第14章半导体器件学案.ppt

电工电子技术（2） 14.2.2 PN结的单向导电性 2. PN 结加反向电压 (反向偏置) 2. PN 结加反向电压 (反向偏置) 二极管正向导通电路 二极管反向截止电路 稳压二极管稳压电路 1. 电流放大系数，? 作业 14.3.6（先自行分析，再用Multisim 仿真，二极管用IN4001,电阻选1k） 14.4.3 14.5.9 14.5.10 14.6.1  3. 主要参数 (4) 稳定电流 IZ 、最大稳定电流 IZM (5) 最大允许耗散功率 PZM = UZ IZM rZ愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。 (2) 电压温度系数? u 环境温度每变化1?C引起稳压值变化的百分数。 (3) 动态电阻 (1) 稳定电压UZ 稳压二极管正常工作 (反向击穿) 时管子两端的电压。 14.5 双极型晶体管 14.5.1 基本结构 (b) 合金型 (a) 平面型 常见晶体管的外形图 晶体管的结构示意图和符号 (a)NPN型晶体管； (b)PNP型晶体管 14. 5. 2 电流分配和放大原理 1. 晶体管放大的外部条件 发射结正偏、集电结反偏 PNP 发射结正偏 VBVE 集电结反偏 VCVB 从电位的角度看： NPN 发射结正偏 VBVE 集电结反偏 VCVB 晶体管电流放大的实验电路  设 UCC= 6V，改变可变电阻 RB , 则基极电流 IB、集电极电流 IC 和发射极电流 IE 都发生变化，测量结果如下表所示。 2. 各电极电流关系及电流放大作用 晶体管电流测量数据 结论: (1) IE = IB + IC ，符合基尔霍夫定律 (2) IC ?? IB ， IC ? IE (3) ? IC ?? ? IB 把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大 变化的特性称为晶体管的电流放大作用。 实质: 用一个微小电流的变化去控制一个较大电流 的变化，是CCCS器件。 (a) NPN 型晶体管； 电流方向和发射结与集电结的极性 (4) 要使晶体管起放大作用，发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置。 (b) PNP 型晶体管 基区：最薄， 掺杂浓度最低 发射区：掺 杂浓度最高 发射结 集电结 B E C N N P 基极 发射极 集电极 结构特点： 集电区： 面积最大 3.晶体管内部载流子的运动规律 IE IBE ICE ICBO 发射结正偏, 发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。 　进入P 区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE, 多数扩散到集电结。 扩散到集电结边缘的电子在电场作用下以漂移进越过集电结，被集电区收集，形成ICE。 集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。 基区空穴向发射区的扩散可忽略。 3. 晶体管内部载流子的运动规律 IC = ICE+ICBO ? ICE IB = IBE? ICBO ? IBE ICE与IBE 之比称为共发射极电流放大倍数 集?射极穿透电流, 温度??ICEO? (常用公式) 若IB = 0, 则 IC ? ICEO 14.5.3 特性曲线 晶体管特性曲线即晶体管各电极电压与电流的关系曲线，是晶体管内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能,是分析放大电路的依据。 研究特性曲线的目的： (1) 直观地分析管子的工作状态。 (2) 合理地选择偏置电路的参数,设计性能良好的电路。 　发射极是输入回路、输出回路的公共端。 共发射极电路 输入回路 输出回路 测量晶体管特性的实验线路 1. 输入特性 特点:非线性 正常工作时发射结电压： NPN型硅管 UBE ? (0.6 ~ 0.7) V PNP型锗管 UBE ?(?0.2 ~ ? 0.3)V 3DG100晶体管的 输入特性曲线 死区电压：硅管0.5V 锗管0.1V 2. 输出特性 共发射极电路 3DG100晶体管的输出特性曲线 在不同的 IB下，可得出不同的曲线，所以晶体管 的输出特性曲线是一组曲线。 2. 输出特性 晶体管有三种工作状态，因而输出特性曲线分为三个工作区。 3DG100晶体管的输出特性曲线 (1) 放大区 对 NPN 型管： UBE 约为 0.7V， UCE UBE。 2.3 1.5 Q2 Q1 大 放 区 发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置， 晶体管工作于放大状态。