常用电子元器件的基本介绍 常用电子元器件的基本介绍 常用电子元器件的基本介绍
常用电子元件知识基本介绍常用电子元件知识基本介绍电阻电阻电容电容二极管二极管三极管三极管电感电感在物理学中,用电阻(Resistance)来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种特性。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件一、电阻1符号:2基本单位:(Ω)欧姆;4电阻器的识读电阻器的识读::3、特殊电阻:A、热敏电阻:正温度系数(PTC)T上升R增加负温度系数NTCT上升R下降B、光敏电阻:无光照情况下,R暗电阻很大有光照情况下,R亮电阻很小C、压敏电阻:两端所加的电压大于压敏电压值,R减少C:色环表示法—四环或五环B:数码表示法223=22KΩ即100欧的电阻;102——表示10*10Ω的电阻;103——表示10KΩ的电阻;104——表示100KΩ的电阻。用三位数字表示元件的标称值。从左至右,前两位表示有效数位,第三位表示10n(n=0~8)。当n=9时为特例,表示10^(-1)。塑料电阻器的103表示10*10^3=10k。片状电阻多用数码法标示,如512表示51kΩ。C色环表示法色环表示法::小功率碳膜和金属膜电阻,一般都用色环表示电阻阻值的大小,单位是欧姆。色码表(色码表(ColorCodeFormColorCodeForm))色码表(色码表(ColorCodeFormColorCodeForm))金-1银-010010-110-2025%20%1%2%05%01%5%10%读数色环幂次方色环规格代码PN代码五色环电阻器为精密型电阻器,一般常用棕色或红色作为偏差色环。如出现头尾同为棕色或红色环时,要判断第一条色环则要通过方法一下两种方法:1)第一条色环比较靠近电阻器一端引脚。2)表示电阻标称阻值的那四条环之间的间隔距离一般为等距离,而表示偏差的色环(即最后一条色环)一般与第四条色环的间隔比较大,以此判断哪一条为最后一条色环。色环电阻分为四色环和五色环。各种颜色表示如下:色环电阻分为四色环和五色环。各种颜色表示如下:黑黑0白白99各色环表示意义如下:第一条色环:阻值的第一位数字;第二条色环:阻值的第二位数字;第三条色环:10的幂数;第四条色环:误差表示。例如:电阻色环“棕绿橙金”第一位:1;第二位:5;10的幂为3(即1000);误差为5%即阻值为:15*10欧=15000欧=15千欧=15KΩ1四色环电阻读法各色环表示意义如下:第一条色环:阻值的第一位数字;第二条色环:阻值的第二位数字;第三条色环:阻值的第三位数字;第四条色环:10的幂数;第五条色环:误差表示。例如:电阻色环“绿蓝黑黑棕”第一位:5;第二位:6;第三位:0;10的幂为0;误差为1%即阻值为:560*10欧=560欧=560Ω2五色环电阻读法3判别第一条色环的方法四色环电阻为普通型电阻,从标称阻值系列表可知,其只有三种误差系列,允许偏差为5%、10%、20%,所对应的色环为:金色、银色、无色。金色、银色、无色这三种颜色没有有效数字,所以,金色、而银色、无色作为四色环电阻器的偏差色环,即为最后一条色环(金色,银色也可作为乘数)。识别五环电阻的第一环方法识别五环电阻的第一环方法::11、偏差环距其它环较远。、偏差环距其它环较远。22、偏差环较宽。、偏差环较宽。33、第一环距端部较近、第一环距端部较近44、有效数字环无金、银色。(解释:若从某、有效数字环无金、银色。(解释:若从某端环数起第端环数起第11、、22环有金或银色,则另一端环有金或银色,则另一端环是第一环。)环是第一环。)55、偏差环无橙、黄色。(解释:若某端环是、偏差环无橙、黄色。(解释:若某端环是橙或黄色,则一定是第一环。)橙或黄色,则一定是第一环。)试着读一下以下的电阻试着读一下以下的电阻这电阻上的颜色是棕黑橙所以阻值为10*1000欧=10000欧=10KΩ有一端是公共端,其余端与公共端的阻值就是在电阻上标的阻值33、水泥电阻、水泥电阻水泥电阻是将电阻线绕在无碱性耐热瓷件上,外面加上耐热、耐湿及耐腐蚀之材料保护固定并把绕线电阻体放入方形瓷器框内,用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成。水泥电阻的外侧主要是陶瓷材质。44、贴片封装的电阻、贴片封装的电阻定义定义电容(或称电容量)是表征电容器容纳电容(或称电容量)是表征电容器容纳电荷电荷本领的本领的物理物理量。我们量。我们把电容器的两极板间的电势差增加把电容器的两极板间的电势差增加11伏所需的伏所需的电量电量,叫做电容器的电,叫做电容器的电容。电容器从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质(就像一只水容。电容器从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质(就像一只水桶一样,你可以把电荷充存进去,在没有放电回路的情况下,刨除介桶一样,你可以把电荷充存进去,在没有放电回路的情况下,刨除介质漏电自放电效应质漏电自放电效应电解电容比较明显,可能电荷会永久存在,这是电解电容比较明显,可能电荷会永久存在,这是它的特征),它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的它的特征),它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子电子元件元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合耦合、、谐振谐振、隔直流等电、隔直流等电电容的符号是电容的符号是CC。。在在国际单位制国际单位制里,电容的单位是里,电容的单位是法拉法拉,简称法,符号是,简称法,符号是F,F,常用的电容常用的电容单位有毫法单位有毫法mFmF、、微法、纳法nFnF和皮法和皮法pFpF皮法又称微微皮法又称微微法法等,换算关系是:等,换算关系是:11法拉法拉F=10001000毫法毫法mFmF==000微法1000纳法纳法nF=1000000nF=1000000皮法皮法pFpF。。电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是“隔直流、通交流”。电容容量的大小表示能够贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。容抗Xc=12πfCf表示交流信号的频率,C表示电容容量常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。按照安装方式分类按照安装方式分类插接式和贴片式插接式和贴片式观察纸介电容器的构造观察纸介电容器的构造该元件有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸。11)两个绝缘且相离很近 )两个绝缘且相离很近 的导体 的导体 --极板 --极板 2)中间夹一层绝缘物物质 --电介质 电容器构造: 、电容器的充放电 、电容器的充放电 充电 充电:使电容器带上电荷的过程 :使电容器带上电荷的过程 QQ增加 增加 UU增加 增加 EE增加 增加 电场能增加 电场能增加 充电时两个极板总是带等量的异种电荷 充电时两个极板总是带等量的异种电荷,, 每个极板带电量的绝对值叫做电容器的 每个极板带电量的绝对值叫做电容器的 带电量 带电量 放电 放电:使电容器失去电荷的过程 :使电容器失去电荷的过程 ((QQ减少 减少 UU减少 减少 EE减少 减少 电场能减少 电场能减少)) 33、电容器的作用: 、电容器的作用: 容纳储存电荷 容纳储存电荷 注意: 电容器充电的过程中,在两极间加电压、两 板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等于 电源电压为止,该过程中电路中有短暂的充电 电流; 电容器充电后切断电源电荷不消失,从电源 获得的电能储存在了电场中——电场能。 电容器的电量:指一个极板所带电量的绝对 如何反映其储水如何反映其储水 本领? 本领? 深度水量 截面积瓷介电容器(CC) 结构:用陶瓷材料作介质,在陶瓷表面涂覆一层金属(银)薄膜,再经 高温烧结后作为电极而成。瓷介电容器又分 类电介质(Y5V、2F4)瓷介电容器。特点:1 类瓷介电容器具有温度系数小、稳定性高、损耗低、耐压高等 优点。最大容量不超过1 000 pF,常用的有CC1、 CC2 、CC18A、CC11、 CCG等系列。 用途:主要应用于高频电路中。 特点: 类瓷介电容器其特点是材料的介电系数高,容量大(最大 可达047 μF、体积小 用途:广泛应用于中、低频电路中作隔直、耦合、旁路和滤波等电容器使用。常用的有CT1、CT2、CT3等三种系列。 外型 实例 瓷介电容器(CC) 结构:用陶瓷材料作介质,在陶瓷表面涂覆一层金属(银)薄膜,再经 高温烧结后作为电极而成。瓷介电容器又分 类电介质(Y5V、2F4)瓷介电容器。特点:1 类瓷介电容器具有温度系数小、稳定性高、损耗低、耐压高等 优点。最大容量不超过1 000 pF,常用的有CC1、 CC2 、CC18A、CC11、 CCG等系列。 用途:主要应用于高频电路中。 特点: 类瓷介电容器其特点是材料的介电系数高,容量大(最大 可达047 μF、体积小 用途:广泛应用于中、低频电路中作隔直、耦合、旁路和滤波等电容器使用。常用的有CT1、CT2、CT3等三种系列。 外型 实例 涤纶电容器(CL) 优点:耐高温、耐高压、耐潮湿、价格低。 用途: 一般应用于中、低频电路中。 常用的型号有CL11、CL21等系列。 结构:涤纶电容器,是用有极性聚脂薄膜为介质制成的具有正 温度系数(即温度升高时,电容量变大)的无极性电容。 外型 实例 聚苯乙烯电容器(CB) 用途: 一般应用于中、高频电路中。 常用的型号有CB10、CB11(非密封箔式)、CB14~16(精密 型)、CB24、CB25(非密封型金属化)、CB80(高压型)、 CB40 (密封型金属化)等系列。 结构:有箔式和金属化式两种类型。 优点:箔式绝缘电阻大,介质损耗小,容量稳定,精度高,但 体积大,耐热性教差;金属化式防潮性和稳定性较箔式好,且 击穿后能自愈,但绝缘电阻偏低,高频特性差。 外型 实例 聚丙烯电容器(CBB) 结构:用无极性聚丙烯薄膜为介质制成的一种负温度系数无极 性电容。有非密封式(常用有色树脂漆封装)和密封式(用金 属或塑料外壳封装)两种类型。 优点:损耗小,性能稳定,绝缘性好,容量大。 外型 实例 用途: 一般应用于中、低频电子电路或作为电动机的启动电容。 常用的箔式聚丙烯电容:CBB10、CBB11、CBB60、 CBB61 金属化式聚丙烯电容:CBB20、CBB21、CBB401 等系列。 独石电容器 优点:它具有性能可靠、耐高温、耐潮湿、容量大(容量范 μF)、漏电流小等优点。缺点:工作电压低(耐压低于100 用途:广泛应用于谐振、旁路、耦合、滤波等。常用的有CT4 (低频) 、CT42(低频);CC4(高频)、 CC42(高频)等系列。 结构:独石电容器是用钛酸钡为主的陶瓷材料烧结制成的多 层叠片状超小型电容器。 外型 实例 云母电容器(CY) 优点:稳定性好、分布电感小、精度高、损耗小、绝缘电阻 大、温度特性及频率特性好、工作电压高(50 用途:一般在高频电路中作信号耦合、旁路、调谐等使用。常用的有CY、CYZ、CYRX等系列。 结构:云母电容器是采用云母作为介质,在云母表面喷一层 金属膜(银)作为电极,按需要的容量叠片后经浸渍压塑在胶 木壳(或陶瓷、塑料外壳)内构成。 外型 实例 纸介电容器(CZ) 优点:电容量大(100 pF~100 μF)工作电压范围宽,最高 耐压值可达63 kV。 缺点:体积大、容量精度低、损耗大、稳定性较差。 常见有CZ11、CZ30、CZ31、CZ32、CZ40、CZ80等系列。 结构:纸介电容器是用较薄的电容器专用纸作为介质,用铝 箔或铅箔作为电极,经卷饶成型、浸渍后封装而成。 外型 实例 金属化纸介电容器(CJ) 外型 实例 结构:金属化纸介电容器采用真空蒸发技术,在涂有漆膜的 纸上再蒸镀一层金属膜作为电极而成。 优点:与普通纸介电容相比,体积小,容量大,击穿后能自愈 能力强。 常见有CJ10、CJ11等系列。 铝电解电容器(CD) 优点:容量范围大,一般为1~10 000 μF,额定工作电压范围为 63 V~450 缺点:介质损耗、容量误差大(最大允许偏差+100%、–20%)耐高温性较差,存放时间长容易失效。 结构:有极性铝电解电容器是将附有氧化膜的铝箔(正极)和 浸有电解液的衬垫纸,与阴极(负极)箔叠片一起卷绕而成。外 型封装有管式、立式。并在铝壳外有蓝色或黑色塑料套。 用途: 通常在直流电源电路或中、低频电路中起滤波、退耦、 信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。注意:不能用 于交流 电源电路。在直流电源中作滤波电容使用时极性不能接反。 外型 实例 钽电解电容器(CA) 结构:有两种形式:1 箔式钽电解电容器 内部采用卷绕芯 子,负极为液体电解质,介质为氧化钽。型号有 CA30、CA31、 CA35、CAk35等系列。 钽粉烧结式阳极(正极)用颗粒 很细的钽粉压块后烧结而成。封装形式有多种。型号有CA40 CA41、CA42、CA42H、CA49、CA70(无极性)等系列。优点:介质损耗小、频率特性好、耐高温、漏电流小。 缺点:生产成本高、耐压低。 用途: 广泛应用于通信、航天、军工及家用电器上各种中 低频电路和时间常数设置电路中。外型 实例 云母微调电容器(CY) 优点: 电容量均可以反复调节。 结构:云母微调电容器由定片和动片构成,定片为固定金 属片,其表面贴有一层云母薄片作为介质,动片为具有弹性 的铜片或铝片,通过调节动片上的螺钉调节动片与定片之间 的距离,来改变电容量。 云母微调电容器有单微调和双微 调之分。 用途:应用于晶体管收音机、电子仪器、电子设备中。 外型 实例 单微调 双微调 瓷介微调电容器(CC) 结构:瓷介微调电容器是用陶瓷作为介质。在动片(瓷片) 与定片(瓷片)上均镀有半圆形的银层,通过旋转动片改变 两银片之间的相对位置,即可改变电容量的大小。 优点:体积小,可反复调节,使用方便。 用途:应用于晶体管收音机、电子仪器、电子设备中。 外型 实例 薄膜微调电容器 结构: 薄膜微调电容器是用有机塑料薄膜作为介质,即在 动片与定片(动、定片均为半圆形金属片)之间加上有机塑 料薄膜,调节动片上的螺钉,使动片旋转,即可改变容量。 薄膜微调电容器一般分为双微调和四微调。有的密封双连或 密封四连可变电容器上自带薄膜微调电容器,将微调电容器 安装在外壳顶部,使用和调整就更方便了。 优点:体积小,重量轻,可反复调节,使用方便。 用途:应用于晶体管收音机、电子仪器、电子设备中。 外型 实例 双微调 四微调 空气可变电容器(CB) 结构: 电极由两组金属片组成。一组为定片,一组为动片, 动片与定片之间以空气作为介质。当转动动片使之全部旋进 定片时,其电容量最大,反之,将动片全部旋出定片时,电 容量最小。空气可变电容器有单连和双连之分(见外型图)。 优点:调节方便、性能稳定、不易磨损。 缺点: 体积大。 用途:应用于收音机、电子仪器、高频信号发生器、通信电 子设备。 外型 实例 空气双连可变电容器 薄膜可变电容器 结构:薄膜可变电容器是在其动片与定片之间加上塑料薄膜 作为介质,外壳为透明或半透明塑料封装,因此也称密封单 连或密封双连和密封四连可变电容器。 优点: 体积小、重量轻。 缺点: 杂声大、易磨损。 用途:单连主要用在简易收音机或电子仪器中;双连用在 晶体管收音机和电子仪器、电子设备中;四连常用在AFFM 多波段收音机。 双连外型 实例 12、10、100、1000、3300、6800等容量单位均为pF01、 022、047、001、 0022、0047等容量单位均为μF 普通电容:5%(I,J)、10%(II,k)、 20%(III,M) 精密电容:2%(G)、1%(F)、05%(D)、025%(C)、 01%(B)、005%(W) 电解电容器或体积较大的无极性电容器:标称容量、额定电压及允许偏差。 体积较小的无极性电容器: 标称容量、额定电压及允许偏差。 容量单位: 微法(μF)、納法nF、皮法(pF) 1p2表示12pF 1n表示1000 pF; 10n表示001 2μ2表示22 简略方式不标注容量单位: 9999 有效数字 有效数字<1时容量单位为μF。 允许偏差: 数码标注法一般为三位数码表示电容器的容量,单位pF 其中前两位数码为电容量的有效数字,第三位为倍乘数,但第三位倍乘数是9时表示10 101表示:10 10 100pF 102 表示:10 10 000pF 103 表示:10 10 01μF104 表示:10 10 01μF223 表示:22 10 022μF474 表示:47 10 47μF159 表示:15 10 pF数码标注法 色标法:在电容器上标注色环或色点来表示电容量及允许偏差。 单位为pF 四环色标法:第一、二环表示有效数值,第三环表示倍乘数, 第四环表示允许偏差(普通电容器)。 五环色标法:第一、二、三环表示有效数值,第四环表示倍乘数, 第五环表示允许偏差(精密电容器)。 表示其电容量为001 μF,允许偏差为5% 表示其电容量为001 μF,允许偏差为1% 色标电容器各种颜色所对应的数值及含义 色环 色环 颜色 颜色 第一 第一 位数 位数 第二 第二 位数 位数 数数(倍乘数) (倍乘数) 数数(允许偏差) (允许偏差) 允许偏差 允许偏差 1111 ((1010 11 1010 11 1% 1% 红红 22 22 ((1010 22 1010 22 2% 2% 3333 ((1010 33 1010 33 黄黄44 44 ((1010 44 1010 44 绿绿55 55 ((1010 55 1010 55 05% 05% 蓝蓝 66 66 ((1010 66 1010 66 025% 025% 7777 ((1010 77 1010 77 01% 01% 灰灰 88 88 ((1010 88 1010 88 白白99 99 ((1010 99 1010 99 ––20%~+50% 20%~+50% 黑黑 00 00 ((1010 00 1010 00 ((1010 ––11 ((5%5%)) ((1010 ––22 ((10%10%)) 无色无色 ((20%20%)) 耦合电容:用在耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容耦合电容:用在耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容 耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路, 耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路, 起隔直流通交流作用。 起隔直流通交流作用。 滤波电容:用在滤波电路中的电容器称为滤波电容,在电滤波电容:用在滤波电路中的电容器称为滤波电容,在电 源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路,滤波电容 源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路,滤波电容 将一定频段内的信号从总信号中去除。 将一定频段内的信号从总信号中去除。 退耦电容退耦电容::用在退耦电路中的电容器称为退耦电容,在多 用在退耦电路中的电容器称为退耦电容,在多 级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦 级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦 电容消除每级放大器之间的有害低频交连。 电容消除每级放大器之间的有害低频交连。 高频消振电容:用在高频消振电路中的电容称为高频消振高频消振电容:用在高频消振电路中的电容称为高频消振 电容,在音频负反馈放大器中,为了消振可能出现的高频 电容,在音频负反馈放大器中,为了消振可能出现的高频 自激,采用这种电容电路,以消除放大器可能出现的高频 自激,采用这种电容电路,以消除放大器可能出现的高频 啸叫。 啸叫。 谐振电容:用在谐振电容:用在LC LC谐振电路中的电容器称为谐振电容, 谐振电路中的电容器称为谐振电容, LC LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。 并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。 旁路电容:用在旁路电路中的电容器称为旁路电容,电路旁路电容:用在旁路电路中的电容器称为旁路电容,电路 中如果需要从信号中去掉某一频段的信号,可以使用旁路 中如果需要从信号中去掉某一频段的信号,可以使用旁路 电容电路,根据所去掉信号频率不同,有全频域(所有交 电容电路,根据所去掉信号频率不同,有全频域(所有交 流信号)旁路电容电路和高频旁路电容电路。 流信号)旁路电容电路和高频旁路电容电路。 中和电容:用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收中和电容:用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收 音机高频和中频放大器,电视机高频放大器中,采用这种 音机高频和中频放大器,电视机高频放大器中,采用这种 中和电容电路,以消除自激。 中和电容电路,以消除自激。 定时电容:用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需定时电容:用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需 要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电 要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电 容电路,电容起控制时间常数大小的作用。 容电路,电容起控制时间常数大小的作用。 积分电容:用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电视积分电容:用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电视 场扫描的同步分离级电路中,采用这种积分电容电路,以从 场扫描的同步分离级电路中,采用这种积分电容电路,以从 行场复合同步信号中取出场同步信号。 行场复合同步信号中取出场同步信号。 微分电容:用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发微分电容:用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发 器电路中为了得到尖顶触发信号,采用这种微分电容电路, 器电路中为了得到尖顶触发信号,采用这种微分电容电路, 以从各类(主要是矩形脉冲)信号中得到尖顶脉冲触发信号。 以从各类(主要是矩形脉冲)信号中得到尖顶脉冲触发信号。 补偿电容:用在补偿电路中的电容器称为补偿电容,在卡座补偿电容:用在补偿电路中的电容器称为补偿电容,在卡座 的低音补偿电路中,使用这种低频补偿电容电路,以提升放 的低音补偿电路中,使用这种低频补偿电容电路,以提升放 音信号中的低频信号,此外,还有高频补偿电容电路。 音信号中的低频信号,此外,还有高频补偿电容电路。 自举电容:用在自举电路中的电容器称为自举电容,常用的自举电容:用在自举电路中的电容器称为自举电容,常用的 OTL OTL功率放大器输出级电路采用这种自举电容电路,以通过 功率放大器输出级电路采用这种自举电容电路,以通过 正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度。 正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度。 电容的正负极区分 电容的正负极区分 电容上面有标志的黑块为负极电容上面有标志的黑块为负极 在在PCBPCB上电容位置上有两个半圆,涂颜色的 上电容位置上有两个半圆,涂颜色的 半圆对应的引脚为负极。 半圆对应的引脚为负极。 用引脚长短来区别正负极长脚为正,短脚用引脚长短来区别正负极长脚为正,短脚 (半导体)(半导体) 在电子电路中经常用到半导体二极管 在电子电路中经常用到半导体二极管,, 它在许多电路中起着重要的作用 它在许多电路中起着重要的作用, ,是诞生最 是诞生最 早的半导体器件之一 早的半导体器件之一,,其应用非常广泛 其应用非常广泛。。常常 把它用在整流 把它用在整流、、隔离 隔离、、稳压 稳压、、极性保护 极性保护、、编编 码控制 码控制、、调频调制和静噪等电路中 调频调制和静噪等电路中。。 继续 继续 一、半导体的导电特性 1本征半导体 PN PN 主要有:Si(硅) Ge(锗) GaAs(砷化镓); 影响半导体的导电性能: 温度、纯度。 硅原子结构 简化模型 硅制成单晶后: 自由电子自由电子和空穴总是成对出现,称为电子空穴对。 电子空穴对的产生称为本征激发(热激发)。 价电子当原子中的价电子在光照或温度升高时获得能量挣脱 共价键的束缚而成为自由电子,原子中留下空位(即 空穴),(即产生自由电子-空穴对)同时原子因失 去价电子而带正电。 2杂质半导体杂质半导体 为了提高半导体的导电能力,掺入某些微量 的元素作为杂质,称为杂质半导体。 N型半导体掺入磷、砷等 五价元素。 多余的价电子成 为自由电子,且浓度 远远超过电子空穴对。 自由电子称为多子; 空穴称为少子。 P型半导体掺入硼、镓等 三价元素。 这种半导体以空 穴导电为主,称为P 型半导体。空穴为 多子;自由电子为 少子。 杂质半导体中,多子浓度由杂质的含量决定, 少子的浓度主要由温度决定。 3半导体中载流子的运动半导体中载流子的运动 扩散运动在电场作用下的定向运 动。自由电子与空穴产 生的电流方向一致。 载流子由浓度高的区域向 浓度低的区域扩散。 二、PNPN结的形成 结的形成 在N型半导体的基片上,采用平面扩散法等工艺, 掺入三价元素,使之形成P型区,则在P区和N区之 间的交界面处将形成一个很薄的空间电荷层,称为 PN结。PN结的典型厚度为05m。 P区空穴少子向N区扩散, 留下不能移动的负离子; N区电子多子向P区扩散, 留下不能移动的正离子; 正负离子形成空间电荷层。 内电场是多子的扩散 运动引起的。 促进少子的漂移运动多子扩散运动使PN结变厚 少子漂移运动使PN结变薄 没有外加电压时,多子扩散电流与少子漂移电 流达到动态平衡。 电路符号 空心三角形箭头表示实际电 流方向:电流从P流向N。 一、二极管的结构与类型 二极管由一个PN结,加相应的电极引线和管壳封装而成。 按照所用的半导体材料,可分为锗二按照所用的半导体材料,可分为锗二 极管(GeGe管)和硅二极管( 管)和硅二极管(Si Si管)。 2按照不同用途,二极管分普通二极管和按照不同用途,二极管分普通二极管和 特殊二极管。特殊二极管又分为整流二极管、 特殊二极管。特殊二极管又分为整流二极管、 稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光 稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光 电二极管、检波二极管、开关二极管等。 电二极管、检波二极管、开关二极管等。 3按照管芯结构,又可分为点接触型二极按照管芯结构,又可分为点接触型二极 管、面接触型二极管及平面型二极管。 管、面接触型二极管及平面型二极管。 继续 继续 点接触型点接触型二极管结面积小,结电容也小,可 工作在较高频率 ,适用于高频检波、混频及小电 流整流。 平面型面结合型二极管结面 积较大,结电容也大,只 能工作在工频或低频,适 用于大电流整流。 对于平面型二极管,其 结面积较大时,可作大功率 整流;而结面积较小时,也 适用于数字电路中作开关管。 普通二极管和整流二极管 普通二极管和整流二极管 继续 继续 光敏二极管 光敏二极管 继续 继续 二极管的识别很简单 二极管的识别很简单,,小功率二极管的 小功率二极管的NN 极极((负极 负极)),,在二极管外表大多采用一种 在二极管外表大多采用一种 色圈标出来 色圈标出来,,有些二极管也用二极管专用 有些二极管也用二极管专用 符号来表示 符号来表示PP极极((正极 正极))或或NN极极((负极 负极)),, 也有采用符号标志为 也有采用符号标志为““PP””、、““NN””来确定二 来确定二 极管极性的 极管极性的。。发光二极管的正负极可从引 发光二极管的正负极可从引 脚长短来识别 脚长短来识别,,长脚为正 短脚为负。。继续 继续 ••二极管最重要的特性就是单向导电性。也就 二极管最重要的特性就是单向导电性。也就 是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而 是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而 在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。 在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。 在电路中,电流只能从二极管的正极流入, 在电路中,电流只能从二极管的正极流入, 负极流出。 负极流出。 ••11)正向特性。 )正向特性。 ••在电子电路中,将二极管的正极接在高电位 在电子电路中,将二极管的正极接在高电位 端,负极接在低电位端,二极管就会导通, 端,负极接在低电位端,二极管就会导通, 这种连接方式,称为正向偏置。 这种连接方式,称为正向偏置。 继续 继续 当加在二极管两端的正向电压很小时,二极当加在二极管两端的正向电压很小时,二极 管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十 管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十 分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这 分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这 一数值称为“门槛电压”,锗管约为 一数值称为“门槛电压”,锗管约为02V 02V,, 硅管约为 硅管约为06V 06V)以后,二极管才能真正导通。 )以后,二极管才能真正导通。 导通后二极管两端的电压基本上保持不变 导通后二极管两端的电压基本上保持不变 (锗管约为 (锗管约为03V 03V,硅管约为 ,硅管约为07V 07V),称为二 ),称为二 22)反向特性。)反向特性。 在电子电路中,二极管正极接在低电位端,在电子电路中,二极管正极接在低电位端, 负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电 负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电 流流过,二极管处于截止状态,这种连接方式, 流流过,二极管处于截止状态,这种连接方式, 称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍然 称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍然 会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。 会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。 当二极管两端的反向电压增大到某一数值,反 当二极管两端的反向电压增大到某一数值,反 向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电 向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电 特性,这种状态称为二极管的击穿。 特性,这种状态称为二极管的击穿。 11)额定正向工作电流 )额定正向工作电流 是指二极管长期连续工作时允许通过的最大是指二极管长期连续工作时允许通过的最大 正向电流值。常用的 正向电流值。常用的IN4001 IN4001--4007 4007型锗二 极管的额定正向工作电流为极管的额定正向工作电流为1A 1A。。 22)最高反向工作电压 )最高反向工作电压 加在二极管两端的反向电压高到一定值时,加在二极管两端的反向电压高到一定值时, 会将管子击穿,失去单向导电能力。为了保 会将管子击穿,失去单向导电能力。为了保 证使用安全,规定了最高反向工作电压值。 证使用安全,规定了最高反向工作电压值。 例如, 例如,IN4001 IN4001二极管反向耐压为 二极管反向耐压为50V 50V,, IN4007 IN4007反向耐压为 反向耐压为1000V 1000V。。 33)反向电流)反向电流 反向电流是指二极管在规定的温度和最高反反向电流是指二极管在规定的温度和最高反 向电压作用下,流过二极管的反向电流。 向电压作用下,流过二极管的反向电流。反反 向电流越小,管子的单方向导电性能越好。 向电流越小,管子的单方向导电性能越好。 反向电流与温度有着密切的关系,大约温度 反向电流与温度有着密切的关系,大约温度 每升高 每升高10 10,反向电流增大一倍。一般硅二极 ,反向电流增大一倍。一般硅二极 管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。 管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。 4)最高工作频率)最高工作频率 二极管能承受的最高频率。通过二极管能承受的最高频率。通过PN PN结交流电 结交流电 频率高于此值,二极管接不能正常工作。 频率高于此值,二极管接不能正常工作。 继续 继续 二极管类型不同,主要参数不同,使用场合二极管类型不同,主要参数不同,使用场合 不同。点接触型二极管由于是点接触,只允 不同。点接触型二极管由于是点接触,只允 许通过较小的电流(不超过几十毫安),适 许通过较小的电流(不超过几十毫安),适 用于小电流电路。因为接触点小,所以极间 用于小电流电路。因为接触点小,所以极间 电容量也很小,故适用于高频电路检波。 电容量也很小,故适用于高频电路检波。 面接触型二极管与点接触型二极管相反,面面接触型二极管与点接触型二极管相反,面 接触型二极管的 接触型二极管的““PN PN结 结””面积较大,允许通 面积较大,允许通 过较大的电流(几安到几十安),但极间电 过较大的电流(几安到几十安),但极间电 容量大,因此不能用于高频电路,而主要用 容量大,因此不能用于高频电路,而主要用 做整流。 做整流。 继续 继续 平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不 仅能通过较大的电流,而且性能稳定可靠, 仅能通过较大的电流,而且性能稳定可靠, 多用于开关、脉冲及高频电路中。 多用于开关、脉冲及高频电路中。 11)整流二极管)整流二极管 利用二极管单向导电性,可以把方向交替变利用二极管单向导电性,可以把方向交替变 化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。 化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。 22)开关元件)开关元件 开关二极管是一种高频管,在电路中是工作开关二极管是一种高频管,在电路中是工作 在开关状态的。 在开关状态的。 继续 继续 33)限幅元件)限幅元件 二极管正向导通后,它的正向压降基本保持二极管正向导通后,它的正向压降基本保持 不变(硅管为 不变(硅管为07V 07V,锗管为 ,锗管为03V 03V)。利用这 )。利用这 一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信 一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信 号幅度限制在一定范围内。 号幅度限制在一定范围内。 44)继流二极管)继流二极管 在开关电源的电感中和继电器等感性负载中在开关电源的电感中和继电器等感性负载中 起继流作用。 起继流作用。 继续 继续 55)检波二极管)检波二极管 检波二极管的主要作用是把高频信号中的低检波二极管的主要作用是把高频信号中的低 频信号检出来。 频信号检出来。 66)变容二极管)变容二极管 变容二极管大都用在高频电路中,其结电容变容二极管大都用在高频电路中,其结电容 随着反向电压的增大而减小。 随着反向电压的增大而减小。 77)稳压二极管)稳压二极管 稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性,稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性, 在电路中将其两端的电压保持基本不变,起 在电路中将其两端的电压保持基本不变,起 到稳定电压的作用。 到稳定电压的作用。 继续 继续 88))光电二极管及光电三极管 光电二极管及光电三极管 光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛 采用的光敏器件。在其外壳上有一个透明的 采用的光敏器件。在其外壳上有一个透明的 窗口以接收光线照射,实现光电转换。 窗口以接收光线照射,实现光电转换。 99)发光二极管)发光二极管 发光二极管是一种把电能变成光能的半导体发光二极管是一种把电能变成光能的半导体 器件。在电子仪表中常用作显示、状体信息 器件。在电子仪表中常用作显示、状体信息 指示等。其正向工作电压一般在 指示等。其正向工作电压一般在15V 15V至至3V 3V, 允许通过的电流为允许通过的电流为2mA 2mA至至20mA 20mA,正向导通 ,正向导通 时发光 时发光 继续继续 使用数字万用表使用数字万用表““二极管 二极管””档,将万用表的红 档,将万用表的红 表笔接二极管的一极,黑 表笔接二极管的一极,黑COM COM表笔接另一 表笔接另一 极。在测得正向压降值小的情况下,红表笔 极。在测得正向压降值小的情况下,红表笔 表内电池的正极 表内电池的正极所接的是正极,黑表笔所接 所接的是正极,黑表笔所接 是负极。 是负极。 一般,所显示的二极管正向压降: 一般,所显示的二极管正向压降: 硅二极管为 硅二极管为055 055——0700V 0700V,锗二极管为 ,锗二极管为 0150 0150-- --0300V 0300V。若显示 。若显示 ““0000 0000””,说明管 ,说明管 子已短路。若显示 子已短路。若显示““过载 过载””,说明二极管内部 ,说明二极管内部 开路或处于反向状态 开路或处于反向状态可对调表笔再测 可对调表笔再测。。 继续 继续 晶体三极管 晶体三极管 返回 返回 什么是晶体三极管 什么是晶体三极管 三极管的电路符号 三极管的电路符号 三极管的外形 三极管的外形 三极管的结构 三极管的结构 三极管的类型 三极管的类型 什么是晶体三极管 什么是晶体三极管 返回 返回 三极管在电路中具有放大和开关作用,我们使用三极 三极管在电路中具有放大和开关作用,我们使用三极 管组成放大电路,放大微弱的信号电流或制成电子自 管组成放大电路,放大微弱的信号电流或制成电子自 动开关,控制用电器的通断。三极管有三个极,分别 动开关,控制用电器的通断。三极管有三个极,分别 为为EE— —发射极, 发射极,BB——基极和 基极和CC——集电极,发射极上的箭 集电极,发射极上的箭 头表示通过三极管的电流方向。三极管是半导体材料 头表示通过三极管的电流方向。三极管是半导体材料 制成的,多用硅和锗做原料。由于结构不同,分为 制成的,多用硅和锗做原料。由于结构不同,分为 NPN NPN型和 型和PNP PNP型两大类。按制作材料可分为硅三极管 型两大类。按制作材料可分为硅三极管 和锗三极管。 和锗三极管。 三极管的电路符号 三极管的电路符号 9013 NPN8550 PNPBB CC EE CCEE NPN NPN PNP PNP 返回 返回 CC--集电极 集电极 BB--基极 基极 EE--发射极 发射极 几种三极管的外形 几种三极管的外形 9013 返回 返回 3AX 3DG BJTBJT是双极结型晶体管 是双极结型晶体管Bipolar Junction Transistor Bipolar Junction Transistor的简写 的简写 外形符号(NPN型) 集成BJT剖面 结构示意图 三极管 三极管BJT BJT的结构 的结构 BJT BJT 结构 结构 基极BBJT BJT 结构 结构 三个电极三个电极 发射极,基极,集电极发射极,基极,集电极 发射极发射极箭头方向 箭头方向是指实际电流方向 是指实际电流方向 三个区三个区 发射区发射区高掺杂 高掺杂,基区 ,基区很窄 很窄,集电区 ,集电区 两个两个PN PN结结 发射结发射结eb eb结 ,集电结集电结cb cb结结 晶体管具有的能力晶体管具有的能力 电流控制电流控制((current current control control)) 电流放大电流放大((current current amplify amplify)) BJT BJT 结构 结构 基区得很薄,控制载流子分配,其厚度一般在几个微米至几十个微米。 从外表上看两个N区,或两个P区是对称的,实际上:三极管的类型 三极管的类型 返回 返回 EE BB CC NN NN PP 发射结 发射结 集电结 集电结 EE BB CC PPNN 发射结 发射结 集电结 集电结 NPN NPN型三极管 型三极管 PNP PNP型三极管 型三极管 11)用万用表判别晶体三极管的管脚依据:)用万用表判别晶体三极管的管脚依据: NPNNPN型三极管基极到发射极、基极到集电极 型三极管基极到发射极、基极到集电极 均为 均为PN PN结正向, 结正向,PNP PNP型三极管基极到发射极、 型三极管基极到发射极、 基极到集电极均为 基极到集电极均为PN PN结反向, 结反向,
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