計(jì)算機(jī)邏輯電路第5章

1、第5章 半導(dǎo)體器件第第5章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件 5.1 半導(dǎo)體的基本知識(shí)半導(dǎo)體的基本知識(shí)5.2 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管5.3 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管第5章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管第5章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管5.3.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管第5章 半導(dǎo)體器件5.1 半導(dǎo)體的基本知識(shí)半導(dǎo)體的基本知識(shí) 5.1.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性 1.本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體 在近代電子學(xué)中，用得最在近代電子學(xué)中，用得最多的半導(dǎo)體是多的半導(dǎo)體是Ge和和Si。其外。其外層都只有層都只有4個(gè)電子，屬個(gè)電子，屬4價(jià)元價(jià)元素。為便于討論，采用圖素。為便于討論，采用圖5.1所

2、示的簡(jiǎn)化原子模型。所示的簡(jiǎn)化原子模型。圖圖5.1 Ge和和Si原子的簡(jiǎn)化模型原子的簡(jiǎn)化模型 第5章 半導(dǎo)體器件 純凈的晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體純凈的晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。Si原子生成晶體原子生成晶體時(shí)，其原子排列就由雜亂無(wú)章的狀態(tài)變成了非常整齊的狀態(tài)，原時(shí)，其原子排列就由雜亂無(wú)章的狀態(tài)變成了非常整齊的狀態(tài)，原子間的距離都是相等的。研究一塊純凈的子間的距離都是相等的。研究一塊純凈的Si晶體時(shí)，可發(fā)現(xiàn)每個(gè)晶體時(shí)，可發(fā)現(xiàn)每個(gè)原子有原子有4個(gè)相鄰的原子圍繞著，每?jī)蓚€(gè)相鄰原子間共有一對(duì)電子個(gè)相鄰的原子圍繞著，每?jī)蓚€(gè)相鄰原子間共有一對(duì)電子(稱為價(jià)電子稱為價(jià)電子)，組成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，如圖，組成

3、共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，如圖5.2所示。其本征半導(dǎo)體晶所示。其本征半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)如圖體結(jié)構(gòu)如圖5.3所示。所示。圖圖5.2 Si晶體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)晶體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 圖圖5.3 本征半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)示意圖本征半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)示意圖第5章 半導(dǎo)體器件 束縛電子掙脫后，在原子外層上留下的一個(gè)空位子，稱為空束縛電子掙脫后，在原子外層上留下的一個(gè)空位子，稱為空穴。穴?？昭@示出的功效類似陽(yáng)電荷空穴顯示出的功效類似陽(yáng)電荷(嚴(yán)格地說(shuō)，空穴不是陽(yáng)電荷嚴(yán)格地說(shuō)，空穴不是陽(yáng)電荷)，所以，空穴也是一種所以，空穴也是一種載流子載流子。 當(dāng)半導(dǎo)體處于外加電壓作用下時(shí)，通過(guò)它的電流可看作由兩當(dāng)半導(dǎo)體處于外加電壓作用下時(shí)，通過(guò)它的電流可看作

4、由兩部分組成：部分組成：一部分是自由電子進(jìn)行定向運(yùn)動(dòng)形成的電子電流；另一部分是自由電子進(jìn)行定向運(yùn)動(dòng)形成的電子電流；另一部分是束縛電子在共價(jià)鍵上填補(bǔ)空穴形成的空穴電流。一部分是束縛電子在共價(jià)鍵上填補(bǔ)空穴形成的空穴電流。 但是，當(dāng)一個(gè)自由電子進(jìn)入空穴時(shí)，空穴就會(huì)消失，這稱為但是，當(dāng)一個(gè)自由電子進(jìn)入空穴時(shí)，空穴就會(huì)消失，這稱為復(fù)合復(fù)合，補(bǔ)充圖補(bǔ)充圖半導(dǎo)體特性半導(dǎo)體特性:光敏特性、熱敏特性、摻雜特光敏特性、熱敏特性、摻雜特性性第5章 半導(dǎo)體器件 2. 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 摻雜的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半摻雜的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體導(dǎo)體。摻雜的方法是將少量。摻雜的方法是將少量的雜質(zhì)元素加入到加熱了的的雜質(zhì)元素加入

5、到加熱了的Si晶體中。如果在晶體中。如果在Si晶體中晶體中摻入少量的五價(jià)雜質(zhì)元素，摻入少量的五價(jià)雜質(zhì)元素，例如磷例如磷(P)元素，則元素，則P原子將原子將全部擴(kuò)散到加熱了的全部擴(kuò)散到加熱了的Si晶體晶體中。因?yàn)橹?。因?yàn)镻原子比原子比Si原子數(shù)原子數(shù)目少得多，所以當(dāng)冷卻后形目少得多，所以當(dāng)冷卻后形成固態(tài)晶體時(shí)，整個(gè)晶體結(jié)成固態(tài)晶體時(shí)，整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)不變，只是某些位置上的構(gòu)不變，只是某些位置上的Si原子被原子被P原子代替了。原子代替了。因?yàn)槊總€(gè)因?yàn)槊總€(gè)P原子有原子有5個(gè)外層子，所以個(gè)外層子，所以組成共價(jià)鍵后就自然而然地多出一組成共價(jià)鍵后就自然而然地多出一個(gè)電子，此電子受原子核的束縛力個(gè)電子，此電子受

6、原子核的束縛力很小，很容易成為自由電子。很小，很容易成為自由電子。第5章 半導(dǎo)體器件 因?yàn)檫@種摻雜后的半導(dǎo)體主因?yàn)檫@種摻雜后的半導(dǎo)體主要靠電子導(dǎo)電，電子是帶負(fù)電的，要靠電子導(dǎo)電，電子是帶負(fù)電的，所以摻入五價(jià)元素的雜質(zhì)半導(dǎo)體所以摻入五價(jià)元素的雜質(zhì)半導(dǎo)體稱為稱為N型半導(dǎo)體，也稱電子半導(dǎo)型半導(dǎo)體，也稱電子半導(dǎo)體。在體。在N型半導(dǎo)體中，型半導(dǎo)體中，自由電子自由電子是多數(shù)載流子，簡(jiǎn)稱是多數(shù)載流子，簡(jiǎn)稱“多子多子”，空穴是少數(shù)載流子，簡(jiǎn)稱空穴是少數(shù)載流子，簡(jiǎn)稱“少少子子”。每個(gè)。每個(gè)P原子在釋放一個(gè)自原子在釋放一個(gè)自由電子后便成為不能移動(dòng)的正離由電子后便成為不能移動(dòng)的正離子，由此產(chǎn)生了正離子子，由此產(chǎn)生了

7、正離子電子對(duì)。電子對(duì)。 同樣，如果在同樣，如果在Si晶體中摻入晶體中摻入少量的三價(jià)雜質(zhì)元素，例如硼少量的三價(jià)雜質(zhì)元素，例如硼(B)元素，可以獲得過(guò)多的空穴。元素，可以獲得過(guò)多的空穴。 多子是空穴，少子是多子是空穴，少子是自由電子。自由電子。第5章 半導(dǎo)體器件 5.1.2 PN結(jié)及其單向?qū)щ娞匦越Y(jié)及其單向?qū)щ娞匦?1. PN結(jié)的形成結(jié)的形成 物質(zhì)從濃度大的地方向濃度小的地方運(yùn)動(dòng)叫擴(kuò)散物質(zhì)從濃度大的地方向濃度小的地方運(yùn)動(dòng)叫擴(kuò)散。當(dāng)。當(dāng)P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體和和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時(shí)，因?yàn)榭昭ㄔ谛桶雽?dǎo)體結(jié)合在一起時(shí)，因?yàn)榭昭ㄔ赑區(qū)中是多子，在區(qū)中是多子，在N區(qū)中是少區(qū)中是少子；同樣，電子在子；同樣，電子

8、在N區(qū)中是多子，在區(qū)中是多子，在P區(qū)中是少子，所以在區(qū)中是少子，所以在P、N兩區(qū)兩區(qū)交界處，由于載流子濃度的差異，要發(fā)生電子和空穴的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，多交界處，由于載流子濃度的差異，要發(fā)生電子和空穴的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，多子都要向?qū)Ψ絽^(qū)域移動(dòng)。當(dāng)電子和空穴相遇時(shí)會(huì)復(fù)合消失。假設(shè)擴(kuò)散子都要向?qū)Ψ絽^(qū)域移動(dòng)。當(dāng)電子和空穴相遇時(shí)會(huì)復(fù)合消失。假設(shè)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的方向由正指向負(fù)運(yùn)動(dòng)的方向由正指向負(fù)(P區(qū)指向區(qū)指向N區(qū)區(qū))，則空穴將順擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)，則空穴將順擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)，電子將逆擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)，如圖電子將逆擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)，如圖5.8所示。所示。第5章 半導(dǎo)體器件 擴(kuò)散的結(jié)果在兩區(qū)交界處的擴(kuò)散的結(jié)果在兩區(qū)交界處的P區(qū)一側(cè)

9、，出現(xiàn)了一層區(qū)一側(cè)，出現(xiàn)了一層帶負(fù)電荷的粒子區(qū)帶負(fù)電荷的粒子區(qū)(即不能移動(dòng)的負(fù)離子即不能移動(dòng)的負(fù)離子)；在；在N區(qū)一側(cè)，區(qū)一側(cè)，出現(xiàn)了一層帶正電荷的粒子區(qū)出現(xiàn)了一層帶正電荷的粒子區(qū)(即不能移動(dòng)的正離子即不能移動(dòng)的正離子)，形成了一個(gè)很薄的空間電荷區(qū)，這就是形成了一個(gè)很薄的空間電荷區(qū)，這就是PN結(jié)，如圖結(jié)，如圖5.9所示。所示。第5章 半導(dǎo)體器件 2. PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦越Y(jié)的單向?qū)щ娞匦?1) 外加正向電壓外加正向電壓Uf促使促使PN結(jié)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)通狀態(tài)結(jié)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)通狀態(tài) 正向電壓又稱正向偏置電壓，簡(jiǎn)稱正偏電壓正向電壓又稱正向偏置電壓，簡(jiǎn)稱正偏電壓。 當(dāng)當(dāng)PN結(jié)外加正向電壓結(jié)外加正向電壓Uf(外電源

10、的正極接外電源的正極接P區(qū)，負(fù)極接區(qū)，負(fù)極接N區(qū)區(qū))時(shí)，時(shí)，如圖如圖5.10(a)所示，則外電場(chǎng)的方向與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)方向一致，加強(qiáng)了所示，則外電場(chǎng)的方向與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)方向一致，加強(qiáng)了擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，削弱了漂移運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，削弱了漂移運(yùn)動(dòng)。第5章 半導(dǎo)體器件 (1)當(dāng)當(dāng)0UfUT時(shí)，時(shí)，UT為死區(qū)電壓，或稱門坎電壓。這時(shí)由于為死區(qū)電壓，或稱門坎電壓。這時(shí)由于外電場(chǎng)還不足以克服內(nèi)電場(chǎng)對(duì)載流子擴(kuò)散所造成的阻力，所以正外電場(chǎng)還不足以克服內(nèi)電場(chǎng)對(duì)載流子擴(kuò)散所造成的阻力，所以正向電流向電流If幾乎為零，幾乎為零，PN結(jié)呈現(xiàn)出一個(gè)大電阻，好像有一個(gè)門坎，結(jié)呈現(xiàn)出一個(gè)大電阻，好像有一個(gè)門坎，如圖如圖5.10(b)所示。所

11、示。 (2)當(dāng)當(dāng)UfUT后，這時(shí)在外電場(chǎng)的作用下，內(nèi)電場(chǎng)被大大削弱，后，這時(shí)在外電場(chǎng)的作用下，內(nèi)電場(chǎng)被大大削弱，多子不斷地向?qū)Ψ絽^(qū)域擴(kuò)散，且進(jìn)入空間電荷區(qū)后，一部分空穴多子不斷地向?qū)Ψ絽^(qū)域擴(kuò)散，且進(jìn)入空間電荷區(qū)后，一部分空穴會(huì)與負(fù)離子中和，一部分電子會(huì)與正離子中和，使空間電荷量減會(huì)與負(fù)離子中和，一部分電子會(huì)與正離子中和，使空間電荷量減少，少，PN結(jié)變窄，如圖結(jié)變窄，如圖5.10(a)所示。所示。 空間電荷區(qū)中載流子數(shù)量的增加，相當(dāng)于空間電荷區(qū)中載流子數(shù)量的增加，相當(dāng)于PN結(jié)電阻的減小。結(jié)電阻的減小。這樣，載流子就能順利地越過(guò)這樣，載流子就能順利地越過(guò)PN結(jié)，形成閉合的回路，產(chǎn)生較大結(jié)，形成閉合

12、的回路，產(chǎn)生較大的正向電流的正向電流If。因?yàn)橥怆娫床粩嗟叵虬雽?dǎo)體提供空穴和電子，所。因?yàn)橥怆娫床粩嗟叵虬雽?dǎo)體提供空穴和電子，所以使電流以使電流If得以維持。得以維持。PN結(jié)的正向特性曲線如圖結(jié)的正向特性曲線如圖5.10(b)所示。所示。第5章 半導(dǎo)體器件 2) 外加反向電壓外加反向電壓UR促使促使PN結(jié)轉(zhuǎn)化為截止?fàn)顟B(tài)結(jié)轉(zhuǎn)化為截止?fàn)顟B(tài) 反向電壓又稱為反向偏置電壓，簡(jiǎn)稱反偏電壓反向電壓又稱為反向偏置電壓，簡(jiǎn)稱反偏電壓。當(dāng)。當(dāng)PN結(jié)外加結(jié)外加反向電壓反向電壓UR(外電源的正極接外電源的正極接N區(qū)，負(fù)極接區(qū)，負(fù)極接P區(qū)區(qū))時(shí)，如圖時(shí)，如圖5.11(a)所所示，外電場(chǎng)方向與自建電場(chǎng)方向一致，加強(qiáng)了漂移

13、運(yùn)動(dòng)，削弱了示，外電場(chǎng)方向與自建電場(chǎng)方向一致，加強(qiáng)了漂移運(yùn)動(dòng)，削弱了擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。這時(shí)在外電場(chǎng)的作用下，空間電荷量增加，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。這時(shí)在外電場(chǎng)的作用下，空間電荷量增加，PN結(jié)變寬，結(jié)變寬，如圖如圖5.11(a)所示。所示。 空間電荷區(qū)中幾乎無(wú)載流子，近似于電路的開(kāi)路狀態(tài)，擴(kuò)散空間電荷區(qū)中幾乎無(wú)載流子，近似于電路的開(kāi)路狀態(tài)，擴(kuò)散電流趨于零，見(jiàn)圖電流趨于零，見(jiàn)圖5.11(a)。這時(shí)由熱激發(fā)產(chǎn)生的少子，可以在結(jié)。這時(shí)由熱激發(fā)產(chǎn)生的少子，可以在結(jié)電場(chǎng)的作用下通過(guò)電場(chǎng)的作用下通過(guò)PN結(jié)，形成反向電流結(jié)，形成反向電流IR，但因?yàn)樯僮訑?shù)量有限，但因?yàn)樯僮訑?shù)量有限，IR很小，所以這時(shí)仍可認(rèn)為很小，所以這時(shí)仍可認(rèn)為

14、PN結(jié)是截止的。結(jié)是截止的。第5章 半導(dǎo)體器件 圖圖5.11 PN結(jié)的反向特性結(jié)的反向特性(a)外加反向電壓截止；外加反向電壓截止；(b)反向特性曲線反向特性曲線(b)第5章 半導(dǎo)體器件 因此，因此，PN結(jié)處于反偏時(shí)，電阻是很大的。結(jié)處于反偏時(shí)，電阻是很大的。PN結(jié)的反向特性曲結(jié)的反向特性曲線如圖線如圖5.11(b)所示。所示。 IR也稱為反向飽和電流也稱為反向飽和電流IS。這是因?yàn)楫?dāng)溫度不變時(shí)，少子的。這是因?yàn)楫?dāng)溫度不變時(shí)，少子的濃度不變，所以在一定的電壓范圍內(nèi)，濃度不變，所以在一定的電壓范圍內(nèi)，IR幾乎不隨反偏電壓的增幾乎不隨反偏電壓的增加而變大，見(jiàn)圖加而變大，見(jiàn)圖5.11(b)。 4.

15、PN結(jié)的擊穿特性結(jié)的擊穿特性 當(dāng)當(dāng)PN結(jié)反偏電壓結(jié)反偏電壓UR超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，反向電流超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，反向電流IR會(huì)突然增大，會(huì)突然增大，出現(xiàn)反向電壓擊穿現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱為反向擊穿。發(fā)生反向擊穿所需的出現(xiàn)反向電壓擊穿現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱為反向擊穿。發(fā)生反向擊穿所需的電壓稱為反向擊穿電壓電壓稱為反向擊穿電壓UB。第5章 半導(dǎo)體器件5.2 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管 5.2.1 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)與分類 半導(dǎo)體二極管又稱晶體二極管，簡(jiǎn)稱為二極管。它是由一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線和管殼做成的。從P區(qū)引出的電極稱為陽(yáng)極(正極)，從N區(qū)引出的電極稱為陰極(負(fù)極)。PN結(jié)的基本屬性，也就是二極管的基本屬性。二極管的符號(hào)如

16、圖5.14(C)所示，用字母VD表示。第5章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管第5章 半導(dǎo)體器件圖5.14 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)(a)點(diǎn)接觸型；(b)面接觸型；(C)符號(hào)第5章 半導(dǎo)體器件 5.2.2 二極管的伏安特性曲線二極管的伏安特性曲線 二極管的電壓二極管的電壓電流關(guān)系曲線稱伏安特性曲線電流關(guān)系曲線稱伏安特性曲線。此特性曲線。此特性曲線就是就是PN結(jié)的正向、反向及反向擊穿特性曲線。圖結(jié)的正向、反向及反向擊穿特性曲線。圖5.15(a)和和(b)分分別是別是Si和和Ge二極管的特性曲線。二極管的特性曲線。 在室溫下，在室溫下， Si管、管、Ge管的死區(qū)電壓管的死區(qū)電壓UT、正向?qū)妷?/p>

17、、正向?qū)妷篣D及反及反向飽和電流向飽和電流IS的數(shù)值如表的數(shù)值如表5.1所示。所示。 第5章 半導(dǎo)體器件表5.1 Si和Ge二極管的UT、UD及IS值 第5章 半導(dǎo)體器件 5.2.3 二極管的主要參數(shù)二極管的主要參數(shù) 1)最大整流電流最大整流電流IF 最大整流電流是指二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許通過(guò)的最大整流電流是指二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許通過(guò)的最大正向平均電流。當(dāng)二極管電流最大正向平均電流。當(dāng)二極管電流IIF時(shí)，時(shí)，PN結(jié)會(huì)因結(jié)會(huì)因?yàn)樘珶岫鵁龎?。為太熱而燒壞?2) 最高反向工作電壓最高反向工作電壓URM 最高反向工作電壓最高反向工作電壓URM通常取二極管反向擊穿電壓通常取二極管反向擊穿電壓UB

18、的一半。的一半。 3)反向電流反向電流IR 反向電流反向電流IR即為反向飽和電流即為反向飽和電流IS。其值越小，二極。其值越小，二極管的單向?qū)щ娦阅茉胶?。管的單向?qū)щ娦阅茉胶谩?第5章 半導(dǎo)體器件 4) 最高工作頻率最高工作頻率fM 這主要取決于這主要取決于PN結(jié)的結(jié)電容。若工作頻率結(jié)的結(jié)電容。若工作頻率ffM，則二極管的，則二極管的單向?qū)щ娦阅軐⒆儔?。單向?qū)щ娦阅軐⒆儔摹?為便于讀者了解半導(dǎo)體器件的命名方法，將我國(guó)的命名有關(guān)為便于讀者了解半導(dǎo)體器件的命名方法，將我國(guó)的命名有關(guān)規(guī)定介紹如下：規(guī)定介紹如下： 第5章 半導(dǎo)體器件表 5.2 第5章 半導(dǎo)體器件 5.2.4 二極管應(yīng)用舉例二極管應(yīng)用舉

19、例 二極管的應(yīng)用范圍很廣，利用二極管的單向?qū)щ姸O管的應(yīng)用范圍很廣，利用二極管的單向?qū)щ娞匦裕山M成整流、檢波、鉗位、限幅、開(kāi)關(guān)等電路。特性，可組成整流、檢波、鉗位、限幅、開(kāi)關(guān)等電路。利用二極管的其它特性，可使其應(yīng)用在穩(wěn)壓、變?nèi)?、利用二極管的其它特性，可使其應(yīng)用在穩(wěn)壓、變?nèi)?、溫度補(bǔ)償?shù)确矫?。整流、鉗位、開(kāi)關(guān)電路將在后面有溫度補(bǔ)償?shù)确矫?。整流、鉗位、開(kāi)關(guān)電路將在后面有關(guān)章節(jié)中提到，現(xiàn)簡(jiǎn)單介紹一下限幅電路。限幅器又關(guān)章節(jié)中提到，現(xiàn)簡(jiǎn)單介紹一下限幅電路。限幅器又稱削波器，主要是限制輸出電壓的幅度。為討論方便稱削波器，主要是限制輸出電壓的幅度。為討論方便起見(jiàn)，假設(shè)二極管起見(jiàn)，假設(shè)二極管VD為理想二極管

20、，即正偏導(dǎo)通時(shí)，為理想二極管，即正偏導(dǎo)通時(shí)，忽略忽略VD的正向壓降，近似認(rèn)為的正向壓降，近似認(rèn)為VD短路；反偏截止時(shí)，短路；反偏截止時(shí)，近似認(rèn)為近似認(rèn)為VD開(kāi)路。開(kāi)路。第5章 半導(dǎo)體器件 例例1 電路及輸入電壓電路及輸入電壓UI的波形如圖的波形如圖5.17所示。所示。 畫出輸出電壓畫出輸出電壓Uo的波形如圖的波形如圖5.17(b)所示。所示。圖圖5.17 二極管單向限幅電路二極管單向限幅電路 (a)電路；電路；(b)波形波形解：解： 當(dāng)當(dāng)ui+5V時(shí)，時(shí)，uo=+5V (VD正偏正偏短路短路)； 當(dāng)當(dāng)ui +5V時(shí)，時(shí)，uo=UI (VD反偏反偏開(kāi)路開(kāi)路)。 故可畫出輸出故可畫出輸出uo的波形

21、，如圖的波形，如圖5.17(b)所示。所示。第5章 半導(dǎo)體器件圖圖5.18 二極管雙向限幅電路二極管雙向限幅電路 (a)電路；電路；(b)波形波形例例2 電路及輸入電壓電路及輸入電壓UI的波形如圖的波形如圖5.18所示，畫出輸出電壓所示，畫出輸出電壓uo的波形。的波形。 第5章 半導(dǎo)體器件解：當(dāng)解：當(dāng)ui+10V時(shí)：時(shí)： VD1正偏短路，正偏短路，VD2反偏開(kāi)路，反偏開(kāi)路，uo=+10V。 當(dāng)當(dāng)ui -10V時(shí)：時(shí)： VD1反偏開(kāi)路，反偏開(kāi)路，VD2正偏短路，正偏短路，uo=-10V。 當(dāng)當(dāng)-10VUI+10V時(shí)：時(shí)： VD1、VD2均反偏開(kāi)路，均反偏開(kāi)路，uo=ui。 uo波形如圖波形如圖5

22、.18(b)所示。所示。第5章 半導(dǎo)體器件 5.2.5 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管 1. 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管:穩(wěn)壓管用字母穩(wěn)壓管用字母VDZ表示表示 依據(jù)的條件是：依據(jù)的條件是： (1) 工藝上通過(guò)控制半導(dǎo)體內(nèi)所摻雜的成份。工藝上通過(guò)控制半導(dǎo)體內(nèi)所摻雜的成份。 (2) 外電路中所串聯(lián)的限流電阻。外電路中所串聯(lián)的限流電阻。圖圖5.19 穩(wěn)壓管符號(hào)及特性曲線穩(wěn)壓管符號(hào)及特性曲線 (a)符號(hào)；符號(hào)；(b)伏安特性曲線伏安特性曲線第5章 半導(dǎo)體器件 值得指出的是：值得指出的是：穩(wěn)壓管必須工作在反向偏置穩(wěn)壓管必須工作在反向偏置(利用正向穩(wěn)壓的利用正向穩(wěn)壓的除外除外)，即陰極接電源正極，陽(yáng)極接電源負(fù)極，另外，穩(wěn)壓管可以，即陰

23、極接電源正極，陽(yáng)極接電源負(fù)極，另外，穩(wěn)壓管可以串聯(lián)使用，一般不能并聯(lián)使用，因?yàn)椴⒙?lián)有時(shí)會(huì)因電流分配不勻串聯(lián)使用，一般不能并聯(lián)使用，因?yàn)椴⒙?lián)有時(shí)會(huì)因電流分配不勻而引起管子過(guò)載損壞。而引起管子過(guò)載損壞。 2.穩(wěn)壓管的主要參數(shù)穩(wěn)壓管的主要參數(shù) 1) 穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓UZ UZ就是穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓。由于制造工藝不易控制，即就是穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓。由于制造工藝不易控制，即使同一型號(hào)的管子，使同一型號(hào)的管子，UZ的值也會(huì)稍有不同。的值也會(huì)稍有不同。 2) 穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流IZ和最大穩(wěn)定電流和最大穩(wěn)定電流IZM IZ的穩(wěn)壓管正常工作時(shí)的反向電流，這是一個(gè)參考值。的穩(wěn)壓管正常工作時(shí)的反向電流，這是一個(gè)參

24、考值。IZM是是穩(wěn)壓管允許通過(guò)的最大反向電流。當(dāng)穩(wěn)壓管工作電流穩(wěn)壓管允許通過(guò)的最大反向電流。當(dāng)穩(wěn)壓管工作電流IIZ時(shí)，沒(méi)時(shí)，沒(méi)有穩(wěn)壓效果；正常工作時(shí)，有穩(wěn)壓效果；正常工作時(shí)， IZIIZM。第5章 半導(dǎo)體器件 4) 電壓溫度系數(shù)電壓溫度系數(shù) 是是UZ受溫度變化的系數(shù)，常用溫度每增加受溫度變化的系數(shù)，常用溫度每增加1時(shí)，時(shí)，UZ改變改變的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。一般來(lái)說(shuō)，硅穩(wěn)壓管的的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。一般來(lái)說(shuō)，硅穩(wěn)壓管的UZ4V時(shí)，時(shí)，0；UZ7V時(shí)，時(shí)，0;4VUZ7V時(shí)，時(shí)，最小，這時(shí)溫度穩(wěn)定性最好。最小，這時(shí)溫度穩(wěn)定性最好。 5)最大耗散功率最大耗散功率PM PM是保證管子不發(fā)生熱擊穿的極限值。是保證管

25、子不發(fā)生熱擊穿的極限值。 MZZMPUI 3)動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻rZ rZ相當(dāng)于二極管的微變等效電阻，因此相當(dāng)于二極管的微變等效電阻，因此ZZZUrIrZ越小越小(IZ越大越大)，穩(wěn)壓性能越好。，穩(wěn)壓性能越好。 第5章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管5.3.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管第5章 半導(dǎo)體器件5.3.1 BJT的結(jié)構(gòu)及放大原理的結(jié)構(gòu)及放大原理 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖03.1.01所示。它有所示。它有兩種類型兩種類型:NPN型和型和PNP型。型。兩種類型的三極管兩種類型的三極管發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)(Je) 集電結(jié)集電結(jié)(Jc) 基極基極，用B或b表示（Bas

26、e） 發(fā)射極發(fā)射極，用E或e表示（Emitter）；集電極集電極，用C或c表示（Collector）。 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電區(qū)基區(qū)基區(qū)三極管符號(hào)三極管符號(hào)5.3.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管第5章 半導(dǎo)體器件 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高； 集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大； 基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且摻雜濃度最低。摻雜濃度最低。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖管芯結(jié)構(gòu)剖面圖第5章 半導(dǎo)體器件1. 內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程 三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通

27、三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過(guò)載流子傳輸體現(xiàn)出來(lái)的。過(guò)載流子傳輸體現(xiàn)出來(lái)的。 外部條件：外部條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子基區(qū)：傳送和控制載流子基區(qū)：傳送和控制載流子集電區(qū)：收集載流子集電區(qū)：收集載流子 以上看出，三極管內(nèi)有兩種載流子以上看出，三極管內(nèi)有兩種載流子(自由電子和空穴自由電子和空穴)參與導(dǎo)電，故稱為雙參與導(dǎo)電，故稱為雙極型三極管?；驑O型三極管?；駼JT (Bipolar Junction Transistor)。 5.3.2 電流放大原理電流放大原理第5章 半導(dǎo)體器件發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子基區(qū)

28、：傳送和控制載流子基區(qū)：傳送和控制載流子集電區(qū)：收集載流子集電區(qū)：收集載流子第5章 半導(dǎo)體器件第5章 半導(dǎo)體器件5.3.2 5.3.2 三極管的電流放大作用三極管的電流放大作用（1）電源）電源EB向發(fā)射結(jié)提供正向偏置，向發(fā)射結(jié)提供正向偏置，UBE0。 發(fā)射結(jié)有明顯的電流流過(guò)，發(fā)射結(jié)有明顯的電流流過(guò)， 鍺管正向電壓應(yīng)鍺管正向電壓應(yīng)(0.20.3)V， 硅管正向電壓應(yīng)硅管正向電壓應(yīng)(0.60.8)V， (正向?qū)▔航嫡驅(qū)▔航?。（2）電源）電源EC向集電結(jié)提供反向偏置，向集電結(jié)提供反向偏置，UCB0。 三極管三極管(NPN為例為例)要實(shí)現(xiàn)放大的要實(shí)現(xiàn)放大的條件：條件：如圖所示如圖所示第5章 半

29、導(dǎo)體器件1、發(fā)射區(qū)發(fā)射多數(shù)載流子形成、發(fā)射區(qū)發(fā)射多數(shù)載流子形成IE1)1)發(fā)射區(qū)中多子發(fā)射區(qū)中多子電子向基區(qū)擴(kuò)電子向基區(qū)擴(kuò)散形成電流散形成電流IEN 2)2)基區(qū)中多子基區(qū)中多子空穴，向發(fā)射區(qū)空穴，向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散形成電流擴(kuò)散形成電流IEPEP 3)3)兩者的電流方向相同，形成發(fā)兩者的電流方向相同，形成發(fā)射極電流射極電流IE IE = IEN +IEP IEN E E區(qū)摻雜的濃度遠(yuǎn)高于區(qū)摻雜的濃度遠(yuǎn)高于B B區(qū)摻雜區(qū)摻雜的濃度的濃度第5章 半導(dǎo)體器件(1) (1) 發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散的電子少數(shù)在基區(qū)與空穴復(fù)合形成復(fù)合電流發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散的電子少數(shù)在基區(qū)與空穴復(fù)合形成復(fù)合電流IBN , ,絕絕大多數(shù)都

30、能穿越基區(qū)到達(dá)集電結(jié)附近。大多數(shù)都能穿越基區(qū)到達(dá)集電結(jié)附近。(2) (2) 集電結(jié)反向偏置，基區(qū)和集電區(qū)的少子互向?qū)Ψ斤h移，形成飄移電流集電結(jié)反向偏置，基區(qū)和集電區(qū)的少子互向?qū)Ψ斤h移，形成飄移電流ICB0，稱為反向電流。，稱為反向電流。(3) (3) 上已知：基區(qū)中多子上已知：基區(qū)中多子空穴，向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散形成電流空穴，向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散形成電流IEPEP(4)(4) 組成基極電流組成基極電流IB有：有： IB = IBN + IEPEP - - ICB0 IBN - - ICB0 (5-2)3、集電區(qū)收集載流子形成集電極電流、集電區(qū)收集載流子形成集電極電流IC(1)(1) 集結(jié)在集電結(jié)附近接收發(fā)射區(qū)

31、發(fā)射過(guò)來(lái)的大量電子集結(jié)在集電結(jié)附近接收發(fā)射區(qū)發(fā)射過(guò)來(lái)的大量電子,被被EC正極吸引到集電區(qū)，流向正極吸引到集電區(qū)，流向EC的正極，形成的正極，形成ICN(2)(2)上已知上已知: :基區(qū)和集電區(qū)中少子飄移，產(chǎn)生飄移電流基區(qū)和集電區(qū)中少子飄移，產(chǎn)生飄移電流ICB0(3)(3) 集電極電流集電極電流IC為為： IC = ICN + ICB0 = IEN - - IBN + ICB0 (5-3) 2、基區(qū)復(fù)合形成基極電流、基區(qū)復(fù)合形成基極電流IB第5章 半導(dǎo)體器件4、三極管電流分配關(guān)系：、三極管電流分配關(guān)系： 已知：式(5-1)、(5-2)、(5-3)如下： IE = IEN +IEP (5 5-1

32、1) IB = IBN + IEPEP - - ICB0 (5-2) IC = IEN - - IBN + ICB0 (5-3) 而而(5-2)+(5-3) 得得 IB + IC = IEN +IEP 即： IE = IB + IC 分析可看出：分析可看出： 發(fā)射極電流發(fā)射極電流IE等于集電極電流等于集電極電流IC和基極電流和基極電流IB之和之和第5章 半導(dǎo)體器件 把三極管看成一個(gè)結(jié)點(diǎn)，根據(jù)基爾霍夫電流定律，則可寫成：把三極管看成一個(gè)結(jié)點(diǎn)，根據(jù)基爾霍夫電流定律，則可寫成： IE = = IB + + IC 5、電流放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù) 將將IC和和IB的關(guān)系寫成：的關(guān)系寫成： 由于由于IC比

33、比IB的電流大得多的電流大得多 , 稱為直流稱為直流放大放大倍數(shù)倍數(shù) 同樣可寫成電流變化量比：同樣可寫成電流變化量比： 稱為交流放大倍數(shù)稱為交流放大倍數(shù) 在實(shí)際中，兩個(gè)放大倍數(shù)在數(shù)值上很接近，常相互替換在實(shí)際中，兩個(gè)放大倍數(shù)在數(shù)值上很接近，常相互替換. . IC比比IB的電流關(guān)系寫成：的電流關(guān)系寫成： 可看出：當(dāng)可看出：當(dāng)IB(IB)有很小的變化時(shí)，就會(huì)控制有很小的變化時(shí)，就會(huì)控制IC(IC)的很大變的很大變 化。化。 IE IB ICBCIIBCIIBCIIBCII第5章 半導(dǎo)體器件 6、共發(fā)射極電路、共發(fā)射極電路在上述分析的圖在上述分析的圖(a)(a)電路中：電路中：發(fā)射極是基極回路發(fā)射極

34、是基極回路( (輸入回路輸入回路) )和和集電極回路集電極回路( (輸出回路輸出回路) )共有，此電路共有，此電路的接法稱為共發(fā)射極電路。的接法稱為共發(fā)射極電路。 所以這里的電流放大系數(shù)的全稱所以這里的電流放大系數(shù)的全稱應(yīng)為共發(fā)射極電流放大系數(shù)，簡(jiǎn)稱為應(yīng)為共發(fā)射極電流放大系數(shù)，簡(jiǎn)稱為電流放大系數(shù)。電流放大系數(shù)。 對(duì)于具體的某個(gè)三極管，它一旦對(duì)于具體的某個(gè)三極管，它一旦制作完成，其電流放大系數(shù)就確定了制作完成，其電流放大系數(shù)就確定了而不會(huì)改變。而不會(huì)改變。第5章 半導(dǎo)體器件BJT的三種組態(tài)的三種組態(tài)IE=(1+)IB晶體三極管組成放大電路：一個(gè)電極作為晶體三極管組成放大電路：一個(gè)電極作為信號(hào)輸入

35、端，一個(gè)電極作輸出端，另一個(gè)信號(hào)輸入端，一個(gè)電極作輸出端，另一個(gè)電極作輸入、輸出回路的共同端。電極作輸入、輸出回路的共同端。三極管的三種組態(tài)三極管的三種組態(tài)共集電極接法共集電極接法，集電極作為公共電極，用，集電極作為公共電極，用CC表示表示;共基極接法共基極接法，基極作為公共電極，用基極作為公共電極，用CB表示。表示。共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用，發(fā)射極作為公共電極，用CE表示；表示；第5章 半導(dǎo)體器件 綜上所述，三極管的放大作用，主要是依綜上所述，三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過(guò)基區(qū)傳輸，然后到靠它的發(fā)射極電流能夠通過(guò)基區(qū)傳輸，然后到達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。達(dá)

36、集電極而實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)這一傳輸過(guò)程的兩個(gè)條件是：實(shí)現(xiàn)這一傳輸過(guò)程的兩個(gè)條件是：（1）內(nèi)部條件：內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。（2）外部條件：外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。向偏置。第5章 半導(dǎo)體器件1. 輸入特性曲線輸入特性曲線5.3.3 BJT的特性曲線的特性曲線（以共射極放大電路為例）（以共射極放大電路為例）特性曲線是指各電極電壓與電流之間的關(guān)系曲線，特性曲線是指各電極電壓與電流之間的關(guān)系曲線，它是它是BJT內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)。內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)。輸入特性是指當(dāng)集電極與發(fā)射極

37、之間的電壓輸入特性是指當(dāng)集電極與發(fā)射極之間的電壓vCE為為某一常數(shù)時(shí)，輸入回路中加在某一常數(shù)時(shí)，輸入回路中加在BJT基極與發(fā)射極之基極與發(fā)射極之間的電壓間的電壓vBE與基極電流與基極電流iB之間的關(guān)系曲線。之間的關(guān)系曲線。第5章 半導(dǎo)體器件vCE = 0V+-bce共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE iB=f(vBE) vCE=const(2) 當(dāng)當(dāng)vCE1V時(shí)，時(shí)， vCB= vCE - - vBE0，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，同樣的集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的vBE下下 IB減小，特性曲線右移。減小，特性曲線右移。vC

38、E = 0VvCE 1V(1) 當(dāng)當(dāng)vCE=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。1. 輸入特性曲線輸入特性曲線3.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線（以共射極放大電路為例）（以共射極放大電路為例）第5章 半導(dǎo)體器件(3) 輸入特性曲線的三個(gè)部分輸入特性曲線的三個(gè)部分死區(qū)死區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)線性區(qū)線性區(qū)1. 輸入特性曲線輸入特性曲線3.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線第5章 半導(dǎo)體器件飽和區(qū)：飽和區(qū)：iC明顯受明顯受vCE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vCE0.7V(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

39、電壓很電結(jié)正偏或反偏電壓很小小。iC=f(vCE) iB=const2. 2. 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:3.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線截止區(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)， vBE小于死區(qū)電壓小于死區(qū)電壓。放大區(qū)：放大區(qū)：iC平行于平行于vCE軸的軸的區(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。iC=iB第5章 半導(dǎo)體器件三個(gè)工作區(qū)域具體討論如下。三個(gè)工作區(qū)域具體討論如下。 (1).截止區(qū)截止區(qū) e結(jié)、結(jié)、C結(jié)均為

40、反偏結(jié)均為反偏，BJT無(wú)放大作用。這時(shí)無(wú)放大作用。這時(shí) IB0; IC0 UCE=UCC-ICRCUCC (2). 放大區(qū)放大區(qū) e結(jié)正偏、結(jié)正偏、C結(jié)反偏結(jié)反偏(對(duì)于對(duì)于NPN型管，型管，UCUB、 UBUE。對(duì)于。對(duì)于PNP型管，型管，UCUB、UBUE)，BJT有放大作用。有放大作用。這時(shí)這時(shí) IB0; IC=IB UCE=UCC-ICRc第5章 半導(dǎo)體器件 (3).飽和區(qū)飽和區(qū) e結(jié)、結(jié)、C結(jié)均為正偏，結(jié)均為正偏，UCE=UCES很小很小。UCE的減小使的減小使C結(jié)收集電結(jié)收集電子的能力減弱，也即子的能力減弱，也即e區(qū)發(fā)射有余，而區(qū)發(fā)射有余，而C極收集不足，以致極收集不足，以致IC幾乎

41、幾乎不再隨不再隨IB的增大而增大，的增大而增大，BJT失去放大作用。因?yàn)槭シ糯笞饔?。因?yàn)閁CES最小只能最小只能接近于零，所以由接近于零，所以由CECCCcUUI R可求出集電極飽和電流為可求出集電極飽和電流為 maxCCCESCCCSCccUUUIIRR 基極臨界飽和電流為基極臨界飽和電流為CSCCBScIUIR 當(dāng)基極注入電流當(dāng)基極注入電流IB超過(guò)其臨界值時(shí)，晶體管呈飽超過(guò)其臨界值時(shí)，晶體管呈飽和狀態(tài)。故判斷管子飽和狀態(tài)的方法為：若和狀態(tài)。故判斷管子飽和狀態(tài)的方法為：若CCBBScUIIR第5章 半導(dǎo)體器件例例5-2 在圖在圖5.19中，已知三極管的型號(hào)以及三個(gè)電極的對(duì)地電位，中，已知三

42、極管的型號(hào)以及三個(gè)電極的對(duì)地電位，試判斷三極管是硅管還是鍺管，是試判斷三極管是硅管還是鍺管，是NPN型還是型還是PNP型，并判斷管子型，并判斷管子的工作狀態(tài)。的工作狀態(tài)。解解 （a）圖為）圖為NPN型三極管，因?yàn)樾腿龢O管，因?yàn)閁BUE，所以發(fā)射結(jié)正向偏置，所以發(fā)射結(jié)正向偏置。UCUB，集電結(jié)正向偏置，因此三極管工作在飽和狀態(tài)。，集電結(jié)正向偏置，因此三極管工作在飽和狀態(tài)。UBE=UB- -UE=0.7V，因此是硅管。，因此是硅管。3DK2+2.3V+2.7V+2V3AG2-6V-0.3V0V（b）圖為）圖為PNP型三極管，因?yàn)樾腿龢O管，因?yàn)閁CUBUE，所以發(fā)射結(jié)正向偏置，所以發(fā)射結(jié)正向偏置，集

43、電結(jié)反向偏置，三極管工作在放大狀態(tài)。集電結(jié)反向偏置，三極管工作在放大狀態(tài)。UBE=UB-UE=0.3V，因此是，因此是鍺管。鍺管。 (a) (b)第5章 半導(dǎo)體器件例例5-3 在圖在圖5.20中，判斷各三極管的工作狀態(tài)。（設(shè)三極管的中，判斷各三極管的工作狀態(tài)。（設(shè)三極管的UBE =0.7V）圖）圖5.20 例例5-3電路電路=50Rb 50kRc 2kUCC 12VUBB 5V=40Rb 50kRc 2kUCC 12VUBB 10V=50Rb 40kRc 2kUCC 12VUBB 6V圖圖5.20CCBSC120.12mA502UIRBBBEBb50.70.086mA50UUIR對(duì)圖對(duì)圖(a)

44、0IBIBS，所以三極管，所以三極管工作在飽和狀態(tài)。工作在飽和狀態(tài)。圖圖(c)工作在截止?fàn)顟B(tài)工作在截止?fàn)顟B(tài)第5章 半導(dǎo)體器件5.3.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) ( (1)1)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) =（ICICEO）/IBIC / IB vCE=const1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) （直流工作狀態(tài)）（直流工作狀態(tài)）靜態(tài)靜態(tài)第5章 半導(dǎo)體器件(2) 共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) = IC/ IB vCE=const5.3.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) （交流工作狀態(tài)）（交流工作狀態(tài)）動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)5020601000) 13(50402000BCBCiiII在特性曲線的線在特性曲線的線性部分，性部分，和和常?；煊??；煊?。例下圖例下圖Q點(diǎn)：點(diǎn)：第5章 半導(dǎo)體器件 (2) 集電極發(fā)射極間的反向飽和電流集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO 2. 極間反向電流極間反向電流ICEO (1) 集電極基極間反向飽和電流集電極基