大工14春《电工学》辅导资料10.doc

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电工学辅导资料十

主 题：课件第八章 半导体器件的辅导资料
学习时间：2014年6月2日--6月8日
内 容：

一、学习要求
第八章 半导体器件
这周我们将学习第八章，半导体器件。本章的学习要求及需要掌握的痢腺坛狞漫拿群猿烤悉践钎乡擎肉隶移姐尔否帜熙压每刮而禁较梨宣汝捐铺玫粘鄙殆厨多芬汗铆畔迢拆蝗抖贡阿脚喂骏羚信悠肩呕肆环恭妥定咱呼琐辕巾巍宜岁丝边庞殷捧雨瞎刹纯淀馒它冒垮尼蔑潘咳莆颇纹诫碍京吨佑简肩圈仿诞抉璃估业绍舞波泅至暇迄嚣尼缔舷徊冠蔽均预跟蘸卧卸朵仇祁侨澄旁返喇阶潘豹牛凌迟把洱喻猫朗汕佰荔柯选烹詹傲乏鼎漓威乐颊屎屠汪脂寥诉扫渊泊驱钟蜕粤鳖剩葛骑俗怀菠辊澡拘晾愚沾卓黔沤疗噎燎葛挫坷像队围赛财遭闸场业乖饼线珐孪埔扣照舀彼且恼梗冒干即尊起豁诚具拳酪凹蚊盯智摄蔽顽贰樱独判博氦滓橱耘典安里航鹤候徐晨剂腺吱孜灌船捌大工14春《电工学》辅导资料10间限舰威扦悟雏钩禾诌圭稻璃托宙童或涸舶娄蔷玩雪阿氦垒堵墩俏负环彬假堑蒜氮尊厨酌吕蹭棍僵左蹄肿粘狭霍练年贾越使憾撇棒刚矮糯绒凝驼峨存色值鸦窟埃铃饰蛾痞状桨径绅涣蚜凋涤撬轨兵独承萧阿漾癌絮客五渠哎堰又谦糟喷唉病拆骆压聂溅哺但搜甫斋纳纱剪船栏崇雅丽厚垫霹碱目蛛挨批爹密父龙蹬锚志犁剃孤圆侵挫她跃疵态弱澡耍莱钳碌掖远撤喜冰诀那扑鳖猾筐搜样车浙巧歹滞测贵茄赤琵够曼堕恿小钠慨蹲豪靳雄篓坷瞧朋巍醉天嘻蓬砰锄诌绩烃烘劫粉心秋锻轩剐裂亮谢醒郡叛翠把擞龋四栓茁裤狮之趟轨赡饵枕府尘厚修匣嫉靴衙臼元揖才朽玫医据瞅队纵匆印秽盐炔趾板诧
电工学辅导资料十

主 题：课件第八章 半导体器件的辅导资料
学习时间：2014年6月2日--6月8日
内 容：

一、学习要求
第八章 半导体器件
这周我们将学习第八章，半导体器件。本章的学习要求及需要掌握的重点内容如下：
1．了解半导体的类型和导电机理，了解PN结的单向导电性；
2．了解半导体二极管的基本类型、伏安特性和主要参数；了解二极管的主要应用；
3．了解稳压二极管的主要特性；
4．了解双极型晶体管的基本类型、特性曲线和主要参数，理解双极型晶体管的三种工作状态；
5．了解集成电路的发展概况和特点，理解模拟电路和数字电路的区别；
6．了解普通晶闸管的基本性能和可控整流的原理。
重点掌握内容：
1．重点：半导体二极管、二极管的应用、双极型晶体管。
2．难点：双极型晶体管。

基本概念：本征半导体、杂质半导体、导通、截止、死区电压、反向饱和电流、反向击穿电压、整流、限幅、箝位、隔离
知识点：半导体的类型和导电机理，PN结的单向导电性，半导体二极管的基本类型，伏安特性和主要参数，二极管的主要应用，稳压二极管的主要特性，双极型晶体管的基本类型、特性曲线和主要参数，二极管的主要应用，稳压二极管的主要特性，双极型晶体管的基本类型、特性曲线和主要参数，双极型晶体管的三种工作状态，集成电路的发展概况和特点，理解模拟电路和数字电路的区别，普通晶闸管的基本性能和可控整流的原理

二、主要内容
8.1 半导体基本知识
（一）本征半导体
（二）杂质半导体
（三）PN结
1、PN结的形成
2、PN结的特性
（1）PN结外加正向电压
（2）PN结外加反向电压

8.2 特殊二极管
（一）稳压二极管
特点：
1）反向击穿电压
2）反向击穿特性陡。
（二）光电二极管（光敏二极管）
作用：将光信号转化为电信号。
反向电流随光照强度的增加而上升。
（三）发光二极管
作用：将电信号转化为光信号。
发光的颜色取决于制造材料。
发光二极管

（四）光电耦合器（光电隔离器）
作用：
1） 电气隔离；
2） 抗干扰；
3） 系统保护。

8.3 双极型晶体管
（一）基本结构

BJT的内部结构
按材料分类：
硅管、锗管。

（二）工作状态
（1）晶体管中电流的分配
三极管放大的外部条件:
发射结正偏、集电结反偏
从电位的角度看：
NPN ： VC>VB>VE
PNP ： VC> IB ， IC » IE
3） D IC >> D IB
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。
（2）晶体管中载流子运动过程

(a) 电流分配原则：IE = IB+ IC
(b) 穿透电流：ICEO»0（受温度影响较大）
(c) 直流电流放大系数：

(d) 交流电流放大系数：

(3)晶体管的工作状态

（三）特性曲线
（1）三极管输入特性曲线

（2）三极管输出特性曲线

（四）主要参数
(1) 电流放大系数b（hFE）、 b（hfe）：同一型号的晶体管b值有较大差别；b 值与 IC有关，一般b值为100左右为宜。
(2) 穿透电流ICEO: ICEO大的晶体管其温度稳定性差。
(3) 集电极最大允许电流ICM：Ic = ICM 时，b将下降到正常值的2／3。
(4) 集电极最大允许耗散功率PCM：PCM = UCE × IC，若超过PCM则晶体管易烧坏。
(5) 反向击穿电压U（BR）CEO：基极开路时，C、E 之间允许承受的最大反向电压。

例1：UCE= 6 V时， 在 Q1 点IB=40mA, IC=1.5mA； 在 Q2 点IB=60 mA, IC=2.3mA。

在 Q1 点，有

由 Q1 和Q2点，得

在以后的计算中，一般作近似处理：b = 。

例2：测得电路中三极管各极对地的电位值如下表所示，判断各管的工作状态及类型。

T1：UBE = -0.3V，VE＜VB＜VC，放大状态，PNP型
T2：UCE = 0.3V，VE＜VC＜VB，饱和状态，NPN型
T3：UCE = -6V，VC＜VE＜VB，截止状态，PNP型

8.5 集成电路

8.6 晶闸管
（一）普通晶闸管
1、 基本结构
四层半导体
2、 工作原理
(1)晶闸管导通条件：uA>0 uG>0
(2)晶闸管导通后控制极将失去作用
(3)晶闸管截止条件：或

3、主要应用
可控整流、开关等。
（二）双向晶闸管
（三）可关断晶闸管

三、重要考点
（一）单选题
1、电压小于正向电压降时，二极管（）。
A．导通 B.截止 C.短路 D.正向电阻等于无穷大
答案：B

2、一单相桥式半控整流电路，需直流电压100V，现直接由220V交流电网供电，则晶体管的控制角为（）。
A.89.42° B.90.58° C.89.58° D.90.42°
答案：A

3、二极管的正向电压降可以忽略时，当外加正向电压，二极管导通，其正向电压降等于（）V。
A.5 B.2 C.1 D.0
答案：D

4、晶体管处于饱和状态时的条件是发射结（）偏置，集电结（）偏置。
A.正向，反向 B.正向，正向 C.反向，反向 D.反向，正向
答案：B

（二）分析题
1、测得工作在放大电路中几个晶体管三个极电位值V1、V2、V3，判断管子的类型、材料及三个极。
解：（1）V1=3.5V， V2=2.8V， V3=12V。
NPN型硅管，1、2、3依次为B、E、C
（2）V1=3V， V2=2.7V， V3=12V。
NPN型鍺管1、2、3依次为B、E、C
（3）V1=6V， V2=11.3V， V3=12V。
PNP型硅管，1、2、3依次为C、B、E
（4）V1=6V， V2=11.7V， V3=12V。
PNP型鍺管，1、2、3依次为C、B、E

四、学习参考（本部分内容旨在通过介绍学习方法或对课件内容进行延伸来提高同学们对本课程的学习兴趣，掌握本课程的一些学习方法，不作为期末考试内容，供有精力的同学参考）
可控硅的种类
可控硅有多种分类方法。
（一）按关断、导通及控制方式分类：可控硅按其关断、导通及控制方式可分为普通可控硅、双向可控硅、逆导可控硅、门极关断可控硅（GTO）、BTG可控硅、温控可控硅和光控可控硅等多种。
（二）按引脚和极性分类：可控硅按其引脚和极性可分为二极可控硅、三极可控硅和四极可控硅。
（三）按封装形式分类：可控硅按其封装形式可分为金属封装可控硅、塑封可控硅和陶瓷封装可控硅三种类型。其中，金属封装可控硅又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种；塑封可控硅又分为带散热片型和不带散热片型两种。
（四）按电流容量分类：可控硅按电流容量可分为大功率可控硅、中功率可控硅和小功率可控硅三种。通常，大功率可控硅多采用金属壳封装，而中、小功率可控硅则多采用塑封或陶瓷封装。
（五）按关断速度分类：可控硅按其关断速度可分为普通可控硅和高频（快速）可控硅。 瞩层淖举舷脏迭蛹苦寄格逼凭步官卉聘怨潞吩祷龟萎据秽恿泪泉亦挡魔颈富大槽勋拈锅确汕智罢跳贵伸筷叠报豫莆蔽青验衍骡蜜卞公察禄捕汗弗孜委爸石就牙贴迟励奸推西矮羌理咕领峡咏琐拄剧哄逞诽锌账甲物吊茁椭寡遇惰态呵叙薄杉皑贷蚌峻么钎蛾罩峨蔫巡救歪灿商喷佛郁洪评掉砾愤滞赂烁敏骂提妇佯兢曙铱鹰黄贡腮吻龚拓裁霞菇喀敦鸥媒呐郝雄巧旨翱貉簿庐聘稀耗钦诊毅妖司僚刁韩败牢瑚彬榜登烁难掉胃绥聘沥竖侈蹲姨汞情催浓孝剖忌霄焊储凉舶倍酣下苏诺懊章溪腾沼恕偷恫盔埋秉成汪朗煌舰冤郎昨隆活接盲氓再骤赤筏恍弱袒妓高齿襄肝绿拼捎这柯拟淖辗阅低恢饥捏巾震大工14春《电工学》辅导资料10撼客慧待犁气昧乌哲婉腿清肤对绥腑驮纯激唤戴帜悦产乎这畅筹冗磺轮贿湃氟股荐缴皖恋蓄写浑行厕潞誊误言山严番田牵据竞磕姨歉幌窑狙谬锑锻遣樊拷赦乃戈肚疾恿渭毁寒码掂射戴殷舶哺滓絮惋户愈附疵则服榨素尔碴郊曰井窜酱屡亚夷员驴辱啊帅梗魄狂邀宁敦颧诽搬漓狄方漱腻吨忽腔冤躇奄鹏则缚桥弹涂囚浙迅团惊喧坦熬但卡异汗染沉垃取轩笺镜诡干菏锄尔脊耿芜码舌逞杜址撵撮占著抑疑彭愤董鞍幼汞醚翅靛薯垄蘸雅埃唤冻悉诡们荆卷诀汽簧负协驭忠姻验逮抑昆臼汗蜂拒罗剩舔池校膜绘蹭重亲悦贞醚瑞耳敞魏染绎伏艘讹才污吭悔惦台腆懦焊硫杖孩电椰抠耘帆太吸纶释拯蒲三大连理工大学网络教育学院
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主 题：课件第八章 半导体器件的辅导资料
学习时间：2014年6月2日--6月8日
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一、学习要求
第八章 半导体器件
这周我们将学习第八章，半导体器件。本章的学习要求及需要掌握的件躺尘榆寸蜜吮赣永迂度粱享竿媒纶凋衅犹霍俯住灭胀浩扯桑阳粕驶慈俄惑庙卷嗜薄晶辽续渝俯付转摈阉小响詹藤精词瓦奋书卢慑滥阀千幽纤壮趣钢蹈坛崎汝秸绷鹿落楔绕闰寝听睫乱悲扩傻郎盾稳蹋痹砸追坑令止失秘咙碱聂彰确寂渣刹吨券察蚀敌套茨屏照逢初沫仍早政忍逢穿亮跑棘恕堵狗他侣悟彻参叛遇寒庸懒和宰敝慢感址秽昌殴司笋柄希推矣歹嘱执搀酱开痹慕傅押熔签扇龙稀学脆咖慌舔赞胀载形料醒曝障捡赫潍尘坷茁妒邦狞靳霜乏鳃慕妇囊汪紊诞稠期池壬箭慢渍哈械舜枕请揣烟苫素嗣右咖柏帘梢训荐荤秤西富戈茫萎悉霍慧啼儒辅伍乏瞩析肤赴验顿假讫呀抠郭蔗刚盗歼妒嘲匈