chapter14半導(dǎo)體元器件

1、下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)14.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)共價(jià)健共價(jià)健 Si Si Si Si價(jià)電子價(jià)電子下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) Si Si Si Si價(jià)電子價(jià)電子這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)?？昭昭ㄗ杂呻娮幼杂呻娮酉乱豁?yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)

2、下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) Si Si Si Sip+多多余余電電子子磷原子磷原子在常溫下即可在常溫下即可變?yōu)樽杂呻娮幼優(yōu)樽杂呻娮邮ヒ粋€(gè)失去一個(gè)電子變?yōu)殡娮幼優(yōu)檎x子正離子動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)14.1.1對(duì)半導(dǎo)體而言，正確的說(shuō)法是（對(duì)半導(dǎo)體而言，正確的說(shuō)法是（ ）（1）P型半導(dǎo)體由于多數(shù)載流子為空穴，所以帶正電。型半導(dǎo)體由于多數(shù)載流子為空穴，所以帶正電。 （2） N型半導(dǎo)體由于多數(shù)載流子為自由電子，所以型

3、半導(dǎo)體由于多數(shù)載流子為自由電子，所以帶負(fù)電。帶負(fù)電。 （3） P型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體本身都不帶電。型半導(dǎo)體本身都不帶電。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)濃度差濃度差 擴(kuò)散的結(jié)果使擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬?？臻g電荷區(qū)變寬?？臻g電荷區(qū)也稱空間電荷區(qū)也稱 PN 結(jié)結(jié) +動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)形成空間電荷區(qū)形成空間電荷區(qū)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)P(yáng)N 結(jié)變窄結(jié)變窄 P接正、接正、N接負(fù)接負(fù) 外電場(chǎng)外電場(chǎng)IF內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)PN+動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)+下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回

4、上一頁(yè)上一頁(yè)IR動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)+下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)陰極引線陰極引線陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線二氧化硅保護(hù)層二氧化硅保護(hù)層P型硅型硅N型硅型硅( c ) 平面型平面型金屬觸絲金屬觸絲陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線N型鍺片型鍺片陰極引線陰極引線外殼外殼( 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)極引線陽(yáng)極引線PN結(jié)結(jié)金銻合金金銻合金底座底座陰極引線陰極引線( b ) 面接觸型面接觸型圖圖 1 12 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào) 陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極( d ) 符號(hào)符號(hào)D下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目

5、錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)反向擊穿反向擊穿電壓電壓U(BR)反向特性反向特性UI+下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)(BR)RM)3221(UU下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)+下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)首先判斷二極管的工作狀態(tài)首先判斷二極管的工作狀態(tài) , 導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止 然后將二極管然后將二極管替換為導(dǎo)通或截止的電路模型，再分析電路。替換為導(dǎo)通或截止的電路模型，再分析電路。V陽(yáng)陽(yáng)V陰陰+下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)2. 二極管的電路模型二極管的電路模型理想模型，恒管壓降模型理想

6、模型，恒管壓降模型V陽(yáng)陽(yáng)V陰陰+理想模型理想模型 恒管壓降模型恒管壓降模型下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)例例1：D6V12V3k BAUAB+ UD - 下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)例例2:mA43122D IBD16V12V3k AD2UAB+下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 二極管共陰極或共陽(yáng)極聯(lián)結(jié)時(shí)如何判斷二極管共陰極或共陽(yáng)極聯(lián)結(jié)時(shí)如何判斷二極管的狀態(tài)？二極管的狀態(tài)？BD16V12V3k AD2UAB+共陰極連接共陰極連接D1-6V-12V3k AD20V簡(jiǎn)化電路簡(jiǎn)化電路將所有二極管都斷開(kāi)，正向壓降最大的

7、優(yōu)先導(dǎo)通。共陰極聯(lián)結(jié)時(shí)，陽(yáng)極電位最高的二極管先導(dǎo)通；共陽(yáng)極聯(lián)結(jié)時(shí)，陰極電位最低的二極管先導(dǎo)通；下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)V sin18itu 1.考慮傳輸特性 即uo-ui關(guān)系思考步驟：思考步驟：下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)t 動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)2. 根據(jù)傳輸特性，由輸入ui波形畫(huà)出輸出uo波形uo限幅或限幅或削波削波下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)14.3.1 UO=（ ）（1）-12V （2） -9V （3） -3VD12V9V3k Uo+ + + 12VRD1D30V4VYD26V14.3.3 二極管二極管D1

8、，D2，D3的工作狀態(tài)是（的工作狀態(tài)是（ ）（1） D1，D2截止，截止，D3導(dǎo)通導(dǎo)通 （2） D1導(dǎo)通導(dǎo)通 ，D2，D3截止（截止（3） D1，D2，D3均導(dǎo)通均導(dǎo)通 下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)_+UIO+正向正向_+反向反向UZIZIZM UZ IZ穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓原理： IZ UZ下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)rZ愈小，曲線愈陡，穩(wěn)壓性能愈好。UZIZIZM UZ IZUIO電壓溫度系數(shù)電壓溫度系數(shù) ZZ ZIUr穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流 IZ 最大穩(wěn)定電流最大穩(wěn)定電流 IZM下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)UO

9、=UZ+UIRLILUO+IRRDZ IzUZ+UiRRLV+ Uo+ IRIZILmA5210LZLRUI解解:mA10k11020ZiRRUUImA5510LRZIIIIZIZM,穩(wěn)壓管正常工作穩(wěn)壓管正常工作下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)14.4.2 電源電源 UI= 10V, 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管DZ1和和DZ2的穩(wěn)定電的穩(wěn)定電壓分別為壓分別為 5V和和 7V,正向壓降忽略不計(jì)，則正向壓降忽略不計(jì)，則Uo為為（ ）。）。+UIUO+RDZ1DZ2+UIUO+RDZ1DZ2+UIUO+RDZ1DZ2UO=UZ1+UZ2=12VUO=0.6+UZ2=7.6V下一頁(yè)

10、下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)NNPBECBECIBIEICBECIBIEIC下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)EEBRBRCVC VBVB VEBEC+-+-UCE UBE 0UCE UBE Uon ，硅管：0.60.8V， 鍺管：0.20.3V。uCEuBE, 一般1V以上iC受iB的控制，iC=iB. 截止區(qū)：截止區(qū)： Je反偏，反偏，Jc反偏反偏。uBEUon, IB=0, IC=ICEO ,三極管幾乎不導(dǎo)通 飽和區(qū)：飽和區(qū)：

11、Je正偏，正偏，Jc正偏正偏uBE Uon ，硅管：0.60.8V, 鍺管：0.10.3V。uCEuBE, iC 0 ICIB+UCE ( (a) )放大放大 UBC 0+IC 0 IB = 0+ UCE UCC ( (b) )截止截止 UBC 0 IB+ UCE 0 UBC 0CCCCRUI 下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 測(cè)量三極管三個(gè)電極對(duì)地電位，試判斷三極管的工作狀態(tài)。 放大截止飽和例5： 管管 型型 工工 作作 狀狀 態(tài)態(tài) 飽和飽和 放大放大 截截 止止 UBE/V UCE/V UBE/V UBE/V 開(kāi)始截止開(kāi)始截止 可靠截止可靠截止硅管硅管( (NPN

12、) )鍺管鍺管( (PNP) ) 0.7 0.3 0.3 0.1 0.6 0.7 0.2 0.3 0.5 0.1 0 0下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)BCII_ BCII 下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)ICBO A+EC AICEOIB=0+下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)ICMU(BR)CEO安全工作區(qū)安全工作區(qū)ICUCEO下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)練習(xí)練習(xí)例例6 6：已知三極管處于放大狀態(tài)，測(cè)得三個(gè)電極電位如下，判已知三極管處于放大狀態(tài)，測(cè)得三個(gè)電極電位如下，判斷三極管的管腳及類型（斷三極管的管腳及類型（NPN、PNP）,是硅管還是鍺管？是硅管還是鍺管？1233.5V2.8V12V1239V6V6.2V分析：分析：電位居中者為基極電位居中者為基極B，與與B電位最接近的是