ch9半導(dǎo)體二極管和三極管PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1ch9半導(dǎo)體二極管和三極管半導(dǎo)體二極管和三極管共價健 Si Si Si Si價電子第1頁/共40頁 Si Si Si Si價電子這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。空穴自由電子第2頁/共40頁第3頁/共40頁 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€電子變?yōu)檎x子動畫第4頁/共40頁 Si Si Si SiB硼原子空穴動畫第5頁/共40頁第6頁/共40頁多子的擴(kuò)散運(yùn)動內(nèi)電場少子的漂移運(yùn)動濃度差 擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬?？臻g電荷區(qū)也稱 PN 結(jié) +動畫形成空間電荷區(qū)第7頁/共40頁P(yáng)N 結(jié)變窄 P接正、N接負(fù) 外電場IF內(nèi)電場PN+動畫+第8頁/共40頁動畫+第9頁

2、/共40頁 內(nèi)電場被加強(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動畫+第10頁/共40頁 將 PN 結(jié)加上相應(yīng)的電極引線和管殼，就成為半導(dǎo)體二極管。按結(jié)構(gòu)分，有點接觸型和面接觸型兩類。表示符號正極負(fù)極金銻合金面接觸型N型鍺 正極引線負(fù)極引線 PN 結(jié)底座鋁合金小球點接觸型引線觸絲N 型鍺外殼第11頁/共40頁反向擊穿電壓U(BR)反向特性UIPN+PN+第12頁/共40頁 1. 最大整流電流 IOM 最大整流電流是指二極管長時間使用時，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 它是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般是反向擊穿電壓的一半或

3、三分之二。 3. 反向峰值電流 IRM它是指二極管上加反向工作峰值電壓時的反向電流值。 二極管的應(yīng)用范圍很廣，主要都是利用它的單向?qū)щ娦?。它可用與整流、檢波、限幅、元件保護(hù)以及在數(shù)字電路中作為開關(guān)元件。 第13頁/共40頁第14頁/共40頁定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止 若二極管是理想的，第15頁/共40頁例1：D6V12V3kBAUAB+第16頁/共40頁例2:mA43122D IBD16V12V3kAD2UAB+第17頁/共40頁V sin18itu t 第18頁/共40頁UZIZIZM UZ IZ_+UIO+ 正向 +反向第19頁/共40頁ZZ ZIUr第20頁/共40頁IZDZ

4、+20VR = 1.6 k UZ = 12V IZM = 18 mAIZ例 1 的圖解mA5A105A106 . 1122033Z I第21頁/共40頁N 型硅二氧化硅保護(hù)膜BECN 型硅P 型硅(a) 平面型N 型鍺ECB銦球銦球PP(b)合金型第22頁/共40頁1. NPN 型三極管集電區(qū)集電結(jié)基區(qū)發(fā)射結(jié)發(fā)射區(qū)集電極 C基極 B發(fā)射極 ENNP 不論平面型或合金型，都分成 NPN 或PNP 三層，因此又把晶體管分為 NPN 型和 PNP 型兩類。ECB符號T第23頁/共40頁集電區(qū)集電結(jié)基區(qū)發(fā)射結(jié)發(fā)射區(qū)N集電極 C發(fā)射極 E基極 BNPPN2. PNP 型三極管CBET符號第24頁/共40

5、頁共發(fā)射極電路ICEBmAAVUCEUBERBIBECV+輸入回路輸出回路第25頁/共40頁IB/mA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10IC/mA 0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95IE/mA 0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05晶體管電流測量數(shù)據(jù)結(jié)論：(1)BCEIII 符合基爾霍夫定律(2) IC 和 IE 比 IB 大得多。從第三列和第四列的數(shù)據(jù)可得, 5 .3704. 050. 1BC II 3 .3806. 030. 2BC II 這就是晶體管的電流放大作用。 稱為共發(fā)射極靜態(tài)電流(直流)放大系數(shù)。電流放大作用還體

6、現(xiàn)在基極電流的少量變化 IB 可以引起集電極電流較大的變化 IC 。 4002. 080. 004. 006. 050. 130. 2BC II 式中， 稱為動態(tài)電流(交流)放大系數(shù)第26頁/共40頁 (3)當(dāng) IB = 0(將基極開路)時，IC = ICEO，表中 ICEO 0UBC VB VE對于 PNP 型應(yīng)滿足: UEB 0UCB 0即 VC VB 0 ICIB+UCE(a)放大 UBC 0+IC 0 IB = 0+ UCE UCC (b)截止 UBC 0 IB+ UCE 0 (c)飽和 UBC 0+CCCCRUI 第31頁/共40頁 管管 型型 工工 作作 狀狀 態(tài)態(tài) 飽和飽和 放大

7、放大 截截 止止 UBE/V UCE/V UBE/V UBE/V 開始截止開始截止 可靠截止可靠截止硅管硅管( (NPN) )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 0.1第32頁/共40頁 當(dāng)晶體管工作在動態(tài)(有輸入信號)時，基極電流的變化量為 IB ，它引起集電極電流的變化量為 IC 。 IC 與 IB的比值稱為動態(tài)電流(交流)放大系數(shù) BCII 在輸出特性曲線近于平行等距并且 ICEO 較小的情況下,可近似認(rèn)為 ，但二者含義不同。 1. 電流放大系數(shù) ， 當(dāng)晶體管接成共發(fā)射極電路時，在靜態(tài)(無輸入信號)時集電極電流與基極電流的比值稱為靜態(tài)電流(直流)放大系數(shù) BCII 第33頁/共40頁ICBOA+EC ICEO 是當(dāng)基極開路(IB