极管和二极管的基本结构.docx

极管和二极管的基本结构半导体器是由设计多突的优点，例如体积小、苴皱轻、耗电少、寿命长、T作可靠等，被广泛应用本章将辛要介鲋最常川的半导体器件：极管和二极管的基本结构原理,及手要参数 。 PN结足构成导体器什的站础，而首先介纠PN结的形成及其导电特一陀，半导体的导电特性及PN结的形成臼然界中的物质，按州其导电眭能町分为导体、绝缘体和半导体娄。导体的导电性能根强，例如铜、铝、铁等金属，绝缘体的导电匪能极差，例如塑料、橡胶，陶瓷等，而半导体的导电能力介卜导体贴片钽电容和绝缘体之问，如硅、锗、硒以及一些硫化物等都足半导体。 半导体的导电能山杠司的条件有很大的差别。有的导体对温度很敏感，可“做成热敏元件；自的对光照很敏感，可以做成光敏兀件。而杠纯净的半导体中掺人微世的某种杂质后，的导电能山会人人增蜢，增加几厅、儿甚下百万倍。利用选特胜可以做成各种半导体器件瑚】一极管、-极管、晶闸管等。半导体的这此导电特陀是由半导体材料的原于结构和蝌丁之n的结台方式决定的。本征半导体 在制造半导体器件巾应用最多的材料是硅和锗，它们都足叫价元索，原r最卦层有旧个价电于。将硅提纯托成申晶体时，硅原子排列很祭卉，彼此之间的距离也相等，其结构圻意图，每个原周围相邻的哪个原于组成0价键结构，即每两个相邻的原子都自一对价于这种纯净的、具有啦晶结构的、导博称为奉征半导体。单晶硅的原手结构成、意珂 在共价键鼎构小，原干最外层虽然有八个电丁，世不像绝缘，的价电子被束缚得那样紧，闪此，在温度升岛或受光”褂，有少量价电子获得定能量（热激发）之后会挣脱博子桉带成为自由电子同叫扯原来位竹。热激励产半的电子卒对剐个空位，称为空几，可以想象，每有T491C107K006AT个束电子变为自由电子，必然同时出现一个夺穴称之为丁空穴别。于空穴是共价键失去电子之后出现的，因此空穴带币电。一个共价键中出现了卒穴，租容易性附近另一价雠巾的电于移过来填亢，从而往移出电子的其价键中又出现空穴已也可以爵其相邻原子中的价电了米填充，如此继续进行，就表现为一廿正电阳卒穴在移动。因此，在半导体两端外电压时，会出现曲部分电流一部分是带负电的自由电子定向移动肜成的电子电流；另一部分是价电子填补空穴所形成的空穴电流。斟此，电子和卒穴统称为半导体扣的载流丁。拒半导伴中，电子与空穴同叫参与导电，半导体小的电流是电子氘与宅穴流的总和，这就是半导作与金属在导电机理上的本质差别在半导体巾，自由子如果同空穴相遇，就释放出啦收的能量而填充到空穴巾，这个过程称为复台。A毕导体日一激发日l复合营是不断地进行，定温度激发复合达到动态平衡，载流于数量强率一定，温度越高，电于空穴对数量越多，牛导体导电能力越强？所以半导体的导电眭能受温度影响根人。N型半导体和P型半导体 室温下车征半导体的电子牵几对数艟檄少，导电能力很低。转凄提高半导体的导电能力必须人为地增加载流了数量，其方法是在本征导体中掺人微量有用的杂质（某种兀录）。掺八杂质后的半导体（称为杂质半拧体）根据杂质，分为型半导体和P剐半导体+ i 1 2 1 N型半导体 如果在硅（或渚）的单晶体中掺人微蚰的五价元素磷（或锑），则在磷(P)脒丁同周罔四个硅原子组成的共价键结构中，只需外层叫个价电子，多余的筇五个价电子很容易挣脱源子核的束缚，成为山电于，从而使自由l巳子的数量相应地增加，而空穴的数盛贴片钽电容仍然极少。这种杂质半导体中多数为电子，少数城流予为空穴，罔此称为电f型半导体，叉称N型半导体。在半导体中，由TT(价元索磷提供了自由电丁，吲而称磷原了为施宅原子施原于是小能移璃于，卫称施主正离子，自由电千（矸Th自电荷J O砸主离子（币日动正电荷 蚓13型半导体曲鼎体结构 另一类杂质半导体是在硅单晶体中掺人微量三价元素硼（或铝），在删(B)原子同周围四个相邻的硅原子组成的共价键结构中，因硼原于只有三个价电子而出现空穴，一个电场，其方向是从带正电的区指向带负电的区，如留1-7fb)所示。由于这个电场足戴流_F托浓度上的差异而产生的散匡动形成的，不是外的，故称内电场或】址场。山于内【场对多数拭流于的继续#r散起虹碍作用，所以空荷区又称阻挡层。另一负面1，根据内U场西【与电子空，带电般一陛关系，山I毡场还以推动P区少数戴滴子电子和N医少数戴流子空穴，越过空间电荷区，进八对方区域：这种少数娥流了在也场的作用下有规则旧运动称为漂移运动，而漂移运动的方川与自敞运动方向相反从N LX u移刮P区的卒穴补觅了交界面附近P区失去的卒穴，而从P匠漂移到N区的电子补充了交界面附近N区所失去的电了：因此，漂移运动的作用正好与扩散运动的作州相反，使空间电荷睦（PN结）蹙乖。于是在一定条件F，多教戴流子旧扩散运曲减弱而少数载沆子的溧移运动加强，最扩散运动和腰移运动达到动态平衡后，于是空间电荷区的宽度不再增加形成稳定状态，即戚了稳定的PN结。蛄量向导电性而讨论了PN站在设有外加电压叫构T491U107K006AT情况、这时半导体内存柱的散运动种葆移运动处于动平衡状惑。讨论在结加外部电压叫的眦。结外船正向电压结外加正曲机压的情况，血阿】直流电源的正饺接P，负极接区，外加电胜拈结上形成外加场，方向从基指向区，恰好与内电场方向相反，在外加电压作用下，扩散运动和漂移运动的动、衡状态微破坏，医的空穴和【苴的电子，在外加电压驱使可以越过结向区域扩散。从医扩散到空问电荷区的电和从区扩散刮空间荷医的空穴，抵消部分空问荷的作用，】是空问电荷区韭窄，也就睦内电场被削弱，有利散运动不断地进行。这样，PN结曲侧的多数载流子，越过PN绗而形成电流，此电流通过PN结的方向是从电源的嘏经P医刺N区副电蕊负极，称为正向电流所以这个方向的外枷电压称为正向电压，或称正向偏霞电压，JW结处丁导邋状态，此时的电阻称为正向电阻，的数值比较小。N结外加U压情况n)硎结加正.目.电压，结加反向电压姑外加反向电压PN结外加反向电压的情况直流电源的正极接区，负极接区，外加电压在PN结上形成外加屯场，其方向从区指向P区，恰好与内电场力向相同，在外加电压的作晕善用下扩散运动和漂移运动的动、F衡状态也被破坏，致使医的空穴和区的电子进步离开结，使空间电荷区加宽：这样，多数载流扩敞匿曲更难于进行。闭此，由扩散运动形成的电流趋近于零。山于结加宽，使，区和区的少数载漉于更容易形成漂移电流。漂移叱流方向与扩散流方相反，称为反川【U流，。由r少数载流子浓垭很低，反向电流微小，般为微安级。加反向电胝时结呈现很高的反目电5n，若忽略反向电流，PN姑则处1完全截止状态。此外，反州电流受揣度影TDK电感响较大，温度不变叫，少数载u虎子-浓度基本不变，因而在一定的反向电压范州内，反向电流基本币变，敞咒J反向饱和电流 综上所述，当PN结加正向电压时，PN结变窄，流过PN缔有较大的【向扩散电流（正向电流），PN结呈低电刚，为导涵状态；当PN结加反向电压川，PN结变宽，流过PN一，只柑微弱的肛州漂移电流，结望高电阻，为截止状态。由此可见，P“结具有单力I自导电特眭。思考题为什么半导体的导啦性能受温度的影州很大一千导电和空A导咆的型半导体和p型#体足怎样肜艘的空问电荷鹾是怎样彤诚蚋为什幺它的屯阻率讯高。1.2半导体：饭管基本结构 在结侧加上相应的电救（阳极干n阴授）引线干管壳. 7J构成了半导体二极管。按所用材料分类，槛管有硅竹和锚钎，按结构分，二般管柯瓿接触刑邗而接触型两类，直阳极点半导体二极管 (a)点接触型，(b)而接触型，(c)符 由于点接触型二极管PN结的结面积小，因而结电容小，适于高频工作，但不能通过较大正向电流，一般几十毫安以下。所以常片I于高额检波、数字电路或小功率整流电路中。而面接触型二极管，结面积较大，可通过较大的正向电流（几安、几十安甚至几百安），但由于其结电容大，所以适于低频状态下工作，常用做整流。二极管的符号由P区引出的电极称阳极，由N区引出的电极称阴极。符号中的箭头表示二极管的正向电流方向。二极管的种类很多，各种型号二极管的命名方法及管于的外形可参阅书后附录。伏安特T491B107M006AT性管两端的电压1 J流过二极管的电流之问的关系m线称为二椴管的伏安特性曲线，它可实验测得罔】。给了2CP33B刑畦二极管伏安特性。下面刘二披管的粕陛和反向特分别加以分析|兑叫正向特性 当：极臂的槛接“+”，阴极接“一，即承受I川电上E时的伏安特性称为正内特性？ 从刳1 l()一-r再jf1，当二极竹所加正n】电小丁某电压值“u.jlr向电流，。（1，这是由十所加外电场西不足以克服站内_乜场对多数栽流子#1散所造成的阻力，敞此时正向电流几乎为零。这个M域称为北风，称为北区fn压，兑大小和二极管的材料及温度有哭。通常硅管的北区电压约为05 V，锗管约为0 1 v。当所剖长大J死区电压（即“，“）时，内乜场被人削弱，因而正向电流，将迅速增加，二极管处-IF向导通状态。导逋耐，计符正川压降为0 6 _0 7 V，管约为02-0.3V。反向特挂 当二襁管川捉接”，阴极接“+”，即承受反向电压时的伏安特胜称为反l叫特性 由幽l。10可以看，当外加反电搌。卟】【) 2CP33B型辞二槛管的伏安特性丁某电压“。时，反向电流，。贴片钽电容很小日基本不变，称为反向饱和电流。/l,是二掇符PN结扯U。作用r由少数载流子漂移形成的，在温度一定时，少数载流子数量基本不变，所以为饱和电流，其值很小。如小功率硅二极管的般在几微安以下。当滴度增高时，随之增大。而当所帅反向电压增大到某一数值。川，反向电流。突然增大，称二极管被反向击穿，称为反向击穿电压。二极管铍击穿后，一般不能恢复原有性能，失去了单向导电眺。i.2.3主要参数 (I)最大整流电流/o.。已指二极管杠长期使用时，允许流过一极管的蛾大正向平均电流。当电流超过废值时，将冉丁P结过热而使二檄管损坏。 (21最高反I作电r叵“保id-救管不被击穿所允许施加的最大反向电挂，一般规定为反向击穿电压或三分之二。3)最反向电流，一极管加E最高压向作电n三时的反向电流。管子的反in电流愈小，说明其中向导电陛愈好。温度升高会使反向电流显著增加使用时应该注意。 二极管的应用范围很广，主要是利崩岜的单向导电忡。它用于整流、检渡、限幅、元件保护“及在数字电路中作为开关元件等。 例I-l屯路如圉l-11所示，输入电压“：_ J2址”n“，画出输出电压波形。 解：“，正半周：二极管D承受IE向电压而导坷，在忽略二槛管正向压降的情况下 U 2 由蚓1.14(1，)得 显然本例的关键是捉管的】E川他降问题，毫无意义6 m/10 mA饭管的正川I、降必须考虑若忽略lf、降，率倒思考题般将片打单a导电陀为什幺会出班 6为“幺二收管旧反向饱和电流与折加Z向，越皮列反m饱抑流有幺影”f-，如果二椒管流过的r n平均U洫小于址大o$流电流/m，m其承受f阻器高扭U止干l一定会捌坏-5，为制么” 1 8如何判断二械管址甜导通”1. 3稳压二极管 稳压一报管是种特殊的导体二极管，具有稳T491B686K006AT压特性通常弥为稳压管。7J、钎川1稳压设备及其他地电子线蹄中。1.3.1伏安特性 舟11 5（a1、汕j分别为稳压管的伏安特肚和表币符号。从图中叫以打山稳压一极管的伏安特陆和普通二槭管的伏安特睦基本胡叫，其差蚪是已的反向特肚比较陡，它足争门殳L在反哦击芽状态下竹：的，从反向特陛m线呵以看出，当反向电压在一定范围内变化时，反向电流很/1；当反向电压增高到击穿电压时，反向电沈突然剧增，此叫稳压管被反向击穿。此盯电流虽在较大的范同内变化，但稳胜管两图l - 15稳l、锋的伏蛊卦性及符号 ，a)袍-“符舶怅特比（b：神号端的电压却变化微小。止是利用这一特性，稳压管杠1U路中起到稳定电压作用。 稳住管与一般。性管不川，H要流过已的反向电流不越过某允许值，稳压管就小会损坏去掉反向U压后，PN结仍能腻复其咿向导电降=当反向电流超过最大允L许巳流叫，稳，、管将过热而被烧坏q此，稳旭符必须串联一个适当的限汛电阻后再拄人路中，以免损坏1.3.2主要参数 (1)稳定电压以。它是稳压管的反向击穿电压。通常手册中给出的稳定电压，即使对同一型号的管于，也不是一个确定的值。例如2DW7C硅稳压营，U。_6 l -6.5 V，造反映了制造工艺上的分散性。 (2)稳定电流，和最大稳定电流。稳定电流是指稳压管在正常情况下的电流，足一个参考数值。最大稳定电流，：。是稳压管在工作时允许通过的最大反向电流。稳压管的1作电流不能越过， (3)耗散功率)。稳压管正常作时所允许的最大耗散功率。如使用时超过此数值，则会烧坏稳压KEMET钽电容管。稳压管允许流过的最人工作电流/=P：。U：。 (4)动态电阻_。它指稳胜管端电压的变化量与相应的电流变化量的比值，即k=警。动态电阻愈小，稳压性能愈好。 (5)电压温度系数d岜指稳压值量温度影响的系数。例如2CW17刑稳压管的“=0 08%，指温度每增加I，稳压值增加0 08 c。一般睛况下稳压值低丁6V的稳压管，具有负温度系数，高丁二6 V具有正温度系数，6V庀右温度系数最小。 例14圳甜l 1-16(a)电路中，阿只稳压管的稳定电压“：全为5 V，正向捱降忽略不计，叱=iOsln时V。试画出输出电压波形。 图】一16例1-4蝌解：当u 5 V时，J。正向导遁，D：处于稳压J作状态，u. -也-5 V。当托- -5 V时，D：处于稳压工作状态，D，正向导通，=一叱=5 V。当-5 V地E。，保证集电结加反向电压（即反向偏置）。这星使二概管具有电流放大作用的必要外在条件。 由实验电路所测得的电流，。、L和，。如表图1】8=-撮骨电流分配实验电蹄表1-1三极管实验数据由表卜j数据得J如下结论，1)删寮每一列数据，町得出半导体器葭式表明晶体管各槛电流分记符合基尔霍夫电流定律。 (2)从第三列往后的数据均裘叫，。的数据比，。的数据犬很多。如第四列和第六列的数据，的比缸分别为丢-0 02 - 7B -0. 04一s这就是i扳管的电流做大作用。二极瞥的电流放大作用迁体班在基极电流的微小变化将引起较大的集电极电流变化，比较第五列到第E列的数据可以看出兰=糟一(3)第一列数据，。-o足显射极开路时的情况，称为集基极反同饱和电流。此时集电结处于反向偏置，所“实质上E就是集电结的反向漂移电流。对f硅管此电流很小。 (4)第。冽数据，。-o是基槛什路的情况，称为三槛管的穿透电流c此电流越小越妤。注意g使j救竹起电流救_作川，必须使其发射结正向偏R，集电结反三极管为何月有上述现象？下面通过其内部载流予怕运动情况加以分析。载流子运动及各电板电流分配，如图卜】9所示。吲1.19品体管小载流子运动及电流分配发射区向基区扩散电子由于发射结处于正向偏置，发射医的多数载滴子(自由电子)便不断地扩散到基区，形成发射极电流，与此同时，基区的多数戟流子（空穴】也会不断地扩散到发射区，但由于基区的掺杂浓度很低，所形成的空穴电流很小，可以忽略不计（图中未画出空穴电流）。电子在基区的扩散和复合从发射T491C686K006AT区扩散到基区的自由电子在发射结附近的浓度很高，而靠近集电结的自由电子浓度银低，形成浓度P的差异，于是自由电子不断从发射结向集电结扩散。由于基区很薄，而且多数载流子的浓度又很低，因此自由电子在基区扩散过程中，只有很少一部分与基区的宅穴相遇而复合，而绝大部分自由电于扩散到集电结边缘，这有利于品体管的电流放大作用。出于基医接电源的正极，因此基区的价电子不断被电源批走，这就相当于不断补充基区中被复合掉的空穴，形成电流/它基本上等于基极电流，集电极收集从发射区扩散到集电结边缘的自由电子由于集电结处J反向偏置，足阳电场增强，E能阻止集屯区的多数戴流于自由电子和基区多数载流了空穴向对力区域扩敞，而对从发射区扩散到集电结附近的自m电了却能加浊收集到集电区，并破集电救电源托走，形成电流i.。它基水上等十柴电极电流此外，在集结反偏状态下，集电区中的少数载流子（空穴）电会发生漂移运动，形成反向饱和电流，。显然/是集电桩U UI，和基极电流，。的组成部分，即拒常温，硅管CH.1“A。匕肆率I一与反偏电压大小无关，常忽略不计综上所述，从发射区扩散到基区中的自由电了大部分能够到达集电区，只有很少一部分自南电子与基区巾的空穴复合。通常把到T491U686K006AT达集LU区的电f流，。和被基区复合的电于流，。之比定义为静态（或直流）咆流放大系数日，记体管的电流放大作用，对于某个县体的管子，它的基区厚度和掺杂浓度已诎确定，下是存基区中电子扩敞复台的比例关暴就确定了，故口值基木小变。1.4.3三极管的特性曲线晶体管的外部特性也像半导体二槛管样，用。兄体管【日极间电压和电极电流的对应关系曲线（伏安特陀）j|表示。品体管的特眭曲线是内部载流丁运动的外部表现，它反艘出品体管的工作性能。歧常用的是韭发射槛接法的输入和输出特性曲线，其实验电路如图1-20所示。 1 4 3 l输入特性 输入特陛曲线是指集射极之间电压为某一常数时（一般U。l V），所测得的基固1.2()品体管特肚雌E测试电路檄电流，。j基-射极电压U。之间的关系曲线，即 l -f( URE)一。m (L-5) 测试时，对硅管取Uo:1 V，集电结已处十反向偏拄，可以把从发射区扩散到基区的绝大多数自由电子拉八集电区。再增大“。E，只要U。保持不变，也就基本小变。因此，心。?l v后的输人特陛曲线基本上是重台的。通常使用的足U。I V输人特陛曲线，如罔1-2l所示。 由输入特性曲线可见，晶体管的输入特性也有一段死区，（通常硅管死区电压在0 5 V以下，锗管死腻电压在0 2 V以r），这一点- -扳管的正向伏安特性体器件相同昂体管在正常工作时，发射结正向压降U。变化范围租小，对硅管“锗管 1 4 3 2输出特性 输j；特性曲线是指晶体管基极电流，。为某一常数时，集电极电流，。与集一射饭电压，。的关系曲线，即 =九U，E）kW (1) 取小同贴片钽电容的基槛电流。，则町以得到组不同的输出特性曲线，如图122所示。 嗍l一22品怍管输出特性 图1-22表刚，。一定时，只要U旺超过一定数值（约IV），再继续增加UCL，也不再有叫显增加，具有恒流特性。而当，。增大“寸，也相应增大，曲线I：移，且A/。比矗，。人得多，这就是晶体管的电流放大作用。 通常把品体管的输出特性曲线分为三个区域，对应下其三种工作状态。 A截止区 一般称输出特|生曲线中。的区域为截止区。晶体管处于截止作状态。对于NPN型硅管，U。咒，所以晶体错处于饱和作状惫，集电极电流，。已不冉按一定的电流放大系数取决于，当U, -3 V时， L U_3j竽=O。46 mA 此时实际的“-0 04f)A，+”故晶体符处于放大l作状态。卜例表明，d6体管在实际应用中可以有三种不同的工作状态。这三种工作状态可分为两类不同的应用方tt . -类是使晶体管：作在放大状态下，以便利川，。列，。的控制作用，后面要讨论的放大电路巾构晶体管就工作在这种放火状惫。另娄足使品体管在饱和与截止两抖状态悼l惭转换，当控制信号“取高值时，昭体管晦烈导通，进饱和状态，当“取低值时品体管截止。这时的品体管相当于一个受控的开炎，因为品体管饱和导通时u很小，可认为urL. -。，晶体管集_射极间接近短路，相当于-一个开关处于接通状态，而晶体管截止时，。= /LJ:,名。，晶体管集-射极问接近开路，相当于-个开关处于断开状态。 数字电路中的晶体管1是利用其开关特陀，通耵不是工作狂饱lll导i匝l状态，就足工作在截止状态。而截止与饱和之间的每次转换过程都需要一定的时间。由截r到饱和T491T336M006AT导通所需要的时问称为开启lJ0问山饱和导通到截止所甫的叫问称为关闭叫问f。不问类型的管千和f，。也有所小同。通常低频管只能用在每秒几十下周以下的低速开关电路中，高速开关电路一般选用开咒晶体管，开关管不仅开关时间短.巾】且。；比一般低频管也小。1.4.4三极管的主要参数 晶体管的参数是选用晶体管及设计电路的重要依据。下面介绍几个主要参数。 1 4 4 1电流放大系数 A静态（直流）电流放大系数p(hFE) 当晶体管接成共射极电路，在静态时（无输入信号），晶体管集电极电流与基极电流，。的比值称为共发射极静态电流放大系数 i=鲁(1-7) B动态（交流）电流放大系数口（hf.） 在动态（有信号输入）时，晶体管基极电流变化量为Al。，它引起集电极电流的变化量。A，。与A，。的比值称为动态电流放大系数，例如在仉点p值为 一= i=箬一 而由Q，和让两电得出变量之比为 ，= 由式( 1-81及式（1-91町见，卢和p的含义是不可的。而实际上，当输出特比曲线接近平行等炬的隋况F，f算出魁口和口是裉接近的。故在电路的分析一算刊，近似认为卢p。晶体管的序值通常在20 - 2()0之间。 1 4 4 2集基极反向饱和电流B() 集-基极度向饱和电流是指发射槛开路，集电结加反向电压叫T491A336K006AT流过集蒸极的反向电流，如图1 24所示，是由于集电结外加反向电压，集电R少数载流于（空穴）和基区少数载流子（自由电子）的漂移运动所形成的电流（串爱是集电K少数载流子空穴向犟医漂移），它受温度影响较大，/C呲愈小愈好。在室温F，小功率硅管的，在l pA以下，锗管约为几微安到几十微安锗管。 削I“测艟n()L“路所以，硅管在温度稳定睁方而忧于1 4 4 3集-射棱穿透电流，fK、）当基槛开路时，。-O在榘-射极电肝。(F)的作用下，从集电微流向射极舯电流，称为穿透电流t，其测量电路如图l-25f a1所示 山干电源E，恤在C、E之间，懂集电结处于反向偏置，困此集电极的少数载流于（空穴）漂移到基区而形成/rn，如剐l25(h)gi示。与此l叫时，发射结处于正川偏置，发射区的多数裁流子（自由In于）可以扩散到基区，其p绝大部分被拉人集电区，只柯很少部分在丝区与空穴复合。为了满足，。=0的条件，在I琏医参与复合的自南电子与集电区漂移过米的空穴数量相等（即电了r巳流J空穴电流，。复斟1-25穿近电流/CF.台）。根据前面所述的晶体管电流分配比测量电路，(“)载商于遥动例关系，在基区与空穴复合的电子流也应等于。，而集电极收集电子所形成的电子流为卢。所以，在基极开路时，集电极电流，即穿透电流应为从集电极漂移刊基区的空穴流帅和集电极收集的电子流Sc。之和： 当基极电流不等于零时的集电极电流为 ，c - piB+ /CEO (1lO) 在常温下Ic:m很小，可以忽略不计。但ICLO随温度升高明显增大嫩在温度变钯大的场合，应238 F篇电子技术尽量选用，小的管了，且卢不易过犬，以减少/。的影响。 1 4 4 4集电极最大允许电流，(。M 1与晶体管集电极电流f。超过一定值时，其p值就要下降，p值下降到额定值的2/3时的T491D686K006AT电极电流称为k。当，。=，。时，晶体管不一定会损坏1卢值屁著减小。1 4 4 5集：射枉击芽电压U(Kf)f BR1 集-射极山穿电压K，。足指基搬开路时，加在集一刖极之uJ的撮大允许电压，当L.。大干q：。，时，晶体管将被击穿损坏。 1 4 4 6集电极最犬允许耗散功率P(M 当集电极电流流经桨电结时，舞产生功率损耗，而使结温升高，从而会引起品体管参数变化。P。是指品体管参数变化不超过规定值时，所允许的最大功率损耗。 由于P。=。I,，根据此Jt，在晶体管输出特陀曲线上面出集电扳功率耗散曲线如倒1 26所示曲线的左r jl为安全工作区。 以上所刊地的几个参数，其中p、，呲和，。足一般参数表明品体符优劣的要指标，和都是极限参数，片米说明晶体管的使用限制。例1-6 小功率硅管，其P。=IOO rnW，CrF.。-20 V，。=20 mA。j式分析罔1-27实验电路E。辅【月。曲选择是否台适（E。- 12 V，R。-l kn，E。-3 V，月。为电位计）。圈L-26集电槛功耗曲线 图l-27例1 6的ILi路 解：E。、亓。的选择应考虑到电路在工作时，管子的o“及P。不要贴片钽电容超过极限参数所规定的数值。设开关S打开，=0时，为- /o:o名。所姒UCL -c= 12 ViCLOfuH，当开关S闭合后，调节R。（即改变，。），使晶体管工作在饱和状态，集电极饱和电流，。为枷竽= 12业=“一“，品体管功耗P，汁算如下当管子处于截止时 Pe - Uc,c -12o-o 肖管子处于饱和时Pc - UCL,c -0. 3 x 11. 7=3 51 mW Pc 当晶体管工作在放大状态时，例如取L -竽=号！：5 85 mA，此日集电结的损耗功率为Pc -UcE,c=(Er -/rR【)-( 12 -5 851)5 85=35 98 mW Pn,还岫以取出一些，。值进行验算，这m省略丁。由以上rf算可见，此实验电路参数选择是合理的思考题12试川6体管中蛾流了的运动规律米说明它wjJU流放作JH。13试说明儡体僻各极4M参数的意义，使用时应该注意“/。14托即、境湍鹰变化大的场合使川晶体管叫，为么要遗川f。，。和口值都低的管干7 本章着重介绍了半导体二极管和三极管的基本结构、工作原理、特性曲线和主要参数 PN结是组成半导体料件的基础。二极管就足PN钻加上电极引线和管壳】引句成，故二槛管同PN杵一样，具午单向导电陆。，外加正向电旭时，呈现很小的IF向电阻，丰H当于导通状态：外加反向电压时，呈现很人的反向电阻+相当于截止状态。 二极管的特陆曲线包括正向特性和反向特H两部分。ir i向特降表明它具有北区，其范围川北区电三U，表；，通常硅管死医电压为0 5 V，锗僻约为。】V。二概管导通时的正向压降很小州管的惟向电压为0 6 -0 7 V，锗管约为0 2-0 3 V。二极倚的反向特陆表明，扯一定反向电压范削内，反向Ln流很小，H与所jju反向电胜大小无关故称反T491A476M006AT向饱和电流。但反向电住增大到一定值叫，C反m电流突然剧增，二报管被反向击穿