7.3 特殊二极管相关知识.pptx

稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管，具有稳定电压的作用。稳压管与普通二极管的主要区别在于，稳压管是工作在PN结的反向击穿状态。通过在制造过程中的工艺措施和使用时限制反向电流的大小，能保证稳压管在反向击穿状态下不会因过热而损坏，而一般二极管击穿后可能造成过热而损坏。稳压二极管的电路符号如图7-12（a）所示。;伏安特性曲线如图7-12（b）所示，从稳压管的反向特性曲线可以看出，当反向电压较小时，反向电流几乎为零，当反向电压增高到击穿电压UZ（也是稳压管的工作电压）时，反向电流IZ（稳压管的工作电流）会急剧增加，稳压管反向击穿。在反向击穿区域内，当IZ在较大范围内变化时，稳压管两端电压UZ基本不变，具有恒压特性，利用这一特性可以起到稳定电压的作用。;7.3特殊二极管;7.3特殊二极管;发光二极管（简称LED）是一种将电能直接转换成光能的光发射器件。它是由镓、砷和磷等元素的化合物制成的。这些材料构成的PN结加上正向电压时，就会发出光来，光的颜色取决于制造所用的材料。图7-13所示为发光二极管电路。

发光二极管的伏安特性和普通二极管相似，死区电压为0.9～1.1V，其正向工作电压为1.5～2.5V,工作电流为5～15mA。反向击穿电压较低，一般小于10V。

发光二极管的驱动电压低、工作电流小，具有很强的抗振动和冲击能力、体积小、可靠性高、耗电省和寿命长等优点，广泛用于信号指示等电路中。;7.3特殊二极管;光电二极管（又称光敏二极管）的管壳上备有一个玻璃窗口，以便于接收光照。其特点是，当光线照射于它的PN结时，可以成对地产生自由电子和空穴，使半导体中少数载流子的浓度提高。这些载流子在一定的反向偏置电压作用下可以产生漂移电流，使反向电流增加。因此它的反向电流随光照强度的增加而线性增加，这时光电二极管等效于一个恒流源。当无光照时，光电二极管的伏安特性与普通二极管一样。图7-14所示为光电二极管等效电路及符号。

光电二极管作为光控元件可用于物体检测、光电控制和自动报警等方面。大面积的光电二极管可作为一种绿色能源，称为光电池。;7.3特殊二极管;;晶体管是在本征半导体中掺入不同杂质制成两个背靠背的PN结，并引出相应的三根电极构成的。若两边是N型半导体，中间是P型半导体，则称为NPN晶体管，其结构和电路符号如图7-15（a）所示；若两边是P型半导体，中间是N型半导体，则称为PNP晶体管，其结构和电路符号如图7-15（b）所示。;7.4晶体管;三个半导体区根据作用不同，分别称为发射区、基区和集电区。由这三个区引出的三个电极，分别称为发射极E、基极B和集电极C。发射区和基区之间的PN结称为发射结，集电区和基区之间的PN结称为集电结。符号中的箭头方向表示发射结正偏时的实际电流方向。

晶体管的制造工艺特点是：

（1）发射区的掺杂浓度远大于集电区的掺杂浓度。

（2）基区制作得很薄，掺杂浓度低。

（3）集电结面积大于发射结面积。;晶体管在电子线路中用作放大器件时，发射结外加正向电压，集电结外加反向电压，即发射结正偏，集电结反偏。通过对内部载流子运动的分析，需要理解几个重要的结论。;7.4晶体管;7.4晶体管;图7-16中，当输入电压变化时，引起输入电流（基极电流）的变化，在输出端又将引起输出电流（集电极电流）的较大变化，并在集电极负载电阻RC上产生较大的电压输出。因此，晶体管实现放大作用的实质就是通过基极电流的微小变化，引起集电极电流的较大变化，从而实现输入信号的放大。;7.4晶体管;7.4晶体管;晶体管的特性曲线是指各电极之间所加电压和流过电流之间的关系曲线，它能直观、全面地反映晶体管性能的好坏。下面将结合输入特性曲线和输出特性曲线加以分析。;7.4晶体管;7.4晶体管;7.4晶体管;7.4晶体管;7.4晶体管;晶体管的性能除了用输入和输出特性曲线描述之外，还可用一些参数来表示它的性能和使用范围。

（1）电流放大系数。

当晶体管接成共射极放大电路时，其电流放大倍数用β表示。β值是代表晶体管放大能力的重要参数，它的具体含义和分析在前面已做了详细讨论，这里不再重复。

选用晶体管时应该注意，β值过小的管子放大能力较差，而β值较大的管子热性能较差。常用小功率晶体管的β值在20～200之间，大功率管的β值一般较小。;（2）极间反向电流。

1）集电极-基极反向饱和电流ICBO。

ICBO是指发射极开路时集电结的反向饱和电流，由少数载流子的漂移运动形成，因此对温度的变化很敏感。ICBO的大小是管子质量好坏的标志之一。ICBO越小越好，小功