附录 第1节 电子元器件 二极管和三极管 课件-2022-2023学年高中通用技术苏教版选修1（26张PPT）

(共26张PPT)
——二极管和三极管
四 二极管（V）——1．半导体及其导电机理
（2）半导体类型。
A．本征半导体（即纯净的半导体）；
B．掺杂半导体（P型和N型）。
（1）半导体材料；导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。常见的半导体材料前硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓等；半导体材料具有热敏特性和光敏特性——受热或受光照后，导电性能会变强；在实际应用最重要的还是半导体材料具有掺杂特性——在半导体材料中掺入微量的杂质后，导电性能会显著提高。
本征激发
P型半导体（以空穴导电为主）：掺入三价的杂质元素，如硼，使得半导体内部空穴成为多数载流子（多子）；自由电子则为少数载流子（少子）。
四 二极管（V）——1．半导体及其导电原理
N型半导体的微观示意图
（3）半导体的导电机理。
半导体中有两种载流子：空穴和自由电子
（1）二极管的结构。由一个PN结加上引线及管壳构成。
四 二极管（V）——2．工作特性
（2）二极管的单向导电性（正向导通和反向截止）
V
二极管的正极接电源正端，负极接电源负端，PN结导通，这种接法称二极管外加正偏电压。
正偏时，二极管呈小电阻，电路中有较大电流通过
二极管的正极接电源负端，负极接电源正端， PN结截止，这种接法称二极管外加反偏电压。
反偏时，二极管呈大电阻，电路中几乎没有电流通过
四 二极管（V）——2．工作特性
（3）二极管的伏安特性曲线
（4）二极管的用途：整流、开关、稳压、限幅、检波等
（1）整流二极管
四 二极管（V）——3．种类、外形、电路符号
V
桥式整流电路图
四 二极管（V）——3．种类、外形、电路符号
（2）发光二极管
LED
正向导通发光，它的正向特性比较特殊，大部分LED工作电流为3mA—20mA左右，正向电压降约为1.5V—3V。实际应用中需要在电路中串联一个限流电阻（如下图所示）。
限流保护电阻
四 二极管（V）——3．种类、外形、电路符号
（3）光电二极管
V
光电二极管的PN结工作在反偏状态，其反向电流随光照增强而增加（即反向电阻随光照增强而减小）。
（4）稳压二极管
V
可以多次被反向击穿，工作在反偏状态，利用二极管反向击穿时通过管子的电流在很大范围内变化，而管子两端的电压却几乎不变的特点实现的。
稳压管电路
四 二极管（V）——4．正负引脚的判断
（1）普通二极管有色端标识一极为负极；
（2）发光二极管长脚为正，短脚为负。如果脚一样长，发光二极管里面的大点是负极，小的是正极。
四 二极管（V）——4．正负引脚的判断
（3）电表测量
A.测正向电阻：黑表笔接二极管“+”极，红表笔接“-”极；
B.测反向电阻：红表笔接二极管“+”极，黑表笔接“-”极；
四 二极管（V）——二极管作业讲评及补充
9.【加试题】如图所示电路中，二极管V1、V2、V3的工作状态为
A. V1导通，V2、V3截止 B. V1 、V2截止， V3 导通
C. V1截止，V2 、V3 导通 D. V1 、V2、 V3 都导通
结论：二极管正向导通以后，两端形成的导通压降（硅管0.7V）基本不变，则可以将二极管正极端电位钳制在某一电位水平上（钳位作用）。
引申
V
R
+
-
E
Ui
Uo
V
R
+
-
E
Ui
Uo
五 三极管（V）——1．基本结构和电路符号
基本结构：一块半导体基片上，形成两个PN结、三个导电区，分别引出三个电极。中间的导电区称基区，引出的电极为基极B。两边分别是发射区和集电区，分别引出的电极为发射极E和集电极C。两个PN结分别称发射结（BE结）和集电结（BC结
五 三极管（V）——2．电路功能
（1）电流放大作用。放大条件：发射结（BE结）加正向电压，集电结（BC结）加反向电压—即发射结正偏，集电结反偏。
放大状态三极管示意图
放大三极管结构特征
共发射极放大电路
五 三极管（V）——2．电路功能
●共发射极放大电路
五 三极管（V）——2．电路功能
●演示实验（测量IB、IC、IE，并研究它们之间的相互关系）。
A．三个电流符合基尔霍夫电流定律：IE=IC+IB
B．对一个确定的三极管，在放大状态下，IC与IB的比值基本不变：
C．基极电流的微小变化（△IB）能引起集电极电流的较大变化（△IC）。
三极管电流放大作用的实质：大电流IC受小电流IB控制，以小控大，使IC随IB的变化而变化
五 三极管（V）——2．电路功能
（2）开关作用。
NPN型
PNP型
饱和
截止
饱和
截止
五 三极管（V）——3．工作状态（三个工作区）
放大区：发射结正偏和集电结反偏。IC=βIB（集电极电流受基极控制）
饱和区:发射结正偏、集电结也是正偏。 IC<βIB(三极管相当于接通的开关)
截止区：发射结反偏，集电结反偏，IB=0、IC=ICEO≈0（三极管相当于断开的开关）
五 三极管（V）——3．工作状态（三个工作区）
快来练一练
（1）判断图示的各三极管工作在什么状态？并说明各三极管的管型。
放大NPN型
放大PNP型
饱和NPN型
截止NPN型
五 三极管（V）——3．工作状态（三个工作区）
快来练一练
（2）下图三极管工作在放大状态，用电表测出它们各电极的电位如图所示，试分别说出管脚名称、管型、组成的半导体材料。
基极：3脚
发射极：1脚
集电极：2脚
NPN型 锗管
基极：2脚
发射极：1脚
集电极：3脚
NPN型 硅管
基极：2脚
发射极：3脚
集电极：1脚
PNP型 锗管
五 三极管（V）——4．种类、外形
塑封三极管
金属封装三极管
功率三极管
五 三极管（V）——5．引脚分布规律
（1）塑料封装三极管（塑料管）
将管脚朝下，切口朝自己，
左发右集中间基。
（2）金属封装的三极管（金属管）
将管脚朝上，切口（定位销）
朝自己，左发右集中间基。
五 三极管（V）——5．引脚分布规律
（3）有散热片的功率三极管
◇识别时将印有型号的一面朝自己，且将管脚朝下，从左向右依次为B、C、E脚。
◇一些大功率三极管只有两根引脚，它的外壳作为第三根引脚集电极。
五 三极管（V）——6．检测
五 三极管（V）——7．晶体管的命名规则
四 二极管 五 三极管（V）——课堂小结
1、半导体及其导电机理
2、二极管的工作特性
3、二极管的种类、外形、电路符号
4、二极管正负引脚的判断
5、三极管的基本结构及电路符号
6、三极管的电路功能及工作状态