第14章二極管和晶體管

1、下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄電子技術(shù)主講：段仲麒主講：段仲麒聯(lián)系方式：手機(jī)箱：DUANCCZU.EDU.CNQQ號(hào)：602042848下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄物質(zhì)按其導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱可分為三種物質(zhì)按其導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱可分為三種 1、導(dǎo)體：容易傳導(dǎo)電流的物質(zhì)，電阻率、導(dǎo)體：容易傳導(dǎo)電流的物質(zhì)，電阻率較?。狠^?。?06103.cm之間之間 。3、半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體、半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間，電阻率

2、一般在：之間，電阻率一般在：103108.cm之之間。間。2、絕緣體：導(dǎo)電能力很差，電阻率較大，、絕緣體：導(dǎo)電能力很差，電阻率較大，1081020.cm之間。之間。下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄14.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄共價(jià)健共價(jià)健 Si Si Si Si價(jià)電子價(jià)電子下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄 Si Si Si Si價(jià)電子價(jià)電子這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)?？昭昭ㄗ杂呻娮幼杂呻娮酉乱豁撓乱豁摲祷胤祷厣弦豁撋弦豁撏顺鐾顺稣履夸浾履夸浵乱豁撓乱豁摲祷胤祷厣弦豁撋弦豁撏?/p>

3、出退出章目錄章目錄 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€(gè)失去一個(gè)電子變?yōu)殡娮幼優(yōu)檎x子正離子1：N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場內(nèi)電場少子的漂移運(yùn)動(dòng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)濃度差濃度差 擴(kuò)散的結(jié)果使擴(kuò)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) +形成空間電荷區(qū)形成空間電荷區(qū)

4、下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄PN 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+下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄 內(nèi)電場被加內(nèi)電場被加強(qiáng)，少子的漂強(qiáng)，少子的漂移加強(qiáng)，由于移加強(qiáng)，由于少子數(shù)量很少，少子數(shù)量很少，形成很小的反形成很小的反向電流。向電流。IR+下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄陰極引線陰極引線陽極引線陽極引線二氧化硅保護(hù)層二氧化硅保護(hù)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

5、殼外殼( a ) 點(diǎn)接觸型點(diǎn)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示：半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)圖示：半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào) 陰極陰極陽極陽極( d ) 符號(hào)符號(hào)D下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄反向擊穿反向擊穿電壓電壓U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄定性分析：定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通導(dǎo)通截

6、止截止 若二極管是理想的，若二極管是理想的，下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄例例1：D6V12V3k BAUAB+下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄例例2:mA43122D IBD16V12V3k AD2UAB+下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄V sin18itu t 下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄UZIZIZM UZ IZ_+UIO下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄ZZ ZIUr下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄晶體管的結(jié)構(gòu)晶體管的結(jié)構(gòu)(a)平面型；平面型； (b)合金型合金型

7、BEP型硅型硅N型硅型硅二氧化碳保護(hù)膜二氧化碳保護(hù)膜銦球銦球N型鍺型鍺N型硅型硅CBECPP銦球銦球(a)(b)下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄(a)NNCEBPCETBIBIEIC(b)BECPPNETCBIBIEICCENNPBCEPPNB下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄EEBRBRC下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄晶體管電流放大的實(shí)驗(yàn)電路晶體管電流放大的實(shí)驗(yàn)電路 mA AVVmAICECIBIERB+UBE +UCE EBCEB3DG100下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退

8、出章目錄章目錄符合基爾霍夫定律符合基爾霍夫定律下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄+ 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 型晶體管型晶體管下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄 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(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)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)。是分析放大電路的依據(jù)。 重點(diǎn)

9、討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄共發(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 +UCE EBCEB3DG100下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄常常數(shù)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下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfI 共發(fā)射極電路共發(fā)射極電路ICEC=UCCIBRB+ UBE +

10、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，所以晶體管的的輸出特性曲線輸出特性曲線是一組曲線。是一組曲線。下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄 晶體管有三種工作狀態(tài)，因而晶體管有三種工作狀態(tài)，因而輸出特性曲線輸出特性曲線分為分為三個(gè)工作區(qū)三個(gè)工作區(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

11、 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =0對(duì)對(duì) NPN 型管型管而言而言, 應(yīng)使應(yīng)使 UBE 0, UBC UBE。下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄IC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =0對(duì)對(duì)NPN型硅管，當(dāng)型硅管，當(dāng)UBE0.5V時(shí)時(shí), 即已即已開始截止開始截止, 為使晶體為使晶體管可靠截止管可靠截止 , 常使常使 UBE 0。截止時(shí)截止時(shí), 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(shí)此時(shí), IC 0, UCE UCC 。IB = 0 的曲線以下的區(qū)域稱

12、為截止區(qū)。的曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。IB = 0 時(shí)時(shí), IC = ICEO( (很小很小) )。(ICEO下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄IC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =0 IC UCC/RC 。 當(dāng)當(dāng) UCE 0) )，晶體管工作于飽和狀態(tài)。晶體管工作于飽和狀態(tài)。下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄晶體管三種工作狀態(tài)的電壓和電流晶體管三種工作狀態(tài)的電壓和電流(a)放大放大+ UBE 0 ICIB+UCE UBC 0+(b)截止截止IC 0 IB = 0+ UCE UC

13、C UBC 0 IB+ UCE 0 UBC 0+CCCCRUI 當(dāng)晶體管飽和時(shí)，當(dāng)晶體管飽和時(shí)， UCE 0，發(fā)射極與集電極之，發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開關(guān)的接通，其間電阻很??；當(dāng)晶體管間如同一個(gè)開關(guān)的接通，其間電阻很小；當(dāng)晶體管截止時(shí)，截止時(shí)，IC 0 ，發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開關(guān)，發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開關(guān)的斷開，其間電阻很大，可見，的斷開，其間電阻很大，可見，晶體管除了有放大晶體管除了有放大作用外，還有開關(guān)作用。作用外，還有開關(guān)作用。下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄 0 0.1 0.5 0.1 0.6 0.7 0.2 0.3 0.3 0.1 0.7 0.3硅

14、管硅管( (NPN) )鍺管鍺管( (PNP) ) 可靠截止可靠截止開始截止開始截止 UBE/V UBE/VUCE/V UBE/V 截截 止止 放大放大 飽和飽和 工工 作作 狀狀 態(tài)態(tài) 管管 型型晶體管結(jié)電壓的典型值晶體管結(jié)電壓的典型值四、四、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)稱為晶體管的參數(shù)，晶體管的參數(shù)也是設(shè)計(jì)電路、選用晶體管的依據(jù)。體管的參數(shù)也是設(shè)計(jì)電路、選用晶體管的依據(jù)。下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄 BCII_ BCII 下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄53704051BC.II 400400605132BC .II 下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁退出退出章目錄章目錄ICBO A+EC AICEOIB=0+以上三個(gè)參數(shù)稱為晶體管的特性參數(shù)以上三個(gè)參數(shù)稱為晶體管的特性參數(shù)下一