一、半導體

半導體導電性能介于導體與絕緣體之間。

1、導電特性

1）導電能力隨外界溫度升高或光照強度增加而明顯增加。

2）在純半導體中摻入微量雜質，半導體的導電能力將成萬倍增加。

2、導電形式

半導體是四價元素，呈晶體結構，內部原子按一定規律整齊排列。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。故半導體有電子導電和空穴導電兩種形式。

3、P型半導體

在半導體中摻入少量三價元素即成空穴型半導體，稱為P型半導體。

4、N型半導體

在半導體中摻入少量五價元素成即成電子型半導體，稱為N型半導體。

5、PN結

采用不同的摻雜工藝，通過擴散作用，將P型半導體與N型半導體制作在同一塊半導體（通常是硅或鍺）基片上，在它們的交界面就形成空間電荷區稱為PN結。PN結具有單向導電性。

二、二極管

1、二極管的結構

二極管是由在一個PN結上裝上兩個引出電極，經特殊封裝后制成。P區引出的是正極即陽極；N區引出的是負極即陰極。二極管可用于檢波、調幅、整流、穩壓等方面。

2、二極管的特性

二極管的主要特性是單向導電性，當陽極處于高電位，陰極處于低電位時，二極管正向導通，即處于低阻狀態。當陽極處于低電位，陰極處于高電位時，二極管反向截止，即處于高阻狀態。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。二極管的主要參數有：

1）最大整流電流

是指二極管長期工作時允許通過的最大正向平均電流。

2）最高反向工作電壓

是指二極管不被擊穿所允許的最高反向電壓，一般規定最高反向工作電壓為反向擊穿電壓的1/2～1/3。

3）最大反向電流

是指在規定溫度下，二極管加上最高反向工作電壓時的反向電流值。此值越小，二極管的單向導電性越好。溫度升高時，反向電流會顯著增加。

4）最高工作頻率

最高工作頻率取決于PN結結電容的大小，結電容越大，二極管允許的最高頻率越低。

3、二極管使用注意事項

1）二極管使用中電流不能超過最大正向電流，電壓不能超過最高反向工作電壓（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，紅表筆接二極管負極，這時正向電阻值一般在幾十歐到幾百歐之間。紅、黑表筆對調后，反向電阻的阻值應在幾百千歐以上。測量結果符合上述情況，則可初步判斷被測二極管是好的。

（2）如果測量結果阻值都很小，接近零歐姆，說明被測二極管內部PN結擊穿或已短路；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，當阻值小時，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極；當阻值大時，即為二極管的反向電阻，黑表筆接的一端為二極管負極，紅表筆接的一端為二極管正極。

3）注意事項

用萬用表測量二極管時不能用Rx10k檔，因為萬用表高阻檔使用的電池電壓高，這個電壓超過了某些檢波二極管的最高反向電壓，會將二極管擊穿。測量時一般也不用Rx1或Rx10檔，因為歐姆表的內阻很小，跟二極管正向連接時電流很大，容易把二極管燒壞。

三、三極管

半導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電，并有三個電極的電流放大器件。

1、三極管的結構及類型

如上圖所示，三極管是由兩個PN結組成，按PN結的組成方式，三極管有PNP型和NPN型兩種類型。從結構上看，三極管內部有三個區域，分別稱為發射區、基區和集電區，并相應地引出發射極（e）、基極（b）和集電極（c）三個電極。三個區形成的兩個PN結分別稱為發射結和集電結。

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電流通過三極管，即發射極電流、基極電流和集電極電流。發射極電流等于基極電流和集電極電流之和。當基極電流有微小變化時，集電極電流相應有一較大的變化，這就是三極管的電流放大作用。

2）開關功能

利用三極管在飽和區和截止區工作狀態組成開關電路，這在脈沖數字電路中得到廣泛應用。

3、三極管使用注意事項

1）組成放大電路的三極管必須有足夠的放大倍數，但放大倍數也不宜過大，放大倍數過大會使電路的穩定性變差。

2）集電極和發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定。

3）使用中集電極最大允許電流、集電極和發射極之間的反向擊穿電壓、集電極最大耗散功率不能超過其極限參數。

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射極。

（2）對于NPN型三極管，將紅、黑兩只表筆對調，用同樣的方法測試。

5、三極管的三種連接方式

BJT是一個三端電流放大器件，在組成四端網絡時，勢必要有一個電極作為輸入與輸出信號的公共端，另外兩個電極分別是輸入端和輸出端。根據所選公共端電極的不同，有三種連接方式，如下圖所示：

四、晶閘管

1、晶閘管的結構和工作原理

1）晶閘管的結構

如上圖所示，晶閘管是四層三端器件，中間有J1、J2和J3三個PN結，外接三個極：陽極A、陰極K與門極G。中間N1和P2分為兩部分，構成一個P1N1P2晶體管和N1P2N2晶體管互連的復合管，每個晶體管的集電極電流，同時又是另一個晶體管的基極電流。

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，晶閘管導通；

（2）晶閘管一旦導通，門極即失去控制作用，故晶閘管為半控型器件；

（3）當晶閘管陽極電壓減小到零或反向時，晶閘管陽極電流將減小到一定數值以下，晶閘管關斷。

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和導通狀態之分。

（1）阻斷狀態

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，在達到正向轉折電壓之前，晶閘管處于阻斷狀態。正常工作時，不允許把正向陽極電壓加到轉折值。

（2）導通狀態

從門極輸入觸發電流，加正向陽極電壓使晶閘管導通，門極電流越大，陽極電壓轉折點越低。

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。當晶閘管承受反向陽極電壓時，晶閘管總是處于阻斷狀態；當反向電壓增加到一定數值時，反向漏電流增加較快，再繼續增大反向陽極電壓，會導致晶閘管反向擊穿，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，正常值都應在幾百千歐以上；控制極和陰極之間正向電阻約數十歐到數百歐。可初步判斷晶閘管是好的。如發現任何兩個極短路或對陰極斷路，則晶閘管已經損壞。

（2）注意事項：測量時，特別是測量控制極和陰極的阻值時，絕不允許使用萬用表R×10k檔，以防表內高壓擊穿控制極的PN結。

2、接線試驗

合上開關QS時，小燈泡不亮，再按一下按鈕SB，小燈泡如果發亮，說明晶閘管良好，能夠投入電路工作。