第1章 半导体二极管和三极管

1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页动画动画下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页导体：导体：自然界中很容易导电的物质称为自然界中很容易导电的物质称为导体导体，金属一般都是导体。金属一般都是导体。绝缘体：绝缘体：有的物质几乎不导电，称为有的物质几乎不导电，称为绝缘体绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半导体：半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为绝缘体之间，称为半导

2、体半导体，如锗、硅、，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。砷化镓和一些硫化物、氧化物等。1.1 半导体的导电特性半导体的导电特性下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.1 半导体的导电特性半导体的导电特性下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页GeGeSiSi 现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。它们的最外层电子（价电子）都是四个。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页共价健共价健 Si Si Si Si价电子价电子下一页下一页总目录总目录 章目录章目

3、录返回返回上一页上一页 Si Si Si Si价电子价电子这一现象称为本征激发。这一现象称为本征激发。空穴空穴自由电子自由电子下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 Si Si Si Sip+多多余余电电子子磷原子磷原子在常温下即可在常温下即可变为自由电子变为自由电子失去一个失去一个电子变为电子变为正离子正离子动画动画下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴动画动画下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录

4、章目录返回返回上一页上一页多子的扩散运动多子的扩散运动内电场内电场少子的漂移运动少子的漂移运动浓度差浓度差 扩散的结果使扩散的结果使空间电荷区变宽。空间电荷区变宽。空间电荷区也称空间电荷区也称 PN 结结 +形成空间电荷区形成空间电荷区动画动画动画讲解动画讲解下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页PN 结变窄结变窄 P接正、接正、N接负接负 外电场外电场IF内电场内电场PN+动画动画动画讲解动画讲解下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页+下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 内电场被加内电场被加强，少子的漂强，少子的漂移加强，由于移

5、加强，由于少子数量很少，少子数量很少，形成很小的反形成很小的反向电流。向电流。IR+动画讲解动画讲解动画动画下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页阴极引线阴极引线阳极引线阳极引线二氧化硅保护层二氧化硅保护层P型硅型硅N型硅型硅( c ) 平面型平面型金属触丝金属触丝阳极引线阳极引线N型锗片型锗片阴极引线阴极引线外壳外壳( a ) 点接触型点接触型铝合金小球铝合金小球N型硅型硅阳极引线阳极引线PN结结金锑合金金锑合金底座底座阴极引线阴极引线( b ) 面接触型面接触型图图 1 12 半导体二极管的结构和符号半导体二极管

6、的结构和符号 阴极阴极阳极阳极( d ) 符号符号D下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页反向击穿反向击穿电压电压U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页定性分析：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 若二极管是理想的，若二极管是理想的，下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页【例【例1.2.1】电路如图】电路如图1.2.6所示，二极管导通电压所示，二极

7、管导通电压UD约为约为0.7V。试分别估算开关断开和闭合时输出电压的数值。试分别估算开关断开和闭合时输出电压的数值。VVUVUDO3 . 5)7 . 06(1VVUD122当开关闭合时，二极管因外加反向电当开关闭合时，二极管因外加反向电压截止，故输出电压压截止，故输出电压解：当开关断开时，二极管解：当开关断开时，二极管因加正向电压而导通，故输因加正向电压而导通，故输出电压出电压V1(6V)DSV2(12V)RUO+-下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例2:mA43122D IBD16V12V3k AD2UAB+下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页

8、V sin18itu t 动画动画下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页UZIZIZM UZ IZ_+UIO下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页ZZ ZIUr下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例：在下图中，通过稳压二极管的电流Iz等于多少？R是限流电阻，其值是否合适？解：Iz=(20-12)/(1.6103)=5103A=5mAIzIzm，电阻值合适。P15 例1.4.1DzIz+20VUz=12VR=1.6kIzm=18mA下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页【例【例1.2.2】在图】在图1.2.11所示

9、稳压管稳压电路中，已知稳压管的稳所示稳压管稳压电路中，已知稳压管的稳压电压压电压UZ=6V，最小稳定电流，最小稳定电流IZmin=5mA，最大稳定电流，最大稳定电流IZmin=25mA；负载电阻；负载电阻 , 求解限流电阻求解限流电阻R的取值范围。的取值范围。 600LR114)10354(267)10154(3maxmax3minmaxRRRRIURIUR解：从图解：从图1.2.11所示电路可知，所示电路可知，R上电流上电流IR等于稳压管中电流等于稳压管中电流IDZ和负载电流和负载电流IL之和，之和，即即IR=IDZ+IL。其中。其中IDZ=（525）mA，IL=UZ/RL=（6/600）A

10、=0.01A=10mA。所以所以IR=（1535）mA。U1=10VDLRUO+-+- IR ID2 ILRLR上电压上电压UR=UI-UZ=（10-6）V=4V，因此因此 限流电阻限流电阻R的取值范围为的取值范围为114227下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页NNPBECBECIBIEICBECIBIEIC下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页EEBRBRC下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总

11、目录 章目录章目录返回返回上一页上一页BECNNPEBRBECIEIBEICEICBO动画动画下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页ICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOBCCBOBCBOCBECEIIIIIIII CEOBCBOBC)(1 IIIII BC CEO III ，有，有忽略忽略下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子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，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。是分析放大电路的

12、依据。 重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页共发射极电路共发射极电路输入回路输入回路输出回路输出回路ICEBmA AVUCEUBERBIBECV+下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页常常数数 CE)(BEBUUfIIB( A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1VO下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页IB=020 A40 A60 A80 A100 A常常数数 B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大区放大区下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页O下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 BCII_ BCII 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页53704051BC.II 400400605132BC .II