極管和晶體管

1、一、什么是半導(dǎo)體 半導(dǎo)體是導(dǎo)電能力在導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)（典型物質(zhì)：硅 Si） 硅谷:美國西海岸加利福尼亞州的圣他克拉克縣 14.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性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 Si Si Si Si價電子2、結(jié)構(gòu)：四面體結(jié)構(gòu) Si Si Si Si價電子這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)?？昭ㄗ杂呻娮?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)樽杂呻娮幼優(yōu)樽杂呻娮邮ヒ粋€失去一個電子變?yōu)殡娮幼優(yōu)檎x子正離子 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴課本：練習(xí)與思考14.1.3多子的擴(kuò)散運(yùn)動多子的擴(kuò)散運(yùn)動內(nèi)電場內(nèi)電場少子的漂

2、移運(yùn)動少子的漂移運(yùn)動濃度差濃度差 擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬。空間電荷區(qū)也稱 PN 結(jié) +形成空間電荷區(qū)PN 結(jié)變窄 P接正、N接負(fù) 外電場IF內(nèi)電場PN+ 內(nèi)電場被加強(qiáng)，少子的漂移加強(qiáng)，由于少子數(shù)量很少，形成很小的反向電流。陰極引線陽極引線二氧化硅保護(hù)層P型硅N型硅( c ) 平面型金屬觸絲陽極引線N型鍺片陰極引線外殼( a ) 點(diǎn)接觸型鋁合金小球N型硅陽極引線PN結(jié)金銻合金底座陰極引線( b ) 面接觸型圖 1 12 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號 陰極陽極( d ) 符號D反向擊穿電壓U(BR)反向特性UIPN+PN+ 要求： 最大整流電流、 反向工作峰值電壓、 反向峰值電流三個量標(biāo)注于二極管

3、的伏安特性曲線上定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止 若二極管是理想的，例1：D6V12V3k BAUAB+例2:mA43122D IBD16V12V3k AD2UAB+V sin18itu t 課本例題：例14.3.1 練習(xí)與思考 14.3.1， 14.3.2， 14.3.3， 14.3.4， 14.3.5UZIZIZM UZ IZ_+UIOZZ ZIUr 例題14.4.1 練習(xí)與思考14.4.1 14.4.2晶體管的結(jié)構(gòu)(a)平面型；(b)合金型BEP型硅N型硅二氧化碳保護(hù)膜銦球N型鍺N型硅CBECPP銦球(a)(b)(a)NNCEBPCETBIBIEIC(b)BECPPNETCBIBI

4、EICCENNPBCEPPNBEEBRBRC晶體管電流放大的實(shí)驗(yàn)電路 mA AVVmAICECIBIERB+UBE +UCE EBCEB3DG100符合基爾霍夫定律+ UBE ICIEIB CT E B +UCE (a) NPN 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(b) PNP 型晶體管BECNNPEBRBECIEIBEICEICBOICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOBCCBOBCBOCBECEIIIIIIII 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

5、線，是管子內(nèi)部載流子運(yùn)動的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的依據(jù)。 重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線共發(fā)射極電路輸入回路輸出回路mA AVVICECIBRB+UBE +UCE EBCEB3DG100常常數(shù)數(shù) CE)(BEBUUfI3DG100晶體管的輸入特性曲線O0.40.8IB/ AUBE/VUCE1V60402080常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfI 共發(fā)射極電路ICEC=UCCIBRB+ UBE +UCE EBCEBIC/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 在不

6、同的 IB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。常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfI 晶體管有三種工作狀態(tài)，因而輸出特性曲線分為三個工作區(qū)3DG100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 NPN 型管而言, 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NPN型硅管，當(dāng)UBE0.5V時, 即已開始截止, 為使晶體管可靠截止 , 常使 UBE 0。截止時, 集電結(jié)也處于

7、反向偏置( (UBC 0),),此時, IC 0, UCE UCC 。IB = 0 的曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。IB = 0 時, IC = ICEO( (很小) )。(ICEOIC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =0 IC UCC/RC 。 當(dāng) UCE 0) )，晶體管工作于飽和狀態(tài)。晶體管三種工作狀態(tài)的電壓和電流(a)放大+ UBE 0 ICIB+UCE UBC 0+(b)截止IC 0 IB = 0+ UCE UCC UBC 0 IB+ UCE 0 UBC 0+CCCCRUI 當(dāng)晶體管飽和時， UCE 0，發(fā)射

8、極與集電極之間如同一個開關(guān)的接通，其間電阻很?。划?dāng)晶體管截止時，IC 0 ，發(fā)射極與集電極之間如同一個開關(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。 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( (NPN) )鍺管( (PNP) ) 可靠截止開始截止 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)電壓的典型值課本例題 14.5.1 BCII_ BCII 53704051BC.II 400400605132BC .II ICBO A+EC AICEOIB=0+ICMU(B

9、R)CEOICUCEO安全工作區(qū) 練習(xí)與思考 14.5.1 14.5.3 14.5.4 14.5.6 、 14.5.7 14.5.9 14.5.10E=0E1E2E2 E1簡單知識點(diǎn) 重要知識點(diǎn)核心知識點(diǎn) 必考小題或者是大題的基礎(chǔ)重要內(nèi)容 考試概率很大，以大題形式出現(xiàn)必考內(nèi)容 課程中的絕對重點(diǎn)知識點(diǎn)星級說明：章節(jié)重要性說明：本書中不太重要的章節(jié)，考試以小題為主，但是其他章節(jié)的基礎(chǔ) 本書中比較重要的章節(jié)，考試可能以大題形式出現(xiàn)，重點(diǎn)內(nèi)容比較明確 本書中非常重要的章節(jié)，考試必考內(nèi)容，必然會有大題涉及到本章內(nèi)容，甚至不只一題，章節(jié)中重點(diǎn)考察知識多第十四章 小結(jié) （本章重點(diǎn)程度 ） 1、二極管（1）作用 （2）伏安特性曲線（5個量標(biāo)于圖上） （3）穩(wěn)壓二極管的用法（4）二極管電路分析 2、三極管（1）作用 （2）原理（3）特性曲線 （4）主要參數(shù)，ICBO, ICEO 課本：練習(xí)與思考14.1.3+ 內(nèi)電場被加強(qiáng)，少子的漂移加強(qiáng)，由于少子數(shù)量很少，形成很小的反向電流。反向擊穿電壓U(BR)反向特性UIPN+PN+ 課本例題：例14.3.1 練習(xí)與思考 14.3.1， 14.3.2，