【正文】 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 目錄 167。 1－ 1 半導(dǎo)體的基本知識 167。 2－ 1 半導(dǎo)體三極管 167。 2－ 2 共射極基本放大電路 167。 2－ 3 分壓式射極偏壓電路 167。 2－ 4 多級放大器 167。 2－ 5 負(fù)反饋放大電路 167。 2－ 6 功率放大電路 167。 3－ 1 差動放大電路 167。 3－ 2 集成運(yùn)算放大器概述 167。 3－ 3 集成運(yùn)算放大器的基本電路 167。 3－ 4 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用電路 167。 3－ 5 集成運(yùn)放的使用常識 167。 4－ 1 正弦波振蕩電路的基本原理 167。 4－ 2 LC正弦波振蕩電路 167。 4－ 3 RC正弦波振蕩電路 167。 4－ 4 石英晶體振蕩電路 167。 5－ 1 單相整流電路 167。 5－ 2 整流器件的選用 167。 5－ 3 濾波電路 167。 5－ 4 穩(wěn)壓電路 167。 5－ 5 集成穩(wěn)壓器 167。 5－ 6 開關(guān)型穩(wěn)壓電源簡介 167。 6－ 1 晶閘管 167。 6－ 2 晶閘管整流電路 167。 6－ 3 負(fù)載類型對晶閘管整流的影響 167。 6－ 4 晶閘管的選擇和保護(hù) 167。 6－ 5 晶閘管的觸發(fā)電路 167。 6－ 6 晶閘管的其它應(yīng)用電路 167。 6－ 7 雙向晶閘管簡介 167。 1－ 2 半導(dǎo)體二極管 （點(diǎn)擊目錄以打開相應(yīng)章節(jié)） 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 （第四版） 中國勞動與社會保障出版社 ISBN 9787504560438 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。 1－ 1 半導(dǎo)體的基本知識 一、半導(dǎo)體的基本概念 物質(zhì)按照導(dǎo)電能力分為： 導(dǎo)體：容易導(dǎo)電 絕緣體：不導(dǎo)電 半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能隨條件變化 影響半導(dǎo)體導(dǎo)電性能（電阻值）的常見條件因素有： 溫度：稱熱敏特性，電阻值隨溫度變化。 光照：稱光敏特性，電阻值隨亮度變化。 雜質(zhì)：稱摻雜特性，電阻值隨摻入的微量元素顯著變化。 嵌入式消毒碗柜 電子溫度計(jì) 電子體溫計(jì) 溫度顯示窗 熱敏電阻 聲光控開關(guān)（樓梯燈開關(guān)） 在夜晚，人上樓梯發(fā)出的腳步聲會自動點(diǎn)亮樓梯燈；在白天，哪怕使勁跺腳發(fā)出巨大聲響，樓梯燈還是不會點(diǎn)亮，為什么？ 開關(guān)面板上的窗口有什么作用？ 光控?zé)魧?shí)驗(yàn)電路（上屆學(xué)生作品） 光敏電阻 紅外接收管 光電二極管 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 雜質(zhì)半導(dǎo)體和 PN結(jié) 純凈的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體，一般由硅 (Si)或鍺 (Ge)兩種材料制造。它們都是四價元素，導(dǎo)電能力微弱，沒有實(shí)用價值。 但是本征半導(dǎo)體中摻入微量元素后，導(dǎo)電能力顯著改變，按照摻入雜質(zhì)的不同，分為以下兩種： P 型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入少量三價元素雜質(zhì)（如硼）形成。 N 型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入少量五價元素雜質(zhì)（如 磷 ）形成。 P N P 型半導(dǎo)體或者 N 型半導(dǎo)體雖然具備導(dǎo)電能力，但單純的一塊 P 型半導(dǎo)體或者一塊 N型半導(dǎo)體還是沒有實(shí)用價值。 把 P型半導(dǎo)體和 N型半導(dǎo)體結(jié)合到一塊，交界處形成一個很特殊的薄層，稱為 PN結(jié)，有特殊的導(dǎo)電性能，這是制造半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。 把這個 PN結(jié)用管殼封裝成一體、并分別從 P型半導(dǎo)體和 N型半導(dǎo)體各引一個電極出來，這樣構(gòu)成的器件叫二極管，因此， PN結(jié)的導(dǎo)電特性可用二極管的實(shí)驗(yàn)來導(dǎo)出。 ＋ — ＋ — 二極管的符號 二極管的典型外觀 負(fù)極標(biāo)志 ＋ — 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 PN結(jié)（即二極管）的基本特性 實(shí)驗(yàn)一：請 2位同學(xué)上臺進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)的演示 實(shí)驗(yàn)電路圖： 實(shí)驗(yàn)設(shè)備如下： 12V蓄電池 12V燈泡 連接線若干 二極管 燈泡亮嗎？ 再把二極管反 過來接試試看 請分析得出什么結(jié)論？ 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 PN結(jié)（即二極管）的基本特性 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： PN結(jié)具有單向?qū)щ娦? P N ＋ — 電流只能單個方向流過 PN結(jié)，只能由 P區(qū)流向 N區(qū)，即從二極管正極流向負(fù)極。 正向偏置 —— 導(dǎo)通； 反向偏置 —— 截止 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。 1－ 2 半導(dǎo)體二極管 二極管的種類 (1） 按材料分 : 有硅二極管 ,鍺二極管和砷化鎵二極 管等 。 (2） 按結(jié)構(gòu)分 : 根據(jù) PN結(jié)面積大小 ,有點(diǎn)接觸型 、 面 接觸型二極管 。 (3） 按用途分 : 有整流 、 穩(wěn)壓 、 開關(guān) 、 發(fā)光 、 光電 、 變?nèi)?、 阻尼等二極管 。 (4） 按封裝形式分 :有塑封 、 玻璃封及金屬封裝等 。 (5） 按功率分 :有大功率 、 中功率及小功率等二極管 。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 常見各種類型二極管的外觀 塑料封裝 整流管 玻璃封裝穩(wěn)壓 /普通管 金屬封裝大功率管 發(fā)光二極管 貼片二極管快恢復(fù)二極管 半橋整流堆 （復(fù)合 2只） 橋式整流堆4 由圖可見二極管型號比較多樣，如今很少廠家按書本提到的命名方法定型號，有興趣同學(xué)自己參考一下課本。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 實(shí)驗(yàn)二： 按下圖連接實(shí)驗(yàn)設(shè)備 限流電阻 數(shù)字萬用表（電流表） 數(shù)顯可調(diào)穩(wěn)壓電源 二極管 輸出電壓（ V） 電流讀數(shù) (mA) 記錄在不同電壓時的電流表讀數(shù)，填入下表： 按照下表繪出電壓－電流的關(guān)系圖（坐標(biāo)） U(V) I(mA) 0 二極管的正向伏安特性圖 總結(jié)實(shí)驗(yàn)，由圖可見： （ 1）、小于 I很小，二極管截止，稱 （ 2）、達(dá) I急劇增大，二極管導(dǎo)通，稱 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 總結(jié)實(shí)驗(yàn)，由圖可見： （ 1）、反向電壓小于某個電壓值時 I很小，二極管截止。 （ 2）、反向電壓達(dá)到某個電壓值時 I急劇增大，二極管擊穿。 （ 3）、反向電壓達(dá)到擊穿電壓后，時間一長二極管將會燒毀。 按照下表繪出電壓－電流的關(guān)系圖（坐標(biāo)） U(V) I(mA) 0 二極管的反向伏安特性圖 現(xiàn)在將二極管極性調(diào)轉(zhuǎn)連接，測試其反向伏安特性 按照下表緩慢增大穩(wěn)壓電源的輸出電壓，直到電流表讀數(shù)顯著增大為止 輸出電壓（ V） 電流讀數(shù) (mA) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 擊穿電壓 現(xiàn)在把二極管換成鍺管 2AP4再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果，看看與之前硅管有何不同。 鍺管的死區(qū)電壓為 ，導(dǎo)通電壓為 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 半導(dǎo)體二極管的主要參數(shù) 1. 最大整流電流 IF 2. 最大反向工作電壓 URM 3. 反向飽和電流 IR 例 1－ 1 若 V為硅管， AB兩端電壓為多少？ 若 V為鍺管， AB兩端電壓為多少？ 若 V為理想二極管， AB兩端電壓為多少？ 若將二極管 V反接， AB兩端電壓為多少？ 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 二極管的檢測 檢測依據(jù)： 二極管的單向?qū)щ娦? ？？ 正向偏置：阻值很?。▽?dǎo)通） 反向偏置：阻值很大（截止） 即 可見，我們可以用萬用表電阻檔檢測二極管的正反向阻值來判斷二極管性能。 調(diào)零 選擇 R 100檔位，將兩支表筆短路，調(diào)節(jié)萬用表的調(diào)零旋鈕使指針擺到最右邊指著 0的位置。 調(diào)零旋鈕 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 二極管的檢測 測量正向電阻 對于指針式萬用表，黑表筆連接著萬用表內(nèi)部電池的正極，所以是黑表筆流出電流，因此測正向電阻時黑表筆接二極管的正極，如圖 正常的二極管正向電阻值較小，指針擺幅大 測量反向電阻 測反向電阻時紅表筆接二極管的正極，如圖 正常的二極管反向電阻值很大，指針不擺動《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 作 業(yè) P 9 — 6 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。 2－ 1 半導(dǎo)體三極管 一、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)、符號和類型 結(jié)構(gòu)和符號 （ 1）、 NPN結(jié)構(gòu)三極管 P N N 集電極（ c） 發(fā)射極（ e） 基極（ b） 3塊半導(dǎo)體區(qū) 集電結(jié) 發(fā)射結(jié) 2個 PN結(jié) 3個電極 2個 PN結(jié) 注意：這 3塊半導(dǎo)體和 2個 PN結(jié)的工藝特殊，所以： （ 1）、不能簡單理解成 2個二極管的反向串聯(lián) （ 2）、集電結(jié)和發(fā)射結(jié)不能互換使用。 發(fā)射結(jié)的電流方向 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。 2－ 1 半導(dǎo)體三極管 一、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)、符號和類型 結(jié)構(gòu)和符號 （ 1）、 NPN結(jié)構(gòu)三極管 P N 集電極（ c） 發(fā)射極（ e） 基極（ b） 集電結(jié) 發(fā)射結(jié) P （ 2）、 PNP結(jié)構(gòu)三極管 發(fā)射結(jié)的電流方向 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 三極管的類型 三極管的種類很多 , (1) 按其結(jié)構(gòu)類型分為 NPN管和 PNP管 。 (2) 按其制作的半導(dǎo)體材料分為硅管和鍺管 。 (3) 按工作頻率分為高頻管和低頻管 。 (4) 按功率分為小功率、中功率、大功率管。 小功率三極管 國產(chǎn)塑封 日本、美國生產(chǎn) b c e b c e b c e b c e c 極性標(biāo)志 貼片安裝三極管 金屬封裝三極管 b c e 中功率三極管 b c e b c e 安裝散熱器的螺絲孔 塑料封裝中功率三極管 鋁合金板散熱器 b c e 大功率三極管b c e b e 塑料封裝大功率三極管 c 金屬封裝大功率三極管 安裝散熱器的螺絲孔 鋁合金板散熱器 安裝散熱器的螺絲孔同時兼作 C 極引出腳 三極管的型號命名方法 三極管型號多樣，實(shí)際上廠家在生產(chǎn)三極管時很少按照書本的命名方法去定型號，該內(nèi)容請課后自行參考書本。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 二、三極管的放大作用 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)： 按下圖連接實(shí)驗(yàn)設(shè)備 Ib Ic Ie 數(shù)字萬用表（電流表） 檢測 B 極電流 Ib 數(shù)顯可調(diào)穩(wěn)壓電源 數(shù)顯可調(diào)穩(wěn)壓電源 變阻器 數(shù)字萬用表（電流表） 檢測 E 極電流 Ie 數(shù)字萬用表（電流表） 檢測 C 極電流 Ic 調(diào)節(jié) Rb （滑動變阻器） 6次 使得 I b 分別如下表，記錄相應(yīng)的 Ic 和 Ie 讀數(shù) 序號 項(xiàng)目 1 2 3 4 5 6 0 Ib (mA) Ic (mA) Ie (mA) 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 （ 1）、 Ib、 Ic、 Ie 三者之間有什么關(guān)系？ （ 2）、 Ib 和 Ic 兩者之間有什么關(guān)系？ （ 3）、 Ic 和 Ie 兩者之間有什么關(guān)系？ （ 1）、 Ic ≈Ie 》 Ib （ 2）、每次實(shí)驗(yàn) Ic 和 Ib 兩者的比值都相等 即： Ic ＝ β Ib （ β稱放大倍數(shù)） （ 3）、 Ie ＝ Ib ＋ Ic ＝（ 1＋ β） Ib 可見，三極管要實(shí)現(xiàn)放大作用的外部條件是：發(fā)射結(jié)正向偏置 , 集電結(jié)反向偏置。 現(xiàn)在把三極管換成 PNP型的再做一次實(shí)驗(yàn)，請注意 PNP型管應(yīng)該如何接線。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 最后請大家把 E 極的電流表去掉，并將 B 極和 C 極的數(shù)字電流表換成指針式的 uA 表和 mA 表，然后來回調(diào)節(jié)變阻器，不用記錄任何數(shù)據(jù)，只要觀察兩個表的變化規(guī)律，更直觀地來體會一下三極管的電流放大作用。 IB只要有幾十微安的變化，就會引起 IC有幾十毫安的同方向變化，變化量被擴(kuò)大了千多倍。 Ib Ic 二、三極管的放大作用 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 三、三極管的特性