体本征半导体锗硅半导体半导体:导电性能介于导体与绝缘体之间的物质导电性能介于导体与绝缘体之间的物质(wzh)(wzh)，如硅和锗。它们的原，如硅和锗。它们的原子最外层都有四个价电子。子最外层都有四个价电子。本征半导体：完全本征半导体：

3、完全(wnqun)纯净的半导纯净的半导体晶体。体晶体。将硅或锗提纯将硅或锗提纯(tchn)后，其原子结构排列成晶体状，称单晶硅和单晶锗。后，其原子结构排列成晶体状，称单晶硅和单晶锗。第3页/共39页第四页，共39页。在硅和锗晶体中，原在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而在正四面体的中心，而四个其它原子位于四个其它原子位于(wiy)四面体的顶点，四面体的顶点，每个原子与其相临的原每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共子之间形成共价键，共用一对价电子。用一对价电子。硅和锗的硅和锗的晶体结构晶体结构特点：特点：（）导

4、电性能不如导体（）导电性能不如导体(dot)。（）自由电子是半导体。（）自由电子是半导体(dot)中中的载流子之一。的载流子之一。（）空穴是半导体（）空穴是半导体(dot)中的载流子之二。中的载流子之二。本征半导体中电流由两部分本征半导体中电流由两部分(b fen)(b fen)组成：组成：（）（）自由电子移动产生的电流。（）自由电子移动产生的电流。（）空穴移动产生的电流。空穴移动产生的电流。第4页/共39页第五页，共39页。在本征半导体中掺入微量有用杂质在本征半导体中掺入微量有用杂质在本征半导体中掺入微量有用杂质在本征半导体中掺入微量有用杂质(zzh)(zzh)后的半导体称为杂质后的半导体称

5、为杂质后的半导体称为杂质后的半导体称为杂质(zzh)(zzh)半导体。半导体。半导体。半导体。杂质杂质杂质杂质(zzh)(zzh)半导体可分为空穴（半导体可分为空穴（半导体可分为空穴（半导体可分为空穴（P P）型半导体和电子（）型半导体和电子（）型半导体和电子（）型半导体和电子（NN）型半导体两大类。）型半导体两大类。）型半导体两大类。）型半导体两大类。P型半导体：在硅（或锗）的型半导体：在硅（或锗）的晶体晶体(jngt)内掺入微量的三价元内掺入微量的三价元素硼（或铝），成为素硼（或铝），成为P型半导体。型半导体。N型半导体：在硅（或锗）的型半导体：在硅（或锗）的晶体内掺入微量的五价元素晶体内

6、掺入微量的五价元素(yun s)磷（或砷），成为磷（或砷），成为N型半导体。型半导体。P型型N型型第5页/共39页第六页，共39页。结及其单向结及其单向结及其单向结及其单向(dn xin)(dn xin)(dn xin)(dn xin)导电性导电性导电性导电性1.1.本征半导体中受热激发本征半导体中受热激发(jf)(jf)产生的电子空穴对很少。产生的电子空穴对很少。2.N2.N型半导体中电子是多子型半导体中电子是多子(由掺杂形成由掺杂形成)，空穴是少子，空穴是少子(由热激发由热激发(jf)(jf)形成形成)。3.P3.P型半导体中空穴是多子型半导体中空穴是多子(由掺杂形成由掺杂形成)，电子是少

7、子，电子是少子(由热激发由热激发(jf)(jf)形成形成)。PNPN结结:在同一片在同一片(y pin)(y pin)半导体基片上，分别制造半导体基片上，分别制造P P 型半导体和型半导体和N N 型半导体，经过型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了PN PN 结。结。第6页/共39页第七页，共39页。PNPN结的形成结的形成(xngchng)(xngchng)演示演示第7页/共39页第八页，共39页。扩散的结果扩散的结果(ji(ji gu)gu)是使空间电荷是使空间电荷区逐渐加宽区逐渐加宽内电场越强，漂内电场越强，漂移移(pio y)(pi

8、o y)运动运动越强，而漂移越强，而漂移(pio y)(pio y)使空间使空间电荷区变薄电荷区变薄空间电荷区空间电荷区也称耗尽层也称耗尽层P P 型半导体型半导体N N 型半导体型半导体+漂移运动漂移运动 内电场内电场(din chng)第8页/共39页第九页，共39页。(1)PN (1)PN 结加正向电压结加正向电压结加正向电压结加正向电压(diny)(diny)（正向偏置）（正向偏置）（正向偏置）（正向偏置）PN 结变窄结变窄外电场外电场IF外电场的方向外电场的方向与内电场方向与内电场方向相反相反,外电外电场削弱场削弱(xuru)(xuru)内电内电 场场,使使PNPN结变结变薄，呈现出

9、很薄，呈现出很小的电阻，称小的电阻，称PNPN结导通。结导通。PN PN 结加正向电压结加正向电压结加正向电压结加正向电压(P(P接正、接正、接正、接正、N N接负接负接负接负)时，时，时，时，PNPN结变窄，结变窄，结变窄，结变窄，正向电流正向电流正向电流正向电流(dinli)(dinli)较大，正向电阻较小，较大，正向电阻较小，较大，正向电阻较小，较大，正向电阻较小，PNPN结处于导通结处于导通结处于导通结处于导通状态。状态。状态。状态。内电场内电场PN+PNPN结的单向导电性结的单向导电性结的单向导电性结的单向导电性第9页/共39页第十页，共39页。(2)PN(2)PN 结加反向电压结加

10、反向电压结加反向电压结加反向电压(diny)(diny)（反向偏置）（反向偏置）（反向偏置）（反向偏置）外电场外电场外电场外电场 P P P P接负、接负、接负、接负、N N N N接正接正接正接正 内电场内电场内电场内电场P PN N+第10页/共39页第十一页，共39页。PN PN 结变宽结变宽结变宽结变宽(2)PN(2)PN 结加反向电压结加反向电压结加反向电压结加反向电压(diny)(diny)（反向偏置）（反向偏置）（反向偏置）（反向偏置）外电场外电场外电场外电场内外电场内外电场(din chng)方向相同方向相同,外电场外电场(din chng)加强内电加强内电 场场,使使PN结变

11、厚，呈现出很大的电阻，称结变厚，呈现出很大的电阻，称PN结截止。结截止。IR少子的数目随温度升高少子的数目随温度升高而增多，故反向电流而增多，故反向电流(dinli)(dinli)将随温度增加。将随温度增加。+PN PN PN PN 结加反向电压结加反向电压结加反向电压结加反向电压(P P接负、接负、接负、接负、N N接正接正接正接正 )时，时，时，时，PNPNPNPN结变宽，反向电流较小，反结变宽，反向电流较小，反结变宽，反向电流较小，反结变宽，反向电流较小，反向电阻较大，向电阻较大，向电阻较大，向电阻较大，PNPNPNPN结处于截止状态。结处于截止状态。结处于截止状态。结处于截止状态。内电

12、场内电场内电场内电场P PN N+结论结论:PN结具有单向导电性结具有单向导电性第11页/共39页第十二页，共39页。阴极引线阴极引线阳极引线阳极引线二氧化硅保护层二氧化硅保护层P型硅型硅N型硅型硅(c)平面型平面型金属触丝金属触丝阳极引线阳极引线N型锗片型锗片阴极引线阴极引线外壳外壳(a )点接触型点接触型铝合金小球铝合金小球N型硅型硅阳极引线阳极引线PN结结金锑合金金锑合金底座底座阴极引线阴极引线(b )面接触面接触型型阴极阴极阳极阳极(d )符号符号D1.2 1.2 1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管分类、结构分类、结构(jigu)与符号与符号第12页/共3

13、9页第十三页，共39页。二极管的伏安特性二极管的伏安特性(txng)(txng)二极管两端的电压与通过的电流的关二极管两端的电压与通过的电流的关 系曲线，称二极管系曲线，称二极管的伏安特性的伏安特性(txng)(txng)。（1）正向）正向(zhn xin)特性特性（2）反向特性）反向特性（3）反向击穿）反向击穿 UI死区电压死区电压(diny):硅管硅管0.5V,锗管锗管0.1V导通压降导通压降:硅管硅管0.60.7V锗管锗管0.20.3V反向击穿反向击穿电压电压UBR（1 1）最大整流电流）最大整流电流 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。二极管长期使用时，允许流过二极管的

14、最大正向平均电流。（2）最高反向工作电压）最高反向工作电压 二极管反向击穿时的电压值。手册上给出的最高反向工作电压一般是反向击穿电压的一半。二极管反向击穿时的电压值。手册上给出的最高反向工作电压一般是反向击穿电压的一半。I IF FU URMRM二极管的主要参数二极管的主要参数二极管的主要参数二极管的主要参数第13页/共39页第十四页，共39页。特殊特殊特殊特殊(tsh)(tsh)(tsh)(tsh)二极管二极管二极管二极管1.稳压稳压(wn y)二极管二极管 稳压二极管简称稳压二极管简称(jinchng)稳压管。是一种用特殊工艺制造的面结合型二极管，电路符号及伏安特性如稳压管。是一种用特殊工

15、艺制造的面结合型二极管，电路符号及伏安特性如 右图所示。右图所示。曲线越陡，动态电阻越小，稳压管的稳压性能越好。曲线越陡，动态电阻越小，稳压管的稳压性能越好。2.发光二极管（发光二极管（LED）UZIZIZM UZ IZ使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻UIO_+发光二极管发光二极管发光二极管发光二极管第14页/共39页第十五页，共39页。3.3.3.3.光电二极管光电二极管光电二极管光电二极管 利用半导体的光敏特性制造利用半导体的光敏特性制造而成。在电路中，给光电二而成。在电路中，给光电二极管加反向电压极管加反向电压(diny)(diny)，无，无光照射

16、时，因光照射时，因PNPN结反偏，电结反偏，电流很小；当有光照射时，产流很小；当有光照射时，产生生“光电流光电流”，其大小与光照强，其大小与光照强度成正比。度成正比。应用应用(yngyng)(yngyng)实例实例1 1整流应用（如右图所示）整流应用（如右图所示）所谓整流是指将交流电变为直所谓整流是指将交流电变为直流电。利用二极管的单向流电。利用二极管的单向(dn(dn xin)xin)导电性可组成各种整流电路。导电性可组成各种整流电路。光电二极管光电二极管光电二极管光电二极管 +aTrDuoubRLiou tOuoO第15页/共39页第十六页，共39页。3 3检波检波(jinb)(jinb)

17、应应用用从高频载波信号中将从高频载波信号中将低频信号取出来，称低频信号取出来，称为解调或检波为解调或检波(jinb)(jinb)。（如右图。（如右图所示）所示）2 2限幅应用限幅应用将输出将输出(shch)(shch)电压限制电压限制在某一电压值以内的电路在某一电压值以内的电路称为限幅电路。称为限幅电路。4保护应用保护其他元件(yunjin)免受过高电压的损害。第16页/共39页第十七页，共39页。1.3 1.3 1.3 1.3 半导体三极管半导体三极管半导体三极管半导体三极管结构结构结构结构(jigu)(jigu)(jigu)(jigu)与符号与符号与符号与符号BECNNP基极基极发射极发射

18、极集电极集电极NPN型型PNP集电极集电极基极基极发射极发射极BCEPNP型型BECIBIEICNPN型三极管型三极管BECIBIEICPNP型三极管型三极管第17页/共39页第十八页，共39页。BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极基区：较薄，基区：较薄，掺杂掺杂(chn z)浓度低浓度低集电区：集电区：面积面积(min j)较大较大发射区：掺发射区：掺杂杂(chn z)浓度较高浓度较高三极管制造工艺特点是：三极管制造工艺特点是：发射区掺杂浓度高，基区掺杂浓度低且很薄，集发射区掺杂浓度高，基区掺杂浓度低且很薄，集电区面积大。电区面积大。第18页/共39页第十九页，共39页。电流分配与电

19、流放大电流分配与电流放大电流分配与电流放大电流分配与电流放大(fngd)(fngd)作用作用作用作用外部外部(wib)工作条件工作条件:即给三极管的发射结加正向电压（习惯称正向偏置或正偏），集电结加反向电压（习惯称反向偏置或反偏）。即给三极管的发射结加正向电压（习惯称正向偏置或正偏），集电结加反向电压（习惯称反向偏置或反偏）。ICmA AVVUCEUBERbIBUCCUBBVTRP先做一个先做一个(y)实验实验.结论结论:1.1.发射极电流等于基极电流与集电极电流之和，即发射极电流等于基极电流与集电极电流之和，即I IE E=I=IC C+I+IB B2.I2.IC C要比要比I IB B大得

20、多。由表可知大得多。由表可知:第19页/共39页第二十页，共39页。3.IB3.IB的小变化的小变化(binhu)(binhu)引起引起ICIC的大的大变化变化(binhu)(binhu)。4.4.要使晶体管有电流放大作用要使晶体管有电流放大作用(zuyng),(zuyng),发射结必须正偏发射结必须正偏,集电结必须反偏。集电结必须反偏。三极管的特性三极管的特性(txng)(txng)曲线曲线1.输入特性输入特性当当U UCECE一定时，一定时，I IB B与与U UBEBE之间的关系曲线称为三极管的输入特性，即之间的关系曲线称为三极管的输入特性，即三极管的特性曲线是指各电极电压与电流之间的关

21、系曲线，它是三极管内部载流三极管的特性曲线是指各电极电压与电流之间的关系曲线，它是三极管内部载流子运动的外部表现。子运动的外部表现。第20页/共39页第二十一页，共39页。一一.输入输入(shr)特性特性UCE 1V工作工作(gngzu)(gngzu)压降：压降：硅管硅管UBEUBE0.6-0.7V,0.6-0.7V,锗管锗管UBEUBE0.2-0.3V0.2-0.3V。UCE=0VIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE=0.5V 死区电死区电压压(diny)，硅管，硅管0.5V，锗管锗管0.1V。共射极接法硅共射极接法硅NPN型三极管的输入特性曲线型三极管的输入特性曲线 第

22、21页/共39页第二十二页，共39页。2.2.输出特性输出特性输出特性输出特性当当IBIB一定一定(ydng)(ydng)时，时，ICIC与与UCEUCE之间的关系曲线称为三极管的输出特之间的关系曲线称为三极管的输出特性，即性，即IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此区域满足此区域满足(mnz)IC=(mnz)IC=IBIB称为线性区（放大区）称为线性区（放大区）当当UCEUCE大于一定大于一定(ydng)(ydng)的数值时，的数值时，ICIC只与只与IBIB有关，有关，IC=IC=IBIB。此区域中此区域中U UCECE U UBE

23、BE,集电结正偏，集电结正偏，I IB B I IC C，U UCECE 0.3V0.3V称为称为饱和区饱和区。此区域中此区域中 :I IB B=0,=0,I IC C=I ICEOCEO,U UBEBE ICIBIC，UCEUCE0.3V 0.3V 三极管的主要参数及温度影响三极管的主要参数及温度影响三极管的主要参数及温度影响三极管的主要参数及温度影响1.1.1.1.三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前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。应地还有共基

24、、共集接法。共射直流电流放大倍数：共射直流电流放大倍数：(1)电流放大倍数电流放大倍数 和和 第23页/共39页第二十四页，共39页。工作于动态工作于动态(dngti)(dngti)的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为号。基极电流的变化量为 IBIB，相应的集电极电流变化为，相应的集电极电流变化为 ICIC，则交流电，则交流电流放大倍数为：流放大倍数为：在以后的计算中，一般作近似处理在以后的计算中，一般作近似处理：=和和虽然定义不同，但两者数虽然定义不同，但两者数值较为接近。值较为接近。(2)(2)极间反向极间反向(fn x

25、in)(fn xin)电流电流a.a.集集-基极反向基极反向(fn xin)(fn xin)截截止电流止电流ICBOICBO AICBOICBOICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流(dinli)(dinli)，受温度的变化影响。，受温度的变化影响。第24页/共39页第二十五页，共39页。b.b.集集-射极反向射极反向(fn xin)(fn xin)截止截止电流电流ICEOICEOICEO=IBE+ICBO ICEOICEO受温度影响很大，受温度影响很大，当温度上升时，当温度上升时，ICEOICEO增加增加(zngji)(zngji)很快，很快，所

26、以所以ICIC也相应增加也相应增加(zngji)(zngji)。三极管。三极管的温度特性较差。的温度特性较差。指基极开路(kil),集电结反偏和发射结正偏时的集电极电流，习惯称穿透电流。（4 4 4 4）极限参数）极限参数）极限参数）极限参数a.集电极最大电流集电极最大电流ICM集电极电流集电极电流IC上升会导致三极管的上升会导致三极管的 值的下降，当值的下降，当 值下降到正常值的三分之值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为二时的集电极电流即为ICM。b.集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压当集当集-射极之间的电压射极之间的电压UCE超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给超过一定的

27、数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是出的数值是25 C、基极开路时的击穿电压基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。c.集电极最大允许功耗集电极最大允许功耗PCM第25页/共39页第二十六页，共39页。集电极电流集电极电流IC 流过三极管，流过三极管，所发出的功率为：所发出的功率为：PC=ICUCE，必定导致结温，必定导致结温 上升，所以上升，所以(suy)PC有限制。有限制。PCPCM除了上述主要参数以外，还有其他除了上述主要参数以外，还有其他(qt)(qt)参数，需要时可查阅有关手册。下图中标示出了三极管的安全工作区。参数，需要时可查阅有关手册。下图中标示出了三极管的安全工作区。IC

28、UCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区0第26页/共39页第二十七页，共39页。2.2.温度温度温度温度(wnd)(wnd)对三极管参数的影响对三极管参数的影响对三极管参数的影响对三极管参数的影响(1)(1)温度对温度对温度对温度对 的影响的影响的影响的影响 三极管的三极管的三极管的三极管的 值会随温度的变化值会随温度的变化值会随温度的变化值会随温度的变化(binhu)(binhu)而变化而变化而变化而变化(binhu)(binhu)，温，温，温，温度每升高度每升高度每升高度每升高1 1，值增大值增大值增大值增大0.5%0.5%1%1%。(2)(2)温度对温度对IC

29、BOICBO的影响的影响 实验实验(shyn)(shyn)证明，证明，ICBOICBO随温度按指数规律变化。温度每升高随温度按指数规律变化。温度每升高1010，ICBOICBO约增加一倍。约增加一倍。(3)(3)温度对温度对U UBEBE的影响的影响 U UBEBE具有负的温度系数。一般说来，温度每升高具有负的温度系数。一般说来，温度每升高11，U UBEBE下降约下降约2 22.5mv2.5mv。应用实例应用实例(略略)晶体管作开关使用的电路如右图所示。试根据输入信号来验证晶体管是否工作在开关状态？晶体管作开关使用的电路如右图所示。试根据输入信号来验证晶体管是否工作在开关状态？想一想，做一做

30、。想一想，做一做。第27页/共39页第二十八页，共39页。场效应晶体管是利用电场效应来控制电流的场效应晶体管是利用电场效应来控制电流的一种半导体器件，即是电压控制元件。具有一种半导体器件，即是电压控制元件。具有(jyu)体积小、重量轻、耗电省、寿命长等特体积小、重量轻、耗电省、寿命长等特点，而且还具有点，而且还具有(jyu)输入阻抗高（可高达输入阻抗高（可高达 以上）、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、以上）、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、便于大规模集成化的优点，被广泛应用于各种便于大规模集成化的优点，被广泛应用于各种电子线路。电子线路。结型场效应管结型场效应管结型场效应管结型场效应管按结

31、构按结构(jigu)(jigu)不同场效应管有两种不同场效应管有两种:绝缘绝缘绝缘绝缘(juyun)(juyun)(juyun)(juyun)栅型场效应栅型场效应栅型场效应栅型场效应管管管管 本节仅介绍绝缘栅型场效应管本节仅介绍绝缘栅型场效应管 1.4 MOS场效应管及其基本放大电路场效应管及其基本放大电路绝缘栅场效应管由称金属绝缘栅场效应管由称金属-氧化物氧化物-半导体制成故又称为半导体制成故又称为MOS场效应管。场效应管。MOS管共有四种类型：管共有四种类型：N沟道增强型、沟道增强型、N沟道耗尽型、沟道耗尽型、P沟道增强型、沟道增强型、P沟道耗尽型。沟道耗尽型。第28页/共39页第二十九页

32、，共39页。沟道沟道(u do)增强型增强型MOS管的结构管的结构GSD符号符号符号符号(fho)(fho)由于栅极是绝缘由于栅极是绝缘(juyun)(juyun)的，栅极电流几乎为的，栅极电流几乎为零，输入电阻很高，最高可达零，输入电阻很高，最高可达109109 。漏极漏极D金属电极金属电极栅极栅极G源极源极SSiO2绝缘层绝缘层P P型硅衬底型硅衬底 高掺杂高掺杂N区区 由于金属栅极和半导体之间采用二氧化硅绝缘，故又称绝缘栅。由于金属栅极和半导体之间采用二氧化硅绝缘，故又称绝缘栅。第29页/共39页第三十页，共39页。沟道沟道(u do)增强型管的工作原理增强型管的工作原理P型硅衬底型硅衬

33、底N+N+GSD+UGSD+由结构图可见，由结构图可见，N+型漏区和型漏区和N+型源区之间被型源区之间被P型衬底型衬底隔开隔开(ki)，漏极和源极之间是两个背靠背的，漏极和源极之间是两个背靠背的PN结。结。当栅源电压当栅源电压UGS=0 UGS=0 时，时，不管漏极和源极之间所加不管漏极和源极之间所加电压的极性如何，其中总电压的极性如何，其中总有一个有一个PNPN结是反向结是反向(fn(fn xin)xin)偏置的，反向偏置的，反向(fn(fn xin)xin)电阻很高，漏极电电阻很高，漏极电流近似为零。流近似为零。SD 当当UGS 0 时，时，P P型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层，填

34、补空穴型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；形成负离子的耗尽层；第30页/共39页第三十一页，共39页。P型硅衬底型硅衬底N+N+GSD+UGSD+N型导电型导电(dodin)沟道沟道在漏极电源的作用下将产生在漏极电源的作用下将产生在漏极电源的作用下将产生在漏极电源的作用下将产生(chnshng)(chnshng)(chnshng)(chnshng)漏极电流漏极电流漏极电流漏极电流IDIDIDID，管子，管子，管子，管子导通。导通。导通。导通。当当当当UGS UUGS U时，将出现时，将出现时，将出现时，将出现(chxin)N(chxin)N型导电沟道，将型导电沟

35、道，将型导电沟道，将型导电沟道，将D-SD-S连连连连接起来。接起来。接起来。接起来。UGSUGS愈高，导电沟道愈宽。愈高，导电沟道愈宽。愈高，导电沟道愈宽。愈高，导电沟道愈宽。当当UGS U后后，场效应管才，场效应管才形成导电沟道，开始导通，若漏形成导电沟道，开始导通，若漏源之间加上一定的电压源之间加上一定的电压UDS，则有漏极电流，则有漏极电流ID产生。在一产生。在一定的定的UDS下漏极电流下漏极电流ID的大小与栅的大小与栅源电压源电压UGS有关。所以，场效应有关。所以，场效应管是一种电压控制电流的器件。管是一种电压控制电流的器件。在一定的漏在一定的漏源电压源电压UDS下，使管下，使管子由

36、不导通变为导通的临界栅源电子由不导通变为导通的临界栅源电压称为开启电压压称为开启电压U。第31页/共39页第三十二页，共39页。特性特性(txng)曲线及主要参数曲线及主要参数有导电有导电(dodin)(dodin)沟道沟道转移特性转移特性转移特性转移特性(txng)(txng)(txng)(txng)曲线曲线曲线曲线无导电沟道无导电沟道开启电压开启电压开启电压开启电压U UGSGS(th(th(th(th）UDSUGS/ID/mAUDS/Vo oUGS=1VUGS=2VUGS=3VUGS=4V 漏极特性曲线漏极特性曲线漏极特性曲线漏极特性曲线恒流区恒流区恒流区恒流区可变电阻区可变电阻区可变电

37、阻区可变电阻区截止区截止区截止区截止区第32页/共39页第三十三页，共39页。场效应管的主要参数场效应管的主要参数场效应管的主要参数场效应管的主要参数(1)(1)开启电压开启电压开启电压开启电压 U U：增强型：增强型：增强型：增强型MOSMOS管在管在管在管在UDSUDS为某一固定值时，为使管子为某一固定值时，为使管子为某一固定值时，为使管子为某一固定值时，为使管子(gun zi)(gun zi)由由由由截止变为导通，形成截止变为导通，形成截止变为导通，形成截止变为导通，形成IDID，栅源之间所需的最小的，栅源之间所需的最小的，栅源之间所需的最小的，栅源之间所需的最小的UGSUGS(4)(4

38、)低频低频低频低频(dpn)(dpn)跨导跨导跨导跨导 gm gm：UDS UDS一定时，漏极电流一定时，漏极电流一定时，漏极电流一定时，漏极电流IDID与栅源电压与栅源电压与栅源电压与栅源电压UGSUGS的微变量之比的微变量之比的微变量之比的微变量之比定义为跨导，即定义为跨导，即定义为跨导，即定义为跨导，即 低频跨导表示栅源电压(diny)对漏极电流的控制能力(2)(2)击穿电压击穿电压击穿电压击穿电压UU（BRBR）DSDS 漏极和源极间允许的最大电压漏极和源极间允许的最大电压漏极和源极间允许的最大电压漏极和源极间允许的最大电压(3)(3)直流输入电阻直流输入电阻直流输入电阻直流输入电阻R

39、 RGSGS 栅源之间的电压与栅极电流之比定义为直流输入电阻栅源之间的电压与栅极电流之比定义为直流输入电阻栅源之间的电压与栅极电流之比定义为直流输入电阻栅源之间的电压与栅极电流之比定义为直流输入电阻RGSRGS。MOSMOS场效应管的场效应管的场效应管的场效应管的RGSRGS可达以上可达以上可达以上可达以上 第33页/共39页第三十四页，共39页。1.5 1.5 特种特种特种特种(tzh(tzh ng)ng)半导体器件简介半导体器件简介半导体器件简介半导体器件简介光敏电阻光敏电阻光敏电阻光敏电阻(unun m m n din zn din z)光敏电阻(dinz)有暗电阻(dinz)、亮电阻(

40、dinz)和光电流等参数。（1 1）暗电阻）暗电阻光敏电阻在室温下，全暗后经光敏电阻在室温下，全暗后经过一定时间测量的电阻值，称过一定时间测量的电阻值，称为暗电阻。此时流过的电流，为暗电阻。此时流过的电流，称为暗电流。称为暗电流。(2(2）亮电阻）亮电阻 光敏电阻在某一光照下的阻值，称为光敏电阻在某一光照下的阻值，称为该光照下的亮电阻。此时流过的电流该光照下的亮电阻。此时流过的电流称为亮电流。称为亮电流。（3 3）光电流）光电流亮电流与暗电流之差，称为光亮电流与暗电流之差，称为光电流。电流。第34页/共39页第三十五页，共39页。热敏电阻热敏电阻(r mn(r mn din z)din z)热

41、敏电阻的主要参数有标称电阻值、电阻温度热敏电阻的主要参数有标称电阻值、电阻温度(wnd)系数和耗散系数等。系数和耗散系数等。（1）标称）标称(bio chn)电阻值电阻值R25 热敏电阻在热敏电阻在25时的阻值，又称冷阻。标称时的阻值，又称冷阻。标称(bio chn)电阻是阻值的大小由热敏电阻材料和几何尺寸决定。电阻是阻值的大小由热敏电阻材料和几何尺寸决定。（2）电阻温度系数）电阻温度系数电阻温度系数是指热敏电阻的温度变化电阻温度系数是指热敏电阻的温度变化1 时其阻值变化率与其值之比，即时其阻值变化率与其值之比，即（3）耗散系数）耗散系数H耗散系数是指热敏电阻温度变化耗散系数是指热敏电阻温度变

42、化1 所耗散的功率。其大小与热敏电阻的结构、形状以及所处介质的种类、状态等有关。所耗散的功率。其大小与热敏电阻的结构、形状以及所处介质的种类、状态等有关。第35页/共39页第三十六页，共39页。压敏电阻压敏电阻压敏电阻的主要参数有压敏电压(diny)、电压(diny)温度系数和非线性系数等。（1 1）压敏电压）压敏电压(diny)U1mA(diny)U1mA压敏电压压敏电压(diny)(diny)是指在直流工作电压是指在直流工作电压(diny)(diny)条件下，压敏电阻中流条件下，压敏电阻中流过规定直流电流时，其两端的端电压过规定直流电流时，其两端的端电压(diny)(diny)。一般规定此

43、直流电流的。一般规定此直流电流的值为值为1mA1mA。（2）电压温度系数）电压温度系数u当通过压敏电阻的电流保持恒定时，温度每变化当通过压敏电阻的电流保持恒定时，温度每变化1电压的相对电压的相对(xingdu)变化百分比，称为压敏电阻的电压温度系数变化百分比，称为压敏电阻的电压温度系数u。（3）非线性系数）非线性系数非线性系数是表征压敏电阻伏安特性非线性程度的一项重要参数。非线性系数是表征压敏电阻伏安特性非线性程度的一项重要参数。越大越好。越大越好。越大，表明通过压敏电阻的电流随外加电压的变化越大。越大，表明通过压敏电阻的电流随外加电压的变化越大。第36页/共39页第三十七页，共39页。本本

44、章章 小小 结结 光敏电阻、热敏电阻和压敏电阻是三种特殊的半导体器件。常光敏电阻、热敏电阻和压敏电阻是三种特殊的半导体器件。常用于温度测量、控制、稳压和过压保护等电路中。用于温度测量、控制、稳压和过压保护等电路中。杂质半导体分为杂质半导体分为N型和型和P型半导体两类。电子和空穴是半导体中两型半导体两类。电子和空穴是半导体中两种导电的载流子。种导电的载流子。半导体二极管由一个半导体二极管由一个PN结构成，它具有单向导电性。外加正向偏结构成，它具有单向导电性。外加正向偏置电压二极管导通，外加反向偏置电压二极管截止。特殊二极管既置电压二极管导通，外加反向偏置电压二极管截止。特殊二极管既有二极管的特性，又具有自身的特殊性能，如稳压二极管用来稳压，有二极管的特性，又具有自身的特殊性能，如稳压二极管用来稳压，发光二极管用来发光、光电二极管用来进行光电转换等。发光二极管用来发光、光电二极管用来进行光电转换等。半导体三极管的基极电流对集电极电流有控制作用，所以是一种半导体三极管的基极电流对集电极电流有控制作用，所以是一种电流控制器件。三极管具有电流放大作用的外部条件是发射结必电流控制器件。三极管具有电流放大作用的外部条件是发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置。须正向偏置，集电结必须反向偏置。第37页/共39页第三十八页，共39页。第38页/共39页第三十九页，共39页。