二极管和三极管的入门基础知识ppt课件
合集下载
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。
二极管三极管的基础知识
二极管三极管的基础知识
1、二极管是一种双极型半导体器件，是由一个n型半导体和一个p型半导体夹层而成，并且由两个电极连接起来，形成了一个半导体导通元件。
二极管的特点是在正反向作用下具有很大的电阻性。
2、二极管有自发型和电控型。
自发型二极管可以单独工作，而电控型二极管依靠外加电压进行工作，又分半导体二极管、隔离二极管和中继二极管。
3、二极管的基本功能：
（1）可以作为电路的一个开关或分流器；
（2）可以对输入电压的放大作用；
（3）可以实现电子电路与电器的互联；
（4）可以实现信号的保护。
二、三极管
1、三极管是由三个电极（收集极、基极和发射极）连接而成的一种半导体器件，它们三个电极间的关系可以控制电子的流动，从而改变电路的电流。
三极管的特点是在正反向作用下具有很大的电阻性，但其中收发极处的电阻值要小于中间基极处的电阻值。
2、三极管通常以晶体管的形式出现，并可分为双极型晶体管和三极型晶体管两种。
3、三极管的基本功能：
（1）可以实现电子电路的功率放大；
（2）可以对输入信号进行阻塞和增益；
（3）可以实现电子电路的解耦；
（4）可以实现电子电路的节流；
（5）可以实现电子电路的低成本放大和控制。
二极管及三极管课件
详细描述
开关电路是利用三极管的开关特性实现对电路的通断控制， 广泛应用于各种电子设备和自动化控制系统中。
原理
当三极管基极电流达到一定值时，三极管导通，相当于开 关接通；当基极电流减小到一定值时，三极管截止，相当 于开关断开。
电路特点
开关电路通常由电源、输入信号源、三极管、负载等部分 组成，通过合理配置各部分参数，实现开关的快速、可靠 切换。
THANKS
感谢观看
振荡电路
输入 标题
详细描述
总结词
原理
电路特点
05
二极管与三极管的比 较
CHAPTER
工作原理的比 较
总结词
详细描述
特性的比 较
总结词 详细描述
应用场景的比较
总结词
由于工作原理和特性的差异，二极管和 三极管的应用场景也有所不同。
VS
详细描述
二极管主要用于整流、开关、稳压等电路 中，例如电源电路中的整流二极管。而三 极管则主要用于放大电路中，例如音频放 大器中的音频三极管。此外，三极管还可 以用作开关，但此时通常使用专门的开关 三极管。
二极管的类型
全面详尽
二极管有多种类型，包括硅二极管、锗二极管、肖特基二极管、PIN二极管等。每种类型的二极管都有其特定的应用和特性。
二极管的特性
02
三极管基 础
CHAPTER
三极管的工作原理
01
02
电流放大
电压控制
03 半导体材料
三极管的类型
NPN型
达林顿管
由两个N型和P型半导体组成，集电极 和基极之间为NP结，发射极和基极之 间为PN结。
二极管及三极管课件
contents
目录
二极管和三极管原理ppt课件
（内电场的计算公式看备注）
2、PN 结的单向导电性
PN 压结
加 正 向 电
（导通）
• 如果在PN结上加正向电压，即外电源的正 端接P区，负端接N区。
• 可见外电场与内电场的方向相反，因此扩 散与漂移运动的平衡被破坏。外电场驱使P 区的空穴进入空间电荷区抵消一部分负空 间电荷，同时N区的自由电子进入空间电荷 区抵消一部分正空间电荷。于是，整个空 间电荷区变窄，电内电场被削弱，多数载 流子的扩散运动增强，形成较大的扩散电 流(正向电流)。
第二讲 逻辑门电路－附
一、半导体的基本知识
1、半导体
导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为 半导体。最常用的半导体为硅(Si)和锗(Ge)。它 们的共同特征是四价元素，每个原子最外层电 子数为 4。
+
Si
+
Ge
2、半导体材料的特性
纯净半导体的导电能力很差； 温度升高——导电能力增强； 光照增强——导电能力增强；型场效应管（JFET）
具体分为： ① N沟道结型场效应管 ② P沟道结型场效应管
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）
导电沟道
② P沟道结型场效应管
D（drain）
G（grid）
P NN
S（source）
D G
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。
二、半导体二极管
PN 结的形成
PN结是由P型和N型半导体组成的，但它 们一旦形成PN结，就会产生P型和N型半导体 单独存在所没有的新特性。
2、PN 结的单向导电性
PN 压结
加 正 向 电
（导通）
• 如果在PN结上加正向电压，即外电源的正 端接P区，负端接N区。
• 可见外电场与内电场的方向相反，因此扩 散与漂移运动的平衡被破坏。外电场驱使P 区的空穴进入空间电荷区抵消一部分负空 间电荷，同时N区的自由电子进入空间电荷 区抵消一部分正空间电荷。于是，整个空 间电荷区变窄，电内电场被削弱，多数载 流子的扩散运动增强，形成较大的扩散电 流(正向电流)。
第二讲 逻辑门电路－附
一、半导体的基本知识
1、半导体
导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为 半导体。最常用的半导体为硅(Si)和锗(Ge)。它 们的共同特征是四价元素，每个原子最外层电 子数为 4。
+
Si
+
Ge
2、半导体材料的特性
纯净半导体的导电能力很差； 温度升高——导电能力增强； 光照增强——导电能力增强；型场效应管（JFET）
具体分为： ① N沟道结型场效应管 ② P沟道结型场效应管
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）
导电沟道
② P沟道结型场效应管
D（drain）
G（grid）
P NN
S（source）
D G
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。
二、半导体二极管
PN 结的形成
PN结是由P型和N型半导体组成的，但它 们一旦形成PN结，就会产生P型和N型半导体 单独存在所没有的新特性。
半导体二极管和三极管精选PPT课件
硅原子
+4
空穴
+4
硼原子
+4
电子空穴对
空穴
+4 +4
P型半导体
－ － －－
+3 +4
－ － －－
－ － －－
+4 +4
受主离子
多数载流子—— 空穴 少数载流子——自由电子
杂质半导体的示意图
多子—空穴
多子—电子
P型半导体
N型半导体
－ － －－
++ + +
－ － －－
++ + +
－ － －－
++ + +
3. PN结的伏安特性曲线及表达式
根据理论推导，PN结的伏安特性曲线如图
反向饱和电流 反向击穿电压
IF（多子扩散） 正偏
反偏
反向击穿
IR（少子漂移）
电击穿——可逆 热击穿——烧坏PN结
14.3 半导体二极管
结构
二极管 = PN结 + 管壳 + 引线
符号
P
+
阳极
N
-
阴极
二极管按结构分三大类：
(1) 点接触型二极管
束缚电子
+4
+4 +4
+4
空穴
+4 +4
自由电子
+4
+4 +4
当温度升高或受到 光的照射时，束缚 电子能量增高，有 的电子可以挣脱原 子核的束缚，而参 与导电，成为自由 电子。
自由电子产生的 同时，在其原来的共 价键中就出现了一个 空位，称为空穴。
二极管和三极管的入门基础知识 图解
图5-6 二极管的结构与符号
图5-7几种常见的二极管的外型
5.1.2 二极管
2类型
二极管的分类方法很多，根据不同的制造工艺及结构，二 极管可分点接触型、面接触型及平面型二极管；根据材料 不同，可分为硅二极管和锗二极管两类；根据用途不同， 又可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管等。
3型号
按国家标准GB294-74规定，二极管的型号由五部分组成， 如表5-1所示。 常见的二极管有2AP7、2DZ54C等，根据表5-1可自行判断 它们的意义。
图5-2 N型半导体
同理，若在硅（或锗）晶体中掺入微量的三价元素， 如硼（B）,就形成了P型半导体，如图5-3。不难看 出P型半导体多数载流子是空穴，少数载流子是自 由电子。
图5-3 P型半导体
5.1.1PN结
2 .PN结：
（1）PN结的形成：
把P型半导体和N型半导体用特殊的工艺结合在一起时，N区中
5.1 二极管 5.2 三极管 5.3 共射极放大电路 5.4 分压式偏置电路 5.5 多级放大电路 5.6 放大电路中的负反馈 5.7 差分放大电路 5.8 功率放大电路 5.9 绝缘栅型场效应晶体管及其放大电路
5.1二极管
本征半导体与杂质半导体
知
PN结
识
PN结及其导电特性
5.1.2 二极管
图5-8二极管的电压、电流特性曲线
5.1.2 二极管
5二极管的主要参数
二极管的参数是选择和使用二极管的重要依据。
（1）最大正向电流IFM ：指在规定的散热条件下,二极管长期安全运 行时允许通过的最大正向电流的平均值。如果实际工作时正向电流 的平均值超过此值,二极管可能会因过热而损坏。
3二极管与三极管基本知识课件.
教师授课1学时: 二极管基础知识
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设
PN结
PN结是各种半导体器件的基础
金华职业技术学院
通过扩散等工艺，把一块半导 体材料一边做成N型半导体， 一边做成P型半导体。由于P型 区的“空穴”多，N型区“电 子”多，在P型区和N型区的交 界处，“电子”从高浓度的N 区向P区扩散，同时“空穴” 从浓度高的P区向N区扩散。在 P区内，“电子”称为少数载 流子，在N区内，“空穴”称 为少数载流子，扩散到对方的 “电子”或“空穴”称为“非 平衡少数载流子”。P型半导 体体内的“空穴”成为P型半 导体的“多子”，同理，N型 半导体内的“电子”称为N型 半导体的“多子”。这些非平 衡少数载流子的注入，必然与 对方的多子复合，在交界面附 近使载流子成对的消失，并且 各留下不能移动的正、负离子， 构成一个空间电荷区，出现一 个由N区指向P区的内建电场。 由正、负离子组成的空间电荷 区就是“PN”结。
《电子电路的分析与应用》课程教学资源建设
核心知识篇
建设院校：
金华职业技术学院
主要参与企业：
金华市灵声电子有限公司 浙江省东晶电子有限公司 杭州康芯电子有限公司
二极管与三极管基础知识
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设
金华职业技术学院
学习任务布置
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设 1．理解基本概念、查询其定义及计算公式
教师授课1学时: 二极管基础知识
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设
PN结特性----单向导电性
当P区电位高于N区电位——PN结正向偏置时，有电流通过，电流的大 小取决于外电场削弱内电场的程度。 当P区电位低于N区电位——PN结反向偏置时，回路基本无电流产生， PN结趋于截止。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PN结
识
PN结及其导电特性
分
布
二极管
网
二极管的结构和符号
络
二极管 二极管的伏安特性
二极管的主要参数
ppt课件.
3
5.1.1PN结
1本征半导体和掺杂半导体
半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。 常用的半导体材料有硅和锗。 纯净的具有完整单晶体结构的半导体材料称为本征半导体。
本征半导体的导电能力很弱，其原子之间的共价键结构非常 稳定，如图5-1，价电子不易脱离束缚而成为自由电子。但是 当获得足够的能量后，一些价电子可能挣脱共价键的束缚游 离出来，成为自由电子，当有外电场作用时这些自由电子就 可以参与导电。另外，当价电子游离出来以后，会在原来位 置上留下一个“空位” ，使得这个共价键不稳定，能吸引其
ppt课件.
13
5.1.2 二极管
5二极管的主要参数
二极管的参数是选择和使用二极管的重要依据。
（1）最大正向电流IFM ：指在规定的散热条件下,二极管长期安全运 行时允许通过的最大正向电流的平均值。如果实际工作时正向电流 的平均值超过此值,二极管可能会因过热而损坏。
（2）最高反向工作电压URM ： 指二极管允许承受的最高反向电压。 一般规定最高反向工作电压为反向击穿电压的二分之一。
数载流子扩散数量与少数载流子漂移数量相同时，内电场宽度和强度
保持稳定。这种在P型半导体和N型半导体交界面处形成的稳定的内
电场称为PN结。如图5-4所示。
图5-4 pptP课件N.结的形成
8
5.1.1PN结
（二） PN结的特性： PN结有一个非常重要的导电特性：单向导电性。 1)PN结加正向电压——正向导通 如图5-5a所示，电源正极接P区，负极接N区，称为正向电
3型号
按国家标准GB294-74规定，二极管的型号由五部分组成， 如表5-1所示。 常见的二极管有2AP7、2DZ54C等，根据表5-1可自行判断 它们的意义。
ppt课件.
11
5.1.2 二极管
4伏安特性
如图5-8所示。
（1）正向特性
位于图中第一象限。当二极管承受很小的正向电压时，二极管并不
能导通，这是因为外电场太弱，不足以克服内电场的阻挡作用，这
ppt课件.
14
5.2三极管
知 识 分 布 三极管 网 络
三极管的结构、符号和型号
三极管的电流放大作用
三极管的特性曲线
三极管的输入特性 三极管的输出特性
三极管的主要参数
ppt课件.
15
5.2.1三极管的结构、符号和型号
1三极管的结构
图5-11是几种常见的国产三极管的封装和外形。 在一块极薄的硅或锗基片上通过一定的工艺制做出两个PN结就构成 了三层半导体结构，从三层半导体各引出一根引线就是三极管的三 个极，再封装在管壳里，就构成晶体三极管。三个电极分别叫做发 射极E、基极B、集电极C，与之对应的每层半导体分别称为发射区、 基区、集电区。发射区与基区之间的PN结为发射结，集电区和基区 之间的PN结为集电结。基区是P型半导体的称为NPN型三极管，基 区是N型半导体的称为PNP型三极管。
的反向电流，是由少数载流子漂移形成。受温度影响敏感，反向电
流越小，二极管温度稳定性越好。硅管反向电流比锗管小。所以硅
管温度稳定性好。
当反向电压增大到超过某个值时，反向电流急剧加大，二极管被击
穿，可能被损坏。所以一般二极管不允许工作在这个区域。
ppt课件.
12
5.1.2 二极管
图5-8二极管的电压、电流特性曲线
ppt课件.
图5-2 N型半导体
6
同理，若在硅（或锗）晶体中掺入微量的三价元素， 如硼（B）,就形成了P型半导体，如图5-3。不难看 出P型半导体多数载流子是空穴，少数载流子是自 由电子。
图5-3 P型半导体
ppt课件.
7
5.1.1PN结
2 .PN结：
（1）PN结的形成：
把P型半导体和N型半导体用特殊的工艺结合在一起时，N区中
压，指示灯亮，说明PN结导通。 2) PN结加反向电压——反向截止 如图5-5b所示，电源负极接P区，正极接N区，称为反向电
压，指示灯不亮，说明PN结截止。
图5-5a PN 结外加正向电压 图5-5b PN 结外加反向电压
ppt课件.
9
5.1.2 二极管
1 结构
在一个PN结的P区和N区各接出一条引线，再封装在管 壳内，就制成一只二极管，如图5-6a所示，N区引出端 为阴极（负极），P区引出端为阳极（正极），其文字 符号为VD，图形符号如图5-6b所示。图5-7是几种常见 的二极管的外形。
图5-6 二极管的结构与符号源自图5-7几种常见的二极管的外型
ppt课件.
10
5.1.2 二极管
2类型
二极管的分类方法很多，根据不同的制造工艺及结构，二 极管可分点接触型、面接触型及平面型二极管；根据材料 不同，可分为硅二极管和锗二极管两类；根据用途不同， 又可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管等。
段区域称为死区，与此相对应的电压叫死区电压，一般硅二极管的
死区电压约0.5伏，锗二极管约0.2伏。
当正向电压上升到大于死区电压时，二极管开始导通，正向电流随
正向电压上升很快。二极管导通后的正向电阻很小，其正向压降很
小，一般硅管约0.7V，锗管约为0.2-0.3伏。
(2)反向特性
位于图中第三象限。当二极管承受反向电压时，二极管中只有很小
ppt课件.
1
5.1 二极管 5.2 三极管 5.3 共射极放大电路 5.4 分压式偏置电路 5.5 多级放大电路 5.6 放大电路中的负反馈 5.7 差分放大电路 5.8 功率放大电路 5.9 绝缘栅型场效应晶体管及其放大电路
ppt课件.
2
5.1二极管
本征半导体与杂质半导体
知
他电子来填充，这部分电子移动相当于“空位”向相反方向 移动，这些空位我们称为空穴，空穴带正电。
ppt课件.
4
图5-1 本征半导体的共价键结构和空穴电流的产生
ppt课件.
5
若掺入五价元素，如磷(P),就形成 了N型半导体。由于磷原子有5个价 电子，其最外层的四个电子与相邻 的4个硅（或锗）原子组成共价键 结构，有1个价电子游离于共价键 之外，成为自由电子，如图5-2所示。 每掺入一个磷原子就会产生一个自 由电子，因此N型半导体中自由电 子的浓度大大增加。与此同时，还 存在因热激发产生的少量自由电子 和空穴。由于自由电子的数目远大 于空穴的数目，所以自由电子是多 数载流子，空穴是少数载流子。
浓度较高的自由电子会扩散到P区，并与P型半导体中空穴复合，在N
区一侧留下带正电的净电荷区。同时，P区浓度较高的空穴会扩散到
N区中并与自由电子复合，在P区形成带负电的净电荷区。从而在交
界面处形成一个由N区指向P区的内电场。该内电场对多数载流子继
续扩散起阻碍作用，对双方少数载流子的漂移运动起推动作用。当多