1、1,4.2 晶体二极管,4.2.4 二极管的重要参数,4.2.1 二极管的特性,4.2.2 特殊二极管,4.2.3 二极管的识别,2,半导体是一种具有特殊性质的物体，它不像导体一样可以完全导电，也不像绝缘体那样不导电，它介于两者之间，所以称为半导体。,掺杂,3价元素,5价元素,半导体,P型半导体,N型半导体,PN结,半导体二极管,电导率：电导率与材料内单位体积中所含的 电荷载流子的数目有关，电荷载流 子浓度越高，其导电率越高。,半导体,3,P,N,A,K,半导体二极管是在PN结上加接触电极、引线和管壳封装而成的。二极管有正极、负极两个电极。,阳极（正极）,二极管电路符号,二极管结构,阴极（负极
2、）,二极管的概念,4,-,+,-,+,二极管的基本特性：单向导电性,在二极管两端加正向电压,在二极管两端加反向电压,可忽略不计,单向导电性,二极管的单向导通性,5,二极管的伏安特性,二极管的伏安特性曲线分析。,6,VT,正向特性,二极管的伏安特性曲线分析。,二极管的伏安特性曲线,反向特性,齐纳电压,未导通,未完全导通,硅管：0.7V 锗管：0.2V,二极管的伏安特性,正向导通电压,7,小结,二极管的基本特性为单向导电性。,二极管（硅管）的正向导通电压为0.7V。,二极管的反向电流非常小。,在选择二极管时，最重要的两个参数是最大正向电流和最大反向耐压。,当二极管的反向电压达到一定值时，二极管会被
3、击穿。,二极管特性总结,8,目 录,4.2.4 二极管的重要参数,4.2.1 二极管的特性,4.2.2 特殊二极管,4.2.3 二极管的识别,9,稳压二极管是在反向击穿状态下工作的二极管，故也称为齐纳二极管。,稳压二极管实物图,稳压二极管,10,稳压二极管工作原理分析。,稳压二极管,11,发光二极管主要是用镓的化合物作为原材料制成的二极管，一旦有正向电流流过这个二极管，它就会发出红色/绿色/蓝色的光。,不同颜色的发光管对应的导通电压,发光二极管实物图,发光二极管,12,R,发光管的亮度取决于流过它的电流的大小。假设回路总限流电阻为R，则有：,1.5V,发光二极管,13,目 录,4.2.4 二极
4、管的重要参数,4.2.1 二极管的特性,4.2.2 特殊二极管,4.2.3 二极管的识别,14,发光二极管腿长的为正端，其它多数二极管有色圈标识的为负端。,+,-,-,+,+,+,-,-,二极管极性识别,15,使用万用表测试二极管的极性。,将数字万用表打到二极管档； 红表笔接二极管的正极； 黑表笔接二极管的负端； 液晶屏上显示二极管的正向导通电压。,数字万用表测试方法：,测试二极管极性,16,用数字万用表测试二极管极性操作过程：,+,660,0L,v,COM,-,测试二极管极性,17,目 录,4.2.4 二极管的重要参数,4.2.1 二极管的特性,4.2.2 特殊二极管,4.2.3 二极管的识
5、别,18,最大工作电流,最高反向工作电压,反向电流,用来表示二极管性能的好坏和适应范围的技术指标，称为二极管的参数。,二极管的重要参数,19,PN结高频等效电路,最高工作频率,信号频率 越高，等效阻值 越小。,容抗：,二极管的重要参数,用来表示二极管性能的好坏和适应范围的技术指标，称为二极管的参数。,20,二极管参数,二极管重要参数汇总。,例如： 1N4001二极管反向耐压值为50V； 1N4007反向耐压值为1000V。,例如： 1N4001-4007额定工作电流为1A。,反向电流越小管子的单向导电性越好。 温度每升高10，反向电流增大一倍。,二极管的重要参数,21,4.3 晶 体 三 极
6、管,22,两种类型,NPN型,PNP型,三极管电路符号,NPN：电流从管子流向发射极,PNP：电流从发射极流向管子,管子,管子,23,三极管正常工作条件(以NPN为例),基极b、集电极c接正电压,发射极e接负电压,基极b、集电极c接负电压,发射极e接正电压,三极管有电流流过,三极管无电流流过,要使三极管正常工作，必须使其电流的流向与符号中箭头所指的方向一致。,24,NPN型,三极管正常工作条件(以NPN为例),三极管的基极和发射极之间相当于一个二极管的2个电极 。,导通压降也为0.7V。,如何分析三极管电路,25,NPNTMPS8050,Ie,=,Ib,+,Ic,两个回路电流均流过发射极,三极
7、管实验电路与分析,26,NPN 型,基极电源Eb,集电极电源Ec,集电极电压Vc,三极管仿真电路分析,27,Ic,Ib,Ie,三极管仿真电路分析,28,Ic,Ib,Ie,三极管仿真电路分析,29,Ic,Ib,Ie,三极管仿真电路分析,30,三种状态,仿真实验总结,31,检测基极电流的电流计,由基极电流控 制的电流源,仿真实验总结,32,目 录,33,S8050 NPN型三极管参数,34,S8050 NPN型三极管参数,35,S8050 NPN型三极管参数,36,三极管功耗分析,37,目 录,38,Vo=Vc,即高电平 “1”,Vo0,即低电平 “0”,三极管在何种状态下满足开关状态？,截止区,
8、开关应用 (原理分析),饱和区,39,开关应用(波形分析),输入Vi,输出Vo,b,e,c,R3 1K,S8050,R1 10K,R2 4.7K,+Vcc,“0”(0V),Vo = Vcc “1”,Ic = 0 截止态,(a) 三极管开关电路图,开关断开,40,开关应用(波形分析),输入Vi,输出Vo,b,e,c,R3 1K,S8050,R1 10K,R2 4.7K,+Vcc,(a) 三极管开关电路图,“1”(5V),Vo = 0V “0”,开关闭合,41,驱动继电器(工作原理),1.继电器吸合过程,2.续流二极管作用,3.R1、R2电阻取值,续流二极管,继电器,42,1.继电器吸合过程,释放
9、,驱动继电器(工作原理),43,1.继电器吸合过程,吸合,驱动继电器(工作原理),44,2.续流二极管作用,关断时线圈 将产生电动势,三极管由饱和变为截止瞬间，继电器电感 线圈中的电流突然失去流通通路，从而在 线圈两端产生较大的反向电动势，极性为 下正上负，可达100伏以上，足以损坏三 极管,为保护三极管，将开关关断时线 圈所产生的反向电动势通过箭头 所指方向放掉，并使集电极对地 电压最高不超过(+Vcc)+0.7V,驱动继电器(工作原理),45,确保当输入为 +Vcc时三极管 可靠饱和,3.R1、R2电阻取值,例如： 若Vcc=+5V,Ics=50mA,=100， 且R2=4.7k，计算R1取值。,则：R1 6.63K,驱动继电器(工作原理),46,常见三极管(用途),光电管,普通开关管,高频放大管(贴片),功率三极管(金属),陶瓷放电管,中高频放大管,
