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1、會(huì)計(jì)學(xué)1第第14部分二極管和晶體管部分二極管和晶體管第一頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。第1頁(yè)/共52頁(yè)第二頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。第2頁(yè)/共52頁(yè)第三頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。14.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性第3頁(yè)/共52頁(yè)第四頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。共價(jià)健共價(jià)健 Si Si Si Si價(jià)電子價(jià)電子第4頁(yè)/共52頁(yè)第五頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。 Si Si Si Si價(jià)電子價(jià)電子這一現(xiàn)象稱(chēng)為本征激發(fā)。這一現(xiàn)象稱(chēng)為本征激發(fā)??昭昭ㄗ杂呻娮幼杂呻娮拥?頁(yè)/共52頁(yè)第六頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。第6頁(yè)/共52頁(yè)第七頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn)
2、四十分。 Si Si Si Sip+多余多余電子電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子正離子第7頁(yè)/共52頁(yè)第八頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴第8頁(yè)/共52頁(yè)第九頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。第9頁(yè)/共52頁(yè)第十頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。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)果使空間電荷區(qū)變寬。擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬??臻g電荷區(qū)也稱(chēng)空間電荷區(qū)也稱(chēng) PN 結(jié)結(jié) +形成空間電荷區(qū)形成空間電荷區(qū)第10頁(yè)/共52頁(yè)第十一頁(yè)
3、,編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。PN 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+第11頁(yè)/共52頁(yè)第十二頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。+第12頁(yè)/共52頁(yè)第十三頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。 內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng),少子的漂移加強(qiáng),由于少子數(shù)量很少,形成很小的反向電流。內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng),少子的漂移加強(qiáng),由于少子數(shù)量很少,形成很小的反向電流。IR+第13頁(yè)/共52頁(yè)第十四頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。第14頁(yè)/共52頁(yè)第十五頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。陰極引線(xiàn)陰極引線(xiàn)陽(yáng)極引線(xiàn)陽(yáng)極引線(xiàn)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
4、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第15頁(yè)/共52頁(yè)第十六頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。反向擊穿反向擊穿電壓電壓U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+第16頁(yè)/共52頁(yè)第十七頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。第17頁(yè)/共52頁(yè)第十八頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。第18頁(yè)/共52頁(yè)第十九頁(yè),編輯于星期二:
5、十一點(diǎn) 四十分。定性分析:定性分析:判斷二極管的工作狀態(tài)判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止 若二極管是理想的,若二極管是理想的,第19頁(yè)/共52頁(yè)第二十頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。例例1:D6V12V3k BAUAB+第20頁(yè)/共52頁(yè)第二十一頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。例例2:mA43122D IBD16V12V3k AD2UAB+第21頁(yè)/共52頁(yè)第二十二頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。V sin18itu t 第22頁(yè)/共52頁(yè)第二十三頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。UZIZIZM UZ IZ_+UIO第23頁(yè)/共52頁(yè)第二十四頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。ZZ Z
6、IUr第24頁(yè)/共52頁(yè)第二十五頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。晶體管的結(jié)構(gòu)晶體管的結(jié)構(gòu)(a)平面型;平面型;(b)合金型合金型BEP型硅型硅N型硅型硅二氧化碳保護(hù)膜二氧化碳保護(hù)膜銦球銦球N型鍺型鍺N型硅型硅CBECPP銦球銦球(a)(b)第25頁(yè)/共52頁(yè)第二十六頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。(a)NNCEBPCETBIBIEIC(b)BECPPNETCBIBIEICCENNPBCEPPNB第26頁(yè)/共52頁(yè)第二十七頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。第27頁(yè)/共52頁(yè)第二十八頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。EEBRBRC第28頁(yè)/共52頁(yè)第二十九頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。晶體
7、管電流放大的實(shí)驗(yàn)電路晶體管電流放大的實(shí)驗(yàn)電路 mA AVVmAICECIBIERB+UBE +UCE EBCEB3DG100第29頁(yè)/共52頁(yè)第三十頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。符合基爾霍夫定律符合基爾霍夫定律第30頁(yè)/共52頁(yè)第三十一頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。+ UBE ICIEIB CT E B +UCE (a) NPN 型晶體管;型晶體管;+ UBE IBIEIC CT EB +UCE 電流方向和發(fā)射結(jié)與集電結(jié)的極性電流方向和發(fā)射結(jié)與集電結(jié)的極性(b) PNP 型晶體管型晶體管第31頁(yè)/共52頁(yè)第三十二頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。BECNNPEBRBECIEIBEICE
8、ICBO第32頁(yè)/共52頁(yè)第三十三頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。ICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOBCCBOBCBOCBECEIIIIIIII CEOBCBOBC)(1 IIIII BC CEO III ,有,有忽略忽略第33頁(yè)/共52頁(yè)第三十四頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。 即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線(xiàn),是管子內(nèi)部載流即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線(xiàn),是管子內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn),反映了晶體管的性能,是分析放大電路子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn),反映了晶體管的性能,是分析放大電路的依據(jù)。的依據(jù)。 重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線(xiàn)重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法
9、的特性曲線(xiàn)第34頁(yè)/共52頁(yè)第三十五頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。共發(fā)射極電路共發(fā)射極電路輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路mA AVVICECIBRB+UBE +UCE EBCEB3DG100第35頁(yè)/共52頁(yè)第三十六頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。常數(shù)常數(shù) CE)(BEBUUfI3DG100晶體管的晶體管的輸入特性曲線(xiàn)輸入特性曲線(xiàn)O0.40.8IB/ AUBE/VUCE1V60402080第36頁(yè)/共52頁(yè)第三十七頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。常數(shù)常數(shù) B)(CECIUfI 共發(fā)射極電路共發(fā)射極電路ICEC=UCCIBRB+ UBE +UCE EBCEBIC/mAUCE/V100
10、A80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =03DG100晶體管的輸出特性曲線(xiàn)晶體管的輸出特性曲線(xiàn) 在不同的在不同的 IB下,可得出不同的曲線(xiàn),所以晶體管下,可得出不同的曲線(xiàn),所以晶體管的的輸出特性曲線(xiàn)輸出特性曲線(xiàn)是一組曲線(xiàn)。是一組曲線(xiàn)。第37頁(yè)/共52頁(yè)第三十八頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。常數(shù)常數(shù) B)(CECIUfI 晶體管有三種工作狀態(tài),因而晶體管有三種工作狀態(tài),因而輸出特性曲線(xiàn)輸出特性曲線(xiàn)分為三個(gè)分為三個(gè)工作區(qū)工作區(qū)3DG100晶體管的輸出特性曲線(xiàn)晶體管的輸出特性曲線(xiàn)IC/mAUCE/V100 A80A 60 A 40 A 20 A O
11、 3 6 9 1242.31.5321IB =0對(duì)對(duì) NPN 型管型管而言而言, 應(yīng)使應(yīng)使 UBE 0, UBC UBE。第38頁(yè)/共52頁(yè)第三十九頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。IC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 124321IB =0對(duì)對(duì)NPN型硅管,當(dāng)型硅管,當(dāng)UBE時(shí)時(shí), 即已即已開(kāi)始截止開(kāi)始截止, 為使晶體為使晶體管可靠截止管可靠截止 , 常使常使 UBE 0。截止時(shí)截止時(shí), 集集電結(jié)也處于反向偏電結(jié)也處于反向偏置置( (UBC 0),),此時(shí)此時(shí), IC 0, UCE UCC 。IB = 0 的曲線(xiàn)以下的區(qū)域稱(chēng)為截止區(qū)。的曲線(xiàn)以下
12、的區(qū)域稱(chēng)為截止區(qū)。IB = 0 時(shí)時(shí), IC = ICEO( (很小很小) )。(ICEO第39頁(yè)/共52頁(yè)第四十頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。IC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 124321IB =0 IC UCC/RC 。 當(dāng)當(dāng) UCE 0) ),晶體管工作于飽和狀態(tài)。晶體管工作于飽和狀態(tài)。第40頁(yè)/共52頁(yè)第四十一頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。晶體管三種工作狀態(tài)的電壓和電流晶體管三種工作狀態(tài)的電壓和電流(a)放大放大+ UBE 0 ICIB+UCE UBC 0+(b)截止截止IC 0 IB = 0+ UCE UCC UBC 0 I
13、B+ UCE 0 UBC 0+CCCCRUI 當(dāng)晶體管飽和時(shí),當(dāng)晶體管飽和時(shí), UCE 0,發(fā)射極與集電極之間如同,發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開(kāi)關(guān)的接通,其間電阻很?。划?dāng)晶體管截止時(shí),一個(gè)開(kāi)關(guān)的接通,其間電阻很小;當(dāng)晶體管截止時(shí),IC 0 ,發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi),其間電阻很,發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi),其間電阻很大,可見(jiàn),大,可見(jiàn),晶體管除了有放大作用外,還有開(kāi)關(guān)作用。晶體管除了有放大作用外,還有開(kāi)關(guān)作用。第41頁(yè)/共52頁(yè)第四十二頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。 0 0.1 0.5 0.1 0.6 0.7 0.2 0.3 0.3 0.1 0.7 0.3硅管硅管(
14、(NPN) )鍺管鍺管( (PNP) ) 可靠截可靠截止止開(kāi)始截開(kāi)始截止止 UBE/V UBE/VUCE/V UBE/V 截截 止止 放大放大 飽和飽和 工工 作作 狀狀 態(tài)態(tài) 管管 型型晶體管結(jié)電壓的典型值晶體管結(jié)電壓的典型值 主要參數(shù)主要參數(shù) 表示晶體管特性的數(shù)據(jù)稱(chēng)為晶體管的參數(shù),晶體表示晶體管特性的數(shù)據(jù)稱(chēng)為晶體管的參數(shù),晶體管的參數(shù)也是設(shè)計(jì)電路、選用晶體管的依據(jù)。管的參數(shù)也是設(shè)計(jì)電路、選用晶體管的依據(jù)。第42頁(yè)/共52頁(yè)第四十三頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。 BCII_ BCII 第43頁(yè)/共52頁(yè)第四十四頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。53704051BC.II 400400605132BC .II 第44頁(yè)/共52頁(yè)第四十五頁(yè),編輯于星期二:十一點(diǎn) 四十分。ICBO A+EC AICEOIB=0+第45頁(yè)/共52頁(yè)第四十六頁(yè),編輯于星期二:十
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