电子技术基础知识98602ppt精选课件

根据掺杂的物质不同，可分两种：
（1）P型半导体：本征硅(或锗)中掺入少量硼元素（3价）所形
成的半导体，如P型硅。多数载流子为空穴，少数载流子为电子。
空穴
多数载流子（简称多子）
自由电子
少数载流子（简称少子）
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（2）N型半导体：在本征硅(或锗)中掺入少量磷元素（5价） 所形成的半导体，如N型硅。其中，多数载流子为电子，少数载 流子为空穴。
现象称为三极管的电流放大作用。
电流放大作用的实质是通过改变基极电流IB的大 小，达到控制IC的目的，而并不是真正把微小电流放
大了，因此称三极管为电流控制型器件。
电流放大作用： 电流放大系数：β=△IC/△IB
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4、三极管的特性曲线 （1）输入特性曲线
集射极之间的电压UCE一定时，发射结电压UBE与基极电流 IB之间的关系曲线。
三极管输出特性曲线中，IB=0的输出特性曲线以下，
横轴以上的区域称为截止区。其特点是：各电极电流很 小，相当于一个断开的开关。
（2）放大区
条件：发射结正偏，集电结反偏
特点： IC受IB控制 在放大状态，当IB一定时，IC不随VCE变化，即放大 状态的三极管具有恒流特性。
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输出特性曲线中，截止区以上平坦段组成的区域称为
维修电工培训
电子技术基础知识
授课：永安市技校 陈昌初
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一、PN结
1Hale Waihona Puke 半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物 质。如硅（Si）或锗（Ge）半导体。
2．本征半导体：不加杂质的纯净半导体晶体。如本征硅或 本征锗。
3．杂质半导体：为了提高半导体的导电性能，在本征半导 体（4价）中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。
变窄
＋
P I 外电场
＋N
＋
内电场
E
R
②外加反向电压（也叫反向偏置） 外加电场与内电场方向相同，增强了内电场，多子扩散 难以进行，少子在电场作用下形成反向电流，因为是少 子漂移运动产生的，反向电流很小，这时称PN结处于截 止状态。
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空间电荷区
变宽
＋＋＋
P
＋＋＋ N
＋＋＋
内电场
外电场
I
E
IC mA
IB μA
+ UCE
RC
RB
+ －V
V UBE
UCC
UBB
－
测量三极管特性的实验电路
三极管的输入特性
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由图可见：
1．当V CE ≥2 V时，特性曲线基本重合。 2．当VBE很小时，IB等于零，
三极管处于截止状态；
3．当VBE大于门槛电压（硅管 约0.5V，锗管约0.2V）时， IB逐渐增大，三极管开始导 通。
放大区。此时IC受控于IB；同时IC与UCE基本无关，可近
似看成恒流。此区内三极管具有电流放大作用。
（3）饱和区
条件：发射结和集电结均为正偏。
输出特性曲线中，UCE≤UBE的区域，即曲线的上升段组 成的区域称为饱和区。 饱和时的UCE称为饱和压降，用 UCES表示，UCES很小，一般约为0.3V。工作在此区的三极
②VF＞VT时，V导通，IF急剧增大。 导通后V两端电压基本恒定：
导通电 Vo压 n00.7.V 3V ((G Sie))
结论：正偏时电阻小，具有非线性。
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正向特性
外加正向电压较小时，外 电场不足以克服内电场对多子 扩散的阻力，PN结仍处于截止 状态 。
正向电压大于死区电压后， 正向电流 随着正向电压增大迅 速上升。通常死区电压硅管约 为0.5V，锗管约为0.2V。导通
首先确定三极管的基极和管型，然后采用估测β值的 方法判断c 、e极。方法是先假定一个待定电极为集电极 （另一个假定为发射极）接入电路，记下欧姆表的摆动幅 度，然后再把两个待定电极对调一下接入电路，并记下欧 姆表的摆动幅度。摆动幅度大的一次，黑表笔所连接的管 脚是集电极c，红表笔所连接的管脚为发射极e，如图12所 示。测PNP管时，只要把图12电路中红、黑表笔对调位置， 仍照上述方法测试。
（2）.判别好坏 万用表测试条件：R×1kΩ。
(1)若正反向电阻均为零，二极管短路； (2)若正反向电阻非常大，二极管开路。 (3)若正向电阻约几千欧姆，反向电阻非常大，二极管正常。
图5 万用表检测二极管
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9 二极管的分类 （1）按材料分：硅管、锗管
（2）按PN结面积：点接触型（电流小，高频应用）、面 接触型（电流大，用于整流）
P区接电源正极，N区接电源负极，PN结导通； 图1 ＰＮ结 反之，PN结截止。
①外加正向电压（也叫正向偏置） 外加电场与内电场方向相反，内电场削弱，扩散运动大大 超过漂移运动，N区电子不断扩散到P区，P区空穴不断扩散 到N区，形成较大的正向电流，这时称PN结处于导通状态。
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空间电荷区
电压: UD(on) =
(0.6 0.8) V―――硅管 0.7 V (0.1 0.3) V―――锗管 0.3 V
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（2）反向特性 反向电压VR＜VRM（反向击穿电压）时，反向电流IR很小，
且近似为常数，称为反向饱和电流。 VR＞VRM时，IR剧增，此现象称为反向电击穿。对应的电
压VRM称为反向击穿电压。
结论：反偏电阻大，存在电击穿现象。
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反向特性 外加反向电压时， PN 结处于截止状态，反向电 流 很小。反向电压大于击 穿电压时，反向电流急剧 增加。
反向击穿类型 电击穿— PN 结未损坏 ，断电即恢复。 热击穿— PN 结烧毁。
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6、二极管的主要参数 （1）最大整流电流IFM：指管子长期运行时，允许通过的 最大正向平均电流。 （2）最高反向工作电压URM：二极管运行时允许承受的 最大反向电压。 （3）最大反向电流IRM：指管子未击穿时的反向电流，其 值越小，则管子的单向导电性越好。 （4）最高工作频率fm：主要取决于PN结结电容的大小。
R
二 晶体二极管
一个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来， 就构成了半导体二极管，简称二极管。
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1 外形：由密封的管体和两条正、 负电极引线所组成。管体外壳的标记 通常表示正极。如图2（a）所示；
2 符号：如图。其中： 三角形——正极， 竖杠——负极， V——二极管的文字符号。
阳极
1、放大电路的组成及作用
（1）晶体管V。放大元件，
用基极电流iB控制集电 极电流iC。
图3 [例1]电路图
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4 二极管的伏安特性
1．定义：二极管两端的 电压和流过的电流之间的关 系曲线叫作二极管的伏安特 性。
二极管的伏安特性
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5．特点： （1）正向特性
①正向电压VF小于门坎电压VT时，二极管V截止， 正向电流IF = 0；
其中，门槛电压
0.5V (Si) VT 0.2V(Ge)
图12 估编辑测版pβppt的电路
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四、单管基本放大电路
由三极管组成的放大电路。其功能是利用三极管的电流 控制作用，把微弱的电信号（简称信号，指变化的电压、 电流、功率）不失真地放大到所需的数值，实现将直流电 源的能量部分地转化为按输入信号规律变化且有较大能量 的输出信号。放大电路的实质，是一种用较小的能量去控 制较大能量转换的能量转换装置。
（3）按用途：如图6所示。
图6 二极管图形符号
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三、 晶体三极管
晶体三极管：是一种利用输入电流控制输出电流的 电流控制型器件。
特点：管内有两种载流子参与导电。
1 三极管的结构
（1）. 三极管的外形 特点：有三个电极， 故称三极管。
图7三极管外形
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（2）. 三极管的结构
自由电子
多数载流子（简称多子）
空穴
少数载流子（简称少子）
＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋
N型半导体
P型半导体
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将P型半导体和N型半导体使用特殊工艺连在一起，形成PN结。
4．PN结：N型和P型半导体之间的特殊薄层叫做PN结。 PN结是各种半导体器件的核心。如图1所示。
PN结具有单向导电特性。即：
管相当于一个闭合的开关，没有电流放大作用。
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5、三极管的主要参数 1.电流放大系数 电流放大系数是反映三极管电流放大能力的基本
参数，主要有共发射极电路交流电流放大系数β 和共 发射极电路直流电流放大系数hFE。
2.极间反向电流
(1) ICBO是指发射极开路时从集电极流到基极的
反向电流。如图所示。
7、二极管的型号与规格
如：2AP3A
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8 二极管的简单测试 用万用表检测二极管如图4所示。 （1）. 判别正负极性
万用表测试条件：R×100Ω或R×1kΩ； 将红、黑表笔分别接二极管两端。所测电阻小时，黑表 笔接触处为正极，红表笔接触处为负极。
图4 万用表检测二极管
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图 极间反向电流
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(2) 穿透电流ICEO 是指基极开路（IB=0）、集电极与发射极之间加
上规定的电压时，从集电极流到发射极的电流。如
图所示。它与ICBO之间的关系为： ICEO = (1+β) ICBO
3.极限参数
(1)集电极最大允许电流ICM
三极管工作时，当集电极电流超过ICM时，管子性能将显 著下降，并有可能烧坏管子。
阴极
图2 晶体二极管的外形和符号
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3．晶体二极管的单向导电性：
晶体二极管的单向导电性
（1）正极电位＞负极电位，二极管导通；
（2）正极电位＜负极电位，二极管截止。 即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二
极管的单向导电性。
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[例1] 图3所示电路中，当开关S闭合后，H1、H2两个指 示灯，哪一个可能发光？ 解 由电路图可知，开关S闭合后，只有二极管V1正极电位高 于负极电位，即处于正向导通状态，所以H1指示灯发光。
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（2）电流分配关系 图3.3是NPN管放大实验电路。
图3.3 三极管的电流放大实验电路
三极管各电极电流分配关系是：
IE = IB + IC 由于基极电流很小，因而IE≈IC。
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（3）三极管的电流放大作用
当IB有一微小变化时，能引起IC较大的变化，这种
笔和任一管脚相接（假设它是基极b），红表笔分别和 另外两个管脚相接，如果测得两个阻值都很小，则黑 表笔所连接的就是基极，而且是NPN型的管子。如图 11（a）所示。如果按上述方法测得的结果均为高阻值， 则黑表笔所连接的是PNP管的基极。如图11（b）所示。
图11 基极b的判断
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（3）、e、b、c三个管脚的判断
4．三极管导通后，VBE基本不 变。硅管约为0.7V，锗管 约为0.3V，称为三极管的导 通电压。
5．VBE与IB成非线性关系。
共发射极输入特性曲线
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（2）晶体三极管的输出特性曲线
基极电流一定时，集、射极之间的电压与集电极电流 的关系曲线。
三极管的输出特性
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输出特性曲线可分为三个工作区: （1） 截止区 条件：发射结、集电结反偏或两端电压为零。
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(2) 集电极—发射极间击穿电压U(BR)CEO 管子基极开路时，集电极和发射极之间的最大允许电
压。当电压越过此值时，管子将发生电压击穿，若电击穿 导致热击穿会损坏管子。
(3) 集电极最大允许功耗PCM
当管子集电结两端电压与通过电流的乘积超过此值 时，管子性能变坏或烧毁。
6、三极管的识别和简单测试
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2、晶体三极管的符号 箭头：表示发射结加正向电压时的电流方向。 文字符号：V
图9 三极管符号
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3、三极管的电流放大作用 （1）三极管的工作电压 三极管实现电流放大的外部偏置条件：发射结正偏，
集电结反偏，此时，各电极电位之间的关系是： NPN型 UC＞UB＞UE PNP型 UC＜UB＜UE
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表 常用三极管管脚排列
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7 三极管的简单测试 （1）、硅管或锗管的判别
当V=0.6~0.7V时， 为硅管
当V=0.1~0.3V时 为锗管。
判别硅管和锗管的测试电路
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（2）、NPN管型和PNP管型的判断
将万用表设置在 R1k或 R10 0挡，用黑表
特点：
图8 三极管的结构图
有三个区——发射区、基区、集电区；
两个PN结——发射结（BE结）、集电结（BC结）； 三个电极——发射极e(E)、基极b(B)和集电极c©；
两种类型—— P N P型管和NPN型管。 工艺要求：发射区掺杂浓度较大；基区很薄且掺杂最少； 集电区比发射区体积大且掺杂少。
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