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1、电工电子实践二极管二极管电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件半导体的特性半导体的特性自自然然界界中中的的各各种种物物质质,按按导导电电能能力力划划分分为为:导导体体、绝绝缘缘体体、半导体。半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。半导体。半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。( (可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻) )。掺杂性掺杂性掺杂性掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变能力明显改变( (可做成各种不同用途的半导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）。体器件，如二极管、三极管
2、和晶闸管等）。光敏性：光敏性：光敏性：光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化当受到光照时，导电能力明显变化 ( (可做可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等管、光敏三极管等) )。热敏性：热敏性：热敏性：热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强当环境温度升高时，导电能力显著增强电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件电子与空穴的移动电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件两种载流子在电场中的运动电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件PN结的单向导电特性结的单向导电特性N型半导体型半导体
3、；P型半导体型半导体；PN结的形成；结的形成；在在PN结两端外加电压结两端外加电压,称为给称为给PN结以偏置电压。结以偏置电压。1)PN结结正正向向偏偏置置：给给PN结结加加正正向向偏偏置置电电压压,即即P区区接接电电源源正正极极,N区接电源负极区接电源负极,此时称此时称PN结为正向偏置结为正向偏置(简称正偏简称正偏)。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件2)PN结反向偏置结反向偏置给给PN结结加加反反向向偏偏置置电电压压,即即N区区接接电电源源正正极极,P区区接接电电源负极源负极,称称PN结反向偏置结反向偏置(简称反偏简称反偏),如图所示。如图所示。电工电子实践二极管电工
4、电子实践二极管1111级课件级课件导体二极管1结结构构符符号号二二极极管管的的结结构构外外形形及及在在电电路路中中的的文文字字符符号号如如图图所所示示,在在图图(b)所所示示电电路路符符号号中中,箭箭头头指指向向为为正向导通电流方向。正向导通电流方向。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件类型类型（1）按材料分:有硅二极管,锗二极管和砷化镓二极管等。（2）按结构分:根据PN结面积大小,有点接触型、面接触型、平面型二极管。阴极引线阴极引线阳极引线阳极引线二氧化硅保护层
5、二氧化硅保护层P型硅型硅N型硅型硅( c ) 平面型平面型金属触丝金属触丝阳极引线阳极引线N型锗片型锗片阴极引线阴极引线外壳外壳( a ) 点接触型点接触型铝合金小球铝合金小球N型硅型硅阳极引线阳极引线PN结结金锑合金金锑合金底座底座阴极引线阴极引线( b ) 面接触型面接触型电工电子实践二极管11级课件类型类型(3）按按用用途途分分:有有整整流流、稳稳压压、开开关关、发发光光、光光电电、变容、阻尼等二极管。变容、阻尼等二极管。(4）按封装形式分）按封装形式分:有塑封及金属封等二极管。有塑封及金属封等二极管。(5）按功率分）按功率分:有大功率、中功率及小功率等二极管。有大功率、中功率及小功率等
6、二极管。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件二极管伏安特性曲线电工电子实践二极管11级课件半导体二极管的主要参数半导体二极管的主要参数1. 最大整流电流最大整流电流 IOM二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。平均电流。2. 2. 反向工作峰值电压反向工作峰值电压反向工作峰值电压反向工作峰值电压U URWMRWM是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是二极管反向击穿电压一般是二极管反向击穿电压UBR的一半或三分之二。的一半或三分之二。二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过
7、热而烧坏。二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。3. 3. 反向峰值电流反向峰值电流反向峰值电流反向峰值电流I IRMRM指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反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，向电流大，说明管子的单向导电性差，IRM受温度的受温度的影响，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。锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件特殊二极管特殊二极管前前面面主主要要讨讨论论了了普普通通二二极
8、极管管,另另外外还还有有一一些些特特殊殊用用途途的的二二极极管管,如如稳稳压压二二极极管管、发发光光二二极极管管、光光电电二二极极管管和和变变容容二二极极管管等等,现介绍如下现介绍如下。1稳压二极管稳压二极管稳稳压压二二极极管管简简称称稳稳压压管管,稳稳压压管管是是一一种种特特殊殊的的面面接接触触型型半半导导体体硅硅二二极极管管。稳稳压压管管正正常常工工作作时时加加反反向向电电压压，稳稳压压管管反反向向击击穿穿后后，电电流流变变化化很很大大，但但其其两两端端电电压压变变化化很很小小，利利用用此此特特性性，稳稳压压管管在在电电路路中中可可起起稳稳压压作作用用。当当稳稳压压二二极极管管工工作作在在
9、反反向向击击穿穿状状态态下下,当当工工作作电电流流IZ在在Izmax和和Izmin之之间间时时,其其两两端端电电压压近近似似为常数。为常数。1）稳压二极管的工作特性曲线和符号如图所示。）稳压二极管的工作特性曲线和符号如图所示。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件IZmaxUIUZIZ稳压二极管特性曲线稳压二极管特性曲线IZmin正向同正向同二极管二极管稳定稳定电流电流稳定稳定电压电压使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻1.符号符号_+型号：型号：2CWXX、2DWXX特点：特点：反向击穿特性曲反向击穿特性曲线相当陡且反向击穿可线相当陡且反
10、向击穿可逆，一旦去掉反向电压，逆，一旦去掉反向电压，稳压管又恢复正常。但稳压管又恢复正常。但反向击穿电压不能超过反向击穿电压不能超过允许范围，否则将发生允许范围，否则将发生热击穿而损坏。热击穿而损坏。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件2）稳压二极管的主要参数）稳压二极管的主要参数(1)稳定电压稳定电压UZ。稳定电压稳定电压UZ即反向击穿电压。即反向击穿电压。(2)稳定电流稳定电流IZ。稳稳定定电电流流IZ是是指指稳稳压压管管工工作作至至稳稳压压状状态态时时流流过过的的电电流流。当当稳稳压压管管稳稳定定电电流流小小于于最最小小稳稳定定电电流流IZmin时时,没没有有稳稳定定
11、作作用用;大大于于最大稳定电流最大稳定电流IZmax时时,管子因过流而损坏。管子因过流而损坏。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件2发光二极管发光二极管发发光光二二极极管管与与普普通通二二极极管管一一样样,也也是是由由PN结结构构成成的的,同同样样具具有有单单向向导导电电性性,但但在在正正向向导导通通时时能能发发光光,所所以以它它是是一一种种把把电电能能转转换换成成光光能能的的半半导导体体器器件件。发发光光二二极极管管工工作作在正偏状态。电路符号如图所示。在正偏状态。电路符号如图所示。发光二极管电路符号V1）普通发光二极管）普通发光二极管2）红外线发光二极管）红外线发光二极
12、管3）激光二极管）激光二极管电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件3光电二极管光电二极管光光电电二二极极管管工工作作在在反反偏偏状状态态,它它的的管管壳壳上上有有一个玻璃窗口，以便接受光照。一个玻璃窗口，以便接受光照。光光电电二二极极管管的的检检测测方方法法和和普普通通二二极极管管的的一一样样,通通常常正正向向电电阻阻为为几几千千欧欧,反反向向电电阻阻为为无无穷穷大大。否否则则光光电电二二极极管管质质量量变变差差或或损损坏坏。当当受受到到光光线线照照射射时时,反向电阻显著变化反向电阻显著变化,正向电阻不变。正向电阻不变。V电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课
13、件4.整流二极管整流二极管1）单相半波整流电路单相半波整流电路电路的组成及工作原理由于流过负载的电流和加在负载两端的电压只有半个周期的正弦波,故称半波整流。p2p3p4pw t22Uu2w t22UuO00单相半波整流电路及波形图电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件2）单相桥式整流电路）单相桥式整流电路桥式整流电路由变压器和四个二极管组成,如图所示。由图(a)可见,四个二极管接成了桥式,在四个顶点中,相同极性接在一起的一对顶点接向直流负载RL,不同极性接在一起的一对顶点接向交流电源。22U22U22U0w tw t0w t02p3pp4pu2u0w t0uV1,uV3桥式整
14、流电路组成及输出波形图电工电子实践二极管11级课件5变容二极管变容二极管 变容二极管是利用变容二极管是利用PN结电容可变原理制成的半导体结电容可变原理制成的半导体器件器件,它仍工作在反向偏置状态。它仍工作在反向偏置状态。变容二极管在无绳电变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制到高频信号上，并发射出去。在工作状态，频信号调制到高频信号上，并发射出去。在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管的变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。内部结电容容量随调
15、制电压的变化而变化。V电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件二极管的测量及使用注意事项二极管的测量及使用注意事项二极管使用时，应注意以下事项：二极管使用时，应注意以下事项：(1)使用二极管时使用二极管时,正、负极不可接反。正、负极不可接反。通通过过二二极极管管的的电电流流,承承受受的的反反向向电电压压及及环环境境温温度度等等都都不不应应超超过过手手册册中中所所规规定定的的极极限限值值。另另外外二二极极管管和和电电容容一一样样是是有有耐耐压压值值的的，所所以以只只有有耐耐压压值值高高于于实实际际电电压压的的二二极极管管才才能放心使用。能放心使用。(2)更换二极管时更换二极管时,
16、应用同类型或高一级的代替。应用同类型或高一级的代替。(3)二二极极管管的的引引线线弯弯曲曲处处距距离离外外壳壳端端面面应应不不小小于于2mm,以免造成引线折断或外壳破裂。以免造成引线折断或外壳破裂。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件电工电子实践三极管三极管电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件三极管的种类很多，并且不同型号各有三极管的种类很多，并且不同型号各有不同的用途。三极管大都是塑料封装或不同的用途。三极管大都是塑料封装或金属封装，常见三极管的外观如图，大金属封装，常见三极管的外观如图，大的很大，小的很小。的很大，小的很小。电工电子实践二极管电工电子
17、实践二极管1111级课件级课件三极管的外形结构常见三极管的外形结构电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件半导体三极管半导体三极管也称为晶体三极管，可以说它是电子电路中最重也称为晶体三极管，可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。用。三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个PN结构成的，而三极管由两个结构成的，而三极管由两个PN结构成，共用结构成，共用的一个电极成为三极管的基极（用字母的一个电极成为三极管的基极（用字母b表示）。表示）。其他的两个电极成为集电极（用
18、字母其他的两个电极成为集电极（用字母c表示）和发表示）和发射极（用字母射极（用字母e表示）。由于不同的组合方式，形表示）。由于不同的组合方式，形成了一种是成了一种是NPN型的三极管，另一种是型的三极管，另一种是PNP型的型的三极管。三极管。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件晶体三极管晶体三极管基本结构基本结构NNP基极基极基极基极发射极发射极发射极发射极集电极集电极集电极集电极NPNNPN型型型型BECB BE EC CPNPPNP型型型型P PP PN N基极基极基极基极发射极发射极发射极发射极集电极集电极集电极集电极符号：符号：符号：符号：BECIBIEICBECIB
19、IEICNPNNPN型三极管型三极管型三极管型三极管PNPPNP型三极管型三极管型三极管型三极管电工电子实践二极管11级课件无无论论是是NPN型型管管还还是是PNP型型管管,它它们们内内部部均均含含有有三三个个区区:发发射射区区、基基区区、集集电电区区。从从三三个个区区各各引引出出一一个个金金属属电电极极分分别别称称为为发发射射极极（e）、基基极极（b）和和集集电电极极（c）;同同时时在在三三个个区区的的两两个个交交界界处处形形成成两两个个PN结结,发发射射区区与与基基区区之之间间形形成成的的PN结结称称为为发发射射结结,集集电电区区与与基基区之间形成的区之间形成的PN结称为集电结。结称为集电
20、结。三极管的分类三极管的分类(1)按其结构类型分为按其结构类型分为NPN管和管和PNP管管;(2)按其制作材料分为硅管和锗管按其制作材料分为硅管和锗管;(3)按工作频率分为高频管和低频管按工作频率分为高频管和低频管;电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件三极管的主要参数三极管的主要参数三三极极管管的的参参数数是是用用来来表表征征其其性性能能和和适适用用范范围围的的,也也是是评评价价三三极极管管质质量量以以及及选选择择三三极极管管的的依依据据。常常用的主要参数有用的主要参数有:1）电流放大系数）电流放大系数2）反向饱和电流）反向饱和电流ICBO3）穿透电流）穿透电流ICEO电工
21、电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件基区：最薄，基区：最薄，基区：最薄，基区：最薄，掺杂浓度最低掺杂浓度最低掺杂浓度最低掺杂浓度最低发射区：掺发射区：掺发射区：掺发射区：掺杂浓度最高杂浓度最高杂浓度最高杂浓度最高发射结发射结发射结发射结集电结集电结集电结集电结B B B BE E E EC C C CN N N NN N N NP P P P基极基极基极基极发射极发射极发射极发射极集电极集电极集电极集电极结构特点：结构特点：结构特点：结构特点：集电区：集电区：集电区：集电区：面积最大面积最大面积最大面积最大电工电子实践二极管11级课件电流分配和放大原理电流分配和放大原理1.三极
22、管放大的外部条件三极管放大的外部条件B BEC CN NN NP PEBRBE EC CRC发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏 PNP PNP发射结正偏发射结正偏发射结正偏发射结正偏 V VB B V VE E集电结反偏集电结反偏集电结反偏集电结反偏 V VC C V VE E集电结反偏集电结反偏集电结反偏集电结反偏 V VC C V VB B 电工电子实践二极管11级课件2.各电极电流关系及电流放大作用各电极电流关系及电流放大作用I IB B(mA)(mA)I IC C(mA)(mA)I IE E(mA)(mA)0 00.020.020.
23、040.040.060.060.080.080.100.100.0010.0010.700.701.501.502.302.303.103.103.953.950.0010.0010.720.721.541.542.362.363.183.184.054.05结论结论结论结论: :1）三电极电流关系）三电极电流关系IE=IB+IC2）ICIB ， IC IE 3） IC IB 把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为晶体管的电流放大作用。化的特性称
24、为晶体管的电流放大作用。化的特性称为晶体管的电流放大作用。化的特性称为晶体管的电流放大作用。 实质实质实质实质: :用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化变化变化变化。电工电子实践二极管11级课件I IB B=0=02020 A A4040 A A6060 A A8080 A A100100 A A3 36 6I IC C( (mmA )A )1 12 23 34 4U UCECE(V)(V)9 91212O饱饱饱饱和和和和区区区区截止区截止区截止区截止区放大区放大区电
25、工电子实践二极管11级课件电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件要要准准确确地地了了解解一一只只三三极极管管类类型型、性性能能与与参参数数,可可用用专专门门的的测测量量仪仪器器进进行行测测试试,但但一一般般粗粗略略判判别别三三极极管管的的类类型型和和管管脚脚,可可直直接接通通过过三三极极管管的的型型号号简简单单判判断断,也也可可利利用用万万用用表测量方法判断，下面具体介绍其型号的意义。表测量方法判断，下面具体介绍其型号的意义。1三极管型号的意义三极管型号的意义三三极极管管的的型型号号一一般般由由五五大大部部分分组组成成,如如3AX31A、3DG12B、3CG14G等等。下下面
26、面以以3DG110B为为例例说说明明各各部部分的命名含义。分的命名含义。三极管的判别及手册的查阅方法三极管的判别及手册的查阅方法电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件(1)第一部分由数字组成，表示电极数。第一部分由数字组成，表示电极数。“3”代表三极管。代表三极管。(2)第第二二部部分分由由字字母母组组成成，表表示示三三极极管管的的材材料料与与类类型型。如如A表表示示PNP型型锗锗管管，B表表示示NPN型型锗锗管管，C表表示示PNP型型硅硅管管，D表示表示NPN型硅管。型硅管。(3)第第三三部部分分由由字字母母组组成成，表表示示管管子子的的类类型型，即即表表明明管管子子的的功
27、能功能。(4)第四部分由数字组成第四部分由数字组成,表示三极管的序号。表示三极管的序号。(5)第五部分由字母组成第五部分由字母组成,表示三极管的规格号。表示三极管的规格号。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件三极管的判别三极管的判别一、三颠倒，找基极测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R100或R1k挡位。指针式万用表红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。测试的第一步是判断哪个管脚是基极。我们任取两个电极(如这两个电极为1、2)，用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量
28、它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件三极管的判别三极管的判别二、二、PN结，定管型结，定管型找出三极管的基极后，我们就可以根据基找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间极与另外两个电极之间PN结的方向来确定结的方向来确定管子的导电类型。将万用表的黑表笔接触管子的导电类型。将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一基极，红表笔接触另外两个
29、电极中的任一电极，若表头指针偏转角度很大，则说明电极，若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转型管；若表头指针偏转角度很小，则被测管即为角度很小，则被测管即为PNP型。型。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件三极管的判别三极管的判别三、三、顺箭头，偏转大顺箭头，偏转大找出了基极找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发，哪个是发射极射极e呢呢?这时我们可以用测穿透电流这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集的方法确定集电极电极c和发射极和发射极e。(1)对于对于NPN型三极管，用万用电表的黑、红表
30、笔颠倒型三极管，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻测量两极间的正、反向电阻Rce和和Rec，虽然两次测量，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔c极极b极极e极极红表笔，电流流向正好与三极管符号中红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致的箭头方向一致(“顺箭头顺箭头”)，所以此时黑表笔所接的，所以此时黑表笔所接的一定是集电极一定是集电极c，红表笔所接的一定是发射极，红表笔所接的一定是发射极e。电工电子实践二极管电工
31、电子实践二极管1111级课件级课件三极管的判别三极管的判别(2)对于对于PNP型的三极管，道理也类似于型的三极管，道理也类似于NPN型，型，其电流流向一定是：黑表笔其电流流向一定是：黑表笔e极极b极极c极极红表笔，其电流流向也与三极管符号中的箭头方红表笔，其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是发射极向一致，所以此时黑表笔所接的一定是发射极e，红表笔所接的一定是集电极红表笔所接的一定是集电极c。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件通通过过上上述述方方法法的的判判断断,如如果果发发现现电电路路中中的的三三极极管管已已损损坏坏,更换时一般应遵循下列原
32、则更换时一般应遵循下列原则:（1）更换时更换时,尽量更换相同型号的三极管。尽量更换相同型号的三极管。（2）无无相相同同型型号号更更换换时时,新新换换三三极极管管的的极极限限参参数数应应等等于于或大于原三极管的极限参数或大于原三极管的极限参数,如参数如参数ICM、PCM、U（BR）CEO等。等。（3）性性能能好好的的三三极极管管可可代代替替性性能能差差的的三三极极管管。如如穿穿透透电电流流ICEO小小的的三三极极管管可可代代换换ICEO大大的的,电电流流放放大大系系数数高高的的可可代代替替低的。低的。（4）在在集集电电极极耗耗散散功功率率允允许许的的情情况况下下,可可用用高高频频管管代代替替低频
33、管，低频管，如如3DG型可代替型可代替3DX型。型。（5）开开关关三三极极管管可可代代替替普普通通三三极极管管,如如3DK型型代代替替3DG型型,3AK型代替型代替3AG型管。型管。三极管的代换方法三极管的代换方法电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件特殊三极管特殊三极管1光光电电三三极极管管：光电三极管也称光敏三极管，其等效电路和电路符号如图所示。光电三极管的等效电路与电路符号(a)等效电路;(b)电路符号电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件2光电耦合器光电耦合器光电耦合器是将发光二极管和光敏元件（光敏电阻、光电二极管、光电三极管、光电池等）组装在一起而
34、形成的二端口器件,其电路符号如图所示。它的工作原理是以光信号作为媒体将输入的电信号传送给外加负载,实现了电光电的传递与转换。光电耦合器主要用作高压开关、信号隔离器、电平匹配等电路中,起信号的传输和隔离作用。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件光电耦合器电路符号(a)LED+光敏电阻；(b)LED+光电二极管(c)LED+光电三极管;(d)LED+光电池电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件3.场效应管场场效效应应管管按按结结构构分分为为结结型型场场效效应应管管和和绝绝缘缘栅栅型型场场效应管两类。效应管两类。（一）结型场效应管（一）结型场效应管1.结型场效应
35、管的结型场效应管的基本结构及符号基本结构及符号如如图图a所所示示,在在一一块块N型型硅硅半半导导体体两两侧侧制制作作两两个个P型型区区域域,形形成成两两个个PN结结,把把两两个个P型型区区相相连连后后引引出出一一个个电极电极,称为栅极称为栅极,用字母用字母G(或或g)表示。表示。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件(a)结构;(b)N沟道结型场效应管符号;(c)P沟道结型场效应电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件图3.2N沟道结型场效应管工作原理电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件（二）绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管1.增强型绝缘栅
36、场效应管的结构增强型绝缘栅场效应管的结构增强型MOS管结构及符号图(a)N沟道结构图;(b)N沟道符号;(c)P沟道符号电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件2.耗尽型绝缘栅场效应管的结构耗尽型绝缘栅场效应管的结构下图为N沟道耗尽型场效应管的结构图。其结构与增强型场效应管的结构相似,不同的是这种管子在制造时,就在二氧化硅绝缘层中掺入了大量的正离子。耗尽型MOS管结构及符号图(a)N沟道结构图;（b）N沟道符号;（c）P沟道符号电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件场效应管使用注意事项（1）MOS管栅、源极之间的电阻很高,使得栅极的感应电荷不易泄放,因极间电容
37、很小,故会造成电压过高使绝缘层击穿。（2）有些场效应晶体管将衬底引出,故有4个管脚,这种管子漏极与源极可互换使用。（3）使用场效应管时各极必须加正确的工作电压。（4）在使用场效应管时,要注意漏源电压、漏源电流及耗散功率等,不要超过规定的最大允许值。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件晶闸管的外形及其符号(a)螺栓式；(b)平板式；(c)塑封式；(d)符号4.晶闸管晶闸管1外形及其符号外形及其符号电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件2)类型类型可控硅按其容量有大、中、小功率管之分,一般认为电流容量大于50A为大功率管,5A以下则为小功率管,小功率可控硅触发
38、电压为1V左右,触发电流为零点几到几毫安,中功率以上的触发电压为几伏到几十伏,电流几十到几百毫安。按其控制特性,有单向可控硅和双向可控硅之分。3)演示电路及操作过程(1)演示电路电路的连接,如图所示。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件晶闸管连接图电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件(1)阳极与阴极之间通过灯泡接电源UAA。(2)控制极与阴极之间通过电阻R及开关S接控制电源(触发信号)UGG。2）操作过程及现象(1)S断开,UGK=0,UAA为正向,灯泡不亮,称之为正向阻断，如图11.3(a)所示。(2)S断开,UGK=0,UAA为反向,灯泡不亮,如图(
39、b)所示。(3)S合上,UGK为正向,UAA为反向,灯泡不亮,称之为反向阻断,如图(c)所示。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件晶闸管工作示意图电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件(4)S合上,UGK为正向,UAA为正向,灯泡亮,称之为触发导通,如图(d)所示。(5)在(4)基础上,断开S,灯泡仍亮,称之为维持导通,如图(e)所示。(6)在(5)基础上,逐渐减小UAA,灯泡亮度变暗,直到熄灭,如图(f)所示。(7)UGG反向,UAA正向,灯泡不亮,称之为反向触发,如图(g)所示。(8)UGG反向,
40、UAA反向,灯泡仍不亮,如图(h)所示。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件3）现象分析及结论(1)由图(c)、(d)得出,晶闸管具有单向导电性。(2)由图(a)、(b)、(d)、(g)、(h)得出,只有在控制极加上正向电压的前提下,晶闸管的单向导电性才得以实现。(3)由图(e)得出,导通的晶闸管即使去掉控制极电压,仍维持导通状态。(4)由图(f)得出,要使导通的晶闸管关断,必须把正向阳极电压降低到一定值才能关断。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件晶闸管的内部结构晶闸管的内部结构1内部结构内部结构晶闸管的内部结构如图(a)所示。由图可知，晶闸管由PNP
41、N四层半导体构成,中间形成三个PN结:J1,J2,J3,由最外层的P1、N2分别引出两个电极称为阳极a和阴极k,由中间的P2引出控制极g。2工作原理工作原理为了说明晶闸管的工作原理,可把四层PNPN半导体分成两部分,如图(b)所示。 P1,N1,P2组成PNP型管,N2,P2,N1组成NPN型管,这样,可控硅就好像是由一对互补复合的三极管构成的,其等效电路如图(c)所示。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件内部结构及其等效电路(a)内部结构示意图；(b)分解两个晶体管；(c)等效电路电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件晶闸管的型号晶闸管的型号国产晶闸管的
42、型号有两种表示方法,即KP系列和3CT系列。额定通态平均电流的系列为1、5、10、20、30、50、100、200、300、400、500、600、900、1000(A)等14种规格。额定电压在1000V以下的,每100V为一级;1000V到3000V的每200V为一级,用百位数或千位及百位数组合表示级数。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件KP系列表示参数的方式如图11.6所示。其通态平均电压分为9级,用AI各字母表示0.41.2V的范围,每隔0.1V为一级。KP系列参数表示方式电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件例如, 型号为KP200-10D, 表
43、示IF=200A、UD=1000V、UF=0.7V的普通型晶闸管。3CT系列表示参数的方式如图11.7所示。CT系列参数表示方式电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件单结晶体管触发电路单结晶体管触发电路单结晶体管的结构及其性能单结晶体管的结构及其性能1外外形形及及符符号号图中所示为单结晶体管的外形图。可以看出,它有三个电极,但不是三极管,而是具有三个电极的二极管,管内只有一个PN结,所以称之为单结晶体管。三个电极中,一个是发射极,两个是基极,所以也称为双基极二极管。双基极二极管的电路符号如图所示,文字符号用V表示。其中,有箭头的表示发射极e；箭头所指方向对应的基极为第一基极b1,表示经PN结的电流只流向b1极;第二基极用b2表示。电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件电工电子实践二极管电工电子实践二极管1111级课件级课件
