二极管和三极管的导通条件
课件:二极管、三极管、晶闸管知识讲解
vi
+
D
+
0
t
vi
RL
vo
6
vo
-
-
0
t
(a)
(b)
稳压
稳压二极管的特点就是反向通电尚 未击穿前,其两端的电压基本保持不变。 这样,当把稳压管接入电路以后,若由 于电源电压发生波动,或其它原因造成
6
电路中各点电压变动时,负载两端的电 压将基本保持不变。 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字 表示
管加反向电压时,不管控制极加
怎样的电压,它都不会导通,而
处于截止状态,这种状态称为晶
闸管的反向阻断。
主回路加反向电压
c 触发导通 d 反向阻断
可控硅只有导通和关断两种工作状态,它具有 开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化, 此条件见下表
状态
条件
说明
从关断到导通
1、阳极电位高于是阴极电位
2、控制极有足够的正向电压和电流
图a
开关断开
b 正向阻断
(2)触发导通 在图(c)所示
电路中,晶闸管加正向电压,在
控制极上加正向触发电压,此时
指示灯亮,表明晶闸管导通,这
种状态称为晶闸管的触发导通。
(3)反向阻断 在图(d)所示
电路中,晶闸管加反向电压,即
a极接电源负极,k极接电源正极,
此时不论开关s闭合与否,指示
灯始终不亮。这说明当单向晶闸
单向可控硅的结构
不管可控硅的外形如何,它们的管芯都是由P型 硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。它有三 个PN结(J1、J2、J3),从J1结构的P1层引 出阳极A,从N2层引出阴级K,从P2层引出控制 极G,所以它是一种四6 层三端的半导体器件。
二极管及三极管的开关特性
二极管的开关等效电路 (a) 导通时 (b) 截止时
2. 动态特性:
二极管从截止变为导通和从导通变为截止都需 要一定的时间。通常后者所需的时间长得多。
反向恢复时间tre :二极管从导通到截止所需的时 间。
一般为纳秒数量级(通常tre ≤5ns )。
若输入信号频率过高,二极管会双向导通,失去 单向导电作用。因此高频应用时需考虑此参数。
导通状态:相当于开关闭合 截止状态:相当于开关断开。
逻辑变量←→两状态开关: 在逻辑代数中逻辑变量有两种取值:0和1; 电子开关有两种状态:闭合、断开。
半导体二极管、三极管和MOS管,则是构成这 种电子开关的基本开关元件。
理想开关的开关特性: (1) 静态特性: 断开时,开关两端的电压不管多大,等效电阻 ROFF = 无穷,电流IOFF = 0。
(2) 关闭时间toff 三极管从饱和到截止所需的时间。
toff = ts +tf ts :存储时间(几个参数中最长的;饱和越深越长) tf :下降时间
toff > ton 。 开关时间一般在纳秒数量级。高频应用时需考虑。
2.2.1 二极管的开关特性
1. 静态特性及开关等效电路 正向导通时 UD(ON)≈0.7V(硅) 0.3V(锗) RD≈几Ω ~几十Ω 相当于开关闭合
二极管的伏安特性曲线
反向截止时 反向饱和电流极小 反向电阻很大(约几百kΩ) 相当于开关断开
二极管的伏安特性曲线
开启电压
二极管的伏安特性曲线
理想化 伏安特 性曲线
2.2.2 三极管的开关特性
1. 静态特性及开关等效电路 在数字电路中,三极管作为开关元件,主要
工作在饱和和截止两种开关状态,放大区只是极 短暂的过渡状态。
二极管和三极管的共同点
二极管和三极管的共同点
二极管和三极管在电子器件中都扮演着重要的角色,它们虽然在结构和功能上存在着很大的差异,但同时也有很多共同点。
首先,二极管和三极管在原理上都是基于半导体材料的特性而存在的,都属于半导体器件的范畴。
二极管主要由P型半导体和N型半导体材料组成,而三极管则由P型半导体,N型半导体和控制端组成。
其次,二极管和三极管都具有电流控制的功能。
二极管的主要功能是在正向偏置时产生导通,而在反向偏置时产生截止,从而实现电流的无阻断和单向导电;而三极管则具有增益性,能够将控制端电流的微弱变化转化成输出端电流的大幅度变化,实现电流的放大和控制。
此外,二极管和三极管都具有热稳定性。
热稳定性是指器件在高温环境下能够稳定工作而不易损坏。
由于半导体材料的热传导能力较差,因此在高温情况下存在较大的热膨胀和热应力,容易导致器件损坏。
而二极管和三极管都通过特殊的设计和材料选择,提高了器件的热稳定性,使其在一定范围内能够正常工作。
最后,二极管和三极管在电子器件的应用中都具有广泛的用途。
二极管的主要应用包括电源电路中的整流、电压调节、信号检波等;而三极管则广泛应用于放大电路、开关电路、信号调制等领域。
综上所述,虽然二极管和三极管在结构和功能上存在很大的差异,但它们在半导体材料的特性、电流控制、热稳定性和广泛的应用等方面都有着共同点,这也使得它们成为当代电子器件中不可或缺的组成部分。
第二章门电路
7
§2.2 半导体三极管的开关特性 一. 双极型三极管的结构 IC
IB
VBC – + + + VCE VBE – – IE
NPN Si管
8
二. 特性
1.电流:IE =IB +IC 2.工作状态: 工作状态分类 导通 截止
IC1
T2 • IE2 • Y ° T5
R3
•
IR3
IB5
N—表示N个发射极。
41
●T1的状态:
∵VB1=VBC1+VBE2+VBE5=2.1V ∴T1处于倒置状态。 I C1 I B1 N反 I B1
I B1 VCC VB1 R1
0.73mA
● T2、 T5的状态:
T2、 T5饱和VO=0.3V
45
二.TTL与非门 • R1 4K • Vcc =5V
°
R2 1.6K
•
R4 130
T4
A
B
T1
T2
• R3 1K • 倒相级
D3
• T5 Y °
输入级
输出级
46
三.负载能力分析 负载——指门电路输出端所接的其它 电路。 NO——扇出系数,表示能够驱动同类门的数目。 灌电流负载——负载电流从后级门注入前级门 负载
14
5)饱和条件及特点 条件:IB >IBS IB — 进入饱和以后的基流。 IBS—临界饱和基流。 求IB 、 IBS的步骤: Vi VBE a)I B Rb
b)I CS c)I BS VCC VCES VCC RC RC I CS
数电思考题与答案
1~5章思考题答案1.1思考题1.什么是数字信号?什么是模拟信号?答:数字信号:电压或电流在幅度上和时间上都是离散、突变的信号。
模拟信号:电压或电流的幅度随时间连续变化。
2.和模拟电路相比,数字电路有哪些特点?答:(1)电路结构简单,便于集成化。
(2)工作可靠。
抗干扰能力强。
(3)数字信号便于长期保存和加密。
(4)数字集成电路产品系列全,通用性强,成本低。
(5)数字电路不仅能完成数值运算,而且还能进行逻辑判断。
3.在数字逻辑电路中为什么采用二进制?它有哪些优点?答:由于二进制数中的0和1与开关电路中的两个状态对应,因此,二进制数在数字电路中应用十分广泛。
二进制只有0和1两个数码,可分别表示数字信号的高电平和低电平,使得数字电路结构简单,抗干扰能力强,便于集成化,通用性强。
4.简述数字集成电路的分类。
答:(1)小规模集成电路(SSI)。
主要是逻辑单元电路.(2)中规模集成电路(MSI)。
主要是逻辑功能部件。
(3)大规模集成电路(LSI)。
主要是数字逻辑系统。
(4)超大规模集成电路(VLSI)。
主要是高集成度的数字逻辑系统,如单片机计算机等。
1.2 思考题1.简述十进制数转换为二进制数、八进制数和十六进制数的方法。
答:整数部分采用连续“除基取余法";小数部分采用连续“乘基取整法”.2.简述二进制数、八进制数和十六进制数转换为十进制数的方法。
答:分别写出二进制、八进制和十六进制数按权位展开式,各位加权系数的和便为对应的十进制数.注意三者的基数不同.3.简述二进制数、八进制数和十六进制数相互转换的方法。
答:二进制数转换为八进制数的方法是:整数部分从低位开始,每3位二进制数为一组,最后一组不足3位时,则在高位加0补足3位为止;小数点后的二进制数则从高位开始,每3位二进制数为一组,最后一组不足3位时,则在低位加0补足3位,然后用对应的八进制数来代替,再按原顺序排列写出对应的八进制数.二进制数转换为八进制数的方法与上述方法雷同,只改变为每4位为一组.4.8421码和8421BCD码有何区别?答:所谓BCD码是将十进制数的0~9十个数字用4位二进制数表示的代码,而8421BCD 码是取4位自然二进制数的前10种组合,即0000(0)~1001(9),从高位到低位的权值分别为8、4、2、1.而8421码仅表示权值分别为8、4、2、1的四位二进制代码。
二极管、三极管与场效应管
电子元器件知识:二极管、三极管与场效应管。
一、半导体二极管2、半导体二极管的分类分类:a 按材质分:硅二极管和锗二极管;b按用途分:整流二极管,检波二极管,稳压二极管,发光二极管,光电二极管,变容二极管。
3、半导体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如:D5表示编号为5的半导体二极管。
4、半导体二极管的导通电压是:a;硅二极管在两极加上电压,并且电压大于0.6V时才能导通,导通后电压保持在0.6-0.8V之间.B;锗二极管在两极加上电压,并且电压大于0.2V时才能导通,导通后电压保持在0.2-0.3V之间.5、半导体二极管主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
6、半导体二极管可分为整流、检波、发光、光电、变容等作用。
7、半导体二极管的识别方法:a;目视法判断半导体二极管的极性:一般在实物的电路图中可以通过眼睛直接看出半导体二极管的正负极.在实物中如果看到一端有颜色标示的是负极,另外一端是正极.b;用万用表(指针表)判断半导体二极管的极性:通常选用万用表的欧姆档(R﹡100或R﹡1K),然后分别用万用表的两表笔分别出接到二极管的两个极上出,当二极管导通,测的阻值较小(一般几十欧姆至几千欧姆之间),这时黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极.当测的阻值很大(一般为几百至几千欧姆),这时黑表笔接的是二极管的负极,红表笔接的是二极管的正极.c;测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
8、变容二极管是根据普通二极管内部“PN结”的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。
变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上,实现低频信号调制到高频信号上,并发射出去。
在工作状态,变容二极管调制电压一般加到负极上,使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。
二极管三极管区别
二极管三极管区别一、根本区别二极管与三极管的根本区别在于:二极管有两个脚,三极管三个脚,三极管有电流放大作用(即,基极电流对集电极电流的控制作用。
)二极管没有放大作用,它具有单向导电的特性。
放大:是基极电流对集电极电流的控制作用,表现为:基极的电流变化,反映在集电极就是一个成比例(集电极电流=基极电流乘以三极管的放大倍数)的电流变化。
放大的实质是通过三极管的电流控制功能,从电源获取能量,将基极输入的模拟量放大输出在集电极负载上(电流的变化,在负载上又表现为电压的变化)。
所以,实际放大的是基极输入的模拟量。
二、工作原理的区别二极管是一种具有单向导电的二端器件,有电子二极管和晶体二极管之分,电子二极管现以很少见到,比较常见和常用的多是晶体二极管。
二极管的单向导电特性,几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常[1]广泛。
三极管的工作原理三极管是一种控制元件,主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极输出,发射极接地),当基极电压UB有一个微小的变化时,基极电流IB也会随之有一小的变化,受基极电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化,基极电流IB越大,集电极电流IC也越大,反之,基极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。
但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多,这就是三极管的放大作用。
IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β(β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。
),三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。
三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫建立偏置 ,否则会放大失真。
二级管主要就是单向导电性,三极管主要是电压,电流的放大。
三、种类区别晶体管:最常用的有三极管和二极管两种。
三极管以符号BG(旧)或(T)表示,二极管以D表示。
二极管和三极管常识介绍
晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如:D5表示编号为5的二极管。
1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。
发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。
3、测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示,如:Q17表示编号为17的三极管。
1、特点:晶体三极管(简称三极管)是内部含有2个PN结,并且具有放大能力的特殊器件。
它分NPN型和PNP型两种类型,这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补,所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。
电话机中常用的PNP型三极管有:A92、9015等型号;NPN型三极管有:A42、9014、9018、9013、9012等型号。
2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用,在常见电路中有三种接法。
为了便于比较,将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表,供大家参考。
名称共发射极电路共集电极电路(射极输出器)共基极电路输入阻抗中(几百欧~几千欧)大(几十千欧以上)小(几欧~几十欧)输出阻抗中(几千欧~几十千欧)小(几欧~几十欧)大(几十千欧~几百千欧)电压放大倍数大小(小于1并接近于1)大电流放大倍数大(几十)大(几十)小(小于1并接近于1)功率放大倍数大(约30~40分贝)小(约10分贝)中(约15~20分贝)三极管的导通条件:三极管的导通条件是:发射结加正向电压,集电结加反向电压。
二极管和三极管实验报告
二极管和三极管实验报告一、实验目的二、实验器材1.二极管(1N4148)2.三极管(9018)3.变阻器(五圈电位器)4.直流电源(5V)5.球状指示灯6.电流表(量程为2A)7.电压表(量程为10V)8.多用表(用于测量电路参数)三、实验原理1.二极管:二极管是一种只有正向导通的二端器件。
当二极管的正向电流超过其阈值电压时,二极管开始导通。
正向导通时,二极管的电流和电压的关系可以由:I=I_s*(e^(V/V_t)-1)近似描述,其中I_s为反向饱和电流,V为二极管正向电压,V_t为热电压常数。
2.三极管:三极管是一种三端器件,通常用于放大和开关电路。
三极管的三个引脚分别为基极(B)、发射极(E)和集电极(C)。
三极管可以根据不同的外部电路连接方式分为三种工作状态:放大状态、截止状态和饱和状态。
四、实验步骤1.二极管特性实验:a.将二极管与电流表和直流电源连接,保证二极管正极连接到电流表正极,负极连接到电流表并与直流电源负极相连。
调节直流电源的电压值,记录对应的电流和电压值。
b.以电流为横轴,电压为纵轴,画出二极管的IV特性曲线。
2.三极管放大特性实验:a.将三极管与电流表、电压表、电位器和直流电源连接,将三极管的基极通过电位器与直流电源的正极相连,将三极管的发射极通过电流表与电源的负极相连。
同时,将三极管的发射极和集电极通过直流电源和球状指示灯相连。
b.调节电位器的电阻值,观察球状指示灯的明暗情况及电流表、电压表的数值变化。
c.绘制不同基极电压下,球状指示灯亮度与电压的关系曲线。
五、实验结果及分析1.二极管特性实验结果:根据实验数据绘制的IV特性曲线可以看出,在正向电压范围内,二极管的电流与电压成指数关系。
在反向电压下,电流非常小,可以忽略不计。
2.三极管放大特性实验结果:实验结果显示,三极管的工作状态取决于基极电压的调节。
当基极电压小于截止电压时,三极管处于截止状态,此时球状指示灯不亮;当基极电压大于截止电压,但小于饱和电压时,三极管处于放大状态,此时球状指示灯亮度与电压呈线性关系;当基极电压大于饱和电压时,三极管进入饱和状态,球状指示灯亮度不再随电压变化。
(完整版)二极管导通的条件
二极管的特性及应用
二、二极管基本电路应用
二极管应用
应用电 路
作用解说
整
半波整流
只用一只二极管依单向导电特性,将交流变为单向脉动性直流 电。
流 全波整流 用两只二极管,得到两个极性的单向脉动性直流电压。
电 路
桥式整流 用四只二极管,得到两个极性的单向脉动性直流电压。
倍压整流 是一种大电压小电流整流电路,利用多只二极管构成整流电路。
制作人:曾建
二极管的特性及应用 一 、二极管的特性
1 二极管单向导电性
PN结
管壳 二极管的基本结构是由PN结构成,二极管也具有单向导电 性,箭头所指方向为正向电流方向。
二极管的特性及应用
1.1二极管正向导通工作原理
二极管有导通和截止两种工作状态。而且导通和截止有一定的工作条件。
如果给二极管的正极加上高于负极的电压,称为二极管的正向偏置电压,当 该电压达到一定数值时二极管导通,导通后二极管相当于一个导体,电阻很 小,相当于接通,如图所示。
利用二极管管压降随温度微小变化的特征可以设 计成温度补偿电路,在分析温度补偿电路时不了解二 极管的这种特性,电路的工作原理就无法分析。
二极管的特性及应用
3 二极管正向电阻小,反向电阻大的特性
正向电阻是二极 +V R1
R1
管正向导通后正——
等效
负极之间的电阻,这 一电阻值很小。
正向导通
VD1
R01
正向电阻很小
二极管正极为
R1
负电压,反向
偏置状态
E1
VD1
E1
+
R1
二极管截止, 为开路,回路
中没有电流
VD1
综上所述,给二极管加上一定正向电压二极管处于导通 状态,给二极管加上反向电压时,二极管处于截止状态。
二极管和三极管、晶振
五、晶振
晶振是采用石英晶体的振荡器,它的 精度很高,而且能产生非常稳定的频率, 热稳定性也要好于分立元件式振荡器。 在作用上来看,可以说晶振是各板卡 的“心跳”发生器,人的“心跳”如果乱 了就会生病,同样,如果电脑板卡的“心 跳”乱了同样会出现各种怪故障。
五、晶振
由于在电脑中的晶振频率普遍都比较 高,环境温度又相对较高,所以晶振的故 障率并不是很低,通常在更换晶振时都要 用相同型号的新品,原因是有相当一部分 电路对晶振的要求是非常严格的,这些电 路不但要求新晶振的频率要和原晶振一致, 甚至连后缀字母都要一模一样( 甚至连后缀字母都要一模一样(晶振是有串、 并联之分的) 并联之分的),否则就无法正常工作,所以 大家在更换晶振时要多留一下心,尽量用 完全一样的新品来代换故障晶振。 注:晶振在电路中的符号是“X”或 注:晶振在电路中的符号是“X”或 “G”或“Z”。 G”或“Z”。
四、二极管和三极管
变容二极管 变容二极管是根据[普通二极管内部“PN 变容二极管是根据[普通二极管内部“PN 结”的结电容能随外加反向电压的变化而 变化] 变化]这一原理专门设计出来的一种特殊二 极管。 变容二极管在无绳电话机中主要用在手机 或座机的高频调制电路上,实现低频信号 调制到高频信号上,并发射出去。在工作 状态,变容二极管调制电压一般加到负极 上,使变容二极管的内部结电容容量随调 制电压的变化而变化1.作用 放大、开关或调节,它在电脑主机中为数 不多,但在显示器以及一些外设中的数量 不少。 2.可按半导体基片材料的不同分为PNP型 2.可按半导体基片材料的不同分为PNP型 和NPN型,三极管就是二个二极管结合到 NPN型,三极管就是二个二极管结合到 了一起而已。但是在这里P 了一起而已。但是在这里P和N已经不是单 纯的正或负极的关系了,而是分为B 纯的正或负极的关系了,而是分为B极(基 极)、C极(集电极)、E 极)、C极(集电极)、E极(发射极)。
二极管和三极管的开关特性
第一节二极管的开关特性一般而言,开关器件具有两种工作状态:第一种状态被称为接通,此时器件的阻抗很小,相当于短路;第二种状态是断开,此时器件的阻抗很大,相当于开路。
在数字系统中,晶体管基本上工作于开关状态。
对开关特性的研究,就是具体分析晶体管在导通和截止之间的转换问题。
晶体管的开关速度可以很快,可达每秒百万次数量级,即开关转换在微秒甚至纳秒级的时间内完成。
二极管的开关特性表现在正向导通与反向截止这样两种不同状态之间的转换过程。
二极管从反向截止到正向导通与从正向导通到反向截止相比所需的时间很短,一般可以忽略不计,因此下面着重讨论二极管从正向导通到反向截止的转换过程。
一、二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程在上图所示的硅二极管电路中加入一个如下图所示的输入电压。
在0―t1时间内,输入为+V F,二极管导通,电路中有电流流通。
设V D为二极管正向压降(硅管为0.7V左右),当V F远大于V D时,V D可略去不计,则在t1时,V1突然从+V F变为-V R。
在理想情况下,二极管将立刻转为截止,电路中应只有很小的反向电流。
但实际情况是,二极管并不立刻截止,而是先由正向的I F变到一个很大的反向电流I R=V R/R L,这个电流维持一段时间t S后才开始逐渐下降,再经过t t后,下降到一个很小的数值0.1I R,这时二极管才进人反向截止状态,如下图所示。
通常把二极管从正向导通转为反向截止所经过的转换过程称为反向恢复过程。
其中t S 称为存储时间,t t称为渡越时间,t re=t s+t t称为反向恢复时间。
由于反向恢复时间的存在,使二极管的开关速度受到限制。
二、产生反向恢复过程的原因——电荷存储效应产生上述现象的原因是由于二极管外加正向电压V F时,载流子不断扩散而存储的结果。
当外加正向电压时P区空穴向N区扩散,N区电子向P区扩散,这样,不仅使势垒区(耗尽区)变窄,而且使载流子有相当数量的存储,在P区内存储了电子,而在N区内存储了空穴,它们都是非平衡少数载流于,如下图所示。
二极管三极管的基础知识
二极管三极管的基础知识二极管和三极管是电子领域中常见的两种元件,它们在电路中起着重要的作用。
本文将从二极管和三极管的基础知识入手,介绍它们的结构、工作原理以及在电子设备中的应用。
一、二极管的基础知识二极管是一种具有两个电极的半导体器件,通常由P型半导体和N 型半导体组成。
它的主要作用是允许电流在一个方向上流动,而阻止电流在另一个方向上流动。
二极管的一个电极称为阳极(Anode),另一个电极称为阴极(Cathode)。
二极管的工作原理是基于PN结的特性。
PN结是指P型半导体和N 型半导体的结合处。
当P型半导体的电子与N型半导体的空穴相遇时,会发生电子与空穴的复合,形成一个带电的区域,这个区域被称为耗尽区。
在耗尽区的两端会形成一个电势差,这个电势差被称为势垒。
当二极管正向偏置时,即阳极连接正极,阴极连接负极,势垒将变得较小,电流可以流过二极管。
而当二极管反向偏置时,即阳极连接负极,阴极连接正极,势垒将变得较大,电流无法流过二极管。
二极管有很多种不同的类型,例如常用的正向工作电压为0.7伏的硅二极管和正向工作电压为0.3伏的锗二极管等。
它们在电子设备中广泛应用,如整流器、稳压器、电压调节器等。
二、三极管的基础知识三极管是一种具有三个电极的半导体器件,通常由P型半导体、N 型半导体和另一种掺杂物较少的P型半导体组成。
它的主要作用是放大电流和控制电流。
三极管的三个电极分别为基极(Base)、发射极(Emitter)和集电极(Collector)。
基极用于控制电流,发射极用于发射电子,集电极用于收集电子。
三极管有两种类型,NPN型和PNP型,它们的构造和工作原理基本相同,只是P型半导体和N型半导体的位置相反。
三极管的工作原理是基于PNP结和NPN结的特性。
当三极管的基极电流较小时,三极管处于截止区,电流无法通过三极管。
当基极电流增大时,会使三极管进入饱和区,电流可以从发射极流向集电极。
三极管的放大作用是通过控制基极电流来实现的,当基极电流变化时,发射极到集电极的电流也会相应变化。
半导体二极管和三极管的开关特性
第2章 逻辑门电路 章
②ui=0.3V时,因为 BE<0.5V,iB=0, 时 因为u , , 三极管工作在截止状态, 三极管工作在截止状态,ic=0。因 。 为ic=0,所以输出电压: ,所以输出电压:
uo=VCC=5V
③ui=3V时,基极电流: 时 基极电流:
u i − u BE 1 − 0 .7 iB = mA = 0.03 mA = Rb 10
T4 , D3 导通
T1
Y 3.6V
R 3 1k
T2,T5截 止
2012年4月9日星期一 年 月 日星期一
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第2章 逻辑门电路 章
2. 两个输入端都输入高电平 两个输入端都输入高电平
+5V R4 130Ω T4 D3 T5 R 3 1k 0.7V
T2饱和 饱和, T5深度饱和 T3,T4 截止
RL
+ uo -
D + + ui =0V RL uo - - ui =0V 时的等效电路
ui=0V时,二极管截止,如 时 二极管截止, 同开关断开, 同开关断开,uo=0V。 。
2012年4月9日星期一 年 月 日星期一
+ uo -
ui =5V 时的等效电路
ui=5V时,二极管导通,如同 时 二极管导通,如同0.7V 的电压源, 的电压源,uo=4.3V。 。
+VCC(+5V) Y
A B D1 D2 R1 3kΩ b1 D3 c1
TTL 与非门电路
T1 的等效电路
A B
2012年4月9日星期一 年 月 日星期一
&
Y
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第2章 逻辑门电路 章
二极管三极管主要参数
二极管三极管主要参数一、二极管参数1.领电压(VF):二极管正向导通时的电压。
当二极管正向导通时,会有一个固定的向前电压降,这个电压降被称为领电压。
领电压可以通过数据手册或直流测量仪器进行测量。
领电压的大小取决于二极管材料和结构。
2.反向击穿电压(VR):二极管在反向电压作用下,击穿的最小电压。
击穿是指二极管在反向电压超过一定阈值时出现漏电流大幅增加的现象。
反向击穿电压与二极管的结构和材料有关。
3.正向电流(IF):二极管正向导通时的电流。
当二极管正向电压大于或等于领电压时,二极管就开始导通。
正向电流是流经二极管的电流,其大小取决于电源和电路中的其他元件。
4.反向电流(IR):二极管在反向电压下的漏电流。
当二极管处于在反向电压下时,会有一小部分电流从漏极流出,这个电流被称为反向电流。
反向电流的大小取决于材料和结构。
5.响应时间:二极管从关断到导通或从导通到关断所需的时间。
响应时间是指二极管电流响应到输入信号变化的快慢。
通常,响应时间较短的二极管具有更高的开关速度。
二、三极管参数1.射极电流(IC):三极管输出电流,从集电极流出的电流。
射极电流是三极管的一个重要参数,它决定了三极管的放大能力。
射极电流的大小取决于基极电流和放大系数。
2.β(或hFE):三极管的直流放大倍数。
β是指三极管输出电流(IC)和输入电流(IB)之间的比例关系。
β=IC/IB,它决定了三极管放大信号的能力。
β值在数据手册中通常给出,不同类型和品牌的三极管有不同的β值。
3.α(或hFE):三极管的直流放大因子。
α是指射极电流(IC)和基极电流(IE)之间的比例关系。
α=IC/IE,它决定了三极管输入信号和输出信号之间的放大倍数。
4. 饱和电流(ICsat):三极管处于饱和状态时的最大输出电流。
饱和电流是指当基极电压足够大,将三极管推向饱和状态时可以通过射极的最大电流。
5.截止频率(fT):三极管的最高工作频率。
截止频率是指在高频条件下,三极管不能继续正常放大输入信号的频率。
极管饱和导通条件
极管饱和导通条件《极管饱和导通条件》我有个朋友叫小李,他呀,最近在捣鼓一个电路小项目。
有一天,他跑来问我:“你说这二极管、三极管啥的,这饱和导通到底是咋个回事啊?有时候我按书上的接法弄,感觉就不是那么一回事儿。
”我一听就乐了,于是就打算好好跟他讲讲极管饱和导通的条件。
那咱们先来说说二极管。
对于二极管而言,要想饱和导通嘛,其实就是要满足正向偏置这个条件。
简单来说,就是在二极管的阳极加上比阴极高的电压。
想象一下,二极管就像一个小小的门,这个正向电压就像一把专门开这个门的钥匙,只有电压的方向对了而且达到一定程度,电子才能顺利地从阳极流向阴极,这时候二极管就饱和导通啦。
不过要是电压不够或者方向反了,那这个门可就不开,也就不能导通喽。
再来说说三极管。
这三极管可就要复杂一些喽。
三极管有三个电极,分别是发射极、基极和集电极。
要让它饱和导通呢,首先基极电流要足够大。
这怎么理解呢?就好比是给三极管这个小集体中的“领导”(基极)足够的动力(电流),让它能够指挥更多的“成员”(电子)从发射极流向集电极。
在实际的电路里,假设我们把三极管比作一个小工厂,发射极是原料进入的地方,集电极是产品出去的地方,基极就是生产的指挥中心。
如果基极这个指挥中心干劲儿足(基极电流足够大),那进来的原料(从发射极来的电子)就能大量地转变成产品输出去(流向集电极),这个时候三极管就达到饱和导通的状态了。
还有就是集电极发射极之间的电压也得满足一定条件,这个电压降得比较小,才能保证三极管处于饱和导通模式。
我就跟小李说:“你在做电路的时候,可不能光凭感觉啊。
得老老实实地测量电压和电流,看看是不是满足二极管正向偏置、三极管基极电流够大且集电极发射极电压合适这些条件。
理论知识得学扎实,然后在实践中不断摸索才行。
”总之,二极管的饱和导通条件是正向偏置,三极管要基极电流足够大以及集电极发射极电压合适。
无论是在像小李搞小项目做实验的时候,还是在更复杂的大型电路设计里,了解这些极管饱和导通条件可是非常重要的哦。
常用二极管三极管参数
常用二极管三极管参数1. 正向电压降(Forward Voltage Drop):即二极管在正向导通时的电压降。
不同类型和材料的二极管正向电压降不同,一般为0.1V到1V之间。
2. 反向电压(Reverse Voltage):即二极管在反向施加电压时可以承受的最大电压,超过该电压则会发生击穿。
3. 正向电流(Forward Current):即二极管在正向导通时通过的电流。
不同类型和材料的二极管正向电流不同,一般为几十mA到几百mA。
4. 反向漏电流(Reverse Leakage Current):即二极管在反向施加电压时的漏电流。
一般来说,漏电流越小,二极管的质量越好。
5. 反向击穿电压(Reverse Breakdown Voltage):即二极管在反向施加电压时发生击穿的最小电压。
不同类型的二极管反向击穿电压不同。
常用三极管参数:1. 最大正向电流增益(Max Forward Current Gain):即三极管在正向工作状态下电流放大的倍数。
这个数值越大,三极管的放大效果越好。
2. 最大反向漏电流(Max Reverse Leakage Current):即三极管在反向工作状态下的漏电流。
这个数值越小,三极管的质量越好。
3. 最大集电结(Collector Junction)饱和电压(VCEsat):即三极管在饱和状态下集电极和发射极之间的电压降。
通常情况下,饱和电压应尽可能低,以确保三极管能够有效地导通。
4. 最大集电极电流(Max Collector Current):即三极管所能承受的最大集电电流。
超过这个数值将导致三极管的击穿和损坏。
5. 最大功耗(Max Power Dissipation):即三极管所能承受的最大功率。
超过这个数值将导致三极管过热并可能损坏。
以上介绍了二极管和三极管的常见参数,这些参数的理解和掌握对于选择合适的二极管和三极管,以及正确设计和应用电路非常重要。
三极管的导通条件
三极管的导通条件
三极管的导通条件
什么是三极管导通?
三极管导通是指在一定的工作状态下,三极管内部的电流可以从集电极流向发射极。
在导通状态下,三极管可以完成放大、开关等功能,是电子设备中常用的器件之一。
三极管导通的条件
三极管导通有两种常见的状态:放大区和饱和区。
下面是三极管导通的条件:
放大区导通条件
1.基极电压(Vbe)大于二极管的导通电压(一般为0.6V)。
2.基极电流(Ib)足够大,一般大于饱和电流的10倍。
饱和区导通条件
1.基极电压(Vbe)大于二极管的导通电压(一般为0.6V)。
2.基极电流(Ib)足够大,以至于能够让集电极电流(Ic)达到最
大值。
导通条件的意义
掌握三极管的导通条件对于电子工程师来说十分重要。
只有在合适的导通状态下,三极管才能正常工作。
了解导通条件可以保证电路的设计和调试过程更加准确和高效。
注意事项
在使用和测试三极管时,需要注意以下事项: - 三极管的引脚连接正确,确保基极、集电极和发射极正确连接。
- 在测试前确认电源电压和电流的合适范围,以免损坏三极管。
- 注意测试环境的温度和湿度,避免对三极管性能的干扰。
结论
三极管导通条件是实现正常工作的基础,了解和掌握这些条件对于电子工程师来说非常重要。
使用三极管时需要注意正确的引脚连接和合适的测试环境,以确保电路的正常运行。
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二极管和三极管的导通条件
二极管和三极管是电子元器件中常见的两种器件,它们在电路中起着重要的作用。
在了解二极管和三极管的导通条件之前,我们先来了解一下它们的基本结构和工作原理。
1. 二极管的导通条件
二极管是一种只能允许电流在一个方向上通过的器件。
它由P型半导体和N型半导体组成,中间有一个P-N结。
当P端的电压高于N 端时,二极管处于正向偏置状态,此时二极管导通。
反之,当P端的电压低于N端时,二极管处于反向偏置状态,此时二极管截止。
具体来说,二极管的导通条件是:当正向电压大于二极管的正向压降(一般为0.6-0.7V)时,二极管导通。
这是因为当正向电压作用于二极管时,会使得P端的空穴和N端的电子向P-N结扩散,形成电流。
2. 三极管的导通条件
三极管是一种具有放大功能的电子元器件,它由三个掺杂不同的半导体构成,分别是发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
三极管具有两个PN结,即发射结和集电结。
三极管的导通条件是:当基极与发射极之间的电压大于0.6-0.7V,并且发射极与集电极之间的电压大于0.2-0.3V时,三极管处于导通状态。
这是因为当基极电压大于0.6-0.7V时,会将电子注入到基区,
形成电流。
而当发射极与集电极之间的电压大于0.2-0.3V时,该电流会被放大并输出到集电极。
3. 二极管和三极管的应用
二极管和三极管广泛应用于各种电子设备和电路中。
二极管常用于整流电路中,用于将交流电转换为直流电。
此外,二极管还可用于电压限制、电压调节等电路中。
而三极管则常用于放大电路和开关电路中。
在放大电路中,三极管可以将微弱的信号放大成较大的信号,以便驱动负载。
在开关电路中,三极管可以控制电流的通断,实现开关的功能。
总结:
二极管和三极管的导通条件分别是:二极管的导通条件是正向电压大于正向压降;三极管的导通条件是基极与发射极之间的电压大于0.6-0.7V,并且发射极与集电极之间的电压大于0.2-0.3V。
二极管和三极管在电子设备和电路中具有广泛的应用,能够实现整流、限制、调节、放大和开关等功能。
对于工程师和电子爱好者来说,了解二极管和三极管的导通条件是理解和设计电路的基础。
因此,深入研究二极管和三极管的导通条件对于提高电子技术水平具有重要意义。