第1章常用半导体器件ppt课件.ppt

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1、第第1 1章章 常用半导体器件常用半导体器件本章要点本章要点本章要点本章要点本章导读：本章导读：本章导读：本章导读：半导体二极管、三极管、场效应管半导体二极管、三极管、场效应管半导体二极管、三极管、场效应管半导体二极管、三极管、场效应管是电子电路中的重要元件，本章将讨是电子电路中的重要元件，本章将讨是电子电路中的重要元件，本章将讨是电子电路中的重要元件，本章将讨论它们的结构、工作原理、特性、主论它们的结构、工作原理、特性、主论它们的结构、工作原理、特性、主论它们的结构、工作原理、特性、主要参数及检测方法，为以后学习各种要参数及检测方法，为以后学习各种要参数及检测方法，为以后学习各种要参数及检测

2、方法，为以后学习各种电路打下基础电路打下基础电路打下基础电路打下基础 1.1 半导体和半导体和PN结结 1.1.1 半导体半导体导体、半导体和绝缘体导体、半导体和绝缘体导体、半导体和绝缘体导体、半导体和绝缘体按导电能力的按导电能力的按导电能力的按导电能力的大小划分大小划分大小划分大小划分半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。半导体之所半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。半导体之所半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。半导体之所半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。半导体之所以得到广泛的应用，是因为人们发现半导体具有三个奇以得到广泛的应用，是因为人们发现半导体具有三个奇以得到广泛的应用，是因为

3、人们发现半导体具有三个奇以得到广泛的应用，是因为人们发现半导体具有三个奇妙且可贵的特性妙且可贵的特性妙且可贵的特性妙且可贵的特性:掺杂性、热敏性、光敏性。掺杂性、热敏性、光敏性。掺杂性、热敏性、光敏性。掺杂性、热敏性、光敏性。1.1.2 N型半导体和型半导体和P型半导体型半导体 掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。杂质半导体分为杂质半导体分为杂质半导体分为杂质半导体分为N N型半导体和型半导体和型半导体和型半导体和P P型半导体两类型半导体两类型半导体两类型半导体两类若在纯净的四价元素硅中采用若

4、在纯净的四价元素硅中采用若在纯净的四价元素硅中采用若在纯净的四价元素硅中采用一定的制造工艺，掺入微量五一定的制造工艺，掺入微量五一定的制造工艺，掺入微量五一定的制造工艺，掺入微量五价元素（例如磷）价元素（例如磷）价元素（例如磷）价元素（例如磷）N N型半导体型半导体型半导体型半导体若在纯净的四价元素硅中采用若在纯净的四价元素硅中采用若在纯净的四价元素硅中采用若在纯净的四价元素硅中采用一定的制造工艺掺入微量的三一定的制造工艺掺入微量的三一定的制造工艺掺入微量的三一定的制造工艺掺入微量的三价元素（例如硼）价元素（例如硼）价元素（例如硼）价元素（例如硼）P P型半导体型半导体型半导体型半导体1.1.

5、3 PN结及其单向导电性结及其单向导电性1.PN结的形成结的形成用特定的制造工艺用特定的制造工艺用特定的制造工艺用特定的制造工艺使使使使P P型半导体和型半导体和型半导体和型半导体和N N型半导体相结合，型半导体相结合，型半导体相结合，型半导体相结合，在其交界面上将形在其交界面上将形在其交界面上将形在其交界面上将形成一个特殊的薄层，成一个特殊的薄层，成一个特殊的薄层，成一个特殊的薄层，这个薄层就是这个薄层就是这个薄层就是这个薄层就是PNPN结。结。结。结。图图图图1-21-2为为为为PNPN结的结构示意图，其中字母结的结构示意图，其中字母结的结构示意图，其中字母结的结构示意图，其中字母P P代

6、代代代表表表表P P型半导体，字母型半导体，字母型半导体，字母型半导体，字母N N代表代表代表代表N N型半导体，中间型半导体，中间型半导体，中间型半导体，中间划有虚线的部分代表划有虚线的部分代表划有虚线的部分代表划有虚线的部分代表PNPN结。结。结。结。2.PN结的单向导电性结的单向导电性PNPN结加正向电压导通，加反向电压截止，这种导电特结加正向电压导通，加反向电压截止，这种导电特结加正向电压导通，加反向电压截止，这种导电特结加正向电压导通，加反向电压截止，这种导电特性就称为性就称为性就称为性就称为PNPN结的结的结的结的单向导电性。单向导电性。单向导电性。单向导电性。1.2 半导体二极管

7、半导体二极管 1.2.1 二极管的结构与符号二极管的结构与符号PNPN结加上引出线和管壳就构成半导体二极管（简结加上引出线和管壳就构成半导体二极管（简结加上引出线和管壳就构成半导体二极管（简结加上引出线和管壳就构成半导体二极管（简称二极管）。称二极管）。称二极管）。称二极管）。二极管的结构示意图二极管的结构示意图二极管的结构示意图二极管的结构示意图二极管的符号二极管的符号二极管的符号二极管的符号1.2.2 二极管的伏安特性和参数二极管的伏安特性和参数1.观察二极管的导电性观察二极管的导电性（a a）观察指示）观察指示）观察指示）观察指示灯是否发亮，灯是否发亮，灯是否发亮，灯是否发亮，（b b）

8、再观察指）再观察指）再观察指）再观察指示灯的亮暗情况示灯的亮暗情况示灯的亮暗情况示灯的亮暗情况2.二极管的主要特性二极管的主要特性（1 1）加正向电压导通）加正向电压导通）加正向电压导通）加正向电压导通 在二极管的两电极加上电压，在二极管的两电极加上电压，在二极管的两电极加上电压，在二极管的两电极加上电压，称为给二极管以偏置。称为给二极管以偏置。称为给二极管以偏置。称为给二极管以偏置。（2 2）加反向电压截止）加反向电压截止）加反向电压截止）加反向电压截止 与正向偏置相反，如果将电源与正向偏置相反，如果将电源与正向偏置相反，如果将电源与正向偏置相反，如果将电源负极与二极管的正极相连，电源正极与

9、二极管的负极负极与二极管的正极相连，电源正极与二极管的负极负极与二极管的正极相连，电源正极与二极管的负极负极与二极管的正极相连，电源正极与二极管的负极相连，称为反向偏置，简称反偏。相连，称为反向偏置，简称反偏。相连，称为反向偏置，简称反偏。相连，称为反向偏置，简称反偏。综上所述综上所述综上所述综上所述，二极管具有，二极管具有，二极管具有，二极管具有“加正向偏加正向偏加正向偏加正向偏压导通，加反向偏压截止压导通，加反向偏压截止压导通，加反向偏压截止压导通，加反向偏压截止”的导电的导电的导电的导电特性，即单向导电性，它是二极管特性，即单向导电性，它是二极管特性，即单向导电性，它是二极管特性，即单向

10、导电性，它是二极管最重要的特性。最重要的特性。最重要的特性。最重要的特性。小知识小知识 二极管为什么具有二极管为什么具有单向导电性单向导电性?二极管的核心是二极管的核心是二极管的核心是二极管的核心是PNPN结，因此二极管的单向导电性是由结，因此二极管的单向导电性是由结，因此二极管的单向导电性是由结，因此二极管的单向导电性是由PNPN结的特性所结的特性所结的特性所结的特性所决定的。决定的。决定的。决定的。（1 1）PNPN结加上正向电压的情况结加上正向电压的情况结加上正向电压的情况结加上正向电压的情况 将将将将PNPN结的结的结的结的P P区接电源正极，区接电源正极，区接电源正极，区接电源正极，

11、N N区区区区接电源负极，此时外加电压对接电源负极，此时外加电压对接电源负极，此时外加电压对接电源负极，此时外加电压对PNPN结产生的电场与结产生的电场与结产生的电场与结产生的电场与PNPN结内电场方向相结内电场方向相结内电场方向相结内电场方向相反，削弱了反，削弱了反，削弱了反，削弱了PNPN结内电场，使得多数载流子能顺利通过结内电场，使得多数载流子能顺利通过结内电场，使得多数载流子能顺利通过结内电场，使得多数载流子能顺利通过PNPN结形成正向结形成正向结形成正向结形成正向电流，并随着外加电压的升高而迅速增大，即电流，并随着外加电压的升高而迅速增大，即电流，并随着外加电压的升高而迅速增大，即电

12、流，并随着外加电压的升高而迅速增大，即PNPN结加正向电压时处于结加正向电压时处于结加正向电压时处于结加正向电压时处于导通状态。导通状态。导通状态。导通状态。（2 2）PNPN结加上反向电压的情况结加上反向电压的情况结加上反向电压的情况结加上反向电压的情况 将将将将PNPN结的结的结的结的P P区接电源的负极，区接电源的负极，区接电源的负极，区接电源的负极，N N区接电源正极，此时外加电压对区接电源正极，此时外加电压对区接电源正极，此时外加电压对区接电源正极，此时外加电压对PNPN结产生的电场与结产生的电场与结产生的电场与结产生的电场与PNPN结内电场方向结内电场方向结内电场方向结内电场方向相

13、同，加强了相同，加强了相同，加强了相同，加强了PNPN结内电场，多数载流子在电场力的作用下难于通过结内电场，多数载流子在电场力的作用下难于通过结内电场，多数载流子在电场力的作用下难于通过结内电场，多数载流子在电场力的作用下难于通过PNPN结，反向电流非常微小，即结，反向电流非常微小，即结，反向电流非常微小，即结，反向电流非常微小，即PNPN结加反向电压时处于截止状态。结加反向电压时处于截止状态。结加反向电压时处于截止状态。结加反向电压时处于截止状态。3.二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线（1 1）正向特性曲线）正向特性曲线）正向特性曲线）正向特性曲线（2 2）反向特性曲线）反向特性曲线）

14、反向特性曲线）反向特性曲线（3 3）反向击穿特性曲线）反向击穿特性曲线）反向击穿特性曲线）反向击穿特性曲线 4.二极管的主要参数二极管的主要参数（1）最大整流电流）最大整流电流（2）最高反向工作电压）最高反向工作电压（3）反向电流）反向电流1.2.3 二极管的应用二极管的应用二极管限幅电路二极管限幅电路二极管限幅电路二极管限幅电路二极管限幅电路可用作保护电路，以防止半导体器件由二极管限幅电路可用作保护电路，以防止半导体器件由二极管限幅电路可用作保护电路，以防止半导体器件由二极管限幅电路可用作保护电路，以防止半导体器件由于过压而被损坏，也可用来产生数字信号中的恒幅波。于过压而被损坏，也可用来产生

15、数字信号中的恒幅波。于过压而被损坏，也可用来产生数字信号中的恒幅波。于过压而被损坏，也可用来产生数字信号中的恒幅波。思考题思考题 1.1.画出二极管的符号和文字符号，并说明二极管的主要特画出二极管的符号和文字符号，并说明二极管的主要特画出二极管的符号和文字符号，并说明二极管的主要特画出二极管的符号和文字符号，并说明二极管的主要特性。性。性。性。2.2.二极管伏安特性的物理意义是什么二极管伏安特性的物理意义是什么二极管伏安特性的物理意义是什么二极管伏安特性的物理意义是什么?3.3.选用二极管时主要考虑哪些参数选用二极管时主要考虑哪些参数选用二极管时主要考虑哪些参数选用二极管时主要考虑哪些参数?并

16、说明参数的含义。并说明参数的含义。并说明参数的含义。并说明参数的含义。4.4.锗二极管与硅二极管的主要差异是什么锗二极管与硅二极管的主要差异是什么锗二极管与硅二极管的主要差异是什么锗二极管与硅二极管的主要差异是什么?各适用于哪各适用于哪各适用于哪各适用于哪些场合些场合些场合些场合?5.5.有一只二极管，测得正向电阻有一只二极管，测得正向电阻有一只二极管，测得正向电阻有一只二极管，测得正向电阻1.2k1.2k，反向电阻，反向电阻，反向电阻，反向电阻520k520k，该管子能使用吗，该管子能使用吗，该管子能使用吗，该管子能使用吗?1.2.4 特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用1.稳压二极管（以下

17、称稳压管）稳压二极管（以下称稳压管）（1）工作特性及应用）工作特性及应用它是一种用特殊工艺制造的硅二极管，只要反向电流不超它是一种用特殊工艺制造的硅二极管，只要反向电流不超它是一种用特殊工艺制造的硅二极管，只要反向电流不超它是一种用特殊工艺制造的硅二极管，只要反向电流不超过极限电流，管子工作在击穿区并不会损坏，属可逆击穿，过极限电流，管子工作在击穿区并不会损坏，属可逆击穿，过极限电流，管子工作在击穿区并不会损坏，属可逆击穿，过极限电流，管子工作在击穿区并不会损坏，属可逆击穿，这与普通二极管破坏性击穿是截然不同的。稳压管工作在这与普通二极管破坏性击穿是截然不同的。稳压管工作在这与普通二极管破坏性

18、击穿是截然不同的。稳压管工作在这与普通二极管破坏性击穿是截然不同的。稳压管工作在反向击穿区域时，利用其陡峭的反向击穿特性在电路中起反向击穿区域时，利用其陡峭的反向击穿特性在电路中起反向击穿区域时，利用其陡峭的反向击穿特性在电路中起反向击穿区域时，利用其陡峭的反向击穿特性在电路中起稳定电压作用。稳定电压作用。稳定电压作用。稳定电压作用。稳压管主要用于恒压源、辅助电源和基准电源电路，在数稳压管主要用于恒压源、辅助电源和基准电源电路，在数稳压管主要用于恒压源、辅助电源和基准电源电路，在数稳压管主要用于恒压源、辅助电源和基准电源电路，在数字逻辑电路中还常用作电平转移等。字逻辑电路中还常用作电平转移等。

19、字逻辑电路中还常用作电平转移等。字逻辑电路中还常用作电平转移等。稳压管的伏安特性曲线稳压管的伏安特性曲线稳压管的伏安特性曲线稳压管的伏安特性曲线稳压管的应用稳压管的应用稳压管的应用稳压管的应用（2）稳压管的主要参数）稳压管的主要参数稳定电压稳定电压稳定电压稳定电压稳定电流稳定电流稳定电流稳定电流最大稳定电流最大稳定电流最大稳定电流最大稳定电流耗散功率耗散功率耗散功率耗散功率动态电阻动态电阻动态电阻动态电阻温度系数温度系数温度系数温度系数k k反映由温度变化而引起的稳定电压变化。反映由温度变化而引起的稳定电压变化。反映由温度变化而引起的稳定电压变化。反映由温度变化而引起的稳定电压变化。2.发光二

20、极管发光二极管发光二极管是一种把发光二极管是一种把发光二极管是一种把发光二极管是一种把电能变成光能的半导电能变成光能的半导电能变成光能的半导电能变成光能的半导体器件，由磷化镓、体器件，由磷化镓、体器件，由磷化镓、体器件，由磷化镓、砷化镓等半导体材料砷化镓等半导体材料砷化镓等半导体材料砷化镓等半导体材料制成，符号如图制成，符号如图制成，符号如图制成，符号如图1-1-1414（a a）所示，发光）所示，发光）所示，发光）所示，发光二极管的种类按外形二极管的种类按外形二极管的种类按外形二极管的种类按外形可分为可分为可分为可分为:圆形、方形圆形、方形圆形、方形圆形、方形等。如图等。如图等。如图等。如图

21、1-141-14（b b）所示。所示。所示。所示。3.3.光电二极管光电二极管光电二极管光电二极管 光电二极管又称为光电二极管又称为光电二极管又称为光电二极管又称为光敏二极管，其符号和光敏二极管，其符号和光敏二极管，其符号和光敏二极管，其符号和元件外形如图元件外形如图元件外形如图元件外形如图1-161-16所示。所示。所示。所示。光电二极管也是由一个光电二极管也是由一个光电二极管也是由一个光电二极管也是由一个PNPN结构成，但是它的结构成，但是它的结构成，但是它的结构成，但是它的PNPN结面积较大，通过管壳结面积较大，通过管壳结面积较大，通过管壳结面积较大，通过管壳上的一个玻璃窗口来接上的一个

22、玻璃窗口来接上的一个玻璃窗口来接上的一个玻璃窗口来接收入射光。光电二极管收入射光。光电二极管收入射光。光电二极管收入射光。光电二极管常用作传感器的光敏元常用作传感器的光敏元常用作传感器的光敏元常用作传感器的光敏元件，可将光信号转换为件，可将光信号转换为件，可将光信号转换为件，可将光信号转换为电信号。大面积的光电电信号。大面积的光电电信号。大面积的光电电信号。大面积的光电二极管可用来作电源，二极管可用来作电源，二极管可用来作电源，二极管可用来作电源，即光电池。即光电池。即光电池。即光电池。4.无引线片状二极管无引线片状二极管无引线片状二极管在目前的电子产品中得到了广无引线片状二极管在目前的电子产

23、品中得到了广无引线片状二极管在目前的电子产品中得到了广无引线片状二极管在目前的电子产品中得到了广泛应用，它的特点是体积小、重量轻、高频性能泛应用，它的特点是体积小、重量轻、高频性能泛应用，它的特点是体积小、重量轻、高频性能泛应用，它的特点是体积小、重量轻、高频性能好、形状简单、尺寸标准化，焊点处于元件的两好、形状简单、尺寸标准化，焊点处于元件的两好、形状简单、尺寸标准化，焊点处于元件的两好、形状简单、尺寸标准化，焊点处于元件的两端，便于自动化装配。片状元件尺寸很小，其表端，便于自动化装配。片状元件尺寸很小，其表端，便于自动化装配。片状元件尺寸很小，其表端，便于自动化装配。片状元件尺寸很小，其表

24、面已无法详细标出元件的名称和规格，因而通常面已无法详细标出元件的名称和规格，因而通常面已无法详细标出元件的名称和规格，因而通常面已无法详细标出元件的名称和规格，因而通常用缩减的符号来表示元件的基本参数。用缩减的符号来表示元件的基本参数。用缩减的符号来表示元件的基本参数。用缩减的符号来表示元件的基本参数。常见的片状二极管器件有常见的片状二极管器件有常见的片状二极管器件有常见的片状二极管器件有:肖特基二极管、稳压二极管、肖特基二极管、稳压二极管、肖特基二极管、稳压二极管、肖特基二极管、稳压二极管、开关二极管、复合二极管和变容二极管五种类型。开关二极管、复合二极管和变容二极管五种类型。开关二极管、复

25、合二极管和变容二极管五种类型。开关二极管、复合二极管和变容二极管五种类型。分类，分类，分类，分类，重点重点重点重点（1）肖特基二极管）肖特基二极管常见的肖常见的肖常见的肖常见的肖特基二极特基二极特基二极特基二极管封装形管封装形管封装形管封装形式式式式（2）稳压二极管）稳压二极管 稳压值在稳压值在稳压值在稳压值在2 230V30V，额定功率为，额定功率为，额定功率为，额定功率为0.5W0.5W的片状的片状的片状的片状稳压二极管的封装多采用稳压二极管的封装多采用稳压二极管的封装多采用稳压二极管的封装多采用SOT-23SOT-23形式，额定功率形式，额定功率形式，额定功率形式，额定功率为为为为1W1

26、W的多采用的多采用的多采用的多采用SOT-89SOT-89（1W1W）形式封装。）形式封装。）形式封装。）形式封装。（3）开关二极管）开关二极管该类管子用于数字脉冲电路及电子开关电路，片该类管子用于数字脉冲电路及电子开关电路，片该类管子用于数字脉冲电路及电子开关电路，片该类管子用于数字脉冲电路及电子开关电路，片状开关管分为单开关二极管和复合开关二极管两状开关管分为单开关二极管和复合开关二极管两状开关管分为单开关二极管和复合开关二极管两状开关管分为单开关二极管和复合开关二极管两大类大类大类大类（4）复合二极管）复合二极管 所谓所谓所谓所谓“复合二极管复合二极管复合二极管复合二极管”是指在一个封装

27、内，包是指在一个封装内，包是指在一个封装内，包是指在一个封装内，包含有含有含有含有2 2个以上的二极管，以满足不同的电路工作要个以上的二极管，以满足不同的电路工作要个以上的二极管，以满足不同的电路工作要个以上的二极管，以满足不同的电路工作要求，同时可减小元器件的数量和体积，复合二极求，同时可减小元器件的数量和体积，复合二极求，同时可减小元器件的数量和体积，复合二极求，同时可减小元器件的数量和体积，复合二极管的组合形式有共阴极式、共阳极式、串联式和管的组合形式有共阴极式、共阳极式、串联式和管的组合形式有共阴极式、共阳极式、串联式和管的组合形式有共阴极式、共阳极式、串联式和独立输出式等类型。独立输

28、出式等类型。独立输出式等类型。独立输出式等类型。复合二极管的组合形式复合二极管的组合形式复合二极管的组合形式复合二极管的组合形式复合二极管的常见封装形式复合二极管的常见封装形式复合二极管的常见封装形式复合二极管的常见封装形式1.3 半导体三极管半导体三极管 1.3.1 1.3.1 三极管的结构三极管的结构三极管的结构三极管的结构 半导体三极管又称为晶体三极管。三极管的管芯由三层半导体三极管又称为晶体三极管。三极管的管芯由三层半导体三极管又称为晶体三极管。三极管的管芯由三层半导体三极管又称为晶体三极管。三极管的管芯由三层半导体构成，三层半导体形成两个背靠背的半导体构成，三层半导体形成两个背靠背的

29、半导体构成，三层半导体形成两个背靠背的半导体构成，三层半导体形成两个背靠背的PNPN结。三层结。三层结。三层结。三层半导体分别称为发射区、基区和集电区，各区引出一个电半导体分别称为发射区、基区和集电区，各区引出一个电半导体分别称为发射区、基区和集电区，各区引出一个电半导体分别称为发射区、基区和集电区，各区引出一个电极依次称为发射极极依次称为发射极极依次称为发射极极依次称为发射极E E、基极、基极、基极、基极B B和集电极和集电极和集电极和集电极C C，两个，两个，两个，两个PNPN结分别结分别结分别结分别称为发射结和集电结。三极管符号中箭头的方向表示发射称为发射结和集电结。三极管符号中箭头的方

30、向表示发射称为发射结和集电结。三极管符号中箭头的方向表示发射称为发射结和集电结。三极管符号中箭头的方向表示发射结加正向电压时，发射极电流的方向。结加正向电压时，发射极电流的方向。结加正向电压时，发射极电流的方向。结加正向电压时，发射极电流的方向。发射区掺杂浓度高，基区很薄发射区掺杂浓度高，基区很薄发射区掺杂浓度高，基区很薄发射区掺杂浓度高，基区很薄且掺杂浓度低，集电结面积大且掺杂浓度低，集电结面积大且掺杂浓度低，集电结面积大且掺杂浓度低，集电结面积大制造三极制造三极制造三极制造三极管时应具管时应具管时应具管时应具备的结构备的结构备的结构备的结构特点特点特点特点1.3.2 三极管的电流放大作用三

31、极管的电流放大作用 1.三极管的工作条件三极管的工作条件二极管的主要性能是单向导电性，三极管的主要二极管的主要性能是单向导电性，三极管的主要二极管的主要性能是单向导电性，三极管的主要二极管的主要性能是单向导电性，三极管的主要性能是具有电流放大作用。三极管具有放大作用性能是具有电流放大作用。三极管具有放大作用性能是具有电流放大作用。三极管具有放大作用性能是具有电流放大作用。三极管具有放大作用的外部条件是必须外加合适的偏置电压，使三极的外部条件是必须外加合适的偏置电压，使三极的外部条件是必须外加合适的偏置电压，使三极的外部条件是必须外加合适的偏置电压，使三极管的发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏

32、置。管的发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。管的发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。管的发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。2.三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用三极管电流放大作用测试电路三极管电流放大作用测试电路三极管电流放大作用测试电路三极管电流放大作用测试电路若把图中的三若把图中的三若把图中的三若把图中的三极管看做一个极管看做一个极管看做一个极管看做一个广义的结点，广义的结点，广义的结点，广义的结点，则以上关系符则以上关系符则以上关系符则以上关系符合基尔霍夫电合基尔霍夫电合基尔霍夫电合基尔霍夫电流定律。流定律。流定律。流定律。1.3.3 三极管在放大电路中的三种连接方式

33、三极管在放大电路中的三种连接方式发射极接法、共基极接法和共集电极接法发射极接法、共基极接法和共集电极接法发射极接法、共基极接法和共集电极接法发射极接法、共基极接法和共集电极接法无论哪种接法，要想无论哪种接法，要想无论哪种接法，要想无论哪种接法，要想使三极管有放大作用，使三极管有放大作用，使三极管有放大作用，使三极管有放大作用，都必须保证都必须保证都必须保证都必须保证发射结正发射结正发射结正发射结正向偏置、集电结反向向偏置、集电结反向向偏置、集电结反向向偏置、集电结反向偏置偏置偏置偏置这个工作条件这个工作条件这个工作条件这个工作条件1.3.4 三极管的伏安特性曲线三极管的伏安特性曲线1.三极管输

34、入特性曲线三极管输入特性曲线输入特性曲线与二极管输入特性曲线与二极管输入特性曲线与二极管输入特性曲线与二极管的伏安特性曲线形状相的伏安特性曲线形状相的伏安特性曲线形状相的伏安特性曲线形状相似，因为三极管的基极似，因为三极管的基极似，因为三极管的基极似，因为三极管的基极与发射极之间也是一个与发射极之间也是一个与发射极之间也是一个与发射极之间也是一个PNPN结。三极管输入特结。三极管输入特结。三极管输入特结。三极管输入特性曲线也有死区，硅管性曲线也有死区，硅管性曲线也有死区，硅管性曲线也有死区，硅管死区电压约为死区电压约为死区电压约为死区电压约为0.5V0.5V，锗管约为锗管约为锗管约为锗管约为0

35、.1V0.1V。1.3.4 三极管的伏安特性曲线三极管的伏安特性曲线 2.三极管三极管输输出特性曲出特性曲线线根据三极管的不同工作根据三极管的不同工作根据三极管的不同工作根据三极管的不同工作状态，输出特性曲线可状态，输出特性曲线可状态，输出特性曲线可状态，输出特性曲线可分为三个工作区，即放分为三个工作区，即放分为三个工作区，即放分为三个工作区，即放大区、截止区和饱和区。大区、截止区和饱和区。大区、截止区和饱和区。大区、截止区和饱和区。1.3.5 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 电流放大系数电流放大系数电流放大系数电流放大系数 表明管子的电流放大能力。常表明管子的电

36、流放大能力。常表明管子的电流放大能力。常表明管子的电流放大能力。常用三极管的用三极管的用三极管的用三极管的 值通常在值通常在值通常在值通常在2020200200之间，在一般放大之间，在一般放大之间，在一般放大之间，在一般放大电路中，采用电路中，采用电路中，采用电路中，采用 为为为为30308080的三极管为宜。的三极管为宜。的三极管为宜。的三极管为宜。值太小值太小值太小值太小放大作用差，但放大作用差，但放大作用差，但放大作用差，但 太大易使管子性能不稳定。太大易使管子性能不稳定。太大易使管子性能不稳定。太大易使管子性能不稳定。2.极间反向电流极间反向电流 （1）集电极）集电极基极反向饱和电流基

37、极反向饱和电流 （2）集电极）集电极发射极反向饱和电流发射极反向饱和电流 3.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 （2）集电极）集电极发射极间反向击穿电压发射极间反向击穿电压 （3）集电极最大允许管耗）集电极最大允许管耗1.3.6 片状三极管器件片状三极管器件 1.片状三极管外形片状三极管外形额定功率在额定功率在额定功率在额定功率在100100200mW200mW的小功率三极管采用的小功率三极管采用的小功率三极管采用的小功率三极管采用SOT-23SOT-23形式封装，大功率三极管多采用形式封装，大功率三极管多采用形式封装，大功率三极管多采用形式封装，大功率三极管多采

38、用SOT-89SOT-89形形形形式封装式封装式封装式封装1.3.6 片状三极管器件片状三极管器件2.带阻片状三极管带阻片状三极管 带阻片状三极管是指在三极管的管芯内加入带阻片状三极管是指在三极管的管芯内加入带阻片状三极管是指在三极管的管芯内加入带阻片状三极管是指在三极管的管芯内加入一只电阻或两只电阻一只电阻或两只电阻一只电阻或两只电阻一只电阻或两只电阻1.3.6 片状三极管器件片状三极管器件 3.组组合双三极管合双三极管 组组组组合双三极管是指一个封装内包含有两只三极合双三极管是指一个封装内包含有两只三极合双三极管是指一个封装内包含有两只三极合双三极管是指一个封装内包含有两只三极管，有些管，

39、有些管，有些管，有些还带还带还带还带有偏置有偏置有偏置有偏置电电电电阻阻阻阻。1.4 场效应管场效应管1.4.1 结型场效应管结型场效应管 1.结构和符号结构和符号N N沟道结型场效应管沟道结型场效应管沟道结型场效应管沟道结型场效应管P P沟道结型场效应管沟道结型场效应管沟道结型场效应管沟道结型场效应管 2.工作原理工作原理三极管与场效应管工作原理对比示意图三极管与场效应管工作原理对比示意图三极管与场效应管工作原理对比示意图三极管与场效应管工作原理对比示意图 3.特性曲线特性曲线N N沟道结型场效应管的特性曲线沟道结型场效应管的特性曲线沟道结型场效应管的特性曲线沟道结型场效应管的特性曲线讨论讨

40、论讨论讨论可变电阻区可变电阻区可变电阻区可变电阻区 可变电阻区位于特性曲线的起始上升部分。可变电阻区位于特性曲线的起始上升部分。可变电阻区位于特性曲线的起始上升部分。可变电阻区位于特性曲线的起始上升部分。恒流区（放大区）恒流区（放大区）恒流区（放大区）恒流区（放大区）恒流区位于输出特性曲线的近似水平部分。恒流区位于输出特性曲线的近似水平部分。恒流区位于输出特性曲线的近似水平部分。恒流区位于输出特性曲线的近似水平部分。击穿区击穿区击穿区击穿区 恒流区的右边，曲线向上弯曲的部分是击穿区。恒流区的右边，曲线向上弯曲的部分是击穿区。恒流区的右边，曲线向上弯曲的部分是击穿区。恒流区的右边，曲线向上弯曲的

41、部分是击穿区。4.主要参数主要参数 （1 1）直流参数）直流参数）直流参数）直流参数 夹断电压夹断电压夹断电压夹断电压 饱和漏极电流饱和漏极电流饱和漏极电流饱和漏极电流 直流输入电阻直流输入电阻直流输入电阻直流输入电阻 （2 2）交流参数）交流参数）交流参数）交流参数（3 3）极限参数）极限参数）极限参数）极限参数 最大漏源电压最大漏源电压最大漏源电压最大漏源电压 最大栅源电压最大栅源电压最大栅源电压最大栅源电压 最大耗散功率最大耗散功率最大耗散功率最大耗散功率1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管1.N沟道增强型绝缘栅场效应管沟道增强型绝缘栅场效应管 （1）结构和符号）结构和符号N N沟道

42、增强型沟道增强型MOSMOS管结构示意图管结构示意图1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管1.N沟道增强型绝缘栅场效应管沟道增强型绝缘栅场效应管 （2）工作原理）工作原理N N沟道增强型沟道增强型MOSMOS管工作原理示意图管工作原理示意图1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管1.N沟道增强型绝缘栅场效应管沟道增强型绝缘栅场效应管 （3）特性曲线）特性曲线N N沟道增强型沟道增强型MOSMOS管的特性曲线管的特性曲线 1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管2.N沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管管 （1）结构和符号）结构和符号耗尽型耗尽型MOSMOS管的结构和符号管的结构和符号1.4.2 绝缘

43、栅场效应管绝缘栅场效应管2.N沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管管 （2）工作原理）工作原理工作条件工作条件工作条件工作条件 放大作用放大作用放大作用放大作用1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管2.N沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管管 （3）特性曲线）特性曲线N N沟道耗尽型沟道耗尽型MOSMOS管的特性曲线管的特性曲线1.4.3 场效应管使用注意事项场效应管使用注意事项1.1.结型场效应管的栅源电压不能接反，因为它工结型场效应管的栅源电压不能接反，因为它工结型场效应管的栅源电压不能接反，因为它工结型场效应管的栅源电压不能接反，因为它工作在反偏状态。作在反偏状态。作在反偏状态。作在反偏状态。2.2.

44、MOSMOS管因栅极与其他部分绝缘，栅极极易感应管因栅极与其他部分绝缘，栅极极易感应管因栅极与其他部分绝缘，栅极极易感应管因栅极与其他部分绝缘，栅极极易感应而产生高电压致使管子击穿损坏，所以栅极不能而产生高电压致使管子击穿损坏，所以栅极不能而产生高电压致使管子击穿损坏，所以栅极不能而产生高电压致使管子击穿损坏，所以栅极不能悬空。悬空。悬空。悬空。3.3.单极型晶体管与双极型晶体管使用上的比较单极型晶体管与双极型晶体管使用上的比较单极型晶体管与双极型晶体管使用上的比较单极型晶体管与双极型晶体管使用上的比较 场效应管参与导电的只有一种载流子（多数场效应管参与导电的只有一种载流子（多数场效应管参与导

45、电的只有一种载流子（多数场效应管参与导电的只有一种载流子（多数载流子），例如载流子），例如载流子），例如载流子），例如N N沟道的场效应管参与导电的是沟道的场效应管参与导电的是沟道的场效应管参与导电的是沟道的场效应管参与导电的是电子载流子，因此场效应管又称为单极型晶体管。电子载流子，因此场效应管又称为单极型晶体管。电子载流子，因此场效应管又称为单极型晶体管。电子载流子，因此场效应管又称为单极型晶体管。半导体三极管中两种极性的载流子（多数载流子半导体三极管中两种极性的载流子（多数载流子半导体三极管中两种极性的载流子（多数载流子半导体三极管中两种极性的载流子（多数载流子和少数载流子）都参与导电，所

46、以也称为双极型和少数载流子）都参与导电，所以也称为双极型和少数载流子）都参与导电，所以也称为双极型和少数载流子）都参与导电，所以也称为双极型晶体管。晶体管。晶体管。晶体管。本章小结本章小结 1.1.半导体具有热敏性、光敏性和掺杂性，因而成为制造电半导体具有热敏性、光敏性和掺杂性，因而成为制造电半导体具有热敏性、光敏性和掺杂性，因而成为制造电半导体具有热敏性、光敏性和掺杂性，因而成为制造电子元器件的关键材料。子元器件的关键材料。子元器件的关键材料。子元器件的关键材料。2.2.二极管是由一个二极管是由一个二极管是由一个二极管是由一个PNPN结构成，其最主要的特性是具有单向结构成，其最主要的特性是具

47、有单向结构成，其最主要的特性是具有单向结构成，其最主要的特性是具有单向导电性，该特性可由伏安特性曲线准确描述。导电性，该特性可由伏安特性曲线准确描述。导电性，该特性可由伏安特性曲线准确描述。导电性，该特性可由伏安特性曲线准确描述。3.3.特殊二极管主要有稳压二极管、发光二极管、光电二极特殊二极管主要有稳压二极管、发光二极管、光电二极特殊二极管主要有稳压二极管、发光二极管、光电二极特殊二极管主要有稳压二极管、发光二极管、光电二极管等。管等。管等。管等。4.4.片状二极管具有体积小，形状规整，便于自动化装配的片状二极管具有体积小，形状规整，便于自动化装配的片状二极管具有体积小，形状规整，便于自动化

48、装配的片状二极管具有体积小，形状规整，便于自动化装配的特点，在目前的电子产品中广泛应用。特点，在目前的电子产品中广泛应用。特点，在目前的电子产品中广泛应用。特点，在目前的电子产品中广泛应用。5.5.三极管是由两个三极管是由两个三极管是由两个三极管是由两个PNPN结构成的半导体器件，在发射结正结构成的半导体器件，在发射结正结构成的半导体器件，在发射结正结构成的半导体器件，在发射结正偏、集电结反偏的条件下，具有电流放大作用偏、集电结反偏的条件下，具有电流放大作用偏、集电结反偏的条件下，具有电流放大作用偏、集电结反偏的条件下，具有电流放大作用;在发射结在发射结在发射结在发射结与集电结均正偏时，处于饱

49、和状态，相当于开关的闭合与集电结均正偏时，处于饱和状态，相当于开关的闭合与集电结均正偏时，处于饱和状态，相当于开关的闭合与集电结均正偏时，处于饱和状态，相当于开关的闭合;在发射结与集电结均反偏时，处于截止状态，相当于开关在发射结与集电结均反偏时，处于截止状态，相当于开关在发射结与集电结均反偏时，处于截止状态，相当于开关在发射结与集电结均反偏时，处于截止状态，相当于开关的断开。在实际电路中，三极管的放大功能和开关功能得的断开。在实际电路中，三极管的放大功能和开关功能得的断开。在实际电路中，三极管的放大功能和开关功能得的断开。在实际电路中，三极管的放大功能和开关功能得到广泛应用。到广泛应用。到广泛应用。到广泛应用。6.6.场效应管是一种电压控制器件，分为绝缘栅型和结型两场效应管是一种电压控制器件，分为绝缘栅型和结型两场效应管是一种电压控制器件，分为绝缘栅型和结型两场效应管是一种电压控制器件，分为绝缘栅型和结型两大类，每类又分为大类，每类又分为大类，每类又分为大类，每类又分为P P沟道和沟道和沟道和沟道和N N沟道。沟道。沟道。沟道。