電子元器件基本知識培訓(xùn)問答題
一、半導(dǎo)體
半導(dǎo)體導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間。
1、導(dǎo)電特性
1)導(dǎo)電能力隨外界溫度升高或光照強(qiáng)度增加而明顯增加。
2)在純半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì),半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力將成萬倍增加。
2、導(dǎo)電形式
半導(dǎo)體是四價(jià)元素,呈晶體結(jié)構(gòu),內(nèi)部原子按一D規(guī)律整齊排列。高溫或光照下,其電子沖破束縛,成為自由電子。電子跑出后留下的空位稱空穴。故半導(dǎo)體有電子導(dǎo)電和空穴導(dǎo)電兩種形式。
3、P型半導(dǎo)體
在半導(dǎo)體中摻入少量三價(jià)元素即成空穴型半導(dǎo)體,稱為P型半導(dǎo)體。
4、N型半導(dǎo)體
在半導(dǎo)體中摻入少量五價(jià)元素成即成電子型半導(dǎo)體,稱為N型半導(dǎo)體。
5、PN結(jié)
采用不同的摻雜工藝,通過擴(kuò)散作用,將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體(通常是硅或鍺)基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱為PN結(jié)。PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?br /> 二、二極管
1、二極管的結(jié)構(gòu)
二極管是由在一個(gè)PN結(jié)上裝上兩個(gè)引出電極,經(jīng)特殊封裝后制成。P區(qū)引出的是正極即陽極;N區(qū)引出的是負(fù)極即陰極。二極管可用于檢波、調(diào)幅、整流、穩(wěn)壓等方面。
2、二極管的特性
二極管的主要特性是單向?qū)щ娦,?dāng)陽極處于高電位,陰極處于低電位時(shí),二極管正向?qū),即處于低阻狀態(tài)。當(dāng)陽極處于低電位,陰極處于高電位時(shí),二極管反向截止,即處于高阻狀態(tài)。二極管的特性可用兩種方式來說明,一種是用伏安特性曲線,另一種是二極管的參數(shù)。二極管的主要參數(shù)有:
1)###大整流電流
是指二極管長期工作時(shí)允許通過的###大正向平均電流。
2)###高反向工作電壓
是指二極管不被擊穿所允許的###高反向電壓,一般規(guī)定###高反向工作電壓為反向擊穿電壓的1/2~1/3。
3)###大反向電流
是指在規(guī)定溫度下,二極管加上###高反向工作電壓時(shí)的反向電流值。此值越小,二極管的單向?qū)щ娦栽胶。溫度升高時(shí),反向電流會顯著增加。
4)###高工作頻率
###高工作頻率取決于PN結(jié)結(jié)電容的大小,結(jié)電容越大,二極管允許的###高頻率越低。
3、二極管使用注意事項(xiàng)
1)二極管使用中電流不能超過###大正向電流,電壓不能超過###高反向工作電壓(峰值),否則會損壞。
2)二極管在電路中的連接要可靠,焊接時(shí)宜使用45W以下的電烙鐵,并且焊接速度要快,不能使二極管因過熱而損壞。
4、二極管好壞和極性的判別
1)判別二極管的好壞
(1)將萬用表置于Rx100或Rx1k檔,黑表筆接二極管正極,紅表筆接二極管負(fù)極,這時(shí)正向電阻值一般在幾十歐到幾百歐之間。紅、黑表筆對調(diào)后,反向電阻的阻值應(yīng)在幾百千歐以上。測量結(jié)果符合上述情況,則可初步判斷被測二極管是好的。
(2)如果測量結(jié)果阻值都很小,接近零歐姆,說明被測二極管內(nèi)部PN結(jié)擊穿或已短路;反之,如阻值都很大,接近無窮,說明被測二極管內(nèi)部已斷路。以上兩種情況均說明被測二極管已損壞,不能使用。
2)判斷二極管的極性
同上述方法,當(dāng)阻值小時(shí),即為二極管的正向電阻,黑表筆接的一端為二極管正極,紅表筆接的一端為二極管負(fù)極;當(dāng)阻值大時(shí),即為二極管的反向電阻,黑表筆接的一端為二極管負(fù)極,紅表筆接的一端為二極管正極。
3)注意事項(xiàng)
用萬用表測量二極管時(shí)不能用Rx10k檔,因?yàn)槿f用表高阻檔使用的電池電壓高,這個(gè)電壓超過了某些檢波二極管的###高反向電壓,會將二極管擊穿。測量時(shí)一般也不用Rx1或Rx10檔,因?yàn)闅W姆表的內(nèi)阻很小,跟二極管正向連接時(shí)電流很大,容易把二極管燒壞。
三、三極管
半導(dǎo)體三極管又稱雙極性晶體管(BJT)。它是一種具有兩種載流子,即自由電子和空穴參與導(dǎo)電,并有三個(gè)電極的電流放大器件。
1、三極管的結(jié)構(gòu)及類型
2、三極管的功能
1)放大作用
三極管的主要功能是放大作用,根據(jù)不同需要,可組成電流放大、電壓放大、功率放大、直流放大等不同電路。三極管加上工作電壓后有三個(gè)電流通過三極管,即發(fā)射極電流、基極電流和集電極電流。發(fā)射極電流等于基極電流和集電極電流之和。當(dāng)基極電流有微小變化時(shí),集電極電流相應(yīng)有一較大的變化,這就是三極管的電流放大作用。
2)開關(guān)功能
利用三極管在飽和區(qū)和截止區(qū)工作狀態(tài)組成開關(guān)電路,這在脈沖數(shù)字電路中得到廣泛應(yīng)用。
3、三極管使用注意事項(xiàng)
1)組成放大電路的三極管必須有足夠的放大倍數(shù),但放大倍數(shù)也不宜過大,放大倍數(shù)過大會使電路的穩(wěn)定性變差。
2)集電極和發(fā)射極之間的反向電流要小,反向電流越大三極管工作越不穩(wěn)定。
3)使用中集電極###大允許電流、集電極和發(fā)射極之間的反向擊穿電壓、集電極###大耗散功率不能超過其極限參數(shù)。
4、三極管的極性判別
三極管極性判別一般使用萬用表R×100或R×1k電阻檔。
1)判定基極
(1)假定某一管腳為基極,紅表筆搭上,黑表筆分別接另外兩只管腳測量電阻。若兩次測得的阻值都很小,則將表筆對調(diào)測量,如所測得的阻值均為高阻值,則假定基極正確。此三極管是PNP型。
(2)如果將紅表筆接假定基極,黑表筆接另外兩極,所測得的阻值均為高阻值,表筆對調(diào)后所測得的阻值均為低阻值,則假定基極正確。此三極管是NPN型。
(3)如果用上述方法測得的阻值一高一低,則假定基極錯誤,可更換管腳再試。
2)判定集電極和發(fā)射極
(1)對于PNP型三極管,將紅表筆接到假定集電極上,黑表筆接另一未知管腳,右手手指蘸點(diǎn)水,用拇指和食指捏住紅表筆和集電極,用中指碰基極,這樣通過手的電阻給三極管加正向偏流,使三極管導(dǎo)通,記下萬用表指示的阻值。然后再假定另一管腳為集電極,用同樣的方法測試,記下并比較兩阻值,其中阻值小的一次假定集電極是正確的。即紅表筆所接的管腳是集電極,黑表筆所接的管腳是發(fā)射極。
(2)對于NPN型三極管,將紅、黑兩只表筆對調(diào),用同樣的方法測試。
5、三極管的三種連接方式
BJT是一個(gè)三端電流放大器件,在組成四端網(wǎng)絡(luò)時(shí),勢必要有一個(gè)電極作為輸入與輸出信號的公共端,另外兩個(gè)電極分別是輸入端和輸出端。根據(jù)所選公共端電極的不同,有三種連接方式,如下圖所示:
1、晶閘管的結(jié)構(gòu)和工作原理
1)晶閘管的結(jié)構(gòu)
2)晶閘管的工作原理
晶閘管在工作過程中,陽極A、陰極K與電源和負(fù)載相連組成晶閘管的主電路,晶閘管的門極G、陰極K與控制晶閘管觸發(fā)電路的部分相連,組成晶閘管的控制回路。
(1)在晶閘管的陽極與陰極之間,加上正向電壓,并在門極與陰極之間也加上正向電壓和電流,晶閘管導(dǎo)通;
(2)晶閘管一旦導(dǎo)通,門極即失去控制作用,故晶閘管為半控型器件;
(3)當(dāng)晶閘管陽極電壓減小到零或反向時(shí),晶閘管陽極電流將減小到一D數(shù)值以下,晶閘管關(guān)斷。
2、晶閘管的伏安特性
1)正向特性
晶閘管的正向特性又有阻斷狀態(tài)和導(dǎo)通狀態(tài)之分。
(1)阻斷狀態(tài)
在門極電流為零的情況下,逐漸增大晶閘管的正向陽極電壓,在達(dá)到正向轉(zhuǎn)折電壓之前,晶閘管處于阻斷狀態(tài)。正常工作時(shí),不允許把正向陽極電壓加到轉(zhuǎn)折值。
(2)導(dǎo)通狀態(tài)
從門極輸入觸發(fā)電流,加正向陽極電壓使晶閘管導(dǎo)通,門極電流越大,陽極電壓轉(zhuǎn)折點(diǎn)越低。
2)反向特性
晶閘管的反向特性與一般二極管的反向特性相似。當(dāng)晶閘管承受反向陽極電壓時(shí),晶閘管總是處于阻斷狀態(tài);當(dāng)反向電壓增加到一D數(shù)值時(shí),反向漏電流增加較快,再繼續(xù)增大反向陽極電壓,會導(dǎo)致晶閘管反向擊穿,造成晶閘管損壞。
3、晶閘管好壞的判斷
1)初步判斷
(1)將萬用表歐姆擋置于R×10檔,測量陽極與陰極之間和陽極與控制極之間的正、反向電阻,正常值都應(yīng)在幾百千歐以上;控制極和陰極之間正向電阻約數(shù)十歐到數(shù)百歐?沙醪脚袛嗑чl管是好的。如發(fā)現(xiàn)任何兩個(gè)極短路或?qū)﹃帢O斷路,則晶閘管已經(jīng)損壞。
(2)注意事項(xiàng):測量時(shí),特別是測量控制極和陰極的阻值時(shí),絕不允許使用萬用表R×10k檔,以防表內(nèi)高壓擊穿控制極的PN結(jié)。
2、接線試驗(yàn)
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