在前面的系列文章中，我们介绍了多种半导体元器件的相关知识，限于篇幅，还有很多在电子电路中起着重要作用的半导体器件没有介绍到，在本文中，为了将这些半导体器件与以前介绍的半导体器件区别开来，就暂且称这些半导体器件为“特种半导体器件”。
单结晶体管（简称单结管）又叫双基极二极管，是由一个PN结和三个电极构成的半导体器件，其符号和内部结构示意图如图1所示。
单结管是在一块低杂质浓度、高电阻系数的N型硅片两端制作两个电极，分别叫做第一基极B1和第二基极B2；硅片的另一侧靠近B2处制作了一个PN结（相当于一只二极管），在P区引出的电极叫发射极E。
单结管具有频率易调、温度稳定性好等优点，主要用于张驰振荡电路、定时电路中，图2是采用单结管作为张驰振荡器的电压调整电路。
在使用时，我们通常需要用万用表来判别单结管的各个电极，其方法如下：将万用表置于R×1k挡，测量三个电极中任意两个电极间的正反向电阻值，若两个电极之间的正、反向电阻值均为2～10kΩ（若测得的电阻值与上述正常值相差较大时，则说明该单结管已损坏），这两个电极即是基极B1和基极B2，另一个电极即是发射极E。再将黑表笔接发射极E，用红表笔依次去接触另外两个电极，一般会测出两个不同的电阻值，在阻值较小的一次测量中，红表笔接的是基极B2，另一个电极即是基极B1。
在实际应用中，即使B1、B2极接反了，也不会损坏管子，只会影响输出的脉冲幅度，此时，只需将B1、B2极对调即可。
用万用表还可以快速地判断出单结管质量的好坏：将万用表置于R×1k挡，将黑表笔接发射极E，红表笔依次接两个基极（B1和B2），正常时均应有几千欧至十几千欧的电阻值。再将红表笔接发射极E，黑表笔依次接两个基极，正常时阻值为无穷大。
目前，常用的单结管主要有国产的BT31、BT32和BT33系列、国外公司的2N系列（典型型号为2N4870）。单结管的主要参数有分压比η、基极间电阻R\(_{BB}\)、峰点电流I\(_{P}\)、饱和压降V\(_{V}\)等。
闪烁发光二极管是将CMOS振荡电路芯片与LED管芯组合封装而成的一种新型半导体器件，内部电路框图如图3所示。
闪烁发光二极管的最大优点是内部封装有大规模集成电路，当外加额定电压时，内部振荡器便产生一定频率的方波脉冲，经分频器变换为超低频脉冲，再通过驱动放大器推动发光二极管闪烁发光，可自行产生较强视觉冲击的闪烁光。
闪烁发光二极管的主要参数有工作电压、工作电流、闪烁频率、发光强度等。如常用的BTS11405型红色闪烁发光二极管的主要参数为： 工作电压5V，工作电流不大于35mA，闪烁频率1.3～5.2Hz，发光强度0.8mcd。
光电耦合器是一种把电子信号转换成为光学信号，然后将光信号又恢复为电子信号的半导体器件，其内部电路框图如图4所示。
光电耦合器的种类较多，但在家电电路中，常见的只有4种结构：
①双列直插4引脚塑封发光二极管与光电晶体管封装的光电耦合器，主要用于开关电源电路中。
②双列直插6引脚塑封发光二极管与光电晶体管封装的光电耦合器，这种光电耦合器也是主要用于开关电源电路中。
③双列直插6引脚塑封发光二极管与光电晶体管（附基极端子）封装的光电耦合器，主要用于AV转换音频电路中。
④双列直插6引脚塑封发光二极管与光电二极管加晶体管（附基极端子）封装的光电耦合器，主要用于AV转换视频电路中。
常见光电耦合器的型号与内部电路如附表所示。
双向光电耦合器和一般光电耦合器不同。一般光电耦合器由发光二极管和光敏三极管组成，所以输出级光敏三极管中的电流是单向的。
双向光电耦合器又称为双向晶闸管驱动器，专门用于驱动双向晶闸管。类型有过零触发耦合器（例如MOC3030等）和非过零触发耦合器（例如MOC3009）两种，内部电路如图5所示。
在双向光电耦合器中，输入级是发光二极管，输出级是光敏双向管，在导通时，流过的双向电流达100mA，压降小于3V，导通时最小维持电流为100μA。在截止时，其阻断电压为直流250V，当维持电流小于100μA时，双向管从导通变为截止。当阻断电压大于250V，或发光二极管发光时，则双向管导通。为了降低双向光电耦合器的误触发率，通常在光电耦合器的输出端加阻容吸收电路。
4.固态继电器
固态继电器（Solid State Relays），简称为 “SSR”，它是一种无触点电子开关，为四端有源器件。其中两个端子为输入控制端，另外两端为输出受控端，中间采用光电隔离。在输入端加上直流或脉冲信号，输出端就能从关断状态转变成导通状态（无信号时呈阻断状态），从而控制较大负载。可实现无触点无火花接通和断开电路，因此又被称为“无触点开关”。固态继电器是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件，可实现相当于常用的机械式电磁继电器一样的功能。
固态继电器与电磁继电器相比，具有工作可靠、寿命长，对外界干扰小、与逻辑电路兼容、抗干扰能力强、开关速度快和使用方便等优点，具有很宽的应用领域。
固态继电器按使用场合可以分成交流型和直流型两大类，它们分别在交流或直流电源上做负载的开关，不能混用。常用的固态继电器是交流型，其内部电路框图如图6所示。
从图6可以看出，固态继电器只有两个输入端（A和B）及两个输出端（C和D）。只要在A、B输入端加上一定幅度的控制信号，就可以控制输出端C、D之间的“通”和“断”，实现“开关”的功能，其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道，但又在电气上切断输入端和输出端之间的电气联系，以防止输出端与输入端相互影响，耦合电路常用的元器件是“光电耦合器”，可直接与计算机输出接口相接。触发电路的功能是产生符合要求的触发信号，驱动开关电路工作。由于开关电路通常采用双向晶闸管，可能会产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电网，为此特设“过零控制电路”。所谓“过零”是指当加入控制信号，交流电压过零时，固态继电器即为通态；而当断开控制信号后，固态继电器要等待交流电的正半周与负半周的交界点（零电位）时才为断态。这种设计能防止高次谐波的干扰和对电网的污染。吸收电路是用来防止从电源中传来的尖峰、浪涌（电压）对开关器件双向晶闸管的冲击和干扰（甚至误动作）而设计的，一般是用“R-C”串联吸收电路或非线性电阻（压敏电阻器）。
直流型的固态继电器与交流型固态继电器相比，无过零控制电路，也不必设置吸收电路，开关器件一般用大功率开关三极管，其他工作原理相似。不过，使用直流型SSR时应注意以下几点：①负载为感性负载（如电磁铁）时，应在负载两端并联一只二极管，极性如图7所示，二极管的额定工作电流应等于工作电流，额定电压应大于工作电压的4倍。②固态继电器应尽量靠近负载，其输出引线应满足负荷电流的需要。③供电电源是通过交流电压整流的，其滤波电解电容容量应足够大（最好大于4700μF）。
常见的固态继电器外形与驱动电路分别如图8、图9所示。固态继电器的主要参数包括输入和输出参数。输入参数包括直流控制电压（V）、输入电流（mA）、接通电压（V）、关断电压（V）、绝缘电阻（Ω）等。
输出参数主要有以下几种：
额定输入电压：
指定条件下能承受的稳态阻性负载的最大允许电压有效值。负载为感性时，所选额定输出电压必须大于两倍电源电压值，而且所选产品的阻断（击穿）电压应高于负载电源电压峰值的两倍。如在电源电压为交流220V、一般的小功率非阻性负载的情况下，建议选用额定电压为400～600V的产品； 但对于频繁启动的单相或三相电机负载，建议选用额定电压为660～800V的产品。
浪涌电流：
指在给定条件下（室温、额定电压、额定电流和持续的时间等）不会造成永久性损坏所允许的最大非重复性峰值电流。交流继电器的浪涌电流为额定电流的5～10倍（1个周期），直流产品为额定电流的1.5～5倍（1秒）。
文/赵理科