电工学14章 半导体器件
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第 14 章半导体器件一、选择题1、对半导体而言,其正确的说法是( )。
(1) P 型半导体中由于多数载流子为空穴,所以它带正电。
(2) N 型半导体中由于多数载流子为自由电子,所以它带负电。
(3) P 型半导体和 N 型半导体本身都不带电。
2、在图 14-1 所示电路中,Uo 为 ( ) 。
(1) -12V (2) -9V (3) -3VR- 0V D Z11V 3kΩ-9VUo DZ2U o + + R- -图14-1 图14-2 图14-33、在图 14-2 所示电路中,二极管 D1、D2、D3 的工作状态为( ) 。
(1) D1、D2 截止, D3 导通 (2) D1 截至, D2、D3 导通 (3) D1、D2、D3 均导通4、在图 14-3 所示电路中,稳压二极管 Dz1 和 Dz2 的稳定电压分别为 5V 和 7V,其正向压降可忽略不计,则 Uo 为( ) 。
(1) 5V (2) 7V (3) 0V5、在放大电路中,若测得某晶体管的三个极的电位分别为 6V,1.2V 和 1V,则该管为( )。
(1) NPN 型硅管 (2) PNP 型锗管 (3) NPN 型锗管6、对某电路的一个 NPN 型的硅管进行测试,测得 UBE>0,UBC>0,UCE>0,则此管工作在 ( ) 。
(1)放大区 (2)饱和区 (3) 截至区7、晶体管的控制方式为( ) 。
(1)输入电流控制输出电压 (2)输入电流控制输出电流 (3)输入电压控制输出电压二、判断题1、晶体管处于放大区,其 PN 结一定正偏。
( )2、三极管由二极管构成的,三极管具有放大作用,故二极管也具有放大作用。
( )3、二极管正向导通,反向截止,当反向电压等于反向击穿电压时,二极管失效了,故所有的二极管都不可能工作在反向击穿区。
( )三、填空题1、若本征半导体中掺入某 5 价杂质元素,可成为,其多数载流子为。
若在本征半导体中掺入某 3 价杂质元素,可成为,其少数载流子为。
电路中的半导体器件基础知识总结电路中的半导体器件是电子技术的重要组成部分,广泛应用于各种电子设备和系统中。
了解和掌握半导体器件的基础知识对于工程师和电子爱好者来说至关重要。
本文将对半导体器件的基础知识进行总结,包括半导体材料、二极管、场效应管和晶体三极管等方面。
一、半导体材料半导体器件的基础是半导体材料。
半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的导电性能,其电阻随着温度的变化而变化。
常用的半导体材料有硅和锗。
硅是最重要的半导体材料之一,应用广泛。
半导体材料的导电特性由材料中的杂质控制,将适当的杂质加入纯净的半导体中可以改变其导电性能,这就是掺杂。
二、二极管二极管是一种最简单的半导体器件,它由正负两极组成。
二极管的主要作用是对电流进行整流,也可以用于稳压、开关等电路。
二极管的工作原理是利用PN结的特性。
PN结是由P型半导体和N型半导体连接而成,在PN结的接触面上形成空间电荷区,通过控制电势差,可以控制空间电荷区的导电状态。
在正向偏置时,电流可以从P端流向N端,形成导通状态;在反向偏置时,电流不能从N端流向P端,形成截止状态。
三、场效应管场效应管是一种三电极器件,由栅极、漏极和源极组成。
场效应管的工作原理是利用栅极电场的调控作用来控制漏极和源极之间的电流。
常用的场效应管有MOSFET(金属氧化物半场效应晶体管)和JFET(结型场效应晶体管)等。
MOSFET主要由金属栅极、绝缘层和半导体构成,栅极电压的变化可以控制漏极和源极之间的电流;JFET 主要由PN结构成,通过栅极电压的变化来控制漏极和源极之间的空间电荷区的导电状态。
四、晶体三极管晶体三极管是一种三电极器件,由发射极、基极和集电极组成。
晶体三极管的主要作用是放大和控制电流。
晶体三极管的工作原理是利用少数载流子在不同电极之间的输运和扩散来实现,发射极和基极之间的电流变化可以通过集电极和基极之间的电流放大。
晶体三极管有NPN型和PNP型两种,其中NPN型的晶体三极管发射极和基极连接为N型半导体,集电极为P型半导体;PNP型的晶体三极管发射极和基极连接为P型半导体,集电极为N型半导体。
电子技术知识点总结模拟电路处理模拟信号,数字电路处理数字信号第14章半导体器件1.本征半导体概念2.N型和P型半导体的元素、多数载流子和少数载流子、“复合”运动3.PN结的单向导电性,扩散运动,漂移运动4.二极管的伏安特性、等效电阻(14.3.8)5.稳压二极管的工作区6.三极管的放大电流特性(非放大电压)、输出特性曲线(放大区、截止区、饱和区),判断硅管和锗管、PNP型和NPN型(14.5.1,14.5.2,14.5.3)第15章基本放大电路1.共发射极放大电路的组成、静态分析、动态分析,计算电压放大倍数(远大于1,输入输出电压反相)、输入电阻(高)、输出电阻(低)2.静态工作点的稳定:分压式偏置放大电路的组成3.非线性失真:饱和失真(静态工作点高)、截止失真(静态工作点低)4.射极输出器的组成、静态分析(估算法、图解法)、动态分析(微变等效电路法、图解法),计算电压放大倍数(接近1,但小于1,输入输出电压同相)、输入电阻(高)、输出电阻(低)5.多级放大电路的放大倍数,耦合方式三种:变压器耦合、阻容耦合(静态工作点相对独立)、直接耦合(静态工作点相互影响,零点漂移)6.差分(差动)放大电路:针对缓慢变化的信号,采用直接耦合,共模信号,差模信号,抑制零点漂移,电路对称性要好7.功率放大电路状态:甲类、甲乙类、乙类,为避免交越失真,需工作在甲乙类状态下第16章集成运算放大器1.理想运算放大器的理想化条件:开环电压放大倍数∞,差模输入电阻∞,开环输出电阻0,共模抑制比∞,工作区:线性区和饱和区2.虚短、虚断3.运算放大器的比例运算、加法运算和减法运算4.电压比较器第17章电子电路中的反馈1.负反馈对放大电路工作性能的影响:降低放大倍数、提高放大倍数的稳定性、改善波形失真2.深度负反馈的条件(AF>>1)第18章直流稳压电源1.整流电路的作用2.滤波器的作用3.稳压环节的作用第20章门电路和组合逻辑电路1.二进制、十六进制和十进制的转化2.基本逻辑门电路概念:与、或、非3.逻辑代数运算:交换律、结合律、分配律、吸收律、反演律4.常用的组合逻辑电路:加法器、编码器、译码器5.例:判奇电路第21章触发器和时序逻辑电路1.触发器的触发条件、触发时间、功能2.可控RS触发器可能会出现空翻现象3.JK触发器如何转化为T触发器和D触发器4.常用的时序逻辑电路:寄存器(数码和移位)、计数器。
半导体器件的基本知识
半导体器件是一种利用半导体材料制成的电子元件,具有电流控制和电压放大的特性。
在半导体器件中,最常见的是二极管和晶体管。
一、二极管
二极管是一种由P型半导体和N型半导体组成的电子元件,具有单向导电性。
当二极管的正极连接正电压时,P型半导体中的空穴向N型半导体中的电子流动,形成电流;当二极管的正极连接负电压时,P型半导体中的空穴被吸收,N 型半导体中的电子也被吸收,电流被截止。
二、晶体管
晶体管是一种由P型半导体、N型半导体和中间夹层组成的电子元件,具有电流放大和控制的特性。
晶体管的夹层被称为基区,当基区加上正电压时,P型半导体中的空穴向基区流动,N型半导体中的电子向基区流动,形成电流;当基区加上负电压时,P型半导体中的空穴被吸收,N型半导体中的电子也被吸收,电流被截止。
晶体管的电流放大是通过控制基区电压来实现的。
三、场效应管
场效应管是一种利用场效应原理制成的电子元件,具有电流放大和控制的特性。
场效应管的主要部分是栅极和源极之间的沟道,当栅极加上正电压时,沟道中的电子会被吸引到栅极附近,形成导电通道,电流得以通过;当栅极加上负电压时,
沟道中的电子被排斥,导通被截止。
四、集成电路
集成电路是一种将多个半导体器件集成在一起的电子元件,可以实现多种功能。
集成电路的制造需要先在单晶硅片上形成多个半导体器件,然后通过金属线连接这些器件,形成一个完整的电路。
集成电路的种类很多,包括数字集成电路、模拟集成电路、混合集成电路等。
以上是半导体器件的基本知识,半导体器件的应用非常广泛,涉及到电子、通讯、计算机、医疗、汽车等领域。
半导体器件的基本知识在现代科技的高速发展中,半导体器件扮演着至关重要的角色。
从我们日常使用的智能手机、电脑,到汽车电子、医疗设备,乃至航空航天等领域,都离不开半导体器件的身影。
那么,究竟什么是半导体器件?它们是如何工作的?又有哪些常见的类型和应用呢?接下来,让我们一起揭开半导体器件的神秘面纱。
首先,我们来了解一下半导体的基本概念。
半导体是一种导电性能介于导体和绝缘体之间的材料,常见的半导体材料有硅(Si)、锗(Ge)等。
在纯净的半导体中,掺入少量的杂质元素,可以显著改变其导电性能,这就是半导体器件制造的基础。
半导体器件的核心是 PN 结。
PN 结是由 P 型半导体和 N 型半导体紧密接触形成的。
P 型半导体中多数载流子是空穴,而 N 型半导体中多数载流子是电子。
当 P 型半导体和 N 型半导体结合时,由于载流子的扩散和漂移运动,会在交界处形成一个内电场,从而形成 PN 结。
PN 结具有单向导电性,这是许多半导体器件的重要特性。
二极管是最简单的半导体器件之一。
它就是由一个 PN 结加上相应的电极引线和封装构成的。
二极管的主要作用是整流,即将交流电转换为直流电。
例如,在电源适配器中,二极管就用于将市电的交流电转换为适合电子设备使用的直流电。
此外,二极管还具有稳压、检波等功能。
三极管是另一种重要的半导体器件,分为 NPN 型和 PNP 型。
三极管可以实现电流放大作用。
通过控制基极电流,可以控制集电极和发射极之间的电流,从而实现对信号的放大。
三极管在电子电路中广泛应用于放大器、开关等电路。
场效应管也是常见的半导体器件,包括结型场效应管和绝缘栅型场效应管(MOS 管)。
场效应管具有输入电阻高、噪声小、功耗低等优点,在集成电路中得到了广泛应用。
半导体器件的性能参数对于其应用非常重要。
例如,二极管的正向压降、反向击穿电压;三极管的电流放大倍数、集电极最大允许电流等。
在设计和使用半导体器件时,需要根据具体的电路要求,选择合适的器件型号和参数。