第四單元半導(dǎo)體二極管和三極管

第四單元半導(dǎo)體二極管和三極管第一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一下面圖片中各是什么？它們可以導(dǎo)電么？半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介乎于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。第二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一第一節(jié)半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí)1、半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性(可做成溫度傳感器，如熱敏電阻)摻雜性：摻入某種微量雜質(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）(可做成各種光敏元件，如光敏電阻、光敏二極管等)。導(dǎo)電能力在導(dǎo)體和絕緣體之間Δ半導(dǎo)體的特性半導(dǎo)體的常見(jiàn)材料：硅Si和鍺Ge第三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、本征半導(dǎo)體和共價(jià)鍵完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體，稱為本征半導(dǎo)體。應(yīng)用最多的本征半導(dǎo)體為鍺和硅，它們各有四個(gè)價(jià)電子，都是四價(jià)元素硅原子最外層軌道上的四個(gè)電子稱為價(jià)電子。單晶硅中的共價(jià)健結(jié)構(gòu)共價(jià)健價(jià)電子SiSiSiSi所有的價(jià)電子都被共價(jià)鍵束縛，不會(huì)成為自由電子第四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一自由電子濃度決定導(dǎo)電能力因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱，接近絕緣體。價(jià)電子結(jié)合成共價(jià)鍵，他們既不像導(dǎo)體那樣容易掙脫原子核的束縛，也不像絕緣體那樣束縛很緊第五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、本征激發(fā)和空穴導(dǎo)電

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，稱為空穴（帶正電）。SiSiSiSi價(jià)電子空穴自由電子以上過(guò)程，稱之為本征激發(fā)；相反，自由電子回到空穴的過(guò)程，稱之為復(fù)合第六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一4、半導(dǎo)體的導(dǎo)電形式

在半導(dǎo)體中，同時(shí)存在著電子導(dǎo)電和空穴導(dǎo)電，這是半導(dǎo)體導(dǎo)電方式的最大特點(diǎn)，也是半導(dǎo)體和金屬在導(dǎo)電原理上的本質(zhì)差別。載流子

因此，溫度愈高，載流子數(shù)目愈多，導(dǎo)電性能也就愈好，所以，溫度對(duì)半導(dǎo)體器件性能的影響很大。SiSiSiSi價(jià)電子空穴

當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí)，自由電子作定向運(yùn)動(dòng)形成電子電流；而空穴的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于正電荷的運(yùn)動(dòng)自由電子和空穴第七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一5、N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)電根據(jù)半導(dǎo)體的摻雜性，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；其中可以分為N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體SiSiSiSi

摻雜后,自由電子導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱為電子型半導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體。p+多余電子，在常溫下即為自由電子磷原子失去一個(gè)電子變?yōu)檎x子

N型半導(dǎo)體:自由電子--多(數(shù)載流)子

空穴--少(數(shù)載流)子摻入五價(jià)原子：磷第八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一P型半導(dǎo)體：摻入三價(jià)原子：硼SiSiSiSi

因三價(jià)雜質(zhì)原子在與硅原子形成共價(jià)鍵時(shí)，缺少一個(gè)價(jià)電子而在共價(jià)鍵中留下一個(gè)空穴。空穴導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱為空穴型半導(dǎo)體或P型半導(dǎo)體。B–硼原子接受一個(gè)電子變?yōu)樨?fù)離子空穴本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體都是中性的，對(duì)外不帶電P型半導(dǎo)體:空穴--多子自由電子--少子第九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二節(jié)半導(dǎo)體器件的核心——PN結(jié)1、PN結(jié)的形成多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，在中間位置進(jìn)行復(fù)合內(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)變寬空間電荷區(qū)也稱PN結(jié)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)－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－第十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一擴(kuò)散強(qiáng)漂移運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)兩者平衡PN結(jié)寬度基本穩(wěn)定2、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)平衡第十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕?+++++++++++++++++－－－－－－加正向電壓（正向偏置）空間電荷區(qū)變窄

P接正、N接負(fù)

IF

PN結(jié)加正向電壓時(shí)，正向電流較大，正向電阻較小，稱PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)

多子擴(kuò)散加強(qiáng)

大的擴(kuò)散電流

P區(qū)N區(qū)+–R第十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++－－－－－－空間電荷區(qū)變寬加反向電壓（反向偏置）IR

P接負(fù)、N接正溫度對(duì)反向電流影響很大，溫度越高，本征激發(fā)越強(qiáng)，反向電流越大–+

PN結(jié)加反向電壓時(shí)，反向電流較小，反向電阻較大，稱PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。P區(qū)N區(qū)內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)

阻止擴(kuò)散、促進(jìn)少子漂移

很小的漂移電流

第十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一外加電壓平衡破壞擴(kuò)散強(qiáng)漂移強(qiáng)PN結(jié)導(dǎo)通

PN結(jié)加正向電壓時(shí)，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴(kuò)散電流；

PN結(jié)加反向電壓時(shí)，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流。

PN結(jié)截止PN結(jié)具有單向?qū)щ娦缘谑捻?yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一本次課總結(jié)半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力半導(dǎo)體的特性什么是本征半導(dǎo)體什么是本征激發(fā)、復(fù)合半導(dǎo)體內(nèi)部存在幾種導(dǎo)電方式雜質(zhì)半導(dǎo)體可以分為幾種半導(dǎo)體器件的核心PN結(jié)中內(nèi)電場(chǎng)的方向PN結(jié)最重要的特性絕緣體<導(dǎo)電能力<導(dǎo)體熱敏性、光敏性、摻雜性純凈無(wú)雜質(zhì)的半導(dǎo)體價(jià)電子獲得能量激發(fā)一對(duì)電子和空穴的過(guò)程電子導(dǎo)電、空穴導(dǎo)電N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體PN結(jié)N指向P單向?qū)щ娦韵胍幌氲谑屙?yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一課堂練習(xí)（1）N型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體中摻入

；P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體中摻入

。（2）當(dāng)溫度升高時(shí)，PN結(jié)的反向飽和電流會(huì)

。（3）本征半導(dǎo)體溫度升高后，兩種載流子濃度仍然相等。（）（4）P型半導(dǎo)體帶正電，N型半導(dǎo)體帶負(fù)電。（）（5）在N型半導(dǎo)體中如果摻入足夠量的三價(jià)元素，可將其改型為P型半導(dǎo)體。（）（6）判斷燈泡是否亮起？練一練五價(jià)元素三價(jià)元素增大√×√PN結(jié)正向?qū)〞r(shí)，燈泡亮；反向截止時(shí)，燈泡不亮第十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一課后作業(yè)教材P110/判斷題：1、2；單選1、2、4、5、10、11第十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一半導(dǎo)體的特性什么是本征半導(dǎo)體什么是本征激發(fā)、復(fù)合半導(dǎo)體內(nèi)部存在幾種導(dǎo)電方式雜質(zhì)半導(dǎo)體可以分為幾種半導(dǎo)體器件的核心PN結(jié)中內(nèi)電場(chǎng)的方向PN結(jié)最重要的特性復(fù)習(xí)1：熱敏性、光敏性、摻雜性純凈無(wú)雜質(zhì)的半導(dǎo)體價(jià)電子獲得能量激發(fā)一對(duì)電子和空穴的過(guò)程電子導(dǎo)電、空穴導(dǎo)電N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體N指向P單向?qū)щ娦訮N結(jié)第十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一第三節(jié)半導(dǎo)體二極管1、半導(dǎo)體二極管的種類及結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體二極管是有一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的最簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體器件，結(jié)構(gòu)分有點(diǎn)接觸型、面接觸型兩大類PN結(jié)陰極引線鋁合金小球金銻合金底座N型硅陽(yáng)極引線面接觸型引線外殼觸絲N型鍺片點(diǎn)接觸型表示符號(hào)第十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一點(diǎn)接觸型二極管：PN結(jié)面積小，通過(guò)的電流小，高頻性能好，一般為鍺二極管面接觸性二極管：PN結(jié)面積大，通過(guò)的電流大，工作頻率低，常用于整流電路，一般為硅二極管2、適用范圍第二十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、二極管的伏安特性硅管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。電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦?。正向特性反向特性特點(diǎn)：非線性硅0.6~0.8V鍺0.2~0.3VUI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)(很小）第二十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止將二極管斷開(kāi)，分析二極管兩端電位的高低或所加電壓UD的正負(fù)。分析方法：練習(xí)：在圖1所示的各電路圖中，E=5V，ui=10sinωtV，二極管D的正向壓降可忽略不計(jì)，試分別畫(huà)出輸出電壓u0的波形。第二十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一解答二極管起鉗位作用第二十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一4、二極管的主要參數(shù)1最大整流電流

二極管長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，允許流過(guò)的最大正向平均電流。2最高反向工作電壓

保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，通常是反向擊穿電壓的一半3反向電流

二極管上加最高反向工作電壓時(shí)的反向電流值。硅管的反向電流較小，鍺管的較大，為硅管的幾十倍。第二十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一5、二極管的型號(hào)與類型國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)半導(dǎo)體器件型號(hào)的命名舉例如下：2AP9用數(shù)字代表同類器件的不同規(guī)格。代表器件的材料，A為N型Ge，B為P型Ge，C為N型Si，D為P型Si。2代表二極管，3代表三極管。第二十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一第四節(jié)特殊半導(dǎo)體二極管1、穩(wěn)壓管_+符號(hào)UZ穩(wěn)定電壓IZ穩(wěn)定電流IZM最大穩(wěn)定電流UZ

IZ使用時(shí)要加限流電阻UIO穩(wěn)壓管正常工作時(shí)加反向電壓反向擊穿后，電流變化很大，但其兩端電壓變化很小，利用此穩(wěn)定電壓特性，做成穩(wěn)壓管第二十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一穩(wěn)壓管參數(shù)（3）動(dòng)態(tài)電阻（2）穩(wěn)定電流（4）最大允許耗散功率穩(wěn)壓管端電壓的變化量與相應(yīng)的電流變化量的比值管子不致發(fā)生熱擊穿的最大功率損耗。PZM=UZIZM（1）穩(wěn)定電壓UZ穩(wěn)壓管在正常工作下管子兩端的電壓。穩(wěn)壓值是確定的大于穩(wěn)定電壓，才能保證較好的穩(wěn)壓效果（5）電壓溫度系數(shù)說(shuō)明穩(wěn)壓管受溫度變化影響的系數(shù)，通常低于6V的穩(wěn)壓管的電壓溫度系數(shù)是負(fù)的第二十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管。發(fā)光二極管光的顏色取決于半導(dǎo)體材料，如磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光符號(hào)正向?qū)〞r(shí)，電能轉(zhuǎn)化為光能第二十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、光敏二極管符號(hào)光敏二極管又稱光電二極管，工作時(shí)，處于反相接法，并把光能轉(zhuǎn)化為電能第二十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一本次課總結(jié)二極管的類型二極管的符號(hào)二極管的伏安特性最高反向工作電壓通常是多少2CZ11A穩(wěn)壓管的材料穩(wěn)壓管、發(fā)光二極管、光電二極管工作區(qū)間穩(wěn)壓管的電壓溫度系數(shù)的分界數(shù)發(fā)光二極管、光敏二極管的符號(hào)點(diǎn)接觸型、面接觸型正向、反向、反向擊穿取反向擊穿的一半有整流作用的硅二極管硅二極管反向擊穿區(qū)、正向?qū)?、反相接?V想一想第三十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一課堂練習(xí)（1）只要在穩(wěn)壓管兩端加反向電壓就能起穩(wěn)壓作用。（）（2）PN結(jié)在無(wú)光照、無(wú)外加電壓時(shí)，結(jié)電流為零。（）練一練（3）有兩個(gè)穩(wěn)壓二極管DZ1和DZ2，其穩(wěn)定電壓分別為5.5V和8.5V，正向壓降都是0.5V。如果要得到3V的穩(wěn)定電壓，應(yīng)如何連接？（4）電路如題2-11圖所示，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=8V，設(shè)輸入信號(hào)為峰值15V三角波，試畫(huà)出輸出uo的波形?！獭痰谌豁?yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一課后作業(yè)布置作業(yè)：教材P110/判斷題3、4、5、6；

P111/選擇題6、7、8、9、10、11、12第三十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一二極管的類型二極管的伏安特性最高反向工作電壓通常是多少穩(wěn)壓管、光電二極管、發(fā)光二極管的符號(hào)及求V0的波形圖點(diǎn)接觸型、面接觸型正向、反向、反向擊穿取反向擊穿的一半復(fù)習(xí)2：vs第三十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一第五節(jié)半導(dǎo)體三極管1、半導(dǎo)體三極管的基本結(jié)構(gòu)和型號(hào)NPN

PNP三極管是由兩個(gè)PN結(jié)組成的有PNP型和NPN型；硅管和鍺管；大功率管和小功率管；高頻管和低頻管。第三十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一符號(hào)：BECBECNPN型三極管PNP型三極管NNP發(fā)射極集電極NPN型BECPNP型PPNBEC基極發(fā)射極集電極基極電流方向從P到N第三十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一BECNNP基極發(fā)射極集電極集電區(qū)：面積較大發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高基區(qū)：較薄，摻雜濃度低第三十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一三極管在制造時(shí)必須滿足以下條件：1、發(fā)射區(qū)摻雜濃度最大，它的作用是發(fā)射載流子。2、基區(qū)必須做得很薄（微米級(jí)）摻雜濃度最小，它的作用是傳輸和控制載流子。3、集電區(qū)要做得體積最大，它的作用是收集載流子。BECNNP基極發(fā)射極集電極發(fā)射結(jié)第三十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二位：A鍺PNP管、B鍺NPN管、

C硅PNP管、D硅NPN管

用字母表示材料用字母表示器件的種類用數(shù)字表示同種器件型號(hào)的序號(hào)用字母表示同一型號(hào)中的不同規(guī)格三極管3DG110B2、三極管的型號(hào)與類型第三十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、三極管的電流分配和放大作用三極管工作于放大狀態(tài)的條件：發(fā)射結(jié)加上正向電壓（正向偏置），集電結(jié)加上反向電壓（反向偏置）EBRBECRCBECNNP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

VC>

VB>VE第三十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三極管第四十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共發(fā)射極共集電極共基極2)

三極管的連接方式一、共發(fā)射極接法二、共集電極接法三、共基極接法第四十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一以三極管共發(fā)射極接法電路為例電流是如何分配的？μAmAmAIBICIERBEC++__EBBCE3DG6Rp第四十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.10<0.0010.701.502.303.103.95<0.0010.721.542.363.184.051）三電極電流關(guān)系IE=IB+IC

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為三極管的電流放大作用。2）IC

IB

，

IC

IE

3）IC

IB由試驗(yàn)可以得到三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過(guò)載流子傳輸體現(xiàn)出來(lái)的。第四十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一三極管正常放大外加電壓必須滿足：1．發(fā)射結(jié)外加正向電壓，即P區(qū)較N區(qū)為正。2．集電結(jié)外加反向電壓，即P區(qū)較N區(qū)為負(fù)。正常放大時(shí)，NPN管集電極電位最高，基極電位次之，射極電位最低。即UC

UB

UE

；PNP管則反之，射極電位最高，基極電位次之，集電極電位最低。即UE

UB

UC.第四十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子集電區(qū)：收集載流子基區(qū)：傳送和控制載流子

RBEC++__EBEBCNNP第四十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一RBEC++__EBEBCICIBIEICBOIBEIEC得稱之為三極管的穿透電流，它與集電極的反向電流有關(guān)，由于集電極的反向電流會(huì)隨著溫度升高，穿透電流也升高，在使用三極管時(shí)應(yīng)該注意第四十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一三極管的放大作用，主要是依靠發(fā)射區(qū)發(fā)射電子能夠通過(guò)基區(qū)，并被集電區(qū)收集而實(shí)現(xiàn)的。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，是電流控制器件。條件是：內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。小結(jié)：第四十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一例題；測(cè)得工作在放大區(qū)的四個(gè)三極管，各電極對(duì)地電位如題表2-1-1，判斷是硅管還是鍺管，是PNP管還是NPN管，并標(biāo)出管腳ebc填入表中第四十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一4、三極管的特性曲線輸入特性曲線與二極管的正向特性相似放大區(qū)：iC平行于vCE軸，與vCE無(wú)關(guān)，受iB控制。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。飽和區(qū)：iC隨vCE的增加變化很快，一般vCE＜0.7V(硅管)。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小。

輸出特性曲線輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域:截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線的下方。此時(shí)，vBE小于死區(qū)電壓。發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反偏+-bce共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE輸入回路輸出回路第四十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。即：IC=IB,且IC

=

IB(2)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。即：UCEUBE

，

IB>IC，UCE0.3V

(3)截止區(qū)：

UBE<死區(qū)電壓，IB=0，IC=ICEO

0

第五十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一例：

=50，UCC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

當(dāng)UBB

=-2V，2V，5V時(shí)，晶體管工作于哪個(gè)區(qū)？當(dāng)USB

=-2V時(shí)：ICUCEIBUBCRBUBBCBERCUBEIB=0，IC=0IC最大飽和電流：Q位于截止區(qū)

說(shuō)明電源的習(xí)慣連接方式，B、C共用電源第五十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一例：

=50，UCC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

當(dāng)USB

=-2V，2V，5V時(shí)，晶體管工作于哪個(gè)區(qū)？IC<

ICmax(=2mA)

，

Q位于放大區(qū)。ICUCEIBUCCRBUSBCBERCUBEUSB

=2V時(shí)：第五十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一USB

=5V時(shí):例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

當(dāng)USB

=-2V，2V，5V時(shí)，晶體管工作于哪個(gè)區(qū)？Q位于飽和區(qū)，此時(shí)IC和IB

已不是倍的關(guān)系。ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBE第五十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一5、三極管的主要參數(shù)1、電流放大系數(shù)：靜態(tài)電流（直流）放大系數(shù)：動(dòng)態(tài)電流（交流）放大系數(shù)2、集—基極反向截止電流受溫度的影響大。在室溫下，小功率鍺管的ICBO約為幾微安到幾十微安，小功率硅管在一微安以下。ICBO越小越好。3、集—射極反向截止電流愈高的管子，穩(wěn)定性愈差。越大4集電極最大允許電流5集—射極反向擊穿電壓通常指β值下降到原來(lái)的2/3或是1/2時(shí)的集電極電流指基極開(kāi)路時(shí)，加在集電極和發(fā)射機(jī)之間最大允許電壓6集電極最大允許耗散功受結(jié)溫的控制第五十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一例：UCE=6V時(shí)：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,IC=2.3mA。在以后的計(jì)算中，一般作近似處理：=1.電流放大倍數(shù)和

第五十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.集-基極反向截止電流ICBOAICBOICBO是集電結(jié)反偏由少子的漂移形成的反向電流，受溫度變化的影響。第五十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一BECNNPICBOICEO=

（1+）ICBO

IBEIBEICBO進(jìn)入N區(qū)，形成IBE。根據(jù)放大關(guān)系，由于IBE的存在，必有電流IBE。集電結(jié)反偏有ICBO3.集-射極反向截止電流ICEOICEO受溫度影響很大，當(dāng)溫度上升時(shí)，ICEO增加很快，所以IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。第五十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一6.集電極最大允許功耗PCM集電極電流IC

流過(guò)三極管，所發(fā)出的焦耳熱為：PC=ICUCE必定導(dǎo)致結(jié)溫上升，所以PC

有限制。PCPCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)第五十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一三極管的簡(jiǎn)易檢測(cè)1、確定基極和管型萬(wàn)用表置R×100Ω或R×1kΩ擋，黑表筆接三極管任一管腳，用紅表筆分別接觸其余兩個(gè)管腳如果兩次測(cè)得的阻值都較小（或均較大），則黑表筆接得管腳為基極。阻值小的那個(gè)為NPN型，大的為PNP型。如果兩次測(cè)得值相差很大，應(yīng)該調(diào)換管腳，直到找到基極。第五十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、確定集電極和發(fā)射極確定基極后，若是NPN型，可將紅、黑表筆分別接在兩個(gè)未知電極上，表針指向無(wú)窮大處，再用手將基極和黑表筆所接管腳捏緊（兩極不能接觸，相當(dāng)于接入電阻），記下阻值；對(duì)調(diào)表筆，相同方法在測(cè)一遍，兩次測(cè)量中，讀數(shù)小的一次，黑表筆所接為集電極；如果測(cè)試表針不動(dòng)，則三極管失去放大功能。測(cè)量PNP型，應(yīng)捏緊紅表筆端，且度數(shù)較小的一次紅表筆為集電極第六十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一本次課總結(jié)三極管的組成三極管的類型三極管的結(jié)構(gòu)三極管的三種接法三極管的基本作用三極管輸出特性的三個(gè)區(qū)域想一想由兩個(gè)PN結(jié)組成NPN型、PNP型基極B、發(fā)射極E、集電極C共基極、共發(fā)射極、共集電極放大電信號(hào)截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)第六十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一課堂練習(xí)練一練（1）晶體管的三個(gè)工作區(qū)分別是

、

和

。在放大電路中，晶體管通常工作在

區(qū)。（2）晶體管工作在飽和狀態(tài)時(shí)發(fā)射極沒(méi)有電流流過(guò)。（）（3）一只NPN型三極管，能將e和c兩電極交換使用。（）（4）有兩個(gè)晶體管分別接在電路中，今測(cè)得它們管腳的電位（對(duì)“地”）分別如下表所列，試判別管子的三個(gè)電極，并說(shuō)明是硅管還是鍺管？是NPN型還是PNP型？放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)××管腳123電位/V43.49NPN型：集電極電位最高，發(fā)射極電位最低，UBE>0；PNP型；發(fā)射極電位最高，集電極電位最低，UBE<0。硅管：基極電位與發(fā)射極電位大約相差0.6V或0.7V；鍺管：基極電位與發(fā)射極電位大約相差0.2V或0.3V。由此可知：晶體管I：NPN型，硅管，1?B、2?E、3?C；晶體管II：PNP型，鍺管，1?C、2?B、3?E。第六十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一課后作業(yè)布置作業(yè)：教材P110/7、8、9；P111/2、13、14、15、16第六十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一復(fù)習(xí)3：三極管的組成三極管的類型三極管的結(jié)構(gòu)三極管的基本作用三極管輸出特性的三個(gè)區(qū)域由兩個(gè)PN結(jié)組成NPN型、PNP型基極B、發(fā)射極E、集電極C放大電信號(hào)截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)第六十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一第六節(jié)基本放大電路1、共發(fā)射極放大電路的組成放大電路：把微弱的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^強(qiáng)的電信號(hào)的電子電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE晶體管T--放大元件,iC=iB。要保證發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,使晶體管工作在放大區(qū)基極電源EB與基極電阻RB--使發(fā)射結(jié)處于正偏，并提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O電流。集電極電源EC--保證集電結(jié)反偏，并為電路提供能量。集電極電阻RC--將變化的電流轉(zhuǎn)換為變化的電壓。耦合電容C1、C2--隔離輸入、輸出與放大電路直流的聯(lián)系，同時(shí)使信號(hào)順利輸入、輸出。第六十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、基本放大電路的工作原理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)？+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE不設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，當(dāng)交流信號(hào)輸入時(shí)，信號(hào)的負(fù)半周由于三極管截止，信號(hào)無(wú)法輸入；而正半周由于三極管存在死區(qū)電壓，可通過(guò)的信號(hào)少，可見(jiàn)，不建立靜態(tài)工作點(diǎn)，三極管無(wú)法正常工作第六十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一靜態(tài)工作點(diǎn)的概念無(wú)輸入信號(hào)(ui

=0)時(shí):uo=0uBE=UBEuCE=UCEuBEtOiBtOiCtOuCEtOICUCEOIBUBEO

(IB、UBE)

和(IC、UCE)分別對(duì)應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。QIBUBEQUCEIC第六十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一UBEIB無(wú)輸入信號(hào)(ui

=0)時(shí):uo=0uBE=UBEuCE=UCE？有輸入信號(hào)(ui

≠0)時(shí)uCE=UCC－iC

RCuo0uBE=UBE+uiuCE=UCE+uoIC+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO第六十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一加上輸入信號(hào)電壓后，各電極電流和電壓的大小均發(fā)生了變化，都在直流量的基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)交流量，但方向始終不變。+集電極電流直流分量交流分量動(dòng)態(tài)分析iCtOiCtICOiCticO靜態(tài)分析第六十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一1、為了使三極管正常工作，必須設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)2、三極管上的電壓和電流存在兩個(gè)分量，直流分量和交流分量；直流分量用以建立靜態(tài)工作點(diǎn)，交流分量用來(lái)保證交流信號(hào)流通3、由于輸入增大時(shí)，都增大，但反而下降，所以共發(fā)射極放大電路的輸入電壓和輸出電壓是反相的另：因電容對(duì)交、直流的作用不同。在放大電路中如果電容的容量足夠大，可以認(rèn)為它對(duì)交流分量不起作用，即對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開(kāi)路。這樣，交直流所走的通路是不同的。直流通路：無(wú)信號(hào)時(shí)電流（直流電流）的通路，用來(lái)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。交流通路：有信號(hào)時(shí)交流分量（變化量）的通路，用來(lái)計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)