第8单元认识常用半导体器件



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1、中等职业教育课程改革国家规划新教材PPT电工电子技术与技能电工电子技术与技能(非电类(非电类 少学时)少学时)人民邮电出版社人民邮电出版社第第8 8单元单元 认识常用半导体器件认识常用半导体器件v 了解二极管的主要结构、型号及参数v 认识二极管的单向导电特性v 了解三极管的主要结构、型号及参数v 掌握三极管的电流放大作用v 能识别二极管的管脚v 掌握二极管的简易测试方法v 能识别三极管的管脚v 掌握三极管的简易测试方法认识二极管认识二极管1认识三极管认识三极管2任务1 认识二极管 一、了解二极管的结构与型号 二、认识二极管的特性及参数 三、判别二极管管脚和好坏一、了解二极管的结构与型号一、了解
2、二极管的结构与型号二极管的结构。二极管的结构。 二极管是常见的电子元器件,其常用材料有硅(Si)、锗(Ge)等,对外有两个电极(管脚),故称二极管。二极管的两个电极称为阳极和阴极,外壳上分别用“+”和“”标注,二极管的图形符号和文字符号如图8.1(b) 所示。 二极管内部结构主要是一个PN 结,所谓PN 结是指将P 型和N 型两种半导体材料制作在一块基片上,在其结合面上形成的一种特殊的薄层,如图8.2 所示。二极管的结构是将一个PN 结的两端各引出一个电极,外加玻璃或塑料的管壳封装而成的。二极管的型号。二极管的型号。 二极管有各种不同的类型,我国国产半导体器件的型号采用国家标准GB24989
3、的规定,详见本书的附录A。 我国半导体器件的型号是按照它的材料、性能、类别来命名的,一般半导体器件的型号由5部分组成。 第一部分用阿拉伯数字表示器件的电极数目。 第二部分用汉语拼音字母表示器件的材料和极性。 第三部分用汉语拼音字母表示器件的类型。 第四部分用阿拉伯数字表示器件序号。 第五部分用汉语拼音字母表示规格号。二、认识二极管的特性及参数 如图8.3(a)、(b)所示电路中除了二极管VD 的方向不同外,其他各部分均一样。原来二极管上的电流只能沿一个方向(从阳极流到阴极)流过二极管,故图8.3(a)符合要求,灯泡就亮。二极管的这一特性称为单向导电性。 二极管是非线性元件,它的伏安特性不能用简
4、单的解析式表达,但可以用图形表示,二极管的伏安特性曲线如图8.4 所示。图中,横坐标表示二极管两端所加的电压,纵坐标表示通过的电流。 二极管的伏安特性曲线可分为正向特性、反向特性两大方面。1正向特性正向特性 在正向特性的起始部分,正向电流很小,几乎为零,称为死区,二极管呈现高阻值。当正向电压超过一定的数值(此电压称门坎电压,锗管约为0.2V,硅管约为0.5V),电流随电压的增加快速上升,二极管电阻变小,进入导通区,此时二极管上通过的电流增大,但其两端正向压降近乎定值,称为导通电压。锗管、硅管的导通电压分别约为0.3V 和0.7V。2反向特性反向特性 在反向特性的起始部分一定范围内,反向电流很小
5、,且不随反向电压增大而增大,称为反向饱和电流,此时二极管处于截止区。当反向电压增大到某一数值时,反向电流突然急剧增大,二极管反向电击穿。若反向电流过大,PN 结发热严重,二极管从电击穿进入热击穿。电击穿是可逆的、可用的,热击穿则永久损坏二极管。二极管的主要参数。二极管的主要参数。(1)最大整流电流IFM:二极管允许通过的最大正向工作电流的平均值,如果实际工作时的正向电流平均值超过此值,二极管内的PN 结可能会因过分发热而损坏。(2)最高反向工作电压URM:二极管允许承受的反向工作电压的峰值。为了留有余量,通常标定的最高反向工作电压是反向击穿电压的1/2 或1/3。(3)反向漏电流IR:在规定的
6、反向电压和环境温度下测得的二极管反向电流值。这个电流值越小,二极管单向导电性能越好。 硅是非金属,其反向漏电流较小,在纳安数量级;而锗是金属,其反向漏电流较大,在微安数量级。三、判别二极管管脚和好坏用指针式万用表判别二极管的极性和好坏。用指针式万用表判别二极管的极性和好坏。 如图8.5 所示,将指针式万用表置于电阻挡的R100 挡或R1k 挡。此时,万用表的红表笔接的是表内电池的负极,黑表笔接的是表内电池的正极。具体的测量方法是:将万用表的红、黑笔分别接在二极管的两端,测量此时的电阻值。正常时,图8.5(a)测得的正向电阻值比较小(几千欧姆以下);图8.5(b)测得的反向电阻值比较大(几百千欧