电工技术基础

第一章

§1.1电路及基本物理量

电路模型及电路定律

一、电路的组成及功能： 1．电路的组成：电路是为了某种需要而将某些电工设备或元件按一定方式组合起来的电流通路。

由电源、负载和中间环节3部分组成。

2．电路的主要功能：①进行能量的转换、传输和分配。②实现信号的传递、存储和处理。 二、电流：

电荷的定向移动形成电流。电流大小：单位时间内通过导体截面的电量。

dqidt正电荷运动方向规定为电流的实际方向。电流的方向用箭头或双下标变量表示。任意假设的电流方向称为电流的参考方向。如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。

II正值(a)负值(b)三、电压、电位和电动势：

1．电压：单位正电荷由a点移至b点电场力所做的功称为a、b点两点间的电压。电压的实际

方向规定由电位高处指向电位低处。与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为电压的参考方向。

a+　　u1　　－ba－　　u2　　+b例：当ua =3V ，ub = 2V时 u1 =1V ， u2 =－1V

最后求得的u为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。

对一个元件，电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取为一致，称关联方向；如不一致，称非关联方向。

如果采用关联方向，在标示时标出一种即可。如果采用非关联方向，则必须全部标示。

ai+　　u　　－(a) 关联方向bai－　　u　　+b(b) 非关联方向2.电位：单位正电荷由电路中某点移至参考点电场力所做的功，称为该点电位。电路中a、b点

两点间的电压等于a、b两点的电位差。

UabVaVb3．电动势：外力克服电场力把单位正电荷从电源的负极搬运到正极所做的功，称为电源的电动

势。电动势是衡量外力即非静电力做功能力的物理量。电动势的实际方向与电压实

dq际方向相反，规定为由负极指向正极。

edW

四、电功率：

电场力在单位时间内所做的功称为电功率，简称功率。p＞0时吸收功率，p＜0时放出功率。 dWp功率与电流、电压的关系： dt关联方向时：p =ui 非关联方向时：p =－ui

例：求图示各元件的功率.

（a）关联方向：P=UI=5×2=10W，P>0，吸收10W功率。

+　　U=5V － (a)

I=-2A

（b）关联方向，P=UI=5×(－2)=－10W，P<0，产生10W功率。

+　　U=5V －

(b)

I=-2A

（c）非关联方向，P=－UI=－5×(－2)=10W，P>0，吸收10W功率。

+　　U=5V －

(c)

例： I=1A，U1=10V，U2=6V，U3=4V。求各元件功率，并分析电路

+ U2 － I 的功率平衡关系。

B + 解：元件A：非关联方向，P1=－U1I=－10×1=－10W，P1>0，产生 + U1 A 10W功率，电源。 C U3 － 元件B：关联方向，P2=U2I=6×1=6W，P2<0，吸收10W功率，负载。 － 元件C：关联方向，P3=U3I =4×1=4W，P3>0，吸收10W功率，负载。 P1+P2+P3=－1=+6+4=0，功率平衡。 §1.2电路模型

一、电路模型的概念：

为了便于对电路进行分析计算，常常将实际电路元件理想化，也称模型化，即在一定条件下突出其主要的电磁性质，忽略次要的因素，用一个足以表征其主要特性的理想元件近似表示。由理想电路元件所组成的电路，称为电路模型。常见的电路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源。

电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端钮的电压、电流关系即伏安关系（VAR）来决定的。 iR1．电阻元件：电阻元件是一种消耗电能的元件。

+　　u －

 伏安关系（欧姆定律）：关联方向时：u =Ri；非关联方向时：u =－Ri  功率： 2u puiRi2 R

2．电感元件：是一种能够贮存磁场能量的元件，是实际电感器的理想化模型。

I=2Ai L+　　u －didi 伏安关系：关联方向： u  L 非关联方向时： Ｌ称 uLdtdt

为电感元件的电感，单位是亨利（Ｈ）。

只有电感上的电流变化时，电感两端才有电压。在直流电路中，电感上即使有电流通过，但ｕ＝０，相当于短路。  存储能量： 12WLiL 2

3．电容元件：电容元件是一种能够贮存电场能量的元件，是实际电容器的理想化模型。

i C

+　　u －du iCdudt 伏安关系：关联方向：非关联方向时： C称为电容元件的电iCdt容，单位是法拉（F）。

只有电容上的电压变化时，电容两端才有电流。在直流电路中，电容上即使有电压，但ｉ＝０，相当于开路，即 电容具有隔直作用。  存储能量：

12WCu C24．理想电源：

（1）伏安关系：U=US 端电压为Us，与流过电压源的电流无关，由电源本身确定，电流任意，

由外电路确定。

（2）特性曲线与符号：

　 u UsO t　 us+ －　Us+ －

5．理想电流源：

（1）伏安关系： i=iS 流过电流为is，与电源两端电压无关，由电源本身确定，电压任意，由

外电路确定。

（2）特性曲线与符号：

　 i IsO u　 is三、实际电源的两种模型： U+UsII+

Ro IsRo +UU Us －－0 －IIs (a)实际电源的伏安特性(b)电压源串联内阻的模型(c)电流源并联内阻的模型 UIIs 实际电源的伏安特性：UUsIRo或

Ro

可见一个实际电源可用两种电路模型表示：一种为电压源Us和内阻Ro串联，另一种为电流源Is和内阻Ro并联。

 实际使用电源时，应注意以下3点：

（1）实际电工技术中，实际电压源，简称电压源，常是指相对负载而言具有较小内阻的电压源；

实际电流源，简称电流源，常是指相对于负载而言具有较大内阻的电流源；

（2）实际电压源不允许短路由于一般电压源的R0很小，短路电流将很大，会烧毁电源，这是

不允许的。平时，实际电压源不使用时应开路放臵，因电流为零，不消耗电源的电能； （3）实际电流源不允许开路处于空载状态。空载时，电源内阻把电流源的能量消耗掉，而电源

对外没送出电能。平时，实际电流源不使用时，应短路放臵，因实际电流源的内阻R0一般都很大，电流源被短路后，通过内阻的电流很小，损耗很小；而外电路上短路后电压为零，

不消耗电能。 §1.3电气设备的额定值及电路的工作状态 一、电气设备的额定值：

额定值是制造厂为了使产品能在给定的工作条件下正常运行而规定的正常容许值。额定值有额定电压UN与额定电流IN或额定功率PN 。必须注意的是，

电气设备或元件的电压、电流和功率的实际值不一定等于它们的额定值。 二、电路的工作状态

Iac1、负载状态：

+ R0USI UR +R0R US－ －U=IR bdU=US-IR0

P=UI：电源输出的功率

P=PS-△P PS=USI：电源产生的功率 ΔP=I2R0：内阻消耗的功率

a I c S I02．空载状态： + R0 UU0CUSU R + US P0－  － b d

3．短路状态： U0 a I c US+ IISC R0 R0 U R +  P0US －  － 2b d PPIRE0

例：设图示电路中的电源额定功率PN=22kW ，额定电压UN=220V，内阻R0=0.2Ω，R为可调节的负载电阻。求： S I （1）电源的额定电流IN；

+ R0 （2）电源开路电压U0C； U R + （3）电源在额定工作情况下的负载电阻RN；

US （4）负载发生短路时的短路电流ISC。 － － 解：(1)电源的额定电流为：

PN22103IN100AUN220(2)电源开路电压为：

U0CUSUNINR02200.2100240V(3)电源在额定状态时的负载电阻为：

RNUN2202.2IN100(4)短路电流为：

ISCUS2401200AR00.2§1.4基尔霍夫定律

1．支路：电路中两点之间通过同一电流的不分叉的一段电路称为支路。 2．节点：电路中3条或3条以上支路的联接点称为节点。 3．回路：电路中任一闭合的路径称为回路。 4．网孔：回路内部不含支路的称网孔。

I1I2图示电路有3条支路、两个节点、3个回路、两个网孔。 acd R2R1 ++一、基尔霍夫电流定律（KCL） US1 US2I3R3－ 表述一：在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从 －该节点流出的电流之和。∑I入=∑I出（所有电流均为正。） b 表述二：在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。

∑I=0（可假定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负；也可以作相反的假定。） 例：列出下图中各节点的KCL方程

I1a解：取流入为正 节点a I1－I4－I6＝0

节点b I2＋I4－I5＝0 I4I2节点c I3＋I5＋I6＝0 I6b I3I5二、基尔霍夫电压定律（KVL）

c 表述一：在任一瞬时，在任一回路上的电位升之和等于电位降之

和。∑U升=∑U降（所有电压均为正。）

 表述二：在任一瞬时，沿任一回路电压的代数和恒等于零。∑U=0（电压参考方向与回路绕

行方向一致时取正号，相反时取负号。）

对于电阻电路，回路中电阻上电压降的代数和等于回路中的电压源电压的代数和。在运用上式时，电流参考方向与回路绕行方向一致时IR前取正号，相反时取负号；电压源电压方向与回路绕行方向一致时Us前取负号，相反时取正号。

例：图示电路，已知U1=5V， U3=3V，I=2A ，求U2、I2、R1、R2和US。

I解：I2=U3÷2=3÷2=1.5A 3Ω2ΩU2= U1－U3=5－3=2V +　U3　　－I+ U －I21 +R2=U2÷I2 =2÷1.5=1.33Ω ++USU1R1U2R2I1=I－I2=2－1.5=0.5A

－－－R1=U1÷I1 =5÷0.5=10Ω US= U＋U1=2×3＋5=11V

例：图示电路，已知US1=12V，US2=3V，R1=3Ω，R2=9Ω，R3=10Ω，求Uab。 解：由KCL I3= 0，I1=I2

I1 R I3 R3 1 c 由KVL I1 R1 ＋I2 R2=US1 a US112－ US2 + + I2I11A + I2 R1R239 解得：US1 Uab Ⅰ R2 Ⅱ － 由KVL UIRIRU0－ ab2233S2b

UabI2R2I3R3US2解得：

190103

12V

§1.5电位的概念及计算

R1c一、电位a的概念：

电路中的某一点到参考点之间的电压，称作该点的电位。电R4+ US1路中选R3定的参考点虽然一般并不与大地相联接，往往也称为d

－R5R2b+ US2－“地”。在电路图中，参考点用符号“⊥”表示。

+US1aR1R3R5cR4d+US2R2b

二、电位的计算：

4Ac20Ωa6Adc4A20Ωa6Ad5Ω+ + 140V6Ω90V－10A －b5Ω+ + 140V6Ω90V－10A －b

选b点为参考点： 选d点为参考点：

Va=Uab=10×6=60V Va=Uad= -6×5= -30V Vc=Ucb=140V Vb=Ubd= -90V

Vd=Udb=90V Vc=Ucb+Ubd=140-90=50V Ucd=Vc-Vd=140-90=50V Ucd=Vc-Vd=50V

选用不同的参考点，各点电位的数值不同，但任意两点之间的电压不随参考点的改变而变化。

第二章 直流电阻电路分析

§2.1简单电路分析

简单电路就是可以利用电阻串、并联方法进行分析的电路。应用这种方法对电路进行分析时，先利用电阻串、并联公式求出该电路的总电阻，然后根据欧姆定律求出总电流，最后利用分压公式或分流公式计算出各个电阻的电压或电流。 一、电阻的串联：

I+R1UR2Rn+U1－+U2－+Un－I+U－R－n个电阻串联可等效为一个电阻。R=R1+R2+……+Rn 分压公式：

RUkRkIkU R两个电阻串联时： R1UU1 R1R2

二、电阻的并联：

I+U－I1 I2 InR1R2Rn+U－1111RR1R2RnI+R1UR2－+U1－+U2－R2U2UR1R2IR

n个电阻并联可等效为一个电阻。

分流公式： IkURI+U－II1 I2R1R2

RkRk两个电阻并联时： I1R2IR1R2I2R1IR1R2§2.2复杂电路分析

复杂电路就是不能利用电阻串并联方法化简，然后应用欧姆定律进行分析的电路。解决复杂电路问题的方法有两种。一种方法是根据电路待求的未知量，直接应用基尔霍夫定律列出足够的独立方程式，然后联立求解出各未知量。另一种方法是应用等效变换的概念，将电路化简或进行等效变换后，再通过欧姆定律、基尔霍夫定律或分压、分流公式求解出结果。 一、支路电流法：

支路电流法是以支路电流为未知量，直接应用KCL和KVL，分别对节点和回路列出所需的方程式，然后联立求解出各未知电流。

一个具有b条支路、n个节点的电路，根据KCL可列出（n－1）个独立的 节点电流方程式，根据KVL可列出b－(n－1)个独立的回路电压方程式。

I1 I2 图示电路： a （1）电路的支路数b=3，支路电流有I1 、I2、I3三个。 R2 R1 I3 + + （2）节点数n=2，可列出2－1=1个独立的KCL方程。

US1 US2 R3 节点a：I1+I2-I3=0

－ － （3）独立的KVL方程数为3－(2－1)=2个。

回路1：I1R1+ I3R3=US1 b 回路2：I2R2+ I3R3=US2

I1例：如图所示电路，用支路电流法求各支路电流及各元件功率。 a解：2个电流变量I1和I2，只需列2个方程。

I22A5Ω对节点a列KCL方程：I2=2+I1

10Ω+ 对图示回路列KVL方程：5I1+10I2=5

5V解得：I1=－1A I2=1A

－I1<0说明其实际方向与图示方向相反。

b各元件的功率：

5Ω电阻的功率：P1=5I12=5×(－1)2=5W 10Ω电阻的功率：P2=10I22=5×12=10W

5V电压源的功率：P3=－5I1=－5×(－1)=5W

因为2A电流源与10Ω电阻并联，故其两端的电压为：U=10I2=10×1=10V，功率为：P4=

－2U=－2×10=－20W

由以上的计算可知，2A电流源发出20W功率，其余3个元件总共吸收的功率也是20W，可见电路功率平衡。 二、节点电压法：

对只有两个节点的电路，可用弥尔曼公式直接求出两节点间的电压。 弥尔曼公式： UsIs RU1 R

式中分母的各项总为正，分子中各项的正负符号为：电压源Us的参考方向与节点电压U的参考方向相同时取正号，反之取负号；电流源Is的参考方向与节点电压U的参考方向相反时取正号，反之取负号。

如图电路：由KCL有I1+I2-I3-Is1+Is2=0 +RIR123设两节点间电压为U，则有： I +Is2UI2－1RI3s1UUUI1s1R1Us2UR2UR3I2I3Us1Us2Is1Is2R1R2U111R1R2R3s1 － Us2+ －例：用节点电压法求图示电路各支路电流。 解：求出U后，可用欧姆定律求各支路电流。

US1US268IS 0.4R1R216U4V 111111 R1R2R31610

I1US1U642AR11I2I1R1 +US1 －1Ω6VR2I26ΩR3I310Ω0.4AIS+U－－ US28V+US2U842AR26I3U40.4AR310

§2.3电压源与电流源的等效变换

一、电路等效变换的概念：

电路的等效变换，就是保持电路一部分电压、电流不变，而对其余部分进行适当的结构变化，用新电路结构代替原电路中被变换的部分电路。

II

++

URR1R2U

－－

图示两电路，若，则两电路相互等效，可以进行等效变换。变换后，若两电路加

相同的电压，则电流也相同。

二、电压源与电流源的等效变换：

IRo +Us －+U－IsRoI+U－电压源与电流源对外电路等效的条件为：UIR或IsUsssoRo阻相等。

例：用电源模型等效变换的方法求图（a）电路的电流I1和I2。 解：将原电路变换为图（c）电路，由此可得：

I22A5Ω10Ω +5V －(a)且两种电源模型的内

I1I22A10Ω1A5Ω3AI210Ω5Ω(b)(c)I2531A105I1I22121A§2.4电路定理 一、叠加定理：

在任何由线性电阻、线性受控源及独立源组成的电路中，每一元件的电流或电压等于每一个独立源单独作用于电路时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。这就是叠加定理。  说明：当某一独立源单独作用时，其他独立源臵零。 例题如书P38例题2.2.1 二、戴维南定理：

对外电路来说，任何一个线性有源二端网络，都可以用一个电压源即恒压源和电阻串联的支路来代替，其恒压源电压等于线性有源二端网络的开路电压UOC，电阻等于线性有源二端网络除源后两端间的等效电阻Ro。这就是戴维南定理。

a有源二端网络+U－bR0RL +U0C －Ia+U－bRLI例：用戴维南定理求图示电路的电流I。

6Ω2A I3Ω6Ω(a) 电路3Ω6Ω2A3Ω6Ω+UOC－+ 24V－+ 24V－(b) 求开路电压的电路解：(1)断开待求支路，得有源二端网络如图(b)所示。由图可求得开路电压UOC为：

62461218V66(2)将图(b)中的电压源短路，电流源开路，得除源后的无源二端网络如图(c)所示，由图可求得等效电阻Ro为：

6Ω

663Ωo R3336ΩRo6Ω66

(c) 求串联电阻的电路

(3)根据UOC和Ro画出戴维南等效电路并接上待求支路，得图(a)的等效电路，如图(d)所示，由图可求得I为：

6Ω I +Ro 18UOC 18V3ΩI2A －63

(d) 图(a)的等效电路

三、诺顿定理：

对外电路来说，任何一个线性有源二端网络，都可以用一个电流源即恒流源和电阻并联的电路来代替，其恒流源电流等于线性有源二端网络的短路电流ISC，电阻等于线性有源二端网络除源后两端间的等效电阻Ro。这就是诺顿定理。

UOC23a有源二端网络+U－bRLISCR0Ia+U－bRLI例：用诺顿定理求图示电路的电流I。

20Ω +US1 －R1140VR3I5Ω+ US26Ω90V－(a)R2 +US1 －20ΩR1140V5ΩR2ISC90V+ US2－(b)解：(1) 将待求支路短路，如图(b)所示。由图可求得短路电流ISC为：

ISCUS1US21409025AR1R2205(2)将图(b)中的恒压源短路，得无源二端网络如图(c)所示，由图可求得等效电阻Ro为：

R1R2205R04R1R220520ΩR1R05ΩR2(3)根据ISC和Ro画出诺顿等效电路并接上待求支路，得图(a)的等效电路，如图(d)所示，由图可求得I为：

IR04IS2510AR0R346IISCR04ΩR325A6Ω(c)

§2.5含受控源电路的分析 (d)一、受控源：

1．概念：受控源的电压或电流受电路中另一部分的电压或电流控制。 2．分类及表示方法： VCVS 电压控制电压源

VCCS 电压控制电流源 CCVS 电流控制电压源 CCCS 电流控制电流源

I1=0 I2 + + + μUU1 1 U2 － － I1 I2+U1=0－+ rI1－+U2－－

VCVS I1=0 CCVS U1=0

U2=μU1 U2=r I1

I1=0 I2+U1－ gU1+U2－ +U1=0 －βI1I1 I2+U2－I1=0CCC CCCS U1=0

I2=gU1 I2=βI1 3．受控源的功率：如采用关联方向：P =U1I1 +U2I2=U2I2 二、含受控源电路的分析： 1．支路电流法：

用支路电流法写方程时，应先把受控源暂时作为独立源去列写支路电流方程。但因受控源输出的电压或电流是电路中某一支路电压或电流（即控制量）的函数，所以，一般情况下还要用支路电流来表示受控源的控制量，使未知量的数目与独立方程式数目相等，这样才能将所需求解的未知量解出来。 I1 I1I2I302U2 － + 支路电流方程：

2I13I24I3 2Ω + I2 － 4V I33I22U2 U2 3Ω Ⅱ1Ω Ⅰ － U23I2 + 辅助方程：

I18A,I24A,I312A解之得：

2．叠加定理

应用叠加定理时，独立源的作用可分别单独考虑，但受控源不能单独作用，且独立源作用时受控源必须保留。

I1+ U－I21Ω+ 4I1－5Ω+ 10V－+U'－I'21Ω+ 4I'1－I'15Ω+5A 10V－+ U\"－I\"21Ω+ 4I\"1－I\"15ΩVCCS

5A1AI25A电流源单独作用：

4.5A  0解得： I210V电压源单独作用： I 1 5  I 2I2I2I2 I24I15I114.5叠加得：

5.5A

3. 戴维南定理：

应用等效电源定理分析含受控源的电路时，不能将受控源和它的控制量分割在两个网络中，二者必须在同一个网络中。至于求等效电源的内阻R0时，有源二端网络中的独立电源均应为零，但受控源是否为零则取决于控制量是否为零。因此R0不能用电阻串并联的方法计算。一般采用以下两种方法计算R0。 U0C（1）开路短路法。即求出有源二端网络的开路电压U0C和短路电流ISC，则： R0ISC

（2）外加电压法。即在不含独立源的二端网络（内含受控源）两端之间加一个电压U，求出在 这个电压作用下输入到网络的电流I，则： RU0I例:应用戴维南定理求电流I2。

I1 +20V －6Ω4Ω+ 10I1 －I2+U－ +20V －I'16Ω+ 10I'1 －+U0C－+ 10I\"1 －6ΩISC10AI2I1解得：

I2104I15I110A10A206(10)80VU0C206I1I\"1 +20V －10ISCI1R0204010A63U0C80640ISC380I28A46 +U0C －R04ΩI2

第三章 半导体二极管和三极管

§3.1半导体 一、概念：

1．导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。

2．绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。

3．半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。

以硅为例，硅的原子结果中，最外层的电子为4个，而外层要有8个电子才是稳定的，所以在单晶硅中每相邻的两个原子都共用了一对电子，形成共价键结构。在一定温度下，由于热运动转化为电子的动能，少数价电子可能因热激发而挣脱共价键的束缚成为自由电子，并在原来的位臵上留下空穴。 二、半导体的特点：

半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如： 1.掺杂性

往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显改变。 2.热敏性和光敏性

当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。 三、N型半导体和P型半导体：

1．N型半导体：在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷，晶体中的某些半导体原子被杂质取代，磷原子的最外层有五个价电子，其中四个与相邻的半导体原子形成共价键，必定多出一个电子，这个电子几乎不受束缚，很容易被激发而成为自由电子，这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子。

2．P型半导体：在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚电子来填补，使得硼原子成为不能移动的带负电的离子。 四、PN结及其单向导电性：

1.PN结的形成：在同一片半导体基片上，分别制造P 型半导体和N 型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了PN 结。如图，由于P区中 的空穴浓度远高于N区，故空穴就从P区向N区扩散，并与N区的电子复合。同样N区的电子也向P区扩散，并与P区的空穴复合。于是在交界面一侧的P区留下一些带负电的三价杂质离子，在交界面另一侧的N区留下一些带正电的五价杂质离子，这些离子是不能移动的，因此交界面两侧形成了一层很薄的空间电荷区这就是PN结。空间电荷区会产生一个内电场阻

挡多数载流子（P区的空穴和N区的电子）继续扩散，并推动少数载流子（P区的电子和N区的空穴）越过空间电荷区进入对方区域，这种少数载流子的移动称为漂移。当载流子的扩散运动和漂移达到动态平衡时，空间电荷区的宽度就稳定下来了。

2．PN结的单向导电性：PN结两侧外加正电压（P侧接正极，N侧结负极）也叫正向偏臵。此时外加电压在PN结中产生的外电场和内电场方向相反，使多数载流子的扩散运动不断进行形成较大的正向电流，PN结处于导通状态，导电方向从P区到N区。PN结外加反向电压，也称为反向偏臵。此时外电场和内电场方向相同，使多数载流子的扩散很艰难，仅有少数载流子的漂

移形成数值很小的反向电流，可以认为PN结不导通，处于截止状态。 §3.2晶体二极管

一、二极管的特性和主要参数：

二极管是由一个PN结加电极引线和管壳构成的，由P区一侧引出的电极称为阳极，由N区一侧引出的电极称为阴极。符号如图。 N 1．二极管的分类：按内部结构可分为点接触型、面接触型和硅平面型等；按 所用材料有硅二极管和锗二极管等；除了普通二极管外还有一些特殊类型如，

稳压二极管、开关二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管等。 P 2．二极管的伏安特性：

伏安特性包括正向特性和反向特性：（1）在正向特性中，当正向 电压较小时正向电流很小，这一段称为死区。当正向电压 超过某一数值后，正向电流开始明显增大，该电压值称为 导通电压。硅二极管的导通电压约0.5V，锗二极管约0.1V。 二极管正向导通后，电流上升较快，但管压降变化很小。硅 二极管的正向压降约为0.6~0.8V，锗二极管约为0.2~0.3V。 （2）在反向特性中，随着反向电压的增加，反向电流基本 上不变，且数值很小。小功率硅二极管的反向电流一般小于 0.1μA，锗二极管的反向电流比硅管大得多，受温度的影响 比较明显。当反向电压增加到一定数值时，反向电流急剧增 加，称为反向击穿，此时得电压称为反向击穿电压UB。 3．二极管的主要参数：

（1） 最大整流电流IFM：指二极管长期工作时允许通过得最大正向平均电流。 （2） 最高反向工作电压URM：二极管反向工作时允许的最大电压。

（3） 反向电流 IR：指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单

向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。 （4） 最高工作频率fM：

不同类的二极管的性能不同，参数可查阅响应的手册。 二、二极管的电路模型： 1．二极管的工作点：