劳动版(第四版)电子技术基础第一章

第一章半导体二极管§1-1半导体的基本知识§1-2半导体二极管一、半导体的基本概念二、PN结及其单向导电性§1-1半导体的基本知识1、什么是半导体半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。2、半导体的导电特性（1）热敏特性（2）光敏特性（3）掺杂特性3、杂质半导体（1）N型半导体（2）P型半导体一、半导体的基本概念二、PN结及其单向导电性1、PN结把P型半导体和N型半导体用特殊的工艺使其结合在一起，就会在交界处形成一个特殊薄层，该薄层称为“PN结”。PN结2、PN结的单向导电性动画（1）PN结加正向电压，PN结导通。（2）PN结加反向电压，PN结截止。PN结加正向电压导通，加反向电压截止，这就是PN结的“单向导电性”结论：§1-2半导体二极管一、二极管的结构、符号和分类二、二极管的伏安特性三、二极管的主要参数四、二极管的识别与检测五、其他二极管一、二极管的结构、符号和分类1、二极管的结构和图形符号正极（阳极）负极（阴极）结构正极（阳极）负极（阴极）V电流方向图形符号外壳2、分类分类方法种类说明按材料不同分硅二极管硅材料二极管，常用二极管锗二极管锗材料二极管按用途不同分普通二极管常用二极管整流二极管主要用于整流稳压二极管常用于直流电源开关二极管专门用于开关的二极管，常用于数字电路发光二极管能发出可见光，常用于指示信号光电二极管对光有敏感作用的二极管变容二极管常用于高频电路按外壳封装的材料不同分玻璃封装二极管检波二极管采用这种封装材料塑料封装二极管大量使用的二极管采用这种封装材料金属封装二极管大功率整流二极管采用这种封装材料二、二极管的伏安特性加在二极管两端的电压与通过二极管的电流之间的关系称为二极管的伏安特性。二极管加正向电压二极管加反向电压IUUI硅管锗管死区导通区截止区反向击穿区当二极管加正向电压时并不一定能导通，必须是正向电压达到和超过死区电压时，二极管才能导通。当二极管加反向电压时不能导通，但反向电压达到反向击穿电压（很高的反向电压）时，二极管会反向击穿。三、二极管的主要参数参数名称符号说明最大整流电流IFM允许通过二极管平均电流的最大值。正常工作时通过二极管的电流应该小于IFM，否则，二极管可能会因过热而损坏。最高反向工作电压URM允许加在二极管两端反向电压的最大值（一般情况下URM=1/2UBR），正常工作时二极管两端所加电压最大应小于URM，否则，二极管将会反向击穿损坏。反向电流IR在规定的反向电压（UBR）和环境温度下的反向电流。此值越小，二极管的单向导电性能越好，工作越稳定。IR对温度很敏感，使用时应注意环境温度不宜过高。(a)(b)(c)【例1-1】二极管电路如下图所示，判断各电路中二极管V的工作状态，求二极管为理想管时UAB分别为多少？分析：首先分析二极管V在电路中的工作状态，然后再进行有关的计算。判断二极管是否导通时，先分析电压极性是否是正向电压，再判断电压大小是否足够。两个条件中有一个不满足二极管均不能导通。解：图a)：设B点为参考点，假设断开二极管V，因UE=6V，UF=0V，二极管正极的电位大于负极的电位，所以，二极管正偏导通，UAB=6V。图b)：设B点为参考点，假设断开二极管V，因UE=6V，UF=0V，二极管负极的电位大于正极的电位，二极管反偏截止，通过二极管的电流为零，所以UAB=UR=0V。图c)：设B点为参考点，假设断开二极管V，因UE=6V，UF=12V，二极管正极的电位大于负极的电位，所以，二极管正偏导通，UAB=6V。四、二极管的识别与检测1、识别2、检测视频五、其他二极管1、发光二极管（LED）将电能转换成光能的半导体器件正向电压工作电压：作用：符号：应用：广泛应用于仪表、仪器，计算机、电气设备作电源信号指示；音响设备调谐和电平指示；广告显示屏的文字、图形、符号显示等。作用：工作电压：符号：它能将光信号转化为电信号反向电压又叫光敏二极管2、光电二极管应用：常用于可见光接收、红外光接收及光电转换的自动控制、报警、计数等设备。符号：作用：工作电压：PN结电容随反向电压的变化而变化反向电压3、变容二极管应用：变容二极管常用在高频电路中。例如：用在高频收音机的自动频率控制电路中，通过改变其反向偏置电压来自动调节本机振荡频率。用在电视机电调谐高频头的调谐电路中，通过改变反向偏置电压来选择电视频道。