董焕发版电子技术第1章
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伏安特性
一个好的电流源要求
u
+
_
i
电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而是 受电路中某个地方的电压(或电流)控制的电源，称受控源
分类及表示方法
定义
1．受控源
VCVS 电压控制电压源
VCCS 电压控制电流源
CCVS 电流控制电压源
1. 电阻元件
一、电阻、电感、电容元件
u～ i 关系
R 称为电阻，单位： (欧) (Ohm，欧姆)
满足欧姆定律
u
i
单位
G 称为电导，单位： S(西门子) (Siemens，西门子)
u、i 取关联参考方向
R
u
i
+
-
伏安特性为一条过原点的直线
电压参考方向的三种表示方式：
(1) 用箭头表示
(2) 用正负极性表示
(3) 用双下标表示
U
U
+
A
B
UAB
元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为关联参考 方向。反之，称为非关联参考方向。
关联参考方向
非关联参考方向
关联参考方向
i
+
-
+
-
i
U
U
注
(1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。
例
求：电压u2。
解
5i1
+
_
u2
_
u1=6V
i1
+
+
-
3
受控源与独立源的比较
1.4 电路的工作状态
当电源与负载通过中间环节连接成电路后，电路可能处于有载、开路和短路三种工作状态。
电工电子技术基础教材
电工电子技术基础教材（第一版）主编：马润渊张奋目录第一章安全用电 (1)第二章直流电路基础 (2)第三章正弦交流电路 (21)第四章三相电路 (27)第五章变压器 (39)第六章电动机 (54)第七章常用半导体 (59)第八章基本放大电路 (65)第九章集成运算放大器 (72)第十章直流稳压电源 (75)第十一章数制与编码 (78)第十二章逻辑代数基础 (81)第十三章门电路和组合逻辑电路 (84)第一章安全用电学习要点：了解电流对人体的危害掌握安全用电的基本知识掌握触点急救的方法1.1 触电方式安全电压：36V和12V两种。
一般情况下可采用36V的安全电压，在非常潮湿的场所或容易大面积触电的场所，如坑道内、锅炉内作业，应采用12V的安全电压。
1.1.1直接触电及其防护直接触电又可分为单相触电和两相触电。
两相触电非常危险，单相触电在电源中性点接地的情况下也是很危险的。
其防护方法主要是对带电导体加绝缘、变电所的带电设备加隔离栅栏或防护罩等设施。
1.1.2间接触电及其防护间接触电主要有跨步电压触电和接触电压触电。
虽然危险程度不如直接触电的情况，但也应尽量避免。
防护的方法是将设备正常时不带电的外露可导电部分接地，并装设接地保护等。
1.2 接地与接零电气设备的保护接地和保护接零是为了防止人体接触绝缘损坏的电气设备所引起的触电事故而采取的有效措施。
1.2.1保护接地电气设备的金属外壳或构架与土壤之间作良好的电气连接称为接地。
可分为工作接地和保护接地两种。
工作接地是为了保证电器设备在正常及事故情况下可靠工作而进行的接地，如三相四线制电源中性点的接地。
保护接地是为了防止电器设备正常运行时，不带电的金属外壳或框架因漏电使人体接触时发生触电事故而进行的接地。
适用于中性点不接地的低压电网。
1.2.2保护接零在中性点接地的电网中，由于单相对地电流较大，保护接地就不能完全避免人体触电的危险，而要采用保护接零。
将电气设备的金属外壳或构架与电网的零线相连接的保护方式叫保护接零。
电子电工技术第一章教学PPT
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 电子电工技术概述 • 电路基础知识 • 元件与电路 • 电路分析方法 • 实验与实践
目录
CONTENTS
01
电子电工技术概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
电子电工技术的发展历程
电子电工技术的起源
01
起源于19世纪末期，随着电子管和晶体管的发明，电子电工技
术开始起步。
集成电路的发明
02
20世纪50年代，集成电路的发明推动了电子电工技术的快速发
展。
微电子技术和计算机技术的融合
03
20世纪80年代以后，微电子技术和计算机技术的融合使得电子
电工技术进入了一个全新的时代。
电子电工技术的应用领域
二极管及其电路
总结词
基本电路，二极管的单向导电性
详细描述
在二极管电路中，二极管的单向导电性是一 个重要的基本原理。当电流正向通过二极管 时，它会产生正向压降并允许电流通过；而 当电流反向通过二极管时，它会产生很大的 反向电压并阻止电流通过。这个特性使得二 极管可以用作整流器、开关或稳压器等应用
中的单向导电器件。
电感器及其电路
总结词
基本电路，自感和互感的原理
详细描述
在电感器电路中，自感和互感的原理是重要的基本原理。自感是指电流变化时在电感器 中产生的感应电动势。互感是指两个线圈之间的磁耦合作用，当一个线圈中的电流发生
变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势。
二极管及其电路
总结词
单向导电器件
详细描述
二极管是一种单向导电器件，它只允许电流 在一个方向上流动。当电流通过二极管时， 它会产生一个正向压降（通常称为正向电 压），阻止电流反向流动。二极管在电路中 主要用于整流、开关和稳压等应用。
《电工电子技术》(董昌春) 电子教案 电子课件 电压源
理想电压源
The
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➢ 从实际电源中抽象出来的一种理想电路元件；
➢ 两端电压是定值US或是一定时间的函数uS，与通过它的电流无关； ➢ 理想电压源的电流由外电路决定。
(a)电池符号 (b)直流电压源符号 (c)交流电压源符号
理想电压源绝不允许短路
电压值为零的理想电压源在电路 中的作用相当于一电压源
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目录
独立电源 理想电压源 实际电压源
独立电源
The
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➢ 独立电源：能够独立向外提供电能的元器件，如电池、发电机、 稳压电源、各种信号源
电压源 电流源
➢ 电压源：电路中能够维持其两端电压恒定的元件，如干电池、蓄 电池、220伏市电电源等
实际电压源
➢ 电源两端的实际输出电压下 降，电流越大，电源端电压 下降越多
The
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实际直流电压源端电压与输出电 流关系为：Uab=US-IRS
U
Uab=US-IRS
0
I
电压源模型的外特性
谢谢！
理想电压源
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理想电压源同向串联
理想电压源反向串联
不同电压值的理想电压源绝对不能并联！！！
实际电压源
➢ 实际电压源内部存在内阻RS ➢ 接上负载时，电源中有电流流过，内
阻上产生电压降IRS
The
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I
-
+IRS
实际电压源 模型
《电子电子技术》第一章
1.1 什么是电力电子技术
1.2 电力电子技术的发展史
1.3 电力电子技术的应用 1.4 本教材的内容简介
1.1 什么是电力电子技术
■电力电子技术的概念 ◆电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。 ☞电力电子技术中所变换的“电力” 有区别于 “电力系统”所指的“电力” ，后者特指电力网 的“电力” 。
11/21
1.2 电力电子技术的发展史
☞把驱动、控制、保护电路和电力电子器件集成在一起，构
成电力电子集成电路（PIC），这代表了电力电子技术发 展的一个重要方向。电力电子集成技术包括以PIC为代表 的单片集成技术、混合集成技术以及系统集成技术。
☞随着全控型电力电子器件的不断进步，电力电子电路的工
作频率也不断提高。与此同时，软开关技术的应用在理论 上可以使电力电子器件的开关损耗AC） 整流
交流电力控制 变频、变相
直流（DC） 直流斩波 逆变
3/21
直流（DC） 交流（AC）
1.1 什么是电力电子技术
■电力电子学 ◆美国学者W. Newell认为电力电子学是由电力 学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。
图1-1 描述电力电子学的倒三角形
4/21
1.1 什么是电力电子技术
15/21
1.3 电力电子技术的应用
图1-5 中国南方电网公司安顺换流站
图1-6 静止无功发生器（上）和 晶闸管投切电容器（下）
16/21
1.3 电力电子技术的应用
◆电子装置用电源
☞各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。 通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整 流电源，现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大 型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也 都采用高频开关电源。 ☞在大型计算机等场合，常常需要不间断电源 （Uninterruptible Power Supply__ UPS）供电，不间断电 源实际就是典型的电力电子装置。
电子技术第一章
I
U
R
限流电阻
DZ
U0
解：当U=10V时，稳压管反向击穿， U0= UZ=5V 当U=-10V时，稳压管正向导通， U0=- UD=-0.6V 当U=4V时，稳压管反向截止， U0= 4V
U 例2：已知UZ=5V， D=0.6V，求U0=？
①
U=10V；②
U=-10V；③
U=4V I
（2）半导体二极管及三极管
§ 1-1
半导体的基本知识
物质按其导电性能可分为：导体，绝缘体，半导体
半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。 主要有硅、锗、硒和大多数金属氧化物及硫化物
半导体的导电能力随外界条件的改变而发生很大的变化
各种半导体的典型特性： ①温度↑ ，导电能力↑↑——热敏元件
②光照，导电能力↑↑——光敏元件 ③渗入微量杂质，导电能力↑↑——二极管、三极管
被束缚的价电子撞击出来，如此形成连锁反应，
使得二极管中载流子剧增，形成很大的反向电 流——反向击穿
三、主要参数
1、最大整流电流IOM
二极管长时间使用时，允许通过二极管的最大正向平均 电流。当电流超过允许值时，PN结将过热而使管子损坏 2、反向工作峰值电压URWM
一般为反向击穿电压的一半或三分之二
3、反向峰值电流IRM
前言（电子技术发展的历史）
20年代真空管——第一代电子器件
40年代晶体管——第二代电子器件
60年代中、小规模集成电路——第三代电子器件
大规模集成电路——第四代电子器件 超大规模集成电路——第五代电子器件
第一章
半导体二极管和三极管
半导体器件是电子电路的基本组成部分
本章将介绍： （1）半导体的导电特性及PN结的基本原理
《电工电子技术》(董昌春) 电子教案 电子课件 步进电动机的基本知识
谢谢关注
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步进电动机的基本知识
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目录
步进电动机的概念 步进电动机的应用
步进电动机的概念
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步进电机是利用电磁铁的作用原理，用电脉冲信号进 行控制、并将脉冲信号转换为线位移或角位移的电机。
特点: (1) 来一个脉冲，转一个步距角。 (2) 控制脉冲频率，可控制电机转速。 (3) 改变脉冲顺序，可改变转动方向。
步进电动机的概念
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控制系统对步进电机的基本要求 在电脉冲的控制下，步进电动机能迅速起动、正反转、制动和
停车，调速范围宽广； 步进电动机的步距角要小，步距精度要高，不丢步不越步； 工作频率高、响应速度快。
种类：励磁式和反应式两种。
区别在于励磁式步进电机的转子上有励磁线圈，反应式步 进电机的转子上没有励磁线圈。
步进电动机的概念
定子
转子
定子绕组
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱThe
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步进电动机的应用
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• 步进电动机的应用非常广泛，主要用于数字控制系统中，精度高，运行可 靠。
使用说明
使用说明
一、运行环境
硬件要求：多媒体教室（计算机、投影机、 屏幕等）；Байду номын сангаас
软件要求：中文Windows98 (或Windows95) 、 Office97(或Office2000) 。
二、使用说明
启动Windows98后，放入光盘，稍等几秒钟 自动弹出画面：
《电子技术》 多媒体教学课件
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3.在每张幻灯片的右下方有三个换页按钮, 其功能如下:
切换到第一 张幻灯片
切换到上一 张幻灯片
切换到下一 张幻灯片
4.在幻灯片放映状态,用鼠标单击屏幕的空 处白处,可依次出现预先设置的动画。待 全部动画放映完后,再用鼠标单击屏幕的 空处白处时, 则切换到下一张幻灯片。利 用换页按钮可实现提前切换。
北京理工大学电工教研室
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电子技术chap01
C NPN型
集电极
N
B
P
基极
N
集电极 C PNP型
P
B
N
基极
P
E
发射极
E
发射极
(1-42)
集电区： 面积较大
B
基极
C 集电极
N P N
E
发射极
基区：较薄， 掺杂浓度低
发射区：掺 杂浓度较高
(1-43)
C 集电极
集电结
N
B
P
基极
N
发射结
E
发射极
(1-44)
1.4.2 电流放大原理
基区空穴
向发射区
的扩散可
忽略。
B
进少部入分P区与R的B基电区子的
空穴复合，形成
电流IBEE，B 多数
扩散到集电结。
C
N
P
IBE
N
E IE
发射结正 偏，发射 区电子不 断向基区 扩散，形 成发射极
电流EICE。
(1-45)
集电结反偏， 有少子形成的
反向电流ICBO。B
RB
EB
IC=ICE+ICBOICE
(1-23)
2.1.2 PN结的单向导电性
PN 结加上正向电压、正向偏置的意思都是： P 区 加正、N 区加负电压。
PN 结加上反向电压、反向偏置的意思都是： P区 加负、N 区加正电压。
(1-24)
一、PN 结正向偏置
变薄
+ P
－+ －+ －+ －+
内电场被削弱，多子 的扩散加强能够形成 较大的扩散电流。
导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属 一般都是导体。
电子技术教程精修订
电子技术教程集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#第1章半导体二极管及其应用电路本章重点内容z PN结及其单向导电特性z半导体二极管的伏安特性曲线z二极管在实际中的应用PN结＋4 ＋4 ＋4 本征半导体共价键的两个价电子＋4 ＋4 ＋4价电子自由电子cba＋4＋4 ＋4 ＋4 空穴（a）硅和锗原子的简化结构模型(b)晶体的共价键结构及电子空穴对的产生图硅、锗原子结构模型及共价键结构示意图杂质半导体1．N型半导体2．P型半导体＋4 ＋4 ＋4自由电子＋4 ＋5 ＋4磷原子＋4 ＋4 ＋4电子一空穴对图N型半导体的结构空穴＋4 ＋4 ＋4＋4 ＋3 ＋4磷原子＋4 ＋4 ＋4电子一空穴对图P型半导体的结构3. PN结的形成P区N区空间电荷区P区区内电场图PN结的形成4．PN结的单向导电特性(1) PN结的正向导通特性P 变薄NP 变厚N空穴(多数)电子(少数)电子(多数)空穴(少数) R RI R内电场IR≈0 内电场外电场外电场(a) 正向偏置（b）反向偏置图PN结的导电特性(2) PN结的反向截止特性半导体二极管半导体二极管的结构及其在电路中的符号外壳VD(阳极)(阴极)(阴极)P N－＋－阳极引线阴极引线（a）结构（b）电路符号（c）实物外形图二极管结构、符号及外形半导体二极管的伏安特性-U（BR）C C′-30iv/m锗ABB1′51IA AR5-5硅uv/VD D′（μA ）图二极管伏安特性曲线1．正向特性2．反向特性3．反向击穿特性4．温度对特性的影响半导体二极管的主要参数1．最大整流电流IF2．最大反向工作电压URM 3．反向饱和电流IR4．二极管的直流电阻R5．最高工作频率fM半导体二极管的命名及分类1．半导体二极管的命名方法用数字表示规格用数字表示序号用字母表示类型用字母表示材料和极性用数字表示电极数目图半导体器件的型号组成2．半导体二极管的分类二极管的判别及使用注意事项1．二极管的判别（用万用表进行检测）（1）二极管正、负极性及好坏的判断（2）二极管好坏的判别（3）硅二极管和锗二极管的判断（4）普通二极管和稳压管的判别2．二极管使用注意事项* 几种常用的特殊二极管稳压二极管1．稳压二极管的工作特性I／mAU ZΔU ZU B UAVD U／VI A（I zmin）AΔI Z I ZI A（I zmax）B(a) 伏安特性（b）符号图稳压二极管的特性曲线和符号2.稳压管的主要参数发光二极管1．普通发光二极管2．红外线发光二极管3．激光二极管光电二极管变容二极管C J/pF80604020 VD2 4 6 8 10 12 14U/V(a) 压控特性曲线(b) 电路符号图变容二极管的压控特性曲线和电路符号半导体二极管的应用整流钳位U(+)VDA F图1. 13 二极管钳位电路限幅u o/V10+ + 0Rt u iVD1VD2-10－+U s1－－U s2+－uo/V+5t-5（a）限幅电路（b）波形图二极管限幅电路及波形4. 电路中的元件保护SREiVD e LL图二极管保护电路第2章半导体三极管及其放大电路本章重点内容z晶体三极管的放大原理、输入特性曲线、输出特性曲线z基本放大电路的工作原理及放大电路的三种基本偏置方式z利用估算法求静态工作点z微变等效电路及其分析方法z三种基本放大电路的性能、特点半导体三极管三极管的结构及分类1．三极管的内部结构及其在电路中的符号集电极c c集电极cccc集电结集电区PN基极b PN 基区b b基极b NPbb发射区发射结ee发射极e发射极e ee(a) NPN (b) PNP图三极管的结构示意图及其在电路中的符号2．三极管的分类三极管的放大作用．三极管放大时必须的内部条件2．三极管放大时必须的外部条件3．三极管内部载流子的传输过程（1）发射区向基区发射电子的过程（2）电子在基区的扩散和复合过程（3）电子被集电区收集的过程c ICICBO ICN NRCI B b IBN P+VCc－R BV BB +－NeIE图三极管内部载流子的运动情况4．三极管电流放大作用的进一步理解表 IB、I C 、I E 的实验数据I B /mA 0I C /mAI E /mA三极管的特性曲线 1．输入特性曲线i B /μAi c /m A饱和区100μA100 480μA80360μA25℃放60 40u CE = 0u CE ≥ 1V2大40μA20μA区120 i=0μAB2 4 8106u CE /vu BE /v（a）（b）截止区图三极管的特性曲线2．输出特性曲线(1)放大区(2) 饱和区(3) 截止区三极管正常工作时的主要特点1．三极管工作于放大状态的条件及特点2．三极管工作于饱和状态的条件及特点3．三极管工作于截止状态时的条件及特点＊特殊晶体管简介1．光电三极管(+)cI LcI Cbe(－) e（a）等效电路（b）电路符号（c）LED+光电三极管（d）LED+光电池图光电三极管的等效电路与电路符号图光电耦合器电路符号2．光电耦合器3．晶闸管（1）单向晶闸管A. 内部结构B. 工作原理AAχχχGG K A GKK（a）(b) (c)图单向晶闸管外形及电路符号a aa I AP1P1N1N1N1gV2I C2V1I C1R Ag P2 R Gg P2 P2I G V AAN2N2V GGkk k(a) 内部结构示意图(b) 分解图（c）等效电路图2. 7 晶闸管内部结构及其等效电路A. 判定晶闸管的电极B. 检测量晶闸管的导通情况（2）双向晶闸管①双向晶闸管的结构T2C336G T1 T2 GT1(a) (b)图双向晶闸管外形及电路符号②双向晶闸管的测量三极管的主要参数1．电流放大系数2．反向饱和电流ICBO3．穿透电流ICEO4．集电极最大允许电流 ICM．集电极、发射极间的击穿电压UCEO 6．集电极最大耗散功率P。
电子技术基础学习课件
• 两个或多个电阻接在同一电压下的连接方式称为并联。 • n个电导并联的等效电导是： G = G1＋G2＋…＋ Gn • 两个电阻并联的等效电阻是：
R1 R2 R R1//R2 R1 R2
或
1 1 1 G G1 G2 R1 R2 R
肇庆学院 计算机学院 主讲人：邵平
肇庆学院 计算机学院 主讲人：邵平
2பைடு நூலகம்
• 电路的功能分为两类：一类是实现电能的传输与转换； 另一类是实现信号的传递和处理。 • 电路有三个基本状态：通路、开路和短路。 • 电路模型是用理想元件近似地替代实际元件所组成的 电路。理想元件有电阻、电感、电容以及电压源和电 流源。
肇庆学院 计算机学院 主讲人：邵平
见书P4, 图1-5
肇庆学院 计算机学院 主讲人：邵平
8
1.1.5电功率、电能及焦耳楞次 定律
• 电功率简称为功率，表示单位时间内电路吸收的电能。 • 直流电路功率为U和I的乘积，用大写符号P表示： U、I方向相同时 P = UI U、I方向相反时 P =－UI
肇庆学院 计算机学院 主讲人：邵平
9
肇庆学院 计算机学院 主讲人：邵平
12
1.2欧姆定律、电阻与电导
• 电阻表示吸收电能且转换成热、光、声等不可逆转过 程的电路元件。 • 各种材料制作的电阻器在电路中起到限流、分流、分 压、电流～电压变换等作用。 • 用 R表示电阻的符号和参数，线性电阻的伏安特性是 一条通过原点的直线。 • 欧姆定律：线性电阻上同方向的电压U与电流I 之比为 电阻的大小。
注意: 不能用叠加原理计算功率。
肇庆学院 计算机学院 主讲人：邵平
26
用叠加原理分析电路的步骤是： • 第一步：规定电路中各元件上电压和电流的参考方向； • 第二步：画出各电源单独作用时的分量电路，规定各元 件上分量电压、分量电流的参考方向，求解这些分量。 • 第三步：根据分量电压和分量电流计算给定电路中各元 件上的总电压和总电流。
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第一章 晶体管及整流电路第一节半导体的主要特性一、 什么是半导体二、 半导体的特性 1、 掺杂性在纯净半导体中掺入极其微量的杂质元素，则它的导电能力将大大增强。
如晶体二极管、晶体三极管、场效应管、晶闸管和集成电路。
2、 热敏性温度升高将使半导体的导电能力大大增强。
如热敏电阻 3、 光敏性对半导体施加光线照射时，光照越强，导电能力越强。
如光敏电阻、光电二极管、光电三极管等。
三、 P 型半导体和N 型半导体 1、 N 型半导体在硅的本征半导体中，加入微量的五价元素。
如磷 2、 P 型半导体在硅的本征半导体中，加入微量的三价元素。
如铟第二节晶体二极管一、 二极管的结构与电路符号晶体二极管基本构造如图所示。
采用掺杂工艺，使硅或锗晶体的一边形成P 型半导体区域，另一边形成N 型半导体区域。
在P 型与N 型半导体的交界面形成的薄层，称为PN 结。
从P 区引出的电极为正极 从N 区引出的电极为负极 二、 二极管的导电特性 正向导通，反向截止 三、 二极管的简易测量 1、 判断二极管正、负极将万用表拨到电阻挡的R Χ100或R Χ1K ，此时万用表的红表笔接的是表内电池的负极，黑表笔接的是表内电池的正极。
因此当黑表笔接至二极管的正极、红表笔接至负极时负极时为正向连接。
具体测量方法是：将万用表的红、黑表笔分别接二极管两端，如图a 所示，若测得电阻比较小（几KΩ以下），再将红、黑表笔对调后连接在二极管两端如图b所示而测得的电阻比较大（几百KΩ），说明二极管具有单向导电性，质量良好。
如果测得二极管的正、反向电阻都有很小，甚至为零，表示管子短路；如果测得二极管的正、反向电阻都很大，则表示管子内部已断路。
第三节整流电路整流电路的功能是将交流电转换成脉动直流电。
如图所示。
利用二极管的单向导电特性可实现单相整流和三相整流。
单相整流电路多用于小容量（200W以下）整流装置中，三相整流电路在大容量整流装置中较为常见。
一、单相半波整流电路单相半波整流电路由整流二极管、电源变压器和用电负载构成，如图所示。
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第1章 半导体器件的基本知识
半导体具有以下特性：
(1)热敏性：当半导体受热时，电阻率会发生变化， 利用这个特性可制成热敏元件。 (2)光敏性：当半导体受到光照时，电阻率会发生改 变，利用这个特性制成光敏器件。 (3)掺杂性：在纯净的半导体中掺入某种微量的杂质
后，它的导电能力就可增加几十万乃至几百万倍。利用这
wt wt
ui≥ 5V，VD导通， uO= 5V
ui< 5V，VD截止，
uO=ui
第1章 半导体器件的基本知识
1.2.5 稳压二极管
一种特殊的面接触型半 导体硅二极管。 1.稳压管符号
U
I/mA
+ 正向
IO 1kΩ + 12V 3kΩ + UO
+ 15V
-
-
-
第1章 半导体器件的基本知识
例： 电路如图1.3.7(a)所示，二极管采用硅管，电阻R＝
1kΩ，E＝3V (1)试分别用理想模型和恒压降模型求UR的值。 (2)当二极管VD反接，电路如图1.3.7(b)所示，试分别用两 种模型求UR的值。
导通
+4 空穴 +4 复合 +4 +4 自由电子
电子和空穴总是成对出现
的。数量总是相等的。 空穴运动相当于 正电荷的运动。
+4
+4
+4
+4
+4
载流子：运载电荷的粒子
自由电子（带负电） 空穴（带正电）
第1章 半导体器件的基本知识
载流子特点： (1)带负电的自由电子 和带正电的空穴；
+4 空穴 +4 复合 +4 +4 +4
–50
P
–
+ N
I / mA
–25 0U / V
击穿 – 0.02 电压 U(BR) – 0.04
反向饱 和电流
一定值时，反向电流突然增加，进入
反向击穿区。
反向特性
（加在它两端的反向电压超过它所能承受的最大反向电压，使内部原子电离而产生的）
击穿并不意味管子损坏，若控制击穿电流，电压降 低后，还可恢复正常。
25 50 100 200 300
2CZ52A 2CZ52B 2CZ52C 2CZ52D 2CZ52E
第1章 半导体器件的基本知识
补：二极管电路分析方法
定性分析：判断二极管的工作状态 1.理想模型 正向，短路； 反向，开路。 2.恒压降模型 正向，管压降为恒定值。 + + + 0.7V 导通 截止
第1章 半导体器件的基本知识
（1）电击穿: 形成连锁反应，象雪崩一样。使反向电流I↑。雪崩击穿发生 在掺杂浓度较低的PN结中，反向击穿电压较高。 齐钠击穿：当U↑，强电场直接破坏共价键。将电子拉出来， 形成大量载流子,使反向电流I↑。齐纳击穿发生在掺杂浓度较
雪崩击穿：当U↑，载流子获得能量高速运动，产生碰撞电离，
第1章 半导体器件的基本知识
第1章 半导体器件的基本知识
本章目录
1.1
1.2
半导体基本知识
半导体二极管
1.3
1.4 1.5
双极性三极管
光电器件 绝缘栅场效应管
第1章 半导体器件的基本知识
（1）掌握普通二极管和稳压管外特性及主要参数，正确 理解它们的工作原理。
（2）掌握双极性三极管的输入、输出特性及主要参数，
阳极
D
阴极
二极管 = PN结 + 引线+ 管壳
P
N 符号
第1章 半导体器件的基本知识
半导体二极管的类型：
按半导体材料分：有硅二极管、锗二极管等。
按 PN 结结构分：
点接触型二极管：不允许通过较大的电流，因结电容小， 可在高频下工作。
面接触型二极管：PN 结的面积大，允许流过的电流大， 但只能在较低频率下工作。 平面型二极管：往往用于集成电路制造工艺中，PN结 面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。
高的PN结中，反向击穿电压较低。
通常击穿电压在6V以下属于齐纳击穿；在6V以上主要是雪 崩击穿。 （2）热击穿: 当U↑，耗散功率超过PN结的极限值,使温度升高,导致PN结 过热烧毁.
第1章 半导体器件的基本知识
1.2.4 二极管的主要参数
1.最大整流电流IF 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UR 二极管使用时允许加的最大反向电压（约为UBR 的一 半）。
阳极
D 阴极
阴极引线
( d) 符号
( b) 面接触型
第1章 半导体器件的基本知识
1.2.3 二极管的伏安特性
在二极管的两端加上电压，测量流过管子的电流， I = f (U )之间的关系曲线。
I / mA
60 40
I / mA
15
正向特性
– 50
10 5
– 25
–0.01 0 0.2 –0.02 0.4
按用途划分：有整流二极管、检波二极管、稳压二 极管、开关二极管、发光二极管、变容二极管等。
第1章 半导体器件的基本知识
二极管的结构示意图
金属触丝 阳极引线 N型锗片 阴极引线
阳极引线 二氧化硅保护层
N型硅
P 型硅
( a) 点接触型
铝合金小球 N 型硅
外壳
阴极引线
阳极引线 PN结 金锑合金 底座
(c ) 平面型
掌握二极管的伏安特性； 理解PN结的工作原理，掌握PN结的单向导电性。 理解二极管的主要参数
第1章 半导体器件的基本知识
提示：掌握基本概念，而对半导体内部工作机理，
不必过于深究。
学习半导体器件时，应着重于理解和掌握器件
的外特性，学会根据伏安特性曲线看出器件的作用
及所需的工作条件，应用中应注意的问题等。
正确理解它的工作原理。 （3）了解本征半导体、杂质半导体和PN结的形成。
第1章 半导体器件的基本知识
1.1 半导体基本知识
导体：电阻率 < 10-4 · 的物质。如铜、银、 cm 铝等金属材料。
绝缘体：电阻率 > 109 · 物质。如橡胶、塑 cm
料等。 半导体：导电性能介于导体和半导体之间的物质。 如硅、锗、硒以及大多数金属氧化物和硫化物。 通常情况下纯净半导体的导电能力较差，但随着 外界条件改变，其导电能力会有较大改变
用数字表示电极数 2为二极管，3为三极管
第1章 半导体器件的基本知识
最高反向工 作电压V
最大整流电流mA 最大整流电流 mA 100 300 2CZ53A 2CZ53B 2CZ53C 2CZ53D 2CZ53E
最大整流电流 mA 500 2CZ54A 2CZ54B 2CZ54C 2CZ54D 2CZ54E
第1章 半导体器件的基本知识
1.2.1 PN结的形成及单向导电特性
在一块半导体单晶上一侧掺杂成为 P 型半导体，另
一侧掺杂成为 N 型半导体，两个区域的交界处就形成了 一个特殊的薄层，称为 PN 结。
PN结
P
N
PN 结的形成
第1章 半导体器件的基本知识
P
空间电荷区
N
内电场
多子扩散运动
复合消失
空间电荷区（耗尽层） 动态平衡，形成PN结
内电场
阻止多子扩散 有利少子漂移
第1章 半导体器件的基本知识
P
空间电荷区
N
说明:
内电场
1.空间电荷区的正负离子，不能移动，不参与导电。 在这个区域，载流子很少，所以空间电荷区的电阻 率很高。 2.PN结---空间电荷区（耗尽层、高阻区、阻挡层）
第1章 半导体器件的基本知识
2.PN 结的单向导电性 (1)加正向电压(正偏) P P(+)N(-)
20
–50 –25 – 0.002 – 0.004 0 0.5 1.0 U / V
U/V
反 向 特 性
硅管的伏安特性
锗管的伏安特性
图 1.2.4
二极管的伏安特性
第1章 半导体器件的基本知识
1. 正向特性 死区：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结仍处于截止状态死区电 压：0.5V或0.1V 。 正向导通区：正向电压大于某一电 压后，正向电流 随着正向电压增大迅
(2)自由电子和空穴总
是成对出现，称为电子-空 穴对； (3)自由电子的浓度等 于空穴的浓度；
+4
自由电子 +4
+4
+4
(4) 载流子的浓度与温度密切相关，它随着温度的升 高，基本按指数规律增加。
第1章 半导体器件的基本知识
1.1.2 N型半导体
在本征半导体中掺入某些微量杂质元素后的半 导体称为杂质半导体。 根据所掺杂质不同分：N型半导体、P型半导体 1.N型半导体 在本征半导体中掺入五价杂质元素（磷，砷）的半 导体，称为N型半导体；
P +
–
N
I / mA
60 40 死区 20 电压 0 0.4 0.8 U / V
速上升。
导通压降：硅0.6~0.8V锗0.2~0.3V
正向特性
第1章 半导体器件的基本知识
2. 反向特性
反向截止区：外加反向电压时， PN结处于截止状态，反向电流很小。 因为少数载流子的数量很少，且基本 不随反向电压变化。 反向击穿区：当反向电压增加到
3.反向击穿电压UBR
指管子反向击穿时的电压值。
4.反向电流IR
管子加上反向电压时的反向电流值，其值越小，则管子 的单向导电性越好。
第1章 半导体器件的基本知识
半导体二极管的型号
2 C Z 9 B
用汉语拼音字母表示规格号 用数字表示序号