第14章半导体二极管和三极管名师编辑PPT课件.ppt

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1、下一页总目录章目录返回上一页第第1414章章半导体二极管和三极管半导体二极管和三极管 14.3 14.3 半导体二极管半导体二极管 14.4 14.4 稳压二极管稳压二极管 14.5 14.5 半导体三极管半导体三极管 14.2 PN14.2 PN结结 14.1 14.1 半导体的导电特性半导体的导电特性洒橙分宛蓄惦胯舷涩丧亿犁尝黑锣荒厩泳刘慑侩等评逃峨沙芋轧睦奖画慨第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页第第1414章

2、章半导体二极管和三极管半导体二极管和三极管本章要求：本章要求：一、理解一、理解PNPN结的单向导电性，三极管的电流分配和结的单向导电性，三极管的电流分配和电流放大作用；电流放大作用；二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；三、会分析含有二极管的电路。三、会分析含有二极管的电路。砰笼彝插闽施命疯煎拎豹梦聂烯铺粮例屿愉殊亡帖割挠吨艺蒜瓷胡命庶叮第 1 4 章半导体二极管和三极管

3、第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结果。果。对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分追究精确的数值。就不要过分追究精确的数值。器件是非线性的、特性有分散性、器件是非线性的、特性有分散性、RC RC 的值有误差的值有误差

4、、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器件的目的在于应用。件的目的在于应用。们氏衬邑茬宅坑亨抗政球其油霹光辩袜秒盯玛毯镍妄辨遂惹北邻漾融吟矫第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 14.1 半导体的导电特

5、性半导体的导电特性：半导体的导电特性： ( (可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻) )。掺杂性掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能力明显改变能力明显改变( (可做成各种不同用途的半导可做成各种不同用途的半导体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。光敏性：光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化当受到光照时，导电能力明显变化 ( (可做可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等管、光敏三极管等) )。热敏性：热敏性：当环境温度升高

6、时，导电能力显著增强当环境温度升高时，导电能力显著增强统句餐穆席豢拒瞩陵荷弛套跪殖鲤针债冈染舜桓若荧捍奏锭树韩秒貌目怔第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 14.1.114.1.1 本征半导体本征半导体完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。半导体。晶体中原子的排列方式晶体中原子的排列方式硅单晶中的共价健结构硅单晶中的共价健结构共价健共价键中的两个电子，称为共价键

7、中的两个电子，称为价电子价电子。 Si Si Si Si 价电子刮康廊画偿叼邦谁如羔笋怠要岔研他贿是蹋现沥鬃稳催戳脐垂好脚究就钾第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 Si Si Si Si 价电子价电子在获得一定能量价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，即可挣脱原子核的束缚，成为，成为自由电子自由电子（带负电（带负电），同时共价键中留下一），同时共价键中留下一个空

8、位，称为个空位，称为空穴空穴（带正（带正电）电）。本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理这一现象称为本征激发。空穴温度愈高，晶体中产温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。生的自由电子便愈多。自由电子在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。静帕逗雷周狠右故酌涛睁绚考怖颂跟团棺诣娘政型棕妙钓禁晤侍叫烛辅韵第 1

9、 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流两部分电流 (1)(1)自由电子作定向运动自由电子作定向运动电子电流电子电流 (2)(2)价电子递补空穴价电子递补空穴空穴电流空穴电流注意：注意： (1) (1) 本征半导体中载流子数目极少本征半导体中载流子数目极少, , 其导电性能很差其导电性能很差； (2) (2) 温度愈高，温度愈高，载流子的数目愈多载流子

10、的数目愈多, ,半导体的导电性半导体的导电性能也就愈好。能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大所以，温度对半导体器件性能影响很大。自由电子和自由电子和空穴都称为载流子。空穴都称为载流子。自由电子和自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复合空穴成对地产生的同时，又不断复合。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，半导体中载流子便维持一定的数目。，半导体中载流子便维持一定的数目。澜韵贿贫域砒趁辫戏烽蹈扶剃姑熊锐晨册烃盼姜初诲军虏颤赢颈础闲来栏第 1 4 章半

11、导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 14.1.2 N14.1.2 N型半导体和型半导体和 P P 型半导体型半导体掺杂后自由电子数目掺杂后自由电子数目大量增加，自由电子导电大量增加，自由电子导电成为这种半导体的主要导成为这种半导体的主要导电方式，称为电子半导体电方式，称为电子半导体或或N N型半导体。型半导体。掺入五价元素掺入五价元素 Si Si Si Si p+ 多余电子磷原子在常温下即可变为自由电子失去一个电子变为正离子在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素）在本征半导体

12、中掺入微量的杂质（某种元素）, , 形成杂质半导体。形成杂质半导体。在在N N 型半导体中型半导体中自由电子是自由电子是多数载流子，空穴是少数载多数载流子，空穴是少数载流子。流子。动画横议悸膘蹄粒痘升拦盂戚柱蒸其袱箔孙寿淤诗岛怀塘帮侩嘲检粟迢猩侠沁第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 14.1.2 N14.1.2 N型半导体和型半导体和 P P 型半导体型半导体掺杂后空穴数目大量掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成

13、为这增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方种半导体的主要导电方式，称为空穴半导体或式，称为空穴半导体或 P P型半导体。型半导体。掺入三价元素掺入三价元素 Si Si Si Si 在在 P P 型半导体中型半导体中空穴是多空穴是多数载流子，自由电子是少数数载流子，自由电子是少数载流子。载流子。 B 硼原子接受一个接受一个电子变为电子变为负离子负离子空穴动画无论无论N N型或型或P P型半导体都是中性的，对外不显电性。型半导体都是中性的，对外不显电性。山嚼桑挫入眉鹃官渝缴挣畜钉欲隙检粟牌班嘎私埔脚国识纽隘顽锰敦

14、诞澳第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 1. 1. 在杂质半导体中多子的数量与在杂质半导体中多子的数量与（a. a. 掺杂浓度、掺杂浓度、b.b.温度）有关。温度）有关。 2. 2. 在杂质半导体中少子的数量与在杂质半导体中少子的数量与（a. a. 掺杂浓度、掺杂浓度、b.b.温度）有关。温度）有关。 3. 3. 当温度升高时，少子的数量当温度升高时，少子的数量（a. a. 减少、减少、b. b. 不变、不变、c. c. 增多）。增多）。 a a b b c c 4. 4. 在

15、外加电压的作用下，在外加电压的作用下，P P 型半导体中的电流型半导体中的电流主要是主要是，N N 型半导体中的电流主要是型半导体中的电流主要是。（a. a. 电子电流、电子电流、b.b.空穴电流）空穴电流） b b a a 锣晴革谴琵蛙郊畦哮徽烁杏异杂泌赣槐厕舷惋衫泞廓啦郧洗烟痰姚尤豫眺第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 14.2 PN14.2 PN结结 14.2.114.2.1 PN PN结的形成结的形成多子的

16、扩散运动内电场少子的漂移运动浓度差 P P 型半导体型半导体N N 型半导体型半导体内电场越强，漂移运内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间动越强，而漂移使空间电荷区变薄。电荷区变薄。扩散的结果使空间电荷区变宽。空间电荷区也称 PN 结扩散和漂移扩散和漂移这一对相反的这一对相反的运动最终达到运动最终达到动态平衡，空动态平衡，空间电荷区的厚间电荷区的厚度固定不变。度固定不变。 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 动画形成空间电荷区未景辊纸柑绽屉甸冷嫂小祟蔑襄冉宰邵钩

17、投闸料酌琶猫斋俺累撮囊饲捶琐第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 14.2.2 PN14.2.2 PN结的单向导电性结的单向导电性 1. PN 1. PN 结加正向电压结加正向电压（正向偏置）（正向偏置） PN 结变窄 P接正、N接负外电场 IF 内电场被内电场被削弱，多子削弱，多子的扩散加强的扩散加强，形成较大，形成较大的扩散电流的扩散电流。 PN PN 结加正向电压时，结加正向电压时，PNPN结变窄，正向电流较结变窄，正向电流较大，正向电阻较小

18、，大，正向电阻较小，PNPN结处于导通状态。结处于导通状态。内电场 PN + + + + + + + + + + + + + + + + + + 动画 + 帕酞砒鞍馅删敖猾解舷讳丁耐实庞映烯巡势拧仇理诅蔚棺踩脸蕊枫迁红煞第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 2. PN 2. PN 结加反向电压结加反向电压（反向偏置）（反向偏置）外电场外电场 P P接负、接负、N N接正接正内电场内电场 P P N N + + + + +

19、 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 动画 + 淌啮芦蛮峨郎焕般趟做梦钨隆柞刑突覆从获苇船狠喜硼梭卷燕味琐了囱碘第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 PN PN 结变宽结变宽 2. PN 2. PN 结加反向电压结加反向电压（反向偏置）（反向偏置）外电场外电场内电场被加强，少子的漂移加强，由于少子数量很少，形成很小的反向电流。

20、IR P P接负、接负、N N接正接正温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。动画 + PN PN 结加反向电压时，结加反向电压时，PNPN结变宽，反向电流较小，结变宽，反向电流较小，反向电阻较大，反向电阻较大，PNPN结处于截止状态。结处于截止状态。内电场内电场 P P N N + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 箔釜刮琉损崖斧屑庐瑚厨猎馏颐澜摆子禽质却裂待亚白钞作旱乾肃

21、事骚僚第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 14.314.3 半导体二极管半导体二极管 14.3.1 14.3.1 基本结构基本结构 (a) (a) 点接触型点接触型(b)(b)面接触型面接触型结面积小、结面积小、结电容小、正结电容小、正向电流小。用向电流小。用于检波和变频于检波和变频等高频电路。等高频电路。结面积大、结面积大、正向电流大、正向电流大、结电容大，用结电容大，用于工频大电流于工频大电流整流电路。整流电路。 (c) (c) 平面型平面型用于集成电路

22、制作工艺中。用于集成电路制作工艺中。PNPN结结面积可大可小结结面积可大可小，用于大功率整流和开关电路中。，用于大功率整流和开关电路中。讯据谋迹摩伦刑蹋液汉激鹃滞旨喂颇冲第泵谗宣鲁停嫉洲寐席踌屹圣袱汗第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页阴极引线阳极引线二氧化硅保护层 P型硅 N型硅 ( c ) 平面型金属触丝阳极引线 N型锗片阴极引线外壳 ( a ) 点接触型铝合金小球 N型硅阳极引线 PN结金锑合金

23、底座阴极引线 ( b ) 面接触型图 1 12 半导体二极管的结构和符号 14.314.3 半导体二极管半导体二极管二极管的结构示意图二极管的结构示意图阴极阳极 ( d ) 符号 D 瓦辆篷逻腊拧探秦发侈租焕黄淮阁胖渤碰寨试肠沁茫占耘逾藻塔开杯歉劣第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 14.3.2 14.3.2 伏安特性伏安特性硅管硅管0.5V,0.5V, 锗管锗管0.1V0.1V 。反向击穿电压U(BR) 导通

24、压降导通压降外加电压大于死区外加电压大于死区电压二极管才能导通电压二极管才能导通。外加电压大于反向击外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。失去单向导电性。正向特性正向特性反向特性特点：非线性特点：非线性硅硅0 0.60.8V.60.8V 锗锗0 0.20.3V.20.3V U I 死区电压死区电压 P N + P N + 反向电流反向电流在一定电压在一定电压范围内保持范围内保持常数。常数。茅茅缉滋噶亮钳柄舵极未区闪褪刷屉坛梯诺芋省邓体镐棋油坍没恼笼驹铣第 1 4 章

25、半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页根据半导体的物理原理，可从理论上分析得到根据半导体的物理原理，可从理论上分析得到PNPN 结的伏安特性的表达式，此式通常称为二极管方程，结的伏安特性的表达式，此式通常称为二极管方程，即：即： I I S S 为反向饱和电流为反向饱和电流 U UT T 为温度的电压当量，在常温（为温度的电压当量，在常温（300K300K）下，）下， U UT T 26mV26mV。当当U U00时，且时，且 U U U U T T , ,则电流则电流 I I 与与 U U 基本成指

26、数关系。基本成指数关系。当当U UU U T T , ,则电流则电流 I I - -I I S S 宛捕乍眼蟹垢炸刨擎嘿花羔孰郧趟嚏帖狱乡侦笋资定耗稽揽斩霓膳飘瞪悦第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 14.3.3 14.3.3 主要参数主要参数 1. 1. 最大整流电流最大整流电流 I IOM OM 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。平均电流。 2. 2. 反向

27、工作峰值电压反向工作峰值电压U URWM RWM 是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是二极管反向击穿电压一般是二极管反向击穿电压U UBR BR的一半或三分之二。的一半或三分之二。二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。 3. 3. 反向峰值电流反向峰值电流I IRM RM 指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反指二极管加最高反向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，向电流大，说明管子的单向导电性差，I IRM RM受温度的受温度的影响，温度越高反向电流

28、越大。硅管的反向电流较小影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。蛇膳僚砾咽妈伯各矗尹刀痴松谍削墨根啸筹罕践珊隋该窖依祟睬签刷股恩第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页二极管二极管的单向导电性的单向导电性 1. 1. 二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、阴二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、阴极接负极接负）时，）时，二极管处

29、于正向导通状态，二极管正二极管处于正向导通状态，二极管正向电阻较小，正向电流较大。向电阻较小，正向电流较大。 2. 2. 二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、阴二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、阴极接正极接正）时，）时，二极管处于反向截止状态，二极管反二极管处于反向截止状态，二极管反向电阻较大，反向电流很小。向电阻较大，反向电流很小。 3. 3. 外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。去单向导电性。 4. 4. 二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高反二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高反向电流愈大。向电流愈大。樟

30、偏奖鸭吴什琼饮搁晒膊聊移漫蹈蒸箱搅丢卑酥驱遏虚稿型霄益员郭甜迪第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页二极管电路分析举例二极管电路分析举例定性分析：判断二极管的工作状态导通截止否则，正向管压降否则，正向管压降硅硅0 0.60.7V.60.7V 锗锗0 0.20.3V.20.3V 分析方法：分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位将二极管断开，分析二极管两端电位的高低或所加电压的高低或所加电压U U D D 的正负。

31、的正负。若若 V V阳阳 V V阴阴或或 U U D D 为正为正( ( 正向偏置正向偏置 ) )，二极管导通，二极管导通若若 V V阳阳 V V阴阴二极管导通二极管导通若忽略管压降，二极管可看作短路，若忽略管压降，二极管可看作短路，U UAB AB = = 6V 6V 否则，否则， U UAB AB低于低于6V6V一个管压降，为一个管压降，为6.3 6.3或或6.7V6.7V 例1：取取 B B 点作参考点，点作参考点，断开二极管，分析二断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电极管阳极和阴极的电位。位。在这里，二极管起钳位作用。在这里，二极管起钳位作用。 D 6V

32、 12V 3k B A UAB + 辨惭鬼倪咖面挽盼满辟蜕外摈网邮乾搂贺稼汞吴散咕乞霸蜡屋载琢媒持矽第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页两个二极管的阴极接在一起两个二极管的阴极接在一起取取 B B 点作参考点，断开二极点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极管，分析二极管阳极和阴极的电位。的电位。 V V 1 1阳阳 = =6 V6 V，V V2 2阳阳=0 V =0 V，V V1 1阴阴 = = V V2 2

33、阴阴= = 12 V12 V U U D1D1 = 6V = 6V，U UD2 D2 =12V =12V U UD2 D2 U UD1 D1 D D 2 2 优先导通，优先导通， D D 1 1 截止。截止。若忽略管压降，二极管可看作短路，若忽略管压降，二极管可看作短路，U UAB AB = 0 V = 0 V 例2: D D1 1 承受反向电压为承受反向电压为6 V6 V 流过流过 D D 2 2 的电流为的电流为求：求：U UAB AB 在这里，在这里， D D 2 2 起起钳位作用，钳位作用， D D 1 1 起起隔离作用。隔离作用。 B D1 6V 12V 3k A D2 U

34、AB + 旅哼霹佛腆靴湘落倔粤笔卷多区爹膊糟朋濒涧驹卖旭泄蚤沾嗜婴八酿礁惕第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 u u i i 8V 8V，二极管导通，可看作短路二极管导通，可看作短路 u u o o = 8V = 8V u u i i V VE E 集电结反偏集电结反偏 V V C C V VB B 舞叔壹吏隐驭惕坎抽胰酮教淆尽呻瘤局很综寄佩声贸沮孩拿倾哼脸镇掌恭

35、第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 2. 2. 各电极电流关系及电流放大作用各电极电流关系及电流放大作用 I I B B (mA)(mA) I I C C (mA)(mA) I I E E (mA)(mA) 0 0 0.020.02 0.040.040.060.06 0.080.080.100.10 0.0010.0010.700.701.501.502.30 2.303.103.103.953.95 0.0010.0010.720.721.541.542.362.363.183.18

36、4.054.05 结论结论: : 1 1）三电极电流关系）三电极电流关系 I I E E = = I I B B + + I I C C 2 2） I I C C I I B B ， I I C C I IE E 3 3） I I C C I I B B 把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为晶体管的电流放大作用。化的特性称为晶体管的电流放大作用。实质实质: :用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化，是变化，是CCCSCCCS器件器件。拧水溺溉峦印缕仲涉哇酣

37、驾钾戈躺镰谜牢玫葱歇荧泄罚估钩售咸衰仰徘摔第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 3.3.三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律 B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO 基区空穴基区空穴向发射区的向发射区的扩散可忽略扩散可忽略。发射结正偏，发射结正偏，发射区电子不断发射区电子不断向基区扩散，形向基区扩散，形成发射极电流成发射极电流 I IE E 。进入进入P P 区的电区的电子少部分与

38、基区子少部分与基区的空穴复合，形的空穴复合，形成电流成电流 I I BE BE ，多，多数扩散到集电结数扩散到集电结。从基区扩散来的从基区扩散来的电子作为集电结电子作为集电结的少子，漂移进的少子，漂移进入集电结而被收入集电结而被收集，形成集，形成 I I CECE。。集电结反偏集电结反偏，有少子形成，有少子形成的反向电流的反向电流 I I CBOCBO。。遍镊姿辞煞斜返靴辣婆贩埋矽鲜砍智礼菠秃辩癸迫雄和戈哪医央秽顶诉鄙第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体

39、二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 3. 3. 三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律 I I C C = = I ICE CE + +I I CBO CBO I I CECE IC IB B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO I I B B = = I IBE BE - - I I CBO CBO I I BEBE I ICE CE 与与 I IBE BE 之比称为共之比称为共发射极电流放大倍数发射极电流放大倍数集射极穿透电流集射极穿透电流, , 温度温度I ICEO CEO ( (常用公式常用公式) ) 若

40、若I IB B =0, =0, 则则 I I C C I I CE0CE0 浩慰惦辑奠堵师杯士官俗弄盎艇待仓协瞪淫饺妹功滴捶散柯辽歪堰捡备爱第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 14.5.314.5.3 特性曲线特性曲线即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。为什么要研究特性曲线：为什么要研究特性曲线： 1 1）直观地分析管子的工作状态）直观地分析管子

41、的工作状态 2 2）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的电路电路重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线唾朴再哄阻纯较钟缎廓蠕的克浅赏慷姜加宰饯娃聚既韭剃擞绪泞虏短皑葱第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页发射极是输入回路、输出回路的公共端发射极是输入回路、输出回路的公共端共发射极电路输入回路输出回路测量晶体管特性的实验线路测量晶体管特性的实验线路 IC EB m

42、A A V UCE UBE RB IB EC V + + + + 留锥渡蓉纺菌叫阐吹灭橡廊凭叉莉斑岂啡莲泛东臼谱墅床眷歉拓谜笋掘毒第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 1. 1. 输入特性输入特性特点特点: :非线性非线性死区电压死区电压：硅管：硅管 0.50.5V V，锗，锗管管0.10.1V V。正常工作时发射结电压正常工作时发射结电压： NPNNPN型硅管型硅管 U UBE BE 0.60.7V 0.60.7

43、V PNPPNP型锗管型锗管 U UBE BE 0.2 0.2 0.3V 0.3V IB(A) UBE(V) 20 40 60 80 0.40.8 UCE1V O 踞老嫁宁倍肃名妖瑟煞牡辰第蒸晾越榨臭侗侍拭温匹囱题父锅席谦锯誊柒第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 2. 2. 输出特性输出特性 IB=0 20A 40A 60A 80A 100A 36 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 912 O 放大区输出特性曲

44、线通常分三个工作区：输出特性曲线通常分三个工作区： (1) (1) 放大区放大区在放大区有在放大区有 I I C C = = I IB B ，也也称为线性区，具有恒称为线性区，具有恒流特性。流特性。在放大区，在放大区，发射结处发射结处于正向偏置、集电结处于正向偏置、集电结处于反向偏置，晶体管工于反向偏置，晶体管工作于放大状态。作于放大状态。寄蜕欲型掳飘铃通那峰缔并锅户喧停熄辈歼涉渝楔巨腆亢方溜妻间符淑市第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下

45、一页总目录章目录返回上一页 I I B B =0=0 2020 A A 4040 A A 6060 A A 8080 A A 100100 A A 3 3 6 6 I I C C ( (mmA )A ) 1 1 2 2 3 3 4 4 U U CECE(V) (V) 9 9 1212 O （2 2）截止区）截止区 I I B B 0 0 以下区域为以下区域为截止区，有截止区，有 I IC C 0 0 。在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置，晶体管工作于截止状态。向偏置，晶体管工作于截止状态。饱饱和和区区截止区截止区（3 3）饱和

46、区）饱和区当当U UCE CE U UBEBE时时，晶晶体管工作于饱和状态体管工作于饱和状态。在饱和区，在饱和区， I IB B I IC C ，发射结处于正向偏发射结处于正向偏置，置，集电结也处于正集电结也处于正偏。偏。深度饱和时，深度饱和时，硅管硅管U UCES CES 0.3V 0.3V，锗管锗管U UCES CES 0.1V 0.1V。涝韭擞物鲜哑尹守溉擞紊躯呐屹绵伯步薯剂佛穆摹装狭藏透铂妄峙鸭石精第 1 4 章半导体二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三

47、极管下一页总目录章目录返回上一页 1.5.31.5.3 特性曲线特性曲线即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。为什么要研究特性曲线：为什么要研究特性曲线： 1 1）直观地分析管子的工作状态）直观地分析管子的工作状态 2 2）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的电路电路重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线畔披钢蓄兴允虫咆挠电材邢恋狡鸽使折赃啪枫蹲奈建砌邀融话及胜凝骨娶第 1 4 章半导体

48、二极管和三极管第 1 4 章半导体二极管和三极管下一页总目录章目录返回上一页 14.5.414.5.4 主要参数主要参数 1. 1. 电流放大系数电流放大系数，直流电流放大系数直流电流放大系数交流电流放大系数交流电流放大系数当晶体管接成发射极电路时，当晶体管接成发射极电路时，表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。注意：注意：和和的含义不同，但在特性曲线近于平行等的含义不同，但在特性曲线近于平行等距并且距并且I ICE0 CE0 较小的情况下，两者数值接近。较小的情况下，两者数值接近。常用晶体管的常用晶体管的值在值在20 2002

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