五邑大學電工與電子技術課件第10章

1、電子技術電子技術 授課教師：曾軍英 伍舜德樓503，聯(lián)系30%平時分，70%考試成績 滿四次不計平時分。 第第1010章章 常用半導體器件常用半導體器件 本章主要內容本章主要內容 本章主要介紹半導體二極管、半導體三極管和半導體場效本章主要介紹半導體二極管、半導體三極管和半導體場效 晶體管的基本結構、工作原理和主要特征，為后面將要討論的晶體管的基本結構、工作原理和主要特征，為后面將要討論的 放大電路、邏輯電路等內容打下基礎放大電路、邏輯電路等內容打下基礎 。 【引例引例】 如何實如何實 現(xiàn)的？現(xiàn)的？ 手機及內部電路手機及內部電路 10.110.1半導體的導電特性半導體的

2、導電特性 10.110.1半導體的導電特性半導體的導電特性 半導體半導體 的特性的特性 熱敏性：對溫度敏熱敏性：對溫度敏 感，如熱敏電阻感，如熱敏電阻 光敏性：對光照敏感，光敏性：對光照敏感， 如光電管、光敏電阻、如光電管、光敏電阻、 光電池光電池 雜敏性：對雜雜敏性：對雜 質敏感，如半質敏感，如半 導體器件導體器件 光敏光敏 電阻電阻 光敏二光敏二 極管極管 10.110.1半導體的導電特性半導體的導電特性 10.1.1 10.1.1 本征半導體本征半導體 半導體硅和鍺的原子結構圖半導體硅和鍺的原子結構圖 本征半導體：本征半導體：純凈的、晶格完整的半導體純凈的、晶格完整的半導體 。這樣的半。

3、這樣的半 導體稱為晶體，用這樣的材料制成的管子稱為晶體管。導體稱為晶體，用這樣的材料制成的管子稱為晶體管。 10.110.1半導體的導電特性半導體的導電特性 本征半導體的共價鍵結構本征半導體的共價鍵結構 價電子價電子 自由電子自由電子 空穴空穴 光照光照 10.110.1半導體的導電特性半導體的導電特性 說明：說明：半導體中有兩種電流：自由電子電流和空穴電半導體中有兩種電流：自由電子電流和空穴電 流，這是和導體導電本質區(qū)別。且由于自由電子和空穴成對出流，這是和導體導電本質區(qū)別。且由于自由電子和空穴成對出 現(xiàn)，故對外不顯電性?，F(xiàn)，故對外不顯電性。 填補填補 10.110.1半導體的導電特性半導體

4、的導電特性 10.1.2 10.1.2 N型半導體和型半導體和P型半導體型半導體 在硅或鍺的本征半導體中摻入微量的在硅或鍺的本征半導體中摻入微量的5 5價磷（價磷（P P）元素，）元素， 則形成則形成N N型半導體。型半導體。 +5 摻入摻入 +5 自由電子自由電子 1N型半導體型半導體 自由電子為多數(shù)載流子，空穴為少數(shù)載流子自由電子為多數(shù)載流子，空穴為少數(shù)載流子，故故N型半導體也型半導體也 稱為稱為電子型半導體電子型半導體，磷原子也稱為磷原子也稱為施主雜質施主雜質 10.110.1半導體的導電特性半導體的導電特性 2 2P P型半導體型半導體 在硅或鍺的本征半導體中摻入微量的在硅或鍺的本征半

5、導體中摻入微量的3 3價硼（價硼（B B）元素，）元素， 則形成則形成P P型半導體。型半導體。 +3 摻入摻入 +3 填補填補 空穴為多數(shù)載流子，自由電子為少數(shù)載流子空穴為多數(shù)載流子，自由電子為少數(shù)載流子，故故P型半導體也型半導體也 稱為稱為空穴型半導體空穴型半導體，硼原子也稱為硼原子也稱為受主雜質受主雜質 10.110.1半導體的導電特性半導體的導電特性 10.1.3 P10.1.3 PN結結 1 1PNPN結的形成結的形成 10.110.1半導體的導電特性半導體的導電特性 10.110.1半導體的導電特性半導體的導電特性 2 2PNPN結的特性結的特性-單向導電性單向導電性 10.110

6、.1半導體的導電特性半導體的導電特性 總結：總結：PN結外加正向電壓時，結外加正向電壓時，PN結電阻很小，正向電結電阻很小，正向電 流很大，流很大，PN結正向導通，電流方向從結正向導通，電流方向從P型區(qū)流向型區(qū)流向N型區(qū)；型區(qū)；PN結結 外加反向電壓時，外加反向電壓時，PN結電阻很大，反向電流很小，近似為零，結電阻很大，反向電流很小，近似為零， PN結反向截止。結反向截止。PN結的這種特性稱為單向導電性。結的這種特性稱為單向導電性。 10.210.2半導體的二極管半導體的二極管 10.2.1 10.2.1 基本結構基本結構 整流二極管整流二極管 發(fā)光二極管發(fā)光二極管穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管 開關二

7、極管開關二極管 10.210.2半導體的二極管半導體的二極管 半導體的二極管型號說明：半導體的二極管型號說明： 舉例舉例 10.2.2 10.2.2 伏安特性伏安特性 10.210.2半導體的二極管半導體的二極管 + - 1.1.正向特性正向特性 二極管的伏安特性二極管的伏安特性 （1 1）死區(qū)及死區(qū)電壓）死區(qū)及死區(qū)電壓 死區(qū)死區(qū) 電壓電壓 硅管：硅管：0.5V 鍺管：鍺管：0.1V 當外加正向電壓小于某值時，正向電流很小，當外加正向電壓小于某值時，正向電流很小， 幾乎為零，此段稱為死區(qū)，對應電壓為死區(qū)電壓。幾乎為零，此段稱為死區(qū)，對應電壓為死區(qū)電壓。 （2 2）正向導通及導通電壓）正向導通及

8、導通電壓 當外加正向電壓大于死區(qū)電壓時，正向電流當外加正向電壓大于死區(qū)電壓時，正向電流 增長很快，二極管正向導通，對應電壓為導通電增長很快，二極管正向導通，對應電壓為導通電 壓。壓。 導通導通 電壓電壓 硅管：硅管：0.60.7V 鍺管：鍺管：0.20.3V 2.2.反向特性反向特性 10.210.2半導體的二極管半導體的二極管 二極管的伏安特性二極管的伏安特性 - + 當二極管加反向電壓并小于某電壓（擊穿電當二極管加反向電壓并小于某電壓（擊穿電 壓）時，由少數(shù)載流子的漂移運動形成很小的反壓）時，由少數(shù)載流子的漂移運動形成很小的反 向電流，硅管為向電流，硅管為nAnA級，鍺管為級，鍺管為AA級

9、，故二極管級，故二極管 反向截止。反向截止。 （1 1）反向截止區(qū)）反向截止區(qū) 一、它隨溫度的升高增長很快；一、它隨溫度的升高增長很快； 注意：反向電流的特點注意：反向電流的特點 二、反向電流與反向電壓的大小無關，二、反向電流與反向電壓的大小無關， 基本不變稱它為基本不變稱它為反向飽和電流。反向飽和電流。 （2 2）反向擊穿區(qū)）反向擊穿區(qū) 當反向電壓增加到擊穿電壓時，反向電流將當反向電壓增加到擊穿電壓時，反向電流將 突然增大，二極管的單向導電性被破壞，二極管突然增大，二極管的單向導電性被破壞，二極管 反向導通，造成不可恢復的損壞。反向導通，造成不可恢復的損壞。 10.210.2半導體的二極管半

10、導體的二極管 10.2.3 10.2.3 主要參數(shù)主要參數(shù) 為了正確使用二極管，除了理解其伏安特性之外，還要掌為了正確使用二極管，除了理解其伏安特性之外，還要掌 握其相應的參數(shù)，以便選擇二極管。握其相應的參數(shù)，以便選擇二極管。 1最大整流電流最大整流電流IFM IFM二極管長時間正向導通時，允許流過的最大正向平均電流。在使用二極管長時間正向導通時，允許流過的最大正向平均電流。在使用 時不能超過此值，否則將因二極管過熱而損壞。時不能超過此值，否則將因二極管過熱而損壞。 2反向峰值電壓反向峰值電壓URM URM是指二極管反向截止時允許外加的最高反向工作電壓，是指二極管反向截止時允許外加的最高反向工

11、作電壓，URM的數(shù)值的數(shù)值 大約等于二極管的反向擊穿電壓大約等于二極管的反向擊穿電壓UBR的一半，以確保管子安全工作。的一半，以確保管子安全工作。 3反向峰值電流反向峰值電流IFM IRM是指在常溫下二極管加反向峰值電壓是指在常溫下二極管加反向峰值電壓URM時，流經管子的電流。它說時，流經管子的電流。它說 明了二極管質量的好壞，反向電流大說明它的單向導電性差，而且受溫度影明了二極管質量的好壞，反向電流大說明它的單向導電性差，而且受溫度影 響大響大 。硅管比鍺管的反向電流小。硅管比鍺管的反向電流小。 10.210.2半導體的二極管半導體的二極管 10.2.4 10.2.4 應用舉例應用舉例 由于

12、半導體二極管具有單向導電性，因而得到了廣泛應用。由于半導體二極管具有單向導電性，因而得到了廣泛應用。 在電路中，常用來作為整流、檢波、鉗位、隔離、保護、開關在電路中，常用來作為整流、檢波、鉗位、隔離、保護、開關 等元件使用。等元件使用。 【例例10.2-1】二極管電路如圖二極管電路如圖 (a)和和(b)所示，試分析二極管的工所示，試分析二極管的工 作狀態(tài)和它們所起的作用。設二極管為理想二極管。作狀態(tài)和它們所起的作用。設二極管為理想二極管。 (1) (1)在圖在圖(a)(a)所示電路中，移所示電路中，移 開二極管，求兩端電位，即開二極管，求兩端電位，即 【解解】 【例例10.2-1】二極管電路如

13、圖二極管電路如圖 (a)和和(b)所示，試分析二極管的工所示，試分析二極管的工 作狀態(tài)和它們所起的作用。設二極管為理想二極管。作狀態(tài)和它們所起的作用。設二極管為理想二極管。 10.210.2半導體的二極管半導體的二極管 1 12VV 2 6VV 二極管陽極電位高于陰極電位，是正偏，二極管處于二極管陽極電位高于陰極電位，是正偏，二極管處于導導 通通狀態(tài)，相當短路，使狀態(tài)，相當短路，使Uo=12V，起，起鉗位鉗位作用。作用。 (2) (2)在圖在圖(b)(b)所示電路中，移所示電路中，移 開二極管，求兩端電位，即開二極管，求兩端電位，即 10.210.2半導體的二極管半導體的二極管 【例例10.2

14、-1】二極管電路如圖二極管電路如圖 (a)和和(b)所示，試分析二極管的工所示，試分析二極管的工 作狀態(tài)和它們所起的作用。設二極管為理想二極管。作狀態(tài)和它們所起的作用。設二極管為理想二極管。 【解解】 2 12VV 1 6VV 二極管陽極電位低于陰極電位，是反偏，二極管處于二極管陽極電位低于陰極電位，是反偏，二極管處于截截 止止狀態(tài)，相當開路，使狀態(tài)，相當開路，使Uo=6V，起，起隔離隔離作用。作用。 在如圖所示電路中，移開兩在如圖所示電路中，移開兩 個二極管，并求它們兩端陽極到陰個二極管，并求它們兩端陽極到陰 極的電位差，即極的電位差，即 10.210.2半導體的二極管半導體的二極管 【例例

15、10.2-2】在如圖所示電路中，試分析二極管在如圖所示電路中，試分析二極管VD1和和VD2的工的工 作狀態(tài)，并求輸出電壓作狀態(tài)，并求輸出電壓Uo之值。設二極管為理想二極管。之值。設二極管為理想二極管。 【解解】 D1 15 105VU D2 151025VU 由于由于VD2兩端電壓高于兩端電壓高于VD1，故其優(yōu)先導通。使得故其優(yōu)先導通。使得Uo= -10V， 使使VD1反偏。故反偏。故VD2起鉗位作用，起鉗位作用，VD1起隔離作用，隔離了起隔離作用，隔離了+10V 電源。電源。 10.210.2半導體的二極管半導體的二極管 【例例10.2-3】在如圖所示電路中，已知在如圖所示電路中，已知US

16、= 5V，ui= 10sint V， 試畫出輸出電壓試畫出輸出電壓uo的波形。設二極管為理想二極管。的波形。設二極管為理想二極管。 【解解】 VD導通導通 起限幅作用起限幅作用 VD截止截止 在如圖所示電路中，若無二極管在如圖所示電路中，若無二極管D1，則當三極管由導通到截止，在，則當三極管由導通到截止，在 線圈兩端產生很高的電動勢，會擊穿線圈并在開關兩端產生火花。線圈兩端產生很高的電動勢，會擊穿線圈并在開關兩端產生火花。 10.210.2半導體的二極管半導體的二極管 【例例10.2-4】如圖所示是用二極管保護繼電器線圈的原理電路，如圖所示是用二極管保護繼電器線圈的原理電路， 試分析該電路的工

17、作原理。試分析該電路的工作原理。 【解解】 實用電路實用電路 為了保護線圈和和開關，則在線圈兩端并一二極管，提供電流泄放為了保護線圈和和開關，則在線圈兩端并一二極管，提供電流泄放 回路?；芈?。 10.3 10.3 特殊二極管特殊二極管 穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型硅二極管，由于它在電穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型硅二極管，由于它在電 路中與適當阻值的電阻配合后能起穩(wěn)定電壓的作用，故稱穩(wěn)壓路中與適當阻值的電阻配合后能起穩(wěn)定電壓的作用，故稱穩(wěn)壓 管。管。 10.3.1 10.3.1 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管 外型外型符號符號 伏安特性伏安特性 比較陡比較陡 應用電路應用電路 主要參數(shù)主要參數(shù) （1）

18、UZ是穩(wěn)定電壓；（是穩(wěn)定電壓；（2）IZ是穩(wěn)定電流是穩(wěn)定電流 ；（；（3）IZm是最大穩(wěn)定電流。是最大穩(wěn)定電流。 10.3 10.3 特殊二極管特殊二極管 【例例10.3-1】試分析如圖所示電路中穩(wěn)壓管試分析如圖所示電路中穩(wěn)壓管VDZ的穩(wěn)壓作用。的穩(wěn)壓作用。 【解解】 在電路的實際工作中，電源電壓在電路的實際工作中，電源電壓U 的波動、負載的變化的波動、負載的變化 都會引起輸出電壓都會引起輸出電壓 UL的波動。的波動。 1 1設電源電壓波動（負載不變）設電源電壓波動（負載不變） 2 2設負載變化（電源電壓不變）設負載變化（電源電壓不變） 說明：說明：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路是通過穩(wěn)壓管電流穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路

19、是通過穩(wěn)壓管電流IZ的調節(jié)作用的調節(jié)作用 和限流電阻和限流電阻R上電壓降上電壓降UR的補償作用而使輸出電壓穩(wěn)定的。的補償作用而使輸出電壓穩(wěn)定的。 【例例10.3-2】試設計一個穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，如圖所示。已知：電試設計一個穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，如圖所示。已知：電 源電壓源電壓U = 20V，負載電阻，負載電阻RL = 0.8k，負載所需穩(wěn)定電壓，負載所需穩(wěn)定電壓UL = 12V。選擇穩(wěn)壓管。選擇穩(wěn)壓管VDZ和限流電阻和限流電阻R。 10.3 10.3 特殊二極管特殊二極管 【解解】 (1)負載電流負載電流IL為為 L L 3 L 12 15mA 0.8 10 U I R (2)選擇穩(wěn)壓管選擇穩(wěn)壓管VD

20、Z 穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ = UL = 12V，可選擇，可選擇2CW60型硅穩(wěn)壓管（見型硅穩(wěn)壓管（見 附錄附錄3），其），其UZ = 12V, IZ = 5mA, IZm = 19mA。 (3)選限流電阻選限流電阻R IZ = 5mA Z 3 20 12 400 (5 15) 10 UU R I W IZm = 19mA Z 3 20 12 235.3 (1915) 10 UU R I W 取取R = 300 10.3 10.3 特殊二極管特殊二極管 10.3.2 10.3.2 發(fā)光二極管發(fā)光二極管 發(fā)光二極管（常稱為發(fā)光二極管（常稱為LED）也是由一個）也是由一個PN結組成的

21、，常結組成的，常 用的半導體材料是砷化鎵和磷化鎵。用的半導體材料是砷化鎵和磷化鎵。 外型外型 符號符號 工作電路工作電路 說明：說明：發(fā)光二極管的導通電壓在發(fā)光二極管的導通電壓在2V2V左右，工作電流為幾左右，工作電流為幾 個毫安，管腳較長的為陽極。通常用做指示燈和各種儀表和設備個毫安，管腳較長的為陽極。通常用做指示燈和各種儀表和設備 的數(shù)字顯示。發(fā)光二極管也可用于照明和裝飾照明，以及可充電的數(shù)字顯示。發(fā)光二極管也可用于照明和裝飾照明，以及可充電 的便攜式移動照明的便攜式移動照明 。 10.3 10.3 特殊二極管特殊二極管 10.3.3 10.3.3 光電二極管光電二極管 光電二極管是利用光

22、電二極管是利用PNPN結的光敏特性制成的，它將接收到的光結的光敏特性制成的，它將接收到的光 的變化轉換為電流的變化。的變化轉換為電流的變化。 外型外型 符號符號工作電路工作電路 說明：說明：當無光照時，其反向電流很小，稱為暗電流。當當無光照時，其反向電流很小，稱為暗電流。當 有光照時，產生較大的反向電流，稱為光電流。光照愈強，有光照時，產生較大的反向電流，稱為光電流。光照愈強， 光電流也愈大。光電流也愈大。 10.3 10.3 特殊二極管特殊二極管 10.3.4 10.3.4 光耦合器光耦合器 光耦合器是由發(fā)光器件和光敏器件組成的。光耦合器是由發(fā)光器件和光敏器件組成的。 外型即內部電路外型即內

23、部電路 原理電路原理電路 說明：說明：光耦合器是用光傳輸電信號的電隔離器件（兩光耦合器是用光傳輸電信號的電隔離器件（兩 管之間無電的聯(lián)系）。管之間無電的聯(lián)系）。 10.4 10.4 半導體三極管半導體三極管 10.4.1 10.4.1 基本結構基本結構 各種半導體三極管的外型圖各種半導體三極管的外型圖 按結構分類：按結構分類： NPN PNP 10.4.2 10.4.2 載流子分配及電流放大原理載流子分配及電流放大原理 10.4 10.4 半導體三極管半導體三極管 共射極放大電路共射極放大電路 放大放大 條件條件 內部內部 條件條件 發(fā)射區(qū)摻雜濃度最高發(fā)射區(qū)摻雜濃度最高 基區(qū)很薄基區(qū)很薄 集電

24、結面積大集電結面積大 外部外部 條件條件 發(fā)射結結正偏發(fā)射結結正偏 集電結反偏集電結反偏 bb cc ee NPNPNP EBC VVV EBC VVV P P N N N N N N P P P P 輸輸 入入 輸輸 出出 各極電流（各極電流（mA）測量結果測量結果 IB- -0.00100.020.040.060.080.10 IC0.0010.010.701.502.303.103.95 IE00.010.721.542.363.184.05 10.4 10.4 半導體三極管半導體三極管 實驗數(shù)據(jù)分析：實驗數(shù)據(jù)分析： IE = IC + IB C5 B5 2.3 38.3 0.06 I

25、I C B 0.8 40 0.02 I I D D 10.4 10.4 半導體三極管半導體三極管 半導體三極管內部載流子的運動：半導體三極管內部載流子的運動： 10.4 10.4 半導體三極管半導體三極管 半導體三極管內部載流子運動示意圖半導體三極管內部載流子運動示意圖 三個結論：三個結論： (1)發(fā)射極電流發(fā)射極電流IE、基極電流、基極電流IB、集電極電流、集電極電流IC的關系是的關系是IE = IB + IC； 載流子運動過程：載流子運動過程： 發(fā)射結正偏：發(fā)射區(qū)發(fā)射電子到基區(qū)發(fā)射結正偏：發(fā)射區(qū)發(fā)射電子到基區(qū) 少量電子在基區(qū)與空穴復合，大部分少量電子在基區(qū)與空穴復合，大部分 運動到集電結；

26、運動到集電結； 集電結反偏：集電區(qū)收集電子。集電結反偏：集電區(qū)收集電子。 (2)集電極電流集電極電流IC、基極電流、基極電流IB的關系是的關系是IC =IB ； (3)晶體管的電流放大作用，實質上為晶體管的控制作用，即較小電流晶體管的電流放大作用，實質上為晶體管的控制作用，即較小電流IB控控 制大電流制大電流IC。 10.4 10.4 半導體三極管半導體三極管 10.4.3 10.4.3 特性曲線特性曲線 1輸入特性曲線輸入特性曲線 輸入特性曲線是指當集輸入特性曲線是指當集-射極電壓射極電壓UC E為常數(shù)時，輸入回路（基極回路）中基 為常數(shù)時，輸入回路（基極回路）中基 極電流極電流IB與基與基

27、-射極電壓射極電壓UBE之間的關系曲之間的關系曲 線，即線，即 CE BBE constantU If U 輸入特性曲線輸入特性曲線 特點：特點： UCE1曲線重合；曲線重合； 當當UBE小于死區(qū)電壓時，小于死區(qū)電壓時，IB=0，三極管截止；，三極管截止； 當當UBE大于死區(qū)電壓時，三極管導通，大于死區(qū)電壓時，三極管導通，IB隨隨UBE快快 速增大。發(fā)射結導通電壓為速增大。發(fā)射結導通電壓為 BE 0.60.7VU: 硅管：硅管： BE 0.20.3VU: 鍺管：鍺管： 測試電路測試電路 10.4 10.4 半導體三極管半導體三極管 2輸出特性曲線輸出特性曲線 輸出特性曲線是指當基極電流輸出特性

28、曲線是指當基極電流IB為為 常數(shù)時，輸出電路（集電極回路）中集常數(shù)時，輸出電路（集電極回路）中集 電極電流電極電流IC與集與集-射極電壓射極電壓UCE之間的關之間的關 系曲線，即系曲線，即 測試電路測試電路 B CCE constantI If U 輸出特性曲線輸出特性曲線 特點：特點： 當當IB一定時，在一定時，在UCE = 01V區(qū)間，隨著區(qū)間，隨著 UCE的增大，的增大，IC線性增加。當線性增加。當UCE超過超過1V后，后， 當當UCE增高時，增高時，IC幾乎不變，即具有恒流特幾乎不變，即具有恒流特 性；性； 當當IB增大時，增大時，IC線性增大，遠大于線性增大，遠大于IB，且，且 IC

29、受受IB控制，這就是晶體管的電流放大作用控制，這就是晶體管的電流放大作用 的表現(xiàn)。的表現(xiàn)。 飽和區(qū)：飽和區(qū)：IB增加，增加，IC小于小于 IB， IC IB， 晶體管失去電晶體管失去電 流放大作用。飽和時，電壓流放大作用。飽和時，電壓 UCE =0.20.3V（鍺管為（鍺管為0. 10.2V），數(shù)值很小，近似為零，晶體管的），數(shù)值很小，近似為零，晶體管的C、E極之間極之間 相當于一個閉合的開關相當于一個閉合的開關 。 10.4 10.4 半導體三極管半導體三極管 輸出特性曲線輸出特性曲線 通常把晶體管的輸出特性曲線分為三個通常把晶體管的輸出特性曲線分為三個 工作區(qū)：工作區(qū)： 輸出特性輸出特性

30、曲線的三曲線的三 個工作區(qū)個工作區(qū) 放大區(qū)：放大區(qū)：IC與與IB基本上成正比關基本上成正比關 系，即系，即 IC= IB，發(fā)射結為正偏，發(fā)射結為正偏， 集電結為反偏；集電結為反偏； 截止區(qū)：截止區(qū)：IB=0，即，即 IC=ICEO0，發(fā)射，發(fā)射 結為反偏，集電結為反偏；晶體管結為反偏，集電結為反偏；晶體管 的的C、E極之間相當于一個斷開的開極之間相當于一個斷開的開 關；關； 10.4 10.4 半導體三極管半導體三極管 B C I I 10.4.4 10.4.4 主要參數(shù)主要參數(shù) 1共射極電流放大系數(shù)共射極電流放大系數(shù)和和 說明：說明： C B I I 共發(fā)射極靜態(tài)（又稱共發(fā)射極靜態(tài)（又稱 直

31、流）電流放大系數(shù)直流）電流放大系數(shù) 共發(fā)射極動態(tài)（又稱共發(fā)射極動態(tài)（又稱 交流）電流放大系數(shù)交流）電流放大系數(shù) ) 1 ( (2)晶體管的晶體管的b 值在值在20200之間。之間。 10.4 半導體三極管半導體三極管 2集集-基極反向飽和電流基極反向飽和電流ICBO ICBO是當發(fā)射極開路（是當發(fā)射極開路（IE = 0）時的集電流）時的集電流IC，是，是 由少數(shù)載流子漂移運動（主要是集電區(qū)的少數(shù)載由少數(shù)載流子漂移運動（主要是集電區(qū)的少數(shù)載 流子向基區(qū)運動）產生的，它受溫度影響很大。流子向基區(qū)運動）產生的，它受溫度影響很大。 注意：在室溫下，小功率鍺管的注意：在室溫下，小功率鍺管的ICBO約為幾

32、微安到幾約為幾微安到幾 十微安，小功率硅管在十微安，小功率硅管在1A以下。以下。 3集集-射極穿透電流射極穿透電流ICEO ICEO是基極開路（是基極開路（IB = 0）時的集電極電流）時的集電極電流IC ，且，且 CEOCBO (1)II 注意：溫度升高時，注意：溫度升高時，ICBO增大，增大，ICEO隨著增加，集電隨著增加，集電 極電流極電流IC亦增加，亦增加， 且且值亦不能太大，值亦不能太大，一般一般 為為5010050100。 10.4 半導體三極管半導體三極管 4集電極最大允許電流集電極最大允許電流ICM 集集電極電電極電流流IC超過一定值時，超過一定值時， 值要下降。值要下降。IC

33、M為晶體管為晶體管 值下降到正常值值下降到正常值2/3時的集電極電流。時的集電極電流。 5集集-射極擊穿電壓射極擊穿電壓BUCEO BUCEO為基極開路時，加在集電極和發(fā)射極之間的最大允為基極開路時，加在集電極和發(fā)射極之間的最大允 許電壓，當超過此值時，晶體管集電結會被擊穿而損壞。許電壓，當超過此值時，晶體管集電結會被擊穿而損壞。 6集電極最大允許耗散功率集電極最大允許耗散功率PCM PCM為當晶體管因受熱而引起的為當晶體管因受熱而引起的 參數(shù)變化不超過允許值時，集電極參數(shù)變化不超過允許值時，集電極 所消耗的最大功率。所消耗的最大功率。PCM主要受晶主要受晶 體管的溫升限制，一般來說鍺管允體管

34、的溫升限制，一般來說鍺管允 許結溫為許結溫為7090，硅管約為，硅管約為15 0。 由由PCM 、ICM 和和 BUCEO 圍成的區(qū)圍成的區(qū) 域稱為三極管的域稱為三極管的 ICM BUCEO 10.4 半導體三極管半導體三極管 【例例10.4-1】放大電路中的晶體管放大電路中的晶體管VT1和和VT2如圖所示，用直流如圖所示，用直流 電壓表測得各點對地電位值是：電壓表測得各點對地電位值是：V1 = 8V, V2 = 1.2V, V3 = 1.9V； V4 = -3.3V, V5 = -9V, V6 = -3.1V。(1)確定確定VT1的類型和各電極；的類型和各電極； (2)確定確定VT2的類型和

35、各電極。的類型和各電極。 【解】【解】 由于由于V1最高，故最高，故1為集電極，且為為集電極，且為 NPN型。型。 2是發(fā)射極是發(fā)射極 ，3是基極。是基極。 由于由于V5最低，故最低，故5為集電極，且為為集電極，且為PNP型。型。 6是發(fā)射極是發(fā)射極 ，4 是基極。是基極。 (1)VT1管：管： V3 - V2 =1.9 -1.2 = 0.7V (2)VT2管：管： V4 - V6 = -3.3-(-3.1) = -0.2V 10.5 場效應晶體管場效應晶體管 場效晶體管是又一種性能特殊的半導體三極管，外形也與場效晶體管是又一種性能特殊的半導體三極管，外形也與 普通晶體管相似。但其工作原理卻截

36、然不同。普通晶體管相似。但其工作原理卻截然不同。 區(qū)別：區(qū)別： （1）晶體管發(fā)射結在放大時是正向偏置，故其輸入阻抗?。ǎ┚w管發(fā)射結在放大時是正向偏置，故其輸入阻抗?。?03 的數(shù)量級）；場效應管輸入回路的數(shù)量級）；場效應管輸入回路PN結工作于反偏，或輸入端結工作于反偏，或輸入端 完全處于絕緣狀態(tài)，故其輸入阻抗可高達完全處于絕緣狀態(tài)，故其輸入阻抗可高達1071012 。 （2）晶體管有兩種導電粒子參與導電：自由電子和空穴，故稱）晶體管有兩種導電粒子參與導電：自由電子和空穴，故稱 為雙極型。由于少數(shù)載流子參與導電，故工作點受溫度影響大，為雙極型。由于少數(shù)載流子參與導電，故工作點受溫度影響大， 不

37、穩(wěn)定；場效應管只有不穩(wěn)定；場效應管只有參與導電，故稱為單參與導電，故稱為單 極型，其噪聲低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強；極型，其噪聲低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強； （3）晶體管屬于電流控制電流器件，場效應管屬于電壓控制電）晶體管屬于電流控制電流器件，場效應管屬于電壓控制電 流器件。流器件。 10.5 場效應晶體管場效應晶體管 分類：分類： 場效應管場效應管 結型場效應管結型場效應管(Jun ction Field Effect Transistor, JFET) 絕緣柵型場效應絕緣柵型場效應 管（管（MOSFET） N溝道溝道 P溝道溝道 增強型增強型 耗盡型耗盡型 N溝道溝道 P溝道溝道 N溝道溝道