章半导体二极管三极管和场效应管
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二极管三极管 mos管二极管、三极管和MOS管是现代电子技术中常用的三种元件。
它们分别具有不同的特性和应用范围,为电子设备的设计和制造提供了重要的支持和便利。
我们来探讨一下二极管。
二极管是一种具有两个电极的电子元件,由P型半导体和N型半导体组成。
二极管具有单向导电特性,即只允许电流在一个方向上通过。
当二极管的正端施加正电压,负端施加负电压时,电流可以顺利通过;而当施加的电压方向相反时,电流则无法通过。
这一特性使得二极管可以用于电路的整流、开关和保护等方面。
接下来,我们来探讨一下三极管。
三极管是一种具有三个电极的半导体器件,分别为发射极、基极和集电极。
三极管可以通过控制基极电流的大小来控制集电极电流的变化。
三极管有两种工作模式,分别为放大模式和开关模式。
在放大模式下,三极管可以将微弱的输入信号放大成较大的输出信号,常用于放大电路中。
而在开关模式下,三极管可以根据基极电流的变化来控制集电极电流的开关,常用于逻辑电路和开关电源等方面。
我们来探讨一下MOS管。
MOS管是金属氧化物半导体场效应管的简称,由金属栅极、绝缘氧化层和半导体基底构成。
MOS管具有高输入阻抗和低功耗的特点,常用于集成电路中。
MOS管有两种类型,分别为N沟道MOS管和P沟道MOS管,根据其导电性质的不同有所区别。
MOS管可以通过控制栅极电压来改变导电性能,实现电流的放大和开关控制。
MOS管广泛应用于数字电路、模拟电路和功率电子等领域。
总结起来,二极管、三极管和MOS管分别具有不同的特性和应用范围。
二极管可以实现单向导电,用于整流、开关和保护等方面;三极管可以放大和开关控制电流,用于放大电路、逻辑电路和开关电源等方面;MOS管具有高输入阻抗和低功耗,用于集成电路、数字电路、模拟电路和功率电子等领域。
这些电子元件的发展和应用,为现代电子技术的发展和进步提供了重要的支持和推动力。
随着科技的不断创新和发展,相信二极管、三极管和MOS管的应用将会更加广泛和深入。
电子元器件知识:二极管、三极管与场效应管。
一、半导体二极管2、半导体二极管的分类分类:a 按材质分:硅二极管和锗二极管;b按用途分:整流二极管,检波二极管,稳压二极管,发光二极管,光电二极管,变容二极管。
3、半导体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如:D5表示编号为5的半导体二极管。
4、半导体二极管的导通电压是:a;硅二极管在两极加上电压,并且电压大于0.6V时才能导通,导通后电压保持在0.6-0.8V之间.B;锗二极管在两极加上电压,并且电压大于0.2V时才能导通,导通后电压保持在0.2-0.3V之间.5、半导体二极管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。
6、半导体二极管可分为整流、检波、发光、光电、变容等作用。
7、半导体二极管的识别方法:a;目视法判断半导体二极管的极性:一般在实物的电路图中可以通过眼睛直接看出半导体二极管的正负极.在实物中如果看到一端有颜色标示的是负极,另外一端是正极.b;用万用表(指针表)判断半导体二极管的极性:通常选用万用表的欧姆档(R﹡100或R﹡1K),然后分别用万用表的两表笔分别出接到二极管的两个极上出,当二极管导通,测的阻值较小(一般几十欧姆至几千欧姆之间),这时黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极.当测的阻值很大(一般为几百至几千欧姆),这时黑表笔接的是二极管的负极,红表笔接的是二极管的正极.c;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。
8、变容二极管是根据普通二极管内部“PN结”的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。
变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上,实现低频信号调制到高频信号上,并发射出去。
在工作状态,变容二极管调制电压一般加到负极上,使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。
第一章半导体基础知识〖本章主要内容〗本章重点讲述半导体器件的结构原理、外特性、主要参数及其物理意义,工作状态或工作区的分析。
首先介绍构成PN结的半导体材料、PN结的形成及其特点。
其后介绍二极管、稳压管的伏安特性、电路模型和主要参数以及应用举例。
然后介绍两种三极管(BJT和FET)的结构原理、伏安特性、主要参数以及工作区的判断分析方法。
〖本章学时分配〗本章分为4讲,每讲2学时。
第一讲常用半导体器件一、主要内容1、半导体及其导电性能根据物体的导电能力的不同,电工材料可分为三类:导体、半导体和绝缘体。
半导体可以定义为导电性能介于导体和绝缘体之间的电工材料,半导体的电阻率为10-3~10-9Ω∙cm。
典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。
半导体的导电能力在不同的条件下有很大的差别:当受外界热和光的作用时,它的导电能力明显变化;往纯净的半导体中掺入某些特定的杂质元素时,会使它的导电能力具有可控性;这些特殊的性质决定了半导体可以制成各种器件。
2、本征半导体的结构及其导电性能本征半导体是纯净的、没有结构缺陷的半导体单晶。
制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%,常称为“九个9”,它在物理结构上为共价键、呈单晶体形态。
在热力学温度零度和没有外界激发时,本征半导体不导电。
3、半导体的本征激发与复合现象当导体处于热力学温度0K时,导体中没有自由电子。
当温度升高或受到光的照射时,价电子能量增高,有的价电子可以挣脱原子核的束缚而参与导电,成为自由电子。
这一现象称为本征激发(也称热激发)。
因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的,称为电子空穴对。
游离的部分自由电子也可能回到空穴中去,称为复合。
在一定温度下本征激发和复合会达到动态平衡,此时,载流子浓度一定,且自由电子数和空穴数相等。
4、半导体的导电机理自由电子的定向运动形成了电子电流,空穴的定向运动也可形成空穴电流,因此,在半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子(即载流子),这是半导体的特殊性质。
第一章半导体器件基础【学习目标】1.了解PN结的单向导电性。
2.熟悉二极管的伏安特性3.了解开关二极管、整流二极管、稳压二极管的基本用途。
4.掌握三极管输出特性曲线中的截止区、放大区和饱和区等概念.5.熟悉三极管共发射极电流放大系数β的含义。
6.熟悉对三极管开关电路工作状态的分析方法.7.熟悉三极管的主要参数。
8.熟悉MOS场效应管的分类及符号.9.熟悉增强型NMOS管的特性曲线.10.了解MOS场效应管的主要参数。
【内容提要】本章介绍三种常用的半导体器件,即半导体二极管、三极管及MOS场效应管。
重点介绍这些器件的外部特性曲线、主要参数及电路实例。
一、教学内容(一)半导体二极管1.PN 结的伏安特性PN 结的伏安特性描述了PN 结两端电压u 和流过PN 结电流i 之间的关系。
图是PN 结的伏—安特性曲线。
可以看出:(1)当外加正向电压较小(u I <U ON )时,外电场不足以克服PN 结内电场对多子扩散所造成的阻力,电流i 几乎为0,PN 结处于截止状态;(2)当外加正向电压u I 大于U ON 时,正向电流i 随u 的增加按指数规律上升且i 曲线很陡 。
(3)当外加反向电压(u<0)时,反向电流很小, 几乎为0,用I R 表示;(4)当u £ U (BR ) 时,二极管发生电击穿,|u| 稍有增加,|i |急剧增大, u » U BR 。
把PN 结外加正向电压导通、外加反向电压截止的性能称作单向导电特性。
U ON 称作导通电压,也叫开启电压, U (BR) 称作反向击穿电压,I R 称作反向电流。
2.半导体二极管应用举例半导体二极管是将PN 结用外壳封装、加上电极引线构成。
可以用作限幅电路、开关电路等。
(1)用作限幅电路图2.2(a)是二极管电路。
假设输入电压u I 是一周期性矩形脉冲,输入高电平U IH =+5V 、低电平U IL =-5V ,见图(b )。
常见半导体器件一、二极管(Diode)二极管是一种常见的半导体器件,具有只允许电流在一个方向通过的特性。
它由P型半导体和N型半导体组成,通过P-N结的形成来实现电流的单向导通。
二极管在电子电路中有着广泛的应用,如整流器、稳压器、放大器等。
二、三极管(Transistor)三极管是一种具有放大作用的半导体器件,由P型半导体和N型半导体构成。
它有三个电极,分别是发射极、基极和集电极。
通过控制基极电流,可以调节集电极电流的大小,实现信号的放大功能。
三极管被广泛应用于放大器、开关、振荡器等电子设备中。
三、场效应晶体管(Field Effect Transistor,FET)场效应晶体管是一种常见的半导体器件,与三极管类似,也具有放大作用。
它由栅极、源极和漏极组成。
场效应晶体管通过栅极电压的变化来控制源漏极之间的电流。
与三极管相比,场效应晶体管具有输入阻抗高、功耗低、噪声小等特点,被广泛应用于放大器、开关、模拟电路等领域。
四、集成电路(Integrated Circuit,IC)集成电路是将大量的电子器件集成在一个芯片上的器件。
它由高度集成的晶体管、二极管、电阻、电容等元件组成,通过不同的连接方式实现各种电路功能。
集成电路具有体积小、功耗低、性能稳定等优点,被广泛应用于计算机、通信、消费电子等领域。
五、光电二极管(Photodiode)光电二极管是一种具有光电转换功能的半导体器件。
它具有二极管的结构,在光照条件下产生电流。
光电二极管常用于光电传感、光通信、光电测量等领域。
通过控制光照强度,可以实现对光信号的检测和转换。
六、发光二极管(Light Emitting Diode,LED)发光二极管是一种能够发出可见光的半导体器件。
它具有二极管的结构,在正向偏置电压下,通过复合效应产生光。
发光二极管具有发光效率高、寿命长、功耗低等特点,被广泛应用于照明、显示、指示等领域。
七、太阳能电池(Solar Cell)太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的半导体器件。
半导体根本器件引言半导体是一种具有特定电子行为的材料,既不完全是导体,也不是绝缘体。
半导体在现代电子设备中起到至关重要的作用,因为它们可以用来制造各种各样的根本器件。
这些根本器件在电路中起到关键的作用,如放大信号、控制电流等。
本文将学习和讨论一些常见的半导体根本器件,包括二极管、三极管和场效应管。
二极管二极管是一种最简单的半导体器件。
它由两个相反类型的半导体材料〔P型和N型〕组成,其中P区具有多余的正电荷,N区具有多余的负电荷。
这种差异导致了一个电势能壕,使得电子很难穿过二极管。
当正向电压施加在二极管上时,电子可以通过二极管流动,形成一个电流。
而在反向电压下,电子无法通过二极管,形成一个开路。
二极管被广泛用于整流电路中。
整流电路可以将交流信号转换为直流信号,通过使用二极管的开关特性来选择正向电流流向。
在直流电源中,二极管还可以作为保护器件,防止电流逆向流动。
三极管三极管是一种用来放大电流的半导体器件。
它由三个区域组成:发射极〔E〕、基极〔B〕和集电极〔C〕。
发射极和基极之间是一个PN 结,称为发射结,而基极和集电极之间是另一个PN结,称为集电结。
三极管的放大作用是通过输入信号在基极端产生的小电流来控制集电极端的电流增益。
当输入信号为正向偏置时,基极电流增加,从而导致集电极电流增加。
因此,三极管可以被用作电流放大器。
此外,三极管还可以作为开关使用,当输入信号为正时,三极管工作在饱和区,导通集电极电流;当输入信号为负时,三极管工作在截止区,阻断集电极电流。
场效应管场效应管〔FET〕是一种用于放大和控制电流的半导体器件。
它由源极〔S〕、栅极〔G〕和漏极〔D〕组成。
在场效应管中,控制电流通过控制栅极电压来实现。
场效应管有两种主要类型:增强型和耗尽型。
增强型FET的栅极电压增加时,漏极电流也增加。
耗尽型FET的栅极电压增加时,漏极电流减小。
场效应管与三极管的一个重要区别是它的输入电阻更高,这使得场效应管在某些应用中更具优势。
常用电子器件电子器件是当今现代工业中不可或缺的一部分。
随着科技的发展和进步,电子器件得到了充分应用和发展。
其中一些被广泛使用的电子器件包括半导体器件、电容器、电感器、二极管和晶体管等。
一、半导体器件半导体器件是现代电子学的基础之一。
半导体器件包括二极管、三极管、场效应晶体管(FET)、可控硅等。
二极管是最简单的半导体器件,它具有整流和波形截取功能。
三极管具有放大作用,它可放大电压和电流。
场效应晶体管是一个高阻器件,它在电子电路中常用来放大和调整电压信号。
可控硅是一种带有控制端的半导体器件,它可以通过施加一个触发脉冲来进行开关操作。
二、电容器电容器由两个电极和一个介质组成,它可以存储电荷并且能够在电路中储存电能,以及对电路的频率响应起着很大的影响。
电容器在各种电子器件中被广泛应用,包括滤波器、信号发生器、功率电子设备和放大器等。
电容器的容量和介质类型对电子电路的性能有很大的影响。
三、电感器电感器是一种两端带有线圈的器件,它可以储存电流并且可以作为变压器、滤波器、放大器和发生器的元件。
电感器的工作原理是通过在线圈内产生磁场来储存电能。
电感器的一般作用是在电路中阻止低频信号,它经常用于成阻抗元件,它能提高电路的频率选通性能,使电路成为带通滤波器或谐振回路等。
四、二极管二极管是一种既能导电又能负担反向电路的器件。
它能够把从电源或信号源来的动态信号转化成稳定的信号输出,广泛应用于整流、电源电路、自动控制、信号检测等领域。
二极管在LED、太阳能电池等领域中也有着广泛的应用。
五、晶体管晶体管是一种电子控制元器件。
它是由半导体材料制成的三极管,在电子电路中具有放大电流和电压的功能。
晶体管种类很多,如小信号晶体管、功率晶体管、场效应晶体管、双极型晶体管等。
晶体管在各种行业中都有着广泛的应用,如电源供电、振荡电路、放大器电路、计算机和通讯等。
电子器件是现代工业的重要组成部分,它们的应用范围很广,可以应用于电源供应、通信、汽车工业、电子家电、航空航天等。