二极管以及三极管
课件：二极管、三极管、晶闸管知识讲解
vi
＋
D
＋
0
t
vi
RL
vo
6
vo
－
－
0
t
(a)
(b)
稳压
稳压二极管的特点就是反向通电尚 未击穿前，其两端的电压基本保持不变。 这样，当把稳压管接入电路以后，若由 于电源电压发生波动，或其它原因造成
6
电路中各点电压变动时，负载两端的电 压将基本保持不变。 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字 表示
管加反向电压时，不管控制极加
怎样的电压，它都不会导通，而
处于截止状态，这种状态称为晶
闸管的反向阻断。
主回路加反向电压
c 触发导通 d 反向阻断
可控硅只有导通和关断两种工作状态，它具有 开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化， 此条件见下表
状态
条件
说明
从关断到导通
1、阳极电位高于是阴极电位
2、控制极有足够的正向电压和电流
图a
开关断开
b 正向阻断
（2）触发导通 在图（c）所示
电路中，晶闸管加正向电压，在
控制极上加正向触发电压，此时
指示灯亮，表明晶闸管导通，这
种状态称为晶闸管的触发导通。
（3）反向阻断 在图（d）所示
电路中，晶闸管加反向电压，即
a极接电源负极，k极接电源正极，
此时不论开关s闭合与否，指示
灯始终不亮。这说明当单向晶闸
单向可控硅的结构
不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由P型 硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。它有三 个PN结（J1、J2、J3），从J1结构的P1层引 出阳极A，从N2层引出阴级K，从P2层引出控制 极G，所以它是一种四6 层三端的半导体器件。
二极管三极管的基础知识
二极管三极管的基础知识
1、二极管是一种双极型半导体器件，是由一个n型半导体和一个p型半导体夹层而成，并且由两个电极连接起来，形成了一个半导体导通元件。
二极管的特点是在正反向作用下具有很大的电阻性。
2、二极管有自发型和电控型。
自发型二极管可以单独工作，而电控型二极管依靠外加电压进行工作，又分半导体二极管、隔离二极管和中继二极管。
3、二极管的基本功能：
（1）可以作为电路的一个开关或分流器；
（2）可以对输入电压的放大作用；
（3）可以实现电子电路与电器的互联；
（4）可以实现信号的保护。
二、三极管
1、三极管是由三个电极（收集极、基极和发射极）连接而成的一种半导体器件，它们三个电极间的关系可以控制电子的流动，从而改变电路的电流。
三极管的特点是在正反向作用下具有很大的电阻性，但其中收发极处的电阻值要小于中间基极处的电阻值。
2、三极管通常以晶体管的形式出现，并可分为双极型晶体管和三极型晶体管两种。
3、三极管的基本功能：
（1）可以实现电子电路的功率放大；
（2）可以对输入信号进行阻塞和增益；
（3）可以实现电子电路的解耦；
（4）可以实现电子电路的节流；
（5）可以实现电子电路的低成本放大和控制。
常用二极管三极管参数大全
常用二极管三极管参数大全一、常用二极管参数1.直流正向电压降（Vf）：指二极管正向导通时的电压降，也称为前向压降，一般常用的正向电压降为0.6V或0.7V。
2. 最大正向电流（Ifmax）：表示二极管正向工作时的最大电流，超过该电流可能会损坏二极管。
3. 最大反向电压（Vrmax）：指二极管反向工作时最大允许的电压，超过该电压可能会导致二极管击穿。
4. 最大反向电流（Irmax）：表示二极管反向工作时的最大允许电流，超过该电流可能会损坏二极管。
5. 最大耗散功率（Pdmax）：表示二极管能够承受的最大功率，超过该功率可能会导致二极管过热损坏。
6.负温度系数（TK）：指二极管在正向工作时，正向电流随温度升高而减小的程度，一般单位为%/℃。
7. 正向电导（Gon）：指二极管正向工作时的导通电导，一般单位为S（西门子）或mA/V。
8.反向电容（Cj）：指二极管反向偏置条件下的电容，一般单位为pF（皮法）。
9. 反向延迟时间（trr）：指二极管正向导通结束到反向电流消失的时间。
10.导通角（θF）：指二极管在正向导通状态下的导电角，即Ⅲ象限导通角。
二、常用三极管参数1. 最大漏极源极电压（Vceo）：表示三极管漏极与源极之间的最大电压，超过该电压可能会导致击穿。
2. 最大集电极电流（Icmax）：表示三极管集电极最大允许的电流，超过该电流可能会损坏三极管。
3. 最大发射极电流（Iemax）：表示三极管发射极最大允许的电流，超过该电流可能会损坏三极管。
4. 最大功率（Pmax）：表示三极管能够承受的最大功率，超过该功率可能会导致三极管过热损坏。
5. 最大反向电压（Vrmax）：指三极管反向工作时最大允许的电压，超过该电压可能会导致击穿。
6. 最大反向电流（Irmax）：表示三极管反向工作时的最大允许电流，超过该电流可能会损坏三极管。
7. 输入电容（Cin）：指三极管输入端的电容，一般单位为pF（皮法）。
8. 输出电容（Cout）：指三极管输出端的电容，一般单位为pF（皮法）。
二极管与三极管的命名以及辨别
05 常见二极管与三极管型号 及参数
常见二极管型号及参数
型号
1N4007
参数
正向电流1A，反向电压1000V， 封装形式为DO-41
用途
主要用于开关电源、整流电路等
常见二极管型号及参数
特点
低正向压降，高可靠性
型号
1N5408
参数
正向电流3A，反向电压400V，封装形式为DO-201AD
显示
在显示器中，二极管用于构成像素点， 如LED显示屏等。
三极管的应用场景
信号放大
三极管具有电流放大作用，可用于信号 放大，如音频放大器、无线通信系统等。
振荡器
三极管可以构成振荡电路，产生高频 振荡信号，如石英晶体振荡器等。
开关控制
利用三极管的开关特性，可以实现电 路的通断控制，如继电器、电机控制 器等。
自动控制
在自动控制系统中，三极管用于信号 处理和执行机构的控制，如温度控制 器、流量计等。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
可以使用万用表的二极管档位进行检测，对于三极管，则可以
使用万用表的电阻档位进行检测。根据测量结果可以判断元件
的类型。
02 二极管的命名规则
字母表示材料
A代表锗材料 B代表硅材料
数字表示序号
• 序号通常为2位数字，如11、22等，用于区分同一材料不 同型号的二极管。
字母表示极性
C代表阴极
D代表阳极
常见三极管型号及参数
用途
主要用于高频放大、振荡电路等
特点
高截止频率、低噪声
06 二极管与三极管的应用场 景
二极管的应用场景
二极管,三极管,晶体管概念和用途
二极管、三极管、晶体管概念和用途一、二极管的概念和用途二极管是一种具有两个电极的半导体器件，它具有单向导电特性。
当施加正向电压时，二极管正向导通，电流通过；当施加反向电压时，二极管反向截止，电流基本不通过。
二极管主要用于整流、稳压、开关和检波等电路中。
1、整流在交流电路中，二极管可以将交流信号转换为直流信号。
通过二极管整流，可以将交流电源转换为直流电源，以满足电子设备对直流电源的需求。
2、稳压二极管还可以作为稳压器使用。
在稳压电路中，通过合理连接二极管和电阻，可以实现对电压的稳定。
3、开关由于二极管具有导通和截止的特性，可以将其应用到开关电路中。
在开关电路中，二极管可以控制电流的通断，实现对电路的控制。
4、检波二极管还可以用作检波器。
在无线电接收机中，二极管可以将射频信号转换为音频信号，实现信息的接收和解调。
二、三极管的概念和用途三极管是一种具有三个电极的半导体器件，分为发射极、基极和集电极。
三极管具有放大、开关等功能，是现代电子设备中不可或缺的器件。
1、放大在放大电路中，三极管可以对输入信号进行放大处理。
通过合理设置电路参数，可以实现对电压、电流和功率等信号的放大。
2、开关与二极管类似，三极管也可以用作开关。
通过控制基极电流，可以实现对集电极与发射极之间的电流通断控制。
3、振荡在振荡电路中，三极管可以实现信号的自激振荡。
通过反馈电路的设计，可以使三极管产生稳定的振荡信号。
4、调制在通信系统中，三极管可以用于信号的调制。
通过三极管的放大和调制功能，可以实现对射频信号等信息的传输。
三、晶体管的概念和用途晶体管是一种半导体器件，是二极管的发展和改进，是现代电子技术的重要组成部分，被广泛应用于放大、开关、振荡和数字逻辑电路等领域。
1、放大晶体管可以作为放大器使用，实现对信号的放大处理。
晶体管的放大能力较强，可以应用于音频放大、射频放大等领域。
2、开关晶体管也可以用作开关。
与三极管类似，晶体管可以实现对电路的控制，用于开关电源、数码电路等领域。
三极管和二极管
三极管和二极管一、介绍三极管和二极管二极管是一种电子元件，它有两个电极，分别为阳极和阴极。
在正向电压下，电流可以流过二极管，而在反向电压下，电流将被阻止。
因此，二极管通常用于整流器、稳压器和信号检测等应用中。
三极管是另一种电子元件，它由三个区域组成：发射区、基区和集电区。
基区控制从发射区到集电区的电流。
当正向偏置时，三极管可以工作在放大器模式下；当反向偏置时，它可以工作在开关模式下。
三极管通常用于放大器、开关和振荡器等应用中。
二、二极管的类型1. 硅二极管硅二极管是最常见的类型之一。
它有一个PN结，并且具有高的热稳定性和低的漏电流。
2. 锗二极管锗二极管比硅二极管更早被发明，并且具有较低的噪声水平和较高的灵敏度。
但是，锗材料对温度变化非常敏感。
3. 高速二极管高速二极管具有非常短的恢复时间，可以快速地从导通到截止转换。
它们通常用于高频应用中。
4. 肖特基二极管肖特基二极管是一种非常快速的二极管，它具有低的反向电流和较小的开关时间。
它们通常用于高频应用中。
三、三极管的类型1. NPN三极管NPN三极管是最常见的类型之一。
在正向偏置时，电流从发射区流向集电区。
当基区被注入电流时，它将控制从发射区到集电区的电流。
2. PNP三极管PNP三极管与NPN三极管相似，但是在正向偏置时，电流从集电区流向发射区。
当基区被注入电流时，它将控制从集电区到发射区的电流。
3. 功率三极管功率三极管可以处理大量功率并能够承受高压和高温度。
它们通常用于放大器、开关和变换器等应用中。
4. 双极性晶体管（BJT）BJT是一种双向传输器件，可以作为放大器或开关使用。
它由两个PN 结组成，其中一个是NPN结，另一个是PNP结。
四、应用1. 二极管的应用（1）整流器：二极管可以将交流电转换为直流电。
（2）稳压器：二极管可以用作稳压器的关键元件。
（3）信号检测：二极管可以检测并放大无线电频率信号。
2. 三极管的应用（1）放大器：三极管可以放大电路中的信号。
二极管三极管主要参数
二极管三极管主要参数
二极管参数：
1.额定电流：额定电流是指二极管可以承受的最大电流流量，一般二极管的额定电流有6mA、1mA、500μA、100μA以及1μA等；
2.最大耗散功率：最大耗散功率是指二极管在额定电压下最大可以耗散的功率；
3.集电极和发射极漏电流：不同的二极管集射极的漏电流不同，一般有2mA/1mA/500μA/100μA/1μA等；
4.阈值电压、切断电压：阈值电压是指二极管的前向电压，一般有0.3V/0.55V/0.65V/0.7V/0.75V等；切断电压是指二极管的反向电压，一般有5V/6V/7V/8V/10V/12V等；
5.上升沿时间和下降沿时间：上升沿时间是指二极管从低电压到高电压的时间，一般有2ns/4ns/8ns/10ns等；下降沿时间是指二极管从高电压到低电压的时间，一般有2ns/3ns/4ns/5ns/7ns等；
6.截止电压：截止电压是指二极管的前向电压达到一定的电压，二极管的结构发生变化，从而限制电流流过的电压，一般有
0.7V/1V/3V/4V/5V/6V等；
7.正向电容：正向电容是指二极管的输入端电容，一般有
100pF/250pF/500pF/750pF/1000pF/1500pF/2000pF等；
三极管参数：
1.额定电流：额定电流是指三极管可以承受的最大电流流量，一般三极管的额定电流有3mA/2mA/1mA/500μA/200μA等；
2.最大耗散功率：最大耗散功率是指三极管在额定电压下。
二极管和三极管原理
二极管和三极管原理二极管原理：二极管是一种有两个电极（即阴极和阳极）的半导体器件。
它基于PN结的特性，PN结是由P型半导体和N型半导体直接相接而形成的结构。
在正向偏置电压下，P型半导体为正极，N型半导体为负极，形成正向电流。
而在反向偏置电压下，P型半导体为负极，N型半导体为正极，形成反向电流。
二极管的主要原理是PN结的单向导电性。
当二极管正向偏置时，P区与N区之间的电子就会向前移动，同时空穴则向后移动，形成正向电流。
而在反向偏置时，由于PN结上有一个势垒，阻碍了电子和空穴的移动，所以几乎没有电流通过。
因此，二极管可以用来控制电流的流向。
二极管的特性使其在电子设备中有广泛的应用。
例如，它可以用作整流器，将交流电转换为直流电。
当正弦波信号通过二极管时，只有正半周期能通过，负半周期将被阻止，从而将交流电转换为直流电。
此外，二极管还可用于稳压电路、振荡器等。
三极管原理：三极管是一种三个电极（即基极、发射极和集电极）的半导体器件。
它是由两个PN结（即P型和N型）组成的。
PNP型和NPN型是两种常见的三极管。
PNP型的集电极和基极为负极，发射极为正极；NPN型的集电极和基极为正极，发射极为负极。
三极管的原理是基于PNP或NPN结的放大作用。
当三极管的基极接受到一个小信号电流时，这个电流通过PN结的放大作用，导致大量的电子或空穴流向集电极。
这样，三极管就能够将小信号放大成大信号。
具体来说，当三极管处于截止状态时，集电极和发射极之间的电流非常小。
当三极管处于饱和状态时，集电极和发射极之间的电流非常大。
通过控制基极电流的大小，可以在截止和饱和之间控制三极管的工作状态，从而实现对信号的放大。
三极管具有放大、开关、振荡等功能，因此在电子电路中有广泛的应用。
例如，三极管可以用于构建放大器，将小信号放大到足够大的程度。
此外，它还可以用于逻辑门电路、时钟发生器等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
P IF
内电场 N
外电场
+–
内电场被 削弱，多子 的扩散加强， 形成较大的 扩散电流。
外电场将多子推向空间电荷区，PN结变窄，阻 挡层⇣，正向电流较大，正向电阻较小，PN结处于 导通状态。通常在电路二中极管串以及接三极电管 阻。
2. PN 结加反向电压（反向偏置） P接负、N接正
PN 结变宽
－－－ － －－ + + + + + + －－－ － －－ + + + + + + －－－ － －－ + + + + + +
（下）
第14章 二极管和三极管
二极管以及三极管
返回
第14章 二极管和三极管
14.1 半导体的导电特性 14.2 PN结 14.3 半导体二极管 14.4 稳压二极管 14.5 半导体三极管（晶体管）
二极管以及三极管
第14章 二极管和三极管
本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和
共价键中的两个电子，称为价电子。
二极管以及三极管
自由电子
价电子在获得一定能量
Si
Si
（温度升高或受光照）后， 即可挣脱原子核的束缚， 成为自由电子（带负电）， 同时共价键中留下一个空
Si
空穴
Si
价电子
位，称为空穴（带正电） ------本征激发。
温度愈高，晶体中产 生的自由电子便愈多。
在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子来 填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空 穴的运动（相当于正电荷的移动，即空穴电流）。
硼原子 接受一个 电子变为 负离子
在 P 型半导体中空穴是多 数载流子，自由电子是少数 载流子。
无论N或P型半导体都是中性的，对外不显电性
二极管以及三极管
1. 在杂质半导体中多子的数量与 a （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。
2. 在杂质半导体中少子的数量与 b （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。
扩散和漂移 这一对相反的 运动最终达到 动态平衡，空 间电荷区的厚 度固定不变。
对称结
非对称结
15.2.1 PN结的单向导电性
1. PN 结加正向电压（正向偏置） P接正、N接负
PN 结变窄
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
+ + ++ + + + + ++ + + + + ++ + +
注意： 1. 本征半导体中载流子数目极少，其导电性能很差； 2. 温度愈高， 载流子的数目愈多，半导体的导电性能
也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。 二极管以及三极管
15.1.2 N型半导体和 P 型半导体
在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素）, 形成杂质半导体。 在常温下即可
变为自由电子 掺入五价元素P等
3. 当温度升高时，少子的数量 c （a. 减少、b. 不变、c. 增多）。
4. 在外加电压的作用下，P 型半导体中的电流 主要是 b ，N 型半导体中的电流主要是 a 。
（a. 电子电流、b.空穴电流）
二极管以及三极管
15.2 PN结
15.2.1 PN结的形成
内电场越强，漂移运
PN 结也称空间电荷区
器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有误 差、工程上允许一定的误差，可用合理的估算方法。
二极管以及三极管
14.1 半导体的导电特性
半导体的导电特性： 热敏性： 当环境温度升高时，有些导电能力显著增强。
(可做成温度敏感元件，如热敏电阻)
光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化。 (可做成各种光敏元件，如光敏电阻、 光敏二极管、光敏三极管等)。
二极管以及三极管
本征半导体的导电机理
当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现 两部分电流：
1）自由电子作定向运动 电子电流 2）价电子递补空穴 空穴电流
同时存在电子导电和空穴导电两种导电方式。 自由电子和空穴都称为载流子。 自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复合。 在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡， 半导体中载流子便维持一定的数目。
少子的漂移运动
动越强，而漂移使空间 电荷区变薄。
P 型半导体
内电场 N 型半导体
－－－－－－ + + + + + + －－－－－－ + + + + + + －－－－－－ + + + + + + －－－－－－ + + + + + +
浓度差 形成空间电荷区
多子的扩散运动
扩散的结果使 空间电荷区变宽。
二极管以及三极管
P
IR
内电场 外电场
–+
N
内电场被加 强，少子的漂 移加强，由于 少子数量很少， 形成很小的反 向电流。
PN 结加反向电压时，PN结变宽，阻挡层⇡，反向电 流较小，反向电阻较大，认为PN结处于截止状态。 温度越高，少子的数目越多，反向电流将随温度增加。二极管以及三极管15.3 半导体二极管
15.3.1 基本结构
电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工
作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有二极管的电路。
二极管以及三极管
对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标 和正确使用方法，不要过分追究其内部机理。
讨论器件的目的在于应用。
学会用工程观点分析问题，即根据实际情况，对 器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似， 以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结果。
(a) 点接触型
(b)面接触型
结面积小、 结电容小、正 向电流小。用 于检波和变频 等高频电路。
结面积大、 正向电流大、 结电容大，用 于工频大电流 整流电路。
(c) 平面型 用于集成电路制作工艺中。PN结结面积可大可小，
用于高频整流和开关电路中。
二极管以及三极管
15.3 半导体二极管
Si
Si
pS+i
Si
多余 掺杂后自由电子数目 电子 大量增加，称为电子半导
体或N型半导体。
失去一个 电子变为 正离子
磷原子 在N 型半导体中自由电子是 多数载流子，空穴是少数载 流子。
二极管以及三极管
15.1.2 N型半导体和 P 型半导体
Si
Si
空穴
掺入三价元素
掺杂后空穴数目大量
BS–i
Si
增加，称为空穴半导体 或 P型半导体。
掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变，增加几十万或几百万倍 (可做成各种不同用途的半导体器件， 如二极管、三极管和晶闸管等）。
二极管以及三极管
14.1.1 本征半导体
完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征 半导体。
价电子
Si
Si
共价健
Si
Si
晶体中原子的排列方式
硅单晶中的共价健结构