电子产品工艺与设备(大三上学期3)-3半导体分立器件

1-1第6讲半导体分立器件1．半导体分立器件分类（1）半导体二极管（2）双极型晶体管（3）晶闸管（4）场效应晶体管1-2一、认识二极管1.二极管的分类按材料分：有锗二极管、硅二极管和砷化镓二极管等；按结构分：有点接触二极管和面结合二极管等；按工作原理分：有隧道二极管、雪崩二极管、变容二极管等；按用途分：有检波二极管、整流二极管和开关二极管，等等。片状二极管主要有整流二极管、快速恢复二极管、肖特基二极管、开关二极管、稳压二极管、瞬态抑制二极管、发光二极管、变容二极管、天线开关二极管等。它们在电子产品及通信设备中得到广泛应用。1-31-4整流二极管1-52.二极管的主要特性及主要参数⑴二极管最主要的特性是单向导电性①正向特性②反向特性③击穿特性④频率特性1-6⑵二极管的主要参数①正向电流IF②正向电压降VF③最大整流电流（平均值）IOM④反向击穿电压VB⑤正向反向峰值电压VRM⑥反向电流IR⑦结电容C⑧最高工作频率fm1-7主要参数●最大整流电流二极管长期工作时允许通过的最大正向电流。●最高反向工作电压防止击穿，反向电压极限值。1-83.二极管的命名方法⑴国家标准规定国产二极管的型号命名分为五个部分，各部分的含义见下表。第一部分用数字“2”表示主称为二极管。第二部分用字母表示二极管的材料与极性。第三部分用字母表示二极管的类别。第四部分用数字表示序号。第五部分用字母表示二极管的规格号。1-91-10⑵1N系列第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用符号表示用途的类型用数字表示PN结的数目美国电子工业协会（EIA）注册标志美国电子工业协会（EIA）注册顺序号用字母表示器件分挡符号意义符号意义符号意义符号意义符号同一型号的不同挡别JAN或J军用品1二极管N该器件已在美国电子工业协会登记注册多位数字该器件已在美国电子工业协会登记顺序号A2三极管B无非军用品3三个PN结器件Cnn个PN结器件D1-114.常用晶体二极管⑴整流二极管将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作整流二极管，它是面结合型的功率器件，因结电容大，故工作频率低。1-12⑵检波二极管检波二极管是用于把迭加在高频载波上的低频信号检出来的器件,它具有较高的检波效率和良好的频率特性。1-13⑶开关二极管在脉冲数字电路中，用于接通和关断电路的二极管叫开关二极管，它的特点是反向恢复时间短，能满足高频和超高频应用的需要。1-14⑷稳压二极管稳压二极管是由硅材料制成的面结合型晶体二极管，它是利用PN结反向击穿时的电压基本上不随电流的变化而变化的特点，来达到稳压的目的1-15⑸变容二极管变容二极管是利用PN结的电容随外加偏压而变化这一特性制成的非线性电容元件，被广泛地用于参量放大器，电子调谐及倍频器等微波电路中1-16⑹阶跃恢复二极管阶跃恢复二极管具有高度非线性的电抗，应用于倍频器时代独有的特点，利用其反向恢复电流的快速突变中所包含的丰富谐波，可获得高效率的高次倍频，它是微波领域中优良的倍频元件。1-17⑺双向触发二极管双向触发二极管不论是正向还是反向，当输入电压小于转折电压时，管子不通，电流很小，一旦输入电压等于转折电压，管子导通，电流迅速上升，呈现负阻特性。1-18⑻LED发光二极管半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。1-19二、二极管的检测1．二极管的简易测试方法项目正向电阻反向电阻测试方法测试情况硅管：表针指示位置在中间或中间偏右一点；锗管：表针指示在右端靠近满刻度的地方（如图所示）表明管子正向特性是好的。如果表针在左端不动，则管子内部已经断路硅管：表针在左端基本不动，极靠近∞位置，锗管：表针从左端起动一点，但不应超过满刻度的1/4（如上图所示），则表明反向特性是好的。如果表针指在0位，则管子内部已短路1-202．普通二极管的检测1-21二极管的正向检测1-223．发光二极管的检测方法一发光二极管的反向电阻的测量1-23发光二极管正向电阻的测量1-24方法二：发光二极管的测量1-25常见种类1-26一、认识三极管1.三极管的分类：⑴按材料分为锗三极管、硅三极管；⑵按PN结组合分为NPN三极管、PNP三极管；⑶从结构上分为点接触型和面结合型；⑷按工作频率分为高频管(fT＞3MHz)、低频管(fT＜3MHz)；⑸按功率分为大功率管(Pc＞1W)、中功率管(Pc在0.7～1W)、小功率管(Pc＜0.7W)。1-271-28三极管1-292.三极管的主要参数①电流放大系数②共基极电流放大系数③极间反向电流④频率参数⑤极限参数1-303.三极管的命名方法⑴国产普通三极管的型号命名由五部分组成，各部分的含义见下表。第一部分用数字“3”表示主称和三极管。第二部分用字母表示三极管的材料和极性。第三部分用字母表示三极管的类别。第四部分用数字表示同一类型产品的序号。第五部分用字母表示规格号。1-311-32⑵片状三极管的型号识别我国三极管型号是以“3A～3E'’开头，美国是以“2N”开头，日本是以“2S'’开头，目前市场上以2S开头的三极管占多数。欧洲常采用国际电子联合会制定的标准，对三极管的命名方法是：第一部分用A或B开头(A表示锗管，B表示硅管)；第二部分用C表示低频小功率管，用F表示高频小功率管，用D表示低频大功率管，用L表示高频大功率管，用S和U分别表示小功率开关管和大功率开关管；第三部分用三位数表示登记序号。如：BC87表示硅低频小功率三极管1-334.常见晶体管⑴塑料封装大功率三极管塑料封装大功率三极管的体积越大，输出功率较大，用来对信号进行功率放大，要放置散热片1-34⑵金属封装大功率三极管金属封装大功率三极管的体积较大金属外壳本身就是一个散热部件这种封装的三极管只有基极和发射极两根引脚，集电极就是三极管的金属外壳1-35⑶塑料封装小功率三极管三根引脚的分布规律有多种。小功率三极管在电子电路中主要用来发挥除放大信号功率之外的作用1-36⑷达林顿三极管这种复合管内部由两只输出功率不等的三极管按一定接线规律复合而成。主要作为功率放大管和电源调整管1-37⑸带阻尼三极管带阻尼三极管主要用于电视机的行输出级路中作为行输出三极管1-38⑹普通片状三极管1-39二、三极管的检测1.三极管极性及管脚的检测（1）判定基极（2）判定集电极c和发射极e（3）判别锗管和硅管（4）判别高频管与低频管1-40由三极管的等效电路可见，三极管的基本结构是两个背靠背的PN结，根据PN结的单向导电性，可以利用万用表的电阻档来判别三极管的极性或类型。晶体管极性的判别1-41A、判断三极管基极b对于NPN型三极管，用黑表笔接某一个电极，红表笔分别接另外两个电极，若测量结果阻值都较小，交换表笔后测量结果阻值都较大，则可断定第一次测量中黑表笔所接电极为基极；如果测量结果阻值一大一小，相差很大，则第一次测量中黑表笔接的不是基极，应更换其他电极重测。1-42(a)测PNP型管(b)测NPN型管1-43B、判断三极管发射极e和集电极c三极管基极确定后，将基极b和假定的c接于手指间，用黑表笔接c，红表笔接e，测得的电阻较小，则假设正确；若电阻较大，则再次换极假设重测，确定了c，剩下的就是e了。对于PNP型三极管，方法与NPN管类似，只是红、黑表笔的互换。1-44判定三极管c、e1-45C、判断三极管管极类型如果已知某个三极管的基极，可以用黑表笔接基极，红表笔分别碰另外两个极，如果测得的电阻都小，则该三极管是NPN型三极管，如果测得的电阻都较大，则该三极管是PNP型三极管。1-46（1）使被测三极管的基极悬空，万用表的红、黑表笔分别接其余两管脚，此时指针应指在无穷大的位置。（2）用手指同时捏住基极与右边的管脚，这时会出现以下现象：①如果万用表指针向右偏转较明显测表明右边管脚为集电极C，左边管脚为发射极E；②如果万用表指针基本不摆动，则可改用手指同时捏住基极与左边的管脚，若指针向右偏转较明显，则左边管脚为集电极C，右边管脚为发射极E；③如果在以上两次测量过程中万用表指针均不向右摆动或摆动的幅度不明显，则说明万用表给被测三极管提供的测试电压的极性接反了，应将红、黑表笔对调位置后按上述步骤重新测试，直到将管子的C、E极区分开为止。1-47休息一下1-48作业：1．二极管有何特性？其主要参数是什么？2．怎样判别二极管？3．怎样判别小三极管？如何选用？