第6章二極管三極管和傳感器ppt課件

1、 第一次大革命發(fā)生在第一次大革命發(fā)生在1906年。那一年，美國人德年。那一年，美國人德福雷斯特發(fā)明了真空三極管。由這種真空三極管和福雷斯特發(fā)明了真空三極管。由這種真空三極管和其他一些元件電阻、電容、電感等組成放大電其他一些元件電阻、電容、電感等組成放大電路，可以把收音機接收的信號放大十倍、百倍乃至路，可以把收音機接收的信號放大十倍、百倍乃至千倍。這樣，收音機就能收到更遠的電臺，而且音千倍。這樣，收音機就能收到更遠的電臺，而且音量更大、音質(zhì)更好。真空三極管是靠在真空中運動量更大、音質(zhì)更好。真空三極管是靠在真空中運動的電子來實現(xiàn)放大的，所以人們也把它稱為電子管。的電子來實現(xiàn)放大的，所以人們也把它稱

2、為電子管。 真空管體積大、耗電多，發(fā)熱量也大，壽命又不真空管體積大、耗電多，發(fā)熱量也大，壽命又不夠長，缺點不少。到了夠長，缺點不少。到了20世紀世紀40年代，人們想把收年代，人們想把收音機和其他電子設備做得小巧些，壽命更長、可靠音機和其他電子設備做得小巧些，壽命更長、可靠性更高些，用真空管很難辦到。于是，電子學領域性更高些，用真空管很難辦到。于是，電子學領域里的第二次革命爆發(fā)了。里的第二次革命爆發(fā)了。 立在新材料、新原理基礎上的新型電子立在新材料、新原理基礎上的新型電子器件便成了當務之急。器件便成了當務之急。 到到50年代末，人們越來越強烈地感到，一年代末，人們越來越強烈地感到，一個個互相獨立

3、的元件、器件的小型化之路，個個互相獨立的元件、器件的小型化之路，將走到盡頭。這是因為，一個復雜的電路，將走到盡頭。這是因為，一個復雜的電路，里面有大量的元器件，這些里面有大量的元器件，這些“零件之間要零件之間要用導線連接起來。大量的導線也限制了電路用導線連接起來。大量的導線也限制了電路體積的縮小。體積的縮小。 在科學技術發(fā)展的關鍵時刻，往往需要富在科學技術發(fā)展的關鍵時刻，往往需要富有想象力的科學家創(chuàng)造全新的觀念。有想象力的科學家創(chuàng)造全新的觀念。1958年，年，就出現(xiàn)了兩位這樣的人物：基爾比和諾伊斯。就出現(xiàn)了兩位這樣的人物：基爾比和諾伊斯。1958年年9月月12日，基爾比的第一個集成電日，基爾比

4、的第一個集成電路實驗獲得成功。在這一年里，美國仙童公路實驗獲得成功。在這一年里，美國仙童公司的司的RN諾伊斯也研制出第一塊集成電路片。諾伊斯也研制出第一塊集成電路片。 共價健共價健 Si Si Si Si價電子價電子 Si Si Si Si價電子價電子這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。空穴空穴自由電子自由電子 本征半導體的導電機理本征半導體的導電機理 Si Si Si Sip+多多余余電電子子磷原子磷原子在常溫下即可在常溫下即可變?yōu)樽杂呻娮幼優(yōu)樽杂呻娮邮ヒ皇ヒ粋€電子個電子變?yōu)檎優(yōu)檎x子離子 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴 多子的擴散運動多子的擴散運動內(nèi)電場內(nèi)電場少

5、子的漂移運動少子的漂移運動濃度差濃度差 擴散的結(jié)果使空間擴散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬。電荷區(qū)變寬?？臻g電荷區(qū)也稱空間電荷區(qū)也稱 PN 結(jié)結(jié) +形成空間電荷區(qū)形成空間電荷區(qū) PN 結(jié)變窄結(jié)變窄 P接正、接正、N接負接負 外電場外電場IF內(nèi)電場內(nèi)電場PN+ + 內(nèi)電場被加內(nèi)電場被加強，少子的漂強，少子的漂移加強，由于移加強，由于少子數(shù)量很少，少子數(shù)量很少，形成很小的反形成很小的反向電流。向電流。IR+ 金屬觸絲金屬觸絲陽極引線陽極引線N型鍺片型鍺片陰極引線陰極引線外殼外殼( a ) 點接觸型點接觸型鋁合金小球鋁合金小球N型硅型硅陽極引線陽極引線PN結(jié)結(jié)金銻合金金銻合金底座底座陰極引線陰極引線( b

6、) 面接觸型面接觸型陰極陰極陽極陽極( d ) 符號符號D反向擊穿反向擊穿電壓電壓U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+ 定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導通導通截止截止 若二極管是理想的，正向?qū)〞r正向管壓降為零，若二極管是理想的，正向?qū)〞r正向管壓降為零，反向截止時二極管相當于斷開。反向截止時二極管相當于斷開。 RLuiuouiuott RLuiuot t Ruiuo DBDAUZIZIZM UZ IZ_+UIOZZ ZIUr +UIRL+CIOUO+uIRDZIz限流調(diào)壓限流調(diào)壓穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路 NNPBECBECIBIEICBECIBIEIC EBRBE

7、RC BECNNPEBRBECIEIBICICBO IE IB ICICIBBECNNPEBRBECIEIBICICBOBCBCEOCIIIII BC CEO III ，有，有忽略忽略 CCEOCBBIIIIICBII 即管子各電極電壓與電流的關系曲線，是管子內(nèi)部即管子各電極電壓與電流的關系曲線，是管子內(nèi)部載流子運動的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，是分載流子運動的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的依據(jù)。析放大電路的依據(jù)。 共發(fā)射極電路共發(fā)射極電路輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路ICEBmA AVUCEUBERBIBECV+IB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VOIB=020A40A60A80A100A常數(shù)常數(shù) B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大區(qū)放大區(qū) O BCII_ BCII ICBO A+EC AICEOIB=0+ 14231234()()oiR RR RUURRRR14