二极管三极管
三极管基极串二极管的作用
三极管基极串二极管的作用
在电子学中，三极管是一种非常重要的半导体器件，具有电流放大和开关的功能。
而基极串二极管，通常是指在三极管的基极上串联一个二极管。
这种结构在实际应用中有多种作用，以下是几个可能的用途：
1.开关作用：当基极接二极管的基极电流为零时，三极管处于截止状态，不导电；当基极电流大于零时，三极管处于饱和状态，导通电流。
这种开关特性使得基极接二极管在数字电路和逻辑电路中起到重要的作用，可以实现信号的开关和控制。
2.稳压作用：通过在基极接二极管的基极和发射极之间加上一个稳压电阻，可以使得输出电压保持在一个稳定的值。
这种稳压特性使得基极接二极管成为稳压器的一部分，这种应用常见于各种需要电压调节和控制的电路中。
总的来说，三极管基极串二极管的作用主要取决于具体的应用场景和电路设计需求。
在实际应用中，工程师们会根据需要选择适当的器件和电路结构来实现所需的功能。
如果需要更深入的了解或特定的应用场景，建议咨询专业的电子工程师或查阅相关的专业文献。
二极管和三极管的导通条件
二极管和三极管的导通条件二极管和三极管是电子元器件中常见的两种器件，它们在电路中起着重要的作用。
在了解二极管和三极管的导通条件之前，我们先来了解一下它们的基本结构和工作原理。
1. 二极管的导通条件二极管是一种只能允许电流在一个方向上通过的器件。
它由P型半导体和N型半导体组成，中间有一个P-N结。
当P端的电压高于N 端时，二极管处于正向偏置状态，此时二极管导通。
反之，当P端的电压低于N端时，二极管处于反向偏置状态，此时二极管截止。
具体来说，二极管的导通条件是：当正向电压大于二极管的正向压降（一般为0.6-0.7V）时，二极管导通。
这是因为当正向电压作用于二极管时，会使得P端的空穴和N端的电子向P-N结扩散，形成电流。
2. 三极管的导通条件三极管是一种具有放大功能的电子元器件，它由三个掺杂不同的半导体构成，分别是发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。
三极管具有两个PN结，即发射结和集电结。
三极管的导通条件是：当基极与发射极之间的电压大于0.6-0.7V，并且发射极与集电极之间的电压大于0.2-0.3V时，三极管处于导通状态。
这是因为当基极电压大于0.6-0.7V时，会将电子注入到基区，形成电流。
而当发射极与集电极之间的电压大于0.2-0.3V时，该电流会被放大并输出到集电极。
3. 二极管和三极管的应用二极管和三极管广泛应用于各种电子设备和电路中。
二极管常用于整流电路中，用于将交流电转换为直流电。
此外，二极管还可用于电压限制、电压调节等电路中。
而三极管则常用于放大电路和开关电路中。
在放大电路中，三极管可以将微弱的信号放大成较大的信号，以便驱动负载。
在开关电路中，三极管可以控制电流的通断，实现开关的功能。
总结：二极管和三极管的导通条件分别是：二极管的导通条件是正向电压大于正向压降；三极管的导通条件是基极与发射极之间的电压大于0.6-0.7V，并且发射极与集电极之间的电压大于0.2-0.3V。
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）。
二极管和三极管工作原理
二极管和三极管工作原理二极管和三极管是我们常见的电子器件，也是电子工程学习的基础。
它们的工作原理十分简单，但又具有一定的神奇之处。
本文将会详细介绍二极管和三极管的工作原理。
一、二极管的工作原理1.材料的类型二极管主要由P型半导体和N型半导体材料构成。
P型材料掺杂了具有正电荷的杂原子，N型材料则掺杂了具有负电荷的杂原子。
2.载流子的扩散二极管两端分别连接P型材料和N型材料，这时，电子就会从N型材料中向P型材料中扩散，同时，空穴也从P型材料中向N型材料中扩散。
由于P型材料中充分掺杂了杂原子，因此空穴非常多，电子相对较少；而N型材料中掺杂的是负电荷杂原子，因此电子非常多，空穴相对较少。
这样，空穴和电子的扩散速度是不同的，导致了两边的电荷不平衡，形成了正负两极。
3.正向和反向偏置当二极管的正极向P型材料连接，负极向N型材料连接时，这就是正向偏置。
在这种情况下，电子和空穴可以更加自由地流动，形成了一个低电阻通路，电流可以通过二极管。
而当二极管的正极与N型材料连接，负极与P型材料连接时，这就是反向偏置。
在这种情况下，P型材料的电子和N型材料的空穴被迫移向中间的P-N结，形成一个高电阻区域，电流无法通过二极管。
二、三极管的工作原理1.结构三极管由三个掺杂不同型号的半导体材料构成，分别是负偏控制区域，正偏控制区域和输出区域。
其中负偏控制区域和输出区域都是N 型材料，而正偏控制区域是P型材料。
2.正向和反向偏置在正向偏置状态下，正偏控制区域的P型材料中注入电子，因此电子流向N型材料的输电区域。
同时，P型材料中的空穴流向基极，经过集电极扩散到输出区域的N型材料中。
这样就形成了从输出区域N 型材料中的电子，向依次进入正偏控制区域P型材料中的基极，再到达负偏区域N型材料中的电流路径，从而放大电流的效果。
而在反向偏置状态下，所有区域中的电子都被迫向正偏控制区域的P型材料中移动，抵消空穴电荷。
这样就形成了一条阻止电流流过集电极的高阻抗路径，从而避免了电路被破坏。
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。
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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
半导体二极管与三极管
导通压降
外加电压大于死区电压二极管才能导通。
外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。
正向特性
反向特性
特点：非线性
硅0.6~0.8V锗0.2~0.3V
U
I
死区电压
P
N
+
–
P
N
–
+
反向电流 在一定电压 范围内保持 常数。
14.3.2 伏安特性
根据半导体的物理原理，可从理论上分析得到PN结的伏安特性的表达式，此式通常称为二极管方程，即：
指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，IRM受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。
STEP5
STEP4
STEP3
STEP2
STEP1
定性分析：判断二极管的工作状态
导通截止
否则，正向管压降
硅0.6~0.7V锗0.2~0.3V
V阳 =－6 V V阴 =－12 V V阳>V阴 二极管导通 若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB =－ 6V 否则， UAB低于－6V一个管压降，为－6.3Ｖ或－6.7V
例1：
取 B 点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。
在这里，二极管起钳位作用。
例2:
D1承受反向电压为－6 V
流过 D2 的电流为
求：UAB
在这里， D2 起钳位作用， D1起隔离作用。
B
D1
6V
12V
3k
A
D2
UAB
+
–
ui > 8V，二极管导通，可看作短路 uo = 8V ui < 8V，二极管截止，可看作开路 uo = ui
二极管三极管区别
二极管三极管区别一、根本区别二极管与三极管的根本区别在于：二极管有两个脚，三极管三个脚，三极管有电流放大作用（即，基极电流对集电极电流的控制作用。
）二极管没有放大作用，它具有单向导电的特性。
放大：是基极电流对集电极电流的控制作用，表现为：基极的电流变化，反映在集电极就是一个成比例（集电极电流=基极电流乘以三极管的放大倍数）的电流变化。
放大的实质是通过三极管的电流控制功能，从电源获取能量，将基极输入的模拟量放大输出在集电极负载上（电流的变化，在负载上又表现为电压的变化）。
所以，实际放大的是基极输入的模拟量。
二、工作原理的区别二极管是一种具有单向导电的二端器件，有电子二极管和晶体二极管之分，电子二极管现以很少见到，比较常见和常用的多是晶体二极管。
二极管的单向导电特性，几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常[1]广泛。
三极管的工作原理三极管是一种控制元件，主要用来控制电流的大小，以共发射极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地），当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。
但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。
IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。
），三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。
三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适的静态工作点，也叫建立偏置 ,否则会放大失真。
二级管主要就是单向导电性，三极管主要是电压，电流的放大。
三、种类区别晶体管：最常用的有三极管和二极管两种。
三极管以符号BG（旧）或（T）表示，二极管以D表示。
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。
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§1.1 PN结的形成和特性
一、PN结的形成
P区和N区交界 处形成一特殊 层，叫PN结。
二、PN结的特性
PN结加正向电压 导通，加反向电 压截止，即 单向 导电性。
§1.2 半导体二极管
§ 1.2.1 二极管的结构、外形与符号
二极管是由半导体材料制成，常用的半导体有锗 和硅。
二极管：将 PN 结封装在塑料、 玻璃或金属外壳里，并从 P 区和 N 区分别焊出两根金属引线做正、负极。
外部条件： 发射结正偏 集电结反偏
由于三极管内有两种载流子(自由 电子和空穴)参与导电，故称为双极 型三极管或BJT (Bipolar Junction Transisto)r。
1. 内部载流子的传输过程 发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子 （以NPN 为例）
放大状态下BJT 中载流子的传输过程
外形：
VD
符号： 阳极
阴极
（正极）
（负极）
§ 1.2.1 二极管的结构、外形与符号
二极管的分类
半导体二极管又称晶体二极管。 按半导体材料划分：硅二极管、锗二极管等； 按 PN 结结构划分：点接触型二极管、面接触型二极管、 平面型二极管； 按用途划分：整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开 关二极管、发光二极管、变容二极管等。
发射极电流IE
发射结正偏
很多电
放大状态下BJT 中载流子的传输过程
子扩散 到基区
多子扩散 IE=IEN+ IEP
I E ≈I EN
基极复合电流IBN
放大状态下BJT 中载流子的传输过程
扩散到基区的电子与基区的多子（空穴） 复合，形成复合电流IBN
IB= IBN-ICBO
集电极电流I C
放大状态下BJT 中载流子的传输过程
2．最高反向工作电压 URM 二极管正常使用时所允许加的最高反向电压。
3．最大反向电流 二IR极管加最大反向电压时的反向电流。
IR愈小，单向导电性愈好。
拓展：
1、怎样用万用表判别二极管的正、负极？
2、用万用表测量二极管，发现正向电阻和 反向电阻都很大，说明什么问题？
3、用万用表测量二极管，发现正向电阻和 反向电阻都很小，说明什么问题？
2.1 BJT的结构简介
按照所用的半导体材料分：硅管、锗管； 按照工作频率分：低频管、高频管； 按照功率分：小、中、大功率管。
(a) 小功率管 (b) 小功率管 (c) 大功率管 (d) 中功率管
2.2 放大状态下BJT 的工作原理
三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载
流子传输体现出来的。
（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且 基区很薄。 （2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。
当反向电压大到一定数值时，反向 电流会突然增大，如图中 CD 段，这种 现象称为反向击穿，相应的电压叫反向 击穿电压。正常使用二极管时，是不允 许出现这种现象的。
正偏导通
C D
结论： 二极管具有单向导电性。加正向电压时导通，
呈现很小的正向电阻，如同开闭合；加反向电压 时截止，呈现很大的反向电阻，如同开关断开。
预习问题：
1、自然界中根据物质导电能力分为几种？分别是什么？ 2、半导体热敏特性的含义是什么？ 3、半导体光敏特性的含义是什么？ 4、半导体掺杂特性的含义是什么？ 5、什么是本征半导体？ 6、本征激发的含义是什么？ 7、半导体中两种载流子是什么？分别带什么电荷 ? 8、N型半导体中掺入的是哪种元素？多数载流子是什么？少数 载流子是什么？ 9、P型半导体中掺入的是哪种元素？多数载流子是什么？少数 载流子是什么？
项目一 半导体二极管
学习目标： 一、了解半导体的基本概念； 二、掌握PN结的单向导电性； 三、掌握二极管的基本结构、工作原理、 特性曲线及主要参数； 四、掌握二极管质量、极性判别的方法。
任务导入
二极管在实际电路中已被广泛应用，如电视机、洗衣 机等电器设备接通电源后，看到指示灯亮，用的大多都是发 光二极管；手机、录音机等的充电器大都用到整流二极管等。 掌握二极管的特性，是电类专业学生必备的基本技能。
§ 1.2.2 二极管的伏安特性
1．正向特性（正向偏置或导通状态）
当二极管两端所加的正向电压比较小 时，正向电流很小，如图中 0A 段。
这个范围称为死区，相应的电压叫死 区电压。硅二极管的死区电压为 0.5 V 左右， 锗二极管的死区电压约为 0.1 ~ 0.2 V。
外加电压超过死区电压以后，正向电
任务二 半导体三极管
? 学习目标： ? 一、掌握三极管的结构及其三种工作状态； ? 二、理解半导体三极管的伏安特性及各工
作状态的特点； ? 三、能用万用表判别三极管的好坏、类型
和管脚极性。
2.1 BJT的结构简介
半导体三极管的结 构示意图如图所示。 它有两种类型:NPN型 和PNP型。
(a) NPN型管结构示意图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号
从二极管伏安特性曲线可以看出，二极管的电 压与电流变化不呈线性关系，其内阻不是常数，所 以二极管属于非线性器件。
应用
1、如下图所示，哪个导通？哪个截止？
+U -
-U +
(1)
(2)
2、如下图所示，灯泡是否发光？ 动画
VD
EL
+-
E
§ 1.2.3 二极管的主要参数
1．最大整流电流 IFM
二极管长时间工作时允许通过的最大正向电流的平 均值。
流迅速增加，这时二极管处于正向导通状 态，如图中 AB 段所示。
导通后管子两端电压几乎恒定，硅管 约为 0.6 ~ 0.7 V，锗管约为 0.2 ~ 0.3 V。
正偏导通
§ 1.2.2 二极管的伏安特性
2．反向特性（反向偏置或截止状态）
当给二极管加反向电压时，所形成 的反向电流是很小的，而且在很大范围 内基本不随反向电压的变化而变化，即 保持恒定。
集电结反偏
漂移增强
载流子被集 电极收集形 成电流I CN
IC= ICN+ ICBO
加上集电极和 基极间的反相 饱和电流
集电极电流
2. 电流分配关系
根据传输过程可知 IEN =ICN + IBN=IC- ICB0+IB+ICB0=IC+IB=IE I C =βI B
综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射 极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。 实现这一传输过程的两个条件是：