2第14章二极管和晶体管.ppt

1、第14章 二极管和晶体管,14.1 半导体的导电特性,14.2 PN结及其单向导电性,14.3 二极管,14.5 晶体管,14.4 稳压二极管,14.6 光电器件,14.4 稳压二极管,一、符号,二、伏安特性曲线,稳压二极管是一种特殊的面接触型半导体二极管。,14.4 稳压二极管,反向击穿是可逆的,三、稳压管的特点:,反向特性曲线陡,工作于反向击穿区,反向击穿是可逆的,I（mA）,UZ,IZ,四、稳压管的参数,1、稳定电压（UZ）,3、动态电阻( rZ ),正常工作下管子的电压.,手册中参数为一定电流和温度条件下的电压值。,2、稳定电流( IZ ),最大稳定电流Izmax,rZ越小越好.,U（

2、V）,P443 附录C,5、电压温度系数U,温度每升高1稳压值变化的系数。,4、最大允许功耗PZM,管子不致发热而击穿的最大功率,（%/）,当温度由20升到50时稳压值变为：,11+ 110.095 % （50 20）=11.3V,P14 例14.4.1,练习 P29 14.4.2,0.5V,8.5V,5.5V,N型硅,N,P型硅,（a） 平面型,一 、基本结构,又称半导体三极管,具有放大作用和电子开关作用.,集电区,集电结,基区,发射结,发射区,集电极C,基极B,发射极E,NPN型晶体管的结构示意图,14.5 晶体管(BJTBipolar Junction Transistor),1 NPN

3、型,PNP型晶体管的结构示意图,按半导体材料的不同分为锗管和硅管，硅晶体管多为NPN型，锗晶体管多为PNP型。,2 PNP型,共发射极接法放大电路,公 共 端,实验电路的接线,集电结反向偏置,发射结正向偏置,改变电阻RB IB、IC、IE都发生变化。,电流测量数据,实 验,二 、电流分配和放大原理,当UCC UBB时:,结论:,1、IE=IC+IB，符合基尔霍夫定律;,2、IC和 IE比IB大得多;,第三列:,第四列:,IB很小的变化可引起IC较大的变化。,可见:IC IB,定义：,结论:,所以说三极管具有电流控制作用(电流放大作用)。,即： IC IB,3、IB=0时, IC=ICEO (穿

4、透电流) 0.001mA=1uA,定义：,发射结正向偏置；,集电结反向偏置。,4. 晶体管起放大作用的条件:,IC,RC,RB,UBB,N,P,N,UCC,B,C,E,基区浓度小、很薄。,发射区浓度大，发射电子。,集电区尺寸大，收集电子，浓度低。,晶体管内部放大原理,发射结正向偏置；,集电结反向偏置。,条件,IC,N,P,N,UCC,RC,UBB,RB,由于集电结反向偏置,集电区和基区的少数载流子将发生漂移运动，形成电流ICBO。,该电流数值很小，构成IC和IB的一部分，受温度影响很大。,IC=ICE+ICBO,ICE,IB=IBE -ICBO,IBE,ICE与IBE之比称为电流放大倍数,1.

5、 输入特性曲线,IB,UBE,0,UCE 1V,温度增加时，由于热激发形成的 载流子增多，在同样的UBE下， 基极电流增加。输入特性曲线左移。,25C,75C,RB,UBB,三、晶体管的特性曲线,表示晶体管各极电压和电流之间相互关系,反映其性能。,UCE /V,IB =40A,IB =60A,0,IC,2. 输出特性曲线,IB = 20A, UCE大于某值时，IC趋于恒定恒流特性曲线近于水平, IBIC，IC=IB,输出特性曲线分为三个工作区：,1）放大区:,2）饱和区:,3）截止区：,对于NPN型三极管应满足: UBE 0、 UBC VB VE 且IC= IB 晶体管相当于通路,工作在放大状

6、态的特征:,PNP型三极管？,晶体管的工作状态,发射结正向偏置；,集电结反向偏置。,1. 放大状态,条件,当UCE 0时,IC不变,2. 饱和状态, IB增加时，IC基本不变， 且IC UCC / RC, UCE 0, 晶体管C、E之间相当于短路,即UCE UBE,共发射极接法放大电路,条 件,特 征,（1）发射结正向偏置；,（2）集电结正向偏置。,RB,UBB,3. 截止状态,即UBE 0, IB=0、 IC 0, UCE UCC, 晶体管C、E之间相当于开路,共发射极接法放大电路,条 件,特 征,（1）发射结反向偏置；,（2）集电结反向偏置。,RB,UBB,晶体管的三种工作状态与生活中的一

7、样物品类似,例题 P22 14.5.1,练习 P30 14.5.1 14.5.4,四、 三极管的主要参数,1.电流放大系数, 直流电流放大系数, 交流电流放大系数,2.穿透电流 ICEO,3.集电极最大允许电流 ICM,4.集-射反向击穿电压 U (BR)CEO,5.集电极最大允许耗散功率 PCM,极 限 参 数,使用时不 允许超过,由少数载流子形成，其值受温度影响很大，因此越小越好。,基极开路，集、射极之间最大允许电压。 温度增加时其值减小。,= UCE IC,IC / mA,UCE /V,0,IB = 0 A,20A,40 A,60 A,80 A,由三极管的极限参数确定安全工作区,ICM,ICEO,晶体管