章半導(dǎo)體器件ppt課件

1、第二部分第二部分模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路路第二部分第二部分 電子技術(shù)基礎(chǔ)電子技術(shù)基礎(chǔ)第二部分第二部分 電子技術(shù)基礎(chǔ)電子技術(shù)基礎(chǔ) 第第1 1章章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路1.1 1.2 1.3 1.4 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：重點(diǎn)內(nèi)容：重點(diǎn)內(nèi)容：難點(diǎn)內(nèi)容：難點(diǎn)內(nèi)容：半導(dǎo)體材料的特性，半導(dǎo)體二極管、半半導(dǎo)體材料的特性，半導(dǎo)體二極管、半導(dǎo)體三極管的工作原理及應(yīng)用知識(shí)導(dǎo)體三極管的工作原理及應(yīng)用知識(shí)電子器件認(rèn)知規(guī)律和電子器件認(rèn)知規(guī)律和1.1.1 1.1.1 半導(dǎo)體：半導(dǎo)體：指指導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)。導(dǎo)

2、電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)。常用的半導(dǎo)體材料有硅（常用的半導(dǎo)體材料有硅（Si）和鍺（）和鍺（Ge e），硒和許），硒和許多金屬氧化物、硫化物都是半導(dǎo)體。多金屬氧化物、硫化物都是半導(dǎo)體。圖圖2.1.1 2.1.1 物體的導(dǎo)電性：物體的導(dǎo)電性：（1 1）導(dǎo)體）導(dǎo)體（2 2）絕緣體）絕緣體（3 3）半導(dǎo)體）半導(dǎo)體cmcm 1510142.硅硅 cmcm 1010絕絕 c cm m 410導(dǎo)導(dǎo) （1 1）熱敏性）熱敏性大部分半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨溫度的升高而增強(qiáng)，有些對(duì)大部分半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨溫度的升高而增強(qiáng)，有些對(duì)溫度反應(yīng)特別敏感。溫度反應(yīng)特別敏感。熱敏元件熱敏元件半導(dǎo)體材料的三個(gè)特點(diǎn)：半導(dǎo)體材料

3、的三個(gè)特點(diǎn)：（2 2）光敏性）光敏性半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨光照強(qiáng)度的變化而變化。例如硫化半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨光照強(qiáng)度的變化而變化。例如硫化鎘薄膜，無(wú)光照時(shí)，電阻是幾十兆歐姆，是絕緣體；受鎘薄膜，無(wú)光照時(shí)，電阻是幾十兆歐姆，是絕緣體；受光照時(shí)，電阻只有幾十千歐姆。光照時(shí)，電阻只有幾十千歐姆。光敏元件光敏元件（3 3）摻雜性）摻雜性如果在純凈半導(dǎo)體中摻入微量其它元素（稱(chēng)為摻雜），如果在純凈半導(dǎo)體中摻入微量其它元素（稱(chēng)為摻雜），半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨著摻雜能力的變化而發(fā)生顯著變化。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨著摻雜能力的變化而發(fā)生顯著變化?；景雽?dǎo)體器件基本半導(dǎo)體器件1 1、本征半導(dǎo)體、本征半導(dǎo)體完全純凈的具有晶體結(jié)構(gòu)

4、的半導(dǎo)體。完全純凈的具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。圖圖2.1.1 2.1.1 根據(jù)半導(dǎo)體的摻雜情況，半導(dǎo)體材料又可以分為兩類(lèi)：根據(jù)半導(dǎo)體的摻雜情況，半導(dǎo)體材料又可以分為兩類(lèi)： 典 型 的 半 導(dǎo)典 型 的 半 導(dǎo)體材料有硅（體材料有硅（S Si i）和鍺（和鍺（G Ge e），它），它們都是四價(jià)元素，們都是四價(jià)元素，每個(gè)原子的外層每個(gè)原子的外層有四個(gè)價(jià)電子，有四個(gè)價(jià)電子，原 子 結(jié) 構(gòu) 如 圖原 子 結(jié) 構(gòu) 如 圖2.1.12.1.1所示。所示。四價(jià)元素四價(jià)元素SiSiSiSi共價(jià)鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵：共價(jià)鍵：在晶體結(jié)構(gòu)在晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體中，相鄰兩的半導(dǎo)體中，相鄰兩個(gè)原子的一對(duì)最外層個(gè)原子的一對(duì)最外層電子成

5、為共用電子，電子成為共用電子，形成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。形成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。價(jià)電子價(jià)電子電子、空穴：電子、空穴：在常溫在常溫下由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，下由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，少量?jī)r(jià)電子掙脫原子少量?jī)r(jià)電子掙脫原子核的束縛成為自由電核的束縛成為自由電子，同時(shí)在原位留下子，同時(shí)在原位留下的空位稱(chēng)空穴。這種的空位稱(chēng)空穴。這種現(xiàn)象稱(chēng)為本征激發(fā)現(xiàn)象稱(chēng)為本征激發(fā)結(jié)論：結(jié)論：在本征半導(dǎo)體中電子空穴成對(duì)產(chǎn)生，當(dāng)溫度和光照在本征半導(dǎo)體中電子空穴成對(duì)產(chǎn)生，當(dāng)溫度和光照增加時(shí)，其數(shù)目增加。增加時(shí)，其數(shù)目增加。自由電子自由電子空穴空穴SiSiSiSi 在外電場(chǎng)作用下，在外電場(chǎng)作用下，自由電子定向運(yùn)動(dòng)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)，價(jià)電子填補(bǔ)空穴。價(jià)電子填

6、補(bǔ)空穴。 自由電子定向運(yùn)動(dòng)自由電子定向運(yùn)動(dòng)價(jià)電子價(jià)電子填補(bǔ)空填補(bǔ)空穴穴在半導(dǎo)體中，同時(shí)在半導(dǎo)體中，同時(shí)存在著自由電子導(dǎo)存在著自由電子導(dǎo)電和空穴導(dǎo)電。這電和空穴導(dǎo)電。這就是半導(dǎo)體導(dǎo)電方就是半導(dǎo)體導(dǎo)電方式的最大特點(diǎn)。式的最大特點(diǎn)。自由電子（帶負(fù)電）自由電子（帶負(fù)電）和空穴都被稱(chēng)為載流和空穴都被稱(chēng)為載流子。子。2 2、雜質(zhì)半導(dǎo)體、雜質(zhì)半導(dǎo)體電子型（電子型（N型）半導(dǎo)體型）半導(dǎo)體空穴型（空穴型（P型）半導(dǎo)體型）半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體有兩大類(lèi)有兩大類(lèi)SiSiSiSiSiP在本征在本征 硅硅或鍺中摻入五價(jià)元素，如或鍺中摻入五價(jià)元素，如磷、砷、銻，則自由電子磷、砷、銻，則自由電子數(shù)目大大增加，形成多數(shù)數(shù)

7、目大大增加，形成多數(shù)載流子?？昭樯贁?shù)載流載流子?？昭樯贁?shù)載流子。子。在外電場(chǎng)作用下，自由在外電場(chǎng)作用下，自由電子導(dǎo)電占主導(dǎo)地位，電子導(dǎo)電占主導(dǎo)地位，故稱(chēng)電子型半導(dǎo)體。簡(jiǎn)故稱(chēng)電子型半導(dǎo)體。簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)空穴空穴自由電子自由電子自由電子數(shù)增加自由電子數(shù)增加SiSiSiSi在本征在本征 硅或鍺中摻入三價(jià)元素，硅或鍺中摻入三價(jià)元素，如硼、鋁、銦，則空穴如硼、鋁、銦，則空穴數(shù)目大大增加，形成多數(shù)目大大增加，形成多數(shù)載流子。自由電子為數(shù)載流子。自由電子為少數(shù)載流子。少數(shù)載流子。在外電場(chǎng)作用下，空穴在外電場(chǎng)作用下，空穴導(dǎo)電占主導(dǎo)地位，故稱(chēng)導(dǎo)電占主導(dǎo)地位，故稱(chēng)空穴型半導(dǎo)體。簡(jiǎn)稱(chēng)空穴型半導(dǎo)體。簡(jiǎn)稱(chēng)空穴空穴自由電子自

8、由電子SiB空穴數(shù)增加空穴數(shù)增加1.1.1.1.2 2 PN 結(jié)的形成結(jié)的形成1 1、 PN 結(jié)形成結(jié)形成圖圖2.1.22.1.2用專(zhuān)門(mén)的制用專(zhuān)門(mén)的制造工藝在同一塊半造工藝在同一塊半導(dǎo)體單晶上，形成導(dǎo)體單晶上，形成P型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)型半導(dǎo)體，在兩種半導(dǎo)體體，在兩種半導(dǎo)體的交界面附近，由的交界面附近，由于多數(shù)載流子濃度于多數(shù)載流子濃度的差別，引起多數(shù)的差別，引起多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。圖圖2.1.2 2.1.2 P區(qū)空穴向區(qū)空穴向N區(qū)擴(kuò)散區(qū)擴(kuò)散N區(qū)電子向區(qū)電子向P區(qū)擴(kuò)散區(qū)擴(kuò)散1 1、PN 結(jié)形成結(jié)形成擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)在交界面附近形成一個(gè)很薄的空間電荷擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)在交界面附近形成一

9、個(gè)很薄的空間電荷區(qū)，這就是區(qū)，這就是PN結(jié)。結(jié)。圖圖2.1.2 2.1.2 P P區(qū)空穴向區(qū)空穴向N N區(qū)擴(kuò)散區(qū)擴(kuò)散N區(qū)電子向區(qū)電子向P區(qū)擴(kuò)散區(qū)擴(kuò)散阻擋層阻擋層阻擋多子擴(kuò)散阻擋多子擴(kuò)散耗盡區(qū)耗盡區(qū)PN結(jié)結(jié)1.1.31.1.3、PN 結(jié)的導(dǎo)電性結(jié)的導(dǎo)電性在在PN結(jié)兩端加上不同極性的外電壓，結(jié)兩端加上不同極性的外電壓， PN結(jié)呈不結(jié)呈不同的導(dǎo)電性。同的導(dǎo)電性。圖圖2.1.3 2.1.3 PNPN結(jié)加正向電壓：結(jié)加正向電壓：P P區(qū)接電源正極，區(qū)接電源正極， N N區(qū)接電區(qū)接電源負(fù)極，如源負(fù)極，如圖圖2.1.32.1.3（a a）。）。外電場(chǎng)削弱內(nèi)電場(chǎng)，外電場(chǎng)削弱內(nèi)電場(chǎng)，空間電空間電荷荷區(qū)變窄，多數(shù)

10、載流子擴(kuò)散區(qū)變窄，多數(shù)載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)。運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)。PN結(jié)的正向電流由多數(shù)載流結(jié)的正向電流由多數(shù)載流子形成，比較大，子形成，比較大，PN結(jié)呈現(xiàn)結(jié)呈現(xiàn)較小的正向電阻，稱(chēng)較小的正向電阻，稱(chēng)PN結(jié)正結(jié)正向?qū)?。向?qū)āD圖2.1.3 2.1.3 PNPN結(jié)加反向電壓：結(jié)加反向電壓：P P區(qū)接電源負(fù)極，區(qū)接電源負(fù)極， N N區(qū)接電區(qū)接電源正極，如源正極，如圖圖2.1.32.1.3（b b）。）。外電場(chǎng)加強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)，外電場(chǎng)加強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)，空間電空間電荷荷區(qū)變寬，阻止多子擴(kuò)散運(yùn)區(qū)變寬，阻止多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，只有動(dòng)，只有少數(shù)載流子越過(guò)空少數(shù)載流子越過(guò)空間電荷區(qū)形成反向電流。間電荷區(qū)形成反向電流。PN結(jié)的反向電流由少數(shù)

11、載流結(jié)的反向電流由少數(shù)載流子形成，反向電流非常小，子形成，反向電流非常小，PN結(jié)呈現(xiàn)極高的反向電阻，結(jié)呈現(xiàn)極高的反向電阻，稱(chēng)稱(chēng)PN結(jié)反向截止。結(jié)反向截止。1.1.1 1. .4 4 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管 二極管的基本結(jié)構(gòu)二極管的基本結(jié)構(gòu)由一個(gè)由一個(gè)PN結(jié)加電極引線(xiàn)與外殼制成。結(jié)加電極引線(xiàn)與外殼制成。D圖圖2.1.4 2.1.4 N陽(yáng)極或正極陽(yáng)極或正極陰極或負(fù)極陰極或負(fù)極陽(yáng)極或正極陽(yáng)極或正極陰極或負(fù)極陰極或負(fù)極DPN結(jié)接觸面的大小，二極管可分點(diǎn)接觸型與面接觸型。結(jié)接觸面的大小，二極管可分點(diǎn)接觸型與面接觸型。PN結(jié)結(jié)接觸面小接觸面小PN結(jié)接觸面小，不能通過(guò)大結(jié)接觸面小，不能通過(guò)大電流但其結(jié)電容

12、小，常用于高頻檢波及電流但其結(jié)電容小，常用于高頻檢波及小電流整流，使用時(shí)不能承受較高的反小電流整流，使用時(shí)不能承受較高的反向電壓和大電流。向電壓和大電流。PN結(jié)接觸面積大，通過(guò)的結(jié)接觸面積大，通過(guò)的正向電流比點(diǎn)接觸型大，常用作整流管，正向電流比點(diǎn)接觸型大，常用作整流管，但結(jié)電容大，適用于低頻電路。但結(jié)電容大，適用于低頻電路。PN結(jié)結(jié)接觸面大接觸面大金屬觸絲金屬觸絲陽(yáng)極引線(xiàn)陽(yáng)極引線(xiàn)N 型鍺片型鍺片陰極引線(xiàn)陰極引線(xiàn)外殼外殼( a ) 點(diǎn)接觸型點(diǎn)接觸型鋁合金小球鋁合金小球N型硅型硅陽(yáng)極引線(xiàn)陽(yáng)極引線(xiàn)PN 結(jié)結(jié)金銻合金金銻合金底座底座陰極引線(xiàn)陰極引線(xiàn)( b ) 面接觸型面接觸型陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極( d )

13、 符號(hào)符號(hào)D1.2.2 1.2.2 二極管的伏安特性二極管的伏安特性圖圖2.1.5 2.1.5 mAVDERU+WI1.2.2 1.2.2 二極管的伏安特性二極管的伏安特性正向特性說(shuō)明：正向特性說(shuō)明：OA正向死區(qū)正向死區(qū)AB正向?qū)▍^(qū)正向?qū)▍^(qū)硅硅0.5V0.5V鍺鍺0.2V0.2V硅硅0.6V - 0.7V0.6V - 0.7V鍺鍺0.2V - 0.3V0.2V - 0.3VA0BEmAVDRU+WI1.2.2 1.2.2 二極管的伏安特性二極管的伏安特性反向特性說(shuō)明：反向特性說(shuō)明：OC反向截止區(qū)反向截止區(qū)CD反向擊穿區(qū)反向擊穿區(qū)0硅幾微安硅幾微安鍺幾十微安鍺幾十微安CD反向飽和電流反向飽和

14、電流1.2.3 1.2.3 主要參數(shù)主要參數(shù)D1.2.4 1.2.4 二極管應(yīng)用舉例二極管應(yīng)用舉例圖圖2.1.6 1.2.1題圖題圖【】 先假設(shè)二極先假設(shè)二極管不導(dǎo)通管不導(dǎo)通判斷加在二極管兩端判斷加在二極管兩端的正向電壓是否大于的正向電壓是否大于導(dǎo)通電壓？導(dǎo)通電壓？二極管導(dǎo)通，二極管兩二極管導(dǎo)通，二極管兩端電壓等于導(dǎo)通電壓；端電壓等于導(dǎo)通電壓；二極管截止，這條電路中二極管截止，這條電路中無(wú)電流。無(wú)電流。是是1.2.4 1.2.4 二極管應(yīng)用舉例二極管應(yīng)用舉例【】分析方法：分析方法：【】否否圖圖2.1.6 1.2.1題圖題圖（a）圖中，假設(shè)）圖中，假設(shè)D不導(dǎo)通，以不導(dǎo)通，以b為參考點(diǎn)，二極管的正

15、為參考點(diǎn)，二極管的正極電位為極電位為12V，負(fù)極電位為，負(fù)極電位為6V，正向電壓為，正向電壓為【】分析方法：分析方法：【】所以二極管截止，所以二極管截止， Uab6V，流過(guò)電阻的電流為零。，流過(guò)電阻的電流為零。12 （6）= 6V0.6V圖圖2.1.6 1.2.1題圖題圖二極管的正向電壓為二極管的正向電壓為6V0.6V，所以二極管導(dǎo)通，所以二極管導(dǎo)通， 導(dǎo)通電導(dǎo)通電壓為壓為0.6V ，Uab120.6V11.4V，流過(guò)電阻的電流，流過(guò)電阻的電流【】分析方法：分析方法：【】（b）圖中，假設(shè)）圖中，假設(shè)D不導(dǎo)通，以不導(dǎo)通，以b為參為參考點(diǎn)，則二極管的正極電位為考點(diǎn)，則二極管的正極電位為6V ，負(fù)極

16、電位為負(fù)極電位為12V ，正向電壓為，正向電壓為6 （12）= 6V 0.6V I =(120.66)3000=0.0018A負(fù)號(hào)表示電流方向從負(fù)號(hào)表示電流方向從b流向流向a。圖圖2.1.6 1.2.1題圖題圖【】 如圖如圖2.1.7所示，已知所示，已知E5V，輸入信號(hào)，輸入信號(hào)為正弦波為正弦波ui10sint V，二極管的正向?qū)妷簽椋O管的正向?qū)妷簽?.6V，畫(huà)出輸出電壓信號(hào)的波形圖。，畫(huà)出輸出電壓信號(hào)的波形圖。 這個(gè)電路仍是分析二極這個(gè)電路仍是分析二極管的導(dǎo)通與否，圖中二極管管的導(dǎo)通與否，圖中二極管的正極接信號(hào)電壓的正極接信號(hào)電壓ui ，二極，二極管的負(fù)極接電源管的負(fù)極接電源E的

17、正極，的正極，兩個(gè)量進(jìn)行比較，確定二極兩個(gè)量進(jìn)行比較，確定二極管的導(dǎo)通與否。管的導(dǎo)通與否。1.2.4 1.2.4 二極管應(yīng)用舉例二極管應(yīng)用舉例分析方法：分析方法：【】圖圖2.1.7 1.2.2題圖題圖 當(dāng)當(dāng)ui E0.6V（導(dǎo)通電壓）時(shí)，二極（導(dǎo)通電壓）時(shí)，二極管截止，此時(shí)二極管無(wú)電流通過(guò)，管截止，此時(shí)二極管無(wú)電流通過(guò)，uoui【】分析方法：分析方法：【】 當(dāng)當(dāng)ui E0.6V（導(dǎo)通電壓）時(shí)，二（導(dǎo)通電壓）時(shí)，二極管導(dǎo)通，極管導(dǎo)通，uo E0.6V5.6V。圖圖2.1.8 虛線(xiàn)為輸入電虛線(xiàn)為輸入電壓波形。壓波形。ui E0.6Vui E0.6V【】 在圖在圖2.1.9所示電路中，已知輸入端所示

18、電路中，已知輸入端A的的電位電位VA3.6V，輸入端，輸入端B的電位的電位VB0.3V，電阻，電阻R10 k ，電源，電源E9V，二極管的導(dǎo)通電壓為，二極管的導(dǎo)通電壓為0.2V，求輸出端求輸出端F的電位和流過(guò)的電位和流過(guò)R的電流的電流I。 1.2.4 1.2.4 二極管應(yīng)用舉例二極管應(yīng)用舉例圖圖2.1.9 1.2.3題圖題圖分析方法：分析方法：【】先假設(shè)兩個(gè)二極管均不導(dǎo)通，根先假設(shè)兩個(gè)二極管均不導(dǎo)通，根據(jù)已知條件，據(jù)已知條件，UD A3.6(9)=12.6V，故，故DA導(dǎo)通，導(dǎo)通，VF3.60.2=3.4V。再看。再看DB， UDB0.33.4=3.1V，故，故DB截止。先討截止。先討論論DB

19、這個(gè)結(jié)論也成立。這個(gè)結(jié)論也成立。先假設(shè)兩個(gè)二極管均不導(dǎo)通，根先假設(shè)兩個(gè)二極管均不導(dǎo)通，根據(jù)已知條件，據(jù)已知條件，UD B0.3(9)=8.7V，故，故DB導(dǎo)通，導(dǎo)通，VF0.30.2=0.1V。再看。再看DA， UDA3.60.1=3.5V，故，故DA也導(dǎo)通。也導(dǎo)通。DA DB都導(dǎo)通嗎？都導(dǎo)通嗎？流過(guò)流過(guò)R中的電流為中的電流為mA241000 10943 I 當(dāng)數(shù)個(gè)二極管的當(dāng)數(shù)個(gè)二極管的負(fù)極負(fù)極（正極正極）并聯(lián)在一點(diǎn)，而）并聯(lián)在一點(diǎn)，而加在這些二極管的加在這些二極管的正極正極（負(fù)極負(fù)極）電位各不相同，且都）電位各不相同，且都高于負(fù)極高于負(fù)極（低于正極低于正極）電位時(shí)，）電位時(shí)，正極最高正極最高

20、（負(fù)極最低負(fù)極最低）的二極管導(dǎo)通。的二極管導(dǎo)通?！尽糠治龇椒ǎ悍治龇椒ǎ骸尽?.2.5 1.2.5 特殊二極管特殊二極管 穩(wěn)壓管是一種穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管。專(zhuān)導(dǎo)體硅二極管。專(zhuān)為在電路中穩(wěn)定電為在電路中穩(wěn)定電壓設(shè)計(jì)，故稱(chēng)為穩(wěn)壓設(shè)計(jì)，故稱(chēng)為穩(wěn)壓管。壓管。圖圖2.1.10 2.1.10 穩(wěn)壓管符號(hào)穩(wěn)壓管符號(hào)穩(wěn)壓管的圖形穩(wěn)壓管的圖形符號(hào)及伏安特性符號(hào)及伏安特性圖圖2.1.11 2.1.11 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管 伏安特性曲線(xiàn)伏安特性曲線(xiàn)DZ特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1 1、正向特性曲線(xiàn)同二極管；、正向特性曲線(xiàn)同二極管；反反向向擊擊穿穿區(qū)區(qū)2 2、反向擊穿電壓較低，反向特性曲線(xiàn)、反向擊穿

21、電壓較低，反向特性曲線(xiàn) 比較陡；比較陡；U UZ Z為穩(wěn)壓值。為穩(wěn)壓值。3 3、正常的工作區(qū)域?yàn)榉聪驌舸﹨^(qū)，且可逆。、正常的工作區(qū)域?yàn)榉聪驌舸﹨^(qū)，且可逆。穩(wěn)壓管主要參數(shù)穩(wěn)壓管主要參數(shù)1.2.5 1.2.5 特殊二極管特殊二極管ZZZIUr DZZU穩(wěn)壓管常用參數(shù)見(jiàn)表穩(wěn)壓管常用參數(shù)見(jiàn)表2.1.12.1.11.2.5 1.2.5 特殊二極管特殊二極管圖圖2.1.12 2.1.12 光電二光電二極極管管光電二極管光電二極管的圖形、等效電路及伏安特性的圖形、等效電路及伏安特性是一種將光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，其是一種將光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，其反向反向電流電流隨光照強(qiáng)度的變化而上升。隨光照強(qiáng)度的變化而上升。

22、光電二極管光電二極管的反向的反向電流與光照度成正電流與光照度成正比。比。1 1、光電二極管、光電二極管的的管殼上有一個(gè)玻璃管殼上有一個(gè)玻璃窗口以便接受光照；窗口以便接受光照；2 2、可用于光測(cè)量。、可用于光測(cè)量。3 3、制成光電池。、制成光電池。1.2.5 1.2.5 特殊二極管特殊二極管圖圖2.1.12 2.1.12 發(fā)發(fā)光二光二極極管管發(fā) 光發(fā) 光二 極二 極管管 的的圖 形圖 形符號(hào)符號(hào)發(fā)光二極管發(fā)光二極管是一種將電能轉(zhuǎn)是一種將電能轉(zhuǎn)換成光能的器件，即當(dāng)管子換成光能的器件，即當(dāng)管子通以電流后將發(fā)出光來(lái)。通以電流后將發(fā)出光來(lái)。常作為顯示器件，工作電流在幾常作為顯示器件，工作電流在幾個(gè)到幾十

23、毫安。個(gè)到幾十毫安。當(dāng)管子加正向電當(dāng)管子加正向電壓時(shí)，在正向電流激發(fā)下，管子壓時(shí)，在正向電流激發(fā)下，管子發(fā)光。發(fā)光的顏色有紅，黃，綠，發(fā)光。發(fā)光的顏色有紅，黃，綠，藍(lán)，紫等。藍(lán)，紫等。1.3.1 1.3.1 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)1.3.1 1.3.1 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)圖圖2.1.14 2.1.14 三極管三極管CBE1.3.1 1.3.1 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)圖圖2.1.14 2.1.14 三極管三極管電極名稱(chēng)、電極名稱(chēng)、符號(hào)相同；符號(hào)相同；內(nèi)部結(jié)構(gòu)相內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同。同。PPN1.3.2 1.3.2 電流分配與放大作用電流分配與放大作用 圖圖2.1.15 2.1.15 1.3.2 1.3.2 電流分配與

24、放大作用電流分配與放大作用 CBEIII BCEIII 338060302537040501BCBC.II.II 40020800040060501302BC .IIBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOBCCBOBCBOCBECEIIIIIIIICEOBCBOBC)(1 IIIII BC CEO III ，有，有忽略忽略1.3.3 1.3.3 半導(dǎo)體三極管的特性曲線(xiàn)半導(dǎo)體三極管的特性曲線(xiàn)圖圖2.1.16 2.1.16 1.3.3 1.3.3 半導(dǎo)體三極管的特性曲線(xiàn)半導(dǎo)體三極管的特性曲線(xiàn)圖圖2.1.17 2.1.17 1.3.3

25、 1.3.3 半導(dǎo)體三極管的特性曲線(xiàn)半導(dǎo)體三極管的特性曲線(xiàn)圖圖2.1.18 2.1.18 1.3.3 1.3.3 半導(dǎo)體三極管的特性曲線(xiàn)半導(dǎo)體三極管的特性曲線(xiàn)圖圖2.1.18 2.1.18 BICINNPBEC2.三極管放大的外部條件三極管放大的外部條件基區(qū)很?。ū阌诎l(fā)射區(qū)多子基區(qū)很?。ū阌诎l(fā)射區(qū)多子穿越基區(qū)）穿越基區(qū)）集電區(qū)面積大（便于收集集電區(qū)面積大（便于收集多子）多子）發(fā)射區(qū)摻雜濃度最高發(fā)射區(qū)摻雜濃度最高1.3.3 1.3.3 半導(dǎo)體三極管的特性曲線(xiàn)半導(dǎo)體三極管的特性曲線(xiàn)圖圖2.1.18 2.1.18 BICICEOI1.3.3 1.3.3 半導(dǎo)體三極管的特性曲線(xiàn)半導(dǎo)體三極管的特性曲線(xiàn)圖

26、圖2.1.18 2.1.18 BICICEOI【】 已知圖已知圖2.1.19中各三極管均為硅管，測(cè)得各中各三極管均為硅管，測(cè)得各管腳的電壓值分別為圖管腳的電壓值分別為圖2.1.19中所示值，則問(wèn)各三極管工作中所示值，則問(wèn)各三極管工作在什么區(qū)？在什么區(qū)？圖圖2.1.19 1.3.1題圖題圖（b）圖中，滿(mǎn)足三極管在放大區(qū)）圖中，滿(mǎn)足三極管在放大區(qū)的工作條件，它工作在放大區(qū)。的工作條件，它工作在放大區(qū)。分析方法：分析方法：【】這類(lèi)問(wèn)題主要根據(jù)這類(lèi)問(wèn)題主要根據(jù)Ube和和Uce電壓來(lái)確定其工作區(qū)域。電壓來(lái)確定其工作區(qū)域。（a）圖中因?yàn)椋﹫D中因?yàn)閁ce1V，它，它工作在飽和區(qū)；工作在飽和區(qū)；【】 已知圖已

27、知圖2.1.20(a)放大電路中各個(gè)三極管均為放大電路中各個(gè)三極管均為NPN型，且測(cè)得各個(gè)管腳的對(duì)地電位，判斷各三極管管腳型，且測(cè)得各個(gè)管腳的對(duì)地電位，判斷各三極管管腳及其類(lèi)型。及其類(lèi)型。圖圖2.1.20 1.3.2題圖題圖分析方法：分析方法：【】 已知各個(gè)三極管均工作在放大已知各個(gè)三極管均工作在放大電路中，即它們應(yīng)滿(mǎn)足三極管在放電路中，即它們應(yīng)滿(mǎn)足三極管在放大區(qū)的工作條件，則判斷原則是：大區(qū)的工作條件，則判斷原則是：（1）中間值應(yīng)為）中間值應(yīng)為B極；極；（2）UBE0.7V為硅管，為硅管，UBE=0.2V為為鍺管，并可確立鍺管，并可確立E極；極；（3）發(fā)射結(jié)應(yīng)正偏，集電結(jié)應(yīng)反偏。）發(fā)射結(jié)應(yīng)正

28、偏，集電結(jié)應(yīng)反偏。判斷結(jié)果如圖判斷結(jié)果如圖2.1.20（b）所示。）所示。1.3.4 1.3.4 半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)對(duì)給定的三極管，對(duì)給定的三極管， 1.3.4 1.3.4 半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)【例例1.3.3】從輸出特性曲線(xiàn)上從輸出特性曲線(xiàn)上(1)計(jì)算計(jì)算Q1點(diǎn)處的直流電流放點(diǎn)處的直流電流放大系數(shù)大系數(shù)(2)由由Q1和和Q2兩點(diǎn)兩點(diǎn),計(jì)算交流流計(jì)算交流流電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 【解解】（1 1）計(jì)算計(jì)算Q1點(diǎn)處：點(diǎn)處：（2）在）在Q1和和Q2兩點(diǎn)得：兩點(diǎn)得：537040501BC.II 40020800040060501302BC .II

29、BICI圖圖2.1.18 2.1.18 1.3.4 1.3.4 半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)指基極開(kāi)路時(shí)，指基極開(kāi)路時(shí)，電流。該值越小越電流。該值越小越好。好。CEOI0B I集電極電流過(guò)大會(huì)引起集電極電流過(guò)大會(huì)引起下下降，當(dāng)降，當(dāng)下降到正常值的三下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流稱(chēng)為分之二時(shí)的集電極電流稱(chēng)為集電極最大允許電流集電極最大允許電流ICM。使用時(shí)使用時(shí)ICM。CMI圖圖2.1.21 2.1.21 1.3.4 1.3.4 半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)CEOI0B ICMI基極開(kāi)路時(shí)，加在集電極和基極開(kāi)路時(shí)，加在集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓發(fā)射極之

30、間的最大允許電壓CMPCMP CEOBRUCECCMUIP 根據(jù)上式，可作出一條雙曲根據(jù)上式，可作出一條雙曲線(xiàn)。線(xiàn)。結(jié)論：結(jié)論：由由 、圖圖2.1.21 2.1.21 按結(jié)構(gòu)不同按結(jié)構(gòu)不同分類(lèi)：分類(lèi)：絕緣柵型管絕緣柵型管按工作狀態(tài)不同按工作狀態(tài)不同分類(lèi)：分類(lèi)：按溝道不同分類(lèi)：按溝道不同分類(lèi)：1.4.1 1.4.1 N溝道增強(qiáng)型絕緣柵溝道增強(qiáng)型絕緣柵圖圖2.1.22 2.1.22 N溝道增強(qiáng)型絕緣柵溝道增強(qiáng)型絕緣柵S S源極源極G G柵柵極極D D漏極漏極簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)NMOS管。管。1.4.1 1.4.1 N溝道增強(qiáng)型絕緣柵溝道增強(qiáng)型絕緣柵 當(dāng)柵源電壓當(dāng)柵源電壓UGS = 0 時(shí)，從漏極到源極之間的

31、兩個(gè)時(shí)，從漏極到源極之間的兩個(gè)PN結(jié)結(jié)是反向串聯(lián)的，不管漏極和源極之間所加電壓的極性如何是反向串聯(lián)的，不管漏極和源極之間所加電壓的極性如何，其中總有一個(gè)，其中總有一個(gè)PN結(jié)是反向偏置的，因此，漏極和源極之結(jié)是反向偏置的，因此，漏極和源極之間的電阻很大，可以認(rèn)為漏極電流近似為零間的電阻很大，可以認(rèn)為漏極電流近似為零ID0。UGS = 0 時(shí)，時(shí)，ID0S S源極源極D D漏極漏極1.4.1 1.4.1 N溝道增強(qiáng)型絕緣柵溝道增強(qiáng)型絕緣柵當(dāng)當(dāng)UGS 0 時(shí)，時(shí)，P型襯底中的電子受到電場(chǎng)力的吸引到達(dá)表層，型襯底中的電子受到電場(chǎng)力的吸引到達(dá)表層，在在P型襯底的表面形成型襯底的表面形成漏極和源極之間的導(dǎo)漏極和源極之間的導(dǎo)電溝道。電溝道。源源N型導(dǎo)電溝道型導(dǎo)電溝道D DIID亦亦1.4.1 1.4.1