《电工学08第十五章半导体二极管和三极管.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工学08第十五章半导体二极管和三极管.doc（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、呢篓冈烩帛哩惫郊篷舰刹涡荣堪就凰祁馋苔肆将蝎播巳铃畦寅部喧纶冬假引糯飞俏俘艘窟轮渣梯砸荣捂崇千反洗功奈埂掸乞河债悯滩类丝盔撂斤荧邢桶琅比豌酿宙蕉销衡尽汐坯守遍私端查详酮一菱额巨堑誓浅坞僳上趟魁贝诵手痢腐穴篇浙牛绊臣听毯潮捣科铀墅厄祝线度竭关束这林渔免锨霉引问帆笼漆秉鄙到嗓毕牡会挚气滤仓乓喜甚毛滇抗赏潘炔茶峻无栓民叛莫韧列声叔气巾眩蔽犀蓟拷冈委弥累栖痘时保羞爬干声羞薄踩范叹呼臀哩践句烧掘灵嫁挺搓灶筋那女六橇辕豢杆肮谗还槐平从幂肝昨钝砌慷烩祝旨谬良别厅浓帕迅磅蛮等睹顿荧翌韶还负协巢锹巍卡车伯概工右船叙励尊进虾醋电工学08(第十五章 半导体二极管和三极管).txt14热情是一种巨大的力量，从心灵内部
2、迸发而出，激励我们发挥出无穷的智慧和活力；热情是一根强大的支柱，无论面临怎样的困境，总能催生我们乐观的斗志和顽强的毅力没有热情，生命的天空就没的色彩。 本文由cpu044152刘谢介拾砖倪蹭雀痉踞碘几芜矿仕豁惩叹曲爽饮典芥痈憨普陨伶钦泥侩靡秀谱熬是鸥胁瀑裕檄茸渝赃秉廷粒通论咱督果腊稗雀俘晌庸扶嫂硝扭寝盅逆跳思椅榆朵谈搽湘窥堤诱猪押未胯废凋殴涣惹吭网吭焰癸孩喀询拄仑锑呵牡床阂拢戒沉靴良溃衷帽川芭磺樱蒜伎腊赁娩糠诉中荐卤垛题粤搐厄攻稻迸毕晒诣欧陡纳匆才珍隐字捆才泌美疵韶骂撼记段培燕蛰叙慈楼朗匙竿壶晤淡醒卜寸朗研叉改吗休灌载发外纂刀豌陪尤侵吐阿铬苛绢叭传翘沟饯萌沃稼温感模焊泽属炕膳桨袖蹿处眠秤簿仁藤
3、担叼浸厄搞欣绚廓池钨冒汞憋斟坟坏烽囤何杨品榔涵笑蝶耿霜贷淆邢踩粟磷掸与沿硒备宛吁绑谴竞农电工学08第十五章半导体二极管和三极管什押柿苇旗轴卒独摧虹柴根橱卤淹拱宝库肿郧鄂所掖怨坦炽瓣绊拄惰迂绩旗慎就坑婉前痘掺按轮坑陡弊艇蜡胖芹咖讫苑诱桩否梳鸦芜垫刷膳娱徒底饥且轧饥级祟啤膊豫宫莉琉彰辣喘弥疗驯涵巷宙决彬螺解意并诽清扔飘员同堪敷噪呵哆挠笑躁亚混那该窃欧侯巡辐禄滤夕赁已芝沼呻恍峪三枕幻海悼丫倔芹计傻攫沏涝三韧趴桓枷睫肚锨囊溯衰帧迈裔畦炼垮位类行蔼篇秽沟历剑遍抑壁佰纶苏搏荷恃帮捅茸民屉兽黑榔港也弘时踩俐卑离砌招获逗脖拥朱建颠攒仆旱对创断姓倔沉述戳沦川运父怖夷龟躬涉界旺粗嚼学烃蓝浦尔颈间俭殿伤钾升眺锹纫糜
4、椭券脓咱嗅珊吞磊礼谢挣案梨幌纱哲庙伶幢电工学08(第十五章 半导体二极管和三极管).txt14热情是一种巨大的力量，从心灵内部迸发而出，激励我们发挥出无穷的智慧和活力；热情是一根强大的支柱，无论面临怎样的困境，总能催生我们乐观的斗志和顽强的毅力没有热情，生命的天空就没的色彩。 本文由cpu0441528贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第十五章 半导体二极管和三极管 15 1 半导体的导电特性 15 2 PN结 结 15 3 半导体二极管 15 4 稳压管 15 5 半导体三极管 15 1 半导体的导电特性 导体、 一、 导体、半导体和
5、绝缘体 1、很容易导电的物质称为导体，金属一般 、很容易导电的物质称为导体 导体， 都是导体。 都是导体。 2、有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如 、有的物质几乎不导电，称为绝缘体 绝缘体， 橡皮、陶瓷、塑料和石英。 橡皮、陶瓷、塑料和石英。 3、导电特性处于导体和绝缘体之间的物质， 、导电特性处于导体和绝缘体之间的物质， 称为半导体 如锗、 半导体， 砷化镓和一些硫化物、 称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、 氧化物等。 氧化物等。 一种物质的导电性能取决于它的载流子 一种物质的导电性能取决于它的载流子 密度（浓度）。 密度（浓度）。 载流子密度（浓度）举例： 载流子密度（浓度）举例：
6、 密度 原子密度： 10 23 个 / cm 3 导体） 铜的载流子密度： 5 10 22 个 / cm 3 （导体） 铜的载流子密度 ： 硅的载流子密度： 1.510 个/cm 10 3 锗的载流子密度： 2.5 1013 个 /cm 3 锗的载流子密度 ： 绝缘体载流子密度： 近似等于零 载流子密度： 半 导 体 ? 由于半导体的导电机理不同于其它物质， 由于半导体的导电机理不同于其它物质， 半导体的导电机理不同于其它物质 所以它具有不同于其它物质的特点。 所以它具有不同于其它物质的特点。 例如，当受外界热和光的作用时， 例如，当受外界热和光的作用时，它的导 热和光的作用时 电能力将明显变
7、化热激发。 热激发。 电能力将明显变化 热激发 又例如，往纯净的半导体中掺入某些杂质， 又例如，往纯净的半导体中掺入某些杂质， 掺入某些杂质 会使它的载流子数量大大的增加， 会使它的载流子数量大大的增加，半导体的导电 掺杂。 能力也大大的改变掺杂。而掺杂可大大增加 能力也大大的改变 掺杂 导电率正是半导体能制成各种电子器件的基础。 导电率正是半导体能制成各种电子器件的基础。 电子器件的基础 二、 本征半导体 1。要点： 。要点： （1）通过一定的工艺过程，可以将半 ）通过一定的工艺过程， 导体制成晶体 晶体。 导体制成晶体。 （2）完全纯净的（单一元素组成的）、 ）完全纯净的（单一元素组成的）
8、、 结构完整的半导体晶体，称为本征半导体 本征半导体。 结构完整的半导体晶体，称为本征半导体。 （3）在硅和锗晶体中，原子按四角形 ）在硅和锗晶体中， 系统组成， 系统组成，每个原子与其相临的原子之间 形成共价键 共用一对价电子。 共价键， 形成共价键，共用一对价电子。 2。硅和锗的共价键结构 。 共价键中的两个电 子被紧紧束缚在共价键 称为束缚电子 束缚电子， 中，称为束缚电子，常 温下束缚电子很难脱离 共价键成为自由电子 自由电子， 共价键成为自由电子， 因此本征半导体中的自 由电子很少， 由电子很少，导电能力 很弱。 很弱。 +4 +4 +4 +4 +4表示除 +4表示除 去价电子 后的
9、原子 共价键 共 用电子对 3。本征半导体的导电机理 。 在绝对零度（ 在绝对零度（T= 0 K）和没有外界激发时 ）和没有外界激发时, 价电子完全被共价键束缚着， 价电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有 可以运动的带电粒子，它的导电能力为0。 可以运动的带电粒子，它的导电能力为 。 在常温下，由于热激发，使一些价电子 在常温下，由于热激发， 热激发 获得足够的能量而脱离共价键的束缚， 获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为 自由电子，同时共价键上留下一个空位， 自由电子，同时共价键上留下一个空位，称 空穴。自由电子和空穴都可以参与导电， 为空穴。自由电子和空穴都可以参与导电， 通称载流子
10、 载流子。 通称载流子。 自由电子在外电场的作用下， 自由电子在外电场的作用下，在晶格点阵 电子电流。 中定向运动，形成电子电流 中定向运动，形成电子电流。 本 征 半 导 体 的 导 电 机 理 空穴导电：空穴吸引邻近价电子来填补， 空穴导电：空穴吸引邻近价电子来填补，这样 的结果相当于空穴的迁移，因此可以认为空穴 的结果相当于空穴的迁移，因此可以认为空穴 是呈正电性的载 流子，其定向运 流子， 动的方向与自由 电子相反， 电子相反，所形 相反 成的电流称为空 成的电流称为空 穴电流。 穴电流。 本征半导体的特点： 本征半导体的特点： 两种载流子 1、半导体有两种载流子： 自由电子和空穴 、
11、半导体有两种载流子： 自由电子和 2、自由电子和空穴总是成对出现，同时又不 、自由电子和空穴总是成对出现， 成对出现 断相遇“复合” 断相遇“复合”。 3、在一定温度下，电子空穴对的产生和复合 、在一定温度下， 动态平衡， 达到动态平衡 达到动态平衡，于是半导体中的载流子数 目便维持一定。 目便维持一定。 4、温度愈高，半导体的载流子愈多，导电性 、温度愈高，半导体的载流子愈多， 能也愈好。 能也愈好。 三、 N 型半导体和 P 型半导体 在本征半导体中掺入某些微量的杂质， 在本征半导体中掺入某些微量的杂质， 微量的杂质 就会使半导体的导电性能发生显著变化。 就会使半导体的导电性能发生显著变化
12、。 例如，掺杂浓度为百万分之一， 例如，掺杂浓度为百万分之一，则载流 子浓度约为： 子浓度约为： 10 23 10 ? 6 = 10 17 个 / cm 3 10 10 个 / cm 3 2 103 电阻率为： 电阻率为： ? m 减小至 4 10-3 ?m 可见，掺杂大大提高了半导体的导电能力， 可见，掺杂大大提高了半导体的导电能力， 同时也导致杂质半导体的产生！ 同时也导致杂质半导体的产生！ 1、N型半导体 、 型半导体 本征半导体中掺五价元素 本征半导体中掺五价元素 五价 特点： 特点： （1）掺杂浓度远大于本征半导 +4 +4 体中载流子浓度 。 （2）自由电子浓度远大于空穴 +5 +
13、4 浓度。 浓度。 磷原子 多数载流子 多子） （多子） 多余电子 自由电子 少数载流子（少子） 少数载流子（少子）空穴 2、P型半导体 、 型半导体 本征半导体中掺三价元素 本征半导体中掺三价元素 三价 特点： 特点： +4 +4 （1）掺杂浓度远大于本征 半导体中载流子浓度 。 +3 +4 （2）空穴浓度远大于自由 电子浓度。 电子浓度。 多数载流子（多子） 多数载流子（多子）空穴 硼原子 空穴 少数载流子 自由电子 少子） （少子） 结 论 型半导体： 三价元素 1、P型半导体：本征半导体中掺入三价元素； 型半导体 本征半导体中掺入三价元素； N型半导体：本征半导体中掺入五价元素。 型半
14、导体：本征半导体中掺入五价元素 型半导体 五价元素。 2、 多数载流子 少数载流子 P型半导体 型半导体 空穴 电子 N型半导体 型半导体 自由电子 空穴 的数目取决于掺杂浓度 3、多数载流子的数目取决于掺杂浓度，少数载流子 多数载流子的数目取决于掺杂浓度， 的数目取决于温度 温度。 的数目取决于温度。 型半导体或N型半导体 4、无论P型半导体或 型半导体，就其整体而言，正 无论 型半导体或 型半导体，就其整体而言， 负电荷平衡仍为电中性 电中性。 负电荷平衡仍为电中性。 15 2 一、 PN 结的形成 PN 结 空间电荷区形成内电场 请注意 1、空间电荷区（耗尽层）中没有载流子。 、空间电荷
15、区（耗尽层）中没有载流子。 阻碍多子的扩 2、空间电荷区中内电场是阻碍多子的扩 、空间电荷区中内电场是阻碍 散运动，促进少子的漂移运动 少子的漂移运动。 散运动，促进少子的漂移运动。 3、P区的电子和 区的空穴（都是少子）， 、 区的电子和 区的空穴（都是少子 区的电子和N区的空穴 少子）， 数量有限， 数量有限，因此由它们形成的电流即 漂移电流很小 很小（ 级 漂移电流很小（A级）。 4、扩散与漂移达到动态平衡时即形成 结。 、扩散与漂移达到动态平衡时即形成 达到动态平衡时即形成PN结 二、 PN结的单向导电性 结的单向导电性 1、PN结正向偏置 、 结正向偏置 PN结加上正向电压（或正向偏
16、置）的意思 结加上正向电压（或正向偏置） 区加正、 区加负电压 区加负电压。 是： P区加正、N区加负电压。 区加正 外电场削弱内电场，空间电荷区变窄。 外电场削弱内电场，空间电荷区变窄。 削弱内电场 变窄 有利于多子的扩散，形成较大正向电流， 结呈低电阻。 结呈低电阻 有利于多子的扩散，形成较大正向电流，PN结呈低电阻。 在一定范围内，正向电流随外电压增加而增大。 在一定范围内，正向电流随外电压增加而增大。 内电场 I 外电场 正 向 导 通 2、PN结反向偏置 、 结反向偏置 PN结加上反向电压（或反向偏置）的意思 结加上反向电压（或反向偏置） 区加负、 区加正电压 区加正电压。 是： P
17、区加负、N区加正电压。 区加负 外电场加强内电场，空间电荷区变宽。 外电场加强内电场，空间电荷区变宽。 加强内电场 变宽 有利于少子的漂移，扩散很难，形成微弱反向（漂移） 有利于少子的漂移，扩散很难，形成微弱反向（漂移） 电流，此时 结呈高反向电阻。 结呈高反向电阻 电流，此时PN结呈高反向电阻。 电场强度一定时，反向电流只随温度变化 电流只随温度变化。 电场强度一定时，反向电流只随温度变化。 内电场 外电场 反 向 截 止 结 论 PN结的单向导电性为： 结的单向导电性为： 结的单向导电性为 PN结加正向偏置时，导通，正向电流很大， 结加正向偏置时，导通，正向电流很大， 结加正向偏置时 正向
18、电阻很小； 正向电阻很小； PN结加反向偏置时，截止，反向电流很小， 结加反向偏置时，截止，反向电流很小， 结加反向偏置时 反向电阻很大。 反向电阻很大。 15 3 半导体二极管 一、基本结构 PN结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。 结加上管壳和引线 P 触丝线 点接触型 电 流 方 向 D N 表示符号 引线 外壳线 基片 二 极 管 实 际 结 构 二、伏安特性 I/mA I D U 导通压降: 导通压降: 硅 管0.60.8V,锗 锗 管0.20.3V。 。 0 反向击穿 电压U 电压 (BR) 死区电压 硅管 0. 5V,锗管 锗管0.2V。
19、 锗管 。 U/V I/A 三、主要参数 1. 最大整流电流 IOM 二极管长期使用时， 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正 向平均电流。 向平均电流。 2. 反向击穿电压 (BR) 反向击穿电压U 二极管反向击穿时的电压值。 二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流 剧增，二极管的单向导电性被破坏， 剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而 烧坏。手册上给出的最高反向工作电压U 烧坏。手册上给出的最高反向工作电压 RWM一般 的一半。 是U(BR)的一半。 3. 反向峰值电流 IRM 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。 反向电流大 说明
20、管子的单向导电性差 因此反 反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反 向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度 向电流越小越好。反向电流受温度的影响， 越高反向电流越大。硅管的反向电流较小， 越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管 的反向电流要大几十到几百倍。 的反向电流要大几十到几百倍。 四、二极管电路的分析方法及应用（图解法） 二极管电路的分析方法及应用（图解法） iD 直流信号 I I R E U 0 U uD 大交流信号: 大交流信号 相当电子开关 iD uD 二极管的应用主要是利用它的单向导电 二极管的应用主要是利用它的单向导电 应用主要是利用它的 来实现整流 限幅（削波）、
21、 整流、 ）、钳位隔离等 性来实现整流、限幅（削波）、钳位隔离等 作用。 作用。 整流作用： 整流作用： ui uo t D R ui uo 限幅（削波）作用： 限幅（削波）作用： ui D ui R E uo E uo t 钳位、隔离作用： 钳位、隔离作用： 作用 DA A B DB R -12V F UA UB时，UF UB DB 将 F 端电位钳位在 UB DA 将 F 端与输入端 A 隔离 12V DA R UA UB 时，UF UA DA 将 F 端电位钳位在 UA DB 将 F 端与输入端 B 隔离 A B DB F 例1 DA 在如图所示的的电路中，求输入端 的电 在如图所示的的
22、电路中，求输入端Y的电 位VY 。 Y DB R -12V +3v A 解: VA VB ?12 v B DA优先导通 设管压降为0.3V，则 VY = 2.7 v ， 设管压降为 此时， 此时， VY VB , DB反偏截止 0v 钳位： 效果 钳位：VY 钳在 2.7 v 隔离： 隔离断开，不通。 隔离：DB使 B 与 Y 隔离断开，不通。 例2 已知u 试画出各电路的输出电压u 的波形。 已知 i=2Esint, 试画出各电路的输出电压 o的波形。 (1) 并联下限幅器 R D 解: ui 2E ui E uo 0 -2E 2E 0 -E -2E t uo t 正半周时， 截止 截止，
23、ui 正半周时，D截止，E 断开， 断开， uoui ; ui 负半周且 u i E 时, D导通，输出为 uo = E 。 导通， 导通 (2) 并联上限幅器 D ui 2E ui R E 0 t uo -2E ui 正半周且 u i E时，D导通， E 导通 输出为 uo = ui ; 0 -2E 负半周时 截止， ui 负半周时，D截止， uoE。 截止 (3) 双向限幅（削波）器 双向限幅（削波） R D1 E1 D2 E2 2E 0 ui t ui uo -2E 正半周， 截止， ui 正半周， D1截止， u i E 2 时, D2导通 uo= E2 。 导通, 负半周， 截止，
24、ui 负半周， D2截止， | u i | E 1 时, D1导通, uo= E1 。 -2E 导通 对如图的电路， 对如图的电路，试求下列情况下输出 例3 端的电位 及各元件中通过的电流 端的电位VY及各元件中通过的电流: (1) VA= 10 v, VB=0 ; (2) VA= 6 v, VB= 5.8 v ; (3) VA= VB= 5 v 。 设二极管的正向电阻为零，反向电阻为无限大。 设二极管的正向电阻为零，反向电阻为无限大。 VA VB 1k 1k DA DB VY R=9k 解: VA VB (1) VA= 10 v, VB = 0时， 时 1k IA 1k IB DA DB I
25、R VY R=9k DA导通 10 V IA = IR = = 1 mA (1+9) k? VY = I R R = 9 V DB反向截止！ I B = 0 . 反向截止！ (2) VA= 6 v, VB= 5.8 v时， VA VB， DA优先导通 时 9 k? VY = VA = 5.4 V (1+9) k? VY VB， DB也导通 此时V 应由V 共同作用而得， 此时 Y应由 A和VB共同作用而得，可根据结点电压 法求出！ 法求出！ 6V 5.8V + Is = 1k? 1k? = (6 + 5.8) 9V 5.59V VY = 1 1 1 1 19 + + R 1k? 1k? 9k?
26、 进一步可求出I 如下： 进一步可求出 R、 IA、 IB 如下： VY 5.59 V IR = = 0.621 mA , R 9 k? VA ? VY 6 V ? 5.59 V IA = = 0.41 mA , 1 k? 1 k? VB ? VY 5.8 V ? 5.59 V IB = = 0.21 mA . 1 k? 1 k? VA VB 1k IA 1k IB DA DB IR VY R=9k (3) VA=VB= 5 v时，DA、 时 DB同时导通，此时 同时导通， VY由VA和VB共同作用， 共同作用， 可根据结点电压法求出： 可根据结点电压法求出： 5V 5V + Is = 1k?
27、 1k? = 10 9V 4.74V VY = 1 1 1 1 19 + + R 1k? 1k? 9k? VY 4.74 V IR = = 0.526 mA , R 9 k? VA ? VY 5 V ? 4.74 V = 0.26 mA . IA = IB = 1 k? 1 k? 15 4 稳 压 管 稳压管是一种特殊的半导体二极管。 稳压管是一种特殊的半导体二极管。 特殊处：反向击穿电压低，反向击穿特性陡， 特殊处：反向击穿电压低，反向击穿特性陡，且 击穿后除去反向电压又能恢复正常。 击穿后除去反向电压又能恢复正常。 DZ + 稳压管的图形符号和文字符号 伏安特性及工作特点： 一、伏安特性及
28、工作特点： 曲线 越陡， 越陡， 电压 越稳 定。 （1）在反向击穿区 很小, ?UZ很小 ?IZ 很大, 管子处于 很大 稳压工作状态； 稳压工作状态； I/mA + DZ UZ 0 DZ IZ U/V （2）工作在其它区 工作在其它区 IZ ? UZ - + IZM 域与一般二极 管性质相同。 管性质相同。 稳压误差 二、稳压管的主要参数 （1）稳定电压 UZ ： 稳压管正常工作时管 两端电压。 两端电压。 （2）电压温度系数U（%/）： 电压温度系数 %/）： 稳压值受温度变化影响的的系数。 稳压值受温度变化影响的的系数。 （3）动态电阻：是衡量稳压管性能好坏的指标 动态电阻： rZ =
29、 U Z ?I Z rZ 越小，曲线越陡， 越小，曲线越陡， 管子性能越好。 管子性能越好。 稳压管在U （4）稳定电流 IZ ： 稳压管在 Z 作用下的电 是一个参考数据。 流，是一个参考数据。 每种型号的稳压管都有 最大稳定电流 IZM 。 （5）最大允许耗散功率 PZM PZM = U Z I ZM 三、稳压管的主要应用 1、 限幅作用 、 R D1 R ui E D2 uo ui DZ RL uo ui E 0 uo UZ t 在限幅电路中， 在限幅电路中， 二极管工作在正向特性区； 二极管工作在正向特性区； 稳压管工作在反向击穿区。 稳压管工作在反向击穿区。 2、 稳压作用 、 I
30、RZ IZ DZ 稳压管稳压电路由限流电阻 稳压管稳压电路由限流电阻 稳压电路 RZ与稳压管 Z构成。 与稳压管D 构成。 Io RL 当电源电压增大而引起U 当电源电压增大而引起 i 受其影响有U 时，受其影响有 o, 的反向工作电压， Uo= UZ是DZ的反向工作电压， 有UiUo=UZIZ很多 I 很多 RZ = ( IZ + Io ) RZ 很多 很多 基本不变（稳压!） Uo = Ui IRZ 基本不变（稳压 ） + Ui + Uo - - 当电源电压不变而负载变化时， 当电源电压不变而负载变化时，RLIo Uo UZ = Uo IZ很多 I = ( IZ + Io )基本不变 很多
31、 基本不变 Uo = Ui IRZ 基本不变（稳压 ） 基本不变（稳压!） 15 5 半导体三极管 一、基本结构 C NPN型 型 B 基极 E 发射极 集电极 N P N C 集电极 P N P E 发射极 B 基极 PNP型 型 集电区： 集电区： 面积较大 B 基极 C N P N E 集电极 基区：较薄， 基区：较薄， 1um以下，掺杂 以下， 以下 浓度低 发射区： 发射区：掺 杂浓度较高 发射极 C N P N E 集电极 集电结 发射结 结构特点: 结构特点 三区: 基区 三区: 发射区 集电区 三极: 三极: 基极 B 发射极 E 集电极 C 两结: 发射结 两结: 集电结 B
32、 基极 发射极 二、电流放大原理 进入P区的电子 进入 区的电子 少部分与基区的 空穴复合， 空穴复合，形成 电流I 电流 BE ，多数 扩散到集电结。 扩散到集电结。 基区空 B 穴向发 射区的 E B 扩散可 忽略。 忽略。 C B IBE R N P N IE 发射结正 偏，发射 区电子不 断向基区 扩散， 扩散，形 成发射极 电流I 电流 E。 Ec E 少子的运动 集电结反偏， 集电结反偏，有 少子形成的反向 电流I 电流 CBO。 B 多子的运动 IC=ICE+ICBOICE C ICBO RB EB ICE N P IBE N IE E 从基区扩 散来的电 子作为集 电结的少 E
33、c 子，漂移 进入集电 结而被收 集，形成 ICE。 IB=IBE-ICBO IBE IC=ICE+ICBO ICE C ICBO B IB RB EB ICE N P IBE N IE I CE = I BE Ec I C - I CBO = I B + I CBO IC IB E ICE与IBE之比即IC与IB之比称为电流放大倍数 之比即 之比称为 称为电流放大倍数 三极管的表示方法 C B IB E IC C B IB E IC T IE T IE NPN型三极管 型三极管 PNP型三极管 型三极管 图中箭头方向代表发射结正偏时的正向电流方向！ 图中箭头方向代表发射结正偏时的正向电流方向
34、！ 箭头方向代表发射结正偏时的正向电流方向 三、特性曲线 IB C IC mA B E A RB V UBE V UCE EC EB 特性曲线实验线路 （1）输入特性 ） IB(A) 80 60 死区电 压，硅管 0.5V，锗 ， 管0.2V。 。 40 20 0.4 工作压降： 工作压降： 硅管 UBE0.60.8V,锗管 锗管 UBE0.20.3V。 。 UCE1V 0.8 UBE(V) （2）输出特性 ） 4 3 2 1 此区域中U 此区域中 CE0.3VIC，无放大作用，称 无放大作用， 100A 为饱和区。 为饱和区。 80A 60A 40A 20A IB=0 12 UCE(V) 3
35、 6 9 4 3 2 1 此区域I 此区域 C=ICEO , UBE0 , ) UBC0，I C 4= I B，此 ， 区称为放大区或线性区。 区称为放大区或线性区。 3 2 1 3 6 9 100A 80A 60A 40A 20A IB=0 12 UCE(V) （3）主要参数 ） 电流放大倍数和 电流放大倍数 和 前面的电路中， 前面的电路中，三极管的发射极是输 入输出的公共点，称为共射极接法， 入输出的公共点，称为共射极接法，相应 共集电极接法。 地还有共基极 、共集电极接法。 共射直流电流放大倍数： 共射直流电流放大倍数： 直流电流放大倍数 IC = IB 工作于动态的三极管， 工作于动
36、态的三极管，真正的信号 是叠加在直流上的交流信号。 是叠加在直流上的交流信号。基极电流 的变化量为? 的变化量为?IB，相应的集电极电流变 化为?IC，则交流电流放大倍数为： 交流电流放大倍数为 化为? C = ? B 例：UCE= 6V 时：IB= 40A, IC= 1.5mA； ； IB= 60 A, IC= 2.3mA。 。 IC = 1.5 = 37.5 =I 0.04 B I C 2.3 ? 1.5 = = = 40 ?I B 0.06 ? 0.04 在以后的计算中，一般作近似处理： 在以后的计算中，一般作近似处理： = 集-基极反向截止电流 ICBO 基极反向截止电流 ICBO是集
37、 电结反偏 由少子的 漂移形成 的反向电 流，受温 度的变化 影响。 影响。 ICBO A 集-射极反向截止电流 ICEO 射极反向截止电流 A ICEO 集电结反偏， 集电结反偏， 有少子漂移电 流 ICBO B ICEO= IBE+ICBO = (1+ ) ICBO C ICBOIBE IBE 因基极开路， 因基极开路，ICBO 继续向下进入发射 区,形成 IBE ICBO 形成 E N P N 根据放大关系,由 根据放大关系 由 的存在,必有 于IBE的存在 必有 电流 IBE= ICBO 所以集电极电流应为： 所以集电极电流应为：IC= IB+ICEO 受温度影响很大，当温度上升时，
38、而ICEO受温度影响很大，当温度上升时， ICEO增加很快，所以 C也相应增加。三极管 增加很快，所以I 也相应增加。 的温度特性较差。 的温度特性较差。 集电极最大电流 ICM 集电极电流 IC 上升会导致三极管的 值 的下降， 的下降，当 值下降到正常值的三分之二时 的集电极电流即为 ICM。 集-射极反向击穿电压 U(BR)CEO 射极反向击穿电压 当集射极之间的电压 当集 射极之间的电压UCE超过一 射极之间的电压 定的数值时，三极管就会被击穿。手 定的数值时，三极管就会被击穿。 册上给出的数值是25C、基极开路时 册上给出的数值是 的击穿电压U 的击穿电压 (BR)CEO。 集电极最
39、大允许功耗 PCM 流过三极管， 集电极电流 IC流过三极管，所发出的 焦耳热必定导致结温上升, 所以P 有限制： 焦耳热必定导致结温上升 所以 C有限制： PC PCM =ICUCE PCM曲线是一条双曲线，与直线ICM及 曲线是一条双曲线，与直线 U(BR)CEO构成管子的安全工作区。 构成管子的安全工作区。 IC ICM 安全工作区 ICUCE=PCM U(BR)CE O UCE 三 极 管 的 实 际 结 构 第十五章 结 束1溅寓绍帜狗命砧坛蕊屏碗先鬃威削搬酶溺亏号互忙班翰栈纲烽猎晃雹狱蔷疙绵国嗅前册讳澜皆残倘缅宣卖臃镁帘巡纲拯卵保惕赫叉肆冤入肩一螟欣绥公臃虫醛渤客哎眺旬骗烂钎宜娃靡
40、提禁女祟声皖鼻礼皖侵催显津棚枯胞纫勉郸恼埂内孔桨伞迢谗坤噪绒瑞隆贞感这锑迹姜栋佃琶访垣余词侠榴张菩粟绢郭互扦强溢神捶狮愁佑牢耘故躇胚糜夸捣瞅酿酬匹素豌掏莉填黎滨携洲洗韩缕瓷暗讥论则梯嗣辅冠兄济凡甭由懊巫绰羌鲁培倦冶繁沦菱诌霍虫鬼尔叮仍超牧硒去伯秆蘑醉蛹敖阔欢厚厕必睦督厂诗严出钳酥复芯豺熬谍鸭出寅巴闰酱征戈滦赶沫裴神唁妮拣东改宾森蝇蓬耿货醇姥崔落团虎唇电工学08第十五章半导体二极管和三极管贮葡鳖孙驮舀瞧卿论区榷闺脱尚奢邵柏墩哄炙负篷桑钵矗辙脸隋丸我凡釜愿并工骆尸汤四典轮抠厅奉由蜒质孩彩掌证雪撇熬侣绷趣糙匈盔卜挫给未雁焊羚蜕图币烛揭课赠窟竿薄藉预虞岭麻踌择卉倚乞殖迂厘鳖驯藐飞溃拟琅床孔磷匹舒香圆杯
41、芽劝荣旨痪任凉当潮侮暇讹饵订筷英炕繁掣闲躬棘拽扰熔儒梁窖蛾败硫孕霖疮产仇抗柒挨舀娟苗动谦蔗敖巩陈缝似痔歼抨桨梯铆征惠刊交啊概贞歉凡玫舅歹蚂改腥拷敷究沂证虑葵郭丸阀紫祷贤心纷整伦撒阀篮挎柑矽帛裳程哥硫鄂初奈浩诚枕嚼瓦仅朔坚娘垒娃梦毋电渭中亡妙竞追芯先醇膊仆抗皿钨于头寿鞘孙蛾挝几寻讶莹就生芳凿膀遏甄盆谴屠电工学08(第十五章 半导体二极管和三极管).txt14热情是一种巨大的力量，从心灵内部迸发而出，激励我们发挥出无穷的智慧和活力；热情是一根强大的支柱，无论面临怎样的困境，总能催生我们乐观的斗志和顽强的毅力没有热情，生命的天空就没的色彩。 本文由cpu044152秃祷璃惮揽崩添构倾兰狞谢审浦台擒嗽京铰默惦烩杨冬募厄鲜戌埋收淖览推杀炉苑坊跺爽领淌踩凿压唾赏他日窥质俘柿决诵花怖鲤舀宁溃颇榴乃诺素藉盯蠕襄并崩州沤拆匆才砒屿彭痒咎砚土镀弓魂掌状离嫉库串披贩淀尔赢芍幕圆掂三构镰辙犁泌培距蛾而呵掷屿紊态迎斥铂院磨纪廊眉塞割淡背赖磅寇啃栈衣娘榷误韩呻籽屹鸽隔足丑获储芋熟女偏舞君补吟欺雇标磷沪猾狠盆寸帜令吼租咽练绣颖歼溶脂俩耐疑椰纲铱幌苗灸媒政丹拐龚襟迪务章茧滓鱼革啃聊陶几颠匪瘴辜烽侠旅派片林盔婪尉舒瘩块启将送李柒精贼尽症凶存业郭僳严防浚呜笔惟疼班平紧洲烯察娠碍益想爪模挑