第1章半导体器件2012.ppt

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1、电子技术基础电子技术基础主讲人：任祖华主讲人：任祖华绪论绪论1.电子技术的应用日常生活的家用电器；日常生活的家用电器；电子计算机及信息技术；电子计算机及信息技术；科学研究中，先进的仪器设备；科学研究中，先进的仪器设备；通信、广播、电视、医疗设备、新型武通信、广播、电视、医疗设备、新型武器、交通、电力、航空等领域；器、交通、电力、航空等领域；1/19/202322.电子技术的发展电子器件的改进与创新 19041904年发明电真空器件（电子管）电子管时代。19481948年发明半导体器件晶体管时代。2020世纪6060年代制造出集成电路集成电路时代。1/19/20233n电子管是一种在气密性封闭容

2、器电子管是一种在气密性封闭容器(一般为玻璃管一般为玻璃管)中产生电流传导中产生电流传导,利用电场对真空中的电子流的作利用电场对真空中的电子流的作用以获得信号放大或振荡的电子用以获得信号放大或振荡的电子器件器件 n早期应用于电视机早期应用于电视机 收音机扩音收音机扩音机等电子产品中机等电子产品中.n体积大体积大 功耗大功耗大 结构脆弱结构脆弱1/19/20234n晶体管包括二极管晶体管包括二极管,三极管三极管,晶闸晶闸管和场效应管等管和场效应管等n几乎在所有的电子电路中几乎在所有的电子电路中,都要都要用到半导体二极管用到半导体二极管 按照所用的按照所用的半导体材料半导体材料,可分为锗二极管可分为

3、锗二极管(Ge管管)和硅二极管和硅二极管(Si管管)n晶体三极管晶体三极管,是半导体基本元器是半导体基本元器件之一件之一,具有电流放大作用具有电流放大作用,是电是电子电路的核心元件子电路的核心元件 1/19/20235n集成电路（集成电路（integratedcircuit）n采用一定的工艺，把一个电采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容等元件及布线互电阻、电容等元件及布线互连一起，做在一片硅片上连一起，做在一片硅片上,然然后后封装起来封装起来,留出引脚留出引脚,然后然后根据型号及功能的不同根据型号及功能的不同,内部内部电路也不一样。电路也不一样

4、。n由于集成电路的出现由于集成电路的出现,电子电子产品朝着微型化和微功耗产品朝着微型化和微功耗化的方向发展化的方向发展 1/19/20236二二.电子技术的分类电子技术的分类电子技术：研究电信号的产生、传送、接收和处理。电子技术：研究电信号的产生、传送、接收和处理。n模拟电子技术模拟电子技术n数字电子技术数字电子技术1/19/202371.模拟信号和数字信号模拟信号：时间上连续：任意时刻有一个相对的值。数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。例如：电压、电流、温度、声音等。真实的世界是模拟的。1/19/20238 数字信号：时间上离散：只在某些时刻有定义。数值上离散：变量只能是有限集合的一个值

5、，常用0、1二进制数表示。例如：开关通断、电压高低、电流有无。1/19/20239模拟电路用来产生、放大和处理各种模拟信号（例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等）。研究的是输出与输入信号之间的大小、相位、失真等方面的关系，即信号在处理过程中的波形变化以及器件和电路对信号波形的影响。1/19/202310数字电路用来产生、放大和处理各种数字信号（例如VCD、DVD的音频信号和视频信号）主要研究的是输出与输入间的逻辑关系。1/19/202311课程主要内容课程主要内容 n介绍常用半导体器件介绍常用半导体器件n放大器基本单元电路、放大器中的负反馈、集放大器基本单元电路、放大器中的负反馈、集

6、成运算放大器及其应用、直流电源等低频电成运算放大器及其应用、直流电源等低频电子线路电路的工作原理、分析方法和设计方子线路电路的工作原理、分析方法和设计方法。法。n介绍逻辑代数基本知识，数字电路的基本分析介绍逻辑代数基本知识，数字电路的基本分析方法，各种常用数字逻辑电路的逻辑功能、方法，各种常用数字逻辑电路的逻辑功能、外部特性及典型应用。外部特性及典型应用。1/19/2023121.1半导体的特性半导体的特性1.2半导体二极管半导体二极管1.3半导体三极管半导体三极管第一章第一章半导体器件半导体器件1/19/2023131 1、导体：、导体：金属等金属等2 2、绝缘体：、绝缘体：塑料，陶瓷，橡胶

7、等塑料，陶瓷，橡胶等3 3、半导体：、半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。如硅、锗、砷化镓等的物质。如硅、锗、砷化镓等n导电能力由物质本身结构决定导电能力由物质本身结构决定1.1半导体的特性半导体的特性1/19/202314硅硅(锗锗)的原子结构的原子结构Si2 8 4Ge2 8 18 4简化模型简化模型+4价电子价电子4 价元素的原子常常用价元素的原子常常用+4 电荷的正离子和周围电荷的正离子和周围 4个价电子表示。个价电子表示。1/19/2023151.1.1 1.1.1 本征半导体本征半导体本征半导体本征半导体 完全纯净、不含其他杂质且呈现晶体完全纯净

8、、不含其他杂质且呈现晶体结构的半导体。如硅、锗单晶体。结构的半导体。如硅、锗单晶体。+4+4+4+4硅硅(锗锗)的共价键结构的共价键结构价电子价电子(束缚电子束缚电子)每个原子最外层电子每个原子最外层电子都是八个，形成都是八个，形成相对相对稳定稳定的结构的结构当温度当温度 T=0 K 时，半时，半导体不导电，如同绝缘体导体不导电，如同绝缘体1/19/202316本征半导体中的载流子：本征半导体中的载流子：本征半导体中的载流子：本征半导体中的载流子：如果温度升高，在室温或光照下价电子如果温度升高，在室温或光照下价电子获得足够能量摆脱共价键的束缚成为自由电获得足够能量摆脱共价键的束缚成为自由电子，

9、并在共价键中留下一个空位子，并在共价键中留下一个空位(空穴空穴)的过的过程，称为程，称为本征激发本征激发。+4+4+4+4自自由由电电子子空空穴穴空穴空穴空穴可在共空穴可在共价键内移动价键内移动载流子载流子 自由运动的带电粒子。自由运动的带电粒子。自由电子、空穴自由电子、空穴思考思考 本征半导体能否导电？本征半导体能否导电？导电能力的强弱？导电能力的强弱？1/19/2023172.本征半导体的导电性主要取决于由本征激发所本征半导体的导电性主要取决于由本征激发所产生的自由电子和空穴对的浓度。产生的自由电子和空穴对的浓度。与温度有关与温度有关。1.本征半导体中本征半导体中自由电子和空穴自由电子和空

10、穴两种载流子参与两种载流子参与导电；导电；3.由本征激发而产生的自由电子和空穴对的浓度由本征激发而产生的自由电子和空穴对的浓度很小，故很小，故本征半导体的导电能力很弱本征半导体的导电能力很弱。思考思考 如何增强半导体的导电能力？如何增强半导体的导电能力？1/19/2023181.1.2 1.1.2 杂质半导体杂质半导体n在本征半导体中掺入某种特定的元素（杂质），成为杂质半导体，就会使半导体的导电性能发生显著变化。分类：nN型半导体型半导体：以：以自由电子自由电子导电为主的杂质半导导电为主的杂质半导体。体。nP型半导体型半导体：以：以空穴空穴导电为主的杂质半导体。导电为主的杂质半导体。1/19/

11、202319一、一、N 型半导体和型半导体和 P 型半导体型半导体N 型型+5+4+4+4+4+4磷原子磷原子自由电子自由电子电子为电子为多多数载流数载流子子空穴为空穴为少少数载流数载流子子载流子数载流子数 电子数电子数P 型型+3+4+4+4+4+4硼原子硼原子空穴空穴空穴空穴 多子多子电子电子 少子少子载流子数载流子数 空穴数空穴数施主施主离子离子受主受主离子离子1/19/202320二、二、P 型、型、N 型半导体的简化图示型半导体的简化图示负离子负离子多数载流子多数载流子少数载流子少数载流子正离子正离子多数载流子多数载流子 少数载流子少数载流子结论结论 多子的浓度主要取决于掺入杂质的浓

12、度；少子的多子的浓度主要取决于掺入杂质的浓度；少子的 浓度主要取决于温度。浓度主要取决于温度。杂质半导体的导电性主要取决多子的浓度。杂质半导体的导电性主要取决多子的浓度。P型半导体型半导体N型半导体型半导体1/19/2023211.光敏性光敏性：导电性和光照强度有关导电性和光照强度有关3.掺杂性：掺入不同杂质，形成不同类型的半掺杂性：掺入不同杂质，形成不同类型的半导体导体 2.热敏性：导电性和温度有关热敏性：导电性和温度有关半半导体的三个性体的三个性质1/19/2023221.2 1.2 半导体二极管半导体二极管1.2.11.2.1PN PN 结及其单向导电性结及其单向导电性 在一块半导体单晶

13、上一侧掺杂成为在一块半导体单晶上一侧掺杂成为 P 型半导体，另型半导体，另一侧掺杂成为一侧掺杂成为 N 型半导体，两个区域的交界处就形成了型半导体，两个区域的交界处就形成了一个特殊的薄层一个特殊的薄层（耗尽层）（耗尽层），称为称为 PN 结结。PNPN结结1/19/202323一、一、PN 结的形成结的形成1.载流子的浓度差引起多子的载流子的浓度差引起多子的扩散扩散2.复合复合使交界面形成空间电荷区使交界面形成空间电荷区(耗尽区、势垒区耗尽区、势垒区)空间电荷区特点：空间电荷区特点：无载流子，阻止多子的扩散，利于无载流子，阻止多子的扩散，利于少子的少子的漂移漂移。3.多子扩散多子扩散和和少子漂

14、移少子漂移达到达到动态平衡动态平衡温度一定，扩散与漂移达到动态平衡时，空间电荷温度一定，扩散与漂移达到动态平衡时，空间电荷区不再变化，形成区不再变化，形成PN结结 内建电场内建电场1/19/202324二、二、PN 结的单向导电性结的单向导电性1.外加外加正向正向电压电压(正向偏置正向偏置)：2.2.P P区接电源正极，区接电源正极，N N区接负极区接负极P 区区N 区区内电场内电场+UR外电场外电场外电场削弱内电场，相当于 PN 结变窄，多子扩散运动远大于少子飘移,形成较大的正向电流，正向电阻很小。PN结导通。II=I多子多子 I少子少子 I多子多子正向电流正向电流正向电流正向电流1/19/

15、202325P 区区N 区区 +UR内电场内电场外电场外电场II=I少子少子 02.外加外加反向反向电压电压(反向偏置反向偏置)外电场加强内电场，相当于 PN 结变宽，多子扩散运动削弱，少子漂移增强,由浓度很低的少子漂移形成很小的反向电流，反向电阻很大。PN结截止。反向电流反向电流反向电流反向电流一定温度下，一定温度下，一定温度下，一定温度下，U U 超过某超过某超过某超过某一值后一值后一值后一值后 I I 饱和，称为反饱和，称为反饱和，称为反饱和，称为反向饱和电流向饱和电流向饱和电流向饱和电流 I IS S 。I IS S 对对对对温度十分敏感。温度十分敏感。温度十分敏感。温度十分敏感。1/

16、19/202326综上所述：综上所述：当当PN结正向偏置结正向偏置时，回路中将产生一个较大时，回路中将产生一个较大的正向电流，的正向电流，PN结处于结处于导通状态导通状态；当；当PN结反结反向偏置向偏置时，回路中反向电流非常小，几乎等于零，时，回路中反向电流非常小，几乎等于零，PN结处于结处于截止状态截止状态。可见，可见，PN结具有结具有单向导电性单向导电性。1/19/202327将将 PN 结封装在管壳里，再从结封装在管壳里，再从 P 区和区和 N 区分别焊出区分别焊出两根引线作正、负极。两根引线作正、负极。1、二极管的结构：、二极管的结构：(a)外形图外形图(b)符号符号图图 二极管的外形

17、和符号二极管的外形和符号1.2.21.2.2二极管的伏安特性二极管的伏安特性1/19/202328按材料分：按材料分：硅二极管硅二极管锗二极管锗二极管按结构分按结构分点接触型点接触型面接触型面接触型开关型开关型工作电流小，可在高频下工作，适用于检波。工作电流小，可在高频下工作，适用于检波。工作电流大，只能在较低频率下工作，工作电流大，只能在较低频率下工作，可用于整流。可用于整流。在数字电路中作为开关管。在数字电路中作为开关管。2、分类：、分类：1/19/202329303020201010I I/mA/mAU UD D/V/V0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 20 1020 10

18、2 24 4-I I/O O正向特性正向特性死区死区死区死区电压电压电压电压I Is sU UBRBR反向特性反向特性+-U UD DI I3、二极管的伏安特性、二极管的伏安特性1/19/202330当正向电压超过死区电压后，当正向电压超过死区电压后，二极管导通二极管导通,电流与电压关系电流与电压关系近似指数关系。近似指数关系。硅二极管为硅二极管为硅二极管为硅二极管为0.7V0.7V左右左右左右左右锗二极管为锗二极管为锗二极管为锗二极管为0.2V0.2V左右左右左右左右死区死区死区死区电压电压电压电压正向特性正向特性正向特性正向特性0.5 1.0 1.50.5 1.0 1.5101020203

19、030U U/V/VI I/mA/mAO O 二极管正向特性曲线硅二极管为硅二极管为硅二极管为硅二极管为0.5V0.5V左右左右左右左右锗二极管为锗二极管为锗二极管为锗二极管为0.1V0.1V左右左右左右左右死区电压：死区电压：导通压降：导通压降：正向特性正向特性正向特性正向特性1/19/202331反偏时，反向电流值很小，反偏时，反向电流值很小，反向电阻很大，反向电阻很大，反向电压超过反向电压超过UBR则被击穿。则被击穿。I IS S反向特性反向特性反向特性反向特性U UBRBR结论：结论：二极管具有单向导电性，二极管具有单向导电性，正向导通，反向截止。正向导通，反向截止。反向饱和电流反向饱

20、和电流反向饱和电流反向饱和电流反向击穿反向击穿反向击穿反向击穿电压电压电压电压 反向特性反向特性反向特性反向特性2 24 4-I I/A AI I/mA/mAU U/V/V20 1020 10O O1/19/2023324、二极管方程、二极管方程若若若若U U0,U UT T则则则则 I I -I IS S 式中：式中：IS为反向饱和电流为反向饱和电流 UT 是温度电压当量，是温度电压当量，常温下常温下UT近似为近似为26mV。若若若若U U U UT T 则则则则1/19/202333结论：结论：二极管具有二极管具有单向导电性单向导电性。加正向电压时导通，。加正向电压时导通，呈现很小的正向电

21、阻，呈现很小的正向电阻，如同开关闭合如同开关闭合；加反向电压；加反向电压时截止，呈现很大的反向电阻，时截止，呈现很大的反向电阻，如同开关断开如同开关断开。从二极管伏安特性曲线可以看出，二极管的电从二极管伏安特性曲线可以看出，二极管的电压与电流变化不呈线性关系，所以压与电流变化不呈线性关系，所以二极管属于非线二极管属于非线性器件。性器件。1/19/202334 例例例例 已知已知已知已知U Ui i=U Ummsin sin t t，画出画出画出画出u uo o和和和和u uD D的波形的波形的波形的波形VDVDR R+-+-u ui iu uo o+-u uD Di io oU Umm t t

22、u uo oo o t tu uD Do ou ui i 0 0 时二极管导通，时二极管导通，时二极管导通，时二极管导通，u uo o=u ui i u uD D =0 0u ui i 0 0 时二极管截止，时二极管截止，时二极管截止，时二极管截止，u uD D =u ui i u uo o=0 0-U Ummi io oU Umm t tu ui io o1/19/202335 例例例例 二极管可用作开关二极管可用作开关二极管可用作开关二极管可用作开关E EVDVDE ES SE EVDVDE ES S正向偏置，相当于开关闭合。正向偏置，相当于开关闭合。正向偏置，相当于开关闭合。正向偏置，相

23、当于开关闭合。反向偏置，相当于开关断开。反向偏置，相当于开关断开。反向偏置，相当于开关断开。反向偏置，相当于开关断开。1/19/2023361.最大整流电流最大整流电流 IF 二极管长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。二极管长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。2.最高反向工作电压最高反向工作电压 UR 工作时允许加在二极管两端的反向电压值工作时允许加在二极管两端的反向电压值。通常将。通常将击穿电压击穿电压 UBR 的一半定义为的一半定义为 UR。3.反向电流反向电流 IR通常希望通常希望 IR 值愈小愈好。值愈小愈好。4.最高工作频率最高工作频率 fMfM 值主要值主要 决定于决定于

24、PN 结结电容的大小。结结电容的大小。结电容愈大，结电容愈大，二极管允许的最高工作频率愈低。二极管允许的最高工作频率愈低。1.2.31.2.3二极管的主要参数二极管的主要参数1/19/2023371.2.4 1.2.4、稳压管、稳压管稳压管是一种面接触型二极管，与二极管不同之处：稳压管是一种面接触型二极管，与二极管不同之处：1.采用特殊工艺，击穿状态不致损坏；采用特殊工艺，击穿状态不致损坏；2.击穿是可逆的。击穿是可逆的。符号及特性曲线如下图所示：符号及特性曲线如下图所示：U U I I+-I IU UO 稳压管的伏安特性和符号 U U I I值很小值很小值很小值很小有稳压特性有稳压特性有稳压

25、特性有稳压特性阴极阴极阴极阴极阳极阳极阳极阳极1/19/2023381.稳定电压稳定电压 UZ3.动态电阻动态电阻 rZ 2.稳定电流稳定电流 IZ 稳压管工作在反向击穿区时的稳定工作电压。稳压管工作在反向击穿区时的稳定工作电压。正常工作的参考电流。正常工作的参考电流。I IZ，只要不超过额定功耗即可。，只要不超过额定功耗即可。rZ 越小，稳压性能越好越小，稳压性能越好稳压管的参数：稳压管的参数：1/19/2023394、电压温度系数、电压温度系数 稳压管电流不变时，环境温度每变化稳压管电流不变时，环境温度每变化 1 引起稳定电引起稳定电压变化的百分比。压变化的百分比。U额定功率决定于稳压管允

26、许的温升。额定功率决定于稳压管允许的温升。PZ=UZIZPZ 会转化为热能，使稳压管发热。会转化为热能，使稳压管发热。5、额定功耗、额定功耗 PZ1/19/202340使用稳压管需要注意的几个问题：使用稳压管需要注意的几个问题：1.保证管子保证管子工作在反向击穿区工作在反向击穿区；2.稳压管应稳压管应与负载电阻与负载电阻 RL 并联并联；3.必须限制流过稳压管的电流必须限制流过稳压管的电流 IZ，不能超过规定值，不能超过规定值，以免因过热，以免因过热而烧毁管子。而烧毁管子。1/19/202341思考：思考：n二极管单向导电性，能对电流放大吗？二极管单向导电性，能对电流放大吗？n三极管如何实现放

27、大？三极管如何实现放大？1/19/202342又称双极型三极管、晶体管，或简称为三极管。又称双极型三极管、晶体管，或简称为三极管。通通常是组成各种电子电路的核心器件。常是组成各种电子电路的核心器件。三极管有两种类型：三极管有两种类型：NPN 和和 PNP 型。型。主要以主要以 NPN 型为例进行讨论。型为例进行讨论。图图 三极管的外形三极管的外形1.31.3半导体三极管半导体三极管1/19/202343基极基极 b e N N P 集电区集电区发射区发射区NNP PN(b)(b)(b)(b)PNPPNP 型型型型(a)(a)(a)(a)NPN NPN 型型型型集电极集电极 c b c 发射极发

28、射极 e 基区基区集电结集电结发射结发射结一、结构一、结构（三个电极，两个（三个电极，两个PN结，三个区）结，三个区）1/19/202344c b e 符号符号(a)(a)(a)(a)NPN NPN 型型型型c b e(b)(b)(b)(b)PNPPNP 型型型型1/19/202345二、工作原理二、工作原理1.1.三极管的工作条件三极管的工作条件 三极管三极管电电流放大作用条件是：流放大作用条件是：内部条件内部条件：发发射区射区掺杂浓掺杂浓度高，基区度高，基区掺杂浓掺杂浓度低且很薄，集度低且很薄，集电结电结面面积积大。大。外部条件外部条件：发发射射结结加正向加正向电压电压（正偏），而（正偏）

29、，而集集电结电结必必须须加反向加反向电压电压（反偏）。（反偏）。1/19/202346BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极基区：较薄，基区：较薄，掺杂浓度低掺杂浓度低集电区：集电区：面积较大面积较大发射区：掺发射区：掺杂浓度较高杂浓度较高内部条件内部条件：发射区掺杂浓度高，基区掺杂浓度低且很薄，发射区掺杂浓度高，基区掺杂浓度低且很薄，集电结面积大。集电结面积大。1/19/202347外部条件外部条件 发射结正偏射结正偏集电结反偏集电结反偏NPN管，管，VC VB VEPNP管，管，VE VB VC+-bce共射极放大电路VBBVCCUBEiCiB+-vCERbRc1/19/202348

30、R Rb bR Rc cE EB BE EC Ce ec cb b发射极电流发射极电流发射极电流发射极电流2 2、三极管中载流子的运动和电流分配关系、三极管中载流子的运动和电流分配关系1.发射发射:2.发射区大量电子向基区发射。发射区大量电子向基区发射。2.复合和扩散：复合和扩散：电子在基区中复合扩散。电子在基区中复合扩散。3.收集：收集：将扩散过来的电子将扩散过来的电子收集到集电极。收集到集电极。同时形成同时形成同时形成同时形成反向饱和电流反向饱和电流反向饱和电流反向饱和电流I ICBO CBO。IEICIBICNIENIBNICBO集电极电流集电极电流集电极电流集电极电流基极电流基极电流基

31、极电流基极电流1/19/202349R Rb bR Rc cE EB BE EC Ce ec cb bI IE EI IC CI IB BI ICNCNI IENENI IBNBNI ICBOCBOI IC C =I ICN CN+I ICBOCBOI IE E =I ICN CN+I IBNBN当当当当I ICBOCBO I IC C时，可得时，可得时，可得时，可得 I IC CI IE E I IENEN =I ICN CN+I IBNBNI IE E =I IEN EN I IE E =I IC C+I IB BI ICNCN =I IE E通常将通常将通常将通常将定义为定义为定义为定义

32、为共基直流电流共基直流电流共基直流电流共基直流电流放大系数。放大系数。放大系数。放大系数。a a一般可达一般可达0.950.991/19/202350 I IC CI IB BI IE E =I IC C+I IB B=1 1-令令令令可得可得可得可得I IC C =I IB B+（1 1+）I ICBO CBO I IC C =I IB B+I ICEO CEO 当当当当I ICEOCEO 1 1 时的一条输入特性来代表。时的一条输入特性来代表。时的一条输入特性来代表。时的一条输入特性来代表。U UBEBE/V/Vi iB B/A AO O 三极管的输入特性U UBEBEib+-U UCEC

33、E=0=0V VBBBBR Rb bb be ec c 三极管的输入回路1/19/2023542 2）输出特性）输出特性）输出特性）输出特性i iC C/mA/mAO Ou uCECE/V/Vi iB B=806040200I IC C=f f(U UCECE)I IB B=常数常数常数常数饱和区饱和区饱和区饱和区放放放放大大大大区区区区截止区截止区截止区截止区放大区放大区放大区放大区饱和区饱和区饱和区饱和区截止区截止区截止区截止区1/19/202355IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A截止区截止区:UBEIC，UCES 0.3V1/

34、19/202358输出特性三个区域的特点输出特性三个区域的特点:(1)放大区：放大区：发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏，集电结反偏。(2)即：即：IC=IB,且且 IC=IB(2)饱和区：饱和区：发射结正偏，集电结正偏。发射结正偏，集电结正偏。即：即：UCE UBE，IBIC，UCE 0.3V(3)截止区：截止区：UBE 死区电压，死区电压，IB=0，IC=ICEO 0 1/19/202359【例】测得三只晶体管的直流电位如图【例】测得三只晶体管的直流电位如图(a)、(b)、(c)所示，试判断它们的工作状态。所示，试判断它们的工作状态。1/19/202360E EB B=I IB B R R

35、b b+U UBEBEI IB BI IC CI IB B =46.546.5 A A I IB B =2.3 2.3 mAmA假设三极管饱和，假设三极管饱和，假设三极管饱和，假设三极管饱和，U UCES CES =0.30.3 V V则则则则I ICS CS =E EC C-U UCESCESR Rc c=4.854.85 mAmA I IB B I ICS CS 假设成立，假设成立，假设成立，假设成立，三极管工作在饱和区。三极管工作在饱和区。三极管工作在饱和区。三极管工作在饱和区。或者或者或者或者I IC C=I IB B =23 23 mAmAU UCE CE =E EC C-I IC

36、C R Rc c=-=-3636 V V发射结正偏集电结正偏，发射结正偏集电结正偏，发射结正偏集电结正偏，发射结正偏集电结正偏，三极管工作在饱和区。三极管工作在饱和区。三极管工作在饱和区。三极管工作在饱和区。R Rb bR RC CE EC CE EB BVTVT2k2k200k200k10V10V10V10V=50=5020K1/19/2023624.4.三极管的主要参数三极管的主要参数2.2.反向饱和电流反向饱和电流反向饱和电流反向饱和电流 =I IC C I IB B I IC CI IB B 共基直流电流放大系数共基直流电流放大系数共基直流电流放大系数共基直流电流放大系数 =I IC

37、C I IE E 共基电流放大系数共基电流放大系数共基电流放大系数共基电流放大系数 =I ICNCNI IE E 共射直流电流放大系数共射直流电流放大系数共射直流电流放大系数共射直流电流放大系数 集电极和基极之间的反向饱和电流集电极和基极之间的反向饱和电流集电极和基极之间的反向饱和电流集电极和基极之间的反向饱和电流 I ICBO CBO 集电极和发射极之间的穿透电流集电极和发射极之间的穿透电流集电极和发射极之间的穿透电流集电极和发射极之间的穿透电流 I ICEOCEOI ICEO CEO=（1 1+）I ICBO CBO 两者满足两者满足两者满足两者满足1.1.电流放大系数电流放大系数电流放大

38、系数电流放大系数 共射电流放大系数共射电流放大系数共射电流放大系数共射电流放大系数 1/19/2023633.3.极限参数极限参数极限参数极限参数a.a.集电极最大允许电流集电极最大允许电流集电极最大允许电流集电极最大允许电流 I ICMCMi iC C/mA/mAO Ou uCECE/V/V三极管的安全工作区三极管的安全工作区三极管的安全工作区三极管的安全工作区过流区过流区过流区过流区集射反向击穿电压集射反向击穿电压集射反向击穿电压集射反向击穿电压U U(BR)CEO(BR)CEO集基反向击穿电压集基反向击穿电压集基反向击穿电压集基反向击穿电压U U(BR)CBO(BR)CBOI IC CU

39、 UCECE=P PCMCM过过过过压压压压区区区区安安安安 全全全全工作区工作区工作区工作区I ICMCM过过过过损损损损耗耗耗耗区区区区U U(BR)CEO(BR)CEOc.c.极间反向击穿电压极间反向击穿电压极间反向击穿电压极间反向击穿电压b.b.集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率 P PCMCM1/19/202364小结小结n半导体的特性：半导体的基本概念，半导体的特性：半导体的基本概念，P型半型半导体，导体，N型半导体型半导体n半导体二极管：半导体二极管：PN结，二极管的伏安特性、结，二极管的伏安特性、主要参数、稳压管的特性主要参数、稳压管的特性n半导体三极管：三极管的放大作用，三极半导体三极管：三极管的放大作用，三极管的特性曲线、三种工作区管的特性曲线、三种工作区1/19/202365n习题习题1-4；1-7；1-141/19/202366