1、电子技术基础及应用,知识重点1、什么是半导体？半导体的基本特性有哪些？2、二极管和三极管的分类、特点与电路符号。3、二极管和三极管的简易测试。,半导体基础与二极管,半导体器件,半导体的基础知识 （一） 半导体的特性,（二） 杂质半导体1P型半导体2N型半导体,半导体具有一些独特的性质：（1）在半导体材料中加入少量其它元素（称“杂质”），导电能力显著增强；（2）给半导体材料加温或用光照射时，导电能力也会显著增强，表现出“热敏”和“光敏”特性。,近代电子学是在半导体器件的基础上发展起来的。由于半导体器件具有体积小、重量轻、使用寿命长、功率转换效率高等特点，因而在电子技术领域得到了广泛的应用。,PN
2、结,半导体基础与二极管,PN结是指P型和N型半导体接触时在交界面上形成的具有特殊性能的电荷薄层，它是制造各种半导体器件和各类集成电路的基础。PN结的主要特性是单向导电性。PN结加正向电压时，P区接电源正极，N区接电源负极，电路中有很大的正向导通电流，PN结呈低阻状态，通常称为导通状态。PN结加反向电压时，N区接电源正极，P区接电源负极，此时PN结外呈现高阻状态，通常称为截止状态。 由上述分析可知，PN结加正向电压时，呈低阻导通状态，电流大；加反向电压时呈高阻截止状态，电流近似为零，这就是PN结的单向导电性。,半导体基础与二极管,晶体二极管,（一）二极管的单向导电性,正向特性：当二极管的两端加上
3、正向电压时，就会产生正向电流。但正向电压很小时，正向电流很小，只有当正向电压超过某一数值时，才有明显的正向电流，这个电压称为死区电压，锗管约为0.2-0.3V，硅管约为0.5-0.8V。,反向特性：当二极管的两端加上反向电压时，就会产生反向电流。小功率二极管的反向电流很小，硅管一般小于0.1UA，锗管小于几十微安。当二极管两端的反向电压超过某一数值时，反向电流突然增大，这种现象称二极管反向击穿。,半导体基础与二极管,（二）半导体二极管的分类,半导体基础与二极管,1、普通二极管电路符号,如图所示是常见的二极管的分类的电路符号。,2、稳压二极管电路符号,3、光电二极管电路符号,4 、变容二极管电路
4、符号,5、发光二极管电路符号,半导体基础与二极管,半导体二极管在电路中的符号如图所示是二极管电路符号示意图。掌握这些识图信息，对分析二极管电路十分重要，主要说明下列三点：,二极管特性,半导体基础与二极管,半导体二极管的特点,无论何种二极管都有下列四个共性，掌握这些共性对识别和分析各类二极管电路有着举足轻重的作用： 1、二极管两根引脚有正负之分，使用中两根引脚不能相互反接。否则损坏二极管或不能起到正常的电路功能 。 2、二极管是 半导体器件，不是半导体。所谓半导体是导电能力介于导体与绝缘体之间的一种材料。二级干由半导体材料制成，具有单向导电特征。即导通过如同导体，截止时如同绝缘体。 3、初学者对
5、二极管的单向导电特性理解存在误区，认为二极管只能个方向传输信号，这是错误的理解。二极管导通状态下如同一个导体，可以双向传输信号，条件是二极管必须处于导通状态。 4、二极管除单向导电特性之外，还有需要重要的疼醒。掌握这些特性，灵活运用这些特性是分析二极管电路的根本保证。,半导体基础与二极管,二极管的简易测试,晶体二极管是由一个PN结组成的，具有单向导电特性。用万用表的电阻档测量二极管的正、反向电阻，可以判断出二极管管脚的极性，还可以粗略地判断二极管的好坏。,黑表笔,被 测 二极管,红表笔,用万用表电阻档测量二极管的正、反向电阻的原理电路如图112所示。图中虚线框内是万用表电阻档的等效电路。黑表笔
6、接表内电池的正极，红表笔接表内电池的负极。因此在测量未知极性的二极管时，若万用表电阻档测试指示为低电阻，则黑表笔所接的电极为被测管的正极，红表笔所接的电极为被测管的负极，所测得电阻为二极管的正向电阻。将黑表笔接被测管的负极，红表笔接被测管的正极，则测得电阻为反向电阻。如果测得的正、反向阻值都很小，则表明二极管内部击穿；如果测得的正、反向电阻值均接近无穷大，则表明二极管内部断路；测得的正、反向电阻值差别越大，则表明二极管特性越好。 测量正、反向电阻时应当注 意，由于二极管是非线性元 件其直流电阻值与通过管子 的电流有关，所以用不同型 号的万用表或不同倍率的电 阻档所测得的直流电阻值是 不同的。
7、通常测量二极管的正反向电 阻时用R*100欧或R*1K的电 阻档。,半导体基础与二极管,被 测 二极管,红表笔,黑表笔,半导体三极管基础知识,一、半导体三极管的分类,半导体三极管的分类如图所示,三极管的种类很多，按材料分为锗管和硅管；按结构分为点接触型和面接触型；按工作频率分为高频、低频、开关型；按功率大小分为大、中、小型；按PN结分为NPN型和PNP型；按用途分为放大管、开关管、振荡管等。,半导体三极管基础知识,半导体三极管电路符号,半导体三极管基础知识,三极管的特性 三极管有三种工作状态,放大状态,截止状态,饱和状态,三、三极管内的电流方向,半导体三极管基础知识,在三极管电路符号中，发射极
8、箭头的方向表示三极管各电极电流流向的方向。利用这一点可以分析电路中个电极电流的流动方向。如图所示是三极管电路符号指示电流流向示意图，根据发射极箭头方向可以知道不同极性三极管的集电极、发射极电流流动方向。,如何用万用表测三极管？,半导体三极管基础知识,一、 三颠倒，找基极 三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同，可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管，测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R100或R1k挡位。 假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。测试的第一步是判断哪个管脚是基极。这时，我们任取两个电极(如这两个电极为
9、1、2)，用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极。 二、 PN结，定管型 找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型。将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被测
10、管即为PNP型。,三、 顺箭头，偏转大 找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。 (1) 对于NPN型三极管，穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔c极b极e极红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”)，所以此时黑表笔所接的一定是集电极c，红表笔所接的一定是发射极e。 (2) 对于PNP型的三极管，道理也类似于NPN型，
11、其电流流向一定是：黑表笔e极b极c极红表笔，其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是发射极e，红表笔所接的一定是集电极c。 四、 测不出，动嘴巴 若在“顺箭头，偏转大”的测量过程中，若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时，就要“动嘴巴”了。具体方法是：在“顺箭头，偏转大”的两次测量中，用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部，用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b，仍用“顺箭头，偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。其中人体起到直流偏置电阻的作用，目的是使效果更加明显。,如何用万用表测三极管？,半导体三极管基础知识,课后作业：,1、半导体的特点是什么？ 2、晶体二极管是由一个 组成的，主要特性是 。 3、半导体具有哪些特性？ 4、三极管有三个区，三个电极，两个PN结，分为 型和 型两种。 5、三极管具有 作用，可以组成各式各样的放大器。 6、三级管的工作状态可分为 、 、 。,谢 谢 大 家,
