常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件

1、2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 1 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 2 “電子技術(shù)基礎(chǔ)電子技術(shù)基礎(chǔ)”是電類各專業(yè)的一門是電類各專業(yè)的一門技術(shù)技術(shù) 基礎(chǔ)課基礎(chǔ)課。它是研究各種半導(dǎo)體器件的性能、電。它是研究各種半導(dǎo)體器件的性能、電 路及其應(yīng)用的學(xué)科。根據(jù)學(xué)科內(nèi)容大的方面來(lái)路及其應(yīng)用的學(xué)科。根據(jù)學(xué)科內(nèi)容大的方面來(lái) 劃分，分為：劃分，分為：模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)（Analog Electronics Technology)和和數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù) （Digital Electronics Technology）。）。 根據(jù)自動(dòng)化系的課程

2、安排，將電子技術(shù)分根據(jù)自動(dòng)化系的課程安排，將電子技術(shù)分 為：基礎(chǔ)、模電和數(shù)電三門課。為：基礎(chǔ)、模電和數(shù)電三門課。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 3 電子技術(shù)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性都很強(qiáng)電子技術(shù)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性都很強(qiáng) 的技術(shù)基礎(chǔ)課。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)要很好地的技術(shù)基礎(chǔ)課。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)要很好地 掌握基本掌握基本概念概念、基本工作、基本工作原理原理以及基本分析以及基本分析 方法方法。 總的要求是：熟練掌握基本概念，在總的要求是：熟練掌握基本概念，在定定 性性分析的基礎(chǔ)上作分析的基礎(chǔ)上作定量估算。定量估算。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課

3、件 4 電子技術(shù)基礎(chǔ)包括：電子技術(shù)基礎(chǔ)包括： 第一章：常用半導(dǎo)體器件第一章：常用半導(dǎo)體器件 第二章：基本放大電路第二章：基本放大電路 第三章：多級(jí)放大電路第三章：多級(jí)放大電路 第四章：數(shù)制轉(zhuǎn)換與編碼第四章：數(shù)制轉(zhuǎn)換與編碼 第五章：邏輯門與邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第五章：邏輯門與邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 第六章：門電路第六章：門電路 第一章第一章第三章第三章20學(xué)時(shí)，第四章學(xué)時(shí)，第四章第六章第六章20學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 共共40學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 18周周 周周5學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 第第8周周日考試周周日考試 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 5 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 6 半導(dǎo)體器

4、件是構(gòu)成電子電路的基本元件。半導(dǎo)體器件是構(gòu)成電子電路的基本元件。 具有體積小、重量輕、使用壽命長(zhǎng)、功耗小等具有體積小、重量輕、使用壽命長(zhǎng)、功耗小等 優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)。 半導(dǎo)體具有半導(dǎo)體具有導(dǎo)電性導(dǎo)電性、熱敏性熱敏性、光敏性光敏性、摻雜摻雜 性性。 本章要求掌握常用半導(dǎo)體器件的本章要求掌握常用半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、工作工作 原理原理、特性曲線特性曲線和和主要參數(shù)主要參數(shù)。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 7 導(dǎo)體導(dǎo)體(conductor)：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金屬自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金屬 一般都是導(dǎo)體。一般都是導(dǎo)體。 絕緣體絕緣體( (insu

5、lator) )：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。 半導(dǎo)體半導(dǎo)體( (semiconductor) )：另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體另有一類物質(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、砷化鎵和一和絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體，如鍺、硅、砷化鎵和一 些硫化物、氧化物等。些硫化物、氧化物等。 Semiconductors are a special class of elements having a conductivity between that of a good conductor and

6、that of an insulator. 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 8 1、半導(dǎo)體半導(dǎo)體（semiconductor） 硅硅silicon 、鍺、鍺germanium ；導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體；導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體 之間、光敏性、熱敏性、摻雜性之間、光敏性、熱敏性、摻雜性 2、本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體（intrinsic semiconductor） 純凈的、結(jié)構(gòu)完整的單晶體，如圖所示。純凈的、結(jié)構(gòu)完整的單晶體，如圖所示。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 9 1.1.2 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體 Ge Si 通過(guò)一定的工藝過(guò)程，

7、可以將半導(dǎo)體制成晶體。通過(guò)一定的工藝過(guò)程，可以將半導(dǎo)體制成晶體。 硅和鍺的最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。硅和鍺的最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 10 共價(jià)鍵共價(jià)鍵 covalent bond 束縛電子束縛電子 bonded electron 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 11 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 在絕對(duì)在絕對(duì)溫度溫度T=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)電子完全被價(jià)電子完全被 共價(jià)鍵束縛著，本征半導(dǎo)體中沒(méi)有可以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子共價(jià)鍵束縛著，本征半導(dǎo)體中沒(méi)有可以運(yùn)動(dòng)的帶電粒

8、子 （即（即載流子載流子carrier），它的導(dǎo)電能力為），它的導(dǎo)電能力為 0，相當(dāng)于絕緣，相當(dāng)于絕緣 體。體。 在常溫下在常溫下T=300K ，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲，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，成為自由電子，同得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子，同 時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱為時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱為空穴空穴。 載流子載流子: : 自由電子和空穴自由電子和空穴 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 12 本征半導(dǎo)體：本征半導(dǎo)體： *本征激發(fā)本征激發(fā):T=0K 300K，熱激發(fā)，熱激發(fā) free electronhol

9、e 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 13 +4+4 +4+4 在其它力的作用下，空在其它力的作用下，空 穴吸引附近的電子來(lái)穴吸引附近的電子來(lái)填填 補(bǔ)補(bǔ)，這樣的結(jié)果相當(dāng)于，這樣的結(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)，因此可以認(rèn)為空穴動(dòng)，因此可以認(rèn)為空穴 是載流子。是載流子。 本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子兩種載流子，即自由電子，即自由電子 和空穴。和空穴。 本征半導(dǎo)體中電流：本征半導(dǎo)體中電流：自由電子移動(dòng)產(chǎn)生的電流和空穴移自由電子移動(dòng)產(chǎn)生的電流和空穴移 動(dòng)產(chǎn)生的電流。動(dòng)產(chǎn)生

10、的電流。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 14 小結(jié)本征半導(dǎo)體小結(jié)本征半導(dǎo)體： （1）兩種）兩種載流子載流子（carrier: 自由運(yùn)動(dòng)的帶電粒子自由運(yùn)動(dòng)的帶電粒子） ： 自由電子自由電子free electrons（負(fù)電（負(fù)電Negative）、）、 空穴空穴holes（正電（正電Positive ）、）、 數(shù)目相等；數(shù)目相等； （2）載流子的運(yùn)動(dòng)：載流子的運(yùn)動(dòng)：擴(kuò)散（擴(kuò)散（diffusion）運(yùn)動(dòng)、）運(yùn)動(dòng)、 漂移（漂移（drift ）運(yùn)動(dòng)）運(yùn)動(dòng) （3）自由電子和空穴均參與導(dǎo)電）自由電子和空穴均參與導(dǎo)電導(dǎo)電特殊性導(dǎo)電特殊性 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力差的導(dǎo)電

11、能力差 （4）載流子的濃度載流子的濃度指數(shù)規(guī)律于溫度，故其溫度穩(wěn)指數(shù)規(guī)律于溫度，故其溫度穩(wěn) 定性差，定性差， 但可制作熱敏器件。但可制作熱敏器件。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 15 3、雜質(zhì)雜質(zhì)（extrinsic）半導(dǎo)體）半導(dǎo)體 A semiconductor material that has been subjected to the doping process is called an extrinsic semiconductor. *根據(jù)摻入根據(jù)摻入 (doping )雜質(zhì)元素不同，分為：雜質(zhì)元素不同，分為： N 型型(N type)半導(dǎo)體、半導(dǎo)

12、體、 P 型型(P type )半導(dǎo)體半導(dǎo)體 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 16 多子：電子 少子：空穴少子：空穴 多子：電子多子：電子 majority 少子：空穴少子：空穴 minority Donor impurities 雜質(zhì)雜質(zhì) 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 17 多子：空穴 少子：電子少子：電子 Acceptor impurities 雜質(zhì)雜質(zhì) 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 18 P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

13、 + + N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 19 Put very simply a semiconductor material is one which can be doped to produce a predominance of electrons or mobile negative charges (N-type)；or holes or positive charges (P-type). 占優(yōu)勢(shì)、多余的 簡(jiǎn)單地說(shuō)又稱 或者 可移動(dòng)的 總結(jié)：總結(jié)： （1）多子、少子：）多子、少子： （2）電中性：）電中性： （3）多子和少子的

14、濃度：）多子和少子的濃度： 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 20 4、PN結(jié)（結(jié)（junction） （1）形成）形成 采用不同的摻雜工藝，將采用不同的摻雜工藝，將P型半導(dǎo)體與型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制型半導(dǎo)體制 作在同一塊硅片上，在它們的交界面就形成作在同一塊硅片上，在它們的交界面就形成PN結(jié)結(jié)。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 21 名稱：名稱： *PN結(jié)結(jié) *空間電荷區(qū)空間電荷區(qū) *耗盡層耗盡層 *阻擋層阻擋層 *勢(shì)壘區(qū)勢(shì)壘區(qū) 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 22 PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?（1

15、）外加正向電壓（）外加正向電壓（正向偏置、正向偏置、正偏）正偏）導(dǎo)通導(dǎo)通 （2）外加反向電壓（）外加反向電壓（反向偏置、反向偏置、反偏）反偏）截止截止 P 區(qū)加正、區(qū)加正、N 區(qū)加負(fù)電壓。區(qū)加負(fù)電壓。 P區(qū)加負(fù)、區(qū)加負(fù)、N 區(qū)加正電壓。區(qū)加正電壓。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 23 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 24 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 25 PN結(jié)的伏安特性結(jié)的伏安特性 PN結(jié)的電流方程：結(jié)的電流方程： (1) 正向特性、正向特性、 (2) 反向特性、反向特性、 (3) 反向擊穿反向擊

16、穿 )1e( T S U u Ii T=300K時(shí)，時(shí)，UT約為約為26mV 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 26 (1) 正向特性正向特性 (2) 反向特性反向特性 (3) 反向擊穿反向擊穿齊納擊穿（高摻雜）齊納擊穿（高摻雜） 雪崩擊穿（高反壓）雪崩擊穿（高反壓） 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 27 PN結(jié)的電容效應(yīng)：結(jié)的電容效應(yīng)：P16 （1）勢(shì)壘電容）勢(shì)壘電容Cb：等效電容隨反向電壓變等效電容隨反向電壓變 化化變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管 （2）擴(kuò)散電容）擴(kuò)散電容Cd ：擴(kuò)散區(qū)內(nèi)，電荷的積累和擴(kuò)散區(qū)內(nèi)，電荷的積累和 釋放過(guò)程與電容器充

17、放電過(guò)程相同。釋放過(guò)程與電容器充放電過(guò)程相同。 PN結(jié)的結(jié)電容結(jié)的結(jié)電容Cj 高頻考慮高頻考慮 PN結(jié)高頻小信號(hào)時(shí)的等效電路：結(jié)高頻小信號(hào)時(shí)的等效電路： 勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容 的綜合效應(yīng)的綜合效應(yīng) rd 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 28 * PN結(jié)（結(jié)（PN junction）的形成）的形成 （多子擴(kuò)散與少子漂移達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡；（多子擴(kuò)散與少子漂移達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡； 名稱：名稱：PN結(jié)、空間電荷區(qū)、耗盡層、阻結(jié)、空間電荷區(qū)、耗盡層、阻 擋層、勢(shì)壘區(qū)）擋層、勢(shì)壘區(qū)） * PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?（正偏低阻導(dǎo)通、反偏高阻截止）（正偏低阻導(dǎo)通、反

18、偏高阻截止） 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 29 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 30 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 31 (1) 正向?qū)ā⒄驅(qū)ā?(2) 反向截止、反向截止、 (3) 反向擊穿反向擊穿 開(kāi)啟電壓開(kāi)啟電壓Uon :死區(qū)電壓死區(qū)電壓 硅管硅管 0.5V,鍺管鍺管0.1V 導(dǎo)通電壓導(dǎo)通電壓U : 硅管硅管0.60.8V,鍺管鍺管 0.10.3V P19表表1.2.1 溫度對(duì)二極管伏安特性的影響溫度對(duì)二極管伏安特性的影響: 溫度每升高溫度每升高1，正向壓降減小，正向壓降減小22.5mV

19、 溫度每升高溫度每升高10，反向電流約增大一倍，反向電流約增大一倍 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 32 * 主要參數(shù)：主要參數(shù)：IF、UR、IR、fM (P20) 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 33 * 應(yīng)用應(yīng)用：限幅、整流、門電路限幅、整流、門電路 例例1: P68 例例2: 補(bǔ)充（見(jiàn)下頁(yè)）補(bǔ)充（見(jiàn)下頁(yè)） 例例3: P69 R Uo 2V DUD=0.7V 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 34 R Uo 6V D1 12V D2 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 35 R

20、 uiuo VR D 正弦波的峰值正弦波的峰值Vim大于大于VR ui t VR uo 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 36 (1) 輸出電壓波形：輸出電壓波形：u1 u2 a T b D RLuo iL 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 37 橋式整流電路橋式整流電路 + - u2正半周時(shí)電正半周時(shí)電 流通路流通路 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL uo 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 38 橋式整流電路橋式整流電路 - + u0 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL u2負(fù)半周時(shí)電負(fù)

21、半周時(shí)電 流通路流通路 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 39 u20 時(shí)時(shí) D1,D3導(dǎo)通導(dǎo)通 D2,D4截止截止 電流通路電流通路: A D1 RLD3B u2UbUe lPNP: UcUbUe 放大時(shí)各電極的電位關(guān)系：放大時(shí)各電極的電位關(guān)系： 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 57 （1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子 （2）電子在基區(qū)中邊擴(kuò)散邊復(fù)合）電子在基區(qū)中邊擴(kuò)散邊復(fù)合 （3）擴(kuò)散到集電結(jié)的電子被集電區(qū)收集）擴(kuò)散到集電結(jié)的電子被集電區(qū)收集 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 58 基區(qū)空穴

22、向發(fā)基區(qū)空穴向發(fā) 射區(qū)的擴(kuò)散可射區(qū)的擴(kuò)散可 忽略忽略IEP 。 發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)發(fā)射結(jié)正偏，發(fā) 射區(qū)電子不斷向射區(qū)電子不斷向 基區(qū)擴(kuò)散，形成基區(qū)擴(kuò)散，形成 發(fā)射極電流發(fā)射極電流IEN。 進(jìn)入進(jìn)入P區(qū)的電子少部區(qū)的電子少部 分與基區(qū)的空穴復(fù)合，分與基區(qū)的空穴復(fù)合， 形成電流形成電流IBN ，多數(shù)，多數(shù) 擴(kuò)散到集電結(jié)。擴(kuò)散到集電結(jié)。 集電結(jié)反偏，有少子形成的反集電結(jié)反偏，有少子形成的反 向電流向電流ICBO。 從基區(qū)擴(kuò)散來(lái)的從基區(qū)擴(kuò)散來(lái)的 電子作為集電結(jié)電子作為集電結(jié) 的少子，漂移進(jìn)的少子，漂移進(jìn) 入集電結(jié)而被收入集電結(jié)而被收 集，形成集，形成ICN。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二

23、極管三極管課件 59 l外部電流關(guān)系：外部電流關(guān)系： l IE= IC +IB 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 60 l 為了反映擴(kuò)散到集電區(qū)的電流為了反映擴(kuò)散到集電區(qū)的電流ICN與基區(qū)復(fù)合與基區(qū)復(fù)合 電流電流IBN之間的比例關(guān)系，定義共發(fā)射極直流電流放之間的比例關(guān)系，定義共發(fā)射極直流電流放 大系數(shù)為大系數(shù)為 CBOB CBOC BN CN II II I I 其含義是：基區(qū)每復(fù)合一個(gè)電子，則有其含義是：基區(qū)每復(fù)合一個(gè)電子，則有 電子電子 擴(kuò)散到集電區(qū)去。擴(kuò)散到集電區(qū)去。 值一般在值一般在20200之間。之間。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三

24、極管課件 61 確定了確定了 值之后，可得值之后，可得 CEB CEOBCBOBE CEOBCBOBC III IIIII IIIII )1 ()1 ()1 ( )1 ( 式中：式中： CBOCEO II)1 ( 稱為穿透電流。因稱為穿透電流。因ICBO很小，在忽略其影響時(shí)，則有很小，在忽略其影響時(shí)，則有 BE BC II II )1 ( 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 62 l 為了反映擴(kuò)散到集電區(qū)的電流為了反映擴(kuò)散到集電區(qū)的電流ICN與射極注入電流與射極注入電流IEN 的比例關(guān)系，定義共基極直流電流放大系數(shù)的比例關(guān)系，定義共基極直流電流放大系數(shù) 為：為： E

25、CBOC EN CN I II I I 顯然，顯然， IC， ， UCE 0.3V稱為飽和區(qū)。稱為飽和區(qū)。 2、飽和區(qū)、飽和區(qū) 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 71 iC(mA ) 1 2 3 4 uCE(V)3 6912 IB=0 20 A 40 A 60 A 80 A 100 A 此區(qū)域中此區(qū)域中 : IB=0,IC=ICEO,U BEIC，UCE 0.3V (3) 截止區(qū)：截止區(qū)： UBE 死區(qū)電壓，死區(qū)電壓， IB=0 ， IC=ICEO 0 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 73 例：例： =50， UCC =12V， RB

26、=70k ， RC =6k 當(dāng)當(dāng)UBB = - -2V，2V，5V時(shí)，時(shí)， 晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q位位 于哪個(gè)區(qū)？于哪個(gè)區(qū)？ 當(dāng)當(dāng)UBB = - -2V時(shí)：時(shí)： IC UCE IB UCC RB UBB C B E RC UBE IB=0 ， IC=0 Q位于截止區(qū)位于截止區(qū) 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 74 IC ICmax (=2mA) ， Q位于放大區(qū)位于放大區(qū)。 IC UCE IB UCC RB UBB C B E RC UBE UBB =2V時(shí)：時(shí)： 9mA01.0 70 7.02 R UU I B BEBB B 0.95mA9mA0

27、1050.II BC IC最大飽和電流：最大飽和電流： mA2 6 12 R U I C CC maxC 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 75 UBB =5V時(shí)時(shí): Q 位于飽和區(qū)，此時(shí)位于飽和區(qū)，此時(shí)IC 和和IB 已不是已不是 倍的關(guān)系。倍的關(guān)系。 mA061.0 70 7.05 R UU I B BEBB B CmaxB 5mA0.3mA061.050II mA2 Cmax I 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 76 前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共點(diǎn)，前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共點(diǎn)， 稱為共射接法，相

28、應(yīng)地還有共基、共集接法。稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集接法。 共射共射直流電流放大倍數(shù)直流電流放大倍數(shù)： B C I I _ 工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流上的工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流上的 交流信號(hào)?；鶚O電流的變化量為交流信號(hào)?；鶚O電流的變化量為 IB，相應(yīng)的集電極相應(yīng)的集電極 電流變化為電流變化為 IC，則則交流電流放大倍數(shù)交流電流放大倍數(shù)為：為： B I IC 1. 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)和和 _ 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 77 例：例：UCE=6V時(shí)時(shí)：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A

29、, IC =2.3 mA。 5 .37 04. 0 5 . 1 _ B C I I 40 04.006.0 5 .13 .2 B C I I 在以后的計(jì)算中，一般作近似處理：在以后的計(jì)算中，一般作近似處理： = 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 78 l共基極直流電流放大系數(shù)共基極直流電流放大系數(shù) 和交流電流放大系數(shù)和交流電流放大系數(shù) l由于由于ICBO、ICEO都很小，在數(shù)值上都很小，在數(shù)值上 , 。所以在以后。所以在以后 的計(jì)算中，不再加以區(qū)分。的計(jì)算中，不再加以區(qū)分。 l 值與測(cè)量條件有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，在值與測(cè)量條件有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，在iC很大或很小時(shí)，很大或很小

30、時(shí)， 值較小。只有在值較小。只有在iC不大、不小的中間值范圍內(nèi)，不大、不小的中間值范圍內(nèi)，值才比值才比 較大，且基本不隨較大，且基本不隨iC而變化。因此，在查手冊(cè)時(shí)應(yīng)注意而變化。因此，在查手冊(cè)時(shí)應(yīng)注意值值 的測(cè)試條件。尤其是大功率管更應(yīng)強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)。的測(cè)試條件。尤其是大功率管更應(yīng)強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)。 常數(shù) CB u E C I I 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 79 2.發(fā)射極開(kāi)路時(shí)發(fā)射極開(kāi)路時(shí)集電結(jié)的反向飽和電流集電結(jié)的反向飽和電流ICBO A ICBO ICBO是集電是集電 結(jié)反偏由少結(jié)反偏由少 子的漂移形子的漂移形 成的反向電成的反向電 流，受溫度流，受溫度 的變化

31、影響。的變化影響。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 80 ICEO= (1+ )ICBO 3. 基極開(kāi)路時(shí)基極開(kāi)路時(shí)集集- -射極間的穿透電流射極間的穿透電流ICEO ICEO受溫度影響很大，受溫度影響很大，當(dāng)溫度上升時(shí)，當(dāng)溫度上升時(shí)，ICEO增加很增加很 快，所以快，所以IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。 選管子時(shí)，選管子時(shí)，ICBO、ICEO應(yīng)盡量小。應(yīng)盡量小。 硅管的溫度穩(wěn)定性比鍺管好。硅管的溫度穩(wěn)定性比鍺管好。 2021-8-24 常用半導(dǎo)體器件(基礎(chǔ)知識(shí)二極管三極管課件 81 4. 集電極最大電流集電極最大電流ICM 集電極電流集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的上升會(huì)導(dǎo)致三極管的 值的下降，使值的下降，使 值明顯減小時(shí)的值明顯減小時(shí)的 集電極電流即為集電極電流即為ICM