二极管三极管基础知识
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。
二极管和三极管的入门基础知识 图解
普通管
B
NPN型锗材料
G
整流管
C
PNP型硅材料
D
稳压管
D
NPN型硅材料
A
光电管
K
开关管
常见的二极管有3DG130C、3AX52B等,根据表5-2可自行判断它们的意义。
三极管的电流放大作用
当给三极管的发射结加正向电压,集电结加反向电压时,三极管具有电流放大作用,电路形式如图5-13所示。 1、静态电流放大作用 集电极电流一般是基极电流30-100倍,称为静态电流放大系数。 2 、动态电流放大作用 β称为动态电流放大系数,与静态电流放大系数近似相等,一般取为一致。
图5-16 三极管的输出特性曲线
图5-15 三极管的输入特性曲线
三极管的特性曲线
2、输出特性 输出特性是指当三极管的基极电流IB为定值,集电极电流IC与集电极-发射极之间的电压UCE 之间的关系,其特性曲线如图5-16所示。由图可见,当基极电流不变时集电极电流根本不随集-射极之间的电压UCE变化而变化,所以说从三极管的集电极看进去具有恒流源特性。不同的基极电流IB对应不同的输出特性曲线,从而形成一个曲线簇,可把输出特性曲线簇分成三个区域,不同的区域对应着不同的工作状态。
图5-11几种三极管的外形和封装
三极管的构造、符号和型号
三极管的构造和表示符号如图5-12所示。 晶体三极管的内部构造特点是:① 发射区的掺杂浓度大于集电区;② 基区非常薄且掺杂很轻;③ 集电结面积较发射结大,它们并不对称,所以集电极和发射极不能互换。
图5-12 三极管的结构和符号
三极管的构造、符号和型号
1本征半导体和掺杂半导体
图5-1 本征半导体的共价键构造和空穴电流的产生
图5-2 N型半导体
二极管和三极管工作原理
二极管和三极管工作原理二极管和三极管是我们常见的电子器件,也是电子工程学习的基础。
它们的工作原理十分简单,但又具有一定的神奇之处。
本文将会详细介绍二极管和三极管的工作原理。
一、二极管的工作原理1.材料的类型二极管主要由P型半导体和N型半导体材料构成。
P型材料掺杂了具有正电荷的杂原子,N型材料则掺杂了具有负电荷的杂原子。
2.载流子的扩散二极管两端分别连接P型材料和N型材料,这时,电子就会从N型材料中向P型材料中扩散,同时,空穴也从P型材料中向N型材料中扩散。
由于P型材料中充分掺杂了杂原子,因此空穴非常多,电子相对较少;而N型材料中掺杂的是负电荷杂原子,因此电子非常多,空穴相对较少。
这样,空穴和电子的扩散速度是不同的,导致了两边的电荷不平衡,形成了正负两极。
3.正向和反向偏置当二极管的正极向P型材料连接,负极向N型材料连接时,这就是正向偏置。
在这种情况下,电子和空穴可以更加自由地流动,形成了一个低电阻通路,电流可以通过二极管。
而当二极管的正极与N型材料连接,负极与P型材料连接时,这就是反向偏置。
在这种情况下,P型材料的电子和N型材料的空穴被迫移向中间的P-N结,形成一个高电阻区域,电流无法通过二极管。
二、三极管的工作原理1.结构三极管由三个掺杂不同型号的半导体材料构成,分别是负偏控制区域,正偏控制区域和输出区域。
其中负偏控制区域和输出区域都是N 型材料,而正偏控制区域是P型材料。
2.正向和反向偏置在正向偏置状态下,正偏控制区域的P型材料中注入电子,因此电子流向N型材料的输电区域。
同时,P型材料中的空穴流向基极,经过集电极扩散到输出区域的N型材料中。
这样就形成了从输出区域N 型材料中的电子,向依次进入正偏控制区域P型材料中的基极,再到达负偏区域N型材料中的电流路径,从而放大电流的效果。
而在反向偏置状态下,所有区域中的电子都被迫向正偏控制区域的P型材料中移动,抵消空穴电荷。
这样就形成了一条阻止电流流过集电极的高阻抗路径,从而避免了电路被破坏。
二极管,三极管,晶体管概念和用途
二极管、三极管、晶体管概念和用途一、二极管的概念和用途二极管是一种具有两个电极的半导体器件,它具有单向导电特性。
当施加正向电压时,二极管正向导通,电流通过;当施加反向电压时,二极管反向截止,电流基本不通过。
二极管主要用于整流、稳压、开关和检波等电路中。
1、整流在交流电路中,二极管可以将交流信号转换为直流信号。
通过二极管整流,可以将交流电源转换为直流电源,以满足电子设备对直流电源的需求。
2、稳压二极管还可以作为稳压器使用。
在稳压电路中,通过合理连接二极管和电阻,可以实现对电压的稳定。
3、开关由于二极管具有导通和截止的特性,可以将其应用到开关电路中。
在开关电路中,二极管可以控制电流的通断,实现对电路的控制。
4、检波二极管还可以用作检波器。
在无线电接收机中,二极管可以将射频信号转换为音频信号,实现信息的接收和解调。
二、三极管的概念和用途三极管是一种具有三个电极的半导体器件,分为发射极、基极和集电极。
三极管具有放大、开关等功能,是现代电子设备中不可或缺的器件。
1、放大在放大电路中,三极管可以对输入信号进行放大处理。
通过合理设置电路参数,可以实现对电压、电流和功率等信号的放大。
2、开关与二极管类似,三极管也可以用作开关。
通过控制基极电流,可以实现对集电极与发射极之间的电流通断控制。
3、振荡在振荡电路中,三极管可以实现信号的自激振荡。
通过反馈电路的设计,可以使三极管产生稳定的振荡信号。
4、调制在通信系统中,三极管可以用于信号的调制。
通过三极管的放大和调制功能,可以实现对射频信号等信息的传输。
三、晶体管的概念和用途晶体管是一种半导体器件,是二极管的发展和改进,是现代电子技术的重要组成部分,被广泛应用于放大、开关、振荡和数字逻辑电路等领域。
1、放大晶体管可以作为放大器使用,实现对信号的放大处理。
晶体管的放大能力较强,可以应用于音频放大、射频放大等领域。
2、开关晶体管也可以用作开关。
与三极管类似,晶体管可以实现对电路的控制,用于开关电源、数码电路等领域。
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。
二极管三极管主要参数
二极管三极管主要参数
二极管参数:
1.额定电流:额定电流是指二极管可以承受的最大电流流量,一般二极管的额定电流有6mA、1mA、500μA、100μA以及1μA等;
2.最大耗散功率:最大耗散功率是指二极管在额定电压下最大可以耗散的功率;
3.集电极和发射极漏电流:不同的二极管集射极的漏电流不同,一般有2mA/1mA/500μA/100μA/1μA等;
4.阈值电压、切断电压:阈值电压是指二极管的前向电压,一般有0.3V/0.55V/0.65V/0.7V/0.75V等;切断电压是指二极管的反向电压,一般有5V/6V/7V/8V/10V/12V等;
5.上升沿时间和下降沿时间:上升沿时间是指二极管从低电压到高电压的时间,一般有2ns/4ns/8ns/10ns等;下降沿时间是指二极管从高电压到低电压的时间,一般有2ns/3ns/4ns/5ns/7ns等;
6.截止电压:截止电压是指二极管的前向电压达到一定的电压,二极管的结构发生变化,从而限制电流流过的电压,一般有
0.7V/1V/3V/4V/5V/6V等;
7.正向电容:正向电容是指二极管的输入端电容,一般有
100pF/250pF/500pF/750pF/1000pF/1500pF/2000pF等;
三极管参数:
1.额定电流:额定电流是指三极管可以承受的最大电流流量,一般三极管的额定电流有3mA/2mA/1mA/500μA/200μA等;
2.最大耗散功率:最大耗散功率是指三极管在额定电压下。
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,三级管基础知识培训教材
PN结及其单向导电性
• PN结的形成 • PN结的单向导电性
PN结的形成
• 在一块晶凡两边分别形成P型和N型半导 体。 图中 代表得到一个电子的三价杂质(例如硼) 离子,带负电; 代表失去一个电子的五价杂 质(例如磷)离入带正电。由于P区有大量空穴 (浓度大),而N区的空穴极少(浓度小),因此空 穴要从浓度大的P区向浓度小的N区扩散。 P
在一定范围内,外电场愈强,正向电 流(由P区流向N区的电流)愈大,这时PN 结呈现的电阻很低。正向电流包括空穴电 流和电子电流两部分。空穴和电子虽然带 有不同极性的电荷,但由于它们的运动方 向相反,所以电流方向一致。外电源不断 地向半导体提供电荷,使电流得以维持。
PN结的单向导电性
• 若给PN结加反向电压,即外电源的正端接N区, 负端接P区,则外电场与内电场方向一致,也 破坏了扩散与漂移运动的平衡。 • 外电场驱使空间电荷区两侧的空穴和自由电子 移走,使得空间电荷增加,空间电荷区变宽, 内电场增强,使多数载流子的扩散运动难以进 行。但另一方面,内电场的增强也加强了少数 裁流于的漂移运动,在外电场的作用下,N区 中的空穴越过PN结进入P区, P区中的自由电 子越过PN结进入N区,在电路中形成了反向电 流(由N区访向P区的电流)。
半导体二极管
• • • • • 二极管的基本结构和类型 二极管的伏安特性 二极管的主要参数 二极管的应用 常用二极管类型
二极管的基本结构和类型
• 将PN结加上相应的电极引线和管壳,就成为半 导体二极管。 从P区引出的电极称为阳极(正 极),从N区引出的电极称为阴极(负极)。 • 按结构分二极管有点接触型和面接触型两类。
D
(c)符号
在使用二极管时,必须注意极性不能接错,否则 电路非但不能正常工作,还有毁坏管子和其他元件的 可能。
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学中两种常见的元件。
它们都是半导体器件,
具有不同的特性和应用。
二极管是一种只允许电流在一个方向上通过的器件。
它由两个不同掺
杂的半导体材料(P型和N型)组成,形成PN结。
当正向偏置时,
电子从N区域流入P区域,并且空穴从P区域流入N区域,形成电流。
当反向偏置时,PN结会形成一个高阻值区域,几乎没有电流通过。
这种特性使得二极管可以用于整流、稳压和开关等应用。
三极管也被称为双极晶体管(BJT),是由三个掺杂不同的半导体层组成的器件。
它有两个PN结,其中一个被称为发射结,另一个被称为
集电结。
发射结连接到P型半导体层,集电结连接到N型半导体层。
当发射端加正向偏置时,少量的电子注入基区,并且在集电端产生大
量载流子(电子或空穴)输出信号放大器;当发射端加反向偏置时,
则会将输入信号阻断。
三极管有两种类型:NPN和PNP。
NPN型三极管中,发射区域是N
型半导体,而基区域是P型半导体;而PNP型三极管中,则相反。
这种特性使得三极管可以用于放大、开关和振荡器等应用。
总的来说,二极管和三极管都是非常重要的半导体器件,具有广泛的应用。
了解它们的基础知识对于电子学学习者来说是非常重要的。
二极管和三极管常识介绍
二极管和三极管常识介绍一、二极管1.二极管的结构和工作原理二极管由两个半导体材料,P型半导体和N型半导体组成,通过半导体材料的p-n结而形成。
P型材料中的空穴与N型材料中的电子在p-n结附近发生复合,形成空穴区和电子区。
当给二极管正向偏压时,使得电子从N区向P区移动,空穴从P区向N区移动,形成电流通路,此时二极管处于导通状态;当给二极管反向偏压时,使N区成为负极,P区成为正极,p-n结两侧形成空间电荷区,电流不能流动,此时二极管处于绝缘状态。
2.二极管的特性(1)单向导电性:二极管只能在正向偏置时导电,不能在反向偏置时导电。
(2)电流与电压关系:在正向偏置时,二极管的电流与电压之间呈指数关系,即电流随着电压的增大而迅速增大。
(3)截止电压与饱和电流:二极管的正向截止电压是指在正向偏置电压小于截止电压时,二极管停止导通。
而饱和电流是指二极管在正向偏置下,通过的最大电流。
(4)温度特性:二极管的导电性能与温度有关,通常情况下,温度升高,二极管导电情况变差。
3.二极管的应用(1)整流器:利用二极管的单向导电性,可以将交流电转换为直流电。
(2)保护电路:在电子电路中,二极管常用于过电压保护电路中,当电压超过一定范围时,二极管会导通,将多余的电压分流至地。
(3)发光二极管(LED):利用二极管的发光特性,可以将电能转化为光能,常用于指示灯、显示器等设备中。
二、三极管1.三极管的结构和工作原理三极管由三个半导体材料组成,分别为P型半导体、N型半导体和N 型半导体或P型半导体。
三极管的三个区域分别称为基极(B)、发射极(E)和集电极(C)。
当在基极和发射极之间加一个较小的正向电压时,形成一个PN结,即为二极管的结构;而当再在集电极和发射极之间加一个正向电压时,就会形成两个PN结,即为三极管的结构。
这种结构使得三极管能够处于放大器状态。
2.三极管的工作状态三极管有四种工作状态,分别为截止、放大、饱和和反转。
(1)截止状态:当基极电压为0V或很低时,三极管处于截止状态,此时发射极和集电极之间阻断。
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。
三极管和二极管
三极管和二极管原创文档:基础电子元件——二极管和三极管一、引言电子技术的发展离不开各种电子元件的应用,其中二极管和三极管是最基础也是最常用的两种元件。
本文将介绍二极管和三极管的基本原理、结构和应用。
二、二极管1. 原理二极管是一种具有两个电极的半导体器件。
它由P型(正向偏置)和N型(反向偏置)半导体材料组成。
当施加正向电压时,二极管导通,电流可以流过;当施加反向电压时,二极管截止,电流无法通过。
2. 结构二极管一般由P-N结组成,其中P型半导体(阳极)与N型半导体(阴极)通过结混合在一起。
这种结构使得当正向电压大于二极管的向前电压(正向压降)时,电流可以通过。
3. 应用二极管作为一种最基本的电子元件,广泛应用于各个领域。
常见的应用包括:- 整流器:二极管可以将交流电信号转换为直流电信号,使其适用于电子设备的使用。
- 信号检测器:二极管可以用来检测信号的存在和强度,例如无线电中的调谐系统。
三、三极管1. 原理三极管是一种具有三个电极的半导体器件,包括基极、发射极和集电极。
它的主要功能是放大电流和控制电流流动。
2. 结构三极管通常由两个P型半导体片和一个N型半导体片组成。
这种结构产生了两个PN结,形成P-N-P或N-P-N的结构。
其中NPN型和PNP型是最常见的两种三极管。
3. 应用三极管作为一种重要的电子元件,广泛应用于各种电子电路中。
常见的应用包括:- 放大器:三极管可用作放大电路的核心元件,将输入信号的弱电流或弱电压放大到足够大的水平。
- 开关:三极管可以将微弱信号控制一个较大电流或电压,用于开关应用。
四、总结二极管和三极管作为基础的电子元件,具有重要的应用价值。
二极管主要用于整流和信号检测,而三极管主要用于放大和开关。
了解二极管和三极管的基本原理、结构和应用,对于理解电子技术的发展和应用具有重要意义。
以上是对二极管和三极管的介绍,希望能对读者有所帮助。
对于更深入的学习和应用,建议进一步学习有关电子电路和电子器件的知识。
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。
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。
二极管三极管的基础知识
二极管三极管的基础知识1. 引言二极管和三极管是电子学中最基本和常用的两种半导体器件。
它们在电路中起到了重要的作用,如信号调理、开关和放大等。
本文将介绍二极管和三极管的基本原理、结构和特性等重要知识。
2. 二极管二极管是一种由P型和N型半导体材料制成的器件。
它具有一个PN结,通过这个结可以实现电流的单向导通。
常见的二极管有普通二极管、肖特基二极管和光电二极管等。
2.1 基本原理二极管的导电性来自于PN结。
当PN结被正向偏置时,P型区域的空穴和N型区域的电子互相扩散,导致少数载流子的重组,形成一个导电通道。
这个导电通道使得电流可以流过二极管,称为正向工作状态。
当PN结被反向偏置时,少数载流子几乎无法通过结,电流基本上是断开的,称为反向工作状态。
2.2 特性曲线二极管的特性曲线是指其正向特性曲线和反向特性曲线。
正向特性曲线显示了二极管在不同正向偏置电压下的电流响应关系。
反向特性曲线显示了二极管在不同反向偏置电压下的电流响应关系。
这些特性曲线对于理解二极管的工作状态和限制条件非常重要。
2.3 应用二极管在电子电路中有广泛的应用。
它可以用作整流器转换交流电为直流电、用作信号调理器修正和稳定输入信号、用作开关控制电流流动方向等。
3. 三极管三极管是一种由三个掺杂不同的半导体材料制成的器件。
它由基极(B)、发射极(E)和集电极(C)组成,具有放大作用。
根据掺杂型号不同,三极管可以分为NPN和PNP两种类型。
3.1 基本原理三极管的放大作用来自于PNP或NPN结之间形成的电流控制区域。
在NPN三极管中,当基极正向偏置时,将使得发射极-基极间的电流增加,进而通过集电极-发射极间的电流放大。
这种放大作用使三极管成为一种强大的电流放大器。
3.2 特性曲线三极管的特性曲线是指其输出特性曲线、输入特性曲线和直流负载线等。
输出特性曲线显示了三极管的集电极电流与集电极-发射极电压之间的关系。
输入特性曲线显示了三极管的基极电流与基极-发射极电压之间的关系。
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课题1.1 半导体二极管课型新课授课班级授课时数 2教学目标1.熟识二极管的外形和符号。
2.掌握二极管的单向导电性。
3.理解二极管的伏安特性、理解二极管的主要参数。
教学重点二极管的单向导电性。
教学难点二极管的反向特性。
学情分析教学效果教后记新课A.引入自然界中的物质,按导电能力的不同,可分为导体和绝缘体。
人们又发现还有一类物质,它们的导电能力介于导体和绝缘体之间,那就是半导体。
B.新授课1.1半导体二极管1.1.1什么是半导体1.半导体:导电能力随着掺入杂质、输入电压(电流)、温度和光照条件的不同而发生很大变化,人们把这一类物质称为半导体。
2.载流子:半导体中存在的两种携带电荷参与导电的“粒子”。
(1)自由电子:带负电荷。
(2)空穴:带正电荷。
特性:在外电场的作用下,两种载流子都可以做定向移动,形成电流。
3.N型半导体:主要靠电子导电的半导体。
即:电子是多数载流子,空穴是少数载流子。
4.P型半导体:主要靠空穴导电的半导体。
即:空穴是多数载流子,电子是少数载流子。
1.1.2PN结1.PN结:经过特殊的工艺加工,将P型半导体和N型半导体紧密地结合在一起,则在两种半导体的交界面就会出现一个特殊的接触面,称为PN结。
2.实验演示(1)实验电路(2)现象所加电压的方向不同,电流表指针偏转幅度不同。
(3)结论PN结加正向电压时导通,加反向电压时截止,这种特性称为PN结的单向导电性。
3.反向击穿:PN结两端外加的反向电压增加到一定值时,反向电流急剧增大,称为PN结的反向击穿。
4.热击穿:若反向电流增大并超过允许值,会使PN结烧坏,称为热击穿。
5.结电容(讲解)(引入实验电路,观察现象)PN结存在着电容,该电容称为PN结的结电容。
1.1.3半导体二极管利用PN结的单向导电性,可以用来制造一种半导体器件——半导体二极管。
1.半导体二极管的结构和符号(1)结构:由于管芯结构不同,二极管又分为点接触型(如图a)、面接触型(如图b)和平面型(如图c)。
(2)符号:如图所示,箭头表示正向导通电流的方向。
2.二极管的特性二极管的导电性能由加在二极管两端的电压和流过二极管的电流来决定,这两者之间的关系称为二极管的伏安特性。
硅二极管的伏安特性曲线如图所示。
(1)正向特性(二极管正极电压大于负极电压)(展示各种二极管)(引导分析伏安特性)① 死区:当正向电压较小时,正向电流极小,二极管呈现很大的电阻,如图中OA 段,通常把这个范围称为死区。
死区电压:硅二极管0.5 V 左右,锗二极管0.1 V ~ 0.2 V 。
② 正向导通:当外加电压大于死区电压后,电流随电压增大而急剧增大,二极管导通。
导通电压:硅二极管0.6 V ~ 0.7 V ,锗二极管0.2 V ~ 0.3 V 。
(2)反向特性(二极管负极电压大于正极电压)① 反向饱和电流:当加反向电压时,二极管反向电流很小,而且在很大范围内不随反向电压的变化而变化,故称为反向饱和电流。
② 反向击穿:若反向电压不断增大到一定数值时,反向电流就会突然增大,这种现象称为反向击穿。
普通二极管不允许出现此种状态。
由二极管的伏安特性可知,二极管属于非线性器件。
3.半导体二极管的主要参数(1)最大整流电流F I :二极管长时间工作时允许通过的最大直流电流。
(2)最高反向工作电压RM V :二极管正常使用时允许加的最高反向电压。
(讲解)练习1.晶体二极管加一定的_____电压时导通,加_____电压时_____,这一导电特性称为二极管的_____特性。
2.二极管导通后,正向电流与正向电压呈_____关系,正向电流变化较大时,二极管两端正向压降近似于_____,硅管的正向压降为_____V ,锗管约为_____V 。
小结1.PN 结具有单向导电性。
2.用PN 结可制成二极管。
符号如图所示。
3.二极管的伏安特性分正向特性和反向特性两部分。
布置作业 P22习题一1-1,1-2,1-3,1-4,1-5。
课题1.2半导体三极管课型新课授课班级授课时数 2教学目标1.掌握三极管的结构、分类和符号。
2.理解三极管的电流放大作用。
3.掌握三极管的基本连接方式。
教学重点三极管的结构、分类、电流放大作用。
教学难点三极管的电流放大作用。
学情分析教学效果教后记新课A.引入在半导体器件中,有一种广泛应用于各种电子电路的重要器件,那就是半导体三极管,通常也称为晶体管。
B.新授课1.2半导体三极管1.2.1半导体三极管的基本结构与分类1.结构及符号PNP型及NPN型三极管的内部结构及符号如图所示。
三区:发射区、基区、集电区。
三极:发射极E、基极B、集电极C。
两结:发射结、集电结。
实际上发射极箭头方向就是发射结正向电流方向。
2.分类:(1)按半导体基片材料不同:NPN型和PNP型。
(2)按功率分:小功率管和大功率管。
(3)按工作频率分:低频管和高频管。
(4)按管芯所用半导体材料分:锗管和硅管。
(5)按结构工艺分:合金管和平面管。
(6)按用途分:放大管和开关管。
3.外形及封装形式三极管常采用金属、玻璃或塑料封装。
常用的外形及封装形式如图所示。
(介绍,参考教材)(展示各种二极管)1.2.2 三极管的电流放大作用 1.三极管各电极上的电流分配 (1)实验电路(2)实验数据表1-1 三极管三个电极上的电流分配m A B /I 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 m A C /I0.01 0.56 1.14 1.74 2.33 2.91 m A E /I0.010.571.161.772.372.96(3)结论:C B E I I I +=三极管的电流分配规律:发射极电流等于基极电流和集电极电流之和。
2.三极管的电流放大作用 由上述实验可得结论:基极电流B I 的微小变化控制了集电极电流较大的变化,这就是三极管的电流放大原理。
注意:(1)三极管的电流放大作用,实质上是用较小的基极电流信号控制集电极的大电流信号,是“以小控大”的作用。
(2)要使三极管起放大作用,必须保证发射结加正向偏置电压,集电结加反向偏置电压。
1.2.3 三极管的基本连接方式利用三极管的电流放大作用,可以用来构成放大器,其方框图如图所示。
(讲解实验电路,分析数据)(学生讨论完成)(讲解)三极管在构成放大器时,有三种基本连接方式:1.共发射极电路(CE):把三极管的发射极作为公共端子。
2.共基极电路(CB):把三极管的基极作为公共端子。
3.共集电极电路(CC):把三极管的集电极作为公共端子。
(引导学生阅读教材)练习1.三极管的放大作用的实质是_____电流对_____电流的控制作用。
2.三极管的电流分配关系是怎样的?3.如何理解三极管的电流放大作用?小结1.三极管是一种有三个电极、两个PN结和两种结构形式(NPN和PNP)的半导体器件。
2.三极管内电流分配关系为:CBEIII+=。
3.三极管实现放大作用的条件是:三极管的发射结要加正向电压,集电结要加反向电压。
4.三极管有三种基本连接方式:共发射极电路、共基极电路和共集电极电路。
P23习题一1-6。
布置作业课题1.2半导体三极管课型新课授课班级授课时数 2教学目标1.掌握三极管的特性曲线和主要参数。
2.掌握三极管的测试方法。
3.了解片状三极管。
教学重点1.三极管的特性曲线和主要参数。
2.三极管的测试方法。
教学难点三极管的特性曲线和主要参数。
学情分析教学效果新课教后记A .新授课1.2.4 三极管的特性曲线1.输入特性曲线输入特性:在CE V 一定条件下,加在三极管基极与发射极之间的电压BE V 和它产生的基极电流B I 之间的关系。
(1)实验电路改变P2R 可改变CE V ,CE V 一定后,改变P1R 可得到不同的B I 和BE V 。
(2)输入特性曲线三极管的输入特性曲线与二极管的十分相似,当BE V 大于导通电压时,三极管才出现明显的基极电流。
导通电压:硅管0.7 V ,锗管0.2 V 。
2.输出特性曲线输出特性:在B I 一定条件下,集电极与发射极之间的电压CE V 与集电极电流C I 之(引导观察电路)(引导观察电路)间的关系。
(1)实验电路先调节P1R ,使B I 为一定值,再调节P2R 得到不同的CE V 和C I 值。
(2)输出特性曲线① 截止区:B I = 0以下的区域。
a .发射结和集电结均反向偏置,三极管截止。
b .B I = 0,C I ≠0,即为CEO I ,穿透电流。
c .三极管发射结反偏或两端电压为零时,为截止。
② 放大区:指输出特性曲线之间间距接近相等,且互相平行的区域。
a .C I 与B I 成正比增长关系,具有电流放大作用。
b .恒流特性:CE V 大于1 V 左右以后,B I 一定,C I 不随CE V 变化,C I 恒定。
c .发射结正偏,集电结反偏,三极管处于放大状态。
d .电流放大倍数BC I I ∆∆=β ③ 饱和区:指输出特性曲线靠近左边陡直且互相重合的曲线与纵轴之间的区域。
a .C I 不随B I 的增大而变化,这就是所谓的饱和。
b .饱和时的CE V 值为饱和压降CES V ,CES V :硅管为0.3 V ,锗管为0.1 V 。
c .发射结、集电结都正偏,三极管处于饱和状态。
④ 总结:截止区:发射结和集电结均反偏。
放大区:发射结正偏,集电结反偏。
饱和区:发射结和集电结均正偏。
3.三极管的主要参数(分析,讲解) (分析,讲解)(学生讨论完成)(1)共射极电流放大系数 用 β 表示,选用管子时,β 值应恰当,一般说来,β 值太大的管子工作稳定性差。
(2)极间反向饱和电流 ① 集电极-基极反向饱和电流CBO I 。
② 集电极-发射极反向饱和电流CEO I 。
两者关系:CEO I =(1+β)CBO I(3)极限参数① 集电极最大允许电流CM I当C I 过大时,电流放大系数 β 将下降。
在技术上规定,β 下降到正常值的2/3时的集电极电流称集电极最大允许电流。
② 反向击穿电压当基极开路时,集电极与发射极之间所能承受的最高反向电压——(BR)CEO V 。
当发射极开路时,集电极与基极之间所能承受的最高反向电压——(BR)CBO V 。
当集电极开路时,发射极与基极之间所能承受的最向反向电压——(BR)EBO V 。
③ 集电极最大允许耗散功率CM P 在三极管因温度升高而引起的参数变化不超过允许值时,集电极所消耗的最大功率称集电极最大允许耗散功率。
三极管应工作在三极管最大损耗曲线图中的安全工作区。
三极管最大损耗曲线如图所示。
1.2.5 三极管的简易测试1.用万用表判别三极管的管型和管脚(1)万用表置于“R ⨯ 1 k ”挡或“R ⨯ 100”挡。
(2)方法:① 黑表笔和三极管任一管脚相连,红表笔分别和另外两个管脚相连测其阻值,若阻值一大一小,则将黑表笔所接的管脚调换重新测量,直至两个阻值接近。