呂國(guó)泰《電子技術(shù)》

1、第一章半導(dǎo)體二極管和三極管電子技術(shù)1第一頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第四節(jié) 穩(wěn)壓管第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管第二節(jié) PN結(jié)第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性第一章 半導(dǎo)體二極管和三極管第二頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性一、半導(dǎo)體的特點(diǎn)二、本征半導(dǎo)體三、N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體第三頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。觀看多媒體動(dòng)畫教學(xué)片半導(dǎo)體器件之一半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性鏈接動(dòng)畫片4第四頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。獨(dú)特的導(dǎo)電特性1.熱敏特性：Ta2.光敏特性：光照 3.摻雜特性：摻入微量元素第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性導(dǎo)電能力導(dǎo)電能力導(dǎo)電能力一、半導(dǎo)體特點(diǎn)5第五頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)

2、電特性14 +硅原子結(jié)構(gòu) 4+簡(jiǎn)化模型純凈的具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。二、本征半導(dǎo)體價(jià)電子4價(jià)元素（硅、鍺）6第六頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 4 4 4 4 4 4晶體結(jié)構(gòu) 純凈半導(dǎo)體原子排列整齊共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 兩個(gè)相鄰原子共有一對(duì)價(jià)電子,價(jià)電子受相鄰原子核的束縛,處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。7第七頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 4 4 4 4 4 4本征激發(fā)價(jià)電子受熱或光照后，掙脫束縛成為自由電子。常溫下僅極少數(shù)。本征激發(fā)8第八頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 4 4 4 4 4 4本征激發(fā)9第九頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電

3、特性共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 4 4 4 4 4 4本征激發(fā)自由電子空穴10第十頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 4 4 4 4 4 4自由電子空穴本征激發(fā)兩種載流子 ： 電子空穴 成對(duì)出現(xiàn)11第十一頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 4 4 4 4 4 4電子流電場(chǎng)作用下，自由電子的定向移動(dòng)。自由電子電 場(chǎng)電子流12第十二頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 4 4 4 4 4 4電子遞補(bǔ)空穴流 空穴流電場(chǎng)作用下，電子依次遞補(bǔ)空穴的運(yùn)動(dòng)。電 場(chǎng)13第十三頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 4 4 4 4 4 4半導(dǎo)體電流 =

4、電子流 + 空穴流電 場(chǎng)空穴流電子流14第十四頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性三、N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體摻入5價(jià)元素 P型半導(dǎo)體摻入3價(jià)元素 雜質(zhì)半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入適量的雜質(zhì)元素(非半導(dǎo)體元素)。5價(jià)元素磷、砷等。3價(jià)元素硼、鎵、銦等。15第十五頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性N型半導(dǎo)體 4 4 4 4 4 5+5 多一個(gè)價(jià)電子摻雜16第十六頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性N型半導(dǎo)體 4 4 4 4 4 5多子-電子少子-空穴+5 摻雜本征激發(fā) 4N型半導(dǎo)體示意圖電子正離子17第十七頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性P型半導(dǎo)體 4

5、4 4 4 4 3多一個(gè)空穴+3 摻雜18第十八頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第一節(jié) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性多子-空穴少子-電子P型半導(dǎo)體 4 4 4 4 4 3+3 P型半導(dǎo)體示意圖負(fù)離子空穴摻雜本征激發(fā)19第十九頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第二節(jié) PN結(jié)一、PN結(jié)的形成二、PN結(jié)的單向?qū)щ娦缘诙?yè)，共一百一十六頁(yè)。第二節(jié) PN結(jié)1鏈接動(dòng)畫片觀看多媒體動(dòng)畫教學(xué)片半導(dǎo)體器件之一半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)21第二十一頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。 第二節(jié) PN結(jié)N區(qū)P區(qū)負(fù)離子空穴正離子電子正負(fù)電荷中和，不帶電一、PN結(jié)的形成22第二十二頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第二節(jié) PN結(jié)空間電荷區(qū)（耗盡層）內(nèi)電場(chǎng)P區(qū)N區(qū)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)濃度差造成運(yùn)動(dòng)。復(fù)合自由電子

6、填補(bǔ)空穴，兩者同時(shí)消失的現(xiàn)象。漂移運(yùn)動(dòng)載流子在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)。多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)少子漂移運(yùn)動(dòng)暴露了失去電子的正離子暴露了失去空穴的負(fù)離子23第二十三頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。 第二節(jié) PN結(jié)空間電荷區(qū)（耗盡層）內(nèi)電場(chǎng)P區(qū)N區(qū)濃度差多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)復(fù)合產(chǎn)生內(nèi)電場(chǎng)阻礙多子擴(kuò)散有利少子漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡形成一定寬度PN結(jié)多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)少子漂移運(yùn)動(dòng)24第二十四頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。P N結(jié) PNPN結(jié): P區(qū)和N區(qū)交界面處形成的區(qū)域空間電荷區(qū): 區(qū)內(nèi)只剩離子,帶電耗盡層: 區(qū)內(nèi)載流子少名稱內(nèi)電場(chǎng)第二節(jié) PN結(jié)電位差約為零點(diǎn)幾伏寬度為幾微米到幾十微米25第二十五頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。（一）外加正向電壓

7、導(dǎo)通二、PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕ǘ┩饧臃聪螂妷航刂沟诙?jié) PN結(jié)26第二十六頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。內(nèi)電場(chǎng)RE外電場(chǎng)P區(qū)N區(qū)ID外加正向電壓外電場(chǎng)抵削內(nèi)電場(chǎng),有利于多子的擴(kuò)散很大限流,防止電流太大第二節(jié) PN結(jié)PN結(jié)多子中和部分離子,使空間電荷區(qū)變窄27第二十七頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。REP區(qū)N區(qū)I反外加反向電壓外電場(chǎng)增強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng),有利于少子的漂移很小第二節(jié) PN結(jié)PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)少子背離 PN 結(jié)移動(dòng)，,空間電荷區(qū)變寬28第二十八頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管一、二極管的結(jié)構(gòu)三、二極管的伏安特性四、二極管的主要參數(shù)五、二極管應(yīng)用舉例二、二極管的單向?qū)щ娦缘诙彭?yè)，共一百一十六頁(yè)。陽(yáng)極一、二

8、極管的結(jié)構(gòu)陰極+-符號(hào)3.分類：按材料分硅二極管鍺二極管按結(jié)構(gòu)分點(diǎn)接觸型面接觸型平面型1.構(gòu)成：2.符號(hào)：第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管PN30第三十頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。 第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管外殼陰極引線金屬絲N型鍺片N型硅二氧化硅保護(hù)層底座N型硅金銻合金鋁合金小球PN結(jié)點(diǎn)接觸型面接觸型平面型31第三十一頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。R（一）外加正向電壓EID二、二極管單向?qū)щ娦詫?dǎo)通，ID大（二）外加反向電壓截止，I反很小EI反電流不為零第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管R限流,防止電流太大32第三十二頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。I/mAU/VO三、二極管的伏安特性死區(qū)UT導(dǎo)通電壓: 硅0.6-0.8 鍺非線性元件第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管

9、導(dǎo)通電壓死區(qū)電壓,方能正常導(dǎo)通。（一）正向特性導(dǎo)通電壓: 硅0.6-0.8V 鍺0.1-0.3V死區(qū)電壓: 硅0.5 鍺0.133第三十三頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。I/mAU/VOISUBR死區(qū)UT導(dǎo)通電壓: 硅0.6-0.8 鍺死區(qū)電壓: 硅0.5 鍺0.1反向 飽和電流反向擊穿電壓第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管2.反向擊穿現(xiàn)象: U反大到一定值時(shí) I反（二）反向特性1.U反較小時(shí):I反很小,稱為反向飽和電流。34第三十四頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管3.產(chǎn)生反向擊穿的原因 4.危害:二極管損壞電擊穿:U反大到一定值時(shí), 把共價(jià)鍵中的價(jià)電子強(qiáng)行拉出強(qiáng)電場(chǎng)引起自由電子加速與原子碰撞，將價(jià)電子從共價(jià)鍵

10、中轟出熱擊穿: PN結(jié)上功耗大，熱量高，PN結(jié)因過(guò)熱燒毀。齊納擊穿： 雪崩擊穿：35第三十五頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。I/mAU/VOISUBR死區(qū)UT導(dǎo)通電壓: 硅0.6-0.8 鍺死區(qū)電壓: 硅0.5 鍺0.1反向 飽和電流反向擊穿電壓第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管歸納36第三十六頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管四、二極管的主要參數(shù) 正確選擇和安全使用二極管的指標(biāo)。(一)最大整流電流IF允許通過(guò)的最大正向平均電流。最大正向平均電流uitOuOtOui+-uO-+RL可在半導(dǎo)體手冊(cè)中查到37第三十七頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管（三）反向電流IR：即反向飽和電流。I/mAU/VOISUBR

11、（二）最高反向工作電壓UR 二極管不被擊穿所容許的最高反向工作電壓,為UBR的一半。反向 飽和電流反向擊穿電壓硅幾 A鍺幾十幾百 A 反向飽和電流硅管的溫度穩(wěn)定性比鍺管好38第三十八頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管（二）極間電容CPN+Rui 1.PN結(jié)存在等效結(jié)電容 PN結(jié)中可存放電荷,相當(dāng)一個(gè)電容。 2.對(duì)電路的影響：外加交流電源時(shí)，當(dāng)頻率高時(shí)，容抗小，對(duì)PN結(jié)旁通，單向?qū)щ娦员黄茐?。（三）最高工作頻率fM39第三十九頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管 將二極管的特性線性化處理,按線性電路方法處理。1.二極管理想化模型 導(dǎo)通視為短路 截止視為開(kāi)路（一）二極管等效模型 五、二極

12、管應(yīng)用舉例2.二極管恒壓降模型 導(dǎo)通導(dǎo)通電壓UD 截止開(kāi)路40第四十頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管IDUR-+UD-+導(dǎo)通電壓: 硅管 取0.7V 鍺管 取0.2V例1-3-1分別用二極管理想模型和恒壓降模型求出 IO 和 UO 的值。IO = E / R = 6 / 6 = 1 (mA)UO = V = 6 VUO = E UD = 6 0.7 = 5.3 (V)IO = UO / R = 5.3 / 6 = 0.88 (mA)解:1.理想模型2.恒壓降模型ER2 V6K41第四十一頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管uOtO1.整流：改變信號(hào)波形，正弦波變脈動(dòng)波。已知：二極管

13、理想化求：uO波形ui+-（二）二極管應(yīng)用舉例uitOuO-+分兩個(gè)半周分析 信號(hào)正半周時(shí)：D導(dǎo)通uO=ui 信號(hào)負(fù)半周時(shí)：D截止uO=0分析思路RL42第四十二頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管.檢波作用：從載波信號(hào)中檢出音頻信號(hào)。討論ui+-uO-+RLC旁路高頻信號(hào)載波信號(hào)經(jīng)二極管后負(fù)半波被削去檢出音頻信號(hào)ttt43第四十三頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管.限幅：把輸出信號(hào)的幅度限制在某電平范圍內(nèi)。已知：二極管UD0.7V求：uO波形5uito3.7討論+-3V+-uiuO-+uOto3.744第四十四頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管B、分兩個(gè)半周分析 信號(hào)正半周時(shí)

14、： ui3.7V：D導(dǎo)通uO3.7V。 信號(hào)負(fù)半周時(shí)：D截止uOui。A、二極管有導(dǎo)通電壓 導(dǎo)通UD=0.7V。 截止視為開(kāi)路。分析思路討論45第四十五頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管實(shí)驗(yàn)一、二極管的限幅作用實(shí)驗(yàn)?zāi)康模憾O管的限幅作用。EDA實(shí)驗(yàn)建立電路：二極管雙向限幅電路。 實(shí)驗(yàn)步驟：1.去掉限幅電路,輸出波形為 正弦波。 2.分別去掉一只限幅二級(jí)管， 輸出波形削去一部分。 鏈接EDA146第四十六頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管二極管限幅電路EDA實(shí)驗(yàn)47第四十七頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管EDA實(shí)驗(yàn) 結(jié) 論:二極管具有限幅作用。電路情況輸出波形無(wú)限幅電路去掉1

15、V的限幅電路去掉2V的限幅電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：48第四十八頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管uAuBuO已知: UD0.7V求： uA、 uB 分別為0.3V、3V 不同組合時(shí)的uO.鉗位與隔離討論 隔離作用二極管D截止時(shí)，相當(dāng)于斷路，陽(yáng)極與陰極被隔離。 鉗位作用二極管D導(dǎo)通時(shí)，管壓降小，強(qiáng)制陽(yáng)極與陰極電位基本相同。-12VRDADBFAB49第四十九頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管（1） uA與uB為相同電平時(shí)，DA、DB均導(dǎo)通。uO = 0.3-0.7=0.4V當(dāng)uA = uB = 3V時(shí):uO = 3-0.7=2.3V1V0.3V0.3V3V3V2.3V當(dāng)uA = uB = 0.

16、3V時(shí):分析思路-12VRDADBuAuBuOFAB50第五十頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第三節(jié) 半導(dǎo)體二極管0.3V3V1V（2） uA與uB為不同電平時(shí)：DA管的箝位作用：低電平使DA管優(yōu)先導(dǎo)通，把uO箝位在1V,DB管加上反向電壓，不再導(dǎo)通。二極管箝位作用分析思路DB管的隔離作用：把輸入端B和輸出端F隔離開(kāi)。-12VRDADBuAuBuOFAB51第五十一頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第四節(jié) 穩(wěn)壓二極管一、硅穩(wěn)壓二極管及其特性二、硅穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)第五十二頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第四節(jié) 穩(wěn)壓二極管一、硅穩(wěn)壓二極管及其特性 （一）穩(wěn)壓作用 工作在反向擊穿區(qū)域 。 I大變化,U基本不變。（二）穩(wěn)壓管符號(hào)陽(yáng)極陰極

17、正向運(yùn)用：相當(dāng)導(dǎo)通二極管UZ=0.7VUZIZIZmaxIZUZ反向運(yùn)用： UZ U擊，起穩(wěn)壓作用DzU/VI/mAO53第五十三頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。(三)應(yīng)用 穩(wěn)壓管反向擊穿不會(huì)損壞: 經(jīng)特殊工藝處理。 加限流電阻,保證 IZIZmax 。+UI-UOUZ+-UI增加,UO基本不變,增加量由R承擔(dān) 。 限流電阻調(diào)節(jié)電阻RDRLUo = UZ第四節(jié) 穩(wěn)壓二極管54第五十四頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。實(shí)驗(yàn)二、穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用實(shí)驗(yàn)?zāi)康模悍€(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓作用。建立電路：1.取電位器RA調(diào)整輸入電壓UI。 2.取電位器RB調(diào)整負(fù)載RL。EDA實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：調(diào)整RB，改變負(fù)載RL，觀察前后 變化情況。 鏈接ED

18、A2第四節(jié) 穩(wěn)壓二極管55第五十五頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。EDA實(shí)驗(yàn)穩(wěn)壓電路第四節(jié) 穩(wěn)壓二極管56第五十六頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。 結(jié) 論: RL變化,UO基本不變。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：EDA實(shí)驗(yàn)R uo1k5%7.024V1k80%6.916V第四節(jié) 穩(wěn)壓二極管57第五十七頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。OI/mAU/VUZIZUZIZ1.穩(wěn)定電壓 UZ： 反向擊穿時(shí)電壓值。2.穩(wěn)定電流 IZ和最大穩(wěn)定電流IZmax ： IZ指對(duì)應(yīng)穩(wěn)定電壓時(shí)的反向電流。 IZmax指穩(wěn)壓管允許通過(guò)的最大反向電流。4.動(dòng)態(tài)電阻 rZ ： 愈小穩(wěn)壓效果好。二、硅穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)IZmax3.最大耗散功耗： PZM= UZ IZmax第四節(jié)

19、 穩(wěn)壓二極管58第五十八頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。UZ56V 正溫度系數(shù)UZ56V 負(fù)溫度系數(shù)5VUZ6V 溫度系數(shù)最小5.電壓溫度系數(shù)：說(shuō)明穩(wěn)定電壓隨溫度的變化程度。 電壓溫度系數(shù)當(dāng)環(huán)境溫度變化1時(shí)穩(wěn)定電壓變化的百分比。例：2CW15的U=0.07%/ 溫度提高，穩(wěn)定電壓增加OI/mAU/VUZIZUZIZIZmax第四節(jié) 穩(wěn)壓二極管59第五十九頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。歸納二極管1.二極管的特性：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娦浴?.特性曲線： 導(dǎo)通電壓、反向飽和電流、反向擊穿電壓。3.應(yīng)用：整流、限幅、開(kāi)關(guān)。 等效電路： 理想化型、恒壓降型。4.二極管的主要參數(shù)。 二極管的結(jié)電容。5.穩(wěn)壓管：二極管工作在反向擊穿區(qū)域。第

20、四節(jié) 穩(wěn)壓二極管60第六十頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。陽(yáng)極陰極PNPNN是什么?思考題第六十一頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管一、三極管的結(jié)構(gòu)二、三極管的電流分配關(guān)系和電流放大作用三、特性曲線四、主要參數(shù)五、三極管應(yīng)用舉例第六十二頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管一、三極管的結(jié)構(gòu)發(fā)射極基極集電極發(fā)射區(qū)基區(qū)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電區(qū)bceNPN型NNP63第六十三頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管PPN發(fā)射極基極集電極發(fā)射區(qū)發(fā)射結(jié)基區(qū)集電結(jié)集電區(qū)bcePNP型64第六十四頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管NNP幾百微米幾微米ebc三極管結(jié)構(gòu)圖b區(qū)薄,摻雜濃度最低c區(qū)面積最大e區(qū)摻雜濃度

21、最高65第六十五頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管 1.類型 NPN 型 PNP 型 e區(qū)摻雜濃度最高 2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn) b區(qū)薄,摻雜濃度最低 c區(qū)面積最大 歸納 低頻小功率管 3.按用途分類 低頻大功率管 高頻小功率管 高頻大功率管 開(kāi)關(guān)管66第六十六頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管三極管常見(jiàn)外型圖67第六十七頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管觀看多媒體動(dòng)畫教學(xué)片半導(dǎo)體器件之二鏈接動(dòng)畫片68第六十八頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管二、三極管的電流分配關(guān)系和電流放大作用三極管可用于放大(也可做電子開(kāi)關(guān))。 放大將微弱電信號(hào)增強(qiáng)到人們所需要的數(shù)值。ebc 共發(fā)

22、射極放大電路發(fā)射極為交流輸入和輸出電壓的公共端uCE輸出端口+-uBE輸入端口+-討論具備什么條件才能起放大作用？69第六十九頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管(一) 放大的條件1.加電原則發(fā)射結(jié)（e 結(jié)）正向運(yùn)用集電結(jié)（c 結(jié)）反向運(yùn)用+-UCB+-UCE+-UBENNPbece結(jié)c結(jié)NP+-正向運(yùn)用bceRBEB+-RC+-ECRCRB+-ECEB+-70第七十頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管加電原則發(fā)射結(jié)（e 結(jié)）正向運(yùn)用集電結(jié)（c 結(jié)）反向運(yùn)用-UCB-+UCE+UBEPPNbece結(jié)c結(jié)RBRC+-ECRCRBbce討論P(yáng)NP管如何加電源？EB+-+-ECEB+-71第

23、七十一頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管2.電位特點(diǎn)NPN型：VCVbVePNP型： VCVbVeUBE硅0.60.8V鍺0.10.3VUCB幾伏十幾伏 UCEUCB UBE 幾伏 十幾伏UCE3.電壓數(shù)值+-UCB+-UCE+-UBEbceRCRB+-ECEB+-72第七十二頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管（三）電流分配實(shí)驗(yàn)電路IBIEICRCRBEB+-+-ECmAmAA調(diào)RB改變發(fā)射極電壓UBE和基極電流IB不同IB對(duì)應(yīng)不同的IC和IE73第七十三頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管1.電流通路2.電流流向IBIEICNPN型：IC、 IB流入， IE流出PNP型：IC

24、、 IB流出， IE流入RCRB+-ECEB+-74第七十四頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管IB(mA)0-0.0040.020.040.06IC(mA)0.0010.0040.701.502.30IE(mA)0.00100.721.542.363.電流關(guān)系（1）IE=IB +IC（2）ICIB IEIC結(jié)論符合基爾霍夫電流定律75第七十五頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管測(cè)量數(shù)據(jù)IB(mA)0-0.0040.020.040.06IC(mA)0.0010.0040.701.502.30IE(mA)0.00100.721.542.36（3）I B 與IC的比例為常數(shù)稱直流電流放大系

25、數(shù)，用表示電流放大作用76第七十六頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管測(cè)量數(shù)據(jù)IB(mA)0-0.0040.020.040.06IC(mA)0.0010.0040.701.502.30IE(mA)0.00100.721.542.36(4) I B微小變化引起了IC較大變化稱交流電流放大系數(shù)，用表示77第七十七頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管（5）當(dāng) IE 0，e極開(kāi)路時(shí)ICBObcePNNIB(mA)0-0.0040.020.040.06IC(mA)0.0010.0040.701.502.30IE(mA)0.00100.721.542.36ICBO為反向飽和電流78第七十八頁(yè)，共一

26、百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管(6) 當(dāng) IB 0，b極開(kāi)路時(shí) ebcPNNIB(mA)0-0.0040.020.040.06IC(mA)0.0010.0040.701.502.30IE(mA)0.00100.721.542.36 ICEO 為穿透電流ICEO電流從c區(qū)穿過(guò)b區(qū)流到e區(qū)79第七十九頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管（四）放大作用ui uBE變 iE變 iB小變化iC大變化 uRC變 將小信號(hào)放大iBiEiCuBEuiEC+-RCEB+-RBuO80第八十頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。 e區(qū)摻雜濃度最高 內(nèi)部條件 b區(qū)薄,摻雜濃度最低 c區(qū)面積最大 放大的條件外部條件發(fā)射結(jié)正偏集電

27、結(jié)反偏第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管iBiEiCuBEEC+-RCEB+-RBui81第八十一頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管直流電流放大系數(shù) 交流電流放大系數(shù)以IB小變化控制IC大變化 放大實(shí)質(zhì)重要公式考慮反向飽和電流時(shí)82第八十二頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。ECc極b極e極NPNc結(jié)e結(jié)RBEBRC三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)正向偏置反向偏置多子少子忽略83第八十三頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。1.發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散電子 （五）三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)2.電子在基區(qū)的擴(kuò)散和復(fù)合e 結(jié)加正向電壓： 3. 集電區(qū)收集電子第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管電源EB不斷向基區(qū)補(bǔ)充空穴。 c 結(jié)加反向電壓有利于少子漂移電子越過(guò)c結(jié)被收集電源EC不

28、斷向發(fā)射區(qū)補(bǔ)充電子。多數(shù)向 c 結(jié)方向擴(kuò)散少數(shù)與空穴復(fù)合 （濃度低忽略）發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散電子 基區(qū)向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散空穴 84第八十四頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。ECc極b極e極NPNc結(jié)e結(jié)RBEBRC三極管內(nèi)部電流分配 少子ICBOICIBIE少數(shù)復(fù)合I CNI BNI EN多子85第八十五頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。載流子運(yùn)動(dòng)形成的電流發(fā)射極電流 IE : 發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子。 ICN:向 C 結(jié)方向擴(kuò)散形成電流。IBN:少數(shù)與空穴復(fù)合形成的電流。ICBO:集電區(qū)少子漂移形成的電流。IC:集電區(qū)收集電子形成的電流。I C = ICN + ICBO 第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管IB: 基極電源提供的電流集電區(qū)少子漂移

29、形成的電流ICBOIB = I BN ICBO 86第八十六頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。ECRCEBRBc極b極e極NPNc結(jié)e結(jié)IBICIEI ENI CNICBOI BN三極管電流放大作用uoui+-87第八十七頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。ECRCRBc極b極e極NPNc結(jié)e結(jié)IENICNICBOIBNICIEIBuoui+-88第八十八頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。三極管電流放大作用第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管復(fù)合收集發(fā)射三極管結(jié)構(gòu)確定后,IB與IC比例為常數(shù)?；鶇^(qū)薄,摻雜濃度低,復(fù)合少,IB小。比例系數(shù) IB微小變化引起IC較大變化：結(jié)電壓變，IE變，復(fù)合的IB小變化，收集的IC大變化。89第八十九頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。

30、第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管例1-5-1 判斷三極管的電極、類型、材料。3.5V2.8V12V類型：材料：電極：討論+-UCB+-UCE+-UBEEB+-EC+-RCRBbceUBE硅0.60.8 取0.7V鍺0.10.3 取0.2V電位居中b極兩電位靠得近e極剩下c極NPN:VC最高PNP:VC最低解題思路90第九十頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管三、特性曲線IBICUCE+-+-UBE輸入特性曲線：UCE一定時(shí)，IB UBE關(guān)系輸出特性曲線： IB 一定時(shí)， ICUCE關(guān)系 管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的依據(jù)?？烧{(diào)電源限流電阻限流電阻EB+-RBRC+

31、-ECAmAVV91第九十一頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管 (一) 輸入特性曲線e結(jié)相當(dāng)一個(gè)二極管,但要受輸出UCE的影響UCE1VIB/mAUBE/VOUCE=3VUCE=0VIB/mAUBE/VOIBICUCE+-+-UBERBRC+-ECEB+-AmAVV近似重合92第九十二頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管 （二）輸出特性曲線截止區(qū)飽和區(qū)IBICUCE+-+-UBERBRC+-ECEB+-AmAVVIB1=0IB2=20AIB3=40IB4=60IB5=80IB6=1000UCE/VIC/mA123436912放大區(qū)93第九十三頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管三

32、個(gè)工作區(qū)域1.截止區(qū)： IB=0以下區(qū)域，IC0 特點(diǎn)：失去放大作用。截止區(qū)IB1=0IB2=20AIB3=40IB4=60IB5=80IB6=1000UCE/VIC/mA123436912IB=0時(shí),IC穿透電流ICEO94第九十四頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管2.放大區(qū)：曲線平坦部分IBIC特點(diǎn)： 受控特性：IC受IB控制。恒流特性：IB一定時(shí)，IC不隨 ICE而變化。uCEIC三個(gè)工作區(qū)域0IB=0A20A40A60AUCE/VIC/mA放大區(qū)369121234 曲線間距反映電流放大系數(shù)95第九十五頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管0UCE/(V)IC/(mA)3.飽和區(qū)

33、:曲線上升部分,UCE很小，UCEUBE特點(diǎn)：IC不受IB控制，失去放大作用。IC1IB1IC2IB2IBIC變化小,不成比例飽和區(qū)三個(gè)工作區(qū)域UCES飽和壓降96第九十六頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管三極管工作狀態(tài)區(qū)分放大區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)e結(jié)正向偏置正向偏置反向偏置c結(jié)反向偏置正向偏置反向偏置UCE= UCB+ UBEUCE UBE時(shí):UCB為負(fù)，由反向偏置轉(zhuǎn)為正向偏置。UCE= UBE時(shí):UCB為零；+-UCB+-UCE+-UBEEB+-EC+-RCRBbce97第九十七頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管UCE= UCB+ UBE深度飽和：UCE UBE，UCB為負(fù)。臨界飽和

34、：UCE= UBE，UCB為零。小功率管深度飽和時(shí)： 硅管UCES 0.3V0.5V 鍺管UCES 0.1V0.2V+-UCB+-UCE+-UBEEB+-EC+-RCRBbce三極管工作狀態(tài)區(qū)分98第九十八頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管三極管工作狀態(tài)區(qū)分放大區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)e結(jié)正向偏置正向偏置反向偏置c結(jié)反向偏置正向偏置反向偏置e結(jié)c結(jié)均反向偏置。+-UCB+-UCE+-UBEEB+-EC+-RCRBbce 硅管UBEICEO時(shí)）2.極間反向電流ICBO，ICEO 衡量三極管質(zhì)量?jī)?yōu)劣的參數(shù)。受溫度影響很大。100第一百頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管ICBO穿透電流反向飽和電流

35、e極開(kāi)路，c-b間加反壓時(shí)。（1）集-基反向飽和電流ICBO（2）集-射反向穿透電流ICBOb極開(kāi)路，c-e間加反壓時(shí)。不超過(guò)100盡可能小+-EC+-ECAICEOA少數(shù)載流子隨溫度增高而增大。101第一百零一頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管 描述晶體管處于交流工作狀態(tài)（動(dòng)態(tài)）時(shí)放大能力的參數(shù)。(二) 交流參數(shù)共射交流電流放大系數(shù) 由于制造工藝的分散性，相同型號(hào)的管子也有差異。取20100。102第一百零二頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管(三) 極限參數(shù)ICM，PCM，UCEO最大集電極電流ICM: 超過(guò)時(shí)，下降。 ICM就是 下降到正常值2/3時(shí)的IC。最大集電極耗散功率PCM: PCM=IC.UCE PCM與環(huán)境穩(wěn)度有關(guān)，注意手冊(cè)中對(duì)散熱片的要求。為保證晶體管安全工作對(duì)它的參數(shù)的限制。+-UCB+-UCE+-UBEEB+-EC+-RCRBbce103第一百零三頁(yè)，共一百一十六頁(yè)。第五節(jié) 半導(dǎo)體三極管級(jí)間反向擊穿電壓:UCBOe極開(kāi)路時(shí)，c結(jié)反向擊穿電壓。UEBOc極開(kāi)路時(shí)，e結(jié)反向擊穿電壓。UCEOb極開(kāi)路時(shí)，c極-e極反向擊穿電壓