第10章_常用半導(dǎo)體器件

1、 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院 第三部分模擬電子電路 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院第三部分第10章 常用半導(dǎo)體器件第11章 基本放大電路第12章 集成運(yùn)算放大電路第17章 直流電源 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院第10章 常用半導(dǎo)體器件10.2 半導(dǎo)體二極管10.3 半導(dǎo)體穩(wěn)壓管 10.4 半導(dǎo)體三極管10.5 其他半導(dǎo)體器件簡(jiǎn)介10.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件導(dǎo)體導(dǎo)

2、體: : 很容易導(dǎo)電的物質(zhì)。金屬一般都是導(dǎo)體。很容易導(dǎo)電的物質(zhì)。金屬一般都是導(dǎo)體。絕緣體絕緣體: :幾乎不導(dǎo)電的物質(zhì)。如橡皮、塑料和石英。幾乎不導(dǎo)電的物質(zhì)。如橡皮、塑料和石英。半導(dǎo)體半導(dǎo)體: :導(dǎo)電能力處于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。導(dǎo)電能力處于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。 如如: :鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。自然界中的物質(zhì)按其導(dǎo)電的能力分為三種自然界中的物質(zhì)按其導(dǎo)電的能力分為三種: :10.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性10.1.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特點(diǎn) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件 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

3、它物質(zhì)，所以它具有不同于其它物質(zhì)的有不同于其它物質(zhì)的導(dǎo)電特點(diǎn)導(dǎo)電特點(diǎn)。它的導(dǎo)電能力在不。它的導(dǎo)電能力在不同條件下差別很大。同條件下差別很大。熱敏性熱敏性：環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電能力增強(qiáng)很多：環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電能力增強(qiáng)很多, ,可以用于溫度控制，作可以用于溫度控制，作熱敏元件熱敏元件。 光敏性光敏性：無(wú)光照時(shí)和絕緣體一樣不導(dǎo)電，受光照：無(wú)光照時(shí)和絕緣體一樣不導(dǎo)電，受光照 時(shí)導(dǎo)電能力變強(qiáng)。作時(shí)導(dǎo)電能力變強(qiáng)。作光敏元件光敏元件。 濕敏性濕敏性：根據(jù)濕度不同導(dǎo)電性能改變?？梢杂糜诟鶕?jù)濕度不同導(dǎo)電性能改變。可以用于倉(cāng)庫(kù)的濕度控制、報(bào)警等，作倉(cāng)庫(kù)的濕度控制、報(bào)警等，作濕敏元件。濕敏元件。1 1）導(dǎo)電能力隨

4、外界因素影響變化很大）導(dǎo)電能力隨外界因素影響變化很大 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件 利用這種利用這種 特性，可以制造各種不同用途的半導(dǎo)體特性，可以制造各種不同用途的半導(dǎo)體器件。器件。2）導(dǎo)電能力的可控性）導(dǎo)電能力的可控性 摻入微量有用雜質(zhì)，其導(dǎo)電能力會(huì)發(fā)生急劇摻入微量有用雜質(zhì)，其導(dǎo)電能力會(huì)發(fā)生急劇變化。變化?？稍黾訋资翈装偃f(wàn)倍?？稍黾訋资翈装偃f(wàn)倍。 如：硅加入百萬(wàn)分之一的硼，其導(dǎo)電能力如：硅加入百萬(wàn)分之一的硼，其導(dǎo)電能力可增加五十萬(wàn)倍。可增加五十萬(wàn)倍。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體: 完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)

5、體晶體。晶體。硅和鍺的最外硅和鍺的最外層有層有4個(gè)價(jià)電子個(gè)價(jià)電子,稱(chēng)稱(chēng) 為四價(jià)元素。為四價(jià)元素。10.1.2 本征半導(dǎo)體 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件共價(jià)鍵共價(jià)鍵: :在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統(tǒng)組在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統(tǒng)組成晶體點(diǎn)陣，每個(gè)原子都處在正四面體的中心，而四成晶體點(diǎn)陣，每個(gè)原子都處在正四面體的中心，而四個(gè)其它原子位于四面體的頂點(diǎn)，每個(gè)原子與其相鄰的個(gè)其它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)鍵結(jié)構(gòu)，共用一對(duì)價(jià)電子。原子之間形成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，共用一對(duì)價(jià)電子。共價(jià)鍵共價(jià)鍵(共共用電子對(duì)用電子對(duì))兩相鄰原子的價(jià)電子組成一個(gè)電子對(duì)，它們將兩相鄰原

6、子的價(jià)電子組成一個(gè)電子對(duì)，它們將兩個(gè)相鄰原子結(jié)合在一起，組成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。兩個(gè)相鄰原子結(jié)合在一起，組成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件共價(jià)鍵中的兩個(gè)價(jià)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中，共價(jià)鍵中的兩個(gè)價(jià)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中，常溫下這些價(jià)電子很難脫離共價(jià)鍵的束縛，因此本常溫下這些價(jià)電子很難脫離共價(jià)鍵的束縛，因此本征半導(dǎo)體中的自由電子很少，所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)征半導(dǎo)體中的自由電子很少，所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。電能力很弱。形成共價(jià)鍵后，形成共價(jià)鍵后，每個(gè)原子的最外每個(gè)原子的最外層電子是八個(gè)，層電子是八個(gè)，構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件

7、自由電子與空穴：自由電子與空穴：自由電子自由電子空穴空穴價(jià)電子價(jià)電子當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，使一些價(jià)電子獲得使一些價(jià)電子獲得足夠的能量脫離共足夠的能量脫離共價(jià)鍵的束縛，成為價(jià)鍵的束縛，成為自由電子自由電子，同時(shí)，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱(chēng)為個(gè)空位，稱(chēng)為空穴空穴。 它們成雙結(jié)對(duì)地出現(xiàn)，稱(chēng)為它們成雙結(jié)對(duì)地出現(xiàn)，稱(chēng)為電子電子空穴對(duì)空穴對(duì)。它們的產(chǎn)生稱(chēng)。它們的產(chǎn)生稱(chēng)為為本征激發(fā)本征激發(fā)。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件+4+4+4+4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)理自由電子自由電子空穴空穴束縛電子束縛電子 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件本

8、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有空穴的原子吸引鄰有空穴的原子吸引鄰近的價(jià)電子來(lái)填補(bǔ)空近的價(jià)電子來(lái)填補(bǔ)空穴，同時(shí)鄰近的共價(jià)穴，同時(shí)鄰近的共價(jià)鍵中又出現(xiàn)一個(gè)空鍵中又出現(xiàn)一個(gè)空穴穴。價(jià)電子這樣的。價(jià)電子這樣的運(yùn)動(dòng)結(jié)果相當(dāng)于空穴運(yùn)動(dòng)結(jié)果相當(dāng)于空穴在運(yùn)動(dòng)，而空穴的運(yùn)在運(yùn)動(dòng)，而空穴的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)，因此可以認(rèn)為空動(dòng)，因此可以認(rèn)為空穴是載流子。穴是載流子。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子自由電子和和空穴空穴。溫度越高，

9、載流子的濃度越高。因此本征半導(dǎo)溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，溫度是影響半導(dǎo)體性能的一個(gè)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，溫度是影響半導(dǎo)體性能的一個(gè)重要的外部因素，這是半導(dǎo)體的一大特點(diǎn)。重要的外部因素，這是半導(dǎo)體的一大特點(diǎn)。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子（電子本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子（電子空穴對(duì)）的濃度?？昭▽?duì)）的濃度。（金屬導(dǎo)體中只存在一種載流子，即（金屬導(dǎo)體中只存在一種載流子，即自由電子自由電子） 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的元素，就會(huì)在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的元素，就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能有顯著變化。使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能有顯著

10、變化。1.N1.N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體10.1.3 N型半導(dǎo)體和P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的五價(jià)元素磷，晶體點(diǎn)陣中的的五價(jià)元素磷，晶體點(diǎn)陣中的某些硅原子被磷原子取代，磷某些硅原子被磷原子取代，磷原子的最外層有五個(gè)價(jià)電子，原子的最外層有五個(gè)價(jià)電子，其中四個(gè)價(jià)電子與相鄰的硅原其中四個(gè)價(jià)電子與相鄰的硅原子的價(jià)電子組成共價(jià)鍵。子的價(jià)電子組成共價(jià)鍵。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件 多出的一個(gè)電子幾乎不受磷原子的束縛，很多出的一個(gè)電子幾乎不受磷原子的束縛，很容易被激發(fā)而成為自由電子，這樣半導(dǎo)體中的自容易被激發(fā)而成為自由電子，這樣半導(dǎo)體中的自由電子數(shù)量大大增加，參與

11、導(dǎo)電的載流子主要是由電子數(shù)量大大增加，參與導(dǎo)電的載流子主要是自由電子。自由電子。磷原子就成了不能移動(dòng)的帶正電的離子。磷原子就成了不能移動(dòng)的帶正電的離子。多余電子多余電子磷原子磷原子 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體中的載流子由什么組成？型半導(dǎo)體中的載流子由什么組成？1、由施主原子、由施主原子(磷原子磷原子)提供的電子，濃度與提供的電子，濃度與施主原子相同。施主原子相同。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。摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，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

12、電所以，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱(chēng)為子稱(chēng)為多數(shù)載流子多數(shù)載流子（多子多子），空穴稱(chēng)為），空穴稱(chēng)為少數(shù)載少數(shù)載流子流子（少子少子）。）。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件2.P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 在硅或鍺晶體中摻入少在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)硼元素，晶體點(diǎn)陣量的三價(jià)硼元素，晶體點(diǎn)陣中的硅或鍺原子被硼取代，中的硅或鍺原子被硼取代，硼原子的最外層有三個(gè)價(jià)硼原子的最外層有三個(gè)價(jià)電子，與相鄰的硅或鍺原電子，與相鄰的硅或鍺原子的價(jià)電子組成共價(jià)鍵時(shí)，子的價(jià)電子組成共價(jià)鍵時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)空穴。產(chǎn)生一個(gè)空穴。 這個(gè)空穴要吸引價(jià)電子來(lái)填補(bǔ)，使得硼原子成這個(gè)空穴要吸引價(jià)電子來(lái)填補(bǔ)，使得硼原子成為

13、不能移動(dòng)的帶負(fù)電的離子。為不能移動(dòng)的帶負(fù)電的離子。 P P型半導(dǎo)體參與導(dǎo)電主要的是空穴（多子）。型半導(dǎo)體參與導(dǎo)電主要的是空穴（多子）。硼原子硼原子空穴空穴 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件小小 結(jié)結(jié)1.1.半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子是由摻雜產(chǎn)生的，少數(shù)半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子是由摻雜產(chǎn)生的，少數(shù)載流子是由熱激發(fā)產(chǎn)生的。由于數(shù)量的關(guān)系，載流子是由熱激發(fā)產(chǎn)生的。由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多數(shù)載流子。起導(dǎo)電作用的主要是多數(shù)載流子。3.P3.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。2.N2.N型半導(dǎo)體中自由電子是多子，空穴是少子。型半導(dǎo)體中自由電子是多子，空穴是

14、少子。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件1. PN 結(jié)的形成結(jié)的形成在同一片半導(dǎo)體的基片上，分別制造在同一片半導(dǎo)體的基片上，分別制造P型半導(dǎo)型半導(dǎo)體和體和N型半導(dǎo)體，經(jīng)過(guò)載流子的擴(kuò)散，在它們的型半導(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交界面處就形成了PN結(jié)。結(jié)。P P+ + + + + + + + + + + + +N N硼離子硼離子多子多子少子少子磷離子磷離子多子多子少子少子空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)10.1.4 PN結(jié) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件P+N內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)PNPN結(jié)的形成結(jié)的形成空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)不能移動(dòng)的不能移動(dòng)的正負(fù)離子正負(fù)離

15、子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子起阻礙作用。起阻礙作用。P+N擴(kuò)散的結(jié)果使空間擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)逐漸加寬。電荷區(qū)逐漸加寬。內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)加強(qiáng)加強(qiáng) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件漂移運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)P+N內(nèi)電場(chǎng)對(duì)少子內(nèi)電場(chǎng)對(duì)少子起驅(qū)動(dòng)作用。起驅(qū)動(dòng)作用。內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，就內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，就使漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，使漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間電而漂移使空間電荷區(qū)變薄。荷區(qū)變薄。內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)削弱削弱 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件所以，擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終所以，擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡，相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒(méi)有電荷運(yùn)

16、達(dá)到平衡，相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒(méi)有電荷運(yùn)動(dòng)，空間電荷區(qū)的厚度就固定不變。動(dòng)，空間電荷區(qū)的厚度就固定不變。P+N空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)PN結(jié)結(jié) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件2.PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦裕?）PN結(jié)外加正向電壓（正向偏置）結(jié)外加正向電壓（正向偏置） PN結(jié)在不加電壓結(jié)在不加電壓時(shí)，多子和少子的時(shí)，多子和少子的運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，所以，所以，PN結(jié)對(duì)外呈結(jié)對(duì)外呈中性。中性。P區(qū)加正區(qū)加正N區(qū)加負(fù)區(qū)加負(fù) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件+外電場(chǎng)外電場(chǎng)變薄變薄PN+-I+內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)+R（1 1）PNPN結(jié)外加正向電壓（正向偏置）結(jié)外加正向電

17、壓（正向偏置）PN結(jié)導(dǎo)通結(jié)導(dǎo)通正偏的外電場(chǎng)有利于多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)正偏的外電場(chǎng)有利于多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件+外電場(chǎng)外電場(chǎng)變厚變厚PN+-+內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)+R（1 1）PNPN結(jié)外加反向電壓（反向偏置）結(jié)外加反向電壓（反向偏置）I0+這種只有一個(gè)方向?qū)щ姷默F(xiàn)象稱(chēng)為這種只有一個(gè)方向?qū)щ姷默F(xiàn)象稱(chēng)為PNPN結(jié)的單向?qū)щ娦?。結(jié)的單向?qū)щ娦?。P區(qū)加負(fù)區(qū)加負(fù)N區(qū)加正區(qū)加正PN結(jié)截止結(jié)截止反偏的外電場(chǎng)對(duì)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)起阻反偏的外電場(chǎng)對(duì)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)起阻礙作用礙作用 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件小小 結(jié)結(jié) 1.PN結(jié)外加正向電壓時(shí)，結(jié)外加正向電壓時(shí)，PN結(jié)處于導(dǎo)通

18、狀態(tài)結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài),將電路接通將電路接通;2.PN結(jié)外加反向電壓時(shí)，結(jié)外加反向電壓時(shí)，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài),將電路斷開(kāi)將電路斷開(kāi);3.PN結(jié)具有單向?qū)щ姷男再|(zhì)，在電路中相當(dāng)結(jié)具有單向?qū)щ姷男再|(zhì)，在電路中相當(dāng)是電子開(kāi)關(guān)。是電子開(kāi)關(guān)。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件 一個(gè)一個(gè)PN結(jié)加上管殼和引線，就成為半導(dǎo)體結(jié)加上管殼和引線，就成為半導(dǎo)體二極管。二極管。10.2 半導(dǎo)體二極管10.2.1基本結(jié)構(gòu) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件反向特性反向特性正向特性正向特性10.2.2 伏安特性死區(qū)電壓死區(qū)電壓 ：硅管：硅管0.5V,鍺管鍺管0.1V。IUE加正向電壓加正向

19、電壓二極管導(dǎo)通二極管導(dǎo)通反向飽和電流反向飽和電流( (漏電流漏電流) )反向擊穿反向擊穿擊穿電壓擊穿電壓二極管失去單向?qū)щ娦远O管失去單向?qū)щ娦栽撾娏魇軠囟扔绊懞艽笤撾娏魇軠囟扔绊懞艽髮?dǎo)通壓降導(dǎo)通壓降: :硅管硅管0.60.7V,鍺管鍺管0.20.3V。IUE加反向電壓加反向電壓二極管截止二極管截止 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件FMI最大整流電流. 1RMU反向峰值電壓. 2 是指二極管正向?qū)〞r(shí)允許流過(guò)的最大正向是指二極管正向?qū)〞r(shí)允許流過(guò)的最大正向平均電流。正常使用時(shí)，不能超過(guò)此值，否則將平均電流。正常使用時(shí)，不能超過(guò)此值，否則將管子燒壞。管子燒壞。RMI反向峰值電流. 3

20、 是指二極管反向截止時(shí)允許外加的最高反向工是指二極管反向截止時(shí)允許外加的最高反向工作電壓。正常使用時(shí)，作電壓。正常使用時(shí)， 應(yīng)該是擊穿電壓的一半，應(yīng)該是擊穿電壓的一半，否則將管子燒壞。否則將管子燒壞。RMU 是指在常溫下二極管外加反向峰值電壓時(shí)，是指在常溫下二極管外加反向峰值電壓時(shí)，流經(jīng)管子的電流。此電流值受溫度影響，硅管反流經(jīng)管子的電流。此電流值受溫度影響，硅管反向電流小，鍺管較大。向電流小，鍺管較大。10.2.3 主要參數(shù) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件在實(shí)際電路分析、設(shè)計(jì)中，常使用理想化的二極管特性在實(shí)際電路分析、設(shè)計(jì)中，常使用理想化的二極管特性（1）帶導(dǎo)通電壓的理想特性：

21、）帶導(dǎo)通電壓的理想特性：iDuD0UD00DDDDDDiUuiUu當(dāng)當(dāng)導(dǎo)通電壓導(dǎo)通電壓UD與二極管材料有關(guān)：與二極管材料有關(guān)：硅管為硅管為0.60.7V，鍺管為，鍺管為0.20.3V（2）忽略導(dǎo)通電壓的理想特性：）忽略導(dǎo)通電壓的理想特性：導(dǎo)通當(dāng)截止當(dāng)0000DDDDiuiuiDuD0理想二極管理想二極管 二極管的應(yīng)用是主要利用它的單向?qū)щ娦赃M(jìn)行整流、二極管的應(yīng)用是主要利用它的單向?qū)щ娦赃M(jìn)行整流、限幅、保護(hù)等。限幅、保護(hù)等。10.2.4 應(yīng)用舉例 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件理想二極管應(yīng)用電路實(shí)例理想二極管應(yīng)用電路實(shí)例1、限幅電路、限幅電路uiuoRDE輸入電壓為一正弦波：輸入電

22、壓為一正弦波：電池電壓：電池電壓：E=4VVtui sin808t輸出電壓如圖輸出電壓如圖ou04t截止截止截止截止導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通 當(dāng)輸入電壓小于電池電壓時(shí)，二極管兩當(dāng)輸入電壓小于電池電壓時(shí)，二極管兩端電壓處于反向偏置，截止，沒(méi)有電流端電壓處于反向偏置，截止，沒(méi)有電流流過(guò)，所以輸出電壓跟隨輸入電壓變化。流過(guò)，所以輸出電壓跟隨輸入電壓變化。 當(dāng)輸入電壓大于電池電壓時(shí)，二極管兩當(dāng)輸入電壓大于電池電壓時(shí)，二極管兩端電壓處于正向偏置，導(dǎo)通，二極管兩端電壓處于正向偏置，導(dǎo)通，二極管兩端電壓為端電壓為0，所以輸出電壓與電池電壓相，所以輸出電壓與電池電壓相同，為同，為4V。如果考慮二極管導(dǎo)通電壓，。如果考

23、慮二極管導(dǎo)通電壓，則此時(shí)輸出電壓應(yīng)為則此時(shí)輸出電壓應(yīng)為4.7V。該電路的作用就是限制過(guò)高的輸入電壓。該電路的作用就是限制過(guò)高的輸入電壓。4 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件2、或門(mén)電路、或門(mén)電路D1D2R-12VVAVBVF假定二極管導(dǎo)通電壓忽略不計(jì)，我們用假定二極管導(dǎo)通電壓忽略不計(jì)，我們用列表的方法來(lái)分析輸入信號(hào)列表的方法來(lái)分析輸入信號(hào)VA，VB和輸和輸出信號(hào)出信號(hào)VF的關(guān)系：的關(guān)系：VAVBVFD2D13V3V3V3V0V0V0V0V導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通 導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通 截止截止截止截止3V0V3V3V如果定義如果定義 3V電平為邏輯電平為邏輯 1，0V電平為邏輯

24、電平為邏輯 0，則，該，則，該電路實(shí)現(xiàn)邏輯電路實(shí)現(xiàn)邏輯“或或”的功的功能：能：VF=VA+VB共陰極接法：陽(yáng)極電位高的共陰極接法：陽(yáng)極電位高的 優(yōu)先導(dǎo)通。優(yōu)先導(dǎo)通。共陽(yáng)極接法：陰極電位低的共陽(yáng)極接法：陰極電位低的 優(yōu)先導(dǎo)通。優(yōu)先導(dǎo)通。起起隔隔離離作作用用。起起鉗鉗位位作作用用，21DD 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件例：例：uiuoRD15V D25Voooo時(shí)時(shí)V5V10 iu1 1）當(dāng)）當(dāng)二極管電路如圖，二極管電路如圖，D D1 1、D D2 2為理想二極管，試畫(huà)出為理想二極管，試畫(huà)出V10V10 iu范圍內(nèi)的電壓傳輸特性曲線范圍內(nèi)的電壓傳輸特性曲線)u(fuio 。解：解：

25、D D1 1管截止，管截止，D D2 2管導(dǎo)通。管導(dǎo)通。u 0 = -5V-50+5+10-10ui(V)+5-5uo時(shí)時(shí)V5V5 iu2 2）當(dāng)）當(dāng)D D1 1管截止，管截止，D D2 2管截止。管截止。u 0 = ui時(shí)時(shí)V10V5 iu3 3）當(dāng)）當(dāng)D D1 1管導(dǎo)通，管導(dǎo)通，D D2 2管截止。管截止。u 0 = +5V 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件 穩(wěn)壓管是穩(wěn)壓管是特殊特殊的面接觸型二極管。的面接觸型二極管。+-符號(hào)符號(hào)10.3 半導(dǎo)體穩(wěn)壓管10.3.1 基本結(jié)構(gòu)10.3.2 伏安特性 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件穩(wěn)壓管正常工作的區(qū)域是反向擊穿區(qū)。穩(wěn)壓

26、管正常工作的區(qū)域是反向擊穿區(qū)。從反向特性上可以看出，從反向特性上可以看出，由于反向特性很陡，穩(wěn)壓由于反向特性很陡，穩(wěn)壓管中的電流可在很大范圍管中的電流可在很大范圍內(nèi)變化，而其兩端電壓基內(nèi)變化，而其兩端電壓基本不變。本不變。所以說(shuō)穩(wěn)壓管具有穩(wěn)壓的所以說(shuō)穩(wěn)壓管具有穩(wěn)壓的作用。作用。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件（1 1）穩(wěn)定電壓）穩(wěn)定電壓 UZ（2 2）穩(wěn)定電流）穩(wěn)定電流IZ （3 3）最大穩(wěn)定電流）最大穩(wěn)定電流Izmax 穩(wěn)壓管正常工作時(shí)必須與一個(gè)電阻串聯(lián)穩(wěn)壓管正常工作時(shí)必須與一個(gè)電阻串聯(lián)才能起到穩(wěn)壓的作用。才能起到穩(wěn)壓的作用。RUZULRUL10.3.3 主要參數(shù)10.3.4

27、應(yīng)用舉例 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件【例例10.210.2】在圖示電路中，已知在圖示電路中，已知U=20V,UZ=6V。試求：試求：1.1.UL L ， 2.2.分析穩(wěn)壓原理分析穩(wěn)壓原理解：解：1.V6LU2.設(shè)電源電壓波動(dòng)設(shè)電源電壓波動(dòng)（負(fù)載不變）（負(fù)載不變）LRZZLUUIIUUU設(shè)負(fù)載變化（電源電壓不變）設(shè)負(fù)載變化（電源電壓不變）LRZZLLLUUIIUUIR 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件NPN型電路符號(hào)型電路符號(hào)PNP型電路符號(hào)型電路符號(hào)10.4 半導(dǎo)體三極管10.4.1 基本結(jié)構(gòu) 半導(dǎo)體三極管由兩個(gè)半導(dǎo)體三極管由兩個(gè)PNPN結(jié)構(gòu)成。兩個(gè)結(jié)構(gòu)成。兩個(gè)P

28、NPN結(jié)的連接方結(jié)的連接方式不同有不同的類(lèi)型：式不同有不同的類(lèi)型：NPN NPN 型和型和 PNPPNP型型iBiEiCiBiEiC以下以以下以NPNNPN型型為例進(jìn)行分析為例進(jìn)行分析 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件B BE EC CN NN NP P基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極從摻雜濃度上，從摻雜濃度上，E區(qū)區(qū) C區(qū)區(qū) B區(qū)區(qū)從尺寸上，從尺寸上，C區(qū)區(qū) E區(qū)區(qū) B區(qū)區(qū)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：集電區(qū)面集電區(qū)面積較大積較大基區(qū)較薄，基區(qū)較薄，摻雜濃度低摻雜濃度低發(fā)射區(qū)摻發(fā)射區(qū)摻雜濃度較高雜濃度較高 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件B BE EC CN NN NP P基極

29、基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極集電結(jié)集電結(jié)兩個(gè)兩個(gè)PN結(jié)：結(jié)：發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)返回 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件實(shí)驗(yàn)電路：實(shí)驗(yàn)電路：是基極電阻。是基極電阻。是基極電源，是基極電源，BBRE是集電極電阻。是集電極電阻。是集電極電源，是集電極電源，CCRE發(fā)射極是公共端，發(fā)射極是公共端，這種接法稱(chēng)為共發(fā)這種接法稱(chēng)為共發(fā)射極接法。射極接法。發(fā)射結(jié)外加正向電壓，集電結(jié)外加反向電壓。發(fā)射結(jié)外加正向電壓，集電結(jié)外加反向電壓。10.4.2 電流分配及放大原理 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件IB/mA00.020.040.060.080.1IC/mA0.0010.701.502.303

30、.103.95IE/mA0.0010.721.542.363.184.05 改變電阻改變電阻R RB B，則基極電流，則基極電流I IB B、集電極電流、集電極電流I IC C、發(fā)射極、發(fā)射極電流電流I IE E都發(fā)生變化。下面是測(cè)量的結(jié)果：都發(fā)生變化。下面是測(cè)量的結(jié)果：從測(cè)量的結(jié)果有以下結(jié)論：從測(cè)量的結(jié)果有以下結(jié)論： 1、IEICIB 2、 IC和和IE比比IB大得多，而且隨大得多，而且隨IB變化，變化，IC和和IB的比值在一定范的比值在一定范圍約為常數(shù)。如：圍約為常數(shù)。如：IC3/IB3=1.5/0.04=37.5, IC4/IB4= 2.3/0.06=38.3 基極電流有個(gè)小的變化基極電

31、流有個(gè)小的變化IB，會(huì)引起集電極電流較大的變化，會(huì)引起集電極電流較大的變化 IC：IC/IB=(2.31.5)/(0.06-0.04)=40 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件IC與與IB之比稱(chēng)為電流放大倍數(shù)之比稱(chēng)為電流放大倍數(shù)BCII 這表明基極電流對(duì)集電極電流具有控制作用。這表明基極電流對(duì)集電極電流具有控制作用。這就是三極管的電流放大作用。這就是三極管的電流放大作用。 注意：這個(gè)放大作用是指一個(gè)小電流控制一個(gè)大注意：這個(gè)放大作用是指一個(gè)小電流控制一個(gè)大電流的作用。而不是能量的放大。能量是不能放電流的作用。而不是能量的放大。能量是不能放大的。大的。從這個(gè)意義上看：三極管是個(gè)電流放大

32、元件從這個(gè)意義上看：三極管是個(gè)電流放大元件要使三極管能放大電流，發(fā)射結(jié)必須正偏，要使三極管能放大電流，發(fā)射結(jié)必須正偏，集電結(jié)必須反偏。集電結(jié)必須反偏。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件BECNNPEBRBEc發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流發(fā)射極電流IE。IE基區(qū)空穴基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可的擴(kuò)散可忽略。忽略。IBE進(jìn)入進(jìn)入P區(qū)的電子小部區(qū)的電子小部分與基區(qū)的空穴復(fù)分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成基極電流合，形成基極電流IB，多數(shù)電子繼續(xù)向集多數(shù)電子繼續(xù)向集電結(jié)擴(kuò)散。電結(jié)擴(kuò)散。用晶體管的載流子運(yùn)動(dòng)規(guī)律解釋放大原理：用晶體

33、管的載流子運(yùn)動(dòng)規(guī)律解釋放大原理： 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件BECNNPEBRBEcIE集電結(jié)反偏，有集電結(jié)反偏，有少子形成的反向少子形成的反向電流電流ICBO。從基區(qū)擴(kuò)散從基區(qū)擴(kuò)散來(lái)的電子作來(lái)的電子作為集電結(jié)的為集電結(jié)的少子，漂移少子，漂移進(jìn)入集電結(jié)進(jìn)入集電結(jié)而被收集，而被收集，形成形成I ICECE。IC=ICE+ICBO ICEIBEICEICBO 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件IB=IBE-ICBO IBEIBBECNNPEBRBEcIEICEIC=ICE+ICBO ICEIBEICBOBCII結(jié)論：結(jié)論： 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件晶

34、體管的三種連接方式晶體管的三種連接方式 晶體管有三個(gè)極（發(fā)射極、基極、集電晶體管有三個(gè)極（發(fā)射極、基極、集電極），兩個(gè)端口（輸入、輸出）。因此有一個(gè)極是輸極），兩個(gè)端口（輸入、輸出）。因此有一個(gè)極是輸入、輸出共用的。以入、輸出共用的。以NPNNPN管為例，說(shuō)明三種連接方式。管為例，說(shuō)明三種連接方式。a a 共發(fā)射極連接共發(fā)射極連接CEBiCiBiEEb b 共基極連接共基極連接EBCBiEiBiCiEiCiBBCECc c 共集電極連接共集電極連接注意：箭頭表示電流的真實(shí)方向注意：箭頭表示電流的真實(shí)方向 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件實(shí)驗(yàn)電路：實(shí)驗(yàn)電路：2.2.輸出特性輸出特性)

35、(CECUfIBEUCICEUBI1.1.輸入特性輸入特性)(BEBUfI 10.4.3 特性曲線 因?yàn)榫w管有一對(duì)輸入端和一對(duì)輸出端，因此，要完整地描因?yàn)榫w管有一對(duì)輸入端和一對(duì)輸出端，因此，要完整地描述晶體管的伏安特性，就必須用兩組表示不同端電壓、電流之述晶體管的伏安特性，就必須用兩組表示不同端電壓、電流之間關(guān)系的特性曲線來(lái)表示。以共發(fā)射極為例來(lái)具體分析。間關(guān)系的特性曲線來(lái)表示。以共發(fā)射極為例來(lái)具體分析。 晶體管的特性曲線是用來(lái)表示各極間電壓和電流之間相互晶體管的特性曲線是用來(lái)表示各極間電壓和電流之間相互關(guān)系，反映的是晶體管的性能。關(guān)系，反映的是晶體管的性能。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章

36、 常用半導(dǎo)體器件硅管工作壓降：硅管工作壓降： UBE 0.60.7V,鍺鍺管工作壓降：管工作壓降： UBE 0.20.3V。死區(qū)電壓，死區(qū)電壓，硅管硅管0.5V0.5V，鍺管鍺管0.1V0.1V。1.1.輸入特性輸入特性)(BEBUfIBEUCICEUBI 輸入特性曲線是指當(dāng)集輸入特性曲線是指當(dāng)集射極之射極之間的電壓間的電壓U UCECE為某一常數(shù)時(shí)，輸入回路為某一常數(shù)時(shí)，輸入回路中的基極電流中的基極電流I IB B與加在基與加在基射極間的射極間的電壓電壓U UBEBE之間的關(guān)系曲線。之間的關(guān)系曲線。IB( A)UBE(V)204060800.4 0.8UCE 1V 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10

37、章 常用半導(dǎo)體器件BEUCICEUBI2.2.輸出特性曲線輸出特性曲線)(CECUfI 輸出特性曲線是指當(dāng)基極電流輸出特性曲線是指當(dāng)基極電流I IB B為常數(shù)時(shí)，輸出電路中集電極電流為常數(shù)時(shí)，輸出電路中集電極電流I IC C與集與集射極間的電壓射極間的電壓U UCECE之間的關(guān)之間的關(guān)系曲線。系曲線。從輸出特性上，從輸出特性上，可將三極管分可將三極管分為三個(gè)工作區(qū)為三個(gè)工作區(qū)（工作狀態(tài)）：（工作狀態(tài)）：放大、飽和、截止放大、飽和、截止 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件BEUCICEUBI2.2.輸出特性曲線輸出特性曲線)(CECUfI當(dāng)當(dāng)UCE大于一大于一定的數(shù)值時(shí)，定的數(shù)值時(shí)，I

38、C只與只與IB有關(guān)，有關(guān)，即即IC= IB飽和區(qū)：飽和區(qū)：UCE UBE,集電結(jié)正集電結(jié)正偏，偏， IBIC，UCE 0.3VIB= 0,IC0,UBE iB2 iB10截止截止飽和飽和放大放大IB = 0 曲線以下的區(qū)域。曲線以下的區(qū)域。條件：發(fā)射結(jié)零偏或反偏條件：發(fā)射結(jié)零偏或反偏，即0BEU集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏RCUCCTRBUBBIBICIEIB = 0, IC = IE = ICEO (穿透電流穿透電流) ICEO受溫度影響很大受溫度影響很大, 溫度升高溫度升高, ICEO增大。增大。由于由于ICEO很小，此時(shí)很小，此時(shí)UCE近似等于近似等于ECC，C與與E之間相當(dāng)于斷路。之間相當(dāng)于斷

39、路。2）飽和區(qū)）飽和區(qū)條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。CEBEUU 飽和電壓記為飽和電壓記為UCES，硅管，硅管 UCES = 0.30.5V鍺管鍺管 UCES = 0.10.2V。C與與E之間相當(dāng)于短路之間相當(dāng)于短路。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件3）放大區(qū)）放大區(qū)條件：發(fā)射結(jié)正偏；條件：發(fā)射結(jié)正偏；集電結(jié)反偏。集電結(jié)反偏。晶體管具有放大作用。晶體管具有放大作用。 三極管工作在放大區(qū)時(shí)，改變?nèi)龢O管工作在放大區(qū)時(shí)，改變IB的大小，的大小，IC的大小的大小會(huì)隨之改變。因此，改變會(huì)隨之改變。因此，改變IC的唯一途徑就是改變的唯一途徑就是改變IB，而，而這

40、正是這正是IB對(duì)對(duì)IC的控制作用。的控制作用。 三極管具有恒流特性。在放大區(qū)時(shí)，增大三極管具有恒流特性。在放大區(qū)時(shí)，增大UCE，IC不會(huì)明顯增加，這就是三極管的恒流特性。不會(huì)明顯增加，這就是三極管的恒流特性。特點(diǎn)：特點(diǎn)：0uCEiCiB=0iB3iB2iB1iB3 iB2 iB10截止截止飽和飽和放大放大 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件三極管的作用有兩個(gè)：三極管的作用有兩個(gè)：1 1）用作放大元件；）用作放大元件； 工作在放大區(qū)工作在放大區(qū)2 2）用作開(kāi)關(guān)元件；）用作開(kāi)關(guān)元件； 工作在飽和區(qū)和截止區(qū)工作在飽和區(qū)和截止區(qū) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件共射接法的放大電路

41、共射接法的放大電路直流電流放大倍數(shù)：直流電流放大倍數(shù)：BCII_1.1.電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) BEUCICEUBI交流電流放大倍數(shù)：交流電流放大倍數(shù)：BCII在計(jì)算中，一般作近似處理：在計(jì)算中，一般作近似處理： = =10.4.4 主要參數(shù) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件例如例如UCE = 6V時(shí)：時(shí)：IB=40 A, IC=1.5mA； IB=60 A, IC=2.3mA。5 .3704. 05 . 1_BCII4004. 006. 05 . 13 . 2BCII所以所以， = 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件2.集集-基極反向飽和電流基極反向飽和電流 ICBO

42、 AICBOICBO 是集電結(jié)反偏由少子的漂移形成是集電結(jié)反偏由少子的漂移形成的反向電流，其值受溫度的變化影響。的反向電流，其值受溫度的變化影響。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件3 3. .集集- -射極穿透電流射極穿透電流 ICEO AICEOICEO 是基極開(kāi)路時(shí)，由集電極流入發(fā)射極的是基極開(kāi)路時(shí)，由集電極流入發(fā)射極的電流，其值受溫度變化的影響。電流，其值受溫度變化的影響。ICEO= ICBO +ICBO=(1+ ) ICBO 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件BECICBO ICBO根據(jù)放大關(guān)根據(jù)放大關(guān)系，由于有系，由于有I ICBOCBO的存在的存在必有電流必有

43、電流 I ICBOCBO。ICEO= ICBO +ICBO=(1+ ) ICBO集電結(jié)反集電結(jié)反偏，有偏，有ICBO。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件實(shí)際上，晶體管工作在放大區(qū)時(shí)，實(shí)際上，晶體管工作在放大區(qū)時(shí)，IC= IB+ICEOICEO而而ICEO受溫度影響很大，當(dāng)溫度上升時(shí)，受溫度影響很大，當(dāng)溫度上升時(shí)，ICEO增增加很快，所以加很快，所以IC也相應(yīng)增加。也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差三極管的溫度特性較差。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件4.4.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)致晶體管的上升會(huì)導(dǎo)致晶體管的 值下值下降，當(dāng)降

44、，當(dāng) 值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為極電流即為ICM。 當(dāng)基極開(kāi)路時(shí)，允許加在集射極之間的當(dāng)基極開(kāi)路時(shí)，允許加在集射極之間的最大電壓，即為最大電壓，即為 。當(dāng)。當(dāng)UCE超過(guò)此值時(shí)，超過(guò)此值時(shí)，晶體管就會(huì)擊穿。晶體管就會(huì)擊穿。CEOU5. 集射極反向擊穿電壓集射極反向擊穿電壓CEOU 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件6. 集電極最大允許功耗集電極最大允許功耗PCM集電極電流集電極電流IC流過(guò)晶體管，所消耗的功流過(guò)晶體管，所消耗的功率為率為PC=ICUCE其后果必定導(dǎo)致結(jié)溫上升，所以要限制其后果必定導(dǎo)致結(jié)溫上升，所以要限制PC。正常工作時(shí)，正

45、常工作時(shí)，PC PCM 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件UCEOICM 由由U(BR)CEO、PCM、ICM共同確定三極管的安全工共同確定三極管的安全工作區(qū)，如圖所示。這三者稱(chēng)之為極限參數(shù)，限制了作區(qū)，如圖所示。這三者稱(chēng)之為極限參數(shù)，限制了三極管的使用范圍。三極管的使用范圍。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件解：解：(a)放大狀態(tài)（硅管）放大狀態(tài)（硅管）(b)放大狀態(tài)（鍺管）放大狀態(tài)（鍺管）(c) 飽和狀態(tài)飽和狀態(tài)V1 . 0V6V2 . 0V6V7 . 6V12(a)(b)(d)(c)V10V6V2 . 0V7 . 0V0V3 . 0(d)截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài)判斷下圖中晶

46、體管的工作狀態(tài)。判斷下圖中晶體管的工作狀態(tài)?！纠?0.310.3】返回 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件由一個(gè)由一個(gè)PNPN結(jié)組成，常用的材料為砷化鎵和磷化鎵。結(jié)組成，常用的材料為砷化鎵和磷化鎵。外加正向電壓時(shí)，導(dǎo)通發(fā)光，工作電壓為外加正向電壓時(shí)，導(dǎo)通發(fā)光，工作電壓為2V2V以下。以下。10.5 其他半導(dǎo)體器件簡(jiǎn)介10.5.1發(fā)光二極管（LED) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件 由于發(fā)光二極管具有工作電壓低、體積小、由于發(fā)光二極管具有工作電壓低、體積小、功耗低、工作可靠使用方便等特點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)功耗低、工作可靠使用方便等特點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用到各種測(cè)量設(shè)備及其電子設(shè)備的

47、數(shù)字顯示。用到各種測(cè)量設(shè)備及其電子設(shè)備的數(shù)字顯示。【例例10.410.4】電源指示燈電源指示燈 當(dāng)開(kāi)關(guān)當(dāng)開(kāi)關(guān)S S閉合時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，閉合時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，表示直流電源正常工作。表示直流電源正常工作。返回 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件 光電耦合器是由發(fā)光元件和受光元件組成。光電耦合器是由發(fā)光元件和受光元件組成。發(fā)光元件采用紅外發(fā)光二極管。發(fā)光元件采用紅外發(fā)光二極管。 當(dāng)光電耦合器的輸入端接通電源時(shí)，發(fā)光二當(dāng)光電耦合器的輸入端接通電源時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，受光器件（二極管或三極管）被極管導(dǎo)通發(fā)光，受光器件（二極管或三極管）被入射光照射而導(dǎo)通，產(chǎn)生輸出電流。輸出電流

48、與入射光照射而導(dǎo)通，產(chǎn)生輸出電流。輸出電流與入射光的強(qiáng)度成正比。入射光的強(qiáng)度成正比。10.5.2 10.5.2 光電耦合器 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件 光電耦合器在實(shí)際當(dāng)中常用來(lái)傳送信號(hào)光電耦合器在實(shí)際當(dāng)中常用來(lái)傳送信號(hào)或起隔離作用?；蚱鸶綦x作用?！纠?0.510.5】輸入端的隔離作用輸入端的隔離作用 可編程控制器輸入接口與輸入設(shè)備之間通過(guò)光可編程控制器輸入接口與輸入設(shè)備之間通過(guò)光電耦合器進(jìn)行連接，其作用是提高可編程控制器電耦合器進(jìn)行連接，其作用是提高可編程控制器的抗干擾能力，防止干擾信號(hào)傳入的抗干擾能力，防止干擾信號(hào)傳入PLC。返回 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院第10章結(jié) 束 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管、晶閘管晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管、晶閘管整流橋、電感、集成電路芯片整流橋、電感、集成電路芯片二二極極管管返回 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 第10章 常用半導(dǎo)體器件場(chǎng)效應(yīng)管分為絕緣柵和結(jié)型兩大類(lèi)。場(chǎng)效應(yīng)管分為絕緣柵和結(jié)型兩大類(lèi)。N N溝道溝道P P溝道溝道增強(qiáng)型增強(qiáng)型耗盡型耗盡型增強(qiáng)型增強(qiáng)型耗盡型耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管MOSMOS管管1