第六章半导体元器件

1、第六章半导体元器件课程目录课程目录 1 电子元器件简介和分类 2 阻容元件 3 电感元件和变压器 4 开关 5 继电器 6 半导体元器件 7 电声器件8 发光显示元器件 9 保险元件10 石英晶体和陶瓷元器件11 常用的敏感元器件12 传感器13 集成电路14 常用的电子材料3 第 * 页目录页半导体三极管半导体三极管半导体二极管半导体二极管六、半导体元器件六、半导体元器件晶闸管晶闸管运算放大器运算放大器数字集成电路数字集成电路集成电路封装集成电路封装片状元器件片状元器件场效应管场效应管 半导体二半导体二极管极管1场效应管场效应管晶闸管晶闸管半导体三半导体三极管极管半导体元器件就是用半导体材料

2、制成的电子元器件，它们是组成各种电子电路半导体元器件就是用半导体材料制成的电子元器件，它们是组成各种电子电路的核心元件。的核心元件。 高压二极管：应用在数千伏高压整高压二极管：应用在数千伏高压整流电路中，常应用于微波炉、复印机等流电路中，常应用于微波炉、复印机等电子设备中，其色环代表二极管的负极电子设备中，其色环代表二极管的负极。 双基极二极管又叫做单结晶体管，双基极二极管又叫做单结晶体管，因具有负阻的特性，被广泛应用于多谐因具有负阻的特性，被广泛应用于多谐振荡器、定时电路、锯齿波信号发生器振荡器、定时电路、锯齿波信号发生器等脉冲电路中。等脉冲电路中。 半导体二半导体二极管极管1场效应管场效应

3、管晶闸管晶闸管半导体三半导体三极管极管 双向二极管是一种正负极两个方向双向二极管是一种正负极两个方向有条件可导通的电子元件，它常用于触有条件可导通的电子元件，它常用于触发双向晶闸管电路和过压保护电路。发双向晶闸管电路和过压保护电路。 瞬态电压抑制二极管：是一种保护瞬态电压抑制二极管：是一种保护器件，这种元件可以有效的降低由于雷器件，这种元件可以有效的降低由于雷电、电路中开关通断时感性元件产生的电、电路中开关通断时感性元件产生的高压脉冲，避免高压脉冲损坏仪器设备高压脉冲，避免高压脉冲损坏仪器设备 半导体二半导体二极管极管1场效应管场效应管晶闸管晶闸管半导体三半导体三极管极管肖特基二极管：它具有压

4、降小，功肖特基二极管：它具有压降小，功耗低，电流大，耐压低等一系列特点，耗低，电流大，耐压低等一系列特点，广泛应用于开关电源，变频器，及其通广泛应用于开关电源，变频器，及其通信电路，作高频，整流二极管，保护二信电路，作高频，整流二极管，保护二极管等使用。极管等使用。 肖特基二极管的结构：以金属肖特基二极管的结构：以金属A为为正极，以正极，以N型半导体为负极，利用金属型半导体为负极，利用金属一半导体两者接触面上形成的势垒的特一半导体两者接触面上形成的势垒的特性制成的金属一半导体元件。性制成的金属一半导体元件。 半导体二半导体二极管极管1场效应管场效应管晶闸管晶闸管半导体三半导体三极管极管恒流二极

5、管：是一种新型的半导体恒流二极管：是一种新型的半导体元件，它能在很宽的电压范围内输出恒元件，它能在很宽的电压范围内输出恒定的电流。由于恒流二极管性能好，同定的电流。由于恒流二极管性能好，同时价格低，使用简便，故而被广泛应用时价格低，使用简便，故而被广泛应用于恒流源，稳压源，放大器及保护电路于恒流源，稳压源，放大器及保护电路中。中。 例如：在例如：在LED照明电路中采用恒流照明电路中采用恒流二极管供电，即使出现电源电压供应不二极管供电，即使出现电源电压供应不稳定或是负载电阻变化很大的情况，都稳定或是负载电阻变化很大的情况，都能确保电路电流稳定，从而使能确保电路电流稳定，从而使LED灯更灯更加稳定

6、发光。加稳定发光。 半导体二半导体二极管极管1场效应管场效应管晶闸管晶闸管半导体三半导体三极管极管激光二极管是在发光二极管的基础激光二极管是在发光二极管的基础上，在内部加了一个光学谐振腔，使发上，在内部加了一个光学谐振腔，使发出的光是单色光，出的光是单色光， 激光二极管：它是能够将电能转换成激激光二极管：它是能够将电能转换成激光的器件，由于其方向性好，利用激光二极光的器件，由于其方向性好，利用激光二极管发出激光脉冲，用光电二极管接收反射回管发出激光脉冲，用光电二极管接收反射回来的激光，再通过技术处理达到测距的目的来的激光，再通过技术处理达到测距的目的，又由于激光的能量高度集中，可以产生巨，又由

7、于激光的能量高度集中，可以产生巨大的热能，因此被广泛应用于刻录机，激光大的热能，因此被广泛应用于刻录机，激光手术机，激光焊接，激光灯具等众多领域。手术机，激光焊接，激光灯具等众多领域。 半导体二半导体二极管极管2场效应管场效应管晶闸管晶闸管半导体三半导体三极管极管半导体三极管又名晶体管，简称三极管，在电路中通半导体三极管又名晶体管，简称三极管，在电路中通常用符号常用符号VT表示。三级管是电子电路中的核心元件。表示。三级管是电子电路中的核心元件。恒流三极管：它是一种新型的半导体恒流器恒流三极管：它是一种新型的半导体恒流器件，与恒流二极管不同的是，横流二极管只能提件，与恒流二极管不同的是，横流二极

8、管只能提供固定值的恒定电流，而横流三极管可以对恒定供固定值的恒定电流，而横流三极管可以对恒定电流进行连续调节。电流进行连续调节。带阻三极管：是一种内含一个或数个电阻的带阻三极管：是一种内含一个或数个电阻的三极管，其封装与同类普通三极管没什么区别，三极管，其封装与同类普通三极管没什么区别，但相互间不能互换使用，盲目带换往往会烧坏管但相互间不能互换使用，盲目带换往往会烧坏管子或引起电路障碍。鉴于型号多、电表误差等一子或引起电路障碍。鉴于型号多、电表误差等一系列因素，用万用表有时会误判。系列因素，用万用表有时会误判。 半导体二半导体二极管极管3场效应管场效应管晶闸管晶闸管半导体三半导体三极管极管有些

9、有些MOS产品制作产品制作已将衬底与源极在已将衬底与源极在内部连在一起，这内部连在一起，这时，漏极和源极不时，漏极和源极不能对调。能对调。存放时候，必须用存放时候，必须用金属屏蔽包装，插金属屏蔽包装，插件板应备有短路件板应备有短路插座以防止静电插座以防止静电损坏电路。损坏电路。焊接焊接MOS场效应管场效应管时，烙铁、测量仪时，烙铁、测量仪表必须接地良好。表必须接地良好。为了避免瞬态电压损坏器件，不允许在接通电源的情况下装拆电路板或器件。应用注意应用注意事项事项场效应管英文名缩写为场效应管英文名缩写为FET。场效。场效应管是一种压控元件，与一般的半应管是一种压控元件，与一般的半导体三极管相比，它

10、只是一种载流导体三极管相比，它只是一种载流子参与导电，所以通常被称为子参与导电，所以通常被称为“单单极性器件极性器件”。它具有输入阻抗高、。它具有输入阻抗高、温度稳定性好、噪声低和抗辐射能温度稳定性好、噪声低和抗辐射能力强等特点。力强等特点。 半导体二半导体二极管极管4场效应管场效应管晶闸管晶闸管半导体三半导体三极管极管晶体闸流管简称晶闸管，旧称可控硅，它能在高电压、大电流条件下工作，具有耐压高、容晶体闸流管简称晶闸管，旧称可控硅，它能在高电压、大电流条件下工作，具有耐压高、容量大、体积小等特点量大、体积小等特点.它是一种用途广泛的功率电子器件。常用的有单向晶闸管、双向晶闸它是一种用途广泛的功

11、率电子器件。常用的有单向晶闸管、双向晶闸管。晶闸管主要用于交直流无触电开关，例如电动机调速、调光、控温等方面。管。晶闸管主要用于交直流无触电开关，例如电动机调速、调光、控温等方面。单向晶闸管单向晶闸管:是一种可控整是一种可控整流电子元件，能在外部控流电子元件，能在外部控制信号作用下由关断变为制信号作用下由关断变为导通，但一旦导通，外部导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。适用于端电压使其关断。适用于直流的电机调速直流的电机调速,直流的继直流的继电器等电器等双向晶闸管双向晶闸管:双向可控硅是双向可控硅是在普通

12、可控硅的基础上发在普通可控硅的基础上发展而成的，在结构上相当展而成的，在结构上相当于两个单向晶闸管反极性于两个单向晶闸管反极性并联。它可以双向导通，并联。它可以双向导通，允许两个方向有电流通过允许两个方向有电流通过，常用在交流电路调节电，常用在交流电路调节电压，电流。压，电流。 运算放大运算放大器器5集成电路封集成电路封装装片装元器片装元器件件数字集成数字集成电路电路 运算放大器是一种直流耦合，差模输入、通常运算放大器是一种直流耦合，差模输入、通常为单端输出的高增益电压放大器，因为刚开始主为单端输出的高增益电压放大器，因为刚开始主要用于加法，减法等模擬运算电路中，因而得名。要用于加法，减法等模

13、擬运算电路中，因而得名。通常使用运算放大器时，会将其输出端与其反相通常使用运算放大器时，会将其输出端与其反相输入端连接，形成一负反馈组态。原因是运算放输入端连接，形成一负反馈组态。原因是运算放大器的电压增益非常大，使用负反馈方可保证电大器的电压增益非常大，使用负反馈方可保证电路的稳定运作。但是这并不代表运算放大器不能路的稳定运作。但是这并不代表运算放大器不能连接成正反馈组态，相反地，在很多需要产生震连接成正反馈组态，相反地，在很多需要产生震荡信号的系统中，正反馈组态的运算放大器是很荡信号的系统中，正反馈组态的运算放大器是很常见的组成元件。常见的组成元件。通常的讲它可以把信号放大，大小比较，精密

14、整通常的讲它可以把信号放大，大小比较，精密整流，阻抗变换，滤波，电压信号变电流信号等作流，阻抗变换，滤波，电压信号变电流信号等作用。用。目前运算放大器广泛应用于家电，工业以及科学仪器领域。一般用途的集成电路运算放大器售价不到一美元，而现在运算放大器的设计已经非常成熟，输出端可以直接短路到系统的接地端而不至于产生短路电流破坏元件本身。 运算放大运算放大器器6集成电路封集成电路封装装片装元器片装元器件件数字集成数字集成电路电路集成电路利用半导体工艺将集成电路利用半导体工艺将电阻器、电容器、晶体管等电阻器、电容器、晶体管等众多电子元器件和单元集成众多电子元器件和单元集成在一起，并通过集成电路特在一起

15、，并通过集成电路特殊工艺制作在面积很小的单殊工艺制作在面积很小的单晶芯片上，并封装在特制的晶芯片上，并封装在特制的外壳中。外壳中。数字集成电路用以产生、放数字集成电路用以产生、放大和处理各种数字电信号，大和处理各种数字电信号，内部电路结构简单。内部电路结构简单。数字集成电路的型号组成一般由前缀、编号、后数字集成电路的型号组成一般由前缀、编号、后缀三大部分组成，前缀代表制造厂商，编号包括缀三大部分组成，前缀代表制造厂商，编号包括产品系列号、器件系列号，后缀一般表示温度等产品系列号、器件系列号，后缀一般表示温度等级、封装形式等级、封装形式等 运算放大运算放大器器8集成电路封集成电路封装装片装元器片装元器件件数字集成数字集成电路电路片状元器件是无引线或短引线的新型微小型元器件记为片状元器件是无引线或短引线的新型微小型元器件记为SMC（无源元器件）或无源元器件）或SMD（有源元器件）。片状元器件最重要的特（有源元器件）。片状元器件最重要的特点是小型化，标准化。它直接被安装在印制板上，是表面组装点是小型化，标准化。它直接被安装在印制板上，是表面组装技术的专业器件。目前，片状元器件被广泛应用于计算机，移技术的专业