半导体二极管和三极管

半导体二极管和三极管第一页，共九十一页，2022年，8月28日第5章半导体器件基础与二极管电路本章要求：一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和电流放大作用；二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；三、会分析含有二极管的电路。第二页，共九十一页，2022年，8月28日

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，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结果。

对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分追究精确的数值。器件是非线性的、特性有分散性、RC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。讨论器件的目的在于应用。第三页，共九十一页，2022年，8月28日5.1

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)。掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能力明显改变(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）。光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化(可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等)。热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强第四页，共九十一页，2022年，8月28日

本征半导体完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。晶体中原子的排列方式硅单晶中的共价健结构共价健共价键中的两个电子，称为价电子。

Si

Si

Si

Si价电子第五页，共九十一页，2022年，8月28日

Si

Si

Si

Si价电子

价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子（带负电），同时共价键中留下一个空位，称为空穴（带正电）。本征半导体的导电机理这一现象称为本征激发。空穴温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。自由电子在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。第六页，共九十一页，2022年，8月28日本征半导体的导电机理

当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流

(1)自由电子作定向运动电子电流

(2)价电子递补空穴空穴电流注意：

(1)本征半导体中载流子数目极少,其导电性能很差；

(2)温度愈高，载流子的数目愈多,半导体的导电性能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。自由电子和空穴都称为载流子。自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复合。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，半导体中载流子便维持一定的数目。第七页，共九十一页，2022年，8月28日5.1.2N型半导体和P型半导体

掺杂后自由电子数目大量增加，自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式，称为电子半导体或N型半导体。掺入五价元素

Si

Si

Si

Sip+多余电子磷原子在常温下即可变为自由电子失去一个电子变为正离子在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素）,形成杂质半导体。

在N

型半导体中自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。第八页，共九十一页，2022年，8月28日5.1.2N型半导体和P型半导体

掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，称为空穴半导体或P型半导体。掺入三价元素

Si

Si

Si

Si

在P型半导体中空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。B–硼原子接受一个电子变为负离子空穴无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。第九页，共九十一页，2022年，8月28日

1.在杂质半导体中多子的数量与

（a.掺杂浓度、b.温度）有关。

2.在杂质半导体中少子的数量与（a.掺杂浓度、b.温度）有关。

3.当温度升高时，少子的数量（a.减少、b.不变、c.增多）。abc

4.在外加电压的作用下，P型半导体中的电流主要是

，N型半导体中的电流主要是。（a.电子电流、b.空穴电流）ba第十页，共九十一页，2022年，8月28日5.2PN结PN结的形成多子的扩散运动内电场少子的漂移运动浓度差P型半导体N型半导体内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。扩散的结果使空间电荷区变宽。空间电荷区也称PN结扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡，空间电荷区的厚度固定不变。－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－形成空间电荷区第十一页，共九十一页，2022年，8月28日5.2.2PN结的单向导电性

1.PN结加正向电压（正向偏置）PN结变窄

P接正、N接负外电场IF内电场被削弱，多子的扩散加强，形成较大的扩散电流。

PN结加正向电压时，PN结变窄，正向电流较大，正向电阻较小，PN结处于导通状态。内电场PN－－－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++++++++++++–第十二页，共九十一页，2022年，8月28日2.PN结加反向电压（反向偏置）外电场

P接负、N接正内电场PN+++－－－－－－+++++++++－－－－－－－－－++++++－－－–+第十三页，共九十一页，2022年，8月28日PN结变宽2.PN结加反向电压（反向偏置）外电场内电场被加强，少子的漂移加强，由于少子数量很少，形成很小的反向电流。IR

P接负、N接正–+

PN结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小，反向电阻较大，PN结处于截止状态。内电场PN+++－－－－－－+++++++++－－－－－－－－－++++++－－－PN结正偏，导通；反偏，截止。第十四页，共九十一页，2022年，8月28日5.3

半导体二极管5.3.1基本结构(a)点接触型(b)面接触型

结面积小、结电容小、正向电流小。用于检波和变频等高频电路。结面积大、正向电流大、结电容大，用于工频大电流整流电路。(c)平面型

用于集成电路制作工艺中。PN结结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。第十五页，共九十一页，2022年，8月28日阴极引线阳极引线二氧化硅保护层P型硅N型硅(

c

)平面型金属触丝阳极引线N型锗片阴极引线外壳(

a

)点接触型铝合金小球N型硅阳极引线PN结金锑合金底座阴极引线(

b

)面接触型图1–12半导体二极管的结构和符号5.3

半导体二极管二极管的结构示意图阴极阳极(

d

)符号D第十六页，共九十一页，2022年，8月28日5.3.2伏安特性硅管0.5V,锗管0.1V。反向击穿电压U(BR)导通压降

外加电压大于死区电压二极管才能导通。外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。正向特性反向特性特点：非线性硅0.6~0.8V锗0.2~0.3VUI死区电压PN+–PN–+反向电流在一定电压范围内保持常数。第十七页，共九十一页，2022年，8月28日5.3.3主要参数1.

最大整流电流

IOM二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。2.

反向工作峰值电压URWM是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是二极管反向击穿电压UBR的一半或三分之二。二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。3.

反向峰值电流IRM指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，IRM受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。第十八页，共九十一页，2022年，8月28日二极管的型号命名及含义：2AP91.2.2半导体二极管的使用常识2CW56N型锗材料普通二极管N型硅材料稳压二极管2CZ52A

规格号序号整流管N型硅材料二极管第十九页，共九十一页，2022年，8月28日二极管的简单测试

将红、黑表笔分别接二极管两端。所测电阻小时，黑表笔接触处为正极，红表笔接触处为负极。1.判别正负极性万用表测试条件：R×100Ω或R×1kΩ；万用表测试条件：R×1kΩ。2.判别好坏(3)若正向电阻约几千欧姆，反向电阻非常大，二极管正常。(2)若正反向电阻非常大，二极管开路。(1)若正反向电阻均为零，二极管短路；第二十页，共九十一页，2022年，8月28日小结：二极管的单向导电性

1.二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、阴极接负）时，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。

2.二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、阴极接正）时，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。

3.外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。

4.二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高反向电流愈大。第二十一页，共九十一页，2022年，8月28日二极管电路分析举例定性分析：判断二极管的工作状态导通截止否则，正向管压降硅0.6~0.7V锗0.2~0.3V分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。若V阳

>V阴或UD为正(正向偏置)，二极管导通若V阳

<V阴或UD为负(反向偏置)，二极管截止若二极管是理想的，正向导通时正向管压降为零，反向截止时二极管相当于断开。第二十二页，共九十一页，2022年，8月28日电路如图，求：UAB

V阳

=－6VV阴=－12VV阳>V阴二极管导通若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB=－6V否则，UAB低于－6V一个管压降，为－6.3Ｖ或－6.7V例1：

取B点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。在这里，二极管起钳位作用。D6V12V3kBAUAB+–第二十三页，共九十一页，2022年，8月28日两个二极管的阴极接在一起取B点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。V1阳

=－6V，V2阳=0V，V1阴

=V2阴=－12VUD1=6V，UD2=12V

∵

UD2>UD1

∴D2优先导通，D1截止。若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB

=0V例2:D1承受反向电压为6V流过D2

的电流为求：UAB在这里，D2起钳位作用，D1起隔离作用。BD16V12V3kAD2UAB+–第二十四页，共九十一页，2022年，8月28日ui>8V，二极管导通，可看作短路uo=8V

ui<8V，二极管截止，可看作开路uo=ui已知：二极管是理想的，试画出uo

波形。8V例3：二极管的用途：

整流、检波、限幅、钳位、开关、元件保护、温度补偿等。ui18V参考点二极管阴极电位为8VD8VRuoui++––第二十五页，共九十一页，2022年，8月28日5.3.4整流电路一、半波整流tO23u2tO23

uOtO23

iD=iOtO23

uDＶRL~220V+uｏ–u2iD+uD–第二十六页，共九十一页，2022年，8月28日V3RLV4V2V1u1u2ioRLV4V3V2V1+uou2u1二、桥式整流输入正半周1.工作原理输入负半周+uo第二十七页，共九十一页，2022年，8月28日2.波形tOtOtOtO2323Im2233uOu2uDiD=iOEWB演示第二十八页，共九十一页，2022年，8月28日3.参数估算1)

整流输出电压平均值2)

二极管平均电流3)

二极管最大反向压totototo2323Im2233uOu2uDiD=iO第二十九页，共九十一页，2022年，8月28日5.4

二极管应用5.4.1

整流

所谓整流，就是将交流电变为单方向脉动的直流电。整流电路是二极管的主要应用领域之一。利用二极管的单向导电性可组成单相、三相等各种形式的整流电路，然后再经过滤波、稳压，便可获得平稳的直流稳压电源。

5.4.2检波就原理而言，从输入信号中取出调制信号是检波，以整流电流的大小(100mA)作为界限，通常把输出电流小于100mA

的叫检波。

动画演示第三十页，共九十一页，2022年，8月28日钳位电路将输出电压钳制在一定数值上。二极管D1两端电位差大而优先导通UF=0.7VU0=钳制在4.3V第三十一页，共九十一页，2022年，8月28日ui2.二极管钳位电路钳位电路是一种能改变信号的直流电压成分的电路，下图是一个简单的二级管钳位电路的例子。uc=2.5Vuo设输入信号ui为幅度+2.5V的方波信号，ui2.5V-2.5V当ui<0时，D导通，回路中的电流iD对电容C充电，由于rd较小，充电时间常数=C

rd很小，充电迅速，使:uc=ui=2.5V，uo=ui–uc=ui–2.5V=0而当ui>0时，D截止，iD=0，回路无法放电，使电容C的电压保持uc=ui=2.5V，而输出电压：uo=ui+uc=ui+2.5V=5VVo5V第三十二页，共九十一页，2022年，8月28日

限幅利用二极管正向导通后其两端电压很小且基本不变的特性，可以构成各种限幅电路，使输出电压幅度限制在某一电压值内。限制输出电压正半周幅度的限幅电路第三十三页，共九十一页，2022年，8月28日5.4.5元件保护在电子线路中，常用二极管来保护其他元器件免受过高电压的损害，在如图所示的电路中，L和R是线圈的电感和电阻。二极管保护电路第三十四页，共九十一页，2022年，8月28日【例1】画出二极管电路的输出波形（设UD=0.7V）。0.7V0.7V-3V二极管限幅第三十五页，共九十一页，2022年，8月28日例2ui=2sin

t(V),分析二极管的限幅作用。ui较小，宜采用恒压降模型V1V2uiuORui<0.7VV1、V2均截止uO＝uiuO＝0.7Vui0.7VV2导通V１截止ui<

0.7VV1导通V2截止uO＝0.7V思考题:V1、V2支路各串联恒压源，输出波形如何？OtuO/V0.7Otui

/V20.7第三十六页，共九十一页，2022年，8月28日例3如图，D1、D2为硅二极管，当vi=6sinω(V)时，试用恒压降模型分析电路，绘出输出电压v0的波形。vo＋－vi＋－RD1D23V3V解：vi>3.7V时，D1导通v0=3.7Vvi<-3.7V时，D2导通v0=-3.7V-3.7<vi<3.7V时，D1、D2均截止v0=viu0wt03.76-3.7-637第三十七页，共九十一页，2022年，8月28日当稳压二极管工作在反向击穿状态下,工作电流IZ在Izmax和Izmin之间变化时,其两端电压近似为常数稳定电压

稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊二极管正向同二极管反偏电压≥UZ

反向击穿＋UZ－限流电阻5.6.1稳压二极管5.6特殊二极管第三十八页，共九十一页，2022年，8月28日1.4特殊二极管一、稳压二极管工作过程

IR

IZ

IoRLIoIRVoIZIRVo稳压二极管稳压过程第三十九页，共九十一页，2022年，8月28日

稳压二极管的主要参数

(1)稳定电压UZ——(2)动态电阻rZ——

在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。

rZ=U

/I

rZ愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡。

(3)最小稳定工作电流IZmin——

保证稳压管击穿所对应的电流，若IZ＜IZmin则不能稳压。

(4)最大稳定工作电流IZmax——

超过Izmax稳压管会因功耗过大而烧坏。第四十页，共九十一页，2022年，8月28日R3kΩ+vovi-+-DZvI/Vt8V-0.7V-15V15VvO/Vt8V-0.7Vvi>8V时，DZ被击穿，输出为稳压值VZ（8V）。vi<-0.7V时，DZ正向导通，输出被箝位在-0.7V。而8V>vi>-0.7V时，DZ不起作用，输出与输入相同。第四十一页，共九十一页，2022年，8月28日4.稳压管的应用【例1】典型应用电路：RL为负载电阻，R限流电阻当UI变化时，由于稳压管的作用，输出UO不变。第四十二页，共九十一页，2022年，8月28日【例2】已知稳压管的UZ=6V,最小电流IZmin=5mA,最大电流IZmax=25mA。（1）分别计算UI为10V、15V、35V时输出UO的值。（2）若UI为35V时负载开路，则会出现什么现象？解题思路首先假设稳压管不工作（开路），求出其两端电压，是否满足稳压条件①；然后假设稳压管工作（稳压），看其是否满足稳压条件②。第四十三页，共九十一页，2022年，8月28日解：假设稳压管不工作Uo’UI为10V时

UO’=RL/(RL+R)=3.33V∵UO’<UZ∴稳压管不工作，UO=3.33V【例2】已知稳压管的UZ=6V,最小电流IZmin=5mA,最大电流IZmax=25mA。（1）分别计算UI为10V、20V、35V时输出UO的值。（2）若UI为35V时负载开路，则会出现什么现象？第四十四页，共九十一页，2022年，8月28日解：假设稳压管不工作UI为20V时

UO’=RL/(RL+R)=6.7VUO’>UZ∴UO=6V【例2】已知稳压管的UZ=6V,最小电流IZmin=5mA,最大电流IZmax=25mA。（1）分别计算UI为10V、20V、35V时输出UO的值。（2）若UI为35V时负载开路，则会出现什么现象？假设稳压管工作IR=(UI-UZ)/R=18mAIL=UZ/RL=12mA∵IZmin<IDZ<IZmaxIDZ

=IR-IL=6mA第四十五页，共九十一页，2022年，8月28日UI为35V时,同理可求出

UO=6VUO’>UZ∴稳压管将因功耗过大而损坏【例2】已知稳压管的UZ=6V,最小电流IZmin=5mA,最大电流IZmax=25mA。（1）分别计算UI为10V、20V、35V时输出UO的值。（2）若UI为35V时负载开路，则会出现什么现象？假设稳压管工作IR=(UI-UZ)/R=29mA∵IDZ>IZmaxIDZ

=IR-IL=29mA（2）UI为35V时负载开路第四十六页，共九十一页，2022年，8月28日1.4.2

发光二极管

发光二极管简称LED，它是一种将电能转换为光能的半导体器件。

发光二极管的符号如图所示。发光二极管常用于作为显示器件，可单个使用，也可作成7段式或矩阵式，工作时加正向电压，并接入相应的限流电阻，工作电流一般为几毫安到几十毫安，正向导通时的管压降为1.8～2.2V。发光二极管符号第四十七页，共九十一页，2022年，8月28日发光二极管5VSR例S闭和，LED亮；S端开，LED灭LED第四十八页，共九十一页，2022年，8月28日

1）普通发光二极管普通发光二极管工作在正偏状态。检测发光二极管,一般用万用表R×10k(Ω)挡,方法和普通二极管一样,一般正向电阻15kΩ左右,反向电阻为无穷大。

2）红外线发光二极管红外线发光二极管工作在正偏状态。

用万用表R×1k(Ω)挡检测,若正向阻值在30kΩ左右,反向为无穷大,则表明正常,否则红外线发光二极管性能变差或损坏。第四十九页，共九十一页，2022年，8月28日6.0双极型三极管BJT一个PN结二极管单向导电性二个PN结三极管电流放大（控制）第五十页，共九十一页，2022年，8月28日6.01BJT的结构简介(a)小功率管(b)小功率管(c)大功率管(d)中功率管分类：按频率分有高频管、低频管按功率分有小、中、大功率管按材料分有硅管、锗管按结构分有NPN型和PNP型第五十一页，共九十一页，2022年，8月28日三极管的不同封装形式金属封装塑料封装大功率管中功率管第五十二页，共九十一页，2022年，8月28日6.0

半导体三极管6.0.1基本结构NNP基极发射极集电极NPN型BECBECPNP型PPN基极发射极集电极符号：BECIBIEICBECIBIEICNPN型三极管PNP型三极管第五十三页，共九十一页，2022年，8月28日基区：最薄，掺杂浓度最低发射区：掺杂浓度最高发射结集电结BECNNP基极发射极集电极结构特点：集电区：面积最大第五十四页，共九十一页，2022年，8月28日6.0.2电流分配和放大原理1.三极管放大的外部条件BECNNPEBRBECRC发射结正偏、集电结反偏

PNP发射结正偏VB<VE集电结反偏VC<VB从电位的角度看：

NPN

发射结正偏VB>VE集电结反偏VC>VB

第五十五页，共九十一页，2022年，8月28日2.各电极电流关系及电流放大作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.10<0.0010.701.502.303.103.95<0.0010.721.542.363.184.05结论:1）三电极电流关系IE=IB+IC2）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CCCS器件。第五十六页，共九十一页，2022年，8月28日3.三极管内部载流子的运动规律BECNNPEBRBECIEICEICBO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IB，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。IB第五十七页，共九十一页，2022年，8月28日

特性曲线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。为什么要研究特性曲线：

1）直观地分析管子的工作状态

2）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的电路重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线第五十八页，共九十一页，2022年，8月28日发射极是输入回路、输出回路的公共端共发射极电路输入回路输出回路测量晶体管特性的实验线路ICEBmAAVUCEUBERBIBECV++––––++第五十九页，共九十一页，2022年，8月28日1.

输入特性特点:非线性死区电压：硅管0.5V，锗管0.1V。正常工作时发射结电压：NPN型硅管

UBE0.6~0.7VPNP型锗管

UBE0.2~0.3VIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VO第六十页，共九十一页，2022年，8月28日2.输出特性IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O放大区输出特性曲线通常分三个工作区：(1)放大区在放大区有IC=IB

，也称为线性区，具有恒流特性。在放大区，发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置，晶体管工作于放大状态。第六十一页，共九十一页，2022年，8月28日IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O（2）截止区IB<0以下区域为截止区，有IC0

。在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置，晶体管工作于截止状态。饱和区截止区（3）饱和区

当UCEUBE时，晶体管工作于饱和状态。在饱和区，IBIC，发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。

深度饱和时，硅管UCES0.3V，

锗管UCES0.1V。第六十二页，共九十一页，2022年，8月28日饱和区放大区截止区三极管工作在放大区。三极管放大条件：放大特点：基极电流IB对集电极电流IC有很强的控制作用,IC=βIB。从特性曲线上可以看出，在相同的VCE条件下，IB有很小的变化量ΔIB，IC就有很大的变化量ΔIC。三极管的三种工作状态①、放大状态三极管有放大能力，ic＝βib第六十三页，共九十一页，2022年，8月28日条件：e结正偏，c结反偏特点：当外电路使e结正偏而导通时，控制的电流源c、e极间接有一个受2.放大状态模型模型：图2.11放大状态模型第六十四页，共九十一页，2022年，8月28日三极管工作在饱和区。饱和区VCE比较小，也就是IC受VCE显著控制区。即将输出曲线直线上升和弯曲部分划为饱和区。三极管饱和条件：基极电位高于发射级、集电极电位。2、三极管的三种工作状态②、饱和状态ib≥IBS饱和区放大区截止区第六十五页，共九十一页，2022年，8月28日三极管饱和特点：当VCE减少到一定程度后，集电结收集载流子的能力减弱，造成发射结“发射有余，集电结收集不足”，集电极电流IC不再服从IC=βIB的规律。三极管饱和时的等效电路：2、三极管的三种工作状态硅管0.7V锗管0.3V硅管0.3V锗管0.1V不考虑管压降时的等效电路等效于开关闭合VCESbcVBES++--eecb饱和区放大区截止区第六十六页，共九十一页，2022年，8月28日三极管工作在截止区，IB=0曲线以下。发射结、集电结均反偏。VBE≤0VBC<0三极管相当于开路三极管截止等效电路：

所以可以利用三极管饱和、截止状态作开关。三极管截止条件：2、三极管的三种工作状态③、截止状态等效于开关断开ecb饱和区放大区截止区第六十七页，共九十一页，2022年，8月28日三极管PN结三种偏置方式组合发射结(be结)集电结(bc结)工作状态正偏反偏放大状态正偏正偏饱和状态反偏反偏截止状态第六十八页，共九十一页，2022年，8月28日

根据VCC和RC值，在输出特性曲线上画一条负载线。当Vi<0时：三极管截止，工作在特性曲线A点。当ib＝60μA时iC=βib=50X60=3mAT临界饱和当ib>60μA时iC几乎不变。三极管进入饱和区。临界饱和时基极电流：饱和时集电极电流：三极管工作状态的确定RC2KΩVCC=6VRBvivoβ=50ibic-1V+3V第六十九页，共九十一页，2022年，8月28日首先求出基极电流然后求出临界饱和时基极电流：三极管工作在饱和状态，大的越多，饱和的越深。三极管工作在放大状态三极管工作在截止状态如何判断三极管工作状态第七十页，共九十一页，2022年，8月28日

主要参数1.电流放大系数，直流电流放大系数交流电流放大系数当晶体管接成发射极电路时，表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。注意：和

的含义不同，但在特性曲线近于平行等距并且ICE0较小的情况下，两者数值接近。常用晶体管的

值在20~200之间。第七十一页，共九十一页，2022年，8月28日例：在UCE=6V时，在Q1点IB=40A,IC=1.5mA；在Q2点IB=60A,IC=2.3mA。在以后的计算中，一般作近似处理：=。IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120Q1Q2在Q1点，有由Q1和Q2点，得第七十二页，共九十一页，2022年，8月28日2.集-基极反向饱和电流ICBO

ICBO是由少数载流子的漂移运动所形成的电流，受温度的影响大。温度ICBOICBOA+–EC3.集-射极反向穿透电流ICEOAICEOIB=0+–

ICEO受温度的影响大。温度ICEO，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。第七十三页，共九十一页，2022年，8月28日4.

集电极最大允许电流ICM5.

集-射极反向击穿电压U(BR)CEO集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。当集—射极之间的电压UCE超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR)

CEO。6.

集电极最大允许耗散功耗PCM

PCM取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升过高会烧坏三极管。

PC

PCM=ICUCE

硅管允许结温约为70C，锗管约为7090C。第七十四页，共九十一页，2022年，8月28日6.0.4试题常见类型三极管基础知识正确性的判断；三极管工作状态的判断；由管子的特性求解主要参数（例如给出一个输出特性曲线，求值）。第七十五页，共九十一页，2022年，8月28日例题1，三极管在放大区时的集电极电流是由多子漂移形成的？（）2，当三极管工作在放大区时，发射结电压为正向偏置，集电结电压为

偏置。第七十六页，共九十一页，2022年，8月28日（1）根据管脚电位，判别管脚的极性。

中间电位对应的管脚是基极B；与中间电位相差约一个导通电压的管脚是发射极E（2）根据基极B与发射极E的电位差，判断三极管的材料。（3）根据各极电位，判断三极管的类型。3、处于放大状态时三极管管脚、材料、类型的判断方法三个电极的电位从低到高依次排序；第七十七页，共九十一页，2022年，8月28日例1

在电子设备中测得某只放大管三个管脚对机壳的电压如图所示。试判断该管管脚对应的电极，该管的类型以及制造该管的材料。解：（1）判断管脚的极性。－11.5V（3脚）<0.1V（1脚）<0.78V（2脚）基极发射极集电极（2）判断三极管的材料。（3）判断三极管的类型。第七十八页，共九十一页，2022年，8月28日例2，测得放大电路中三只晶体管的直流电位如图示，分析他们的类型、管脚和所用的材料（硅或锗）。判断依据：1.在放大区，NPN管：VCVB>VE

PNP管：VCVB<VE2.硅管：VBE=0.7V