PAGEPAGE22第五章半導體器件一、填空1、半導體是指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料物質。2、半導體具有熱敏性、光敏性、摻雜性的特性，最重要的是熱敏性特性。3、純凈硅或者鍺原子最外層均有四個電子，常因熱運動或光照等原因掙脫原子核的束縛成為自由電子，在原來的位置上留下一個空位，稱為空穴。4、自由電子帶負電，空穴帶正電。5、半導體導電的一個基本特性是指，在外電場的作用下，自由電子和空穴均可定向移動形成電流。6、在單晶硅（或者鍺）中摻入微量的五價元素，如磷，形成摻雜半導體，大大提高了導電能力，這種半導體中自由電子數遠大于空穴數，所以靠自由電子導電。將這種半導體稱為電子型半導體或N型半導體半導體。7、在單晶硅（或者鍺）中摻入微量的三價元素，如硼，形成摻雜半導體，這種半導體中空穴數遠大于自由電子數，所以靠空穴導電。將這種半導體稱為空穴型半導體或P型半導體半導體。8、PN結具有單向導電性，即加正向電壓時PN結導通，加反向電壓時PN結截止。9、PN結加正向電壓是指在P區接電源正極，N區接電源負極，此時電流能通過PN結，稱PN結處于導通狀態。相反，PN結加反向電壓是指在P區接電源負極，N區接電源正極，此時電流不能通過PN結，稱PN結處于截止狀態。10、二極管的正極又稱為陽極，由PN結的P區引出，負極又稱為陰極，由PN結的N區引出。11、按照芯片材料不同，二極管可分為硅二極管和鍺二極管兩種。12、按照用途不同，二極管可分為普通二極管、整流二極管、開關二極管、穩壓二極管、發光二極管。13、二極管的伏安特性曲線是指二極管的電壓電流關系曲線。該曲線由正向特性和反向特性兩部分組成。14、二極管的正向壓降是指正向電流通過二極管時二極管兩端產生的電位差，也稱為正向飽和電壓。15、從二極管的伏安特性曲線分析，二極管加正向電壓時二極管導通，導通時，硅管的正向壓降約為0.7伏，鍺管的正向壓降約為0.3伏。16、二極管兩端加反向電壓時，管子處于截止狀態。當反向電壓增加到一定數值時，反向電流突然增大，二極管失去單向導電性特性，這種現象稱為擊穿。17、硅穩壓二極管簡稱為穩壓管，符號是它與普通二極管不同的地方在于只要反向電流在一定范圍內反向擊穿并不會造成穩壓二極管的損壞，以實現穩壓目的，所以電路中穩壓管的兩端應加反向電壓。18、LED即為發光二極管，電路符號為。其正向導通電壓要大于1，同時發光的亮度隨通過的正向電流增大而增強，而反向擊穿電壓一般大于5V。19、晶體三極管簡稱三極管，是由兩個二極管構成的半導體器件。三極管有NPN和PNP兩種類型，其符號為和，符號中的箭頭方向表示電流的流動方向。20、半導體三級管的三個電極為集電極、發射極和基極，兩個PN結是指集電結和發射結。21、三極管具有電流放大作用和電壓放大作用。三極管最基本和最重要的特性是共射放大電流作用，擴音器就是利用這個特性實現對聲音的放大，所以三極管電流放大的實質是以微小的電流控制較大的電流。22、三極管的特性曲線是指輸入特性和輸出特性的曲線。常用的特性曲線有輸入特性和輸出特性兩種。23、在三極管的輸出特性曲線上可以劃分出放大區、飽和區和截止區三個工作區域。三極管處于放大狀態的工作條件是發射結正偏集電結反偏。24、場效應管也成為電壓控制器件，被廣泛應用于電子電路中，其突出的特點是輸入阻抗高、噪聲低、頻率特性好、兼容性高。25、場效應管按結構可分為絕緣柵型和結型兩類，常說的MOS管即指半導體器件。MOS管按工作原理可分為增強型和耗盡型；按導電溝通可分為P型溝道和N型溝道。26、絕緣柵場效應晶體管是一種可以廣泛使用在模擬電路與數字電路的場效晶體管器件。它具有輸入電阻高、噪聲低、頻率特性好等特點，廣泛應用于集成電路中。27、晶閘管全稱是雙向可控硅，又稱為可控硅，其特點主要有具有一個控制端,可以實現電壓和電流的可控制等。普通型晶閘管有單向導通晶閘管和雙向導通晶閘管。晶閘管的圖形符號。29、KP100-12G表示額定電壓100V,額定電流1200A的普通型晶閘管。二、選擇題1、二極管兩端加上正向電壓時（B）A、一定導通B、超過死區電壓才導通C、超過0.3V才導通D、超過0.7V才導通2、對三極管放大作用的實質，下面說法正確的是（D）A、三極管可以把小能量放大成大能量B、三極管可以把小電流放大成大電流C、三極管可以把小電壓放大成大電壓D、三極管可用較小的電流控制較大的電流3、在硅穩壓管穩壓電路中，穩壓管必須工作在（D）A、死區

B、導通區

C、截止區

D、擊穿區三、判斷題1、在實際工作中整流二極管和穩壓二極管可互相代替。（×）2、二極管正向電阻比反向電阻大。（×）3、兩個以上晶閘管串聯使用，是為了解決自身額定電壓偏低，不能勝用電路電壓要求，而采取的一種解決方法，但必須采取均壓措施。（√）4、雙向晶閘管額定電流的定義，與普通晶閘管的定義相同

。（

×

）

四、問答與計算1、純凈的半導體有何特點，是否適合用作導電材料或者絕緣材料？答：導電性能低，不適合2、N型半導體或者P型半導體本身是否帶電？將N型半導體或者P型半導體直接接入到電路中是否能導電？答：不帶電不導電PN結是制造各種半導體的基本結構，請簡單描述PN結的形成。答：如果一塊半導體的兩部分分別摻雜形成P型半導體和N型半導體,在它們的交界面處就形成了PN結。使用二極管的時候極性要如何連接？答：二極管有正向和反向兩種接法。名詞解釋：反向擊穿電壓，最大整流電壓流，最高反向工作電壓。答：反向擊穿電壓，是指二極管反向擊穿時的電壓值。最大整流電流是指\t"/item/%E6%9C%80%E5%A4%A7%E6%95%B4%E6%B5%81%E7%94%B5%E6%B5%81/_blank"二極管長期運行時允許通過的最大正向平均電流，其值與PN結面積及外部散熱條件等有關。最高反向工作電壓U是二極管工作時允許外加的最大反向電壓，超過此值時，二極管有可能因為反向擊穿而損壞，通常為\t"/item/%E6%9C%80%E9%AB%98%E5%8F%8D%E5%90%91%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E7%94%B5%E5%8E%8B/_blank"擊穿電壓的一半，注意它是一個瞬時值。三極管的正常工作區域有哪幾個？當三極管作放大使用時應工作在哪個區域，作開關使用時應工作在什么區域？答：截止區飽和區放大區：放大區；放大區請說出MOS管的四種類型。答：P溝道增強型;P溝道耗盡型;N溝道增強型;N溝道耗盡型。8、將二極管按正向接法直接與1.5V的電池連接，估計會出現什么問題？若按反向接法直接接在300V的恒壓源上，又會出現什么現象？請分析二極管在電路中串接限流電阻的必要性。答：如果二極管的死區電壓大于1.5V,電路中幾乎沒有電流,二極管并不會被燒壞。如果二極管死區電壓小于1.5V,則二極管導通,電路中有電流通過。如果電路中的電流大于二極管的最大整流電流,二極管則可能被燒壞。由于二極管導通時阻值非常小，而且有很好的穩定性，因此容易導致過大電流流過二極管工作點，從而損壞二極管。為了避免這種情況的發生，可以在二極管接入電路中加上限流電阻。這樣，當電流通過二極管時，限流電阻會起到限制電流的作用，從而保護二極管不受損壞。9、在圖示的幾個電路中Ui=10V,二極管正向壓降為0.7V試求輸出電壓Uo的值。答：9.3V10V-0.7V0.7V10、填寫下表中三極管的工作狀態發射結正偏反偏正偏集電結正偏反偏反偏工作狀態飽和截止放大11、當三極管UCE=15V不變時，基極電流IB=20μA,集電極電流IC=2mA，這時三極管的β是多少？如果IB=25μA，IC=2.6mA，β又是多少？答：10010412、有一個晶體管接在電路中，測出它的三個管腳的點位分別是-9V，-6V和-6.2V，試判別它的三個電極和管子的類型。答：PNP鍺管-9V集電極，-6V發射極和-6.2V基極13、測得某電路中幾個晶體管的各極點位如圖所示，試判斷各晶體管分別工作在截止區、放大區還是飽和區？答a)UBE=0.7V,UBC=-4.3V,發射極正偏，集電極反偏，三極管工作在放大區。b)UBE=0.7V,UBC=-5.3V,發射極正偏，集電極反偏，三極管工作在放大區。c)UBE=-0.3V,UBC=0V,發射極正偏，集電極零偏，三極管工作在臨飽和區。d)UBE=-0.3V,UBC=8.7V,發射極正偏，集電極反偏，三極管工作在放大區。14、簡述晶閘管的導通條件，已導通的晶閘管如何關斷？答：1〕晶閘管加正常陽極電壓，2〕在門極加上觸發電壓，產生足夠的觸發電流后，才能觸發導通；要關斷晶閘管，必須使陽極電流小于維持電流，為保證快速可靠關斷，通常在管子陽極加一段時間的反向電壓五、知識鏈接與拓展1、用萬用表如何測量二極管和三極管的各個管腳，如何鑒定質量好壞？答：二極管的鑒定：將萬用表置于R×1K擋，先用紅、黑表筆任意測量二極管兩端子間的電阻值，然后交換表筆再測量一次，如果二極管是好的，兩次測量結果必定出現一大一小。以阻值較小的一次測量為準，指針萬用表黑表筆所接的一端為正極，紅表筆所接的一端則為負極。數字萬用表則相反。若測得二極管的正、反向電阻值均接近0或阻值較小，則說明該二極管內部已擊穿短路或漏電損壞。若測得二極管的正、反向電阻值均為無窮大，則說明該二極管已開路損壞。三極管的鑒定：找到一次表筆固定在某一引腳，另一表筆分別測量另外兩個引腳，兩次均有0.6-0.7的數值顯示；固定表筆為黑色說明此三極管為PNP型，此引腳為基極（B），再讀取紅表筆測量另外兩個引腳的數值，較低的引腳為發射極（E），較高的引腳為集電極（C）將萬用表歐姆檔調至x1K,將黑表筆與三極管基極相連,紅表筆分別與集電極、發射極相連，測基極與集電極之間的電阻,萬用表示數為千歐左右。將紅表筆與三極管基極相連,黑表筆分別與集電極、發射極相連，測基極與集電極之間的電阻,萬用表示數均為無窮大。則此三極管是好的。2、如何識別電容元件及電感元件？答：1）外形區分法電容通