晶體二極管及其基本電路PPT課件

1、(semiconductor)半導(dǎo)體的定義：將導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一大類物質(zhì)統(tǒng)稱為半導(dǎo)體。大多數(shù)半導(dǎo)體器件所用主要材料是硅和鍺一、本征半導(dǎo)體(intrinsic semiconductors)在硅(或鍺)的晶體中,原子在空間排列成規(guī)則的晶格。晶體中的價(jià)電子與共價(jià)鍵第1頁/共132頁在絕對零度(-273)時(shí)第2頁/共132頁第3頁/共132頁第4頁/共132頁 半導(dǎo)體中的載流子自由電子和空穴 在絕對零度(-273)時(shí)，所有價(jià)電子都被束縛在共價(jià)鍵內(nèi)，晶體中沒有自由電子，所以半導(dǎo)體不能導(dǎo)電。當(dāng)溫度升高時(shí)，鍵內(nèi)電子因熱激發(fā)而獲得能量。其中獲得能量較大的一部分價(jià)電子，能夠掙脫共價(jià)鍵的束縛離開原

2、子而成為自由電子。與此同時(shí)在共價(jià)鍵內(nèi)留下了與自由電子數(shù)目相同的空位， 稱為本征激發(fā)。 空穴的出現(xiàn)是半導(dǎo)體的特點(diǎn)第5頁/共132頁二、 雜質(zhì)半導(dǎo)體第6頁/共132頁第7頁/共132頁第8頁/共132頁第9頁/共132頁第10頁/共132頁第11頁/共132頁一、PN結(jié)及其單向?qū)щ娦缘?2頁/共132頁第13頁/共132頁稱為反向接法或反向偏置（簡稱反偏）反向電流非常小，PN結(jié)處于截止(cut-off)狀態(tài)。 加反向電壓IS 對溫度十分敏感。第14頁/共132頁二、二極管的伏安特性陽極從P區(qū)引出，陰極從N區(qū)引出。1. 二極管的類型從材料分：硅二極管和鍺二極管。從管子的結(jié)構(gòu)分：點(diǎn)接觸型二極管，工作電

3、流小，可在高頻下工作，適用于檢波和小功率的整流電路。面接觸型二極管，工作電流大，只能在較低頻率下工作，可用于整流。開關(guān)型二極管，在數(shù)字電路中作為開關(guān)管。二極管的符號第15頁/共132頁第16頁/共132頁當(dāng)正向電壓超過死區(qū)電壓后，二極管導(dǎo)通,電流與電壓關(guān)系近似指數(shù)關(guān)系。二極管正向特性曲線死區(qū)電壓：導(dǎo)通壓降：第17頁/共132頁反偏時(shí)，反向電流值很小，反向電阻很大，反向電壓超過UBR則被擊穿。結(jié)論：二極管具有單向?qū)щ娦?，正向?qū)?，反向截止。二極管方程：式中： IS為反向飽和電流 UT 是溫度電壓當(dāng)量， 常溫下UT近似為26mV。)1(TS UUeIITSUUeII 第18頁/共132頁第19頁/

4、共132頁三、二極管的主要參數(shù) 最大整流電流 IF指二極管長期運(yùn)行時(shí)，允許通過管子的最大正向平均電流。IF的數(shù)值是由二極管允許的溫升所限定。 最高反向工作電壓 UR工作時(shí)加在二極管兩端的反向電壓不得超過此值，否則二極管可能被擊穿。為了留有余地，通常將擊穿電壓UBR的一半定為UR 。第20頁/共132頁室溫條件下，在二極管兩端加上規(guī)定的反向電壓時(shí)，流過管子的反向電流。通常希望IR值愈小愈好。 IR受溫度的影響很大。 最高工作頻率 fM值主要決定于結(jié)結(jié)電容的大小。結(jié)電容愈大，則二極管允許的最高工作頻率愈低。 反向電流 IR第21頁/共132頁二極管除了具有單向?qū)щ娦砸酝?，還具有一定的電容效應(yīng)。 勢

5、壘電容 Cb由PN結(jié)的空間電荷區(qū)形成，又稱結(jié)電容，反向偏置時(shí)起主要作用。 擴(kuò)散電容 Cd由多數(shù)載流子在擴(kuò)散過程中的積累引起，正向偏置時(shí)起主要作用。第22頁/共132頁 4 4 二極管基本電路及其分析方法二極管基本電路及其分析方法 4.1 4.1二極管正向V-V- 特性的建模 1.1.理想模型 在正向偏置時(shí)，其管壓降 為 0V; 0V; 而在反向偏置時(shí)，認(rèn) 為電阻無窮大。iDVDiDvD第23頁/共132頁 2. 2.恒壓降模型 二極管導(dǎo)通后, ,其管 壓降認(rèn)為是恒定的, ,且不 隨電流而變化, ,典型值是 0.7V0.7V。不過，這只有當(dāng) 二極管的電流i iD D近似等于 或大于1mA1mA時(shí)

6、才是正確的。DivDiDVD第24頁/共132頁 3.3.折線模型 二極管的管壓降不 是恒定的，而是隨著通 過二極管電流的增加而 增加。V Vthth約為0.5V0.5V, ,其中，V Vthth和r rD D的值不是固定不變的。( (見例題) )20015 . 07 . 0mArDDivDiDVDrDthv第25頁/共132頁 模型分析法 1.1.限幅電路 在電子技術(shù)中，常用限幅電路對各種信號 進(jìn)行處理。它是用來讓信號在預(yù)置的電平范圍 內(nèi)，有選擇地傳輸一部分。（見例題） 2.2.開關(guān)電路 在開關(guān)電路中，利用二極管的單向?qū)щ娦?以接通或斷開電路。在分析這種電路時(shí)，應(yīng)掌 握一條基本原則，即判斷電

7、路中二極管處于導(dǎo)第26頁/共132頁 通狀態(tài)還是截止?fàn)顟B(tài)，可以先將二極管斷開， 然后觀察（或經(jīng)過計(jì)算）陽、陰兩極間是正向 電壓還是反向電壓，若是前者則二極管導(dǎo)通， 否則二極管截止。（見例題） 3.3.低電壓穩(wěn)壓電路 穩(wěn)壓電源是電子電路中常見的組成部分。 利用二極管正向壓降基本恒定的特點(diǎn)，可以構(gòu) 成低電壓穩(wěn)壓電路。（見例題）第27頁/共132頁 14-3二極管基本應(yīng)用電路 利用二極管的單向?qū)щ娞匦?，可?shí)現(xiàn)整流、限幅及電平選擇等功能。 一、二極管整流電路 把交流電變?yōu)橹绷麟姡Q為整流。一個(gè)簡單的二極管半波整流電路如圖117(a)所示。若二極管為理想二極管，當(dāng)輸入一正弦波時(shí)，由圖可知：正半周時(shí)，二極

8、管導(dǎo)通(相當(dāng)開關(guān)閉合)，uo=ui；負(fù)半周時(shí)，二極管截止(相當(dāng)開關(guān)打開)， uo =0。其輸入、輸出波形見圖117(b)。整流電路可用于信號檢測，也是直流電源的一個(gè)組成部分。 第28頁/共132頁ttuo0ui0(b)VuiuoRL(a) 圖117二極管半波整流電路及波形(a)電路； (b)輸入、輸出波形關(guān)系 第29頁/共132頁 二、二極管限幅電路 限幅電路也稱為削波電路，它是一種能把輸入電壓的變化范圍加以限制的電路，常用于波形變換和整形。 第30頁/共132頁tVuiuoR(a)E2Vui/V0(b)55tuo/V052.7 一個(gè)簡單的上限幅電路如圖119(a)所示。 當(dāng)uiE+UD(on

9、)=2.7V時(shí)，V導(dǎo)通，uo=2.7V，即將ui的最大電壓限制在2.7V上；當(dāng)ui 2.7V時(shí)，V截止，二極管支路開路， uo = ui 。圖119(b)畫出了輸入一5V的正弦波時(shí)，該電路的輸出波形。 將輸入信號中高出2.7V的部分削平了。 第31頁/共132頁 151穩(wěn)壓二極管 (齊納二極管) 特殊工藝制造，雜質(zhì)濃度比較大。 穩(wěn)壓二極管是利用PN結(jié)反向擊穿后具有穩(wěn)壓特性制作的二極管，其除了可以構(gòu)成限幅電路之外，主要用于穩(wěn)壓電路。 一、穩(wěn)壓二極管的特性 穩(wěn)壓二極管的電路符號及伏安特性曲線如圖121所示。由圖可見，它的正、反向特性與普通二極管基本相同。區(qū)別僅在于擊穿后，特性曲線更加陡峭，即電流在

10、很大范圍內(nèi)變化時(shí)(IZminIIZmax)，其兩端電壓幾乎不變。 15 其它二極管簡介第32頁/共132頁(a)ui0IZminIZmaxUZ(b) 圖1-21 穩(wěn)壓二極管及其特性曲線 （a)電路符號 （b) 伏安特性曲線第33頁/共132頁穩(wěn)壓管特點(diǎn)：1、PN結(jié)易擊穿，其擊穿電壓比普通二極管擊穿電壓 低很多；2、 PN結(jié)面積大，散熱條件好，使反向擊穿在較大范 圍內(nèi)是可逆的。第34頁/共132頁穩(wěn)壓管特性：當(dāng)穩(wěn)壓管處于正向偏置時(shí)，其特性和普通二極管特性相同。當(dāng)穩(wěn)壓管處于反向偏置時(shí)，（1）如果電壓較小，（UZ）則處于截止?fàn)顟B(tài)， 電流近似為0；（2）如果電壓達(dá)到擊穿電壓值（UZ），電流迅速 增大，

11、穩(wěn)壓管處于穩(wěn)壓狀態(tài)。第35頁/共132頁 這表明，穩(wěn)壓二極管反向擊穿后，能通過調(diào)整自身電流實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。 穩(wěn)壓二極管擊穿后，電流急劇增大，使管耗相應(yīng)增大。因此必須對擊穿后的電流加以限制，以保證穩(wěn)壓二極管的安全。第36頁/共132頁VZUiUoRRLILIZ 圖122穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 第37頁/共132頁 二、穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù) 1.穩(wěn)定電壓UZ UZ是指擊穿后在電流為規(guī)定值時(shí)，管子兩端的電壓值。由于制作工藝的原因，即使同型號的穩(wěn)壓二極管， UZ的分散性也較大。使用時(shí)可通過測量確定其準(zhǔn)確值。 2額定功耗PZ PZ是由管子結(jié)溫限制所限定的參數(shù)。 PZ與PN結(jié)所用的材料、結(jié)構(gòu)及工藝有關(guān)，使用時(shí)不允許

12、超過此值。 第38頁/共132頁 3穩(wěn)壓電流IZ IZ是穩(wěn)壓二極管正常工作時(shí)的參考電流。工作電流小于此值時(shí)，穩(wěn)壓效果差，大于此值時(shí)，穩(wěn)壓效果好。穩(wěn)定電流的最大值IZmax有一限制，即IZmax =PZ/UZ。工作電流不允許超過此值，否則會(huì)燒壞管子。另外，工作電流也有最小值IZmax的限制，小于此值時(shí)，穩(wěn)壓二極管將失去穩(wěn)壓作用。第39頁/共132頁 4 動(dòng)態(tài)電阻rZ rZ是穩(wěn)壓二極管在擊穿狀態(tài)下，兩端電壓變化量與其電流變化量的比值。反映在特性曲線上，是工作點(diǎn)處切線斜率的倒數(shù)。 rZ隨工作電流增大而減小。 rZ的數(shù)值一般為幾歐姆到幾十歐姆。第40頁/共132頁 5 溫度系數(shù) 是反映穩(wěn)定電壓值受溫度

13、影響的參數(shù)，用單位溫度變化引起穩(wěn)壓值的相對變化量表示。通常， UZ 7V時(shí)具有正溫度系數(shù)(因雪崩擊穿具有正溫系數(shù))；而UZ在5V到7V之間時(shí)，溫度系數(shù)可達(dá)最小。第41頁/共132頁 三、穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路如圖122所示。圖中Ui為有波動(dòng)的輸入電壓，并滿足Ui UZ。R為限流電阻，RL為負(fù)載。 第42頁/共132頁VZUiUoRRLILIZ 圖122穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 第43頁/共132頁 152變?nèi)荻O管 如前所述，PN結(jié)加反向電壓時(shí)，結(jié)上呈現(xiàn)勢壘電容，該電容隨反向電壓增大而減小。利用這一特性制作的二極管，稱為變?nèi)荻O管。它的電路符號如圖123所示。變?nèi)荻O管的結(jié)電容與外加

14、反向電壓的關(guān)系由式(15)決定。它的主要參數(shù)有：變?nèi)葜笖?shù)、結(jié)電容的壓控范圍及允許的最大反向電壓等。 第44頁/共132頁圖123變?nèi)荻O管符號第45頁/共132頁 153 光電二極管 光電二極管是一種將光能轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件，其結(jié)構(gòu)與普通二極管相似，只是管殼上留有一個(gè)能入射光線的窗口。圖125示出了光電二極管的電路符號，其中，受光照區(qū)的電極為前級，不受光照區(qū)的電極為后級。第46頁/共132頁前級后級 圖125 光電二極管符號 第47頁/共132頁 154 發(fā)光二極管 發(fā)光二極管是一種將電能轉(zhuǎn)換為光能的半導(dǎo)體器件。它由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成，其電路符號如圖126所示。當(dāng)發(fā)光二極管正偏時(shí)，注入到N區(qū)和

15、P區(qū)的載流子被復(fù)合時(shí)，會(huì)發(fā)出可見光和不可見光。 第48頁/共132頁圖126 發(fā)光二極管符號第49頁/共132頁 三、寫出圖T1.3所示各電路的輸出電壓值，設(shè)二極管導(dǎo)通電壓UD0.7V。 第50頁/共132頁 電路舉例：判各二極管狀態(tài)，求Uo值。第51頁/共132頁四、已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值UZ6V，穩(wěn)定電流的最小值IZmin5mA。求圖T1.4所示電路中UO1和UO2各為多少伏。 圖T1.4解：UO11.3V，UO20，UO31.3V，UO42V，UO51.3V，UO62V。第52頁/共132頁 1.4 電路如圖P1.4所示，已知ui5sint (V)，二極管導(dǎo)通電壓UD0.V。試畫出ui與uO

16、的波形，并標(biāo)出幅值。 第53頁/共132頁 1.5 電路如圖P1.5（a）所示，其輸入電壓uI1和uI2的波形如圖（b）所示，二極管導(dǎo)通電壓UD0.7V。試畫出輸出電壓uO的波形，并標(biāo)出幅值。圖P1.5第54頁/共132頁第55頁/共132頁第56頁/共132頁四、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管是一種面接觸型二極管，與二極管不同之處：1.采用特殊工藝，擊穿狀態(tài)不致?lián)p壞；2.擊穿是可逆的。符號及特性曲線如下圖所示：O穩(wěn)壓管的伏安特性和符號minZImaxZI第57頁/共132頁1. 穩(wěn)定電壓UZ，穩(wěn)壓管工作在反向擊穿區(qū)時(shí)的工作電壓。2. 穩(wěn)定電流Iz ，穩(wěn)壓管正常工作時(shí)的參考電流。3. 動(dòng)態(tài)內(nèi)阻rz ，穩(wěn)壓管兩端

17、電壓和電流的變化量之比。 rz= U / I4. 電壓的溫度系數(shù)U，穩(wěn)壓管電流不變時(shí)， 環(huán)境溫度對穩(wěn)定電壓的影響。5. 額定功耗Pz ，電流流過穩(wěn)壓管時(shí)消耗的功率。第58頁/共132頁使用穩(wěn)壓管組成穩(wěn)壓電路時(shí)的注意事項(xiàng)：穩(wěn)壓管電路1. 穩(wěn)壓管必須工作在反向擊穿區(qū)，2. 穩(wěn)壓管應(yīng)與負(fù)載RL并聯(lián)，3. 必須限制流過穩(wěn)壓管的電流IZ ，第59頁/共132頁例電路如圖所示，已知UImax= 15V， UImin= 10VIZmax= 50mA， IZmin= 5mA，RLmax= 1k，RLmin= 600UZ= 6V, 對應(yīng)UZ= 0.3V。求rZ ，選擇限流電阻R。第60頁/共132頁第61頁/共

18、132頁例 有兩個(gè)穩(wěn)壓管 VD1 和 VD2 ，它們的穩(wěn)壓值為UZ1 = 6V，UZ2 = 8V，正向?qū)▔航稻鶠?UD = 0.6 V，將它們串聯(lián)可得到幾種穩(wěn)壓值。第62頁/共132頁第63頁/共132頁第64頁/共132頁1.3 半導(dǎo)體三極管 幾種半導(dǎo)體三極管的外形 第65頁/共132頁三極管的結(jié)構(gòu)及類型 三極管的結(jié)構(gòu)示意圖和符號 第66頁/共132頁 無論是NPN型或是PNP型的三極管,它們均包含三個(gè)區(qū): 發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū), 并相應(yīng)地引出三個(gè)電極：發(fā)射極（e)、基極(b)和集電極(c)。同時(shí),在三個(gè)區(qū)的兩兩交界處, 形成兩個(gè)PN結(jié), 分別稱為發(fā)射結(jié)和集電結(jié)。常用的半導(dǎo)體材料有硅和鍺,

19、 因此共有四種三極管類型。它們對應(yīng)的型號分別為：3A(鍺PNP)、3B(鍺NPN)、3C(硅PNP)、3D(硅NPN)四種系列。 第67頁/共132頁第68頁/共132頁一、 三極管的結(jié)構(gòu)NPN型三極管的結(jié)構(gòu)和符號第69頁/共132頁二、三極管中載流子的運(yùn)動(dòng)和電流分配關(guān)系第70頁/共132頁CNEII 第71頁/共132頁第72頁/共132頁第73頁/共132頁三、三極管的特性曲線三極管的輸入特性ib三極管的輸入回路第74頁/共132頁=806040200第75頁/共132頁第76頁/共132頁第77頁/共132頁第78頁/共132頁四、 三極管的主要參數(shù)第79頁/共132頁第80頁/共132

20、頁五、 PNP型三極管第81頁/共132頁在由PNP三極管組成的放大電路中，三極管中各極電流和電壓的實(shí)際方向如圖(a)所示，根據(jù)習(xí)慣三極管中電流和電壓的規(guī)定正方向如圖(b)所示。UCE UBE IE IC IB c b e (-) (+) (+) (-) (a) UCE UBE IE IC IB c b e (-) (+) (+) (-) (b) 定量計(jì)算中，將得出PNP三極管的UBE和UCE為負(fù)值。在PNP三極管的輸入和輸出特性曲線中，電壓坐標(biāo)軸上將分別標(biāo)注“ - UBE”和“ - UCE”。電流實(shí)際方向與規(guī)定方向一致，電壓實(shí)際方向與規(guī)定方向相反。第82頁/共132頁第83頁/共132頁第8

21、4頁/共132頁第85頁/共132頁一、結(jié)型場效應(yīng)管N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號第86頁/共132頁第87頁/共132頁第88頁/共132頁第89頁/共132頁2PGSDSSD)1(UUII 時(shí)）時(shí)）當(dāng)當(dāng)0(GSP UU場效應(yīng)管特性曲線測試電路溝道結(jié)型場效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性第90頁/共132頁N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的漏極特性第91頁/共132頁二、絕緣柵場效應(yīng)管第92頁/共132頁第93頁/共132頁第94頁/共132頁2()()DDOGSGS thuiIU第95頁/共132頁第96頁/共132頁第97頁/共132頁三、 場效應(yīng)管的主要參數(shù)第98頁/共132頁第99頁/共132頁DSDmGSuigu常

22、數(shù)第100頁/共132頁第101頁/共132頁第102頁/共132頁1.3 半導(dǎo)體三極管 圖 1 - 28 幾種半導(dǎo)體三極管的外形 第103頁/共132頁三極管的結(jié)構(gòu)及類型 圖 1 29 三極管的結(jié)構(gòu)示意圖和符號 第104頁/共132頁 無論是NPN型或是PNP型的三極管,它們均包含三個(gè)區(qū): 發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū), 并相應(yīng)地引出三個(gè)電極：發(fā)射極（e)、基極(b)和集電極(c)。同時(shí),在三個(gè)區(qū)的兩兩交界處, 形成兩個(gè)PN結(jié), 分別稱為發(fā)射結(jié)和集電結(jié)。常用的半導(dǎo)體材料有硅和鍺, 因此共有四種三極管類型。它們對應(yīng)的型號分別為：3A(鍺PNP)、3B(鍺NPN)、3C(硅PNP)、3D(硅NPN)四種

23、系列。 第105頁/共132頁三極管的三種連接方式 becIBIEIC(a) 共基極beIBIEIC(b) 共發(fā)射極beIBIEIC(c) 共集電極cc圖 1 - 30 三極管的三種連接方式第106頁/共132頁三極管的放大作用 1. 載流子的傳輸過程(1) 發(fā)射。 (2) 擴(kuò)散和復(fù)合。 (3) 收集。 IBRbUBBeIENPNICRcUCCcb圖 1 31 三極管中載流子的傳輸過程第107頁/共132頁2. 電流分配 IBRbUBBeIENPNICRcUCCcICnICBObIBn圖 1 - 32 三極管電流分配 第108頁/共132頁 集電極電流由兩部分組成：和, 前者是由發(fā)射區(qū)發(fā)射的電

24、子被集電極收集后形成的, 后者是由集電區(qū)和基區(qū)的少數(shù)載流子漂移運(yùn)動(dòng)形成的,稱為反向飽和電流。 于是有 (1 - 6)第109頁/共132頁 發(fā)射極電流也由兩部分組成：和。為發(fā)射區(qū)發(fā)射的電子所形成的電流, 是由基區(qū)向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散的空穴所形成的電流。因?yàn)榘l(fā)射區(qū)是重?fù)诫s, 所以忽略不計(jì), 即。又分成兩部分, 主要部分是, 極少部分是。是電子在基區(qū)與空穴復(fù)合時(shí)所形成的電流, 基區(qū)空穴是由電源提供的,故它是基極電流的一部分。 BnCnEnEIIII基極電流是與之差： CBOBnBIII(1-7)(1-8)第110頁/共132頁 發(fā)射區(qū)注入的電子絕大多數(shù)能夠到達(dá)集電極, 形成集電極電流, 即要求。 通常用共

25、基極直流電流放大系數(shù)衡量上述關(guān)系, 用來表示, 其定義為ECnEnCnIIII(1-9)一般三極管的值為0.970.99。將(-)式代入(-)式, 可得 CBOECBOCnCIIIII(1-10)第111頁/共132頁通常CBO, 可將忽略, 由上式可得出 ECII(1-11)三極管的三個(gè)極的電流滿足節(jié)點(diǎn)電流定律, 即BCEIII將此式代入(1 - 10)式得CBOBCCIIII)(1-12)第112頁/共132頁經(jīng)過整理后得 CBOBCIII1111BCII令 稱為共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)。當(dāng)ICICBO時(shí),又可寫成(1-13)(1-14)第113頁/共132頁CEOBCBOBCIIIII)

26、1 (則其中ICEO稱為穿透電流, 即 CBOCEOII)1 (一般三極管的約為幾十幾百。太小, 管子的放大能力就差, 而過大則管子不夠穩(wěn)定。 第114頁/共132頁表1 - 3 三極管電流關(guān)系的一組典型數(shù)據(jù) IB/mA -0.00100.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.010.561.141.742.332.91IE/mA00.010.571.161.772.372.96ECECBIIIII,第115頁/共132頁常數(shù)CEUBCII常數(shù)CBUECII1/1/ECECCECBCIIIIIIIII相應(yīng)地, 將集電極電流與發(fā)射極電流的變化量之比, 定義為共基極交流電流放

27、大系數(shù), 即故第116頁/共132頁 顯然與, 與其意義是不同的, 但是在多數(shù)情況下, 。 例如, 從表 - 知, 在mA附近, 設(shè)由mA變?yōu)閙A, 可求得983. 077. 174. 1983. 016. 137. 214. 133. 25803. 074. 15 .5902. 004. 014. 133. 2BCBCIIII第117頁/共132頁三極管的特性曲線 AmAVVIBICUCCUBBRcRbuBEUCE圖 1 33 三極管共發(fā)射極特性曲線測試電路 第118頁/共132頁1.輸入特性 當(dāng)不變時(shí), 輸入回路中的電流與電壓之間的關(guān)系曲線稱為輸入特性, 即 常數(shù)CEUBEBUfI)(IB

28、 / mAUBE / V00.20.40.6UCE 0 VUCE 2 V圖 1 - 34 三極管的輸入特性 第119頁/共132頁 2.輸出特性 當(dāng)不變時(shí), 輸出回路中的電流與電壓之間的關(guān)系曲線稱為輸出特性, 即常數(shù)BICECUfI)(UCE / V5101501234飽和區(qū)截止區(qū)IB 80 A60 A放大區(qū)IC / mA40 A20 A0 A圖 1 - 35 三極管的輸出特性 第120頁/共132頁 (1) 截止區(qū)。 一般將的區(qū)域稱為截止區(qū), 在圖中為的一條曲線的以下部分。此時(shí)也近似為零。由于各極電流都基本上等于零, 因而此時(shí)三極管沒有放大作用。 其實(shí)時(shí), 并不等于零, 而是等于穿透電流IC

29、EO。 一般硅三極管的穿透電流小于A, 在特性曲線上無法表示出來。鍺三極管的穿透電流約幾十至幾百微安。 當(dāng)發(fā)射結(jié)反向偏置時(shí), 發(fā)射區(qū)不再向基區(qū)注入電子, 則三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。所以, 在截止區(qū), 三極管的兩個(gè)結(jié)均處于反向偏置狀態(tài)。對三極管, , BC。 第121頁/共132頁 (2) 放大區(qū)。 此時(shí)發(fā)射結(jié)正向運(yùn)用, 集電結(jié)反向運(yùn)用。 在曲線上是比較平坦的部分, 表示當(dāng)一定時(shí), 的值基本上不隨CE而變化。在這個(gè)區(qū)域內(nèi),當(dāng)基極電流發(fā)生微小的變化量時(shí), 相應(yīng)的集電極電流將產(chǎn)生較大的變化量, 此時(shí)二者的關(guān)系為 該式體現(xiàn)了三極管的電流放大作用。 對于三極管, 工作在放大區(qū)時(shí).V, 而。 第122頁/共132頁 (3) 飽和區(qū)。 曲線靠近縱軸附近, 各條輸出特性曲線的上升部分屬于飽和區(qū)。 在這個(gè)區(qū)域, 不同值的各條特性曲線幾乎重疊在一起, 即當(dāng)較小時(shí), 管子的集電極電流基本上不隨基極電流而變化, 這種現(xiàn)象稱為飽和。此時(shí)三極管失去了放大作用, 或關(guān)系不成立。 一般認(rèn)為CENE, 即CB時(shí), 三極管處于臨界飽和狀態(tài), 當(dāng)CEBE時(shí)稱為過飽和。三極管飽和時(shí)的管壓降用CES表示。在深度飽和時(shí), 小功率管管壓降通常小于.V。 三極管工作在飽和區(qū)時(shí), 發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都處于正向偏置狀態(tài)。對NPN三極管, 。 第123頁/共132頁三極管的