1、1.電工電子技術與技能(非電氣專業(yè)課時較少)，主編程周，多媒體資源支持中等職業(yè)教育課程改革新教材，2、11常見半導體器件的三種工作狀態(tài)，11.1二極管、11.2三極管、11.3三極管，*11.4晶閘管、1、2、3、4、3、11.1二極管，4、11.1二極管的觀察與思考、結構、形狀與符號，二極管：封裝在塑料、玻璃或金屬外殼中的PN結，從P區(qū)和常見的半導體包括鍺和硅。5，11.1.2二極管的電流和電壓關系，1。正向偏壓和傳導狀態(tài)。當二極管兩端的直流電壓很小時，正向電流很小，二極管呈現(xiàn)大電阻，如圖0A所示。這個范圍稱為死區(qū)，相應的電壓稱為死區(qū)電壓。硅二極管的死區(qū)電壓約為0.5V，鍺二極管的死區(qū)電壓約

2、為0.10.2V.施加的電壓超過死區(qū)電壓后，正向電流迅速增加，二極管處于正向?qū)顟B(tài)，如圖中的AB部分所示。導通后，管兩端的電壓幾乎不變，硅管約為0.60.7V，鍺管約為0.20.3V.6，當反向電壓施加到二極管時，形成的反向電流非常小，并且基本上不隨反向電壓在大范圍內(nèi)的變化而變化，即保持恒定。當反向電壓大到一定值時，反向電流會突然增加，如光盤部分所示，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿，而相應的電壓稱為反向擊穿電壓。當二極管正常使用時，這種現(xiàn)象是不允許的。and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，

3、and，and，and，當施加反向電壓時，它會關閉，顯示出大的反向電阻，就像開關被關閉一樣。從二極管的伏安特性曲線可以看出，二極管的電壓和電流沒有線性關系，其內(nèi)阻也不是常數(shù)，所以二極管是一個非線性器件。11.1.2二極管電流和電壓的關系，8，11.1.3二極管主要參數(shù)，1。最大整流電流IFM，長期運行期間允許通過二極管的最大正向電流的平均值。二極管正常使用時允許施加的最大反向電壓。2。最高反向工作電壓URM，3。反向電流紅外，反向電流當二極管應用反向電壓沒有擊穿。紅外光譜越小，單邊電導率越好。9，11.1.4發(fā)光二極管。發(fā)光二極管是直接將電能轉(zhuǎn)換成光能的固態(tài)發(fā)光元件。下圖顯示了幾個發(fā)光二極管的

4、形狀及其電路圖形符號。發(fā)光二極管由PN結組成，具有單向?qū)щ娦?。當發(fā)光二極管與直流電壓結合時，它可以發(fā)出一定波長的光。光發(fā)射的波長不僅與制造中使用的材料有關，還與PN結中摻雜的“雜質(zhì)”有關。通常，由磷化鎵材料制成的發(fā)光二極管發(fā)射紅光，而由磷化鎵材料制成的發(fā)光二極管發(fā)射綠光或黃光。發(fā)光二極管的功能：可用作電子設備的開關指示燈、數(shù)字電路的數(shù)字和圖形顯示、快速光源和光電耦合器中的發(fā)光元件。10、11.1.5光電二極管，光電二極管由PN結組成，具有單側導電性，但光電二極管外殼有一個可以入射光的窗口，窗口用有機玻璃透鏡封閉，入射光通過透鏡正好照射在管芯上。如圖11.5所示，示出了光電二極管的輪廓結構及其電

5、路圖形符號。光電二極管在反向偏置狀態(tài)下工作。當向PN結施加反向電壓并且用光照射PN結時，可以形成反向光電流，并且光電流的大小與光的照射強度成比例。光電二極管有廣泛的應用。它們通常用作傳感器的光敏電子元件和光電輸入機上的光電讀出裝置。制作兩個PN結NPN型硅管目前被廣泛使用。11.2三極管、12、11.2.1三極管的形狀、結構和符號、PNP型符號、NPN型符號、13、11.2.2三極管放大，三極管有三個電極，必須有兩個外加電壓，才能確定兩個PN結的工作狀態(tài)。因此，一個電極是常見的。據(jù)此，三極管有三種連接方式：共發(fā)射極、共基極和共集電極。以NPN三極管的共發(fā)射極連接為例，分析了三極管的放大效應。1

6、4、UBB是基地電源。直流電壓通過電位計RB施加在基極和發(fā)射極(發(fā)射極結)之間。集電極功率UCC的電壓應該高于UBB電壓，使得發(fā)射極結正向偏置，集電極結反向偏置。調(diào)節(jié)電位器RB的電阻，可以改變發(fā)射極結的偏置電壓，從而調(diào)節(jié)基極電流IB的大??；相應地獲得集電極電流IC和發(fā)射極電流IE的值。見：工業(yè)工程=集成電路工業(yè)；IC IC=IB,11.2.2三極管的放大，15?；鶚O電流IB的變化將導致集電極電流Ic的更大變化。也就是說，基極電流控制集電極電流，或者集電極電流放大基極電流。這是三極管的電流放大原理。注：(1)三極管的電流放大效應實際上是用較小的基極電流信號來控制集電極的大電流信號，這是“以小控制

7、大”的效應，而不是能量的放大。(2)三極管起放大作用的外部條件是發(fā)射極結施加正向偏壓，集電極結施加反向偏壓。結論：(3)如果增加RB以將發(fā)射極結電壓降低到一定值(硅管低于0.5V，鍺管低于0.1V)，則集成電路和集成電路基本為零，工作狀態(tài)被取消。(4)如果經(jīng)常預算被減少以增加綜合預算到某個值，綜合收入將隨著綜合預算而增加。這種運行狀態(tài)稱為飽和。11.2.2三極管的放大，16.1。共發(fā)射極電流放大系數(shù)是表示管電流放大能力的參數(shù)。常用的小功率管的值約為20150。該值太小，電流放大效果差；太大，工作穩(wěn)定性差。通常在50 80左右。11.2.3三極管的主要參數(shù)，17.2。當集成電路過大時，最大允許集

8、電極電流ICM將下降。集電極電流下降到正常值的2/3時，稱為最大允許集電極電流。3。集電極和發(fā)射極之間的反向擊穿電壓。當基極開路時，集電極和發(fā)射極之間的最高反向電壓可以承受。4。集電環(huán)最大允許耗散功率PCM，保證集電環(huán)結溫上升不超過允許值，并允許集電環(huán)所消耗的最大功率表示集電環(huán)最大允許耗散功率。11.2.3晶體管的主要參數(shù)，18，條件：發(fā)射極結的正向偏置，集電極結的反向偏置。Ic=ib，ie=icib=(1) ib，特性：集電極電流由基極電流控制。11.3.1、放大狀態(tài)，(一)、三極管由于兩個PN結的偏置不同，其工作狀態(tài)可分為三種：放大狀態(tài)、飽和狀態(tài)、關斷狀態(tài)。11.3、三極管的三種工作狀態(tài)，

9、19、UCE=UCC-RCIC，集電極C和發(fā)射極E相當于一條通路，用可控電阻表示它們之間的電壓降。對于處于放大狀態(tài)的NPN三極管，集電極電位最高，基極電位次之，發(fā)射極電位最低(如圖B所示)。11.3三極管的三種工作狀態(tài)，20，飽和狀態(tài)：發(fā)射極結正向偏置和集電極結正向偏置。特點：UCE 0.3 V(硅管)，0.1V(鍺管)，相當于集電極C和發(fā)射極E之間的閉合開關，在放大狀態(tài)下，集成電路隨集成電路增加，當集成電路增加到(集成電路最大值)時，集成電路不再隨集成電路增加，即三極管處于飽和狀態(tài)。此時，三極管的集電極電勢UCE0低于基極電勢，即集電極結被正向偏置?；鶚O電位最高，集電極次之，發(fā)射極最低。(b

10、)、(c)、11.3三極管的三種工作狀態(tài)、11.3.2的飽和狀態(tài)和21、條件：發(fā)射極結的反向偏置和集電極結的反向偏置。IB0；集成電路0，UCE=UCC-RCICUCC，集電極電阻RC無電壓，因此，其特征在于兩個PN結反向偏置，每個極電流ext對于處于關斷狀態(tài)的三極管，集電極電位最高(UCC)，發(fā)射極電位次之，基極電位最低。11.3三極管有三種工作狀態(tài)，11.3.3關斷狀態(tài)，22，11.4晶閘管，觀察和思考，晶閘管也叫晶閘管，是目前半導體器件從弱電流進入強電流領域，制造技術最成熟，應用最廣泛的器件之一。晶閘管分為普通晶閘管和特殊晶閘管。特殊的晶閘管包括快速晶閘管、雙向晶閘管、關斷晶閘管等。人們

11、指的是普通的晶閘管。晶閘管由三個PN結和四層半導體材料組成。晶閘管的三個電極是陽極(A)、陰極(K)和控制電極(也稱為柵極)(G)。三個PN結分別是J1、J2和JBOY3樂隊。晶閘管的符號類似于二極管，在其陰極有一個控制極，這表明晶閘管的導通狀態(tài)除了像二極管一樣的正向偏置電壓外，還需要一個附加的控制信號。11.4.1晶閘管形狀、結構和符號，24、晶閘管反向偏置，是否向控制極施加電壓，晶閘管不導通。晶閘管加正向偏置電壓，陽極A連接到高電位，陰極K連接到低電位，但控制電極G不連接到任何電壓，J2結反向偏置，晶閘管仍不導通。晶閘管不導通狀態(tài)稱為閉鎖狀態(tài)。11.4.2晶閘管工作原理，反向閉鎖，正向閉鎖

12、，25、晶閘管加正向偏置電壓，給控制極G加一個幅值和一個寬度足夠大的正電壓(稱為觸發(fā)電壓)，此時三個PN結均為正偏置，晶閘管導通。晶閘管導通后，如果控制極的電壓被移除，晶閘管仍可保持導通狀態(tài)。導通狀態(tài)：正觸發(fā)導通，切除觸發(fā)信號仍導通，11.4.2晶閘管工作原理，26、晶閘管是一個受控二極管，也具有單向?qū)ㄐ?。為了將晶閘管從阻斷狀態(tài)改變?yōu)閷顟B(tài)，必須向控制電極施加正向觸發(fā)電壓，同時向晶閘管施加直流電壓。一旦晶閘管導通，控制極將失去其控制功能。即使控制電壓被取消，晶閘管仍然可以保持導通。此外，如果晶閘管開啟后陽極電流小于小電流IH(稱為保持電流)，晶閘管也會從開啟狀態(tài)關閉。晶閘管一旦關斷，必須再次觸發(fā)才能再次導通。結論：11.4.