半導(dǎo)體二極管及半導(dǎo)體三極管放大電路

1、電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 主要教學(xué)內(nèi)容主要教學(xué)內(nèi)容 電電 工工 電電 子子 電工技術(shù)電工技術(shù) 電子技術(shù)電子技術(shù) 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù) 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù) 電路原理電路原理 電機(jī)及控制電機(jī)及控制 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 模擬電子技術(shù)教學(xué)內(nèi)容模擬電子技術(shù)教學(xué)內(nèi)容 l第一章第一章 半導(dǎo)體二極管和整流電路半導(dǎo)體二極管和整流電路 l第二章第二章 半導(dǎo)體三極管和基本放大電路半導(dǎo)體三極管和基本放大電路 l第三章第三章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器 l第四章第四章 正弦振蕩電路正弦振蕩電路 l第五章第五章 直流

2、電源穩(wěn)壓、調(diào)壓電路直流電源穩(wěn)壓、調(diào)壓電路 核心：放大電路核心：放大電路 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)內(nèi)容數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)內(nèi)容 l第六章第六章 邏輯門(mén)電路和組合邏輯電路邏輯門(mén)電路和組合邏輯電路 l第七章第七章 觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路 l第八章第八章 脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形 l第九章第九章 a/da/d轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)換器和d/ad/a轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 核心：邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法核心：邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法 常用數(shù)字芯片的使用常用數(shù)字芯片的使用 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及

3、檢測(cè) 教學(xué)參考書(shū)教學(xué)參考書(shū) 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)高教出版社高教出版社 華成英、童詩(shī)白華成英、童詩(shī)白 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)高教出版社高教出版社 閻石閻石 電子技術(shù)基礎(chǔ)電子技術(shù)基礎(chǔ) 高教出版社康華光高教出版社康華光 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 第一章：第一章：半導(dǎo)體二極管和整流電路 第一節(jié)：半導(dǎo)體二極管第一節(jié)：半導(dǎo)體二極管 第二節(jié)：整流電路第二節(jié)：整流電路 第三節(jié)：濾波電路第三節(jié)：濾波電路 第四節(jié)：穩(wěn)壓管和簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓電路第四節(jié)：穩(wěn)壓管和簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓電路 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 能力目標(biāo)：能

4、力目標(biāo)： 掌握二極管的單向?qū)щ娦?。掌握二極管的單向?qū)щ娦浴?能夠識(shí)別常用半導(dǎo)體二級(jí)管的種類。能夠識(shí)別常用半導(dǎo)體二級(jí)管的種類。 第一節(jié)：第一節(jié)： 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管 掌握檢測(cè)二極管質(zhì)量的技能及選用二極掌握檢測(cè)二極管質(zhì)量的技能及選用二極 管的基本方法。管的基本方法。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 導(dǎo)導(dǎo) 體：體：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金 屬一般都是導(dǎo)體。屬一般都是導(dǎo)體。 絕緣體：絕緣體：有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱為絕緣體，如橡有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱為絕緣體，如橡 皮、陶瓷、塑料和石英。皮、陶瓷、塑料和石英。 半

5、導(dǎo)體：半導(dǎo)體：另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣 體之間，稱為半導(dǎo)體，如鍺、硅、砷化鎵體之間，稱為半導(dǎo)體，如鍺、硅、砷化鎵 和一些硫化物、氧化物等。和一些硫化物、氧化物等。 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以它具半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以它具 有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)。例如：有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)。例如： 當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能 力明顯變化力明顯變化 - - 熱敏特性、光敏特性熱敏特性、光敏特性。

6、往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使 它的導(dǎo)電能力明顯改變它的導(dǎo)電能力明顯改變 - - 摻雜特性摻雜特性。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體 一、本征半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、本征半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ge si 通過(guò)一定的工藝過(guò)程，可以將半導(dǎo)體制成通過(guò)一定的工藝過(guò)程，可以將半導(dǎo)體制成晶體晶體。 現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅(si)和鍺和鍺(ge)，它，它 們的最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。們的最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半

7、導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 本征半導(dǎo)體：本征半導(dǎo)體：完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。 在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統(tǒng)構(gòu)成晶體在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統(tǒng)構(gòu)成晶體 點(diǎn)陣，每個(gè)原子都處在正四面體的中心，而相鄰四點(diǎn)陣，每個(gè)原子都處在正四面體的中心，而相鄰四 個(gè)原子位于四面體的頂點(diǎn)，每個(gè)原子與其相鄰的原個(gè)原子位于四面體的頂點(diǎn)，每個(gè)原子與其相鄰的原 子之間形成共價(jià)鍵，共用一對(duì)價(jià)電子。子之間形成共價(jià)鍵，共用一對(duì)價(jià)電子。 硅和鍺的晶硅和鍺的晶 體結(jié)構(gòu)：體結(jié)構(gòu)： 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 硅和鍺的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)硅和鍺的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 共價(jià)鍵

8、共共價(jià)鍵共 用電子對(duì)用電子對(duì) +4+4 +4+4 +4+4表示除表示除 去價(jià)電子去價(jià)電子 后的原子后的原子 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中，共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中， 稱為稱為束縛電子束縛電子，常溫下束縛電子很難脫離共價(jià)鍵成，常溫下束縛電子很難脫離共價(jià)鍵成 為為自由電子自由電子，因此本征半導(dǎo)體中的自由電子很少，因此本征半導(dǎo)體中的自由電子很少， 所以所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。 共價(jià)鍵形成后，每個(gè)共價(jià)鍵形成后，每個(gè) 原子最外層電子是八個(gè)，原子最外層電子是八個(gè)， 構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。構(gòu)成

9、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 共價(jià)鍵有很強(qiáng)的結(jié)合力，共價(jià)鍵有很強(qiáng)的結(jié)合力， 使原子規(guī)則排列，形成晶體。使原子規(guī)則排列，形成晶體。 +4+4 +4 +4 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 二、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理二、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理 在絕對(duì)在絕對(duì)0 0度（度（t t=0k=0k）和沒(méi)有外界激發(fā)時(shí)）和沒(méi)有外界激發(fā)時(shí), ,價(jià)價(jià) 電子完全被共價(jià)鍵束縛，本征半導(dǎo)體中沒(méi)有可以電子完全被共價(jià)鍵束縛，本征半導(dǎo)體中沒(méi)有可以 運(yùn)動(dòng)的帶電粒子（即運(yùn)動(dòng)的帶電粒子（即載流子載流子），它的導(dǎo)電能力為），它的導(dǎo)電能力為 0 0，相當(dāng)于絕緣體。，相當(dāng)于絕緣體。 在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲在常溫

10、下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲 得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由電自由電 子子，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱為，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱為空穴空穴。 1. 1.載流子、自由電子和空穴載流子、自由電子和空穴 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) +4+4 +4+4 自由電子自由電子 空穴空穴 束縛電子束縛電子 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 2. 2.本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理 +4+4 +4+4 在其它力的作用下，在其它力的作用下， 空穴可吸引附近的電子空穴可吸引

11、附近的電子 來(lái)填補(bǔ)，其結(jié)果相當(dāng)于來(lái)填補(bǔ)，其結(jié)果相當(dāng)于 空穴的遷移，而空穴的空穴的遷移，而空穴的 遷移相當(dāng)于正電荷的移遷移相當(dāng)于正電荷的移 動(dòng)，因此可認(rèn)為空穴是動(dòng)，因此可認(rèn)為空穴是 載流子。載流子。 本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子：本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子： 自由電子自由電子和和空穴空穴。 自由電子：在晶格中運(yùn)動(dòng)；空穴：在共價(jià)鍵中運(yùn)動(dòng)自由電子：在晶格中運(yùn)動(dòng)；空穴：在共價(jià)鍵中運(yùn)動(dòng) 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 溫度越高，載流子的濃度越高，本征半導(dǎo)溫度越高，載流子的濃度越高，本征半導(dǎo) 體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)， ，這是半導(dǎo)體的一大，

12、這是半導(dǎo)體的一大 特點(diǎn)。特點(diǎn)。 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。 本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成：本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成： 1. 1. 自由電子移動(dòng)產(chǎn)生的電流。自由電子移動(dòng)產(chǎn)生的電流。 2. 2. 空穴移動(dòng)產(chǎn)生的電流。空穴移動(dòng)產(chǎn)生的電流。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) n n 型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和p p 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，會(huì)使半導(dǎo)在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，會(huì)使半導(dǎo) 體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻雜半導(dǎo)體體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻雜半導(dǎo)體 的某種載

13、流子的濃度大大增加。的某種載流子的濃度大大增加。 p p 型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體：空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也 稱為（空穴半導(dǎo)體）。稱為（空穴半導(dǎo)體）。 n n 型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體：自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體， 也稱為（電子半導(dǎo)體）。也稱為（電子半導(dǎo)體）。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 一、一、n n 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 +4 +5 +4 +4 多余多余 電子電子 磷原子磷原子 在硅或鍺晶體中摻入少量的在硅或鍺晶體中摻入少量的， 晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，磷原子的最晶體點(diǎn)陣

14、中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，磷原子的最 外層有五個(gè)價(jià)電子，其中四個(gè)與相鄰的半導(dǎo)體原子形成外層有五個(gè)價(jià)電子，其中四個(gè)與相鄰的半導(dǎo)體原子形成 共價(jià)鍵，必定多出一個(gè)電子，這個(gè)電子幾乎不受束縛，共價(jià)鍵，必定多出一個(gè)電子，這個(gè)電子幾乎不受束縛， 很容易被激發(fā)而成為很容易被激發(fā)而成為 自由電子，這樣磷原自由電子，這樣磷原 子就成了不能移動(dòng)的子就成了不能移動(dòng)的 帶正電的離子。每個(gè)帶正電的離子。每個(gè) 磷原子給出一個(gè)電子，磷原子給出一個(gè)電子， 稱為稱為施主原子施主原子。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) n n 型半導(dǎo)體中的載流子是什么？型半導(dǎo)體中的載流子是什么？ 1. 1

15、.由施主原子提供的電子，濃度與施主原子相同。由施主原子提供的電子，濃度與施主原子相同。 2. 2.本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。 因摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所因摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所 以自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱為以自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)多數(shù) 載流子載流子（多子多子），空穴稱為），空穴稱為少數(shù)載流子少數(shù)載流子（少子少子）。）。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 二、二、p p 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 在硅或鍺晶體中摻入少量在硅或鍺晶體中摻入少量，晶體點(diǎn)，晶體點(diǎn)

16、陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，硼原子的最外陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，硼原子的最外 層有三個(gè)價(jià)電子，與相鄰的半導(dǎo)體原層有三個(gè)價(jià)電子，與相鄰的半導(dǎo)體原 子形成共價(jià)鍵時(shí)，產(chǎn)生一子形成共價(jià)鍵時(shí)，產(chǎn)生一 個(gè)空位。這個(gè)空位可能吸個(gè)空位。這個(gè)空位可能吸 引束縛電子來(lái)填補(bǔ)，使得引束縛電子來(lái)填補(bǔ)，使得 硼原子成為不能移動(dòng)的帶硼原子成為不能移動(dòng)的帶 負(fù)電的離子。由于硼原子負(fù)電的離子。由于硼原子 接受電子，所以稱為接受電子，所以稱為受主受主 原子原子。 p p 型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。 +4+4 +3+4 空位空位 硼原子硼原子 空穴空穴 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù)

17、 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 三、雜質(zhì)半導(dǎo)體的示意表示法三、雜質(zhì)半導(dǎo)體的示意表示法 p 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + n 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 雜質(zhì)型半導(dǎo)體中多子和少子的移動(dòng)都可形成雜質(zhì)型半導(dǎo)體中多子和少子的移動(dòng)都可形成 電流，但由于數(shù)量關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多電流，但由于數(shù)量關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多 子，受溫度影響較小。子，受溫度影響較小。 一般近似認(rèn)為多子與雜質(zhì)濃度相等。一般近似認(rèn)為多子與雜質(zhì)濃度相等。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) pnpn 結(jié)的形成結(jié)

18、的形成 在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造p p 型型 半導(dǎo)體和半導(dǎo)體和 n n 型半導(dǎo)體，經(jīng)過(guò)載流子的擴(kuò)散，型半導(dǎo)體，經(jīng)過(guò)載流子的擴(kuò)散， 在它們的交界面處就形成了在它們的交界面處就形成了pn pn 結(jié)。結(jié)。 pn pn 結(jié)及其單向?qū)щ娦越Y(jié)及其單向?qū)щ娦?電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) p型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 n型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)e 漂移運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散的結(jié)果是使空間擴(kuò)散的結(jié)果是使空間 電荷區(qū)逐漸加寬。電荷區(qū)

19、逐漸加寬。 內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，漂移內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，漂移 運(yùn)動(dòng)就越強(qiáng)，而漂運(yùn)動(dòng)就越強(qiáng)，而漂 移的結(jié)果使空間電移的結(jié)果使空間電 荷區(qū)變薄。荷區(qū)變薄。 當(dāng)擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相當(dāng)擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相 反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡 時(shí)，空間電荷區(qū)的厚度時(shí)，空間電荷區(qū)的厚度 固定不變。固定不變。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 空間空間 電荷區(qū)電荷區(qū) n 型區(qū)型區(qū)p 型區(qū)型區(qū) 電位電位v v0 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 1. 1.空

20、間電荷區(qū)中幾乎沒(méi)有載流子。空間電荷區(qū)中幾乎沒(méi)有載流子。 2. 2.空間電荷區(qū)中內(nèi)電場(chǎng)阻礙空間電荷區(qū)中內(nèi)電場(chǎng)阻礙p p 中的空穴、中的空穴、n n 區(qū)區(qū) 中的電子（中的電子（都是多子都是多子）向?qū)Ψ竭\(yùn)動(dòng)（）向?qū)Ψ竭\(yùn)動(dòng)（擴(kuò)散運(yùn)擴(kuò)散運(yùn) 動(dòng)動(dòng)）。）。 3. 3.p p 區(qū)中的電子和區(qū)中的電子和n n 區(qū)中的空穴（區(qū)中的空穴（都是少子都是少子），）， 數(shù)量有限，因此由它們形成的電流很小。數(shù)量有限，因此由它們形成的電流很小。 注意注意: : 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) pn pn 結(jié)結(jié) 的單向?qū)щ娦缘膯蜗驅(qū)щ娦?pn pn 結(jié)結(jié)加上正向電壓加上正向電壓、正向偏置正

21、向偏置的意思都是：的意思都是： p p 區(qū)加正電壓、區(qū)加正電壓、n n 區(qū)加負(fù)電壓。區(qū)加負(fù)電壓。 pn pn 結(jié)結(jié)加上反向電壓加上反向電壓、反向偏置反向偏置的意思都是：的意思都是： p p區(qū)加負(fù)電壓、區(qū)加負(fù)電壓、n n 區(qū)加正電壓。區(qū)加正電壓。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) + + + + re 一、一、pn 結(jié)加正向電壓結(jié)加正向電壓 內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng) 外電場(chǎng)外電場(chǎng) 變薄變薄 pn + _ 內(nèi)電場(chǎng)被削弱，多內(nèi)電場(chǎng)被削弱，多 子擴(kuò)散加強(qiáng)，能夠形子擴(kuò)散加強(qiáng)，能夠形 成較大的正向電流。成較大的正向電流。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)

22、識(shí)及檢測(cè) 二、二、pn 結(jié)加反向電壓結(jié)加反向電壓 + + + + 外電場(chǎng)外電場(chǎng) 變厚變厚 np + _ re 內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng)，多內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng)，多 子擴(kuò)散受到抑制，少子擴(kuò)散受到抑制，少 子漂移加強(qiáng)，但因少子漂移加強(qiáng)，但因少 子數(shù)量有限，只能形子數(shù)量有限，只能形 成較小的反向電流。成較小的反向電流。 內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng) 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) pn pn 結(jié)的單向?qū)щ娦裕航Y(jié)的單向?qū)щ娦裕?1 1、加、加正向正向電壓時(shí)，電壓時(shí)，pnpn結(jié)處于結(jié)處于導(dǎo)通導(dǎo)通狀態(tài)，狀態(tài)， 呈低電阻，呈低電阻，正向電流較大正向電流較大。 2 2、加、加反向反向電壓時(shí)，電壓時(shí)，pnpn

23、結(jié)處于結(jié)處于截止截止?fàn)顟B(tài)，狀態(tài)， 呈高電阻，呈高電阻， 反向電流很小反向電流很小。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 二極管二極管 一、基本結(jié)構(gòu)：一、基本結(jié)構(gòu)：pn 結(jié)加上管殼和引線。結(jié)加上管殼和引線。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) p n + u i 反向擊穿反向擊穿 電壓電壓u(br) 導(dǎo)通壓降導(dǎo)通壓降 正向特性正向特性 反向特性反向特性 死區(qū)電壓死區(qū)電壓 p n + 反向電流反向電流 在一定電壓在一定電壓 范圍內(nèi)保持范圍內(nèi)保持 常數(shù)。常數(shù)。 二、伏安特性：二、伏安特性：非線性 非線性 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù)

24、半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 三、主要參數(shù)三、主要參數(shù) 1. 1. 最大整流電流最大整流電流 i if f 二極管長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正二極管長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正 向平均電流。超過(guò)后會(huì)引起向平均電流。超過(guò)后會(huì)引起pnpn結(jié)過(guò)熱而損壞結(jié)過(guò)熱而損壞 2. 2. 反向工作峰值電壓反向工作峰值電壓u ur r 保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般 是反向擊穿電壓是反向擊穿電壓u u(br) (br)的一半。點(diǎn)接觸型 的一半。點(diǎn)接觸型d d 管為數(shù)十管為數(shù)十 伏，面接觸型伏，面接觸型d d管可達(dá)數(shù)百伏。管可達(dá)數(shù)

25、百伏。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 3. 反向峰值電流反向峰值電流 ir 指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。反指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。反 向電流越大，說(shuō)明二極管的單向?qū)щ娦栽讲?。向電流越大，說(shuō)明二極管的單向?qū)щ娦栽讲睢?反向電流受溫度影響，溫度越高反向電流越大。反向電流受溫度影響，溫度越高反向電流越大。 硅管的反向電流較?。ü韫艿姆聪螂娏鬏^?。?v陰陰 導(dǎo)通 導(dǎo)通 v陽(yáng) 陽(yáng) v陰陰 截止 截止 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) rl uiuo ui uo t t 二極管的應(yīng)用舉例二極管的應(yīng)用舉例

26、1：二極管半波整流二極管半波整流 假定為理想二極管假定為理想二極管 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) rl uiuo ui uo t t 二極管的應(yīng)用舉例：二極管的應(yīng)用舉例：二極管半波整流二極管半波整流 非理想二極管？（硅管）非理想二極管？（硅管） 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) u i w t 0 uo wt 0 5vuiuo + _ 5v uiuo + _ 5v uiuo + _ 5v 練習(xí)：練習(xí)：已知：已知：ui = 10 sinwt v，二極管為理想元件。，二極管為理想元件。 試畫(huà)出試畫(huà)出uo的波形。的波形。 u

27、i 5v ：uo = 5v 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 例：例：已知：管子為鍺管，已知：管子為鍺管，va = 3v，vb = 0v。 試求：試求：vy = ? 先判二極管誰(shuí)導(dǎo)通，導(dǎo)通后二極管先判二極管誰(shuí)導(dǎo)通，導(dǎo)通后二極管 起嵌位作用，兩端壓降為定值。起嵌位作用，兩端壓降為定值。 因：因：va vbva vb 故：故：dada優(yōu)先導(dǎo)通優(yōu)先導(dǎo)通 dbdb截止截止 鍺管導(dǎo)通壓降為鍺管導(dǎo)通壓降為0.3v0.3v 則：則：vy = 2.7vvy = 2.7v va vbvy -12v da db 解： 多個(gè)二極管時(shí)，壓差大者優(yōu)先導(dǎo)通！多個(gè)二極管時(shí)，壓差大者優(yōu)先導(dǎo)

28、通！ 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 例：例：二極管的應(yīng)用二極管的應(yīng)用 - 檢波檢波 uo t t t ui ur uo脈沖寬度rc 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 第二節(jié)第二節(jié) 整流電路整流電路 1. 半波整流半波整流 )sin(2 22 tuu t o 2 3 u2 2 2u t o 2 3 uo 2 2u 0 2o )(d)sin(2 2 1 ttuu 2 45. 0u t o 2 3 id= io t o 2 3 ud 2 2u 2rm 2uu l 2 od 45. 0 r u ii rl 220 v + u

29、u2 id + ud 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) v3 rl v4 v2 v1 u1 u2 + uo io rl v4 v3v2 v1+ uo u2 u1 2.橋式整流橋式整流 輸入正半周輸入正半周 （1 1）工作原理）工作原理 （2）波形）波形 輸入負(fù)半周輸入負(fù)半周 to to to to 2 3 2 3 im 2 2 3 3 uo u2 ud id= io 2 2u 2 2u u2 + uo 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) （3） 參數(shù)估算參數(shù)估算 整流輸出電壓平均值整流輸出電壓平均值 )(d)sin(2 1

30、0 o ttuu 22 9 . 0 22 uu 二極管平均電流二極管平均電流 l o od 22 1 r u ii l 2 45. 0 r u 二極管最大反向壓二極管最大反向壓 2rm 2uu to to to to 2 3 2 3 im 2 2 3 3 uo u2 ud id = io 2 2u 2 2u u2 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) （4） 簡(jiǎn)化畫(huà)法簡(jiǎn)化畫(huà)法 + uo rl io + u2 （5） 整流橋整流橋 把四只二極管封裝把四只二極管封裝 在一起稱為整流橋在一起稱為整流橋 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢

31、測(cè) io + uo= uc rl v1v4 v3v2 + u 二、濾波電路二、濾波電路 1. 1. 電容濾波電容濾波 v 導(dǎo)通時(shí)給導(dǎo)通時(shí)給 c 充電，充電，v 截止時(shí)截止時(shí) c 向向 rl 放電放電； 電路和工作原理電路和工作原理 濾波后濾波后 uo 的波形變得平緩，平均值提高。的波形變得平緩，平均值提高。 電容電容 充電充電 電容電容 放電放電 c 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 波形及輸出電壓波形及輸出電壓 2o 2u u 當(dāng)當(dāng) rl = 時(shí)：時(shí)： o t uo 2 2 2u 當(dāng)當(dāng) rl 為有限值時(shí)：為有限值時(shí)： 2o2 29 . 0uuu 通常取通常

32、取 uo = 1.2u2rc 越大越大 uo 越大越大 2 )53( l t cr rl = 為獲得良好濾波效果，一般?。簽楂@得良好濾波效果，一般?。?( (t 為輸入交流電壓的周期為輸入交流電壓的周期) ) 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 例例 8-1 單相橋式電容濾波整流，交流電源頻率單相橋式電容濾波整流，交流電源頻率 f = 50 hz， 負(fù)載電阻負(fù)載電阻 rl = 40 ，要求直流輸出電壓，要求直流輸出電壓 uo = 20 v，選擇，選擇整流整流 二極管二極管及及濾波電容。濾波電容。 解解 1. 選二極管選二極管 v 17 2 . 1 20 2 .

33、 1 o 2 u u 2rm 2uu 選二極管應(yīng)滿足：選二極管應(yīng)滿足：if (2 3) id 可選：可選：2cz55c( (if = 1 a，urm = 100 v) )或或 1 a、100 v 整流橋整流橋 電流平均值：電流平均值： a0.25 40 20 2 1 2 1 2 1 l o od r u ii 承受最高反壓：承受最高反壓： v 242 2rm uu 2. 選濾波電容選濾波電容s 02. 0 50 11 f t s 04. 0 2 4 l t cr取取f 0001 40 s 0.04 c 可選可選： 1 000 f，耐壓，耐壓 50 v 的電解電容。的電解電容。 電工電子技電工電

34、子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 2.2.其他形式濾波其他形式濾波 電感濾波電感濾波 rl l + u2 整流后的輸出電壓：整流后的輸出電壓： 直流分量直流分量被電感被電感 l 短路短路 交流分量交流分量主要主要降在降在 l 上上 電感越大，濾波效果越好電感越大，濾波效果越好 型濾波型濾波 l c1 rl + u2 c2 c1、c2 對(duì)交流對(duì)交流容抗小容抗小 l 對(duì)交流對(duì)交流感抗感抗很很大大 負(fù)載電流小時(shí)負(fù)載電流小時(shí) 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 三、整流濾波電路的參數(shù)關(guān)系三、整流濾波電路的參數(shù)關(guān)系 輸出電壓輸出電壓 均值均值uo 流

35、過(guò)二極管流過(guò)二極管 電流均值電流均值 id 二極管二極管 最高反壓最高反壓 urm 半波整流半波整流0.45u2io 全波整流全波整流0.9u20.5io 橋式整流橋式整流 0.9u20.5io 整流整流 電容濾波電容濾波 2 )53( l t cr uo 1.2u2 2 2u 2 22u 2 2u 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 符號(hào)符號(hào) 穩(wěn)壓管進(jìn)入穩(wěn)壓管進(jìn)入穩(wěn)壓穩(wěn)壓 工作狀態(tài)時(shí)，工作于工作狀態(tài)時(shí)，工作于 反向擊穿區(qū)！反向擊穿區(qū)！ 使用時(shí)要加限流電阻使用時(shí)要加限流電阻 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管 uz iz izm uz iz 伏安特性伏安特性 u i o 曲

36、線越陡曲線越陡 電壓越穩(wěn)電壓越穩(wěn) 特殊的二極管特殊的二極管 反向擊穿時(shí)，穩(wěn)壓反向擊穿時(shí)，穩(wěn)壓 管并不一定管并不一定損壞！損壞！ 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) (1) (1) 穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓 u uz z 穩(wěn)壓管正常工作穩(wěn)壓管正常工作( (反向擊穿反向擊穿) )時(shí)管子兩端的電壓。時(shí)管子兩端的電壓。 (2) (2) 電壓溫度系數(shù)電壓溫度系數(shù) 環(huán)境溫度每變化環(huán)境溫度每變化1 1 c c引起引起穩(wěn)壓值變化的穩(wěn)壓值變化的百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)。 (3) (3) 動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻 z z zi u r (4) (4) 穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流 i iz z 、最大穩(wěn)定電流 、最大穩(wěn)

37、定電流 i izm zm (5) (5) 最大允許耗散功率最大允許耗散功率 p pzm zm = = u uz z i izmzm r rz z愈小，曲線愈陡，穩(wěn)壓性能愈好。愈小，曲線愈陡，穩(wěn)壓性能愈好。 穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù): : 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 例：例：已知：已知：uz = 12v，izm = 18ma，r = 1.6k。 試求：試求：iz = ? 限流電阻限流電阻 r 的阻值是否合適？的阻值是否合適？ r iz +20v 解： iz = ( 20 uz ) / r = ( 20-12 ) / 1.6x103 = 5

38、ma 因：因：iz izm 故：限流電阻故：限流電阻 r 的阻值合適的阻值合適 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) ma10 zw zmin l r u ii 10108 . 0 zw ruirui uo izdz r il i uirl 聯(lián)立方程聯(lián)立方程 、 可解得：可解得： k5 . 0,v75.18rui uimin = 0.8ui 流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為 izmin 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 能力目標(biāo)：能力目標(biāo)： 掌握半導(dǎo)體三極管的放大原理。掌握半導(dǎo)體三極管的放大原理。 能夠識(shí)別常用半導(dǎo)體三級(jí)管

39、的種類。能夠識(shí)別常用半導(dǎo)體三級(jí)管的種類。 任務(wù)二十四：任務(wù)二十四： 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管 掌握檢測(cè)三極管的質(zhì)量及選用方法。掌握檢測(cè)三極管的質(zhì)量及選用方法。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 一、三極管的基本結(jié)構(gòu)和分類一、三極管的基本結(jié)構(gòu)和分類 n n p 發(fā)射極發(fā)射極 e 基極基極 b 集電極集電極 c 發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié) 集電結(jié)集電結(jié) 基區(qū)基區(qū) 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū) 集電區(qū)集電區(qū) emitter base collector npn 型型 p p n e b c pnp 型型 分類：分類： 按材料分：按材料分： 硅管、鍺管硅管、鍺管 按結(jié)構(gòu)分：按結(jié)構(gòu)分： npn、

40、pnp 按使用頻率分：按使用頻率分： 低頻管、高頻管低頻管、高頻管 按功率分：按功率分： 小功率管小功率管 1 w e c b e c b 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 二、三極管的放大作用二、三極管的放大作用 1.1. 三極管放大的條件（以三極管放大的條件（以npn型三極管為例討論）型三極管為例討論） c n n p e b b e c 表面看表面看 三極管若實(shí)三極管若實(shí) 現(xiàn)放大，必須從現(xiàn)放大，必須從 三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu) 和和外部所加電源外部所加電源 的極性的極性來(lái)保證。來(lái)保證。 不具備不具備 放大作用放大作用 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半

41、導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求：三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求： n n p e b c n n n p p p 1. 發(fā)射區(qū)高摻雜。發(fā)射區(qū)高摻雜。 2. 基區(qū)做得很薄基區(qū)做得很薄。通常只有。通常只有 幾微米到幾十微米，而且?guī)孜⒚椎綆资⒚?，而且摻雜較摻雜較 少少。 三極管放大的外部條件三極管放大的外部條件：外加電源的極性應(yīng)使：外加電源的極性應(yīng)使發(fā)射發(fā)射 結(jié)處于正向偏置結(jié)處于正向偏置狀態(tài)，而狀態(tài)，而集電結(jié)處于反向偏置集電結(jié)處于反向偏置狀態(tài)。狀態(tài)。 3. 集電結(jié)面積大。集電結(jié)面積大。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 共射極放大電路

42、vbb ib ie rb vcc rc ma a t ma ib (ma)0 0.20 0.04 0.06 0.080.10 ic (ma)0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95 ie (ma)0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05 表2-1 三極管各極電流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) ic 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 2. 三極管內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程三極管內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程 1) ) 發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入多子發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入多子電子電子， 形成發(fā)射極電流形成發(fā)射極電流 ie。i cn 多數(shù)向集電結(jié)方向擴(kuò)散形成多數(shù)向集電結(jié)方向擴(kuò)散

43、形成 icn。 ie 少數(shù)與空穴復(fù)合，形成少數(shù)與空穴復(fù)合，形成 ibn 。 i bn基區(qū)空基區(qū)空 穴來(lái)源穴來(lái)源 基極電源提供基極電源提供( (ib) ) 集電區(qū)少子漂移集電區(qū)少子漂移( (icbo) ) i cbo ib ibn ib + icbo即：即： ib = ibn icbo 3) ) 集電區(qū)收集擴(kuò)散過(guò)來(lái)的載流子形成集電極電流集電區(qū)收集擴(kuò)散過(guò)來(lái)的載流子形成集電極電流 ic ic i c = icn + icbo 2) )電子到達(dá)基區(qū)后電子到達(dá)基區(qū)后( (基區(qū)空穴運(yùn)動(dòng)因濃度低而忽略基區(qū)空穴運(yùn)動(dòng)因濃度低而忽略) ) 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 三、

44、三極管的特性曲線 uce = 0v ube /v ib=f(ube) uce=常數(shù)常數(shù) (2) 當(dāng)當(dāng)uce1v時(shí)，時(shí)， ucb= uce - - ube0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開(kāi)始收，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開(kāi)始收 集電子，基區(qū)復(fù)合減少，在同樣的集電子，基區(qū)復(fù)合減少，在同樣的ube下下 ib減小，特性曲線右移。減小，特性曲線右移。 (1) 當(dāng)當(dāng)uce=0v時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。 輸入特性曲線輸入特性曲線 uce = 0v uce 1v ube /v + - b c e 共射極放大電路 ubb ucc ube ic ib+ - uce 電工電子技

45、電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 飽和區(qū)：飽和區(qū)：ic明顯受明顯受uce控控 制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)， 一般一般uce0.7v(硅管硅管)。 此時(shí)，此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集發(fā)射結(jié)正偏，集 電結(jié)正偏或反偏電壓很電結(jié)正偏或反偏電壓很 小小。 ic=f(uce) ib=常數(shù)常數(shù) 輸出特性曲線輸出特性曲線 輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域: 截止區(qū)：截止區(qū)：ic接近零的接近零的 區(qū)域，相當(dāng)區(qū)域，相當(dāng)ib=0的曲的曲 線的下方。此時(shí)，線的下方。此時(shí)， ube小于死區(qū)電壓，小于死區(qū)電壓， 集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏。 放大區(qū)：放大區(qū)：ic平行于平行于uce軸的軸

46、的 區(qū)域，曲線基本平行等距。區(qū)域，曲線基本平行等距。 此時(shí)，此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電發(fā)射結(jié)正偏，集電 結(jié)反偏結(jié)反偏。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 晶體管三種工作狀態(tài)晶體管三種工作狀態(tài): (a)放大放大 + ube 0 ic ib + uce ubc 0 + (b)截止截止 ic 0 ib = 0 + uce ucc ubc 0 ib + uce 0 ubc 0 + c cc c r u i npn型：集電極電位最高，發(fā)射極電位最低；型：集電極電位最高，發(fā)射極電位最低； pnp型：發(fā)射極電位最高，集電極電位最低。型：發(fā)射極電位最高，集電極電位最低。 電工電

47、子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 四、晶體三極管的主要參數(shù)四、晶體三極管的主要參數(shù) 1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) ic / ma uce /v 50 a 40 a 30 a 20 a 10 a ib = 0 o 2 4 6 8 4 3 2 1 直流電流放大系數(shù)直流電流放大系數(shù) b c cbob cboc bn cn i i ii ii i i 交流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù) b i ic 一般為幾十一般為幾十 幾百幾百 q 82 a1030 a1045. 2 6 3 80 10 8 . 0 a1010 a10)65. 145. 2( 6 3 2.極間反向電流極間反向電流 i icbo cbo為發(fā)射極開(kāi)路時(shí)集電極與基 為發(fā)射極開(kāi)路時(shí)集電極與基 極之間的反向飽和電流極之間的反向飽和電流 。 i iceo ceo為基極開(kāi)路時(shí)集電極與發(fā)射 為基極開(kāi)路時(shí)集電極與發(fā)射 極之間的穿透電流。極之間的穿透電流。 電工電子技電工電子技 術(shù)術(shù) 半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè)半導(dǎo)體器件認(rèn)識(shí)及檢測(cè) 3、極限參數(shù)、極限參數(shù) (1). icm 集電極最大允許電流，超過(guò)時(shí)集電極最大允許電流，超過(guò)時(shí) 值明顯降低。值明顯降低。 u( (br) )cbo 發(fā)射極開(kāi)路時(shí)發(fā)射極開(kāi)路時(shí) c、b