第9章二极管和三极管
二极管和三极管--原理
二极管图三极管工作(gōngzuò)原理三极管是电流放大器件，有三个极，分别(fēnbié)叫做集电极C，基极B，发射极E。
分成NPN和PNP两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
一、电流(diànliú)放大下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够(nénggòu)提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化(biànhuà)被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib 的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。
二、偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。
这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V）。
当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。
但实际中要放大的信号往往远比 0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于0.7V时，基极电流都是0）。
如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。
电子技术4第9章基本门电路
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第 9 章 基本门电路
9.2.2 常用基本逻辑门电路及其符号
1.与门
与门的逻辑关系为 F=ABC
与门符号如图
特点：见0出0，全1才出1。
（a）为新国家标准 （GB312.12）符号；
（b）以前国内常用符号 （SJ1223-77标准）；
3. 光电耦合器4N25的接口电路
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第 9 章 基本门电路
9.4 集成电路使用中的实际问题
主要要求:
了解各类集成电路的主要参数 掌握集成电路的主要特性
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第 9 章 基本门电路
2. 晶体管的动态特性
tOff=ts+tf tOn=td+tr
三极管从饱和到截止和从截 止到饱和都需要时间。
三极管从截止到饱和的时间 为开通时间，用ton表示；
从饱和到截止时间为关断时 间，用toff表示。
动态过程如图9.1.7
三极管的开通时间和关断时 间一般在纳秒（ns）数量级, 通常toff〉ton，ts〉tf
3）三态门的应用：
有4个设备A，B，C，D共用一条数据线，任意时刻，只要其中一个设备的控 制信号为1，其他的控制信号为0（低电平控制的三态门，此时可使其他设备与 总线间呈高阻态），则该设备的输出送入总线。
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第 9 章 基本门电路
利用三态门也可实现双向信息的传输控制，如图所示：
它有两个控制端， EIN/EOUT 当EIN=1且EOUT=0时， 信号由B1→ B2 ； 当EIN=0且EOUT=1时， 信号由B2→ B1 ； 当EIN=0且EOUT=0时， B2 和 B1间为高阻。 EIN与EOUT不能同时为1。
电子技术基础教程第9章光电子器件及其应用优选全文
光敏电阻将光的强弱变化转变为电阻值的差异，从而
可以由流过电流表的不同电流直接显示亮度。其中R1、 R2用于调节表面刻度，RW用于控制表头的灵敏度。
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（2）红外测温仪的前置放大电路
调制光入射光敏电阻后转化为电信号，然后送放大
器进行放大。输出uO的大小即可反映温度的高低。
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光电耦合器件：光电器件与电光器件的组合。
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9.1 发光二极管（LED）
9.1.1 发光二极管的工作原理 1.发光二极管的外形、电路符号和伏安特性
外形图：
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电路符号和伏安特性
•LED的正向工作电压UF一般为1.5～3V； •反向击穿电压一般大于5V；
•正向工作电流IF为几毫安到几十毫安，且亮度随IF的增加而
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9.2.1 光电器件及其应用
箭头与
LED符号
1.光电二极管外形、电路符号及工作原理 的区别
外形
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光导模式
电路符号
光伏模式
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2.光电二极管的应用
（1）光电二极管的简单应用电路
光照射，2CU导 通，有电压输出
光照射2CU, VT导通， KA吸合。
简单光控电路
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光控继电器电路
增大；
•发光二极管正向工作电压的大小取决于制作材料；
•不同的半导体材料及工艺使发光二极管的颜色、波长、亮度、
光功率均不相同。
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2EF系列发光二极管的主要参数
型号
工作 电流
IF/mA
正向 发光 电压 强度
二极管和三级管工作原理
二极管和三级管工作原理二极管是一种具有两个极性的电子器件，它是由P型半导体和N型半导体组成。
二极管有一个重要的特性——它只能让电流从P型区域流向N型区域，而不能反过来。
因此，当一个二极管连接到电路中时，电流会像从正极到负极一样流过它，这就是二极管的主要作用。
当在N型区域施加正电压，并在P型区域施加负电压时，电子就会从N型区域移动到P 型区域，这一过程使得电流能够通过二极管，二极管处于导通状态。
反之，当在N型区域施加负电压，并在P型区域施加正电压时，电子就会被吸引到N型区域，这就使得电流在二极管处无法流通，二极管处于截止状态。
因此，二极管的操作是可以通过对其控制电压来实现。
二极管在电路中有很多用途，例如，用作整流电路和稳压电路。
它们也常用于防止反向电压过高以致于元器件损坏。
此外，二极管还可以用于制造发光二极管(LED)和光电二极管。
三极管与二极管不同的是，在它的材料中包含三个不同的区域，其中两个是P型半导体，以及一个N型半导体。
因此，三极管比二极管多了一个极，它的三个极分别是发射极、基极和集电极。
三极管可以看作是一个电流放大器，可以通过控制基极电压，使电流在集电极和发射极之间流通。
当在基极施加正电压时，三极管转为导通状态。
在这种状态下，电流可以从发射极流向集电极。
此时，三极管的放大系数非常大。
也就是说，非常小的输入电流就能够控制大量的输出电流。
另一方面，当在基极施加负电压时，三极管将会被截止。
这时，它的放大系数将变成零，电流无法从发射极流向集电极。
三极管的操作可以被描述成一个电阻与电流之间的关系。
正如上述所述，当三极管处于导通状态时，其操作就像一个低电阻一样，因此电流能够很容易地通过三极管。
另一方面，当三极管处于截止状态时，其操作就像一个高电阻一样，因此电流无法通过三极管。
三极管有许多被广泛应用的用途。
它们被用于放大电路和开关电路。
三极管也被用于制造一些特定的元器件，例如操作放大器和数字逻辑门。
此外，三极管经常用于调节电源电压和电流。
三极管和二极管
三极管和二极管一、介绍三极管和二极管二极管是一种电子元件，它有两个电极，分别为阳极和阴极。
在正向电压下，电流可以流过二极管，而在反向电压下，电流将被阻止。
因此，二极管通常用于整流器、稳压器和信号检测等应用中。
三极管是另一种电子元件，它由三个区域组成：发射区、基区和集电区。
基区控制从发射区到集电区的电流。
当正向偏置时，三极管可以工作在放大器模式下；当反向偏置时，它可以工作在开关模式下。
三极管通常用于放大器、开关和振荡器等应用中。
二、二极管的类型1. 硅二极管硅二极管是最常见的类型之一。
它有一个PN结，并且具有高的热稳定性和低的漏电流。
2. 锗二极管锗二极管比硅二极管更早被发明，并且具有较低的噪声水平和较高的灵敏度。
但是，锗材料对温度变化非常敏感。
3. 高速二极管高速二极管具有非常短的恢复时间，可以快速地从导通到截止转换。
它们通常用于高频应用中。
4. 肖特基二极管肖特基二极管是一种非常快速的二极管，它具有低的反向电流和较小的开关时间。
它们通常用于高频应用中。
三、三极管的类型1. NPN三极管NPN三极管是最常见的类型之一。
在正向偏置时，电流从发射区流向集电区。
当基区被注入电流时，它将控制从发射区到集电区的电流。
2. PNP三极管PNP三极管与NPN三极管相似，但是在正向偏置时，电流从集电区流向发射区。
当基区被注入电流时，它将控制从集电区到发射区的电流。
3. 功率三极管功率三极管可以处理大量功率并能够承受高压和高温度。
它们通常用于放大器、开关和变换器等应用中。
4. 双极性晶体管（BJT）BJT是一种双向传输器件，可以作为放大器或开关使用。
它由两个PN 结组成，其中一个是NPN结，另一个是PNP结。
四、应用1. 二极管的应用（1）整流器：二极管可以将交流电转换为直流电。
（2）稳压器：二极管可以用作稳压器的关键元件。
（3）信号检测：二极管可以检测并放大无线电频率信号。
2. 三极管的应用（1）放大器：三极管可以放大电路中的信号。
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。
二极管和三极管原理ppt课件
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① N沟道结型场效应管
基底:N型半导体
D（drain）
两边是P区
G（grid）
N PP
D G
D G
S
S
S（source）
精导品pp电t 沟道
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② P沟道结型场效应管
D（drain）
G（grid）
P NN
S（source）
精品ppt
D G
D G
S
S
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工作原理（以P沟道为例）
① 栅源电压UGS对导电沟道的影响
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+
Si
Si
B
BSi
Si
Si
Si
空穴
掺硼的半导体中，空穴的数目远大于自由电子的数目。空
穴为多数载流子，自由电子是少数载流子，这种半导体称为空 穴型半导体或P型半导体
一般情况下，掺杂半导体中多数载流子的数量可达到少数
载流子的1010倍或更多精。品ppt
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二、半导体二极管
精品ppt
16
PN 结的形成
精品ppt
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由于少数载流子数量很少，因此反向电流不大，即 PN结呈现的反向电阻很高。 （换句话说，在P型半导 体中基本上没有可以自由运动的电子，而在N型半导体 中基本上没有可供电子复合的空穴，因此，产生的反向 电流就非常小。）
值得注意的是：因为少数载流子是由于价电子获 得热能(热激发)挣脱共价键的束缚而产生的，环境温度 愈高，少数载流子的数目愈多。所以温度对反向电流的 影响很大。
在金属导体中只有电子这种载流子，而半导体中存在空
穴和电子两种载流子，在外界电场的作用下能产生空穴流和
电子流，它们的极性相反且运动方向相反，所以，产生的电
二极管和三极管原理
二极管和三极管原理二极管原理：二极管是一种有两个电极（即阴极和阳极）的半导体器件。
它基于PN结的特性，PN结是由P型半导体和N型半导体直接相接而形成的结构。
在正向偏置电压下，P型半导体为正极，N型半导体为负极，形成正向电流。
而在反向偏置电压下，P型半导体为负极，N型半导体为正极，形成反向电流。
二极管的主要原理是PN结的单向导电性。
当二极管正向偏置时，P区与N区之间的电子就会向前移动，同时空穴则向后移动，形成正向电流。
而在反向偏置时，由于PN结上有一个势垒，阻碍了电子和空穴的移动，所以几乎没有电流通过。
因此，二极管可以用来控制电流的流向。
二极管的特性使其在电子设备中有广泛的应用。
例如，它可以用作整流器，将交流电转换为直流电。
当正弦波信号通过二极管时，只有正半周期能通过，负半周期将被阻止，从而将交流电转换为直流电。
此外，二极管还可用于稳压电路、振荡器等。
三极管原理：三极管是一种三个电极（即基极、发射极和集电极）的半导体器件。
它是由两个PN结（即P型和N型）组成的。
PNP型和NPN型是两种常见的三极管。
PNP型的集电极和基极为负极，发射极为正极；NPN型的集电极和基极为正极，发射极为负极。
三极管的原理是基于PNP或NPN结的放大作用。
当三极管的基极接受到一个小信号电流时，这个电流通过PN结的放大作用，导致大量的电子或空穴流向集电极。
这样，三极管就能够将小信号放大成大信号。
具体来说，当三极管处于截止状态时，集电极和发射极之间的电流非常小。
当三极管处于饱和状态时，集电极和发射极之间的电流非常大。
通过控制基极电流的大小，可以在截止和饱和之间控制三极管的工作状态，从而实现对信号的放大。
三极管具有放大、开关、振荡等功能，因此在电子电路中有广泛的应用。
例如，三极管可以用于构建放大器，将小信号放大到足够大的程度。
此外，它还可以用于逻辑门电路、时钟发生器等。
电路基础原理二极管与三极管
电路基础原理二极管与三极管电路基础原理：二极管与三极管在现代电子技术中，二极管与三极管扮演着重要的角色，是电路中最基本且不可或缺的元件之一。
它们的发展历程和原理理解对于电子工程师和爱好者而言都是至关重要的。
一、二极管二极管是由半导体材料制成的电子元件，它有两个端口，即两个引脚。
它的一端被称为阳极（也叫P端），另一端被称为阴极（也叫N 端）。
二极管的工作原理基于PN结，这是由P型薄层半导体材料和N 型薄层半导体材料之间形成的结构。
当二极管极性正向（P端连接正电压，N端连接负电压）时，电流可以顺利通过，这被称为导通状态。
而当二极管极性反向（P端连接负电压，N端连接正电压）时，电流会被阻断，二极管处于截止状态。
通过这种特性，二极管可以用来实现电流的整流功能。
它可以将交流信号转化为直流信号，通过只允许一个方向的电流流动，屏蔽了负半周期的信号。
二、三极管三极管是一种由PNP或NPN型晶体管构成的半导体器件。
它有三个引脚，被称为基极、发射极和集电极。
三极管有两种常见的工作模式：共射极和共集极。
在共射极模式下，基极与发射极之间的电压被用来控制集电极与发射极之间的电流。
而在共集极模式下，输入信号通过基极，被放大输出到集电极，集电极是输出端。
基于这两种模式，三极管可以被用作放大器、开关和电压比较器。
作为放大器，它可以放大小信号以便更好地驱动负载。
作为开关，三极管在输入电压高于某个阈值时导通，低于阈值时截止，用于控制电流的流动。
作为电压比较器，它可以接收两个电压信号并比较它们的大小，输出相应结果。
三、二极管与三极管的应用二极管和三极管在现代电子设备中应用广泛，成为无线通信、计算机科学、控制系统等方面的基本元件。
例如，在无线通信系统中，射频二极管被用来作为开关，控制高频信号的传输。
而三极管被用于收音机、电视机等电子设备中的放大电路，使得弱信号可以被放大后输出到扬声器。
此外，二极管和三极管还常用于电源电路中，用于整流、稳压和滤波等功能，确保设备能够正常工作。
二极管和三极管原理
B
E
发射区 基区 集电区
C (2) 集电区面积大。
(3) 基区掺杂浓度很低，且很薄。
晶体管的电流分配关系动画演示
三 双极型三极管：Bipolar Junction Transistor
极
有两种极性的载流子参与导电.
管 单极型三极管 (场效应管)：Field Effect Transistor
只有一种极性的载流子参与导电.
JFET作放大器件时应工作 在恒流区。
UGS(off) ③击穿区
④截止区（全夹断区）
2 金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）
D
G
B
D
G
B
D
D
G
BG
B
S （a）
S （b）
S （c）
S （d）
（a）增强型N沟道MOSFET （b）增强型P沟道MOSFET
（c）耗尽型N沟道MOSFET （c）耗尽型P沟道MOSFET
2、 uDS对iD的影响
综上分析可知：
D、S间的电位梯度使导电沟道呈楔形；
iD D A
① ②①iD沟J随当以F道EuuFTDD中ES栅S较T的只也极小增有称与时大一为沟，成种单道正由载极间比于流型的地沟子三P增道参N极结大较与管是；宽导。反，电向，偏所
G P+ N P+
②u置D的S，因此|uGiGD|0，输耗入尽电层阻越很宽高。
当uGS=0时，没有导电沟道 当uGS=0时，就存在导电沟道
2.1 N沟道增强型MOSFET
一、结构和符号
S GD
二氧化硅 绝缘层
D
B
N+
N+
G
P 型衬底 B
晶体二极管和三极管 桥式整流电路总结笔记
晶体二极管和三极管桥式整流电路总结笔记一、晶体二极管呀，那可是电路里的小明星呢。
就像一个超级挑剔的守门员，只允许电流从一个方向通过。
比如说手电筒里的电路，二极管就确保电流按照正确方向给灯泡供电，要是没有它，电流到处乱跑，灯泡可能就一闪一闪不正常啦。
二极管的这种单向导电性，可是整个电路正常工作的关键。
二、再说说三极管。
这玩意儿就像是一个电流的指挥官。
它能把小电流变成大电流，就好比一个小小的班长，能指挥很多士兵一样。
在收音机电路里，三极管把接收到的微弱信号放大，这样我们才能听到清晰的广播声音。
如果没有三极管，那微弱的信号根本没办法让喇叭发出正常的声音，我们听到的可能就是“嗡嗡”的杂音，多让人懊恼呀。
三、桥式整流电路呢，就像是一个交通指挥员，让电流走得规规矩矩。
它由四个二极管组成。
想象一下，这四个二极管就像十字路口的交警，各自负责一个方向的交通管制。
比如在给手机充电器供电的电路里，交流电源的电流进入桥式整流电路后，经过这四个二极管的巧妙“指挥”，就变成了直流电。
如果没有这个电路，那给手机充电可就麻烦了，手机电池可能就会被不稳定的电流搞坏，那可就糟心了。
四、晶体二极管在桥式整流电路里的角色特别重要。
它们就像拼图的关键小块。
缺少任何一个二极管，这个桥式整流的“拼图”就无法完成。
就像搭积木一样，少了一块，整个结构就不稳定了。
在一些简单的电子设备的电源电路中，如果二极管坏了，整个设备可能就无法正常工作，这就像一辆汽车没了轮胎，还怎么跑呢？五、三极管和桥式整流电路有时候也会“合作”呢。
三极管可以对经过桥式整流电路后的电流再进行处理。
这就好比一个厨师在食材（电流）经过初步处理（桥式整流）后，再进行精心烹饪（三极管放大等操作）。
在一些音频放大设备里，先经过桥式整流电路把交流变成直流，然后三极管对这个直流进行放大处理，这样才能让我们听到响亮又好听的音乐。
要是少了这个环节，那音乐就会变得又小又难听，简直是一种折磨。
六、在理解桥式整流电路的工作原理时，我们可以把电流想象成水流。
二极管和三极管的形成机理和工作原理
二极管和三极管的形成机理和工作原理二极管和三极管是电子技术中非常重要的两种元件，它们的作用和原理非常复杂。
下面将对二极管和三极管的形成机理和工作原理进行详细说明。
一、二极管的形成机理和工作原理二极管是一种最简单的半导体器件，主要由P型和N型半导体材料构成。
N型半导体材料中的杂质原子的价电子比原本的主体原子多一个，形成了自由电子；而P型半导体材料中的杂质原子的价电子比原本的主体原子少一个，形成了空穴。
当P型材料和N型材料相接触，发生了电子扩散，使得P型材料中的自由电子向N型材料移动，而N型材料中的空穴则向P型材料移动。
这种电子扩散形成的区域称为PN结。
形成PN结后，会形成内部电场，这个电场会阻碍自由电子和空穴的进一步扩散。
当PN结两边的杂质浓度均匀时，内部电场相互抵消，形成了稳定的平衡状态；当外加电势作用于PN结时，内部电场会发生改变，使得自由电子和空穴受到不同的驱动力。
在二极管中，当P端接入正向电压（即P端连接正电源，N端连接负电源），则PN结的内部电场会减弱，使得自由电子和空穴能够进一步扩散，形成电流流动的通道。
这种情况下，二极管处于导通状态，可以通过电流信号。
而当P端接入反向电压（即P端连接负电源，N端连接正电压），则PN结的内部电场会增强，进一步阻塞自由电子和空穴的扩散，电流无法通过。
此时，二极管处于截止状态，不允许电流通过。
所以，二极管的主要作用是将电流按照正向或反向进行选择性传导，实现信号整流和保护电路的功能。
二、三极管的形成机理和工作原理三极管也是一种半导体器件，由薄的P型和N型半导体材料构成。
它具有三个引线，分别是基极（B）、发射极（E）和集电极（C）。
三极管是由两个PN结组成的，其中一个PN结称为发射结，另一个PN结称为集电结。
发射结是由P型材料和N型材料构成，集电结是由N型材料和P型材料构成。
在正常工作状态下，三极管的基极和发射极之间接入一个小电流，称为输入信号。
基极-发射极电流的大小是发射极-集电极电流的放大倍数，用HFE表示。
二极管和三极管
测试二极管的好坏
初学者在业余条件下可以使用万用表测试二极管性能的好坏。测试前先把万用表的转换开关拨到欧姆档的RX1K档位（注意不要使用RX1档，以免电流过大烧坏二极管），再将红、黑两根表笔短路，进行欧姆调零。
1、正向特性测试
把万用表的黑表笔（表内正极）搭触二极管的正极，，红表笔（表内负极）搭触二极管的负极。若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间，这时的阻值就是二极管的正向电阻，一般正向电阻越小越好。若正向电阻为0值，说明管芯短路损坏，若正向电阻接近无穷大值，说明管芯断路。短路和断路的管子都不能使用。
面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。
平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。
二极管的导电特性
二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。
2、反向特性测试
把万且表的红表笔搭触二极管的正极，黑表笔搭触二极管的负极，若表针指在无穷大值或接近无穷大值，管子就是合格的。
二极管的应用
1、整流二极管
利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。
2、开关元件
二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。
2、反向特性
在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。
《电工学-电子技术-下册》试题及解答
第九章：半导体二极管和三极管、第十章：基本放大电路一、单项选择题*1．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为（ C ）A 、正、反向电阻相等B 、正向电阻大，反向电阻小C 、反向电阻比正向电阻大很多倍D 、正、反向电阻都等于无穷大 *2．电路如题2图所示，设二极管为理想元件，其正向导通压降为0V ，当U i =3V 时，则U 0的值( D )。
A 、不能确定B 、等于0C 、等于5VD 、等于3V**3．半导体三极管是具有( B )PN 结的器件。
A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个5．晶体管的主要特性是具有（ D ）。
A 、单向导电性B 、滤波作用C 、稳压作用D 、电流放大作用 *6．稳压管的稳压性能是利用PN 结的（ D ）。
A 、单向导电特性 B 、正向导电特性 C 、反向截止特性 D 、反向击穿特性8．对放大电路进行动态分析的主要任务是（ C ） A 、确定静态工作点QB 、确定集电结和发射结的偏置电压C 、确定电压放大倍数A u 和输入、输出电阻r i ，r 0D 、确定静态工作点Q 、放大倍数A u 和输入、输出电阻r i ，r o *9．射极输出器电路如题9图所示，C 1、C 2足够大，对输入的交流信号u 可视作短路。
则输出电压u 0与输入电压u i 之间的关系是( B )。
A 、两者反相，输出电压大于输入电压B 、两者同相，输出电压小于且近似等于输入电压C 、两者相位差90°，且大小相等D 、两者同相，输出电压大于输入电压 *11．在共射极放大电路中，当其他参数不变只有负载电阻R L 增大时，电压放大倍数将( B )A 、减少B 、增大C 、保持不变D 、大小不变，符号改变 13．在画放大电路的交流通路时常将耦合电容视作短路，直流电源也视为短路，题2图题9图这种处理方法是( A )。
A 、正确的B 、不正确的C 、耦合电容视为短路是正确的，直流电源视为短路则不正确。
三极管和二极管
三极管和二极管三极管和二极管是电子器件中常见的两种元件。
它们在电子电路中起着重要的作用，常用于放大、整流和开关等应用。
首先，我们来了解一下二极管。
二极管是一种含有两个电极的半导体器件。
它由P型和N型半导体材料组成。
其中，P型半导体材料具有正电荷载流子（空穴），N型半导体材料则具有负电荷载流子（电子）。
在二极管内部，P型半导体和N型半导体形成了一个PN结。
当二极管的正极连接在P型半导体一侧，负极连接在N型半导体一侧时，二极管处于正向偏置状态。
此时，电流能够从P型半导体流向N型半导体，这种二极管被称为正向偏置二极管。
相反，当正极连接在N型半导体一侧，负极连接在P型半导体一侧时，二极管处于反向偏置状态。
在这种情况下，PN结会形成一个阻挡区域，使得电流无法通过，这种二极管被称为反向偏置二极管。
二极管具备单向导通电流的特性，因此常被应用于电路中的整流器，用于将交流信号转化为直流信号。
接下来，我们来介绍一下三极管。
三极管是一种包含三个电极的半导体器件。
它由两个PN结构成，其中一个为基结，另一个为发射结和集电结。
三极管通常被用来放大电流和电压，以及作为开关使用。
三极管的三个电极分别是：基极（B，Base）、发射极（E，Emitter）和集电极（C，Collector）。
基极是控制电流的输入端，发射极是电流的输出端，集电极是三极管的负极电极。
当正向偏置二极管时，通过基极输入的微弱电流会控制集电极和发射极之间的电流放大倍数。
当输入的基极电流稍微增大时，输出的发射极电流也会相应增大，从而起到放大电流的作用。
这使得三极管成为电子放大器的重要组件。
同时，三极管也可作为开关使用。
当基极处于截止状态时，集电极和发射极之间的电流几乎为零，此时三极管处于关断状态；当基极处于导通状态时，集电极和发射极之间的电流将大幅度增大，此时三极管处于导通状态。
这使得三极管具备了控制电路中电流通断的功能。
总结起来，二极管和三极管是两种不可或缺的半导体器件。
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本征半导体中电流由两部分组成： 本征半导体中电流由两部分组成： 自由电子移动产生的电流。 1. 自由电子移动产生的电流。 2. 空穴移动产生的电流。 空穴移动产生的电流。 本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。 本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
温度越高，载流子的浓度越高。 温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半 导体的导电能力越强， 导体的导电能力越强，温度是影响半导体性 能的一个重要的外部因素， 能的一个重要的外部因素，这是半导体的一 大特点。 大特点。
2. 反向工作峰值电压URWM 3. 反向击穿电压UBR
二极管反向击穿时的电压值。 二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流 剧增，二极管的单向导电性被破坏， 剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热 而烧坏。 而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压URWM一 的一半。 般是UBR的一半。
(1-20)
9.1 半导体的导电特性
导体：自然界中很容易导电的物质称为导体， 导体：自然界中很容易导电的物质称为导体， 导体 金属一般都是导体。 金属一般都是导体。 绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体， 绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体， 绝缘体 如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体： 半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和 绝缘体之间，称为半导体 如锗、 半导体， 绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、 砷化镓和一些硫化物、氧化物等。 砷化镓和一些硫化物、氧化物等。
(1-10)
一、N 型半导体
多余 电子
+4 +5
+4原子相同。 1.由磷原子提供的电子，浓度与磷原子相同。 由磷原子提供的电子 2.本征半导体中成对产生的电子和空穴。 2.本征半导体中成对产生的电子和空穴。 本征半导体中成对产生的电子和空穴 掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以， 掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自 由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流 由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流 多子），空穴称为少数载流子 少子）。 ），空穴称为少数载流子（ 子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。
(1-13)
漂移运动
P型半导体
－ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － + + + +
内电场E
N 型半导体
+ + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + +
所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡， 所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡， 扩散运动 相当于两个区之间没有电荷运动， 相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚 度固定不变。 度固定不变。
空穴
+4 +4
+3
+4
硼原子
(1-12)
P 型半导体中空穴是多子，电子是少子。 型半导体中空穴是多子，
9.1.3 PN结及其单向导电性 结及其单向导电性
1 PN 结的形成
在同一片半导体基片上， 在同一片半导体基片上，分别制造P 型半导 型半导体，经过载流子的扩散， 体和N 型半导体，经过载流子的扩散，在它们的 交界面处就形成了一个特殊的薄层， 交界面处就形成了一个特殊的薄层，称为PN 结。
(1-1)
半导体的导电机理不同于其它物质， 半导体的导电机理不同于其它物质，所以 的导电机理不同于其它物质 它具有不同于其它物质的特点。例如： 它具有不同于其它物质的特点。例如： 1.掺杂性 1.掺杂性 往纯净的半导体中掺入某些杂质， 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使 它的导电能力明显改变。 它的导电能力明显改变。 2.热敏性和光敏性 2.热敏性和光敏性 当受外界热和光的作用时， 当受外界热和光的作用时，它的导 电能力明显变化。 电能力明显变化。
(1-2)
纯净和具有晶体结构的半导体） 9.1.1 本征半导体（纯净和具有晶体结构的半导体） 一、本征半导体的结构特点
现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗， 现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们 的最外层电子（价电子）都是四个。 的最外层电子（价电子）都是四个。
Ge
Si
(1-3)
形成共价键后， 形成共价键后，每个原子的最外层电子是 八个，构成稳定结构。 八个，构成稳定结构。
(1-14)
2 PN结的单向导电性
(1) 加正向电压（正偏）——电源正极接 区，负极接 区 加正向电压（正偏） 电源正极接P区 负极接N区 电源正极接 外电场的方向与内电场方向相反。 外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场 耗尽层变窄 →扩散运动＞漂移运动 → 扩散运动＞ 扩散运动 →多子扩散形成正向电流I
F
P型半导体 空间电荷区 N型半导体 － － － － － － － － － －
正向电流 －
+ + +
+ + +
+ + +
+ + +
－
内电场 E
EW
R
(1-15)
(2)
加反向电压——电源正极接N区，负极接P区 电源正极接N 加反向电压 电源正极接 负极接P
外电场的方向与内电场方向相同。 外电场的方向与内电场方向相同。 外电场加强内电场→耗尽层变宽 →漂移运动＞扩散运动 漂移运动＞ →少子漂移形成反向电流I
死区电压 硅管 0.5V,锗管 锗管0.1V。 锗管 。 反向击穿 电压U 电压 BR
U
(1-19)
9.2.3 主要参数 1. 最大整流电流 IOM
二极管长期使用时， 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大 正向平均电流。 正向平均电流。 保证二极管不被击穿时的反向峰值电压。 保证二极管不被击穿时的反向峰值电压。
EW
内电场 E
R
(1-16)
PN结加正向电压时， PN结加正向电压时，具有较大的正 结加正向电压时 向扩散电流，呈现低电阻， PN结导通； 向扩散电流，呈现低电阻， PN结导通； 结导通 PN结加反向电压时， PN结加反向电压时，具有很小的反 结加反向电压时 向漂移电流，呈现高电阻， PN结截止。 结截止。 向漂移电流，呈现高电阻， PN结截止 由此可以得出结论：PN结具有单向 由此可以得出结论：PN结具有单向 导电性。 导电性。
ui
i Ui R D1 Us1 D2 Uo Us2
10
t
－10
uo
5
－5
t
(1-22)
二极管的应用举例2 二极管的应用举例2：二极管半波整流 如图， 如图，设输入的交流电压 u = 2U sin wt ,试（1） 画出负载电阻R 上的电压波形；（ ；（2 画出负载电阻RL上的电压波形；（2）求负载电阻 上的电压和电流平均值；（ ；（3 RL上的电压和电流平均值；（3）计算整流二极管 的最高反向电压。 的最高反向电压。 u
(1-5)
空穴
+4
+4
自由电子
+4
+4 束缚电子
(1-6)
2.本征半导体的导电机理 2.本征半导体的导电机理
本征半导体中存在数量相等的两种载流子， 本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即 自由电子和空穴。 自由电子和空穴。
+4
+4
+4
+4
在其它力的作用下， 在其它力的作用下， 空穴吸引附近的电子 来填补， 来填补，这样的结果 相当于空穴的迁移， 相当于空穴的迁移， 而空穴的迁移相当于 正电荷的移动，因此 正电荷的移动， 可以认为空穴是载流 子。
P
R
空 间 电 荷 区
N
－ － － 在一定的温度下， 在一定的温度下， － － － 由本征激发产生的少子浓
－ －
+ + +
+ + +
+ + +
+ + IR +
度是一定的， I － － 度是一定的，故－ R基本上与 － 外加反压的大小无关， 外加反压的大小无关，所 以称为反向饱和电流。 以称为反向饱和电流。但IR 反向饱和电流 与温度有关。 与温度有关。
(1-4)
二、本征半导体的导电机理 1.载流子、 1.载流子、自由电子和空穴 载流子
在绝对0 =0K）和没有外界激发时, 在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价电 子完全被共价键束缚着， 子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可 以运动的带电粒子（ 载流子）， ），它的导电能 以运动的带电粒子（即载流子），它的导电能 相当于绝缘体。 力为 0，相当于绝缘体。 在常温下，由于热激发， 在常温下，由于热激发，使一些价电子获 得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电 得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电 同时共价键上留下一个空位，称为空穴 空穴。 子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。
自由电子和空穴成对出现， （在本征半导体中 自由电子和空穴成对出现， 同时又不断的复合） 同时又不断的复合）
(1-8)
9.1.2 杂质半导体
在本征半导体中掺入某些微量的杂质， 在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会 使半导体的导电性能发生显著变化。 使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺 杂半导体的某种载流子浓度大大增加。 杂半导体的某种载流子浓度大大增加。
(1-11)
二、P 型半导体
在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素， 在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼 或铟）， ），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质 （或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质 取代，硼原子的最外层有三个价电子， 取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的 半导体原子形成共价键时， 半导体原子形成共价键时， 产生一个空穴。 产生一个空穴。这个空穴 可能吸引束缚电子来填补， 可能吸引束缚电子来填补， 使得硼原子成为不能移动 的带负电的离子。 的带负电的离子。