数字电子技术基础简明教程课件——半导体器件.pptVIP

三、杂质半导体 3、 PN结的单向导电性 ⑵、PN 结加反向电压（反向偏置） §2 半导体二极管 一、二极管的结构及符号 二、二极管的伏安特性 三、主要参数 六、特殊用途二极管 ⑶. 主要参数 二、三极管的电流分配关系和放大作用 1、电流放大作用的外部条件 2、各电极电流关系及电流放大作用 三、三极管的伏安特性 1、输入特性 2、输出特性 四、主要参数 1. 电流放大系数，? 五、 共射极放大电路 ㈢、共射放大电路的电压放大作用 结论： 结论： 结论： 用图解法分析动态工作情况 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， 但掺杂浓度低 电流放大作用的内部条件：这些结构上的特点是三极管具有电流放大作用的内部条件。 从电位的角度看： 为了实现三极管的电流放大作用除了上述的内部条件外，还必须具有一定的外部条件，即给发射结加上正向电压(偏置)，集电结加上反向电压(偏置)。如图所示。 NPN ： 发射结正偏 VB＞VE 集电结反偏 VC＞VB 即 VC＞VB＞ VE 以NPN管为例来说明半导体三极管各极间电流分配关系及其电流放大作用。 共发射极电路 输入回路 输出回路 ?A IC mA IB VCC – + + – RC mA IE RB VBB 发射极E是输入回路和输出回路的公共点，因此称这种接法为共发射极电路。 IB(mA) IC(mA) IE(mA) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.01 0.56 1.14 1.74 2.33 2.91 0.01 0.57 1.16 1.77 2.37 2.96 结论: 1）三电极电流关系 IE = IB + IC 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，是一个电流控制的电流源器件。 改变可变电阻RB，测基极电流IB、集电极电流IC和发射极电流IE，结果如下表所示。 3、三极管内部载流子的运动规律 B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO 基区空穴向发射区的扩散可忽略。 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。 从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。 集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。 3、三极管内部载流子的运动规律 IC = ICE+ICBO ? ICE IC IB B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO 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? ICE0 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子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。 共发射极电路 输入回路 输出回路 测量三极管特性的电路如下图所示。 IC EB mA ?A V UCE UBE RB IB EC V + + – – – – + + 输入特性如图所示 硅管：死区电压0.5V，发射结导通电压约为0.7V 锗管：死区电压0.1V，发射结导通电压约为0.3V IB(?A) UBE(V) 20 40 60 80 0.4 0.8 UCE?1V O 特点： 1、输入特性也有一个“死区”。在死区内，UBE虽已大于零，但IB仍为零。 2、一般情况下，当UCE＞1V以后，输入特性几乎与UCE≥1V的特性重合，因此常用UCE≥1V的一条曲线来代表所有输入特性曲线。 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 输出特性曲线如图所示，通常分三个工作区： (1)放大区 输出特性曲线上IB＞0 和UCE＞1V的区域为放大区。在这个区域，发射结正偏、集电结反偏，即VC＞VB＞VE 。 放大区的特点是IC由IB决定，而与UCE关系不大。即IB固定时，IC基本不变，具有恒流的特性。 改变IB，则可以改变IC ，而且IB远小于IC，IC的大小受IB控制，△IC＝β△IB ，表明IC是受基极电流控制的受控