第14章 二極管和三極管

第14章半導(dǎo)體二極管和三極管（下）電工技術(shù)與電子技術(shù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院返回第14章半導(dǎo)體二極管和三極管14.3半導(dǎo)體二極管14.4穩(wěn)壓二極管14.5半導(dǎo)體三極管14.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?4.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性14.6

光電二極管第14章半導(dǎo)體二極管和三極管本章要求：一、理解PN結(jié)的單向?qū)щ娦?，三極管的電流分配和電流放大作用；二、了解二極管、穩(wěn)壓管和三極管的基本構(gòu)造、工作原理和特性曲線，理解主要參數(shù)的意義；三、會(huì)分析含有二極管的電路。

學(xué)會(huì)用工程觀點(diǎn)分析問(wèn)題，就是根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)器件的數(shù)學(xué)模型和電路的工作條件進(jìn)行合理的近似，以便用簡(jiǎn)便的分析方法獲得具有實(shí)際意義的結(jié)果。

對(duì)電路進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)，只要能滿足技術(shù)指標(biāo)，就不要過(guò)分追究精確的數(shù)值。器件是非線性的、特性有分散性、RC的值有誤差、工程上允許一定的誤差、采用合理估算的方法。對(duì)于元器件，重點(diǎn)放在特性、參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)和正確使用方法，不要過(guò)分追究其內(nèi)部機(jī)理。討論器件的目的在于應(yīng)用。14.1

半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性：(可做成溫度敏感元件，如熱敏電阻)摻雜性：往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電能力明顯改變。光敏性：當(dāng)受到光照時(shí)，導(dǎo)電能力明顯變化。

(可做成各種光敏元件，如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等)。熱敏性：

當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電能力顯著增強(qiáng)。(可做成各種不同用途的半導(dǎo)體器件，如二極管、三極管和晶閘管等）。光敏電阻

(1)光控大門(mén)裝置1、光敏電阻的外形及符號(hào)

2、光敏電阻應(yīng)用光敏電阻

2、光敏電阻應(yīng)用(2)天明報(bào)知裝置蜂鳴器。蜂鳴器內(nèi)裝有發(fā)聲電路，外邊有兩極引線，一根負(fù)極，一根正極。使用時(shí)正極接電池正極，負(fù)極接電池負(fù)極。當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，能發(fā)出悅耳的蜂鳴聲。早晨天明時(shí)，蜂鳴器就會(huì)自動(dòng)發(fā)聲。14.1.1

本征半導(dǎo)體完全純凈的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體，稱(chēng)為本征半導(dǎo)體。晶體中原子的排列方式硅單晶中的共價(jià)健結(jié)構(gòu)共價(jià)健共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子，稱(chēng)為價(jià)電子。

Si

Si

Si

Si價(jià)電子

Si

Si

Si

Si價(jià)電子

價(jià)電子在獲得一定能量（溫度升高或受光照）后，即可掙脫原子核的束縛，成為自由電子（帶負(fù)電），同時(shí)共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位，稱(chēng)為空穴（帶正電）。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理這一現(xiàn)象稱(chēng)為本征激發(fā)?？昭ㄗ杂呻娮?/p>

Si

Si

Si

Si價(jià)電子空穴溫度愈高，晶體中產(chǎn)生的自由電子便愈多。自由電子在外電場(chǎng)的作用下，空穴吸引相鄰原子的價(jià)電子來(lái)填補(bǔ)，而在該原子中出現(xiàn)一個(gè)空穴，其結(jié)果相當(dāng)于空穴的運(yùn)動(dòng)（相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)）。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

當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí)，在半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流：

1）自由電子作定向運(yùn)動(dòng)電子電流

2）價(jià)電子遞補(bǔ)空穴空穴電流

自由電子和空穴都稱(chēng)為載流子。

自由電子和空穴成對(duì)地產(chǎn)生的同時(shí)，又不斷復(fù)合。在一定溫度下，載流子的產(chǎn)生和復(fù)合達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，半導(dǎo)體中載流子便維持一定的數(shù)目。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理

當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí)，在半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流：

1）自由電子作定向運(yùn)動(dòng)電子電流

2）價(jià)電子遞補(bǔ)空穴空穴電流注意：

1.本征半導(dǎo)體中載流子數(shù)目極少，其導(dǎo)電性能很差；

2.溫度愈高，載流子的數(shù)目愈多，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能也就愈好。所以，溫度對(duì)半導(dǎo)體器件性能影響很大。14.1.2N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體

Si

Si

Si

Sip+多余電子磷原子在常溫下即可變?yōu)樽杂呻娮邮ヒ粋€(gè)電子變?yōu)檎x子

在本征半導(dǎo)體中摻入微量的雜質(zhì)（某種元素）,形成雜質(zhì)半導(dǎo)體。在單晶硅中摻入五價(jià)元素的磷原子14.1.2N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體摻雜后自由電子數(shù)目大量增加，自由電子導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱(chēng)為電子半導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體。摻入五價(jià)元素

Si

Si

Si

Sip+在N型半導(dǎo)體中自由電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子。14.1.2N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體

Si

Si

Si

SiB–硼原子接受一個(gè)電子變?yōu)樨?fù)離子空穴在單晶硅中摻入三價(jià)元素的硼原子14.1.2N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體摻雜后空穴數(shù)目大量增加，空穴導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱(chēng)為空穴半導(dǎo)體或P型半導(dǎo)體。摻入三價(jià)元素

Si

Si

Si

Si

在P型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載流子，自由電子是少數(shù)載流子。B–無(wú)論N型或P型半導(dǎo)體都是中性的，對(duì)外不顯電性。

1.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中多子的數(shù)量與

（a.摻雜濃度、b.溫度）有關(guān)。

2.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中少子的數(shù)量與（a.摻雜濃度、b.溫度）有關(guān)。

3.當(dāng)溫度升高時(shí)，少子的數(shù)量

（a.減少、b.不變、c.增多）。abc

4.在外加電壓的作用下，P型半導(dǎo)體中的電流主要是

，N型半導(dǎo)體中的電流主要是。（a.電子電流、b.空穴電流）ba14.2PN結(jié)14.2.1PN結(jié)的形成P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體取一塊硅，一半用三價(jià)摻雜，一半用五價(jià)摻雜－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++－－－－－－－－++++++++14.2.1PN結(jié)的形成多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)濃度差P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。

擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬。擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－形成空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)也稱(chēng)PN結(jié)動(dòng)畫(huà)14.2.1PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

1.PN結(jié)加正向電壓（正向偏置）PN結(jié)變窄

P接正、N接負(fù)

外電場(chǎng)IF內(nèi)電場(chǎng)被削弱，多子的擴(kuò)散加強(qiáng)，形成較大的擴(kuò)散電流。

PN結(jié)加正向電壓時(shí)，PN結(jié)變窄，正向電流較大，正向電阻較小，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。內(nèi)電場(chǎng)PN－－－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++++++++++++–PN結(jié)變寬2.PN結(jié)加反向電壓（反向偏置）外電場(chǎng)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

P接負(fù)、N接正內(nèi)電場(chǎng)PN+++－－－－－－+++++++++－－－－－－－－－++++++－－－溫度越高少子的數(shù)目越多，反向電流將隨溫度增加。–+

PN結(jié)加反向電壓時(shí)，PN結(jié)變寬，反向電流較小，反向電阻較大，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。14.3

半導(dǎo)體二極管PN金屬觸點(diǎn)和引線PN陽(yáng)極(A)陰極(K)AnodeCathode14.3

半導(dǎo)體二極管14.3

半導(dǎo)體二極管14.3.1基本結(jié)構(gòu)(a)點(diǎn)接觸型結(jié)面積小、結(jié)電容小、不能通過(guò)較大正向的電流，但他的高頻性能好。用于檢波和變頻等高頻電路，也可以作數(shù)字電路中的開(kāi)關(guān)元件。14.3

半導(dǎo)體二極管14.3.1基本結(jié)構(gòu)(b)面接觸型結(jié)面積大、正向電流大、結(jié)電容大，用于工頻大電流整流電路。(c)平面型

用于集成電路制作工藝中。PN結(jié)結(jié)面積可大可小，用于高頻整流和開(kāi)關(guān)電路中。14.3

半導(dǎo)體二極管二極管的結(jié)構(gòu)示意圖14.3.2伏安特性硅管0.5V,鍺管0.1V。外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通。特點(diǎn)：非線性UI死區(qū)電壓14.3.2伏安特性導(dǎo)通壓降正向特性特點(diǎn)：非線性硅0.6~0.8V,鍺0.2~0.3V。UIPN–+14.3.2伏安特性反向擊穿電壓U(BR)外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦?。反向擊穿特性特點(diǎn)：非線性UIPN+–反向電流在一定電壓范圍內(nèi)保持常數(shù)。14.3.2伏安特性硅管0.5V,鍺管0.1V。反向擊穿電壓U(BR)導(dǎo)通壓降外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通。

外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴Ｕ蛱匦苑聪蛱匦怨?.6~0.8V,鍺0.2~0.3V。UI死區(qū)電壓PN+–PN–+反向電流在一定電壓范圍內(nèi)保持常數(shù)。14.3.3主要參數(shù)1.最大整流電流

IOM二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。2.反向工作峰值電壓

URWM是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般是二極管反向擊穿電壓U(BR)的一半或三分之一。二極管擊穿后單向?qū)щ娦员黄茐模踔吝^(guò)熱而燒壞。14.3.3主要參數(shù)3.反向峰值電流

IRM指二極管加最高反向工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說(shuō)明管子的單向?qū)щ娦圆?，IRM受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流較大，為硅管的幾十到幾百倍。二極管的單向?qū)щ娦?/p>

1.二極管加正向電壓（正向偏置，陽(yáng)極接正、陰極接負(fù)）時(shí)，二極管處于正向?qū)顟B(tài)，二極管正向電阻較小，正向電流較大。

2.二極管加反向電壓（反向偏置，陽(yáng)極接負(fù)、陰極接正）時(shí)，二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，二極管反向電阻較大，反向電流很小。

3.外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴?/p>

4.二極管的反向電流受溫度的影響，溫度愈高反向電流愈大。

二極管電路分析舉例

定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止否則，正向管壓降硅0.6~0.7V鍺0.2~0.3V若二極管是理想的，正向?qū)〞r(shí)正向管壓降為零，反向截止時(shí)二極管相當(dāng)于斷開(kāi)。定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止分析方法：將二極管斷開(kāi)，分析二極管兩端電位的高低或所加電壓UD的正負(fù)。若V陽(yáng)

>V陰或UD為正(正向偏置)，二極管導(dǎo)通若V陽(yáng)

<V陰或UD為負(fù)(反向偏置)，二極管截止

二極管電路分析舉例

電路如圖，求：UAB

V陽(yáng)

=－6VV陰=－12V

例1：解：分析：取B點(diǎn)作參考點(diǎn)，斷開(kāi)二極管，分析二極

管陽(yáng)極和陰極的電位。D6V12V3kBAUAB+–

解：V陽(yáng)

=－6VV陰=－12V

在這里，二極管起鉗位作用。

V陽(yáng)>V陰二極管導(dǎo)通若忽略管壓降，二極管可看作短路，UAB=－6V電路如圖，求：UAB例1：D6V12V3kBAUAB+–否則，UAB低于－6V一個(gè)管壓降，為－6.3Ｖ或－6.7V解：分析：兩個(gè)管的陰極接在一起取B點(diǎn)作參考點(diǎn)，斷開(kāi)二極管，分析二極管陽(yáng)極和陰極的電位。V1陽(yáng)

=－6V，V2陽(yáng)=0V，V1陰

=V2陰=－12VUD1=6V，UD2=12V

例2:電路如圖，求UABBD16V12V3kAD2UAB+–∵

UD2>UD1

∴D2優(yōu)先導(dǎo)通，D1截止。若忽略管壓降，二極管可看作短路，UAB

=0VD1承受反向電壓為－6V流過(guò)D2

的電流為在這里，D2起鉗位作用，D1起隔離作用。

例2:電路如圖，求UABBD16V12V3kAD2UAB+–解：V1陽(yáng)

=－6V，V2陽(yáng)=0V，

V1陰

=V2陰=－12VUD1=6V，UD2=12V

ui<8V，二極管截止，可看作開(kāi)路uo=ui已知：二極管是理想的，試畫(huà)出uo

波形。8V例3：u218V二極管陰極電位為8VD8VRuoui++––二極管的用途：整流、檢波、限幅、箝位、開(kāi)關(guān)、元件保護(hù)、溫度補(bǔ)償?shù)取i>8V，二極管導(dǎo)通，可看作短路uo=8V

補(bǔ)充：二極管的測(cè)試1數(shù)字萬(wàn)用表的二極管測(cè)試擋將電表轉(zhuǎn)到測(cè)試二極管擋的位置時(shí)，電表內(nèi)部就會(huì)提供給二極管以足夠的正向偏置電壓和反向偏置電壓。這個(gè)內(nèi)部電壓會(huì)隨著各種萬(wàn)用表的機(jī)型不同而有所變化，但是一般范圍從2.5V~3.5V。電表會(huì)提供電壓值或以其他的方式，顯示出待測(cè)二極管的測(cè)試結(jié)果。2正常二極管的測(cè)試結(jié)果(a)紅表筆（正極）接二極管的陽(yáng)極，黑表筆解二極管的陰極若二極管正常,表的讀數(shù)大約在0.5V~0.9V之間，典型值為0.7V(b)將二極管倒置，若二極管正常,表的讀數(shù)就是表內(nèi)提供的給二極管的正向偏置電壓。表示二極管有極高的反向電阻。3損壞二極管的測(cè)試結(jié)果(a)二極管損壞并呈現(xiàn)開(kāi)路，在正偏和反偏下，所得讀數(shù)相同為2.6V，或直接顯示OL(overload)。(b)二極管損壞并呈現(xiàn)短路，在正偏和反偏下，所得讀數(shù)相同為0V。有時(shí)候，損壞的二極管在正偏和反偏下，呈現(xiàn)小阻抗而不是單純的短路，表顯示的讀數(shù)要比正常開(kāi)路電壓小很多，比如會(huì)呈現(xiàn)1.1V。而非正常二極管正偏.07V，反偏2.6V4歐姆擋測(cè)試二極管若使用的萬(wàn)用表沒(méi)有測(cè)試二極管的專(zhuān)用擋，可以將電表切換到歐姆擋，也可以測(cè)試二極管。許多表在歐姆擋是，無(wú)法提供充足的電壓對(duì)二極管進(jìn)行正向偏置測(cè)試。所測(cè)阻值會(huì)從幾百歐到幾千歐。對(duì)于反向偏置下測(cè)試正常的二極管，你會(huì)得到幾種超出范圍的表示方法。例如大部分表會(huì)顯示“OL”字樣。這是因?yàn)榉聪螂娮璐笥诒淼臏y(cè)試范圍，所以表無(wú)法測(cè)量。14.4

穩(wěn)壓二極管1.符號(hào)UZIZIZMUZ

IZ2.伏安特性穩(wěn)壓管正常工作時(shí)加反向電壓使用時(shí)要加限流電阻+–

穩(wěn)壓管反向擊穿后，電流變化很大，但其兩端電壓變化很小，利用此特性，穩(wěn)壓管在電路中可起穩(wěn)壓作用。UI3.主要參數(shù)(1)穩(wěn)定電壓UZ

穩(wěn)壓管正常工作(反向擊穿)時(shí)管子兩端的電壓。(2)電壓溫度系數(shù)ｕ環(huán)境溫度每變化1C引起穩(wěn)壓值變化的百分?jǐn)?shù)。由于工藝等原因即使同一型號(hào)的穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值也具有一定得分散型例如一個(gè)12V的穩(wěn)壓管正溫度系數(shù)0.01%。當(dāng)界面溫度上升一攝氏度時(shí)，穩(wěn)定電壓會(huì)上升1.2mV什么叫正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)？3.主要參數(shù)(4)穩(wěn)定電流IZ、最大穩(wěn)定電流IZM(5)最大允許耗散功率PZM=UZIZM管子不致發(fā)生熱擊穿所允許的做大功率損耗每一種型號(hào)的穩(wěn)壓管，都規(guī)定有一個(gè)最大穩(wěn)定電流(3)動(dòng)態(tài)電阻rZ愈小，曲線愈陡，穩(wěn)壓性能愈好。14.5半導(dǎo)體三極管14.5.1基本結(jié)構(gòu)NNP基極發(fā)射極集電極BEC符號(hào)：BECIBIEICNPN型三極管集電區(qū)：collector發(fā)射區(qū)：emitter基區(qū)：base14.5

半導(dǎo)體三極管14.5.1基本結(jié)構(gòu)BECPPN基極發(fā)射極集電極符號(hào)：BECIBIEICBECIBIEICPNP型三極管NNP基極發(fā)射極集電極BECNPN型三極管14.5

半導(dǎo)體三極管一般用途小信號(hào)塑料外殼晶體管14.5

半導(dǎo)體三極管一般用途小信號(hào)金屬外殼晶體管14.5

半導(dǎo)體三極管一般多晶體管封裝14.5

半導(dǎo)體三極管一般功率晶體管基區(qū)：最薄，摻雜濃度最低發(fā)射區(qū)：摻雜濃度最高發(fā)射結(jié)集電結(jié)BECNNP基極發(fā)射極集電極結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：集電區(qū)：面積最大14.5.2電流分配和放大原理1.三極管放大的外部條件BECNNPEBRBECRC發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏

PNP發(fā)射結(jié)正偏

VB<VE集電結(jié)反偏VC<VB從電位的角度看：

NPN

發(fā)射結(jié)正偏

VB>VE集電結(jié)反偏VC>VB

2.各電極電流關(guān)系及電流放大作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.10<0.0010.701.502.303.103.95<0.0010.721.542.363.184.05結(jié)論:1）三電極電流關(guān)系IE=IB+IC2）IC

IB

，

IC

IE

3）IC

IBBECIBIEIC2.各電極電流關(guān)系及電流放大作用結(jié)論:1）三電極電流關(guān)系IE=IB+IC2）IC

IB

，

IC

IE

3）IC

IB實(shí)質(zhì):用一個(gè)微小電流的變化去控制一個(gè)較大電流的變化，是CCCS器件。把基極電流的微小變化能夠引起集電極電流較大變化的特性稱(chēng)為晶體管的電流放大作用。3.三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律BECNNPEBRBECIEIBEICEICBO基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可忽略。發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流IE。進(jìn)入P區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流IBE，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。從基區(qū)擴(kuò)散來(lái)的電子作為集電結(jié)的少子，漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集，形成ICE。集電結(jié)反偏，有少子形成的反向電流ICBO。3.三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律IC=ICE+ICBO

ICEICIBIB=IBE-ICBOIBEBECNNPEBRBECIEICEICBOIBE

IC

與IB之比稱(chēng)為共發(fā)射極電流放大倍數(shù)3.三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律IC=ICE+ICBOICEICIBIB=IBE-ICBOIBE集－射極穿透電流,溫度ICEO(常用公式)若IB=0,則

ICICE0BECNNPEBRBECIEICEICBOIBE14.5.3

特性曲線即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，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，是分析放大電路的依據(jù)。為什么要研究特性曲線：

1）直觀地分析管子的工作狀態(tài)

2）合理地選擇偏置電路的參數(shù)，設(shè)計(jì)性能良好的電路.重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端共發(fā)射極電路輸入回路輸出回路

測(cè)量晶體管特性的實(shí)驗(yàn)線路ICEBmAAVUCEUBERBIBECV++––––++1.

輸入特性IB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1V特點(diǎn):非線性死區(qū)電壓：硅管0.5V，鍺管0.1V。正常工作時(shí)發(fā)射結(jié)電壓：NPN型硅管

UBE

0.6~0.7VPNP型鍺管

UBE0.2~0.3V2.輸出特性IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120放大區(qū)輸出特性曲線通常分三個(gè)工作區(qū)：(1)放大區(qū)在放大區(qū)有IC=IB

，也稱(chēng)為線性區(qū)，具有恒流特性。

在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于放大狀態(tài)。IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120（2）截止區(qū)IB<0以下區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)，有IC0

。在截止區(qū)發(fā)射結(jié)處于反向偏置，集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于截止?fàn)顟B(tài)。截止區(qū)2.輸出特性IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120飽和區(qū)（3）飽和區(qū)當(dāng)UCEUBE時(shí)，晶體管工作于飽和狀態(tài)。在飽和區(qū)，IBIC，發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)也處于正偏。

深度飽和時(shí)，硅管UCES0.3V，

鍺管UCES0.1V。2.輸出特性IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120飽和區(qū)（3）飽和區(qū)

深度飽和時(shí)，硅管UCES0.3V，

鍺管UCES0.1V。理想情況下，一個(gè)飽和的晶體管起的作用是從集電極到發(fā)射極短路。RB+VCCRCVin1S例：晶體管開(kāi)關(guān)的一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用一個(gè)周期為2秒的方波作為以下電路的輸入信號(hào)，分析LED發(fā)光的規(guī)律。結(jié)論：得到一個(gè)閃爍的LED，它按照亮一秒暗一秒的規(guī)律變化。14.5.4

主要參數(shù)1.電流放大系數(shù)，直流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)當(dāng)晶體管接成發(fā)射極電路時(shí)，

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)。注意：和

的含義不同，但在特性曲線近于平行等距并且ICE0較小的情況下，兩者數(shù)值接近。常用晶體管的

值在20~200之間。例：在UCE=6V時(shí)，在Q1點(diǎn)IB=40A,IC=1.5mA；

在Q2點(diǎn)IB=60A,IC=2.3mA。在以后的計(jì)算中，一般作近似處理：

=。IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120Q1Q2在Q1點(diǎn)，有由Q1和Q2點(diǎn)，得2.集-基極反向截止電流ICBOICBO是由少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)所形成的電流，受溫度的影響大。溫度ICBOICBOA+–EC3.集-射極反向截止電流(穿透電流)ICEOAICEOIB=0+–ICEO受溫度的影響大。溫度ICEO，所以IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。4.集電極最大允許電流ICM5.集-射極反向擊穿電壓BU(BR)CEO集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的值的下降，當(dāng)

值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為ICM。當(dāng)集—射極之間的電壓

UCE超過(guò)一定的數(shù)值時(shí)，三極管就會(huì)被擊穿。手冊(cè)上給出的數(shù)值是25C、基極開(kāi)路時(shí)的擊穿電壓BU(BR)

CEO。6.集電極最大允許耗散功耗PCM

PCM取決于三極管允許的溫升，消耗功率過(guò)大，溫升過(guò)高會(huì)燒壞三極管。

PC

PCM=ICUCE

硅管允許結(jié)溫約為150C，鍺管約為7090C。ICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)由三個(gè)極限參數(shù)可畫(huà)出三極管的安全工作區(qū)晶體管參數(shù)與溫度的關(guān)系1、溫度每增加10C，ICBO增大一倍。硅管優(yōu)于鍺管。2、溫度每升高1C，UBE將減小–(2~2.5)mV，

即晶體管具有負(fù)溫度系數(shù)。3、溫度每升高1C，

增加0.5%~1.0%。14.6.1發(fā)光二極管（LED：light-emittingdiode）14.6光電器件早期的第一只發(fā)光二極管是紅色的，由于材料的發(fā)展，允許制造出橘黃色的LED，后來(lái)又產(chǎn)生淺綠色的。在20實(shí)際90年代運(yùn)用磷鋁化鎵銦實(shí)現(xiàn)紅色、桔黃色、黃色和綠色高亮LDE.有正向電流