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二极管和三极管


常见的电子元器件
二极管和三极管

常见的电阻器

二极管
? 本征半导体:纯净的





N 型半导体(电子型)
掺5价元素:磷
+ + + + + + + + + + + + + + +

+

+

+
+

+
+

+

+

+

N 型半导体

P 型半导体(空穴型)
掺3价元素:硼
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

P 型半导体

PN结的形成

PN结的单向导电性

PN 结加上管壳和引线,就成为半导体二极管。 点接触型
触丝线 PN结

引线

外壳线

基片

面接触型

二极管的电路符号:

P +

N
-

二极管的种类

极性判断:色点色环负 长正短负 小正

整流二极管

稳压二极管

发光二极管

发光二极管

+
发光二极管的正向压降:>1.6V 红、黄、黄绿一般是 1.8-2.4V, 白、蓝、翠绿一般是 3.0-3.6V

光敏二极管

伏安特性 死区电压(门槛电压) 硅管0.6V 锗管0.2V

I 导通压降:

硅管0.6~0.7V 锗管0.2~0.3V。 U

反向击穿电压UBR

二极管主要参数 1. 最大整流电流 IOM
二极管长期使用时,允许流过二极管的最大 正向平均电流。

2. 反向击穿电压UBR
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,甚至 过热而烧坏。

3. 反向电流 IR
指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。 反向电流大,说明管子的单向导电性差。

反向电流受温度的影响,温度越高反向电流越大。
硅管的反向电流较小,锗管的反向电流要比硅管大 以上均是二极管的直流参数,二极管的应用是 主要利用它的单向导电性,主要应用于整流、限幅、 稳压等等。

二极管:死区电压=0 .5V,正向压降?0.7V(硅二极管) 理想二极管:死区电压=0 ,正向压降=0

二极管的应用举例:二极管半波整流
ui t uo t

ui

RL

uo

二极管限幅电路

万用表检测二极管
反向电阻 ? 正向导通:R小 大 好管 小 反正截止:R 大很多 正向电阻 ? 依据:单向导电

硅管1-10KΩ
锗管1KΩ 性能不良(漏电) 相等,不等于0 断路 短路(击穿) 无穷大 0Ω

无穷大 500KΩ

万用表判断二极管极性
? 测量二极管时,将挡位打到R×100或者

R×的1k欧姆挡位 ? 测出一组 ? 交换 ? 小黑正

三极管
NPN型
B
基极

C

集电极

集电极

C P N P E

PNP型

N P N
E
发射极

B
基极

发射极

集电区: 面积较大

C N P N E

集电极

B
基极

基区:较薄, 掺杂浓度低

发射区:掺 杂浓度较高

发射极

C N P N

集电极
集电结

B
基极

发射结

E
发射极

2.1.2 晶体管的电流放大作用
基区空穴 向发射区 的扩散可 忽略。 进入P区的电子 RB 少部分与基区的 空穴复合,形成 EB 电流IBE ,多数 扩散到集电结。

C B
IBE

N P N 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IE。

EC

E

IC=ICE+ICBO?ICE
集电结反偏, 有少子形成的 反向电流ICBO。 B

C
ICBO

RB EB

ICE N P IBE N E IE

从基区扩 散来的电 子作为集 电结的少 EC 子,漂移 进入集电 结而被收 集,形成 ICE。

IC=ICE+ICBO ?ICE C
IB=IBEICBO?IBE

B IB

ICBO

RB EB

ICE N P IBE N E IE

EC

ICE与IBE之比称为电流放大倍数

I CE I C ? I CBO I C ?? ? ? I BE I B ? I CBO I B
要使三极管能放大电流,必须使发射结正 偏,集电结反偏。

C B IB E

IC B I
E

C IB

IC I
E

E

NPN型三极管

PNP型三极管

§ 2.3基本共射放大电路的工作原理
共射放大器 三极管放 大电路有 三种形式 共基放大器 共集放大器

以共射放 大器为例 讲解工作 原理

36

2.3.1 共射放大电路的基本组成
+EC RC C1 T RB C2

放大元件iC=? iB,工作在放大 区,要保证集电 结反偏,发射结 正偏。

输入 ui

uo 输出

EB
参考点

37

+EC RC C1 T RB EB
38

集电极电源, 为电路提供能 量。并保证集 电结反偏。

C2

+EC RC
C1 T RB EB
39

C2

集电极电阻, 将变化的电流 转变为变化的 电压。

+EC RC C1 T
基极电源与 基极电阻

C2
使发射结正偏, 并提供适当的 静态工作点。

RB EB

40

+EC
耦合电容

RC T RB EB

C1

C2

隔离输入输 出与电路直 流的联系, 同时能使信 号顺利输入 输出。

41

电路改进:采用单电源供电 +EC RC C1 T
可以省去

C2

RB EB

42

+EC RB C1 T RC C2

43

单电源供电电路

例: 对直流信号(只有+EC) +EC RB C1 RC T C2 开路 直流通道 +EC RB

RC

开路

44

三、 等效电路法 1)静态分析
一、估算法
RB
RC

(1)根据直流通道估算IB
+EC

EC ? U BE IB ? RB
EC ? 0.7 EC ? ? RB RB
RB称为偏置电阻,IB称为 偏置电流。

IB

UBE

45

直流通道

(2)根据直流通道估算UCE、IB RB RC

IC UCE

I C ? ?I B ? I CEO ? ?I B

U CE ? E C ? I C RC

直流通道
46

对交流信号(输入信号ui)
+EC RB C1 RC T

C2

置零

交流通路
uo

短路
u
i

短路

RB

RCRL

47

万用表判断三极管极性
? 测量三极管时,将挡位打到R×100或者

R×的1k欧姆挡位 ? 1、三颠倒,找基极:正反都不动 ? 2、PN结,定管型:黑基,R小NPN ? 指针偏转角度和阻值相反 ? 3、顺箭头,偏转大(R小) ? NPN:Rce<Rec 小黑集电极 ? PNP:Rce>Rec 小红集电极 ? 4、测不出,动嘴巴

万用表检测三极管
NPN 穿透电流 受温度影响

Rce

好管Uce饱和压降: 小 小 大 Uces 小功率管小于0.6v 工作不稳定 大 大 小 锗管小于0.3v Ube导通压降:硅管:0.7v 0 被击穿 锗管:0.3v 断路 无穷大


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