ch9.半导体二极管和三极管-合肥工业大学-电工学简明教程.ppt

第 九 章 半导体二极管和三极管 9.1 半导体的导电特性 9.1.1 本征半导体 9.1.2 N型半导体和 P 型半导体 9.1.2 N型半导体和 P 型半导体 9.1.3 PN结及其单向导电性 1 PN结的形成 2 PN结的单向导电性 1). PN 结加正向电压（正向偏置） 2). PN 结加反向电压（反向偏置） 2). PN 结加反向电压（反向偏置） 9.2 半导体二极管 9.2.2 伏安特性 9.2.3 主要参数 二极管电路分析举例 9.3 稳压二极管 3. 主要参数 9.4 半导体三极管 9.4.1 基本结构 9.4.2 电流分配和放大原理 1. 三极管放大的外部条件 9.4.2 电流分配和放大原理 9.4.3 特性曲线 1. 输入特性曲线 2. 输出特性曲线 9.4.4 主要参数 特点:非线性 死区电压：硅管0.5V，锗管0.1V。 正常工作时发射结电压： NPN型硅管 UBE ? 0.6~0.7V PNP型锗管 UBE ? ?0.2 ~ ? 0.3V IB(?A) UBE(V) 20 40 60 80 0.4 0.8 UCE?1V O IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 O 放大区 输出特性曲线通常分三个工作区： (1) 放大区 在放大区有 IC=? IB ，也称为线性区，具有恒流特性。 在放大区，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。 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 O （2）截止区 IB 0 以下区域为截止区，有 IC ? 0 。 在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置，晶体管工作于截止状态。 饱和区 截止区 （3）饱和区 当UCE? UBE时，晶体管工作于饱和状态, ?IB ?IC， 在饱和区，发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。 深度饱和时， 硅管UCES ? 0.3V， 锗管UCES ? 0.1V。 由以上可知当晶体管饱和时， UCE ? 0，发射极与集电极之间如同一个开关的接通，其间电阻很小；当晶体管截止时，IC ? 0 ，发射极与集电极之间如同一个开关的断开，其间电阻很大，可见，晶体管除了有放大作用外，还有开关作用。 晶体管的三种工作状态如下图所示 + UBE 0 ? IC IB + UCE ? (a)放 大 ? UBC 0 + IC ? 0 IB = 0 + UCE ? UCC ? (b)截止 ? UBC 0 + + UBE ? 0 ? + UBE 0 ? IB + UCE ? 0 ? (c)饱和 ? UBC 0 + ?0 0.1 0.5 ?0.1 0.6 ~ 0.7 ?0.2 ~ ?0.3 0.3 ?0.1 0.7 ?0.3 硅管(NPN) 锗管(PNP) 可靠截止 开始截止 UBE/V UBE/V UCE/V UBE/V 截 止 放大 饱和 工 作 状 态 管 型 晶体管结电压的典型值 当晶体管工作在动态(有输入信号)时，基极电流的变化量为 ?IB ，它引起集电极电流的变化量为 ?IC 。 ?IC 与 ?IB的比值称为动态电流(交流)放大系数 在输出特性曲线近于平行等距并且 ICEO 较小的情况下,可近似认为 ，但二者含义不同。 1. 电流放大系数 ，? 当晶体管接成共发射极电路时，在静态(无输入信号)时集电极电流与基极电流的比值称为静态电流(直流)放大系数 2. 集—基极反向截止电流 ICBO ICBO 是当发射极开路时流经集电结的反向电流，其值很小。 3. 集—射极反向截止电流 ICEO