第一章晶体二极管及其应用检测题
姓名：______________ 班级：______________
电子技术部分
一、填空题（每空1分，共15分）
1、半导体具有_______、_______、_______三大特性。
2、二极管具有_______特性，即加上_______偏时导通，加上_______偏压时截止。
3、将交流电变成__________的过程称为整流。整流是利用二极管的_______来实现。
4、已知一整流桥堆上标有“QL1A/200”,其中1A表示_________________，200表示
____________________。
5、根据下列符号，写出二极管的名称
_________ __________ _________ __________ __________
二、判断题（每题2分，共10分）
1、常用的半导体材料只有硅材料（）
2、光敏二极管就是利用半导体的光敏特性制成的( )
3、二极管电压击穿后就已经损坏了（）
4、电感滤波电路输出波形比电容滤波电路输出波形更平滑，但输出电压却比电容滤波
要低得多（）
5、在测量二极好坏和判断引脚时，应将万用表打到R×10KΩ档（）
三、选择题（每题3分，共12分）
1、在测量二极管好坏时，测得二极管的正、反向电阻都比较大，表示二极管（）
A、断路
B、击穿
C、质量差
D、质量好
2、稳压管就是利用二极管的（）特性来稳压的
A、正向特性
B、单向导电性
C、反向击穿特性
D、都不是
3、电容滤波电路是利用电容的（）进行滤波的
A、充电原理
B、放电原理
C、充放电有的是
D、端电压不变
4、已知一桥式整流电路的输入次级电压的有效值U2=10V，则其输出电压U0=（）
A、4.5V
B、9V
C、12V
D、14V
三、作图题（5分）
要据以下电路图，连接实物图
三、计算题（8分）
在如图所示电路中，已知次级电压的有效值U2=10V，负载RL=1KΩ
求：(1)当开关S断开时，该电路为什么电路？输出电压U0和输出电流I0是多少？
(2)当开关S闭合时，该电路为什么电路？输出电压U0和输出电流I0是多少？
电子测量部分
一、填空（22分）
1.被测量的真实值与测量值的偏差叫_______________。
2.如果测得20KΩ电阻的测量值为19.5KΩ，测量的绝对误差为_______________,测量的相对误差位_______________。
3.测量时选择量程的原则是：使指针的偏转位置尽可能处于满度值的_______________以上区域。
4.电子测量按测量的方法分类
为、和
三种
5.在确定的测试条件下，采用某种测量方法和某种测量仪器所出现的固有误差称为_______________,在确定的测试条件下，采用某种测量方法和某种测量仪器所出现的固有误差称为都以不可预知的方式变化的误差称为_______________________。
6.在APS3003S稳压电源的面板上，标有C.C的指示灯亮，表示_______________,标有C.V 的指示灯亮，表示______________。
二、选择题（10分）
1.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( )三大类。
A、系统误差、随机误差、粗大误差
B、固有误差、工作误差、影响误差
C、绝对误差、相对误差、引用误差
D、稳定误差、基本误差、附加误差
2.下列测量中属于间接测量的是（）
A、用万用欧姆挡测量电阻
B、用电压表测量已知电阻上消耗的功率
C、用逻辑笔测量信号的逻辑状态
D、用电子计数器测量信号周期
3.要测量一个10V左右的电压，手头有两块电压表，其中一块量程为150V，1.5级，
另一块为15V，2.5级，问选用哪一块合适？（）
A、两块都一样
B、150V，1.5级
C、15V，2.5级
D、无法进行选择
4.下列测量中属于电子测量的是（）
A、用天平测量物体的质量
B、用水银温度计测量温度
C、用数字温度计测量温度
D、用游标卡尺测量圆柱体的直径
5.下列属于电子测量仪器最基本的功能是（）
A、电压的测量
B、电阻的测量
C、频率的测量
D、测量结果的显示
三、判断题（10分）
1.用数字万用表对某电阻的阻值进行测量是电子测量。﹙﹚
2.20×102是4位有效数字。﹙﹚
3.通过多次测量取平均值的方法可减少随机误差对测量结果的影响。﹙﹚
4.在使用稳压电源时，要先接入负载，再按负载要求调整电压。﹙﹚
5.指针万用表中黑表笔接内部电池的负极，红表笔接内部电池的正极（）
四、计算题(8分)
1. 用量程是10mA的电流表测量实际值为8mA的电流，若读数是8.15mA，试求测量的绝对误差、示值相对误差和引用相对误差。
半导体二极管及其应用电路 1．半导体的特性 自然界中的各种物质,按导电能力划分为:导体、绝缘体、半导体。半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。它具有热敏性、光敏性（当守外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化）和掺杂性(往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显变化)。利用光敏性可制成光电二极管和光电三极管及光敏电阻;利用热敏性可制成各种热敏电阻;利用掺杂性可制成各种不同性能、不同用途的半导体器件,例如二极管、三极管、场效应管等。 2．半导体的共价键结构 在电子器件中,用得最多的材料是硅和锗,硅和锗都是四价元素,最外层原子轨道上具有4个电子,称为价电子。每个原子的4个价电子不仅受自身原子核的束缚,而且还与周围相邻的4个原子发生联系,这些价电子一方面围绕自身的原子核运动,另一方面也时常出现在相邻原子所属的轨道上。这样,相邻的原子就被共有的价电子联系在一起,称为共价键结构。 当温度升高或受光照时,由于半导体共价键中的价电子并不像绝缘体中束缚得那样紧,价电子从外界获得一定的能量,少数价电子会挣脱共价键的束缚,成为自由电子,同时在原来共价键的相应位置上留下一个空位,这个空位称为空穴, 自由电子和空穴是成对出现的,所以称它们为电子空穴对。在本征半导体中,电子与空穴的数量总是相等的。我们把在热或光的作用下,本征半导体中产生电子空穴对的现象,称为本征激发,又称为热激发。 由于共价键中出现了空位,在外电场或其他能源的作用下,邻近的价电子就可填补到这个空穴上,而在这个价电子原来的位置上又留下新的空位,以后其他价电子又可转移到这个新的空位上。为了区别于自由电子的运动,我们把这种价电子的填补运动称为空穴运动,认为空穴是一种带正电荷的载流子,它所带电荷和电子相等, 符号相反。由此可见, 本征半导体中存在两种载流子:电子和空穴。而金属导体中只有一种载流子——电子。本征半导体在外电场作用下,两种载流子的运动方向相反而形成的电流方向相同。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。因此本征半导体的导电能力越强，温度时影响半导体性能的一个重要的外部因素。
分析计算题 14-301、 二极管电路如图所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出AO两端电压V AO。设二极管是理想的。 解图a：将D断开，以O点为电位参考点，D的阳极电位为－6 V，阴极电位为－12 V，故D处于正向偏置而导通，V AO=–6 V。 图b：对D1有阳极电位为0V，阴极电位为－12 V，故D1导通，此后使D2的阴极电位为0V，而其阳极为－15 V，故D2反偏截止，V AO=0 V。 图c：对D1有阳极电位为12 V，阴极电位为0 V，对D2有阳极电位为12 V，阴极电位为－6V．故D2更易导通，此后使V A＝－6V；D1反偏而截止，故V AO＝－6V。 14-302、图示放大电路中，电容C E断开后电路的电压放大倍数的大小将（） A.减小 B.增大 C.忽大忽小 D.保持不变
14-303、理想二极管构成的电路如题2图，其输出电压u 0为（ ） A ．-6V B ．0V C ．+3V D ．+9V 14-304、某锗三极管测得其管脚电位如题3图所示，则可判定该管处在（ ） A ．放大状态 B ．饱和状态 C ．截止状态 D ．无法确定伏态 14-305、图13为稳压管稳压电路，分析当负载电阻不变，电网电压上升时，该 电路的稳压原理。[3分] 图 13解：U i →U o ↑→I Z ↑→I R ↑→U R ↑→U o ↓ 14-306、如图1.1所示，二极管正向压降忽略不计，试求下列各种情况下输出端F 点的电位和电阻R 、二极管V DA 、V DB 中流过的电流。 （1）V A =V B =0V （2）V A =6V ，V B =0（3）V A =V B =6V 。 图1.1 R ＋ － U i I R V I Z R L I L U o
测试题一 一．填空题： 1．二极管的P 区接电位 端，极管的N 区接电位 端，称正向偏置，二极管导通；反之称反向偏置，二极管截止；所二极管具有 性。 2．二极管的PN 结面积不同可分为点接触型、面接触型和 型； 型二极管适用于高频、小电流的场合， 型二极管适用于低频、大电流的场合。 3．普通二极管工作时要避免工作于 ，而稳压管通常工作于 。 4．单相 用来将交流电压变换成单相脉动直流电压。 5．直流电源中，除电容滤波电路外，其它形式的滤波电路包括 、 等。 6．W7805的输出电压为 V ，额定输出电流为 A ； 7．开关稳压电源的调整管工作在 状态，依靠调节调整管 的比例来实现稳压。 8．发光二极管能将电信号转换成 信号，它工作时需要加 偏置电压；光电二极管能将 转换成电信号，它工作时需要加 偏置电压； 二．判断题： 1．二极管在反向电压超过最高反向工作电压V RM 时会损坏。 （ ） 2．稳压二极管在工作中只能作反向连接。 （ ） 3．电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。（ ） 4．在单相桥式整流电容滤波电路中,若有一只整流管断开，输出电压的平均值变为原来的一半。 （ ） 5．二极管的反向漏电流越小，其单相导电性能越好。 （ ） 三．选择题： 1．图1.17所示符号中，表示发光二极管的为 （ ） 2．从二极管的伏安特性可以看出，二极管两端压降大于（ ）时，处于正向导通状态。 （ ） A ．0 B ．死区电压 C ．反向击穿电压 D ．正向压降 3．．用万用表电阻挡测量小功率二极管性能好坏时，应把量程开关旋到 （ ）位置。 A ．R ×100 B ．R ×1K C ．R ×1 D ．R ×10K 4．直流稳压电源中，滤波电路的作用是 （ ） A ．将交流电变为较平滑的直流电 B ．将交流电变为稳定的直流电 C ．滤除直流电中的交流成分 D ．将交流电变为脉动直流电 5．开关稳压电源效率高的主要原因是 （ ） A ．调整管工作在开关状态 B ．输出端有LC 滤波电路 C ．省去电源变压器 D ．电路元件少 四．技能实践题： A . B . C .D .图1.17
第四章半导体二极管和晶体管 教学目标 本章课程通过对常用电子元器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习，使学生获得模拟电子技术方面的基础知识、基础理论和基本技能，为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。 1.掌握基本概念、基本电路、基本方法和基本实验技能。 2.具有能够继续深入学习和接受电子技术新发展的能力，以及将所学知识用于本专业的能力。 教学内容 1、半导体基础知识 2、PN结特性 3、晶体管 教学重点与难点 1、PN结的单向导电性、伏安特性 2、二极管的伏安特性及主要参数 3、三极管放大、饱和、截止三种模式的工作条件和性能特点 一、电子技术的发展 电子技术的发展很大程度上反映在元器件的发展上。
电子管→半导体管→集成电路 半导体元器件的发展： 1947年贝尔实验室制成第一只晶体管 1958年集成电路 1969年大规模集成电路 1975年超大规模集成电路 第一片集成电路只有4个晶体管，而1997年一片集成电路中有40亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按10倍/6年的速度增长，到2015或2020年达到饱和。 二、模拟信号与模拟电路 1、电子电路中信号的分类： 数字信号：离散性。 模拟信号：连续性。大多数物理量为模拟信号。 2、模拟电路 模拟电路是对模拟信号进行处理的电路。 最基本的处理是对信号的放大，有功能和性能各异的放大电路。模拟电路多以放大电路为基础。 3、数字电路 数字电路主要研究数字信号的存储、变换等内容，其主要包括门电路、组合数字电路、触发器、时序数字电路等。 数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。
第1章 晶体二极管和 二极管整流电路 教学重点 1．了解半导体的基本知识：本征半导体、掺杂半导体；掌握PN 结的基本特性。 2．理解半导体二极管的伏安特性和主要参数。 3．了解几种常用的二极管：硅稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管等。 4．掌握单相半波、桥式全波整流电路的电路组成、工作原理与性能特点；了解电容滤波电路的工作原理。 5．了解硅稳压管的稳压特性及稳压电路的稳压原理。 教学难点 1．PN 结的单向导电特性。 2．整流电路和滤波电路的工作原理。 3．硅稳压管稳压电路的稳压过程。 学时分配 1.1 晶体二极管 1.1.1 晶体二极管的单向导电特性 ???体三极管等器件：晶体二极管、晶 等、变压器、电感电容、 元件：电阻电子元器件T)()()()(L C R
1．晶体二极管 (1) 外形 如图1.1.1(a )所示，晶体二极管由密封的管体和两条正、负电极引线所组成。管体外壳的标记通常表示正极。 (2) 图形、文字符号 如图1.1.1(b )所示，晶体二极管的图形由三角形和竖杠所组成。其中，三角形表示正极，竖杠表示负极。V 为晶体二极管的文字符号。 2．晶体二极管的单向导电性 动画 晶体二极管的单向导电性 (1) 正极电位＞负极电位，二极管导通； (2) 正极电位＜负极电位，二极管截止。 即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二极管的单向导电性。 [例1.1.1] 图1.1.3所示电路中，当开关S 闭合后，H 1、H 2两个指示灯，哪一个可能发光？ 解 由电路图可知，开关S 闭合后，只有二极管V 1 正极电位高于负极电位，即处于正向导通状态，所以H 1指示灯发光。 1.1.2 PN 结 二极管由半导体材料制成。 动画 PN 结 1．半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。如硅(Si )或锗(Ge )半导体。 半导体中，能够运载电荷的的粒子有两种： —载流子—均可运载电荷量的正电空穴：带与自由电子等自由电子：带负电???? ?? 载流子：在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴，统称载流子。如图1.1.4所示。 2．本征半导体 不加杂质的纯净半导体晶体。如本征硅或本征锗。 本征半导体电导率低，为提高导电性能，需掺杂，形成杂质半导体。 3．杂质半导体 为了提高半导体的导电性能，在本征半导体(4价)中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。 根据掺杂的物质不同，可分两种： 图1.1.4 半导体的两种载流子 图1.1.3 [例1.1.1]电路图 图1.1.1 晶体二极管的外形和符号
实用文案 二极管图 三极管工作原理 三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极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。 穂压二郴皆 表亍拆号.込6口 ZD,D 齐于特是-□ . “ 光硕二概苛葩光电接収二巒炭:?t_很首 駅亍咼号：U.VT 車示帝号 ：Q,vr ■J'L hL H九世总 NPMSl三极普 表示持号：Q.VT 亵示符冒o 福压二Hi育 靑示時耳一口 艇谭二松苛隨谨二機営 净恃至二娜苗 潮看得■ : LED 翼台SflJ世 光嗽三慨営电接收三世 斫將号:LED
一、电流放大 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 lb ;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流lc。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B倍，即电流变化被放大了B倍，所以我们把B叫做三极管的放大倍数（B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lb 的变化，lb 的变化被放大后，导致了lc 很大的变化。如果集电极电流lc 是流过一个电阻R 的，那么根据电压计算公式U=R*l 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
课题 1.1.1～1.1.2 晶体二极管的基本特性课型新课授课班级17机电授课时数 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 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 学情分析学生初步了解晶体管，理解起来有些难度学生具有半导体的相关知识 教学方法 实物观察法、图示法、实验总结法、多媒体演示法 教后记 通过知识讲解，学生对晶体二极管有了一定的认识，了解了二极管的单向导电性，并能利用所讲解的知识，熟练的根据外形读出二极管的正负极。
引入 1．观察二极管的外形 2．得出共性特征：具有两个电极，将其拉入电路中会出现何种特性呢？ 3．演示实验 （1）实验电路 （2）现象 灯亮或不亮，说明电路导通或不通。 结论：有一类器件能单方向导电，这类器件是晶体二极管。 1.1.1晶体二极管的单向导电性 1．结构：一个是正极，一个是负极 2．符号： 3．文字：V 4．结论： a．外加电压为正极高电位，负极低电位时二极管导通，正偏。 b．外加电压为负极高电位，正极低电位时，二极管截止，反偏。 单向导电性：晶体二极管加一定正向电压时导通，加反向电压时截止。 随堂练习 判断二极管是否导通 1.1.2PN结 1．本征半导体：不加杂质的纯净半导体，如硅、锗。 2．载流子：半导体中存在的两种导电的带电物体。 （1）自由电子：带负电。 （2）空穴：带正电。 特性：在外电场的作用下具有定向移动的效应，能形成电流。 3．P型半导体：在本征半导体中掺三价元素。 空穴数大于自由电子数。 即：多数载流子为空穴，少数载流子为电子。 4．N型半导体：在本征半导体中掺入五价元素。 即：多数载流子为电子，少数载流子为空穴。 注意：无论是P型、N型半导体，其正、负电荷总是相等的，整个半导体保持电中性。 5．PN结 采用掺杂工艺，使硅或锗的一边形成P型半导体，另一边形成N型半导体区域，在P区和N区的交界面形成一个具有特殊电性能的薄层，称为PN结。 将PN结加封装成二极管，从P区引出为正极，N区引出为负极。（展示各种二极管） （观察灯的发光情况） （引导） （讨论、回答、评析） （讲解）（讲解）（图形模
二极管、三极管练习 一、是非题：（8分） （）1、二极管是根据PN结的单向导电特性制成的，因此，二极管也具有单向导电性。 （）2、二极管的电流—电压特性关系可大概理解为反向偏置导通、正向偏置截止。 （）3、用万用表识别二极管的极性时，若侧的是二极管的正向电阻，那么和标有“+”号的测试笔相连的是二极管的正极，另一端是负极。 （）4、一般来说，硅二极管的死区电压小于锗二极管的死区电压。（）5、晶体管由两个PN结组成，所以，能用两个二极管反向连接起来充当晶体管使用。 （）6、晶体管相当于两个反向连接的二极管，所以，基极断开后还可以作为二极管使用。 （）7、发射结处于正向偏置的晶体管，一定是工作在放大状态。 （）8、既然晶体管的发射区和集电区是由同一种类型的半导体构成，故E极和C极可以互换使用。 二、选择题：（20分） 1、如果二极管的正、反向电阻都很大，则该二极管（）。 A、正常 B、已被击穿 C、内部断路 2、如果二极管的正、反向电阻都很小或为零，则该二极管（）。 A、正常 B、已被击穿 C、内部断路 3、用万用表电阻档测量小功率二极管的特性好坏时，应把电阻档拨到（）。 A、R*100或R*1000档 B、R*1档 C、R*10K档 4、用万用表电阻档测试二极管的电阻时，如果用双手分别捏紧测试笔和二极管引线的接触处，测得二极管正、反向电阻，这种测试方法引起显著误差的是（）。 A、正向电阻 B、反向电阻 C、正、反向电阻误差同样显著 D、无法判断 5、当晶体管的两个PN结都反偏时，晶体管处于（）。 A、饱和状态 B、放大状态 C、截止状态 6、当晶体管的两个PN结都正偏时，晶体管处于（）。 A、饱和状态 B、放大状态 C、截止状态 7、当晶体管的发射结正偏，集电结反偏时，晶体管处于（）。 A、饱和状态 B、放大状态 C、截止状态 8、当晶体管处于饱和状态时，它的集电极电流将（）。 A、随基极电流的增加而增加 B、随基极电流的增加而减小 C、与基极电流变化无关，只取决于U CC和R C
第一章晶体二极管及其应用检测题 姓名：______________ 班级：______________ 电子技术部分 一、填空题（每空1分，共15分） 1、半导体具有_______、_______、_______三大特性。 2、二极管具有_______特性，即加上_______偏时导通，加上_______偏压时截止。 3、将交流电变成__________的过程称为整流。整流是利用二极管的_______来实现。 4、已知一整流桥堆上标有“QL1A/200”,其中1A表示_________________，200表示 ____________________。 5、根据下列符号，写出二极管的名称 _________ __________ _________ __________ __________ 二、判断题（每题2分，共10分） 1、常用的半导体材料只有硅材料（） 2、光敏二极管就是利用半导体的光敏特性制成的( ) 3、二极管电压击穿后就已经损坏了（） 4、电感滤波电路输出波形比电容滤波电路输出波形更平滑，但输出电压却比电容滤波 要低得多（） 5、在测量二极好坏和判断引脚时，应将万用表打到R×10KΩ档（） 三、选择题（每题3分，共12分） 1、在测量二极管好坏时，测得二极管的正、反向电阻都比较大，表示二极管（） A、断路 B、击穿 C、质量差 D、质量好 2、稳压管就是利用二极管的（）特性来稳压的
A、正向特性 B、单向导电性 C、反向击穿特性 D、都不是 3、电容滤波电路是利用电容的（）进行滤波的 A、充电原理 B、放电原理 C、充放电有的是 D、端电压不变 4、已知一桥式整流电路的输入次级电压的有效值U2=10V，则其输出电压U0=（） A、4.5V B、9V C、12V D、14V 三、作图题（5分） 要据以下电路图，连接实物图 三、计算题（8分） 在如图所示电路中，已知次级电压的有效值U2=10V，负载RL=1KΩ 求：(1)当开关S断开时，该电路为什么电路？输出电压U0和输出电流I0是多少？ (2)当开关S闭合时，该电路为什么电路？输出电压U0和输出电流I0是多少？
二极管与三极管讲解 有些人在学习电子技术的时候对PN结、二极管、三极管不太了解，看书吧，讲的太深奥，不太明白，我用通俗的语言给大家讲一讲，希望能帮助大家，也许我讲的不怎么正确，但是我感觉基本思路是正确的，等你学的透彻以后再根据自己的见解纠正我的错误。 一、PN结 N型半导体：掺入少量杂质磷元素（或锑元素）的硅晶体（或锗晶体）中，由于半导体原子（如硅原子）被杂质原子取代，磷原子外层的五个外层电子的其中四个与周围的半导体原子形成共价键，多出的一个电子几乎不受束缚，较为容易地成为自由电子。于是，N型半导体就成为了含电子浓度较高的半导体，其导电性主要是因为自由电子导电。 P型半导体：掺入少量杂质硼元素（或铟元素）的硅晶体（或锗晶体）中，由于半导体原子（如硅原子）被杂质原子取代，硼原子外层的三个外层电子与周围的半导体原子形成共价键的时候，会产生一个“空穴”，这个空穴可能吸引束缚电子来“填充”，使得硼原子成为带负电的离子。这样，这类半导体由于含有较高浓度的“空穴”（“相当于”正电荷），成为能够导电的物质。（空穴可以移动）二、扩散运动 PN结中间相接触的部分，P带负电，N带空穴（正点），相互结合，PN结中间部分中和成不带电，但是P为负离子，N为正离子，所以形成了内部电场，方向由N指向P促使漂移运动产生。 三、漂移运动 在内部电场的作用下，N型半导体与P型半导体不接触部分的空穴（N和P都不是绝对的只有空穴和电子，而是相对来说的。空穴可以移动，带正电）在电场作用下向P运动，相反，P中的电子向N运
动，这就是漂移，因为N中的空穴很少，P中的电子很少，所以漂移运动不是很明显。 四、二极管 如果在PN结外部接一个正向电压，负极接N，正极接P，那么就加强了扩散运动，所以通过PN结的电流更容易，反之就为漂移运动，所以电流不能顺利通过，（反向截止），这样就产生了二极管。 五、二极管压降 压降的意思是：电压的损失，也就是通过二极管的时候，有电压损失，也就是正向偏置的时候，二极管可以看成一个小电阻。在这个小电阻的两端就是二极管的压降。 六、三极管 ；；；；；；；； 至于三极管、放大电路、整流、滤波、二极管的伏安特性曲线，三极管输入输出曲线等等，如果你感觉以上写的对你有帮助，就请加我QQ（912853255），我把你想要的部分用通俗的语言写出来。然后发给你。
第1章 晶体二极管和二极管整流电路 教学重点 1．了解半导体的基本知识：本征半导体、掺杂半导体；掌握PN 结的基本特性。 2．理解半导体二极管的伏安特性和主要参数。 3．了解几种常用的二极管：硅稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管等。 4．掌握单相半波、桥式全波整流电路的电路组成、工作原理与性能特点；了解电容滤波电路的工作原理。 5．了解硅稳压管的稳压特性及稳压电路的稳压原理。 教学难点 1．PN 结的单向导电特性。 2．整流电路和滤波电路的工作原理。 3．硅稳压管稳压电路的稳压过程。 学时分配 1.1 晶体二极管 1.1.1 晶体二极管的单向导电特性 ???体三极管等器件：晶体二极管、晶 等、变压器、电感电容、 元件：电阻电子元器件T)()()()(L C R 1．晶体二极管 (1) 外形
如图1.1.1(a )所示，晶体二极管由密封的管体和两条正、负电极引线所组成。管体外壳的标记通常表示正极。 (2) 图形、文字符号 如图1.1.1(b )所示，晶体二极管的图形由三角形和竖杠所组成。其中，三角形表示正极，竖杠表示负极。V 为晶体二极管的文字符号。 2．晶体二极管的单向导电性 动画 晶体二极管的单向导电性 (1) 正极电位＞负极电位，二极管导通； (2) 正极电位＜负极电位，二极管截止。 即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二极管的单向导电性。 [例1.1.1] 图1.1.3所示电路中，当开关S 闭合后，H 1、H 2两个指示灯，哪一个可能发光？ 解 由电路图可知，开关S 闭合后，只有二极管V 1 正极电位高于负极电位，即处于正向导通状态，所以H 1指示灯发光。 1.1.2 PN 结 二极管由半导体材料制成。 动画 PN 结 1．半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。如硅(Si )或锗(Ge )半导体。 半导体中，能够运载电荷的的粒子有两种： —载流子—均可运载电荷量的正电空穴：带与自由电子等自由电子：带负电???? ?? 载流子：在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴，统称载流子。如图1.1.4所示。 2．本征半导体 不加杂质的纯净半导体晶体。如本征硅或本征锗。 本征半导体电导率低，为提高导电性能，需掺杂，形成杂质半导体。 3．杂质半导体 为了提高半导体的导电性能，在本征半导体(4价)中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。 根据掺杂的物质不同，可分两种： (1) P 型半导体：本征硅(或锗)中掺入少量硼元素(3价)所形成的半导体，如P 型硅。其中，多数载流子为空穴，少数载流子为电子。 图1.1.4 半导体的两种载流子 图1.1.3 [例1.1.1]电路图 图1.1.1 晶体二极管的外形和符号
第十四章二极管和晶体管 第十四章 二极管和晶体管 一、本章提要 介绍二极管和晶体管的基本结构、工作原理、特性和参数，PN结的构成是各种半导体器件的共同基础。此外本章还介绍了稳压管和几种光电器件。 二、本章课时安排 章节序号及名称主要内容学时分配本章总学时 14.1半导体的导电特性介绍本征半导体、杂质半导体、N型半导体和P 型半导体的基本概念。 1学时 14.2 PN结及其单向导电性1 PN结的构成； 2 PN结的单向导电性。 0.5学时 14.3 二极管二极管的结构、伏安特性和参数。 0.5学时14.4 稳压二极管 稳压管的工作原理、伏安特性和主要参数。 0.5学时14.5 晶体管晶体管的基本结构、电流分配和放大原理、伏安 特性和主要参数。 1学时 14.6 光电器件 光电器件：发光二极管、光电二极管和光电晶体 管。 0.5学时 4学时 14.1 半导体的导电特性 一、相关内容回顾 自1948年第一个晶体管问世以来，半导体技术有了飞跃的发展由于半导体器件具有重量轻、体积小、耗电少、寿命长、，工作可靠等突出优点，在现代工业、现代农业、现代国防和现代科学技术中获得了广泛的应用。 导体二极管和三极管是最常用的半导体器件，虽然在物理课中有所了解，但为了理论的系统化、我们还要从讨论半导体的导电特性和PN结的基本原理(特别是它的单向导电性)开始。因为PN结是构成各种半导体器件的共同基础，了解二极管和三极管的基本结构，工作原理、特性和参数，是学习电子技术和分析电子电路必不可少的基础。 二、重点及难点 1.教学重点： (1)本征半导体与杂质半导体的概念； (2)N型半导体和P型半导体的概念。 2.教学难点： (1)本征半导体和杂质半导体的特点和导电机理； (2)杂质半导体分为N型半导体和P型半导体两种，它们的特点和导电机理。 1
1 图（a ）和图（b ）分别是二极管全波整流电路和桥式整流电路。假设二极管为理想开关，试分析对于输入信号的正半周和负半周，每支二极管的状态，并画出输出电压O v 的波形。 [解 ] 图P1-8 输入正半周时，D 1导通，D 2截止。 输入正半周时，D 1D 3导通，D 2D 4截止。 输入负半周时，D 2导通，D 1截止。 输入负半周时，D 2D 4导通，D 1D 3截止。 （a ）（b ）两整流电路0v 波形相同（图P1-8-1）： 2 在T=300K 时，某Si 管和Ge 管的反向饱和电流分别是0.5pA 和1μA 。两管按如图所示的方式串联，且电流为1mA 。试用二极管方程估算两管的端电压Si V 和Ge V 。 [解] S I I >>，两管已充分导通，故V A 关系为 /T V V S I I e =，由此 ln T S I V V I =，取26T V =mV （T=300K ） ∴ 10000.026ln 0.181Ge V ==V 图P1-2 9 100.026ln 0.5570.5Si V ==V 。 图P1-8-1 3 在T=300K 时，利用PN 结伏安方程作以下的估算： （1）若反向饱和电流10S I =μA ，求正向电压为0.1V ，0.2V 和0.3V 时的电流。 （2）当反向电流达到反向饱和电流的90%时，反向电压为多少？ （3）若正反向电压均为0.05V ，求正向电流与反向电流比值的绝对值。 [解] （1）V =0.1伏时，0.1/0.026110(1)458I e μ=-=A ； V =0.2伏时，0.2/0.026210(1)21.9I e =-=mA ； V =0.3伏时，0.3/0.026310(1) 1.026I e =-=A ； （2）按题意/0.0260.9(1)V S S I I e -=-
` 稳压二极管原理电路及应用 引言 二极管因用途不同而种类繁多。稳压二极管是其中的一种。我们知道晶体二极管具有单向导电的性能。正向连接时是导电的(在电路中，二极管的正极接电源的正极，二极管的负极接电源的负极)，反向连接是不导电的，只有很小很小的漏电流。但是如果给某些特定二极管反向电压逐渐加大到某一数值，二极管就会被击穿，这时二极管又开始反向导电。随着导电电流逐渐增大(只要电流不是增加到损坏二极管的程度)，二极管两端的电压却基本上保持不变，几乎恒定在二极管击穿的电压数值上。这就是二极管的反向击穿特性。利用这个特性，人们制成稳压二极管[1]。由于这种反向击穿特性能起稳压作用，所以在电路中稳压二极管必须反向连接，就是二极管的正极接电源的负极，二极管的负极接电源的正极。 1．稳压二极管的原理及电路 1.1稳压管的特性 稳压管的伏安特性曲线如图l所示。由图可见，反向电压在一定围变化时，反向电流很小;当反向电压增高到击穿电压时，反向电流突然剧增，即稳压管反向击穿;此后，虽然电流在很大围变化，但稳压管两端的电压变化很小，这一特性便可用来稳压。稳压管与其他二极管不同的是，其反向击穿是可逆的。当反向电压去掉后，稳压管又恢复正常状态但是，如果反向电流超过允许值，稳压管的PN结也会因过热而损坏。由于硅管的热稳定性比锗管好，因此一般都用硅管做稳压二极管，例如2CW系列和2DW系列都是硅稳压二极管[2] 图1 硅稳压二极管伏安特性和符号 1.2 稳压管的主要参数 1.2.1 稳定电压U: 稳压管反向击穿后稳定工作时的电压值称为稳定电压，如2CW13型为5V一6.5V，具有温度补偿作用的2DW7A型稳压管为5.8V一6.6V。对于某只稳压管，其U是这个围的某一Z确定数值。因此在使用时，具体数值需要实际测试。 1.2.2 稳定电流I Z文档Word
第一章 晶体二极管和二极管整流电路 一、填空 1．纯净的半导体称为 ；在纯净的半导体中掺入少量的硼元素，可形成 型半导体，其中多数载流子为 ，少数载流子为 ，所以又称 型半导体，。 2．在本征半导体中掺入磷元素，可形成N 型半导体，其中多数载流子为 ，少数载流子为 ，它的导电能力比本征半导体 。 3．如图，这是 材料的二极管的____ 曲线，在正向电压超过 V 后，二极管开始导通，这个电压称为 电压。正常导通后，此管的正向压降约 为 V 。当反向电压增大到 V 时， 即称为 电压时，反向电流会急剧 增大，该现象为 。若反向电压 继续增大，容易发生 现象。其中 稳压管一般工作在 区。 4．二极管的伏安特性指 和 关系，当正向电压超过 _____后，二极管导通。正常导通后，二极管的正向压降很小，硅管约为 V,锗管约为 V 。 5．二极管的重要特性是 ，具体指：给二极管加 电压，二极管导通；给二极管加 电压，二极管截止。 6．用模拟式万用表欧姆档测二极管的正、反向电阻时，若两次测得的阻值都较小，则表明二极管内部 ；若两次测得的阻值都较大，则表明二极管内部 。两次测的阻值相差越大，则说明二极管的 性能越好。 7．有一锗二极管正反向电阻均接近于零，表明该二极管已_______ ，又有一硅二极管正反向电阻均接近于无穷大，表明该二极管已_______ 。 8．整流是指_______________________________________。 9．滤波是指 。 10．如图，V 为理想二极管。 状态 ， V AB = V 11 ．图中，V 为硅二极管。 与A 接通时， V 的状态 ，V MN = V 与B 接通时， 的状态 ，V MN = V 6V
第一节 三极管的结构与基本性能 一、理想二极管的正向导通特性 二极管对电流具有单向导通的特性，硅材料二极管的正向导通电流与正向电压之间的关系曲线如图1.1.1所示。 图1.1.1 理想二极管的正向导通特性 (一)导通电压与导通通电流之间的对应关系 二极管在正向电压为0.4V 左右时微弱导通，0.7V 左右时明显导通。导通电压与导通电流之间的变化关系是，导通电压每变化9mV ，导通电流会变化倍。 (二)二极管正向导通电压与导通电流之间的对应关系 )9(002 mV U U n n I I -?= (1.1.1) 或)18(002mV U U n n I I -?= (1.1.2) 或)(log 290 20I I mV U U n n ?+= (1.1.3) U 0为二极管正向导通时的某静态电压，U n 为二极管在U 0的基础上变化后的电压。 I 0为二极管加上正向导通电压U 0时的正向导通电流，I n 为二极管与U n 相对应的正向导通电流。 例如：某二极管的在导通电压U 0=0.700V 时，导通电流为I 0=1mA ，求导通电压分别变化到U n1=0.682V 、U n2=0.691V 、U n3=0.709V 、U n4=0.718V 时的导通电流I n1、I n2、I n3、I n4。 解：根据)9(002mV U U n n I I -?= mA mA I mV V V n 5.021)97.0682.0(1=?=-
mA mA I mV V V n 707.021)97.0691.0(2=?=- mA mA I mV V V n 414.121)97.0709.0(3=?=- mA mA I mV V V n 221)97.0718.0( 4=?=- 由此可见，只要知道二极管的某个导通电压和相对应的导通电流，就可以计算出二极管的正向导通曲线上任何一点的参数。 (三)二极管的正向导通时的动态电阻 1、动态电阻的概念 动态电阻r d 的概念指的是电压的变化量与对相应的电流变化量之比。 I U r d ??= (1.1.4) 二极管正向导通之后，既有导通电压的参数，又有相应的导通电流的参数，但正向导通电阻却不能简单地等于导通电压与导通电流之比。 例如：假设二极管的正向导通电压U 0=0.7V 、静态电流I 0=1mA ，如果认为二极管正向导通电阻就等于导通电压与导通电流之比的话，此时的电阻应当为U 0/I 0=0.7V/1mA=700Ω。照此推论，当导通电压U n =1.4V 时，相应的导通电流应当是I n =2mA 。而实际的结果是，当正向导通电压U n 达到0.718V 时(增加18mV)，电流I n 就已经增加到2mA 了。 由此可见，二极管正向导通后有两种电阻： 一是直流电阻，就是正向导通电压与相对应的正向导通电流之比。 二是动态电阻，就是二极管正向导通曲线中某一点的电压微变量与相应的电流微变量之比，即该点斜率的倒数，见图1.1.1中各Q 点的不同斜率。 2、二极管正向导通后的动态电阻的粗略计算 已知Q 0点U 0=0.7V 、I 0=1mA ，Q 4点U 4=0.718V 、I 4=2mA ， 则Q 0点的动态电阻：Ω≈--≈??=46.25707.0414.1691.0709.000 0mA mA V V I U r Q Q dQ Q 4点的动态电阻：Ω≈--≈??=73.12414.1828.2709.0727.044 4mA mA V V I U r Q Q dQ 3、二极管正向导通后的动态电阻的微分计算 由于二极管导通电压与电流变化是非线性关系，所以上述计算不够精确，若对)18(002mV U U n n I I -?=进行微分，可以求得n I 的导数： 根据动态电阻的定义，可知二极管动态电阻)(Ωd r 为'n I 的倒数，故有： )18(0' 02182ln mV U U n n mV I I -??= (1.1.5) )18(0'02182ln 11)(mV U U n d n mV I I r -??==Ω
第十四章半导体二极管和三极管 物体按导电性分为： 导体，绝缘体，半导体 半导体：导电性介于导体和半导体之间。半导体材料的原子结构比较特殊。其外层电子不象导体那样容易挣脱。也不象绝缘体束缚很紧，这就决定了它的导电性介于导体和半导体之间。 14-1半导体的导电特性 常见的半导体材料有硅、锗、硒及许多金属的氧化物和硫化物等。半导体材料多以晶体的形式存在。半导体材料的特性： 1.纯净半导体的导电能力很差； 2.温度升高一一导电能力增强； 3.光照增强一一导电能力增强； 4.掺入少量杂质一一导电能力增强。） 一、本征半导体（纯净半导体） 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。 提纯的硅材料可形成单晶------ 单晶硅相邻原子由外层电子形成共价键 在共价键结构中，原子最外层虽然具有8个电子而处于较为稳定的状态，但是共价键 中的电子还不象绝缘体中的价电子被束缚的那样紧，在获得一定能量后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子。这里的能量可以是热能或光能，因此半导体的导电能力在不同的条件下有很大的差别。利用这种特性可做成各种热敏元件或光敏元件。 价电子受到激发，形成自由电子并留下空穴。自由电子和空穴同时产生，半导体中的 自由电子和空穴都能参与导电——半导体具有两种载流子。 载流子： 自由电子：电子挣脱共价键的束缚成为自由电子。空穴：共价键中留下的空位。
'lifr 在外电场作用下，半导体内电流形成过程： 有空穴的原子（带正电），可以吸引相邻原子中的价电子，填补这个空穴。好象空穴在运动，而空穴运动的方向与价电子运动的方向相反，因此空穴运动相当于正电荷的运动， 因此在外电场（外加电压）作用下，半导体中出现两部分电流： 电子电流：自由电子定向运动形成的。 空穴电流：价电子递补空穴形成的。 电子--空穴对产生与复合的动态过程： 由于物质总是在不停地运动着，一方面不断有价电子挣脱束缚成为自由电子。同时出现相同数量的空穴，另一方面自由电子在运动中又会和空穴复合，成为价电子，在一定条件下，这种运动会达到相对平衡，即电子--空穴对的产生与复合的过程仍在不断进行，但 电子--空穴对的数目基本不变。 二、杂质半导体（N型半导体和P型半导体） 由于掺入杂质元素的不同，掺杂半导体可分为两大类一N型半导体和P型半导体。 1.N型半导体杂质：磷P五价元素，原子最外层有五个价电子。磷原子与周围的四个硅原子形成共价键后，磷原子的外层电子数将是9，比稳定结构多一个价电子。多出的一个电子受原子核 的束缚很小，因此很容易成为自由电子。 在N型半导体中：多数载流子：自由电子少数载流子：空穴 N型半导体主要靠电子导电，所以又称为电子半导体，简称N型半导体。 2.p型半导体 杂质：硼B三价元素，原子最外层有三个价电子。 硼原子与周围的四个硅原子形成共价键时，因缺少一个电子而形成一个空穴。在P型半导体中：多数载流子：空穴。少数载流子：自由电子 P型半导体主要靠空穴导电，所以又称为空穴半导体，简称P型半导体。
选择与填空题 14-001、测得电路中几个三极管的各极对地电压题2.8图所示，其中某些管子已损坏。对于已损坏的管子，判断损坏情况；其他管子则判断它们各工作在放大，饱和和截止中的哪个状态？ 判断是锗管还是硅管？ +0.7V +2.7V +2V +2.3V +5V 0V 0V 0V 0V 0V 0V +6V +6V +3V ?5V ?0.2V ?6V ?1V ?2V ?1.3V ?1V ?1.7V ?5.3V ?6V 题 2.8图 (a) (b) (c) (e) (f) (g) (h) (d) 答案 (a) 放大 硅管 (b) 放大 锗管 (c) 饱和 硅管 (d) 坏 (e ) 坏 (f) 饱和 硅管 (g) 坏 (h) 放大 硅管 14-002、用直流电压表测某电路三只晶体管的三个电极对地的电压分别是如图所示。试指出每只晶体管的E 、B 、C 极。 14-003、写出下图所示各电路的输出电压值，设图中二极管都是理想的。 ① ② ③ V 6V 3- V 3.2- 1 T ① ② ③ V 0V 5V 7.0- 2T ① ② ③ V 6V 6- V 7.5 3 T 图（a ） 图（b ） 图（c ）
答案 (a) 2V (b) 0 V (c) -2 V (d) 2V (e ) 2 V (f) -2V 14-004、电路如图所示，设 D Z1 的稳定电压为6 V ，D Z2 的稳定电压为12 V ，设稳压管的正向压降为0.7V ，则输出电压U O 等于（ ）。 (a) 18V (b) 6.7V (c) 30V (d) 12.7V 30V 2k U O D Z1D Z2 + - + - 答案 (b) 14-005、判断下图所示各电路中三极管的工作状态，（ ）图工作在截止区。 图1-2 14-006、 （1）二极管的正极电位为-5V ，负极电位为-4.3V ，则二极管处于（ ）状态。 （a ）反偏 （b ）正偏 （c ）零偏 （2）稳压管是特殊的二极管，它一般工作在（ ）状态。 （a ）正向导通 （b ）反向截止 （c ）反向击穿 （3）晶体管工作在放大区时，具有以下哪个特点（ ）。 （a ）发射结反向偏置 （b ）集电结反向偏置 （c ）晶体管具有开关作用 （4）当三极管的两个PN 结都有反偏电压时，则三极管处于（ ），当三极管的两个PN 结都有正偏电压时，则三极管处于（ ）。 （a ）截止状态 （b ）饱和状态 （c ）放大状态
第1章晶体二极管和二极管整流电路 单元测试题一（时限45分钟） 1、判断题： 1、在半导体内部，只有电子是载流子。（） 2、在N型半导体中，多数载流子是空穴。（） 3、少数载流子是自由电子的半导体称为P型半导体。（） 4、在外电场作用下，半导体中同时出现电子电流和空穴电流。 （） 5、一般来说，硅二极管的死区电压（门槛电压）小于锗晶体二 极管的死区电压。（） 6、用万用表测某晶体二极管的正向电阻式、时，插在万用表 有“+”号插孔中测试表笔（红表笔）所连接的二极管的管脚是 二极管的阳极，另一极是阴极。（） 7、晶体管击穿后立即烧毁。（） 8、晶体二极管在反向电压小于击穿电压时，反向电流极小；当 反向电流大于反向击穿电压后，反向电流会迅速争大。（） 2、选择题： 1、当晶体二极管的PN结导通后，则参加导电的是（）。 A.少数载流子 B.多数载流子 C.暨有少数载流子又有多数载 流子 2、晶体二极管的阳极电位是-10V，阴极电位是-5V，则该晶体二极管处于（）。 A.零偏 B.反偏 C.正偏 3、面接触型晶体二极管比较适合于（）。 A.小信号检波 B.大功率整流 C.大电流开关 4、当环境温度升高时，晶体二极管的反向电流将（）。 A.减小 B.增大 C.不变 5、用万用表欧姆挡测量小功率晶体二极管性能好坏时，应把欧姆挡拨到（）。 A.R A.R A.R*100?或R*1K?挡 B.R*1?挡 C.R*10K?挡 6、半导体中的空穴和自由电子数目相等，这样的半导体称为（）。 A.P型半导体 B.本征半导体 C.N型半导体 7、当晶体二极管工作在伏安特性曲线的正向特性区，而且所受正向电压大于其门槛电压时，则晶体二极管相当于（）。