半导体二极管(中文+英文)

半导体二极管半导体二极管是含有一个PN结的二端器件。它是最简单的半导体器件。P型材料一端称为正极，而N型材料一端称为负极。二极管是只允许电流朝一个方向流动的半导体器件。它能被用来把交流电转换成直流电。二极管的两个引线被分为阳极和阴极。当二极管的正极电位高于负极电位（其差值大于开启电压，对锗管近似为0.3V，对硅管近似为0.7V）时称二极管是正向偏置，这时二极管的内阻是很小的，有一个较大的电流流过二极管，流过电流的大小取决于外部电路的电阻。当二极管的正极电压高于负极电位时称二极管反向偏置，这时二极管的内部电阻非常高，所以一个理想的二极管可以阻挡反向的电流而让正向的电流通过。一个二极管的实际特性曲线并不是十分理想的，如图所示。当理想二极管反向偏置时，电流不能通过，而实际二极管却有约10μA的电流通过（虽然很小，但仍不够理想）。如果加上足够大的反向电压，PN结就会被击穿，让电流反向通过。一般要选择二极管的反向击穿电压远大于电路中可能出现的电压，二极管才不会击穿。齐纳二极管（稳压管）稳压管是一种特殊的二极管，在正偏的条件下，它与一般的二极管有相同的特性（可以流过一个大电流）。但是，在反向偏置时，在外加电压低于稳压电压（UZ）时它不导通，在外加电压等于稳压电压（UZ）时稳压管反向导通，同时维持稳压管两端的电压为稳压值（如图）。流过稳压管电流的大小由两个因子决定，一个为串联的（限流）电阻（RS），另一个为并联的负载电阻（RL）。电阻RS由公式RS=URs/IZ确定，其中URs=Usource-UZ，在没有负载时，一个特定大小的电流（IZ=IRs）流过稳压二极管和RS，电压降URs加UZ等Usource，Usource至少要比UZ高1V。当一个负载并连到稳压二极管，流过二极管的电流由于负载的分流而减小，所以通过RS的电流保持为常数（IZ=IRs-IRL）。稳压管通过改变流过它的电流来维持稳压管两端的电压稳定。晶体管晶体管是由贝尔电话实验室的Wm.Shockley,JohnBardeen和WalterH.Brattain三位博士发明的一种器件，是电子技术中最重要的器件。它不仅被作为分立元件，而且在集成电路芯片中也包含成千上万的晶体管。晶体管是三端器件，可用作放大器和作为开关器件使用。晶体管有两种基本类型，结型晶体管和场效应晶体管。结型晶体管结型晶体管也称晶体管。它的工作依赖于两种载流子，即多数载流子和少数载流子的流动，并且有两个PN结。可以有以下两种安排：N型在中间，P型在两边（PNP）；P型在中间，N型在两边（NPN）。中间称为基极，两边分别称为发射极和集电极。晶体管是调节流过它的电流的电子控制器件，电流从电源流进发射极，穿过很薄的基区，再从集电极流出，电流始终朝着这个方向流动。改变基极电流，电流大小也会改变，基极电流只需很小的变化，就会引起集电极电流很大的变化。正是这种能力使晶体管具有放大作用。集电极电流IC与基极电流IB成正比，小于发射极电流IE，因为要使三极管导通必须有一个小的基极电流流入（发射极），三个电流之间的关系是IE=IC+IB。IC与IB的比值称为三极管的电流放大系数，用来表示三极管放大电流的能力，这个电流放大倍数称为β，当C、E两端的电压（UCE）保持不变时有β=ΔIC/ΔIB。晶体管在电路中有三种连接方式：共基极、共发射极和共集电极。场效应晶体管场效应晶体管通常称为场效应管。它的电流仅由多数载流子提供（可以是电子，也可以是空穴，且只有一个PN结)。目前，设计微电路中最普遍的技术是利用MOS管。缩写词MOS表示金属氧化物半导体，分别表示用金属作门极，氧化物作绝缘层，半导体作沟道、基底等。根据载流子的不同，MOS管可以分为两类：N沟道和P沟道。N沟道MOS管用电子导通电流，而P沟道MOS管用空穴传导电流。此外，N沟道MOS管用一个正的门电压导通而P沟道MOS管用负的门电压导通。根据电压条件不同，MOS又可分为增强型和耗尽型两种。增强型MOS晶体管与耗尽型MOS管的符号如图。三极管技术主要应用单一管（全部用NPN型或全部用PNP型）形式设计电路，与之不同的是MOS管设计的电路一般用两种互补型的晶体管，一块同时含有N沟道MOS管和P沟道的MOS管高驻地的电路一般用两种互补型的晶体管，这样的集成电路称为CMOS电路。晶体管的测试在实际应用中，对晶体管须进行四项基本测试：增益、漏电流、击穿电压和开关时间。所有这些测试最好用通用晶体管测试仪和示波器进行测试。也可以用欧姆表测试。这种简易的欧姆表测试可以了解晶体管是否漏电，是否有某些增益。准确测试晶体管的唯一方法是在所用的电路中进行测试。SemiconductordiodeSemiconductordiodeiscontainingaPNjunctionofthetwodevices.Itisthemostsimplesemiconductordevices.Ptypematerialcalledpositive,andoneendofn-typematerialsendcallednegative.Diodeisonlyallowedcurrentflowinonedirectionofsemiconductordevices.Itcanbeusedtoconverttheactodc.Twoofthediode'sleadisdividedintotheanodeandcathode.Whenthepotentialnegativethanpositivediodesentavaluegreaterthanitspotential(openvoltageongermaniumtube,isnearto0.3V,silicontubeapproximationfor0.7V)saiddiodeispositivebias,atthistimeofthediode'sresistanceisverysmall,thereisalargecurrentthroughthediode,throughthesizeofthecurrentdependsonexternalcircuitresistance.Whenthepositivevoltagehigherthannegativediodeaspotentialbias,thenreversediodeofthediode'sinternalresistanceisveryhigh,soaidealdiodecanstopthereversecurrentandmakepositivecurrentthroughthe.Adiodeactualcharacteristiccurveisnotveryideal,asshowninfigure.Whentheidealdiodereversebias,electriccurrentcannotgothrough,andtheactualdiodeisabout10uAcurrentthroughthe(althoughsmall,butisstillnotideal).Ifpluslargeenoughtoreversevoltage,PNjunctionwillbepunctured,toletthecurrentreversepass.Ingeneraltochoosethediodereversebreakdownvoltagefaroutweighthecircuitofpossiblevoltage,diodewouldn'tbreakdown.Zenervoltage(tube)Insidethetubeisaspecialkindofdiode,inispartial,undertheconditionofitandgeneraldiodeshavethesameproperties(throughalargecurrentcanbe).But,inreversebias,inanexternalvoltagestabilizingvoltage(lessthan)whenitisnotUZconduction,inanexternalvoltagestabilizingvoltageisequalto(UZ)voltagewillflowwhenthepipe,andatthesametimemaintainonbothendsofthevoltageregulatortubeforvoltagevalue(seechart).Thesizeofthetubecurrentflowsthroughvoltagebytwofactors,adecisionfortheseries(limitedtoflow)resistance(RS),anotherforparallelloadresistance(RL).ResistanceRSfromtheformulaRS=URs/IZsure,includingURs=Usource-UZ,innoload,aspecificsizeofthecurrent(IZ=IRs),whichflowsthroughthediodeandRS,stabilizingvoltagedropandUZ,etcUsourceURs,atleastUsourcethanUZhigh1V.Whenaloadandeventothevoltageofthediode'scurrentflowsthroughadiode,duetoloaddistributionanddecreases,andsobytheRScurrentkeepconstant(IZ=IRs-IRL)came.Insidethetubethroughthechangeofcurrentflowsthroughittomaintainthevoltageonbothendsofthevoltagestability.transistorThetransistorisbythebelltelephonelaboratoriesWm.JohnBardeenandShockley,WalterBrattainh.threedoctorinventsadevicethatiselectronictechnologyinthemostimportantdevices.Itisnotonlyasadivisioncomponents,andinintegratedcircuitchipsalsoincludeshundredsofthousandsoftransistors.Transistorsarethreeenddevicescanbeusedasamplifierandswitchingdevicesasuse.Atransistorhastwobasictypes,oftransistorandfieldeffecttransistor.Typetransistorjunctiontransistoroftransistoralsosaid.It'sthejobofthedependentonthetwocarriers,namelythemajoritycarrierandtheflowoftheminoritycarriers,andtwoPNjunction.Canhavethefollowingtwoarrangement:Ntypeinthemiddle,Ptypeisonbothsides(PNP);Ptypeinthemiddle,Ntypeisonbothsides(NPN).Among,bothsidesiscalledbaserespectivelycalledemitterandthecollector.Thetransistoristoadjustthecurrentflowsthroughittheelectroniccontroldevic