《極管和晶體管》 (2)ppt課件

1、14.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性共價健共價健 Si Si Si Si價電子價電子 Si Si Si Si價電子價電子這一景象稱為本征激發(fā)。這一景象稱為本征激發(fā)?？昭昭ㄗ栽陔娮幼栽陔娮?Si Si Si Sip+多多余余電電子子磷原子磷原子在常溫下即可在常溫下即可變?yōu)樽栽陔娮幼優(yōu)樽栽陔娮邮ヒ皇ヒ粋€電子個電子變?yōu)檎優(yōu)檎x子離子 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴多子的分散運動多子的分散運動內(nèi)電場內(nèi)電場少子的漂移運動少子的漂移運動濃度差濃度差 分散的結(jié)果使分散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬。空間電荷區(qū)變寬。空間電荷區(qū)也稱空間電荷區(qū)也稱 PN 結(jié)結(jié) +構(gòu)成空間電荷區(qū)構(gòu)成空間電荷區(qū)P

2、N 結(jié)變窄結(jié)變窄 P接正、接正、N接負(fù)接負(fù) 外電場外電場IF內(nèi)電場內(nèi)電場PN+ 內(nèi)電場被加內(nèi)電場被加強，少子的漂強，少子的漂移加強，由于移加強，由于少子數(shù)量很少，少子數(shù)量很少，構(gòu)成很小的反構(gòu)成很小的反向電流。向電流。IR+陰極引線陰極引線陽極引線陽極引線二氧化硅維護層二氧化硅維護層P型硅型硅N型硅型硅( c ) 平面型平面型金屬觸絲金屬觸絲陽極引線陽極引線N型鍺片型鍺片陰極引線陰極引線外殼外殼( a ) 點接觸型點接觸型鋁合金小球鋁合金小球N型硅型硅陽極引線陽極引線PN結(jié)結(jié)金銻合金金銻合金底座底座陰極引線陰極引線( b ) 面接觸型面接觸型圖圖 1 12 半導(dǎo)體二極管的構(gòu)造和符號半導(dǎo)體二極管的

3、構(gòu)造和符號 陰極陰極陽極陽極( d ) 符號符號D反向擊穿反向擊穿電壓電壓U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+定性分析：判別二極管的任務(wù)形狀定性分析：判別二極管的任務(wù)形狀導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止 假設(shè)二極管是理想的，正導(dǎo)游通時正向管壓降為零，假設(shè)二極管是理想的，正導(dǎo)游通時正向管壓降為零，反向截止時二極管相當(dāng)于斷開。反向截止時二極管相當(dāng)于斷開。例例1：D6V12V3kBAUAB+例例2:mA43122D IBD16V12V3kAD2UAB+V sin18itu t UZIZIZM UZ IZ_+UIOZZ ZIUr晶體管的構(gòu)造晶體管的構(gòu)造(a)平面型；平面型； (b)合金型合金型BEP型硅型硅N型

4、硅型硅二氧化碳維護膜二氧化碳維護膜銦球銦球N型鍺型鍺N型硅型硅CBECPP銦球銦球(a)(b)(a)NNCEBPCETBIBIEIC(b)BECPPNETCBIBIEICCENNPBCEPPNBEEBRBRC晶體管電流放大的實驗電路晶體管電流放大的實驗電路 mA AVVmAICECIBIERB+UBE+UCEEBCEB3DG100+ UBE ICIEIB CT E B +UCE(a) NPN 型晶體管；型晶體管；+ UBE IBIEIC CT EB +UCE電流方向和發(fā)射結(jié)與集電結(jié)的極性電流方向和發(fā)射結(jié)與集電結(jié)的極性(b) PNP 型晶體管型晶體管BECNNPEBRBECIEIBEICEICB

5、OICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOBCCBOBCBOCBECEIIIIIIII CEOBCBOBC)(1 IIIII BC CEO III ，有，有忽略忽略 即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，是管子即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，是管子內(nèi)部載流子運動的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，內(nèi)部載流子運動的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的根據(jù)。是分析放大電路的根據(jù)。 重點討論運用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線重點討論運用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線共發(fā)射極電路共發(fā)射極電路輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路mA AVVICECIBRB+UBE+UCEEBCEB3DG

6、100常數(shù)常數(shù) CE)(BEBUUfI3DG100晶體管的晶體管的輸入特性曲線輸入特性曲線O0.40.8IB/AUBE/VUCE1V60402080常數(shù)常數(shù) B)(CECIUfI 共發(fā)射極電路共發(fā)射極電路ICEC=UCCIBRB+ UBE +UCEEBCEBIC/mAUCE/V100 A80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =03DG100晶體管的輸出特性曲線晶體管的輸出特性曲線 在不同的在不同的 IB下，可得出不同的曲線，所以晶體管下，可得出不同的曲線，所以晶體管的輸出特性曲線是一組曲線。的輸出特性曲線是一組曲線。常數(shù)常數(shù) B)(CECIUfI

7、晶體管有三種任務(wù)形狀，因此輸出特性曲線分為晶體管有三種任務(wù)形狀，因此輸出特性曲線分為三個任務(wù)區(qū)三個任務(wù)區(qū)3DG100晶體管的輸出特性曲線晶體管的輸出特性曲線IC/mAUCE/V100 A80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =0對對 NPN 型管而言型管而言, 應(yīng)使應(yīng)使 UBE 0, UBC UBE。IC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =0對對NPN型硅管，當(dāng)型硅管，當(dāng)UBE0.5V時時, 即已即已開場截止開場截止, 為使晶體為使晶體管可靠截止管可靠截止 , 常使常使

8、UBE 0。截止時。截止時, 集集電結(jié)也處于反向偏電結(jié)也處于反向偏置置(UBC 0),此時此時, I C 0 , U C E UCC 。IB = 0 的曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。的曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。IB = 0 時時, IC = ICEO(很小很小)。(ICEO0.001mA)IC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =0 當(dāng)當(dāng) UCE 0)，晶體管任務(wù)于飽和形狀。晶體管任務(wù)于飽和形狀。晶體管三種任務(wù)形狀的電壓和電流晶體管三種任務(wù)形狀的電壓和電流(a)放大放大+ UBE 0 ICIB+UCE UBC 0+(b)截

9、止截止IC 0 IB = 0+ UCE UCC UBC 0 IB+ UCE 0 UBC 0+CCCCRUI 當(dāng)晶體管飽和時，當(dāng)晶體管飽和時， UCE 0，發(fā)射極與集電極，發(fā)射極與集電極之間好像一個開關(guān)的接通，其間電阻很??；當(dāng)晶體之間好像一個開關(guān)的接通，其間電阻很?。划?dāng)晶體管截止時，管截止時，IC 0 ，發(fā)射極與集電極之間好像一個，發(fā)射極與集電極之間好像一個開關(guān)的斷開，其間電阻很大，可見，晶體管除了有開關(guān)的斷開，其間電阻很大，可見，晶體管除了有放大作用外，還有開關(guān)作用。放大作用外，還有開關(guān)作用。 0 0.1 0.5 0.1 0.6 0.7 0.2 0.3 0.3 0.1 0.7 0.3硅管硅管(NPN)鍺管鍺管(PNP) 可靠截止可靠截止開場截止開場截止 UBE/V UBE/VUCE/V UBE/V 截 止 放大 飽和 工 作 狀 態(tài) 管 型晶體管結(jié)電壓的典型值晶體管結(jié)電壓的典型值14.5.4 主要參數(shù)主要參數(shù) 表示晶體管特性的數(shù)據(jù)稱為晶體管的參數(shù)，晶表示晶體管特性的數(shù)據(jù)稱為晶體管的參