1、（二）模擬電子技術部分1 半導體器件 (講課 4 學時，共 2 次課 )課題名稱第 1 次課：二極管和穩壓管（章節題目）教學目的1、 了解二極管和穩壓管的結構、工作原理 ;2、 掌握特性曲線、主要參數和應用 ;和 要 求3、 理解 PN 結的單向導電性。教學重點重點：掌握主要特性、主要參數的含義，掌握各元件的應用。和 難 點難點： PN 結的單向導電性。教學方式多媒體或膠片投影或傳統方法一、復習提問、導入新課回顧接觸過的半導體知識二、講授新課1、半導體的導電特性2、半導體二極管教三、 總結本次課應著重掌握和理解以下幾個問題：學1、半導體的導電性受外界條件的影響特別是溫度和光照，利用這些特點可以

2、制造許多元件，但是也給半導體器件工作過的穩定帶來影響。2、PN 結具有單向導電性，加正向電壓導通可以通過很大的正向電流。加反向電壓截止僅有很小的反向電流通過。程1 / 89.1 半導體的導電特性1、物質按導電性分類：（ 1）導體：金屬（ 2）絕緣體：橡膠、塑料、陶瓷等（ 3）半導體：硅、鍺、一些流化物、氧化物2、載流子（ 1）自由電子（ 2）空穴3、本征半導體（純凈99.99999% ）（1）將元素的原子排列整齊時的結構（單晶體與多晶體）（2）原子核外層的電子：價電子決定化學性質（Si +4 價、 Ge +4 價）（3）穩定時共價健中的價電子不能成為自由電子，受外界激發（光照、加熱）掙脫束縛：

3、形成自由電子并在原共價鍵中留下空位（即空穴）填補空位：自由電子與穴同時消失（即復合）4、摻雜半導體（ 1）硅（鍺）晶體內摻入少量的五價元素（磷、銻）多子（主要導電的載粒子） ：自由電子少子：空穴（熱激發形成）主要導電方式取決于多子，稱電子型或N 型半導體（ 2）硅（鍺）晶體內摻入少量的三價元素（硼、鋁）多子：空穴少子：自由電子（熱激發形成）導電方式取決于多子（空穴）稱空穴型或P 型半導體5、半導體特性（ 1）熱敏性：溫度敏感元件（熱敏電阻）（ 2）光敏性：光敏元件（光敏電阻、二極管、三極管、電池）（ 3）摻雜性6、 PN 結及單向導電性（ 1） PN 結的形成擴散漂移動態平衡（2）單向導電性P

4、N 結加正向電壓（正偏置）高電位端P 區低電位端N 區E 外 與 E 內 方向相反，削弱內電場，空間電荷區變薄，多子的擴散加強，形成擴散電流（ I 正 ）； E 外越大， I 正越大（ PN結導通，呈低阻狀態）。PN結加反向電壓（反偏置）高位端 N 區低位端 P 區2 / 8E 外與 E 內方向相同，增強內電場，空間電荷區變寬，少子的漂移運動加強，形成漂移電流（I 反 ）。少子數量少且與溫度有關，故I 反 小且與溫度有關而與E 外 無關（ PN 結截止，呈高阻狀態）9.2 半導體二極管1、結構（ 1）點接觸： PN 結面積小， 極間電容小， 小電流 （高頻檢波、 脈沖數字電路中的開頭元件）（

5、2）面接觸： PN 結面積大，胡間電容大，電流大（整流）2、符號陽（ +）陰（ - ）3、伏安特性I = f （ U）（ 1）正向特性死區電壓硅管： 0.5V鍺管： 0.1V工作電壓（正向導通區）硅管： 0.7V鍺管： 0.3V（2）反向特性反向飽和電流硅管：納安級鍺管：微安級因少子數量小，故I 反小但是： toc少子I 反反向擊穿特性齊納擊穿（可恢復） ：外強電場強行把共價健的電子拉出雪崩擊穿（可恢復） ：被拉出的電子撞擊原子使自由電子增加熱擊穿（不可恢復） ：高速運動的電子熱量增加材料溫度禁用4、主要參數（ 1）大整流電流 I OM（ 2）反向工作峰值電壓 URWM（ 3）反向峰值電流 I

6、 RM5、應用（ 1）檢波把已調制好的高頻信號中的低頻信號取出調制：低頻信號使高頻信號的幅度、頻率等隨之變化（ 2）整流把交流變換成直流（ 3）鉗位（ 4）限幅? 例題分析：如圖所示電路， 輸入端 A 的電位 UA +3V，B點的電位 UB 0V，電阻 R接電源電壓為 -15V ，求輸出端 F 的電位 UF。【解】 因為 DA 和 DB為共陰極連接， A、B 兩端為它們的陽極，因此 UA、 UB 中的高電位對應的管子將會優先導通。3 / 8由 UA UB 可知， DA將會優先導通。如果DA為硅二極管，其正向壓降約為0.7V ，則此時UF+3-0.7 +2.3V 。當 DA導通后， DB因承受反

7、向電壓而截止。在此處， DA起的就是鉗位作用，把 F 端的電位鉗置在+2.3V；DB起隔離作用， 把輸入端B和輸出端F 隔離開。4 / 8（二）模擬電子技術部分1 半導體器件 (講課 4 學時，共 2 次課 )課題名稱第 2次課：穩壓管和三極管（章節題目）1、了解穩壓管、三極管的結構;教學目的2、掌握特性曲線、主要參數和應用;和 要 求3、理解穩壓管穩壓原理、三極管的電流放大作用。重點：掌握主要特性、主要參數的含義;教學重點穩壓管穩壓原理、三極管的電流放大作用。和 難 點難點：三極管放大原理。教學方式多媒體或膠片投影或傳統方法一、復習提問、導入新課半導體二極管的特性二、講授新課1、穩壓管（穩壓

8、二極管）2、半導體三極管教三、 總結本次課應著重掌握和理解以下幾個問題：學1、三極管有三種工作狀態，工作在放大狀態時，集電結反偏、過發射結正偏，集電極電流隨基極電流成比例變化。2、由于二極管、 三極管等半導體元件是非線性元件，所以它們的伏安特性常用特性曲線圖表示。程5 / 89.3穩壓管（穩壓二極管）1、符號陽陰2、伏安特性I = f(U) 反向曲線陡直 工作于反向擊穿區（反向聯結） UZ 小， I Z 大， RZ= Uz/ I z 可串 Dz 來提高穩壓值 D z 不可并聯使用 Uz 高的不導通，用不上 Uz 低的因過載而損壞同一型號的 Dz 其穩壓值不同（范圍）3、穩壓管的主要參數（ 1）

9、穩定電壓 UZ（ 2）電壓溫度系數 U（ 3）動態電阻 r Z（ 4）穩定電流 I Z（ 5）最大允許耗散功率這 PZM? 例題討論：在圖示電路中，穩壓管的I ZM 18mA，UZ 12V，R 1.6K 通過穩壓電流I Z 等于多少？ R 是限流電阻，其值是否合適？解： I Z（ 20-12 ）/ （ 1.6 103） A5mAI Z V B V E PNP: VE V B V C（ 2）電流分配：I E = I B + I CI C /I B = ( 直 )3、特性曲線I C / I B =（動）+20VIZRDZ6 / 8（ 1）輸入特性IB = f(UBE) U CE=常量（ 2）輸出特

10、性IC= f(U) IB=常量CE載止區：對應I B 0 以下的區域IC I CE0 0,U BE 0；可靠截止 c、e 結均處于反偏放大區： U 0、U 0， I受 I控制（ e 結正偏、 c 結反偏）BEBCCB飽和區： U U （ U 0）， I不受 I控制， U 0.3V （c 結、 e 結均為正偏）CEBECBCBCES4 、主要參數(1) 特性參數電流放大系數，集基極反向截止電流I CB0集射極反向截止電流I CE0(2) 極限參數集電極最大允許電流I CM集射極向擊穿電壓U(BR)CEO集電極最大允許耗散功率PCM? 例題討論 ：有兩只晶體管，一只的 200，I CEO 100，ICEO 10 A ， 200 A ；另一只的其它參數大致相同。你認為應選用哪只管子？為什么？解：選用 100、I CBO 10 A 的管子，因其 適中、 I CEO 較小，因而溫度穩定性較另一只管子好。已知兩只晶體管的電流放大系數分別為 50 和 100，現測得放大電路中這兩只管子兩個電極的電流如圖所示。 分別求另一電極的電流，標出其實際方向， 并在圓圈中畫出管子。解：