第9章二極管和三極管 ppt課件

1、導(dǎo)體：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，導(dǎo)體：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體。金屬一般都是導(dǎo)體。絕緣體：有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱為絕緣體，絕緣體：有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半導(dǎo)體：另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和半導(dǎo)體：另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體，如鍺、硅、絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。9.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以它具有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)。例如

2、：它具有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)。例如：當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能力明顯變化。電能力明顯變化。往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使 它的導(dǎo)電能力明顯改變。它的導(dǎo)電能力明顯改變。1.1.摻雜性摻雜性2.2.熱敏性和光敏性熱敏性和光敏性9.1.1 9.1.1 本征半導(dǎo)體純凈和具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)本征半導(dǎo)體純凈和具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體）體）一、本征半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、本征半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)GeGeSiSi現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們的最外層電子價(jià)電子都是四個(gè)。的最外層電子價(jià)電子都是

3、四個(gè)。共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中，稱為共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中，稱為束縛電子，常溫下束縛電子很難脫離共價(jià)鍵成為自束縛電子，常溫下束縛電子很難脫離共價(jià)鍵成為自由電子，因此本征半導(dǎo)體中的自由電子很少，所以由電子，因此本征半導(dǎo)體中的自由電子很少，所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。形成共價(jià)鍵后，每個(gè)原子的最外層電子是形成共價(jià)鍵后，每個(gè)原子的最外層電子是八個(gè)，構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。八個(gè)，構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。共價(jià)鍵有很強(qiáng)的結(jié)合力，使原子規(guī)共價(jià)鍵有很強(qiáng)的結(jié)合力，使原子規(guī)則排列，形成晶體。則排列，形成晶體。+4+4+4+4二、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理二、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理在絕對(duì)

4、在絕對(duì)0 0度度T=0KT=0K和沒(méi)有外界激發(fā)時(shí)和沒(méi)有外界激發(fā)時(shí), ,價(jià)電價(jià)電子完全被共價(jià)鍵束縛著，本征半導(dǎo)體中沒(méi)有可子完全被共價(jià)鍵束縛著，本征半導(dǎo)體中沒(méi)有可以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子即載流子），它的導(dǎo)電能以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子即載流子），它的導(dǎo)電能力為力為 0 0，相當(dāng)于絕緣體。，相當(dāng)于絕緣體。在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱為空穴。電子，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱為空穴。1.1.載流子、自由電子和空穴載流子、自由電子和空穴+4+4+4+4自由電子自由電

5、子空穴空穴束縛電子束縛電子2.2.本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理+4+4+4+4+4+4+4+4在其它力的作用下，在其它力的作用下，空穴吸引附近的電子空穴吸引附近的電子來(lái)填補(bǔ)，這樣的結(jié)果來(lái)填補(bǔ)，這樣的結(jié)果相當(dāng)于空穴的遷移，相當(dāng)于空穴的遷移，而空穴的遷移相當(dāng)于而空穴的遷移相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)，因此正電荷的移動(dòng)，因此可以認(rèn)為空穴是載流可以認(rèn)為空穴是載流子。子。本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子和空穴。自由電子和空穴。溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，溫度是影響半導(dǎo)體性導(dǎo)體的導(dǎo)

6、電能力越強(qiáng)，溫度是影響半導(dǎo)體性能的一個(gè)重要的外部因素，這是半導(dǎo)體的一能的一個(gè)重要的外部因素，這是半導(dǎo)體的一大特點(diǎn)。大特點(diǎn)。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成：本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成： 1. 1. 自由電子移動(dòng)產(chǎn)生的電流。自由電子移動(dòng)產(chǎn)生的電流。 2. 2. 空穴移動(dòng)產(chǎn)生的電流?？昭ㄒ苿?dòng)產(chǎn)生的電流。（在本征半導(dǎo)體中（在本征半導(dǎo)體中 自由電子和空穴成對(duì)出現(xiàn)，自由電子和空穴成對(duì)出現(xiàn)，同時(shí)又不斷的復(fù)合）同時(shí)又不斷的復(fù)合）9.1.2 9.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會(huì)在本征半導(dǎo)體中摻入某些

7、微量的雜質(zhì)，就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻雜半導(dǎo)體的某種載流子濃度大大增加。雜半導(dǎo)體的某種載流子濃度大大增加。P P 型半導(dǎo)體：空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也型半導(dǎo)體：空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱為空穴半導(dǎo)體）。稱為空穴半導(dǎo)體）。N N 型半導(dǎo)體：自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，型半導(dǎo)體：自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱為電子半導(dǎo)體）。也稱為電子半導(dǎo)體）。在硅或鍺晶體中摻入少量的五價(jià)元素磷，在硅或鍺晶體中摻入少量的五價(jià)元素磷，晶體中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，磷原晶體中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，磷原子的最外層有五個(gè)價(jià)電

8、子，其中四個(gè)與相鄰子的最外層有五個(gè)價(jià)電子，其中四個(gè)與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵，必定多出一個(gè)電的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵，必定多出一個(gè)電子，這個(gè)電子幾乎不受束縛，很容易被激發(fā)子，這個(gè)電子幾乎不受束縛，很容易被激發(fā)而成為自由電子，這樣磷原子就成了不能移而成為自由電子，這樣磷原子就成了不能移動(dòng)的帶正電的離子。動(dòng)的帶正電的離子。+4+4+4+4+5+5+4+4多余多余電子電子磷原子磷原子1.1.由磷原子提供的電子，濃度與磷原子相同。由磷原子提供的電子，濃度與磷原子相同。2.2.本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所以，摻雜濃度遠(yuǎn)大于本

9、征半導(dǎo)體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)載流子多子），空穴稱為少數(shù)載流子少子）。載流子多子），空穴稱為少數(shù)載流子少子）。一、一、N N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體二、二、P P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)元素，如硼在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)元素，如硼或銦），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)或銦），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，硼原子的最外層有三個(gè)價(jià)電子，與相鄰的取代，硼原子的最外層有三個(gè)價(jià)電子，與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵時(shí)，半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)空穴。這個(gè)空穴產(chǎn)生一個(gè)空穴。這個(gè)空穴可能吸引

10、束縛電子來(lái)填補(bǔ)，可能吸引束縛電子來(lái)填補(bǔ)，使得硼原子成為不能移動(dòng)使得硼原子成為不能移動(dòng)的帶負(fù)電的離子。的帶負(fù)電的離子。+4+4+4+4+3+3+4+4空穴空穴硼原子硼原子P P 型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。1 PN 1 PN 結(jié)的形成結(jié)的形成在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造P P 型半導(dǎo)型半導(dǎo)體和體和N N 型半導(dǎo)體，經(jīng)過(guò)載流子的擴(kuò)散，在它們的型半導(dǎo)體，經(jīng)過(guò)載流子的擴(kuò)散，在它們的交界面處就形成了一個(gè)特殊的薄層，稱為交界面處就形成了一個(gè)特殊的薄層，稱為PN PN 結(jié)。結(jié)。9.1.3 PN結(jié)及其單向?qū)щ娦越Y(jié)及其單向?qū)щ娦云七\(yùn)動(dòng)漂移

11、運(yùn)動(dòng)P P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體N N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體+擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)E E所以擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡，所以擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡，相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒(méi)有電荷運(yùn)動(dòng)，空間電荷區(qū)的相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒(méi)有電荷運(yùn)動(dòng)，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。厚度固定不變。(1) 加正向電壓正偏）加正向電壓正偏）電源正極接電源正極接P區(qū)，負(fù)極接區(qū)，負(fù)極接N區(qū)區(qū) 外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相反。外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相反。 外電場(chǎng)削弱內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)削弱內(nèi)電場(chǎng)耗盡層變窄耗盡層變窄 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)多子擴(kuò)散形成正向電流多子擴(kuò)散形成正向電流I FI F+P型半導(dǎo)體+N型半導(dǎo)體

12、+WER空間電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)E正向電流正向電流 2 PN2 PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?2) (2) 加反向電壓加反向電壓電源正極接電源正極接N N區(qū)，負(fù)極接區(qū)，負(fù)極接P P區(qū)區(qū) 外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相同。外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相同。 外電場(chǎng)加強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)加強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)耗盡層變寬耗盡層變寬 漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)少子漂移形成反向電流少子漂移形成反向電流I RI R+內(nèi)電場(chǎng)+E+EW+空 間 電 荷 區(qū)+R+IRP PN N 在一定的溫度下，由本征激發(fā)產(chǎn)生的少子濃度是一定的，故IR基本上與外加反壓的大小無(wú)關(guān)，所以稱為反向飽和電流。但I(xiàn)R與溫度有關(guān)。 PN PN結(jié)加正向電壓時(shí)，具有

13、較大的正結(jié)加正向電壓時(shí)，具有較大的正向擴(kuò)散電流，呈現(xiàn)低電阻，向擴(kuò)散電流，呈現(xiàn)低電阻， PNPN結(jié)導(dǎo)通；結(jié)導(dǎo)通； PNPN結(jié)加反向電壓時(shí)，具有很小的反結(jié)加反向電壓時(shí)，具有很小的反向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻，向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻， PNPN結(jié)截止。結(jié)截止。 由此可以得出結(jié)論：由此可以得出結(jié)論：PNPN結(jié)具有單向結(jié)具有單向?qū)щ娦?。?dǎo)電性。9.2 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管9.2.19.2.1基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)PN PN 結(jié)加上管殼和引線，就成為半導(dǎo)體二極管。結(jié)加上管殼和引線，就成為半導(dǎo)體二極管。引線引線外殼線外殼線觸絲線觸絲線基片基片點(diǎn)接觸型點(diǎn)接觸型PN結(jié)結(jié)面接觸型面接觸型PN二極管的電路符號(hào)：二極管的電

14、路符號(hào)：陽(yáng)極陽(yáng)極+陰極陰極-9.2.2 9.2.2 伏安特性伏安特性UI死區(qū)電壓死區(qū)電壓 硅管硅管0.5V,鍺管鍺管0.1V。導(dǎo)通壓降導(dǎo)通壓降: : 硅硅管管0.60.7V,0.60.7V,鍺管鍺管0.20.3V0.20.3V。反向擊穿反向擊穿電壓電壓UBR9.2.3 9.2.3 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)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。正向平均電流。3. 3. 反向擊穿電壓反向擊穿電壓UBRUBR二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流劇增，二極管的單向?qū)?/p>

15、電性被破壞，甚至過(guò)熱劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過(guò)熱而燒壞。手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓而燒壞。手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓URWMURWM一般是一般是UBRUBR的一半。的一半。2. 2. 反向工作峰值電壓反向工作峰值電壓URWMURWM保證二極管不被擊穿時(shí)的反向峰值電壓。保證二極管不被擊穿時(shí)的反向峰值電壓。4. 4. 反向峰值電流反向峰值電流 IRMIRM指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說(shuō)明管子的單向?qū)щ娦粤鳌７聪螂娏鞔?，說(shuō)明管子的單向?qū)щ娦圆?，因此反向電流越小越好。反向電流受差，因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響，?/p>

16、度越高反向電流越大。硅溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流要比管的反向電流較小，鍺管的反向電流要比硅管大幾十到幾百倍。硅管大幾十到幾百倍。二極管：死區(qū)電壓二極管：死區(qū)電壓=0 .5V=0 .5V，正向壓降，正向壓降0.7V(0.7V(硅二極管硅二極管) ) 理想二極管：死區(qū)電壓理想二極管：死區(qū)電壓=0 =0 ，正向壓降，正向壓降=0 =0 二極管的應(yīng)用是主要利用它的單向?qū)щ娦裕鞫O管的應(yīng)用是主要利用它的單向?qū)щ娦?，主要?yīng)用于整流、限幅、保護(hù)等等。要應(yīng)用于整流、限幅、保護(hù)等等。R RD1D1D D2 2Us1Us1UiUiUoUoUs2Us2i iuiuott1

17、01010105 55 5例例1 1：如圖為一正負(fù)對(duì)稱限幅電路，：如圖為一正負(fù)對(duì)稱限幅電路，Ui=10sinwtV,Us1=Us2=5V,Ui=10sinwtV,Us1=Us2=5V,畫出輸出電壓畫出輸出電壓UoUo的波形的波形RLuiuouiuott二極管的應(yīng)用舉例二極管的應(yīng)用舉例2 2：二極管半波整流：二極管半波整流如圖，設(shè)輸入的交流電壓如圖，設(shè)輸入的交流電壓 , ,試試1 1畫出負(fù)載電阻畫出負(fù)載電阻RLRL上的電壓波形；（上的電壓波形；（2 2求負(fù)載電阻求負(fù)載電阻RLRL上的電壓和電流平均值；（上的電壓和電流平均值；（3 3計(jì)算整流二極管計(jì)算整流二極管的最高反向電壓。的最高反向電壓。wt

18、Uusin2UwtdwtUdwtuUoo45. 0sin22121)2(020LoLooRURUI45. 0RLuiuouiuott（3 3計(jì)算整流二極管的最高反向電壓。計(jì)算整流二極管的最高反向電壓。UUWM2R二極管的最高反向電壓二極管的最高反向電壓URWMURWM為二極管在截止時(shí)承受的反為二極管在截止時(shí)承受的反向電壓峰值向電壓峰值 例例3：下圖中，已知：下圖中，已知VA=3V， VB=0V， DA 、DB為鍺管，為鍺管，求輸出端求輸出端Y的電位并說(shuō)明二極管的作用。的電位并說(shuō)明二極管的作用。 DA 12VYABDBR解：解： DADA優(yōu)先導(dǎo)通，那么優(yōu)先導(dǎo)通，那么VY=30.3=2.7VVY=

19、30.3=2.7VDADA導(dǎo)通后導(dǎo)通后, DB, DB因反偏而截止因反偏而截止, ,起隔離作用起隔離作用, DA, DA起鉗位作起鉗位作用用, ,將將Y Y端的電位鉗制在端的電位鉗制在+2.7V+2.7V。 9.3 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管UIIZIZmax UZ IZ穩(wěn)穩(wěn)壓壓誤誤差差曲線越曲線越陡，電陡，電壓越穩(wěn)壓越穩(wěn)定。定。+-UZ動(dòng)態(tài)電阻：動(dòng)態(tài)電阻：ZZIUZrrzrz越小，穩(wěn)越小，穩(wěn)壓性能越好。壓性能越好。（4 4穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流IZIZ、最大、最小穩(wěn)定電流、最大、最小穩(wěn)定電流IzmaxIzmax、IzminIzmin。（5 5最大允許功耗最大允許功耗maxZZZMIUP穩(wěn)壓二極管的參數(shù)穩(wěn)

20、壓二極管的參數(shù): :（1 1穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓 UZ UZ 指穩(wěn)壓二極管反向擊穿后指穩(wěn)壓二極管反向擊穿后穩(wěn)定工作的電壓值穩(wěn)定工作的電壓值（2 2電壓溫度系數(shù)電壓溫度系數(shù)U U（%/%/） 穩(wěn)壓值受溫度變化影響的的系數(shù)。穩(wěn)壓值受溫度變化影響的的系數(shù)。（3 3動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻ZZIUZr在電路中穩(wěn)壓管只有與適當(dāng)?shù)脑陔娐分蟹€(wěn)壓管只有與適當(dāng)?shù)碾娮柽B接才能起到穩(wěn)壓作用。電阻連接才能起到穩(wěn)壓作用。UIIZIZmax UZ IZUZ當(dāng)輸入電壓變化時(shí)當(dāng)輸入電壓變化時(shí)UiUZUoUoURIIZ穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用舉例穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用舉例uoiZDZRiLiuiRL5mA 20mA, V,10minmaxzzzIIU穩(wěn)

21、壓管的技術(shù)參數(shù)穩(wěn)壓管的技術(shù)參數(shù): : k2LR解：令輸入電壓達(dá)到上限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電解：令輸入電壓達(dá)到上限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為流為Izmax Izmax mAmax25RUIiLZz10R25UiRu2 . 1zi方程方程1 1要求當(dāng)輸入電壓由正常值發(fā)生要求當(dāng)輸入電壓由正常值發(fā)生20%20%波動(dòng)時(shí)，負(fù)載電壓波動(dòng)時(shí)，負(fù)載電壓基本不變。求：電阻基本不變。求：電阻R R和輸入電壓和輸入電壓 ui ui 的正常值。的正常值。令輸入電壓降到下限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流令輸入電壓降到下限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為為Izmin Izmin 。mAmin10RUIiLZz10R10UiRu8 . 0zi方程方程2

22、 2聯(lián)立方程聯(lián)立方程1 1、2 2，可解得：，可解得：k50V7518.R,.ui9.4.1 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極NPN型型PNP集電極集電極基極基極發(fā)射極發(fā)射極BCEPNP型型 9.4 晶體管晶體管BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極基區(qū)：較薄，基區(qū)：較薄，摻雜濃度低摻雜濃度低集電區(qū)：集電區(qū)：面積較大面積較大發(fā)射區(qū)：摻發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高雜濃度較高N NP PN Ne eb bc cBECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)BECIBIEICNPN型三極管型三極管BECIBIEICPNP型三極管型三極管符號(hào)符號(hào)ICmA

23、 AVVUCEUBERBIBECEB 一一. 一個(gè)實(shí)驗(yàn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)9.4.2 9.4.2 電流分配和放大原理電流分配和放大原理mAmA結(jié)論結(jié)論: :1. IE=IC+IB常數(shù)BCBCIIII1. 23.3.要使晶體管放大要使晶體管放大, ,發(fā)射結(jié)必須正偏發(fā)射結(jié)必須正偏, ,集電結(jié)必須集電結(jié)必須反偏。反偏。一一.輸入特性輸入特性UCE 1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8工作壓降：工作壓降： 硅管硅管UBE0.60.7V,鍺鍺管管UBE0.20.3V。UCE=0VUCE =0.5V 死區(qū)電死區(qū)電壓，硅管壓，硅管0.5V，鍺，鍺管管0.1V。9.4.3 特性曲線特性曲線二、輸出特性二

24、、輸出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域此區(qū)域滿足滿足IC=IB稱為線稱為線性區(qū)性區(qū)放大放大區(qū)）。區(qū)）。當(dāng)當(dāng)UCE大于大于一定的數(shù)值一定的數(shù)值時(shí)，時(shí)，IC只與只與IB有關(guān)，有關(guān)，IC=IB。IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中此區(qū)域中UCEUBE,集電集電結(jié)正偏，結(jié)正偏，IBIC，UCE0.3V稱為稱為飽和區(qū)。飽和區(qū)。IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中此區(qū)域中 : IB=0,IC=ICEO,UBEICIBIC，UCEUCE

25、0.3V 0.3V (3) (3) 截止區(qū)：截止區(qū)： UBE UBE 死區(qū)電壓，死區(qū)電壓， IB=0 IB=0 ， IC=ICEO IC=ICEO 0 0 晶體管的開(kāi)關(guān)作用晶體管的開(kāi)關(guān)作用 （1 1截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)UiUi小于三極管小于三極管發(fā)射結(jié)死區(qū)電壓時(shí)，發(fā)射結(jié)死區(qū)電壓時(shí)，IBIBICBO0ICBO0， ICICICEO0ICEO0，UCEVCCUCEVCC，發(fā)射極，發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，與集電極之間如同一個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，其間電阻很大。其間電阻很大。 三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)的條件為：三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)的條件為：發(fā)射結(jié)反偏或小于死區(qū)電壓發(fā)射結(jié)反偏或小于死區(qū)電壓+V+T123

26、BiRebiUCCRiCbCcCEU （2 2飽和狀態(tài)：飽和狀態(tài)： UCE0,UCE0,發(fā)射極與集電極之間如同發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開(kāi)關(guān)，其間電阻很小。一個(gè)開(kāi)關(guān)，其間電阻很小。 三極管工作在飽和狀態(tài)的條件為：集電結(jié)和發(fā)射三極管工作在飽和狀態(tài)的條件為：集電結(jié)和發(fā)射結(jié)均正偏結(jié)均正偏三、主要參數(shù)三、主要參數(shù)前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共點(diǎn)，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共公共點(diǎn)，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集接法。集接法。共射直流電流放大倍數(shù)：共射直流電流放大倍數(shù)：BCII_工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流上的交流信號(hào)?；鶚O電流的變化量為直流上的交流信號(hào)?；鶚O電流的變化量為IBIB，相應(yīng)的集電極電流變化為，相應(yīng)的集電極電流變化為ICIC，則交，則交流電流放大倍數(shù)為：流電流放大倍數(shù)為：BIIC1. 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)和和 _例：例：UCE=6V時(shí)：時(shí)：IB = 40