电工电子技术(少学时)(第4版) 学习指导 (11)[4页]

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第10章 电子电路中常用的器件



一、要点和基本要求

电子元件是构成放大、检波、震荡等多种电路的基础器件，而由这些器件组成了各种用途的控制电路，广泛应用于工农业生产和日常生活中。掌握这些电路的使用、维护与维修均需要电子器件结构及工作原理方面的知识。本章是从常用半导体器件构成的材料开始逐步介绍这些器件的构成及工作原理。为进一步研究这些电路创建最基本的基础。 （一）要点

1.制造半导体器件的材料

由本征半导体材料通过搀杂手段获得两类制造半导体器件的基本材料。将其通过特殊方法进行组合就可以形成具有一定电气特性的半导体器件。 2.几种基本半导体器件的基本结构及特性

PN结如何构成具有什么样的特性；二极管、稳压管、三极管、发光管是什么样的结构具有什么样的特性有什么用途。 （二）基本要求

1．掌握半导体材料的基本电特性

热、光激发特性；电子、空穴导电机制。 2．掌握二极管的结构及特性

了解PN结单向导电性原理；了解二极管的两种主要结构；掌握普通、稳压、发光等二极管的结构、特性及基本应用。 3．掌握晶体三极管的控制原理

了解晶体管的放大作用。既基极电流对集电极电流的控制作用。从表达式和特性曲线图掌握二者之间的控制关系。



二、逐讲讲授内容提要

第23讲 10.1半导体的基本知识，10.2PN结，10.3二极管 10.1半导体的基本知识 1．半导体的导电特征

本征半导体，本征半导体的导电机制；本征半导体的温度和光照特性。 2．N型半导体和P型半导体


N型半导体和P型半导体的形成及载流子。多数载流子与少数载流子。 10.2PN结 1．PN结的形成

空间电荷区的形成及对载流子运动的影响。 2．PN结的单向导电性

正向外电场对PN结的影响及对导电性能的影响，反向电场对PN结的影响及对导电性能的影响。 10.3二极管 1．二极管结构

点接触型，面结合（面接触）型二极管的结构及主要用途。 2．二极管的伏安特性

正向伏安特性，反向伏安特性。电压、电流与载流子的关系。 3．二极管的主要参数

（1）最大整流电流（最大正向电流）

二极管长期工作允许通过的电流，电流过大会发热烧毁PN结，造成二极管永久损坏。 （2）最大反向电压

保证二极管不被击穿，允许的最高反向工作电压，通常为反向击穿电压的一半或三分之二。 （3）最大反向电流

二极管加最大反向电压时的反向电流，越小表示单向导电性越好。 第24讲 10.4稳压二极管，10.5发光二极管，10.6晶体管 10.4稳压二极管 1．稳压二极管的伏安关系

正向伏安关系同二极管，反向伏安特性曲线比普通二极管更陡。稳压二极管工作于反向击穿区，使用时串联限流电阻防止电流超过允许值造成热击穿损坏。 2．稳压二极管的主要参数

（1）稳定电压：正常工作时的端电压，其值在一个范围，不是一个固定值。

（2）稳定电流：正常工作时通过稳压管的电流。

（3）最大稳定电流：允许通过的最大反向电流，超过会造成管子热


击穿永久损坏。

（4）动态电阻：管子工作时端电压的增量与相应电流增量的比值。

10.5发光二极管

发光管常用作显示器件，有单个、字符、点阵等多种形式。对字符型有共阴极和宫阳极之分。发光管的特点：工作电压低、电流小、可调节电流改变亮度、体积小重量轻、易与集成电路配合使用。 10.6晶体管 1．晶体管的结构

硅管通常是平面型、锗管通常是合金型。晶体管又分为PNP型和NPN型。有三极、三区、两结。

2．晶体管的电流放大（控制）作用

通过动画由基极-发射极电压变化，改变发射结宽度，使载流子运动发生变化说明晶体管的电流控制作用（放大作用）。

iCiB iEiBiC

3．晶体管的特性曲线

输入特性曲线，与二极管的正向特性曲线基本相同。是一簇曲线只是当

UCE1V后的曲线都重合在一起，看上去象一条曲线。

输出特性曲线是一簇曲线，当UCE1V后各条曲线基本与UCE电压轴平行，其iC仅与iB大小有关。

曲线分三个区：放大区、包饱和区、截止区。

在放大区有iCiB的控制关系；饱和区iC与iB已无控制关系，UCE0、

iC大小由负载决定；截止区iC与iB也无控制关系，iC0、UCE电源电压。

4．晶体管的主要参数

（1）共发射极电流放大系数：静态和动态共发射极电流放大系数。反映晶体管的控制能力（放大能力）。

（2）极间反向电流：集电结反向饱和电流；穿透电流。 5，晶体管的极限参数

（1）集电极最大允许电流：随电流增大，共发射极电流放大系数降低到正常值三分之二时的集电极电流。

（2）反向击穿电压：发射极-基极反向击穿电压（集电极开路）；集电极-基极反向击穿电压（发射极开路）；集电极-发射极反向击穿电压（基极开路）。在相应

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