维修电工与实训第二章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电子技术与元器件的基础知识,第二章,电子技术与元器件的基础知识,2.1,电子元器件,2.2,元器件的修理常识,2.1 电子元器件,2.1.1,晶体二极管,1.二极管的结构、符号、分类和型号,（1）二极管的结构、电路符号,二极管的内部结构如图2-1（,a,）,所示采用掺杂工艺，使锗或硅晶体的一边形成,P,型半导体区域，另一边形成,N,型半导体区域，在,P,型半导体与,N,型半导体的交界面会形成一个具有特殊电性能的薄层，即,PN,结从,P,区引出的电极为正极（或阳极），从,N,区引出的电极为负极（或阴极）二极管一般用金属、塑料或玻璃材料作为封装外壳，外壳上印有标记便于区分正负电极二极管的电路符号如图2-1（,b,）,所示，箭头所指的方向为正向电流流通的方向，习惯用字母,V,（,或,D,）,代表二极管2.1 电子元器件,图2-1 （,a,）,二极管的内部结构 （,b,）,二极管的电路符号,2.1 电子元器件,稳压电源、收音机、电视机等电子产品中各种不同外形的二极管如图2-2所示图2-2 常见二极管外形图,2.1 电子元器件,（2）二极管的分类、型号,常见的二极管分类如下：按材料分为硅二极管和锗二极管；按,PN,结面积大小分为点接触型、面接触型和平面型；按功能分为整流、稳压、发光、光电、检波、激光和变容二极管等。

各种不同类型的二极管，国内外都采用规定型号来区分如2,CW,53,表示硅稳压二极管，2,AC,1,表示锗变容二极管等等根据中华人民共和国国家标准，半导体器件型号由五部分组成，其每一部分的含义见表2-1例如：2,SA,53,表示高频,PNP,型三极管，1,S,92,表示半导体二极管2.1 电子元器件,表2-1国产半导体器件的型号命名方法,第一部分,第二部分,第三部分,用数字表示器件的,电极数目,用汉语拼音字,母表示器件的,材料和极性,用汉语拼音字母,表示器件的类别,符号,意义,符号,意义,符号,意义,符号,意义,2,二,极,管,A,B,C,D,N,型锗材料,P,型锗材料,N,型硅材料,P,型硅材料,P,V,W,C,Z,普通管,微波管,稳压管,参量管,整流管,L,S,N,U,K,整流堆,隧道管,阻尼管,光电器件,开关管,3,三,极,管,A,B,C,D,E,PNP,型锗材料,NPN,型锗材料,PNP,型硅材料,NPN,型硅材料,化合物材料,X,G,D,A,U,K,低频小功率管（,f,T,3MHz,P,C,1W）,高频小功率管（,f,T,3MHz,P,C,1W）,低频大功率（,f,T,3MHz,P,C,1W）,高频大功率（,f,T,3MHz,P,C,1W）,光电器件开关管,开关管,2.1 电子元器件,由于目前欧洲各国没有明确统一的标准半导体器件型号命名法，故他们大都使用国际电子联合会的标准。

例如：3,AD,50,C,表示低频大功率,PNP,型锗管；3,DG6E,表示高频小功率,NPN,型硅管根据美国电子工业协会（,EIA）,规定的半导体器件型号命名方法如表2-2所示例如：1,N,4148,表示开关二极管，2,N,3464,表示高频大功率,NPN,型硅管2.1 电子元器件,表22美国半导体器件型号的命名法,第一部分,第二部分,第三部分,第四部分,第五部分,用符号表示,器件的等级,用数字表示,PN,结数目,用字母表,示材料,用数字表,示器件登,记序号,用字母表示,同一器件的,不同档次,符号,意义,符号,意义,符号,意义,符号,意义,符号,意义,J,军 品,1,二极管,N,表示不加热即半导体器件,24,位数字,登记顺序号,A,、,B,、,C,表示器件改进型,无,非军品,2,三极管,3,四极管,2.1 电子元器件,日本半导体器件型号共用五部分组成，其表示方法如表2-3表2-3 日本半导体器件命名法,第一部分,第二部分,第三部分,用数字表示器,件的电极数目,用字母表示,半导体器件,用拉丁字母表示器件的结构和类型,符号,意义,符号,意义,符号,意义,0,光电器件,S,半导体,器件,A,高频,PNP,型三极管快速开关三极管,三极管,B,低频大功率,PNP,管,3,有三个,PN,结的器件,C,高频及快速开关,NPN,三极管,D,低频大功率,NPN,管,F,P,控制极可控硅,G,N,控制极可控硅,H,N,基极单结管,J,P,沟道场效应管,K,N,沟道场效应管,M,双向可控硅,2.1 电子元器件,2.二极管的重要特性单向导电性,(1)加正向电压导通 如果将电源正极与二极管正极相连，电源负极与二极管负极相连，称为正向偏置，简称正偏。

此时二极管内部呈现较小的电阻，有较大电流通过，二极管状态为正向导通状态2)加反向电压截止 如果将电源正极与二极管负极相连，电源负极与二极管正极相连，称为反向偏置，简称反偏此时二极管内部呈现较大的电阻，几乎无电流通过，二极管状态为反向截止状态由上可知，二极管加正偏压时导通，加反偏压时截止，即单向导电性是二极管最重要的特性2.1 电子元器件,3.二极管的伏安特性,加在二极管两端的电压,V,D,和流过二极管的电流,I,D,之间的关系称为二极管的伏安特性，利用晶体管特性图示仪能方便地测出,V,D,与,I,D,关系曲线，即伏安特性曲线，见图2-3图2-3 二极管的伏安特性曲线,2.1 电子元器件,（1）正向特性 正向伏安特性曲线指,V,V,I,V,坐标系的第一象限部分，其主要特点是：,外加电压较小时，二极管呈现的电阻较大，正向电流几乎为零，曲线,OA,（,或,OA,）,段称为死区，对应的死区电压值，硅管为0.5伏左右，锗管为0.2伏左右正向电压,V,V,超过死区电压时，,PN,结内电场几乎被抵消，二极管呈现的电阻很小，正向电流,I,D,增长很快，二极管正向导通AB,（,或,A,B,）,段特性曲线陡直，,V,V,I,V,关系近似于线性，此段称为导通区。

导通后二极管两端的正向压降（或管压降）近似认为是导通电压一般硅管为0.7伏左右，锗管为0.3伏左右这个电压较稳定，几乎不随流过的电流变化2.1 电子元器件,（2）反向特性 反向伏安特性曲线指,V,V,I,V,坐标系的第三象限部分，它的主要特点是：,当二极管承受反向电压,V,R,时，加强了,PN,结内电场，使二极管呈现很大电阻，此时仅有极小的反向电流,I,R,曲线,OC,（,或,OC,）,段称为反向截止区，此处的,I,R,称为反向饱和电流或反向漏电流实际应用中,I,R,越小越好一般硅二极管的,I,R,在几十微安以下，锗二极管的,I,R,达几百微安，大功率二极管则更大些反向击穿区 当反向电压增大到超过某个值（图中,C,或,C,点），反向电流急剧增大，这种现象叫反向击穿CD,（,或,C,D,）,段称为反向击穿区，,C,（,或,C,）,点对应的电压叫反向击穿电压,V,BR,击穿后电流过大将使管子损坏，所以除稳压管外，加在二极管上的反向电压不允许超过击穿电压2.1 电子元器件,4.二极管的主要技术参数及选择,（1）主要参数 不同类型的二极管有不同参数供选用者参考，在实际应用中最主要的参数如下：,最大整流电流,I,FM,又称为额定工作电流，是二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流。

如果实际工作时的正向平均电流值超过,I,FM,，,二极管内的,PN,结会过分发热而损坏不同型号的二极管,I,FM,参数悬殊很大一些大电流的二极管要求使用散热片，且它的,I,FM,是指带有规定散热片条件下的参数值，选用时要注意实际工作电流要比,I,FM,小得较多才安全2.1 电子元器件,最高反向工作电压,V,RM,又称为额定工作电压，是二极管允许承受的反向工作电压峰值为了确保二极管安全稳定工作，通常标定的,V,RM,是反向击穿电压的1/3至1/2反向饱和电流,I,R,又称为反向漏电流，指管子未进入击穿区时的反向电流，其值越小管子的单向导电性能越好温度增加时，二极管的反向电流会急剧增大一般硅二极管超过150、锗二极管超过90时，会因反向电流急剧增大而造成热击穿，因此使用时要注意温度对管子的影响最高工作频率,f,M,是保证管子正常工作时的最高频率二极管的,PN,结具有结电容，随着工作频率的升高结电容充放电的影响将加剧，进而影响二极管的单向导电性一般小电流二极管的,f,M,高达几百,MH,Z,，,而大电流的整流管仅有几,KH,Z,2.1 电子元器件,（2）器件手册的使用 二极管类型非常多，并且有很多的参数都可从不同侧面反映管子的性能。

从晶体管手册中可以查出常用国产、进口二极管的技术参数和使用资料，这些是正确使用二极管的依据通常晶体管手册包含以下基本内容：器件型号、主要参数、主要用途和器件外形等表2-5列举了几种典型二极管的技术参数2.1 电子元器件,表2-5 典型二极管的技术参数,型号,最大整流电流,I,FM,/mA,最高反向工作电压,V,RM,/,V,反向饱和电流,I,R,/mA,最高工作频率,f,M,/MH,Z,主要用途,2,AP3,2CK84,2CP31,2CZ55C,25,100,250,1000,30,30,25,100,0.25,1,300,0.01,150,003,检波管,开关管,整流管,整流管,2.1 电子元器件,2.1.2,晶体三极管,三极管的结构、分类及符号,（1）三极管的外形,半导体三极管亦称双极型晶体三极管，简称晶体管功率不同的三极管体积和封装形式也不一样，近年来生产,的小、中功率管多采用硅酮塑料封装；大功率管多采用金,属封装，且其外壳和散热器连成一体便于散热常见的三,极管外形如图2-4所示图2-4 常见的三极管外形,2.1 电子元器件,（2）三极管的结构、符号,（,a,）,NPN,型 （,b,）,PNP,型,图25 三极管的结构和符号,2.1 电子元器件,晶体三极管的核心是两个靠得很近的,PN,结，如图2-5所示。

内部有三个半导体区：发射区、基区、集电区，对应的三个电极分别为发射极,e,、,基极,b,、,集电极,c,；,由三个区域半导体类型的不同，三极管分为,PNP,型和,NPN,型；发射区和基区之间的,PN,结称为发射结,I,C,基区和集电区之间的,PN,称为集电结,I,C,注意：由三极管制造工艺的特殊性知，三极管并不是两个,PN,结的简单组合，使用时不能用两个二极管代替，也不能将发射极和集电极对调使用2.1 电子元器件,（3）三极管的分类和命名,三极管的种类很多，一般有以下几种分类：按照结构工艺分为,NPN,型和,PNP,型（目前国产的硅三极管多为,NPN,型，锗三极管多为,PNP,型）；按所用半导体的材料分为硅三极管和锗三极管（由于硅管温度稳定性好，所以在自控设备中常用硅管）；按允许耗散的功率大小分为大功率管（耗散功率大于几十瓦）和小功率管（耗散功率小于1瓦）；按工作频率不同分为高频管（,f,3MH,Z,且高频管的工作频率可以达到几百兆赫）和低频管（,f,3MH,Z,）；,按用途分为普通三极管和开关三极管等三极管型号的具体识别方法见表2-12.1 电子元器件,2.三极管的工作电压和主要参数,三极管工作时，通常在其发射结,J,e,上加正偏电压，在集电结,J,c,上加反偏电压。

加在基极和发射极间的电压叫偏置电压，一般硅管为0.7,V,左右，锗管为0.3,V,左右，加在集电极和基极间的电压一般为几伏到几十伏三极管的种类很多，从晶体管手册中可查出三极管的型号、主要参数、主要用途和外形等，这些技术资料是正确选用三极管的主要依据总的来说，有以下几类常用参数：,2.1 电子元器件,（1）共发射极电流放大系数 共发射极直流电流放大系数,（,或,h,FE,），,共发射极交流电流放大系数,（,或,h,fe,），,同一个三极管在相同条件下,h,fe,略大于,h,FE,，,但应用时二者可相互代替2）极间反向饱和电流 集电极基极间反向饱和电流,I,CB。