半導(dǎo)體與三極管ppt課件

1、 第第1515章章 半導(dǎo)體二極管和三極管半導(dǎo)體二極管和三極管前往前往15.1 15.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性15.2 PN15.2 PN結(jié)結(jié)15.3 15.3 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管15.4 15.4 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管15.5 15.5 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管目目 錄錄15.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介乎于導(dǎo)體和絕緣體之半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介乎于導(dǎo)體和絕緣體之 間的間的 物質(zhì)。（如硅、鍺、硒及大多數(shù)金屬物質(zhì)。（如硅、鍺、硒及大多數(shù)金屬氧化物和硫化物）氧化物和硫化物）物質(zhì)根據(jù)其導(dǎo)電性能分為物質(zhì)根據(jù)其導(dǎo)電性能分為: : 絕緣體：導(dǎo)電能力很差的物質(zhì)。絕緣體：導(dǎo)電能力

2、很差的物質(zhì)。導(dǎo)體：導(dǎo)電能力良好的物質(zhì)。導(dǎo)體：導(dǎo)電能力良好的物質(zhì)。 半導(dǎo)體特性：熱敏特性、光敏特性、摻雜特性半導(dǎo)體特性：熱敏特性、光敏特性、摻雜特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力具有獨(dú)特的性質(zhì)。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力具有獨(dú)特的性質(zhì)。溫度升高時(shí)，純凈的半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力溫度升高時(shí)，純凈的半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力顯著增加；顯著增加；純凈的半導(dǎo)體受到光照時(shí)，導(dǎo)電能力明純凈的半導(dǎo)體受到光照時(shí)，導(dǎo)電能力明顯提高；顯提高；在純凈半導(dǎo)體材料中加入微量的在純凈半導(dǎo)體材料中加入微量的“雜質(zhì)雜質(zhì)元素，它的電導(dǎo)率就會(huì)成千上萬(wàn)倍地增元素，它的電導(dǎo)率就會(huì)成千上萬(wàn)倍地增長(zhǎng)。長(zhǎng)。 原子的組成：原子的組成： 帶正電的原子核；若干個(gè)圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的帶負(fù)帶正電

3、的原子核；若干個(gè)圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的帶負(fù)電的電子；電的電子； 且整個(gè)原子呈電中性。且整個(gè)原子呈電中性。15.1.1 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體 本征半導(dǎo)體就是完全純凈的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體，半導(dǎo)體。半導(dǎo)體器件的材料：半導(dǎo)體器件的材料： 硅硅Silicon-Si）：四價(jià)元素，硅的原子序數(shù)是）：四價(jià)元素，硅的原子序數(shù)是14，外層有，外層有4個(gè)電子。個(gè)電子。 鍺鍺Germanium-Ge）：也是四價(jià)元素，鍺的原）：也是四價(jià)元素，鍺的原子序數(shù)是子序數(shù)是32，外層也是，外層也是4個(gè)電子個(gè)電子 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.硅的原子結(jié)構(gòu)硅的原子結(jié)構(gòu) 純凈的半導(dǎo)體其所有的原子基本上

4、整齊排列，形成晶體結(jié)構(gòu)，所以半導(dǎo)體也稱(chēng)為晶體 晶體管名稱(chēng)的由來(lái) 本征半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)中的共價(jià)健結(jié)構(gòu)SiSiSiSi共價(jià)鍵共價(jià)鍵價(jià)電子價(jià)電子共價(jià)?。河上噜弮蓚€(gè)原子各拿出一個(gè)共價(jià)?。河上噜弮蓚€(gè)原子各拿出一個(gè)價(jià)電子組成價(jià)電子對(duì)所構(gòu)成的聯(lián)系。價(jià)電子組成價(jià)電子對(duì)所構(gòu)成的聯(lián)系。 共價(jià)鍵中的電子在獲得一定能量后溫度升高或受光照），即可掙脫原子核的束縛，成為自由電子帶負(fù)電）。同時(shí)在共價(jià)鍵中同時(shí)在共價(jià)鍵中留下一個(gè)空穴留下一個(gè)空穴（帶正電）（帶正電） 。空穴空穴SiSiSiSi自在自在電子電子SiSiSiSi自由電子空穴熱激發(fā)與復(fù)合現(xiàn)象熱激發(fā)與復(fù)合現(xiàn)象 由于受熱或光照產(chǎn)生自由電子和空穴的現(xiàn)象-熱激發(fā)或稱(chēng)為本征激發(fā)）

5、自由電子在運(yùn)動(dòng)中自由電子在運(yùn)動(dòng)中遇到空穴后，兩者遇到空穴后，兩者同時(shí)消失，稱(chēng)為復(fù)同時(shí)消失，稱(chēng)為復(fù)合現(xiàn)象合現(xiàn)象 溫度一定時(shí)，本征半導(dǎo)體中的自由電子空穴對(duì)的數(shù)目基本不變。溫度愈高，自由電子空穴對(duì)數(shù)目越多。當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí)，自由電外電壓時(shí)，自由電子作定向運(yùn)動(dòng)形成子作定向運(yùn)動(dòng)形成電子電流；電子電流；而空穴吸引相鄰原而空穴吸引相鄰原子的價(jià)電子來(lái)填補(bǔ)，子的價(jià)電子來(lái)填補(bǔ)，而在該原子中出現(xiàn)而在該原子中出現(xiàn)一個(gè)空穴，其結(jié)果一個(gè)空穴，其結(jié)果相當(dāng)于空穴的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于空穴的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于正電荷的相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)）。移動(dòng)）。半導(dǎo)體導(dǎo)電方式半導(dǎo)體導(dǎo)電方式在半導(dǎo)體中，同時(shí)在半導(dǎo)體中，同時(shí)存在著電子導(dǎo)電和

6、存在著電子導(dǎo)電和空穴導(dǎo)電，這是半空穴導(dǎo)電，這是半導(dǎo)體導(dǎo)電方式的最導(dǎo)體導(dǎo)電方式的最大特點(diǎn)，也是半導(dǎo)大特點(diǎn)，也是半導(dǎo)體和金屬在導(dǎo)電原體和金屬在導(dǎo)電原理上的本質(zhì)差別。理上的本質(zhì)差別。載流子載流子自由電子和空自由電子和空穴穴由于，溫度愈高，由于，溫度愈高，載流子數(shù)目愈多，載流子數(shù)目愈多，導(dǎo)電性能也就愈好，導(dǎo)電性能也就愈好，所以，溫度對(duì)半導(dǎo)所以，溫度對(duì)半導(dǎo)體器件性能的影響體器件性能的影響很大。很大。SiSiSiSi價(jià)電價(jià)電子子空穴空穴l半導(dǎo)體由于熱激發(fā)而不斷產(chǎn)生電子空穴半導(dǎo)體由于熱激發(fā)而不斷產(chǎn)生電子空穴對(duì)，那么，電子空穴對(duì)是否會(huì)越來(lái)越多，對(duì)，那么，電子空穴對(duì)是否會(huì)越來(lái)越多，電子和空穴濃度是否會(huì)越來(lái)越大呢

7、？電子和空穴濃度是否會(huì)越來(lái)越大呢？l實(shí)驗(yàn)表明，在一定的溫度下，電子濃度實(shí)驗(yàn)表明，在一定的溫度下，電子濃度和空穴濃度都保持一個(gè)定值。和空穴濃度都保持一個(gè)定值。l半導(dǎo)體中存在半導(dǎo)體中存在l載流子的產(chǎn)生過(guò)程載流子的產(chǎn)生過(guò)程l載流子的復(fù)合過(guò)程載流子的復(fù)合過(guò)程綜上所述：綜上所述：(1)(1)半導(dǎo)體中有兩種載流子：自由電子和空半導(dǎo)體中有兩種載流子：自由電子和空穴，電子帶負(fù)電，空穴帶正電。穴，電子帶負(fù)電，空穴帶正電。(2)(2)本征半導(dǎo)體中，電子和空穴總是成對(duì)地本征半導(dǎo)體中，電子和空穴總是成對(duì)地產(chǎn)生。產(chǎn)生。(3)(3)半導(dǎo)體中，同時(shí)存在載流子的產(chǎn)生和復(fù)半導(dǎo)體中，同時(shí)存在載流子的產(chǎn)生和復(fù)合過(guò)程。合過(guò)程。l本征

8、半導(dǎo)體的物理性質(zhì)：純凈的半導(dǎo)體中摻本征半導(dǎo)體的物理性質(zhì)：純凈的半導(dǎo)體中摻入微量元素，導(dǎo)電能力顯著提高。入微量元素，導(dǎo)電能力顯著提高。l本征半導(dǎo)體的電導(dǎo)率很小，而且受溫度和光本征半導(dǎo)體的電導(dǎo)率很小，而且受溫度和光照等條件影響甚大，不能直接用來(lái)制造半導(dǎo)體照等條件影響甚大，不能直接用來(lái)制造半導(dǎo)體器件。器件。l摻入的微量元素?fù)饺氲奈⒘吭亍半s質(zhì)雜質(zhì)”。l摻入了摻入了“雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱(chēng)為雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱(chēng)為“雜質(zhì)半導(dǎo)雜質(zhì)半導(dǎo)體。體。15.1.2 N型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體在硅或鍺的晶體中摻在硅或鍺的晶體中摻入微量的磷或其它入微量的磷或其它五價(jià)元素）。五價(jià)元素）。 自由電子是多數(shù)

9、載自由電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)流子，空穴是少數(shù)載流子。載流子。電子型半導(dǎo)體電子型半導(dǎo)體或或N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體SiSiP+Si多余多余電子電子P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 在硅或鍺晶體中在硅或鍺晶體中摻入硼或其它摻入硼或其它三價(jià)元素）。三價(jià)元素）。 空穴是多數(shù)載流子，自由電子是少數(shù)載流子。 空穴型半導(dǎo)體或P型半導(dǎo)體。SiSiB-Si空穴空穴 不論N型半導(dǎo)體還是P型半導(dǎo)體，雖然它們都有一種載流子占多數(shù)，但是整個(gè)晶體仍然是不帶電的。綜上所述：綜上所述：l(1)本征半導(dǎo)體中加入五價(jià)雜質(zhì)元素，便形成本征半導(dǎo)體中加入五價(jià)雜質(zhì)元素，便形成N型半導(dǎo)體。型半導(dǎo)體。N型半導(dǎo)體中，電子是多數(shù)載流子，型半導(dǎo)體中，電子是多數(shù)

10、載流子，空穴是少數(shù)載流子，此外還有不參加導(dǎo)電的正離空穴是少數(shù)載流子，此外還有不參加導(dǎo)電的正離子。子。l(2)本征半導(dǎo)體中加入三價(jià)雜質(zhì)元素，便形成本征半導(dǎo)體中加入三價(jià)雜質(zhì)元素，便形成P型半導(dǎo)體。其中空穴是多數(shù)載流子，電子是少數(shù)型半導(dǎo)體。其中空穴是多數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子，此外還有不參加導(dǎo)電的負(fù)離子。載流子，此外還有不參加導(dǎo)電的負(fù)離子。l(3)雜質(zhì)半導(dǎo)體中，多子濃度決定于雜質(zhì)濃度，雜質(zhì)半導(dǎo)體中，多子濃度決定于雜質(zhì)濃度，少子由本征激發(fā)產(chǎn)生，其濃度與溫度有關(guān)少子由本征激發(fā)產(chǎn)生，其濃度與溫度有關(guān) 15.2 PN結(jié)lPN結(jié)：結(jié)：l 是指在是指在P型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的交界處型半導(dǎo)體的交界處形

11、成的空間電荷區(qū)。形成的空間電荷區(qū)。lPN結(jié)是構(gòu)成多種半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。結(jié)是構(gòu)成多種半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。l 二極管的核心是一個(gè)二極管的核心是一個(gè)PN結(jié)；三極管中結(jié)；三極管中包含了兩個(gè)包含了兩個(gè)PN結(jié)。結(jié)。15.2.1 PN結(jié)的形成結(jié)的形成l有電場(chǎng)力作用時(shí)，電子和空穴便產(chǎn)生定向運(yùn)有電場(chǎng)力作用時(shí)，電子和空穴便產(chǎn)生定向運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為漂移運(yùn)動(dòng)動(dòng)，稱(chēng)為漂移運(yùn)動(dòng)Drift Movement）。）。l由于濃度差而引起的定向運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)由于濃度差而引起的定向運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)Diffusion Movement）。）。自由電子自由電子PN空穴空穴PN結(jié)是由擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成的結(jié)是由擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成的自由電子自由電子PN 空間

12、電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)方向內(nèi)電場(chǎng)方向空穴空穴擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)平衡擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)平衡擴(kuò)散強(qiáng)擴(kuò)散強(qiáng)漂移運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)漂移運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)兩者平衡兩者平衡PNPN結(jié)寬度基本穩(wěn)定結(jié)寬度基本穩(wěn)定外加外加電壓電壓平衡平衡破壞破壞擴(kuò)散強(qiáng)擴(kuò)散強(qiáng)漂移強(qiáng)漂移強(qiáng)PN結(jié)導(dǎo)通結(jié)導(dǎo)通PN結(jié)截止結(jié)截止多子的擴(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)果使空擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬。間電荷區(qū)變寬。空間電荷區(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)1. 外加正向電壓使外加正向電壓使PN結(jié)導(dǎo)通正向偏置）結(jié)導(dǎo)通正向偏置）PN結(jié)呈現(xiàn)低阻導(dǎo)通狀態(tài)，通過(guò)結(jié)呈現(xiàn)

13、低阻導(dǎo)通狀態(tài)，通過(guò)PN結(jié)的電流基結(jié)的電流基本是多子的擴(kuò)散電流本是多子的擴(kuò)散電流正向電流正向電流+變窄變窄PN內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng) 方向方向外電場(chǎng)方向外電場(chǎng)方向RI15.2.2 PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?P接正、接正、N接負(fù)接負(fù) 2.2.外加反向電壓使外加反向電壓使PNPN結(jié)截止反向偏置）結(jié)截止反向偏置） PN結(jié)呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，通過(guò)PN結(jié)的電流是少子的漂移電流 -反向電流特點(diǎn): 受溫度影響大, 溫度越高少子的數(shù)目越多，反向電流將隨溫度增加。緣由: 反向電流是靠熱激發(fā)產(chǎn)生的少子形成的+ - 變 寬PN內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng) 方向方向外電場(chǎng)方向外電場(chǎng)方向RI=0內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng)，內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng)，少子的漂移加少子的漂移

14、加強(qiáng)，由于少子強(qiáng)，由于少子數(shù)量很少，形數(shù)量很少，形成很小的反向成很小的反向電流。電流。結(jié)結(jié) 論論 PNPN結(jié)具有單向?qū)щ娦越Y(jié)具有單向?qū)щ娦?（1） PN結(jié)加正向電壓時(shí)，處在導(dǎo)通狀態(tài)，結(jié)電結(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。阻很低，正向電流較大。（2PN結(jié)加反向電壓時(shí)，處在截止?fàn)顟B(tài)，結(jié)電阻結(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。很高，反向電流很小。15.3 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管15.3.1 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)15.3.2 伏安特性伏安特性15.3.3 二極管的主要參數(shù)二極管的主要參數(shù)15.3.4 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例15.3.1 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)PN結(jié)結(jié)陰極引線

15、陰極引線鋁合金小球鋁合金小球金銻合金金銻合金底座底座N N型硅型硅陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線面接觸型面接觸型引線引線外殼外殼觸絲觸絲N N型鍺片型鍺片點(diǎn)接觸型點(diǎn)接觸型表示符號(hào)表示符號(hào)半導(dǎo)體二極管圖片半導(dǎo)體二極管圖片半導(dǎo)體二極管圖片半導(dǎo)體二極管圖片15.3.2 伏安特性伏安特性正向正向O 0.4 0.8 U/VI/mA80604020-50 -25I/A-20-40反向反向死區(qū)死區(qū)電壓電壓擊穿擊穿電壓電壓 半導(dǎo)體二極管的伏安特性是非線性的。正向正向O 0.4 0.8 U/VI/mA80604020-50 -25I/A-20-40反向反向死區(qū)死區(qū)電壓電壓擊穿擊穿電壓電壓 死區(qū)電壓： 硅管：0.5伏左右，鍺管

16、： 0.1伏左右。 正向壓降： 硅管：0.60.7伏左右，鍺管： 0.2 0.3伏。1.1.正向特性正向特性反向電流：很小。反向電流：很小。 硅管硅管 0.1微安微安 鍺管鍺管 幾十個(gè)微安幾十個(gè)微安反向擊穿電壓反向擊穿電壓UBR）:幾十伏以上。幾十伏以上。2.2.反向特性反向特性正向正向O 0.4 0.8 U/VI/mA80604020-50 -25I/A-20-40反向反向死區(qū)死區(qū)電壓電壓擊穿擊穿電壓電壓15.3.3 主要參數(shù)主要參數(shù)1.1.最大整流電流最大整流電流IOMIOM： 二極管長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，允許流過(guò)的最大正向二極管長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，允許流過(guò)的最大正向平均電流。平均電流。2. 反向工作峰

17、值電壓反向工作峰值電壓URWM: 保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓。壓。3.3.反向峰值電流反向峰值電流IRM:IRM: 二極管上加反向工作峰值電壓時(shí)的反向電流二極管上加反向工作峰值電壓時(shí)的反向電流值。值。 主要利用二極管的單向?qū)щ娦??？捎糜谡?、檢波、限幅、元件保護(hù)以及在數(shù)字電路中作為開(kāi)關(guān)元件。15.3.4 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例例例15.3.1 R和和C構(gòu)成一微分電路。畫(huà)出輸出電壓構(gòu)成一微分電路。畫(huà)出輸出電壓 的波的波形。形。 設(shè)設(shè)0u0)0( Cu+-u1uRu0CRRLDu1UtuRu0tt例例15.3.2: 圖中電路，輸入端圖中電路，輸入端A的電位

18、的電位VA=+3V，B的電位的電位VB=0V，求輸出端，求輸出端Y的電位的電位VY。電阻。電阻R接接負(fù)電源負(fù)電源-12V。-12VAB+3V0VDBDAY解：解：DA優(yōu)先導(dǎo)通，優(yōu)先導(dǎo)通， DA導(dǎo)通導(dǎo)通后，后， DB上加的是反向上加的是反向電壓，因而截止。電壓，因而截止。VY=+2.7VDA起鉗位作用，起鉗位作用， DB起隔離作用。起隔離作用。15.4 15.4 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管 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)值的電阻配合后能起穩(wěn)定電壓的作用。 穩(wěn)壓二極管亦稱(chēng)齊納二極管(Zener Diodes)，與一般二極管不同之處是它正常工作在PN結(jié)的反向擊穿區(qū)。因其具有穩(wěn)定電壓作用，故稱(chēng)

19、為穩(wěn)壓管Voltage Regulators）。 1.1.穩(wěn)壓管表示符號(hào)：穩(wěn)壓管表示符號(hào)： 正向正向+-反向反向+-IZUZ2.2.穩(wěn)壓管的伏安特性：穩(wěn)壓管的伏安特性：3.3.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓原理： 穩(wěn)壓管工作于反向擊穿區(qū)。穩(wěn)壓管擊穿時(shí)，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，但穩(wěn)壓管兩端的電壓變化很小。利用這一特性，穩(wěn)壓管在電路中能起穩(wěn)壓作用。穩(wěn)壓管的反向特性曲線比較陡。穩(wěn)壓管的反向特性曲線比較陡。反向擊穿反向擊穿 是可逆的。是可逆的。 U/VI/mA0IZIZMUZ 4 4 主要參數(shù)主要參數(shù)（2 2電壓溫度系數(shù)電壓溫度系數(shù) U（1 1穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓 UZ穩(wěn)壓管在反向擊穿后穩(wěn)定工作電壓值。穩(wěn)壓

20、管在反向擊穿后穩(wěn)定工作電壓值。說(shuō)明穩(wěn)壓管受溫度變化影響的系數(shù)說(shuō)明穩(wěn)壓管受溫度變化影響的系數(shù)（3 3動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻rZ穩(wěn)壓管端電壓的變化量與相應(yīng)的電流變化量的比值穩(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。管子不致發(fā)生熱擊穿的最大功率損耗。 PZM=UZIZM（5 5最大允許耗散功率最大允許耗散功率 PZMl是穩(wěn)壓管工作時(shí)的參考電流數(shù)值。是穩(wěn)壓管工作時(shí)的參考電流數(shù)值。l工作電流若小于穩(wěn)定電流工作電流若小于穩(wěn)定電流IZIZ，穩(wěn)壓性能較差；，穩(wěn)壓性能較差；l工作電流若大于穩(wěn)定電流，穩(wěn)壓性能較好，工作電流若大于穩(wěn)定電流，穩(wěn)壓性能較好，但是要注意管子的功率損耗不要超出

21、允許值。但是要注意管子的功率損耗不要超出允許值。 （4 4穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流IZ最大穩(wěn)定電流最大穩(wěn)定電流IZM:穩(wěn)壓管正常工作時(shí)允許通過(guò)的最穩(wěn)壓管正常工作時(shí)允許通過(guò)的最大反向電流。大反向電流。+_UU0UZR例題例題穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用當(dāng)當(dāng)UUZ大于時(shí)大于時(shí),穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管擊穿擊穿RUUIZZ 此時(shí)此時(shí)選選R，使，使IZIZM15.5.1 15.5.1 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)15.5.2 15.5.2 電流分配和放大原理電流分配和放大原理15.5.3 15.5.3 特性曲線特性曲線15.5.4 15.5.4 主要參數(shù)主要參數(shù)15.5 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管15.5.1 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 構(gòu)

22、造構(gòu)造平面型平面型 合金型合金型 NPN3D系列）系列） PNP3A系列）系列）半導(dǎo)體三極管圖片15.5.1 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)BNNP發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)基區(qū)基區(qū) 集電區(qū)集電區(qū)ECNNPBECCEB發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)BPPN發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)基區(qū)基區(qū) 集電區(qū)集電區(qū)ECPPNBECCEB15.5.2 電流分配和放大原理電流分配和放大原理AmAmAIBICIERBEC+_EBBCE3DG6共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法基極電路基極電路(輸入回路輸入回路)集電極電路集電極電路(輸出回路輸出回路)發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端 晶體管電流測(cè)量數(shù)據(jù)晶體管電

23、流測(cè)量數(shù)據(jù)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由此實(shí)驗(yàn)及測(cè)量結(jié)果可得出如下結(jié)論：由此實(shí)驗(yàn)及測(cè)量結(jié)果可得出如下結(jié)論：（1） IE=IC+IB 符合基爾霍夫電流定律。符合基爾霍夫電流定律。（2） IE和和IC比比IB 大的多。大的多。（3當(dāng)當(dāng)IB=0將基極開(kāi)路時(shí)，將基極開(kāi)路時(shí)，IE=ICEO，ICEO0, UBC0, UBC = UBE - UCE, UBE1 UCE增加，特性曲線右移。增加，特性曲線右移。 UCE1V以后，特性

24、曲線幾乎重合。以后，特性曲線幾乎重合。 與二極管的伏安特性相似與二極管的伏安特性相似輸入特性有以下幾個(gè)特點(diǎn)：輸入特性有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 2. 輸出特性曲線輸出特性曲線CICECB| )U(If晶體管的輸晶體管的輸出特性曲線出特性曲線是一組曲線。是一組曲線。UCE/V13436912IC/mA10080604020AIB=002晶體管的輸出特性曲線分為三個(gè)工作區(qū)：晶體管的輸出特性曲線分為三個(gè)工作區(qū)：（1放大區(qū)放大區(qū)（2截止區(qū)截止區(qū)（3飽和區(qū)飽和區(qū)（1放大區(qū)線性區(qū)具有恒流特性放大區(qū)線性區(qū)具有恒流特性132436912IC/mA10080604020AIB=00放大區(qū)放大區(qū)UCE/V 輸出特性曲線的近

25、似水平部分。輸出特性曲線的近似水平部分。 B_CII發(fā)射結(jié)處發(fā)射結(jié)處于正向偏于正向偏置；集電置；集電結(jié)處于反結(jié)處于反向偏置向偏置（2截止區(qū)截止區(qū)IB=0曲線以下的區(qū)域?yàn)榻刂骨€以下的區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)區(qū)IB=0 時(shí)，時(shí)，IC=ICEO0.001mA 對(duì)NPN型硅管而言，當(dāng)UBE0.5V時(shí)，即已開(kāi)始截止，為了截止可靠，常使UBE小于等于零。132436912IC/mA10080604020AIB=00截止區(qū)截止區(qū)UCE/V在截止區(qū)發(fā)射結(jié)在截止區(qū)發(fā)射結(jié)處于反向偏置，處于反向偏置，集電結(jié)處于反向集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工偏置，晶體管工作于截止?fàn)顟B(tài)。作于截止?fàn)顟B(tài)。（3飽和區(qū)飽和區(qū) 當(dāng)UCEUBE時(shí)，集電結(jié)

26、處于正向偏置，晶體管工作處于飽和狀態(tài)。 在飽和區(qū)，IB的變化對(duì)IC的影響較小，兩者不成比例13436912IC/mA10080604020AIB=002飽和區(qū)飽和區(qū)UCE/V在飽和區(qū)，在飽和區(qū)，發(fā)射結(jié)處于發(fā)射結(jié)處于正向偏置，正向偏置，集電結(jié)也處集電結(jié)也處于正偏。于正偏。 15.5.4 主要參數(shù)主要參數(shù)1.電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) ,_：靜態(tài)電流直流放大系數(shù)：靜態(tài)電流直流放大系數(shù)BCCBOBCBOCBECE_IIIIIIII ：動(dòng)態(tài)電流交流放大系數(shù)：動(dòng)態(tài)電流交流放大系數(shù)BCII留意：留意： ,_兩者的含義是不同的，但在特性曲線近于平行兩者的含義是不同的，但在特性曲線近于平行等距并且等距并且ICEO較小的情況下，兩者數(shù)值較為較小的情況下，兩者數(shù)值較為接近。在估算時(shí)，常用接近。在估算時(shí)，常用_近似關(guān)系近似關(guān)系（1）（2）對(duì)于同一型號(hào)的晶體管，對(duì)于同一型號(hào)的晶體管