半導(dǎo)體器裝置件三極管

第10章常用半導(dǎo)體器件返回半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介乎于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性：熱敏特性光敏特性摻雜特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性：(可做成溫度敏感元件，如熱敏電阻)。摻雜特性：往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，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）。光敏特性：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)。熱敏特性：當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電能力增強(qiáng)一P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體：本征半導(dǎo)體硅中加入微量的3價(jià)元素（硼、鎵、銦）N型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中加入微量的5價(jià)元素（磷）二

PN結(jié)的形成三PN結(jié)的特性——單向?qū)щ娦訮N結(jié)具有單向?qū)щ娦?/p>

（1）PN結(jié)加正向電壓時(shí)，處在導(dǎo)通狀態(tài)，結(jié)電阻很低，正向電流較大。（2）PN結(jié)加反向電壓時(shí)，處在截止?fàn)顟B(tài)，結(jié)電阻很高，反向電流很小。返回

四二極管的結(jié)構(gòu)

把一個(gè)PN結(jié)的兩端接上電極引線，外面用金屬（或玻璃、塑料等）管殼封閉起來，便構(gòu)成了二極管，其結(jié)構(gòu)示意圖和圖形符號(hào)如圖所示。

陰極引線陽(yáng)極引線二氧化硅保護(hù)層P型硅N型硅(

c

)平面型觸絲陽(yáng)極引線N型鍺片陰極引線外殼(

a)

點(diǎn)接觸型鋁合金小球N型硅陽(yáng)極引線PN結(jié)金銻合金底座陰極引線(

b)面接觸型

半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)二極管二極管的結(jié)構(gòu)示意圖陰極陽(yáng)極(

d

)

符號(hào)D10二極管10.3.1基本結(jié)構(gòu)(a)點(diǎn)接觸型(b)面接觸型

結(jié)面積小、結(jié)電容小、正向電流小。用于檢波和變頻等高頻電路。

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，用于高頻整流和開關(guān)電路中。10.3.2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?。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)。10.3.4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UBR的一半或三分之二。二極管擊穿后單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過熱而燒壞。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。

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

分析方法：將二極管斷開，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

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。穩(wěn)壓二極管1.符號(hào)UZ

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。UZIZIZMIZ2.伏安特性_+UIO

一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管。它在電路中與適當(dāng)數(shù)值的電阻相配合能起穩(wěn)定電壓的作用。除此之外，還有

開關(guān)二極管

檢波二極管

整流二極管3.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)穩(wěn)定電流IZ、最大穩(wěn)定電流IZM(3)最大允許耗散功率PZM=UZIZM例題：U0+_UUZR穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用當(dāng)U<UZ時(shí),電路不通；當(dāng)U>UZ時(shí),穩(wěn)壓管擊穿返回各種各樣的二極管三極管1基本結(jié)構(gòu)2電流分配和放大原理3特性曲線4主要參數(shù)結(jié)構(gòu)平面型

合金型

:NPN

PNP一基本結(jié)構(gòu)發(fā)射結(jié)集電結(jié)BNNP發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)ECNNPBECCEB發(fā)射結(jié)集電結(jié)BPPN發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)ECPPNBECCEB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)：面積最大二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<0.0010.701.542.303.103.95<0.0010.721.582.363.184.05結(jié)論:

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晶體管的電流放大作用。（1）IE=IC+IB符合基爾霍夫電流定律。（2）IE和IC比IB大的多。（3）BECNNPEBRBECRC三特性曲線工作狀態(tài)

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輸出特性IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O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)912O（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)