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第四章 晶体二极管与晶体三极管复习课程

第四章晶体二极管与晶体三极管本章概述:晶体管是采用半导体晶体材料(如硅、锗、砷化镓等)制成的,在电子产品中应用十分广泛。

本章从二、三极管的型号、分类、外形识别及检测等多个方面,对常用二、三极管进行了较为详细和系统的讲解。

第一节晶体二极管和晶体三极管的型号命名方法一、中华人民共和国国家标准(GB249-74)国标(GB249-74)半导体器件型号命名由五部分组成,见表4-1。

表4-1 国标半导体器件型号命名方法例如:锗PNP高频小功率管为3AG11C,即3(三极管)A(PNP型锗材料)G(高频小功率管)11(序号)C(规格号)二、美国电子半导体协会半导体器件型号命名法表4-2 美国电子半导体协会半导体器件型号命名法三、日本半导体器件型号命名方法表4-3 日本半导体器件型号命名方法第二节半导体器件的外形识别一、晶体二极管的外形识别1.晶体二极管的结构与特性定义:晶体二极管由一个PN结加上引出线和管壳构成。

所以,二极管实际就是一个PN结。

电路图中文字表示符号为用V表示。

基本结构:PN结加上管壳和引线,就成为了半导体二极管。

图4-1 二极管的结构和电路符号二极管最主要的特性是单向导电性,其伏安特性曲线如图4-2所示。

1)正向特性当加在二极管两端的正向电压(P为正、N为负)很小时(锗管小于0.1伏,硅管小于0.5伏),管子不导通,处于“截止”状态,当正向电压超过一定数值后,管子才导通,电压再稍微增大,电流急剧暗加(见曲线I段)。

不同材料的二极管,起始电压不同,硅管为0.5-0.7伏左右,锗管为0.1-0.3左右。

2)反向特性二极管两端加上反向电压时,反向电流很小,当反向电压逐渐增加时,反向电流基本保持不变,这时的电流称为反向饱和电流(见曲线II段)。

不同材料的二极管,反向电流大小不同,硅管约为1微安到几十微安,锗管则可高达数百微安,另外,反向电流受温度变化的影响很大,锗管的稳定性比硅管差。

3)击穿特性当反向电压增加到某一数值时,反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿。

这时的反向电压称为反向击穿电压,不同结构、工艺和材料制成的管子,其反向击穿电压值差异很大,可由1伏到几百伏,甚至高达数千伏。

图4-2 晶体二极管伏安特性曲线2.晶体二极管的分类与图集按材料分为两种:一是硅二极管,二是锗二极管。

按制作工艺分为面接触二极管和点接角二极管。

按用途分类有整流二极管、检波二极管、发光二极管、稳压二极管、光敏(光电)二极管、开关二极管和快恢复二极管。

(1)检波用二极管就原理而言,从输入信号中取出调制信号是检波,以整流电流的大小(100mA)作为界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。

锗材料点接触型、工作频率可达400MHz,正向压降小,结电容小,检波效率高,频率特性好,为2AP型。

类似点触型那样检波用的二极管,除用于检波外,还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。

也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。

1.检波二极管2.老检波二极管3.检波二极管1n64.贴片检波二极管5.玻璃管封装的检波二极管6.检波二极管LL1N60P7.检波二极管8.AP系列检波二极管 9.2AP9检波二极管 10.高频检波二极管11.贴片检波二极管LL60P 12.检波二极管13.检波二极管 14.高频检波二极管2AP30D (锗) 15.小信号检波二极管图4-3 检波用二极管图集(2)整流用二极管就原理而言,从输入交流中得到输出的直流是整流。

以整流电流的大小(100mA)作为界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。

分类如下:①硅半导体整流二极管2CZ型、②硅桥式整流器QL型、③用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型。

1.整流二极管2.整流二极管(1N4007)3.整流二极管6A104.肖特基势垒整流二极管5.整流二极管6.发电机整流二极管7.整流二极管8.贴片整流二极管9.整流二极管(SMA)10.整流二极管11. 贴片整流二极管12.整流二极管13.整流二极14.整流二极管图4-4整流用二极管(3)限幅用二极管大多数二极管能作为限幅使用。

也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。

通常使用硅材料制造的二极管。

也有这样的组件出售:依据限制电压需要,把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。

1.限幅元件二极管2.智针限幅二极管 4.二极管(开关,限幅)图4-5限幅用二极管(4)调制用二极管通常指的是环形调制专用的二极管。

就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。

即使其它变容二极管也有调制用途,但它们通常是直接作为调频用。

1.调制二极管2.点接触型调制二极管3.点接触型调制二极管图4-6调制用二极管(5)混频用二极管使用二极管混频方式时,在500~10,000Hz的频率范围内,多采用肖特基型和点接触型二极管。

1.点接触混频二极管2.微波混频二极管图4-7 混频用二极管(6)开关用二极管有在小电流下(10mA程度)使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用开关二极管。

小开关二极管的特长是开关速度快。

而肖特基型二极管的开关时间特短,因而是理想的开关二极管。

2AK型点接触为中速开关电路用;2CK型平面接触为高速开关电路用;用于开关、限幅、钳位或检波等电路;肖特基(SBD)硅大电流开关,正向压降小,速度快、效率高。

1.开关二极管2.贴片开关二极管3. 开关二极管4.开关二极管5.玻璃开关二极管6.开关二极管7.高速开关二极管图4-8 开关用二极管(7)变容二极管用于自动频率控制(AFC)和调谐用的小功率二极管称变容二极管。

通过施加反向电压,结电容随反向电压VR变化,取代可变电容,用作调谐回路、振荡电路、锁相环路,常用于电视机高频头的频道转换和调谐电路,多以硅材料制作。

图4-10 变容二极管电路符号及常见外形1.变容二极管BB9102.变容二极管3.变容二极管BB1824.贴片变容二极管图4-11 变容二极管(8)稳压二极管是反向击穿特性曲线急骤变化的二极管。

作为控制电压和标准电压使用而制作的。

工作在反向击穿状态,硅材料制作,动态电阻RZ很小,一般为2CW型;将两个互补二极管反向串接以减少温度系数则为2DW型。

1.稳压二极管2.稳压二极管3.直插式稳压二极管TCLLZ22V0~TCLLZ56V系列(1N4728-1N4764)4.稳压二极管5.稳压二极管6.贴片稳压二极管图4-12 稳压二极管(9)雪崩二极管 (Avalanche Diode)它是在外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管。

它常被应用于微波领域的振荡电路中。

也叫齐纳二极管。

1.雪崩二极管2.雪崩二极管3.雪崩二极管apd4.雪崩光电二极管5.增强型半穿透雪崩二极管6.硅雪崩二极管1.5KE100s雪崩二极管 8.雪崩光电二极管 9.雪崩硅光电二极管 10.雪崩二极管图4-13 雪崩二极管(10) 快速关断(阶跃恢复)二极管 (Step Recovary Diode)它也是一种具有PN结的二极管。

利用这些谐波分量可设计出梳状频谱发生电路。

快速关断(阶跃恢复)二极管用于脉冲和高次谐波电路中。

1.SF56超快恢复二极管2. 贴片快恢复二极管图4-14 快速关断(阶跃恢复)二极管(11)肖特基二极管(Schottky Barrier Diode)它是具有肖特基特性金属半导体的二极管。

其正向起始电压较低。

它是高频和快速开关的理想器件。

并且,MIS(金属-绝缘体-半导体)肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。

1.肖特基二极管2.肖特基二极管3.肖特基二极管MBR10100 1N60和1N60P 10SQ0504.肖特基二极管5.贴片肖特基二极管SS146.肖特基二极管MBRS240LT3G MBRF10100CT7.肖特基二极管 8.肖特基二极管9.肖特基二极管600MA DC-DC升压IC TC2V4C-TC20VC C83-004图4-14 肖特基二极管(12) 阻尼二极管具有较高的反向工作电压和峰值电流,正向压降小,高频高压整流二极管,用在电视机行扫描电路作阻尼和升压整流用。

1.原装阻尼二极管2.海尔宽屏高清彩电阻尼二极管3.阻尼二极管FMP-G2FS F60B150DS4.阻尼二极管,飞利浦5.阻尼二极管6.RH2F 高校快恢复阻尼二极管BY228,3A1400V图4-15 阻尼二极管(13)双基极二极管(单结晶体管)两个基极,一个发射极的三端负阻器件,定时电压读出电路中,它具有频率易调、温度稳定性好等优点。

1.单结晶体管BT332.单结晶体管图4-15双基极二极管(单结晶体管)(14)发光二极管用磷化镓、磷砷化镓材料制成,体积小,正向驱动发光。

工作电压低,工作电流小,发光均匀、寿命长、可发红、黄、绿单色光。

1.发光二极管2.发光二极管3.四脚三色七彩LED发光二极管4.高亮白光LED5.发光二极管6.光二极管(LED)7.直插LED发光二极管发光二极管8.发光二极管 9.发光二极管 10.发光二极管 11.发光二极管12.发光二极管 13.LED发光二极管 14.发光二极管 15.发光二极管图4-16 发光二极管(15) Z310半导体发光器件:LED数码管常用的LED数码管如图T310(a)所示。

它是利用发光二极管的制造工艺,由7个条状管芯和一个点状管芯的发光二极管制成。

LED数码管有两种不同的结构形式,其等效电路分别如图T311所示。

各段发光二极管的阳极连在一起作为公共端,因此称为共阳极数码管。

工作时应当将阳极连电源正极,各驱动输入端通过限流电阻接相应的译码驱动器的输出。

当译码驱动器的输出为低电平时,数码管相应的段变亮。

图4-17 LED数码管二、晶体三极管的外形识别1. 晶体三极管的分类(1).符号:“Q、VT”图4-18三极管符号三极管有三个电极,即b、c、e,其中c为集电极(输入极)、b为基极(控制极)、e为发射极(输出极)。

三极管实物图:贴片三极管功率三极管普通三极管金属壳三极管图4-19 三极管实物图二、三级管的分类:半导体三极管也称双极型晶体管,晶体三极管,简称三极管,是一种电流控制电流的半导体器件.作用:把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 也用作无触点开关.三极管的分类:晶体三极管的种类很多,分类方法也有多种。

下面按用途、频率、功率、材料等进行分类。

1)按材料和极性分有硅材料的NPN与PNP三极管.锗材料的NPN与PNP三极管。

2)按用途分有高、中频放大管、低频放大管、低噪声放大管、光电管、开关管、高反压管、达林顿管、带阻尼的三极管等。

3)按功率分有小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管。

4)按工作频率分有低频三极管、高频三极管和超高频三极管。

5)按制作工艺分有平面型三极管、合金型三极管、扩散型三极管。

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