第1章二极管及三极管精选文档.ppt

《第1章二极管及三极管精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1章二极管及三极管精选文档.ppt（54页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第1章二极管及三极管本讲稿第一页，共五十四页参考：参考：1.秦增煌秦增煌电工学电工学 电子技术电子技术2.康华光康华光电子技术基础电子技术基础电子技术：电子技术：模拟电子技术模拟电子技术数字电子技术数字电子技术本讲稿第二页，共五十四页 器件是非线性的、特性有分散性、器件是非线性的、特性有分散性、器件是非线性的、特性有分散性、器件是非线性的、特性有分散性、RC RC 的值有误差，工的值有误差，工的值有误差，工的值有误差，工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。对电路程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。对电路程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。对电路程上允许一定的误差、采用合理估算的方法

2、。对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分进行分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分进行分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分进行分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分追究精确的数值。追究精确的数值。追究精确的数值。追究精确的数值。对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和正对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和正对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和正对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器件的确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器件的确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器件的确使用方法，不要过分追究其内部

3、机理。讨论器件的目的在于应用目的在于应用目的在于应用目的在于应用。学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，对器学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，对器学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，对器学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，以便用件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，以便用件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，以便用件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结果。简便的分析方法获得具有实际意义的结果。简便的分析方法获得具有实际意义的结果。简便的分析方法获得具有实际意义的结果

4、。本讲稿第三页，共五十四页第第1 1章章 半导体二极管和三极管半导体二极管和三极管返回返回后一页后一页1.3 二极管二极管1.4 稳压二极管稳压二极管1.5 半导体三极管半导体三极管1.2 PN结结1.1 半导体的导电特性半导体的导电特性本讲稿第四页，共五十四页1.1 1.1 半导体的导电特性半导体的导电特性半导体的导电特性：半导体的导电特性：半导体的导电特性：半导体的导电特性：(可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。掺杂性：掺杂性：掺杂性：掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电往纯净的半导体中掺入某些杂

5、质，导电往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变能力明显改变能力明显改变能力明显改变(可做成各种不同用途的半导可做成各种不同用途的半导可做成各种不同用途的半导可做成各种不同用途的半导 体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。光敏性：光敏性：光敏性：光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化当受到光照时，导电能力明显变化当受到光照时，导电能力明显变化当受到光照时，导电能力明显变化 (可做可做可做可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极成各种光敏元

6、件，如光敏电阻、光敏二极成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等管、光敏三极管等管、光敏三极管等管、光敏三极管等)。热敏性：热敏性：热敏性：热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强当环境温度升高时，导电能力显著增强当环境温度升高时，导电能力显著增强当环境温度升高时，导电能力显著增强本讲稿第五页，共五十四页1.1.1 本征半导体本征半导体 完全纯净的、结构完整的半导体晶体，称为本征半完全纯净的、结构完整的半导体晶体，称为本征半导体。导体。硅和锗的晶体结构硅和锗的晶体结构前一页前一页后一页后一页返回返回本讲稿第六页，共五十四页硅和锗的共价键结构硅

7、和锗的共价键结构共价键共共价键共用电子对用电子对 共价键中的两共价键中的两个电子被紧紧束缚个电子被紧紧束缚在共价键中，称为在共价键中，称为束缚电子。束缚电子。+4+4+4+4前一页前一页后一页后一页返回返回本讲稿第七页，共五十四页+4+4+4+4自由电子自由电子空穴空穴束缚电子束缚电子 在常温下，由于热在常温下，由于热激发，使一些价电子激发，使一些价电子获得足够的能量而脱获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成离共价键的束缚，成为为自由电子自由电子（带负电），（带负电），同时共价键上留下一个同时共价键上留下一个空位，称为空位，称为空穴空穴（带正（带正电）电）。本征半导体的导电机理本征半导体的导电机

8、理这一现象称为本征激发。这一现象称为本征激发。前一页前一页后一页后一页返回返回本讲稿第八页，共五十四页本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理 在其它力的作用下，在其它力的作用下，空穴吸引临近的电子来空穴吸引临近的电子来填补，其结果相当于空填补，其结果相当于空穴的迁移。穴的迁移。空穴的迁移相当于正空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此可以电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子。认为空穴是载流子。因常温下束缚电因常温下束缚电子很难脱离共价键成子很难脱离共价键成为自由电子，因此本为自由电子，因此本征半导体中的自由电征半导体中的自由电子和空穴很少，所以子和空穴很少，所以本征半导体的导电能本征半导体的导电能

9、力很弱。力很弱。当半导体外加电压当半导体外加电压时，在电场的作用下时，在电场的作用下将出现两部分电流：将出现两部分电流：1）自由电子作定向）自由电子作定向移动移动 电子电流电子电流 2）价电子递补空穴）价电子递补空穴 空穴电流空穴电流+4+4+4+4前一页前一页后一页后一页返回返回本讲稿第九页，共五十四页本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体中存在本征半导体中存在数量相等数量相等的两种载流子，的两种载流子，即即自由电子自由电子和和空穴空穴。温度越高，载流子的浓度越高温度越高，载流子的浓度越高，本征半导，本征半导体的导电能力越强。体的导电能力越强。温度温度是影响半导体性能的是影响半导

10、体性能的一个重要的外部因素，一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。这是半导体的一大特点。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。跳转跳转前一页前一页后一页后一页返回返回本讲稿第十页，共五十四页1.1.2 N型半导体和型半导体和P型半导体型半导体N N 型半导体型半导体 自由电子称为多数载自由电子称为多数载流子（多子），流子（多子），空穴称为少数载流空穴称为少数载流子（少子）。子（少子）。+4+4+4+4+5多余电子多余电子磷原子磷原子掺入五价元素掺入五价元素如如 磷磷在常温下即可变在常温下即可变在常温下即可变在常温下即可变为自由电子为自由电子为自由电

11、子为自由电子失去一个失去一个失去一个失去一个电子变为电子变为电子变为电子变为正离子正离子正离子正离子返回返回前一页前一页后一页后一页本讲稿第十一页，共五十四页前一页前一页后一页后一页P P 型半导体型半导体 空穴称为多数载流子空穴称为多数载流子（多子），（多子），自由电子称为少数载自由电子称为少数载流子（少子）。流子（少子）。+4+4+4+4+3硼原子硼原子空穴空穴空穴空穴掺入三价元素掺入三价元素如如 硼硼接受一个接受一个接受一个接受一个电子变为电子变为电子变为电子变为负离子负离子负离子负离子返回返回本讲稿第十二页，共五十四页杂质半导体的示意表示法杂质半导体的示意表示法P 型半导体型半导体+N

12、 型半导体型半导体前一页前一页后一页后一页无论无论N N型或型或P P型半导体都是中性的，对外不显电性。型半导体都是中性的，对外不显电性。返回返回本讲稿第十三页，共五十四页1.2 PN 结结1.2.1 PN结的形成结的形成多子的扩散运动多子的扩散运动内电场内电场E少子的漂移运动少子的漂移运动浓度差浓度差P 型半导体型半导体+N 型半导体型半导体空间电荷区空间电荷区 内电场越强，漂移运动越强，内电场越强，漂移运动越强，内电场越强，漂移运动越强，内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。而漂移使空间电荷区变薄。而漂移使空间电荷区变薄。而漂移使空间电荷区变薄。扩散的结果使空扩散的结果使空扩散

13、的结果使空扩散的结果使空间电荷区变宽。间电荷区变宽。间电荷区变宽。间电荷区变宽。扩散和漂移扩散和漂移扩散和漂移扩散和漂移这一对相反的这一对相反的这一对相反的这一对相反的运动最终达到运动最终达到运动最终达到运动最终达到动态平衡，空动态平衡，空动态平衡，空动态平衡，空间电荷区的厚间电荷区的厚间电荷区的厚间电荷区的厚度固定不变。度固定不变。度固定不变。度固定不变。空间电荷区也称空间电荷区也称 PN 结结 前一页前一页后一页后一页返回返回本讲稿第十四页，共五十四页 因浓度差因浓度差 多子的扩散运动多子的扩散运动由由杂质离子杂质离子形成空间电荷区形成空间电荷区 空间电荷区空间电荷区形成形成内电场内电场

14、内电场促使少子漂移内电场促使少子漂移 内内电电场场阻阻止止多多子子扩扩散散前一页前一页后一页后一页二、二、PN结的单向导电性结的单向导电性 1.PN 结加正向电压（正向偏置）结加正向电压（正向偏置）PN 结变窄结变窄 P接正、接正、N接负接负+U内电场内电场外电场外电场PNIF 内电场被削弱，多内电场被削弱，多子的扩散加强，形成子的扩散加强，形成较大的扩散电流。较大的扩散电流。PN结正向电阻较小，结正向电阻较小，正向电流较大，正向电流较大，PN结结处于导通状态。处于导通状态。返回返回本讲稿第十六页，共五十四页2.PN 结加反向电压（反向偏置）结加反向电压（反向偏置）+U内电场内电场外电场外电场

15、PN 内电场被加强，少子内电场被加强，少子的漂移加强，由于少子的漂移加强，由于少子数量很少，形成很小的数量很少，形成很小的反向电流。反向电流。IRPN 结变宽结变宽 P接负、接负、N接正接正 PN结反向电阻较大，结反向电阻较大，反向电流很小，反向电流很小，PN结结处于截止状态。处于截止状态。温度越高少子的数量越多，反向电流将随温度增加温度越高少子的数量越多，反向电流将随温度增加前一页前一页后一页后一页返回返回本讲稿第十七页，共五十四页PN 结的单向导电性结的单向导电性1、PN 结加正向电压（正向偏置，结加正向电压（正向偏置，P 接正、接正、N 接负接负）时，）时，PN 结处于正向导通状态，结处

16、于正向导通状态，PN 结正向电阻较小，正向电流较大。结正向电阻较小，正向电流较大。2、PN 结加反向电压（反向偏置，结加反向电压（反向偏置，P接负、接负、N 接正接正）时，）时，PN 结处于反向截止状态，结处于反向截止状态，PN 结反向电阻较大，反向电流很小。结反向电阻较大，反向电流很小。前一页前一页后一页后一页返回返回本讲稿第十八页，共五十四页1.3 1.3 二极管二极管1.3.1 基本结构基本结构（a）点接触型）点接触型1.结构结构：按结构可分三类按结构可分三类(b)面接触型面接触型用于检波和变用于检波和变频等高频电路。频等高频电路。用于工频大电用于工频大电流整流电路。流整流电路。前一页前

17、一页后一页后一页(c)平面型平面型用于大功率整流和开关电路中。用于大功率整流和开关电路中。返回返回本讲稿第十九页，共五十四页 基本结构基本结构基本结构基本结构 电路符号电路符号电路符号电路符号本讲稿第二十页，共五十四页1.3.2 伏安特性伏安特性前一页前一页后一页后一页PN+UI硅管硅管硅管硅管0.5V0.5V锗管锗管锗管锗管0.1V0.1V反向击穿反向击穿反向击穿反向击穿电压电压电压电压U U(BR)(BR)导通压降导通压降导通压降导通压降死区电压死区电压死区电压死区电压 外加电压大于死区电外加电压大于死区电外加电压大于死区电外加电压大于死区电压二极管才能导通。压二极管才能导通。压二极管才能

18、导通。压二极管才能导通。外加电压大于反向击穿外加电压大于反向击穿外加电压大于反向击穿外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去电压二极管被击穿，失去电压二极管被击穿，失去电压二极管被击穿，失去单向导电性。单向导电性。单向导电性。单向导电性。正向特性正向特性正向特性正向特性PN+反向特性反向特性反向特性反向特性非线性非线性 反向电流反向电流反向电流反向电流在一定电压在一定电压在一定电压在一定电压范围内保持范围内保持范围内保持范围内保持常数。常数。常数。常数。硅硅硅硅0 0 0 0.60.8V.60.8V锗锗锗锗0 0.20.3V.20.3V返回返回本讲稿第二十一页，共五十四页1.3.3 主要参数

19、主要参数1 1、最大整流电流、最大整流电流 IOM2 2、反向工作峰值电压反向工作峰值电压反向工作峰值电压反向工作峰值电压 U URWMRWM3 3、反向峰值电流反向峰值电流反向峰值电流反向峰值电流 I IRMRM前一页前一页后一页后一页返回返回本讲稿第二十二页，共五十四页二极管二极管的单向导电性的单向导电性前一页前一页后一页后一页 1.二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、阴极接负阴极接负）时，）时，二极管处于正向导通状态，二二极管处于正向导通状态，二极管正向电阻较小，正向电流较大。极管正向电阻较小，正向电流较大。2.二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负

20、、二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、阴极接正阴极接正）时，）时，二极管处于反向截止状态，二二极管处于反向截止状态，二极管反向电阻较大，反向电流很小。极管反向电阻较大，反向电流很小。返回返回本讲稿第二十三页，共五十四页 1.在杂质半导体中多子的数量与在杂质半导体中多子的数量与 （a.掺杂浓度、掺杂浓度、b.温度）有关。温度）有关。2.在杂质半导体中少子的数量与在杂质半导体中少子的数量与 。（a.掺杂浓度、掺杂浓度、b.温度）有关。温度）有关。3.当温度升高时，少子的数量当温度升高时，少子的数量 。（a.减少、减少、b.不变、不变、c.增多）增多）abc 4.在在外外加加电电压压的的作作用用下

21、下，P 型型半半导导体体中中的的电电流流主要是主要是 ，N 型半导体中的电流主要是型半导体中的电流主要是 。（a.电子电流、电子电流、b.空穴电流）空穴电流）ba思考题：思考题：本讲稿第二十四页，共五十四页 二极管电路分析举例二极管电路分析举例 定性分析：定性分析：判断二极管的工作状态判断二极管的工作状态导通导通截止截止否则，正向管压降否则，正向管压降硅硅0 0.60.7V锗锗0.20.3V 分析方法：分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位将二极管断开，分析二极管两端电位的高低或所加电压的高低或所加电压UD的正负。的正负。若若 V阳阳 V阴阴或或 UD为正，二极管导通（正向偏置）为正，二极

22、管导通（正向偏置）若若 V阳阳 V阴阴 二极管导通二极管导通若若忽略管压降，二极管可看作短路，忽略管压降，二极管可看作短路，UAB=6V否则，否则，UAB低于低于6V一个管压降，为一个管压降，为6.3或或6.7V例例1 1：后一页后一页取取 B 点作参考点，断开点作参考点，断开二极管，分析二极管阳二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。极和阴极的电位。跳转跳转D6V12V3k BAUAB+返回返回本讲稿第二十六页，共五十四页两个二极管的阴极接在一起两个二极管的阴极接在一起求：求：UAB取取 B 点作参考点，断开二点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和极管，分析二极管阳极和阴极的电位。阴极的电位。

23、V1阳阳=6 V，V2阳阳=0 V，V1阴阴=V2阴阴=12 VUD1=6V，UD2=12V UD2 UD1 VD2 优先导通，优先导通，VD1截止。截止。若忽略管压降，二极管可看作短路，若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB=0 VVD6V12V3k BAVD2VD1承受反向电压为承受反向电压为6 V流过流过VD2的的电流为电流为例例2:2:前一页前一页后一页后一页U UABAB+返回返回本讲稿第二十七页，共五十四页ui 8V 二极管导通，可看作短路二极管导通，可看作短路 uo=8V ui 8V 二极管截止，可看作开路二极管截止，可看作开路 uo=ui已知：已知：二极管是理想的，试画二极管是

24、理想的，试画出出 uo 波形。波形。ui18V参考点参考点8V例例3 3二极管的用途：二极管的用途：整流、检波、限幅、整流、检波、限幅、箝位、开关、元件保护、箝位、开关、元件保护、温度补偿等。温度补偿等。前一页前一页后一页后一页D D8VR Ruoui+返回返回本讲稿第二十八页，共五十四页1.4 1.4 稳压二极管稳压二极管前一页前一页后一页后一页1.符号符号 UZIZIZM UZ IZUI2.伏安特性伏安特性 稳压管正常工作稳压管正常工作稳压管正常工作稳压管正常工作时加反向电压时加反向电压时加反向电压时加反向电压使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻 稳压管反向击穿后，稳压管反向击穿后，稳压管

25、反向击穿后，稳压管反向击穿后，电流变化很大，但电电流变化很大，但电电流变化很大，但电电流变化很大，但电压变化很小，利用此压变化很小，利用此压变化很小，利用此压变化很小，利用此特性，稳压管在电路特性，稳压管在电路特性，稳压管在电路特性，稳压管在电路中可起稳压作用。中可起稳压作用。中可起稳压作用。中可起稳压作用。返回返回-+本讲稿第二十九页，共五十四页3.主要参数主要参数前一页前一页后一页后一页(1)(1)稳定电压稳定电压UZ 稳压管正常工作稳压管正常工作(反向击穿反向击穿)时管子两端的电压。时管子两端的电压。(2)(2)电压温度系数电压温度系数 环境温度每变化环境温度每变化1 1 C引起引起稳压

26、值变化的稳压值变化的百分数百分数。(3)(3)动态电阻动态电阻(4)(4)稳定电流稳定电流I IZ Z、最大稳定电流、最大稳定电流 IZM(5)(5)最大允许耗散功率最大允许耗散功率 PZM=UZ IZM愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。返回返回本讲稿第三十页，共五十四页1.5 1.5 半导体三极管半导体三极管1.5.1 基本结构基本结构BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极PNP集电极集电极基极基极发射极发射极BCENPN型型PNP型型后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第三十一页，共五十四页BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极后一页后一页前一页前一

27、页集电区：面集电区：面积最大积最大基区：最薄，基区：最薄，掺杂浓度最低掺杂浓度最低发射区：掺发射区：掺杂浓度最高杂浓度最高发射结发射结集电结集电结返回返回本讲稿第三十二页，共五十四页符号：符号：BECIBIEICNPN型三极管型三极管BECIBIEICPNP型三极管型三极管后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第三十三页，共五十四页1.5.2 1.5.2 电流放大原理电流放大原理BECNNPEBRBECRC1.三极管放大的外部条件三极管放大的外部条件发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏PNP VBVE VCVE 集电结反偏集电结反偏 VCVB后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第三十

28、四页，共五十四页2.各电极电流关系及电流放大作用各电极电流关系及电流放大作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.010.020.030.040.050.0010.501.001.702.50 3.300.0010.511.021.732.54 3.35结论结论1）三电极电流关系）三电极电流关系 IE=IB+IC2）IC IE，IC IB3）IC IB 把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变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。化的特性称为晶体管的电流放大作用。实质实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的用一个微小电流的变化去控制一个较大

29、电流的变化，是变化，是CCCS器件。器件。后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第三十五页，共五十四页3.3.三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律BECNNPEBRBEC 基区空基区空穴向发射穴向发射区的扩散区的扩散可忽略。可忽略。发射结正偏，发射结正偏，发射区电子不发射区电子不断向基区扩散，断向基区扩散，形成发射极电形成发射极电流流I IE E。IE进入进入P P 区的区的电子少部分与电子少部分与基区的空穴复基区的空穴复合，形成电流合，形成电流I IBE BE，多数扩，多数扩散到集电结。散到集电结。IBE从基区扩散来从基区扩散来的电子作为集的电子作为集电结的少子，电结的少子，

30、漂移进入集电漂移进入集电结而被收集，结而被收集，形成形成I ICECE。ICE 集电结反集电结反偏，有少子偏，有少子形成的反向形成的反向电流电流I ICBOCBO。ICBO后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第三十六页，共五十四页3.3.三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律BECNNPEBRBECIEIBEICEICBOICIBIC=ICE+ICBO ICE后一页后一页前一页前一页IB=IBE-ICBO IBE返回返回本讲稿第三十七页，共五十四页I ICE CE 与与I IBE BE 之比称为共发射极电流放大倍数之比称为共发射极电流放大倍数集射极穿透电流集射极穿透电流温度温度

31、 ICEO 常用公式常用公式后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第三十八页，共五十四页输入回路输入回路输出回路输出回路EBICmA AVUCEUBERBIBECV共发射极电路共发射极电路 后一页后一页前一页前一页返回返回1.5.3 1.5.3 特性曲线特性曲线1.1.输入特性曲线输入特性曲线2.2.输出特性曲线输出特性曲线本讲稿第三十九页，共五十四页1.1.输入特性输入特性IB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1V特点特点:非线性非线性死区电压：死区电压：硅管硅管0.50.5V，锗管，锗管0.20.2V。工作压降：工作压降：硅硅U UBE BE 0.6 0.60.70.7

32、V,锗锗U UBE BE 0.2 0.20.30.3V。后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第四十页，共五十四页2.2.输出特性输出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A当当U UCE CE 大于一大于一定的数值时，定的数值时，I IC C只与只与I IB B有关，有关，即即I IC C=I IB B。后一页后一页前一页前一页此区域满足此区域满足IC=IB 称为称为线性区（放线性区（放大区），具大区），具有恒流特性。有恒流特性。返回返回本讲稿第四十一页，共五十四页IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A6

33、0 A80 A100 A UCE UBE,集电结正集电结正偏，偏，IB IC，称为饱和称为饱和区。区。深度饱和时硅管深度饱和时硅管UCES 0.3V 此区此区域中域中IC受受UCE的影响的影响较大较大后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第四十二页，共五十四页IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A 此区域中此区域中:IB=0,IC=ICEO,UBE 死区电压，死区电压，称为截止区。称为截止区。后一页后一页前一页前一页跳转跳转 为可靠截止，为可靠截止，常取发射结零偏常取发射结零偏压或反偏压。压或反偏压。返回返回本讲稿第四十三页，共五十四页

34、输出特性三个区域的特点：输出特性三个区域的特点：1 1）放大区放大区(线性区，具有恒流特性线性区，具有恒流特性)放大状态放大状态 I IC C=I IB B，发射结正偏、集电结反偏。，发射结正偏、集电结反偏。2 2）截止区（晶体管处于截止状态）开关断开）截止区（晶体管处于截止状态）开关断开 I IB B=0=0，I IC C=I=ICEOCEO 0 0 发射结反偏、集电结反偏。发射结反偏、集电结反偏。3 3）饱和区饱和区(管子处于饱和导通状态管子处于饱和导通状态)开关闭合开关闭合 U UCE CE 0.3V0.3V 发射结正偏，发射结正偏，集电结正偏。集电结正偏。后一页后一页前一页前一页返回返

35、回本讲稿第四十四页，共五十四页15.5.4 15.5.4 主要参数主要参数直流电流放大系数：直流电流放大系数：1.1.电流放大系数电流放大系数和和 交流电流放大系数：交流电流放大系数：一般小功率三极管一般小功率三极管大功率三极管大功率三极管后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第四十五页，共五十四页例例例例1 1：U UCECE=6 V=6 V时，时，时，时，在在在在 Q Q1 1 点点点点I IB B=40=40 A,A,I IC C=1.5mA=1.5mA；在在在在 Q Q2 2 点点点点I IB B=60=60 A,A,I IC C=2.3mA=2.3mA。在以后的计算中，一般作近似处理

36、：在以后的计算中，一般作近似处理：=。I IB B=0=02020 A A4040 A A6060 A A8080 A A100100 A A3 36 6I IC C(mmA )A )1 12 23 34 4U UCECE(V)(V)9 912120 0QQ1 1QQ2 2在在在在 Q Q1 1 点，有点，有点，有点，有由由由由 Q Q1 1 和和和和QQ2 2点，得点，得点，得点，得本讲稿第四十六页，共五十四页2.2.集集-基极反向饱和电流基极反向饱和电流 ICBO A ICBO是通是通过集电结，过集电结，由少数载流由少数载流子的漂移形子的漂移形成的反向电成的反向电流，受温度流，受温度变化的

37、影响。变化的影响。ICBO后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第四十七页，共五十四页3 3.集集-射极穿透电流射极穿透电流 ICEO AICEOIB=0 ICEO受温受温度影响很大，度影响很大，当温度上升当温度上升时，时，ICEO增加增加很快，所以很快，所以IC也相应增也相应增加。加。三极管三极管的温度特性的温度特性较差。较差。跳转跳转后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第四十八页，共五十四页4.4.集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM5.5.集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压 U(BR)CEO 集电极电流集电极电流I IC C上升会导致三极管的上升会导致三极管的 值的值的下降，

38、当下降，当 值下降到正常值的三分之二时值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为的集电极电流即为 ICM。当集当集射极之间的电压射极之间的电压 UCE 超过一定的数超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是值是2525 C、基极开路时的击穿电压基极开路时的击穿电压U(BR)CEO后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第四十九页，共五十四页6.6.集电极最大允许耗散功耗集电极最大允许耗散功耗PCM三极管工作时消耗的功率为：三极管工作时消耗的功率为：PC=IC UCE PCM取决于三极管允许的温升，消耗功率取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升

39、过高会烧坏三极管。过大，温升过高会烧坏三极管。PC PCM 硅硅管允许结温约为管允许结温约为150150 C，锗锗管允许结温约为管允许结温约为 7070 9090 C。后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第五十页，共五十四页ICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第五十一页，共五十四页晶体管参数与温度的关系晶体管参数与温度的关系1、温度每增加、温度每增加10 C，ICBO增大一倍。硅管优增大一倍。硅管优 于锗管。于锗管。2、温度每升高、温度每升高 1

40、 C，UBE将减小将减小（22.5）mV，即晶体管具有负温度系数。即晶体管具有负温度系数。3、温度每升高、温度每升高 1 C，增加增加 0.5%1.0%。后一页后一页前一页前一页返回返回本讲稿第五十二页，共五十四页（1）V1=3.5V，V2=2.9V，V3=12V。例例例例2 2：测得工作在放大电路中几个晶体管三个极电位值测得工作在放大电路中几个晶体管三个极电位值测得工作在放大电路中几个晶体管三个极电位值测得工作在放大电路中几个晶体管三个极电位值V V1 1、V V2 2、V V3 3，判断管子的类型、材料及三个极。，判断管子的类型、材料及三个极。，判断管子的类型、材料及三个极。，判断管子的类型、材料及三个极。NPN型硅管型硅管1、2、3依次为依次为B、E、C（2）V1=6V，V2=11.4V，V3=12V。PNP型硅管型硅管1、2、3依次为依次为C、B、E本讲稿第五十三页，共五十四页作业：P211-2 1-51-9下周交作业，作业本右上角写上学号下周交作业，作业本右上角写上学号（1.2.3）本讲稿第五十四页，共五十四页