二極管與晶體管LI

1、14.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性：半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性：( (可做成溫度敏感元件，如熱敏電阻可做成溫度敏感元件，如熱敏電阻) )。摻雜性摻雜性：往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電 能力明顯改變能力明顯改變( (可做成各種不同用途的半導(dǎo)可做成各種不同用途的半導(dǎo) 體器件，如二極管、三極管和晶閘管等）。體器件，如二極管、三極管和晶閘管等）。光敏性：光敏性：當(dāng)受到光照時(shí)，導(dǎo)電能力明顯變化當(dāng)受到光照時(shí)，導(dǎo)電能力明顯變化 ( (可做可做 成各種光敏元件，如光敏電阻、光敏二極成各種光敏元件，如光敏電阻、光敏二極 管、光敏三極管等管、光敏三極管等) )。

2、熱敏性：熱敏性：當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電能力顯著增強(qiáng)當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電能力顯著增強(qiáng)現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們的最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。鍺，它們的最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。Si硅原子硅原子Ge鍺原子鍺原子硅的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)硅的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵共共價(jià)鍵共用電子對(duì)用電子對(duì)SiSiSiSi完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體，稱為完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體，稱為本征半本征半導(dǎo)體導(dǎo)體。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。價(jià)電子價(jià)電子價(jià)電子價(jià)電子 Si Si Si Si價(jià)電子價(jià)電子 價(jià)電子在獲得一定能量?jī)r(jià)電子在獲得一定能量（溫

3、度升高或受光照）后，（溫度升高或受光照）后，即可掙脫原子核的束縛，成即可掙脫原子核的束縛，成為為自由電子自由電子（帶負(fù)電），同（帶負(fù)電），同時(shí)共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位，時(shí)共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位，稱為稱為空穴空穴（帶正電）（帶正電）?？昭昭?溫度愈高，晶體中產(chǎn)溫度愈高，晶體中產(chǎn)生的自由電子便愈多。生的自由電子便愈多。自由電子自由電子 在外電場(chǎng)的作用下，空穴吸引相鄰原子的價(jià)電子在外電場(chǎng)的作用下，空穴吸引相鄰原子的價(jià)電子來(lái)填補(bǔ)，而在該原子中出現(xiàn)一個(gè)空穴，其結(jié)果相當(dāng)來(lái)填補(bǔ)，而在該原子中出現(xiàn)一個(gè)空穴，其結(jié)果相當(dāng)于空穴的運(yùn)動(dòng)（相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)）。于空穴的運(yùn)動(dòng)（相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)）。 當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí)

4、，在半導(dǎo)體中將出當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí)，在半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流現(xiàn)兩部分電流 (1)自由電子作定向運(yùn)動(dòng)自由電子作定向運(yùn)動(dòng) 電子電流電子電流 (2)價(jià)電子遞補(bǔ)空穴價(jià)電子遞補(bǔ)空穴 空穴電流空穴電流 (1) 本征半導(dǎo)體中載流子數(shù)目極少本征半導(dǎo)體中載流子數(shù)目極少, 其導(dǎo)電性能很差；其導(dǎo)電性能很差； (2) 溫度愈高，溫度愈高， 載流子的數(shù)目愈多載流子的數(shù)目愈多,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能也就愈好。也就愈好。所以，溫度對(duì)半導(dǎo)體器件性能影響很大。所以，溫度對(duì)半導(dǎo)體器件性能影響很大。自由電子和自由電子和空穴都稱為空穴都稱為。 自由電子和自由電子和空穴空穴。在一定溫度下，載流子的產(chǎn)生和復(fù)合達(dá)到動(dòng)態(tài)平

5、衡，在一定溫度下，載流子的產(chǎn)生和復(fù)合達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，半導(dǎo)體中載流子便維持一定的數(shù)目。半導(dǎo)體中載流子便維持一定的數(shù)目。 摻雜后自由電子數(shù)目摻雜后自由電子數(shù)目大量增加，自由電子導(dǎo)電大量增加，自由電子導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱為電方式，稱為或或。摻入五價(jià)元素?fù)饺胛鍍r(jià)元素 Si Si Si Sip+多多余余電電子子磷原子磷原子在常溫下即可在常溫下即可變?yōu)樽杂呻娮幼優(yōu)樽杂呻娮邮ヒ粋€(gè)失去一個(gè)電子變?yōu)殡娮幼優(yōu)檎x子正離子 。 在在N 型半導(dǎo)體中型半導(dǎo)體中，空穴是少數(shù)載流空穴是少數(shù)載流子。子。 摻雜后空穴數(shù)目大量增加，摻雜后空穴數(shù)目大量增加，空穴導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主空穴導(dǎo)電成

6、為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱為要導(dǎo)電方式，稱為或或 。摻入三價(jià)元素?fù)饺肴齼r(jià)元素 Si Si Si Si 在在 P 型半導(dǎo)體中型半導(dǎo)體中，B硼原子硼原子接受一個(gè)接受一個(gè)電子變?yōu)殡娮幼優(yōu)樨?fù)離子負(fù)離子空穴空穴無(wú)論無(wú)論N型或型或P型半導(dǎo)體都是中性的，對(duì)外不顯電性。型半導(dǎo)體都是中性的，對(duì)外不顯電性。多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)濃度差濃度差 內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，漂移運(yùn)內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。電荷區(qū)變薄。 擴(kuò)散的結(jié)果使空擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬。間電荷區(qū)變寬?？臻g電荷區(qū)也稱空間電荷區(qū)也稱 PN 結(jié)結(jié) 擴(kuò)散和漂移擴(kuò)散和漂移這一對(duì)

7、相反的這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，空動(dòng)態(tài)平衡，空間電荷區(qū)的厚間電荷區(qū)的厚度固定不變。度固定不變。+形成空間電荷區(qū)形成空間電荷區(qū) 1. PN 結(jié)加正向電壓結(jié)加正向電壓（正向偏置）（正向偏置）PN 結(jié)變窄結(jié)變窄 P接正、接正、N接負(fù)接負(fù) 外電場(chǎng)外電場(chǎng)IF 內(nèi)電場(chǎng)被削內(nèi)電場(chǎng)被削弱，多子的擴(kuò)弱，多子的擴(kuò)散加強(qiáng)，形成散加強(qiáng)，形成較大的擴(kuò)散電較大的擴(kuò)散電流。流。 PN 結(jié)加正向電壓時(shí)，結(jié)加正向電壓時(shí)，PN結(jié)變窄，正向電流較結(jié)變窄，正向電流較大，正向電阻較小，大，正向電阻較小，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)PN+擴(kuò)散擴(kuò)散 飄移飄移+PN 結(jié)變寬結(jié)變寬 內(nèi)電場(chǎng)被加內(nèi)電場(chǎng)被加

8、強(qiáng)，少子的漂強(qiáng)，少子的漂移加強(qiáng)，由于移加強(qiáng)，由于少子數(shù)量很少，少子數(shù)量很少，形成很小的反形成很小的反向電流。向電流。IR溫度越高少子的數(shù)目越多，反向電流將隨溫度增加。溫度越高少子的數(shù)目越多，反向電流將隨溫度增加。+ PN 結(jié)加反向電壓時(shí)，結(jié)加反向電壓時(shí)，PN結(jié)變寬，反向電流較小，結(jié)變寬，反向電流較小，反向電阻較大，反向電阻較大，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)PN+14.3 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管14.3.1 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)(a) 點(diǎn)接觸型點(diǎn)接觸型 結(jié)面積小、結(jié)面積小、結(jié)電容小、正結(jié)電容小、正向電流小。用向電流小。用于檢波和變頻于檢波和變頻等高頻電路。等高頻電路。金屬觸絲金

9、屬觸絲陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線N型鍺片型鍺片陰極引線陰極引線外殼外殼( a ) 點(diǎn)接觸型點(diǎn)接觸型符號(hào)符號(hào): :陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極D鋁合金小球鋁合金小球N型硅型硅陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線PN結(jié)結(jié)金銻合金金銻合金底座底座陰極引線陰極引線( b ) 面接觸型面接觸型(b)面接觸型面接觸型 結(jié)面積大、結(jié)面積大、正向電流大、正向電流大、結(jié)電容大，用結(jié)電容大，用于工頻大電流于工頻大電流整流電路。整流電路。(c) 平面型平面型 用于集成電路制用于集成電路制作工藝中。作工藝中。PN結(jié)結(jié)結(jié)結(jié)面積可大可小，用面積可大可小，用于高頻整流和開關(guān)于高頻整流和開關(guān)電路中。電路中。陰極引線陰極引線陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線二氧化硅保護(hù)層二氧化硅保護(hù)層

10、P型硅型硅N型硅型硅( c ) 平面型平面型14.3.2 伏安特性伏安特性硅管硅管0.5V,鍺管鍺管0.1V。反向擊穿反向擊穿電壓電壓U(BR)導(dǎo)通壓降導(dǎo)通壓降 外加電壓大于死區(qū)電外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通。壓二極管才能導(dǎo)通。 外加電壓大于反向擊外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦?。失去單向?qū)щ娦浴Ｕ蛱匦哉蛱匦苑聪蛱匦苑聪蛱匦蕴攸c(diǎn)：非線性特點(diǎn)：非線性硅硅0 0.60.8V鍺鍺0.20.3VUI死區(qū)電壓死區(qū)電壓PN+PN+ 反向電流反向電流在一定電壓在一定電壓范圍內(nèi)保持范圍內(nèi)保持常數(shù)。常數(shù)。14.3.3 主要參數(shù)主要參數(shù)1. 最大整流電流最大整流電

11、流 IOM二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。平均電流。2. 反向工作峰值電壓反向工作峰值電壓URWM是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般是二極管反向擊穿電壓一般是二極管反向擊穿電壓UBR的一半或三分之二。的一半或三分之二。二極管擊穿后單向?qū)щ娦员黄茐模踔吝^(guò)熱而燒壞。二極管擊穿后單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過(guò)熱而燒壞。3. 反向峰值電流反向峰值電流IRM指二極管加反向工作峰值電壓時(shí)的反向電流指二極管加反向工作峰值電壓時(shí)的反向電流。反。反向電流大，說(shuō)明管子的單向?qū)щ娦圆?，向電流大，說(shuō)明管子的單

12、向?qū)щ娦圆?，IRM受溫度的受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流較大，為硅管的幾十到幾百倍。鍺管的反向電流較大，為硅管的幾十到幾百倍。二極管二極管的單向?qū)щ娦孕〗Y(jié)的單向?qū)щ娦孕〗Y(jié) 1. 二極管加正向電壓（正向偏置，陽(yáng)極接正、陰二極管加正向電壓（正向偏置，陽(yáng)極接正、陰極接負(fù)極接負(fù) ）時(shí)，）時(shí)， 二極管處于正向?qū)顟B(tài)，二極管正二極管處于正向?qū)顟B(tài)，二極管正向電阻較小，正向電流較大。向電阻較小，正向電流較大。 2. 二極管加反向電壓（反向偏置，陽(yáng)極接負(fù)、陰二極管加反向電壓（反向偏置，陽(yáng)極接負(fù)、陰極接正極接正 ）時(shí)，）時(shí)

13、， 二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，二極管反二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，二極管反向電阻較大，反向電流很小。向電阻較大，反向電流很小。 3. 3. 外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦?。失去單向?qū)щ娦浴?4. 4. 二極管的反向電流受溫度的影響，溫度愈高二極管的反向電流受溫度的影響，溫度愈高反向電流愈大。反向電流愈大。定性分析：定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止否則，正向管壓降否則，正向管壓降硅硅0 0.60.7V鍺鍺0.20.3V 分析方法：分析方法：將二極管斷開，分析二極管兩端電位將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低

14、或所加電壓的高低或所加電壓UD的正負(fù)。的正負(fù)。若若 V陽(yáng)陽(yáng) V陰陰或或 UD為正為正( 正向偏置正向偏置 )，二極管導(dǎo)通，二極管導(dǎo)通若若 V陽(yáng)陽(yáng) V陰陰 二極管導(dǎo)通二極管導(dǎo)通若忽略管壓降，二極管可看作短路，若忽略管壓降，二極管可看作短路，UAB = 6V否則，否則， UAB低于低于6V一個(gè)管壓降，為一個(gè)管壓降，為6.3或或6.7V例例1： 取取 B 點(diǎn)作參考點(diǎn)，斷開點(diǎn)作參考點(diǎn)，斷開二極管，分析二極管陽(yáng)極二極管，分析二極管陽(yáng)極和陰極的電位。和陰極的電位。D6V12V3k BAUAB+兩個(gè)二極管的陰極接在一起兩個(gè)二極管的陰極接在一起取取 B 點(diǎn)作參考點(diǎn)，斷開二極點(diǎn)作參考點(diǎn)，斷開二極管，分析二極管陽(yáng)

15、極和陰極管，分析二極管陽(yáng)極和陰極的電位。的電位。V1陽(yáng)陽(yáng) =6 V，V2陽(yáng)陽(yáng)=0 V，V1陰陰 = V2陰陰= 12 VUD1 = 6V，UD2 =12V UD2 UD1 D2 優(yōu)先導(dǎo)通，優(yōu)先導(dǎo)通， D1截止。截止。若忽略管壓降，二極管可看作短路，若忽略管壓降，二極管可看作短路，UAB = 0 V例例2:D1承受反向電壓為承受反向電壓為6 V流過(guò)流過(guò) D2 的電流為的電流為mA43122D I求：求：UAB 在這里，在這里， D2 起鉗位起鉗位作用，作用， D1起隔離作用。起隔離作用。 BD16V12V3k AD2UAB+ui 8V，二極管導(dǎo)通，可看作短路，二極管導(dǎo)通，可看作短路 uo = 8

16、V ui 8V，二極管截止，可看作開路，二極管截止，可看作開路 uo = ui已知：已知： 二極管是理想的，試畫二極管是理想的，試畫出出 uo 波形。波形。V sin18itu 8V例例3：二極管的用途：二極管的用途： 整流、檢波、整流、檢波、限幅、鉗位、開限幅、鉗位、開關(guān)、元件保護(hù)、關(guān)、元件保護(hù)、溫度補(bǔ)償?shù)?。溫度補(bǔ)償?shù)?。uit 18V參考點(diǎn)參考點(diǎn)二極管陰極電位為二極管陰極電位為 8 VD8VRuoui+作業(yè)：作業(yè)： P32 14.3.5 14.4 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管1. 符號(hào)符號(hào) UZ( (穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓）IZ ( (穩(wěn)定電流）穩(wěn)定電流）IZM( (最大穩(wěn)定電流）最大穩(wěn)定電流） UZ I

17、Z2. 伏安特性伏安特性穩(wěn)壓管正常工作時(shí)加反向穩(wěn)壓管正常工作時(shí)加反向電壓電壓(反向擊穿區(qū)反向擊穿區(qū)）穩(wěn)壓管的擊穿是可逆的，當(dāng)去掉反向電壓后，穩(wěn)壓管又恢穩(wěn)壓管的擊穿是可逆的，當(dāng)去掉反向電壓后，穩(wěn)壓管又恢復(fù)正常。超過(guò)復(fù)正常。超過(guò)IZM,穩(wěn)壓管會(huì)被燒毀，穩(wěn)壓管會(huì)被燒毀，_+UIO動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻ZZ ZIUrrZ愈小，曲線愈陡，穩(wěn)壓性能愈好。愈小，曲線愈陡，穩(wěn)壓性能愈好。電壓溫度系數(shù)電壓溫度系數(shù) ：環(huán)境溫度每變化環(huán)境溫度每變化1 C引起引起穩(wěn)壓值變化的穩(wěn)壓值變化的百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)。最大允許耗散功率最大允許耗散功率 PZM = UZ IZM例：穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用例：穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用RLuiuORDZiizi

18、LUZ穩(wěn)壓二極管技術(shù)數(shù)據(jù)為：穩(wěn)壓電壓穩(wěn)壓二極管技術(shù)數(shù)據(jù)為：穩(wěn)壓電壓UZ=10V，Izmax=12mA，Izmin=2mA，負(fù)載電阻，負(fù)載電阻RL=2k ，輸入電，輸入電壓壓ui=12V，限流電阻，限流電阻R=200 。若。若負(fù)載電阻負(fù)載電阻變化范圍變化范圍為為1.5 k 4 k ，是否還能穩(wěn)壓？，是否還能穩(wěn)壓？RLuiuORDZiiziLUZUZ=10V ui=12VR=200 Izmax=12mAIzmin=2mARL=2k (1.5 k 4 k ) iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA）i= （ui - UZ）/R=（12-10）/0.2=10 （mA） iZ = i - iL

19、=10-5=5 （mA）RL=1.5 k , iL=10/1.5=6.7（mA）, iZ =10-6.7=3.3（mA）RL=4 k , iL=10/4=2.5（mA）, iZ =10-2.5=7.5（mA）負(fù)載變化負(fù)載變化, ,但但i iZ Z仍在仍在12mA12mA和和2mA2mA之間之間, ,所以穩(wěn)壓管仍能起穩(wěn)壓作用所以穩(wěn)壓管仍能起穩(wěn)壓作用光電二極管光電二極管反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升。反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升。IU 照度增加照度增加符號(hào)符號(hào)光電二極管光電二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管有正向電流流過(guò)時(shí)，發(fā)出一定波長(zhǎng)范圍的光，目有正向電流流過(guò)時(shí)，發(fā)出一定波長(zhǎng)范圍的光，目前的發(fā)光管可以

20、發(fā)出從紅外到可見(jiàn)波段的光，它的前的發(fā)光管可以發(fā)出從紅外到可見(jiàn)波段的光，它的電特性與一般二極管類似，正向電壓較一般二極管電特性與一般二極管類似，正向電壓較一般二極管高，電流為幾高，電流為幾 幾十幾十mA發(fā)光二極管發(fā)光二極管NNPBECBECIBIEICBECIBIEIC14. 5. 2 電流分配和放大原理電流分配和放大原理1. 三極管放大的外部條件三極管放大的外部條件BECNNPEBRBECRC發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏 PNP發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏 VBVE集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏 VCVE集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏 VCVB 2. 各電極電流關(guān)系及電流放大作用各電極電流關(guān)系及電流放大作

21、用1）三電極電流關(guān)系）三電極電流關(guān)系 IE = IB + IC2） IC IB ， IC IE 3） IC IB晶體管的電流放大作用。晶體管的電流放大作用。 實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì):用一個(gè)微小電流的變化去控制一個(gè)較大電流的用一個(gè)微小電流的變化去控制一個(gè)較大電流的變化，是變化，是CCCS器件器件。3.3.三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律BECNNPEBRBECIEiBEICEICBO 基區(qū)空穴向基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可忽略?？珊雎?。 發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流極電流I IE E。進(jìn)入進(jìn)入P P 區(qū)的電區(qū)的電

22、子少部分與基區(qū)子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形的空穴復(fù)合，形成電流成電流iBE ，多數(shù)，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。擴(kuò)散到集電結(jié)。從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)并到達(dá)集電基區(qū)并到達(dá)集電區(qū)邊緣的電子被區(qū)邊緣的電子被拉入集電區(qū)而被拉入集電區(qū)而被收集，形成收集，形成iCE。集電結(jié)反偏，集集電結(jié)反偏，集電區(qū)的空穴和基電區(qū)的空穴和基區(qū)的電子向?qū)Ψ絽^(qū)的電子向?qū)Ψ竭\(yùn)動(dòng)形成的反向運(yùn)動(dòng)形成的反向電流電流iCBO。3. 三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律IC = ICE+ICBO ICEICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOIB = IBE- ICBO IBE ICE 與與 IBE 之比稱

23、為共之比稱為共發(fā)射極電流放大倍數(shù)發(fā)射極電流放大倍數(shù)BCCBOBCBOCBECEIIIIIIII CEOBCBOBC)(1 IIIII BC CEO III ，有，有忽略忽略, 溫度溫度ICEO (常用公式常用公式)若若IB =0, 則則 IC ICEO14.5.3 特性曲線特性曲線 即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，是管子內(nèi)即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，是管子內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，是部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的依據(jù)。分析放大電路的依據(jù)。為什么要研究特性曲線：為什么要研究特性曲線： 1 1）直觀地分析管子的工作狀態(tài)）直觀地分析管子的工作

24、狀態(tài) 2 2）合理地選擇偏置電路的參數(shù)，設(shè)計(jì)性能良好的）合理地選擇偏置電路的參數(shù)，設(shè)計(jì)性能良好的電路電路 重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的是輸入回路、輸出回路的公共端是輸入回路、輸出回路的公共端共發(fā)射極電路共發(fā)射極電路輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路 測(cè)量晶體管特性的實(shí)驗(yàn)線路測(cè)量晶體管特性的實(shí)驗(yàn)線路ICEBmA AVUCEUBERBIBECV+1. 輸入特性輸入特性常常數(shù)數(shù) CE)(BEBUUfI特點(diǎn)特點(diǎn): :非線性非線性死區(qū)電壓：死區(qū)電壓：硅管硅管0.50.5V，鍺管鍺管0.10.1V。IB( A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1VOICEBmA AVUCEUBER

25、BIBECV+2. 輸出特性輸出特性IB=020 A40 A60 A80 A100 A常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大區(qū)放大區(qū)輸出特性曲線通常分三個(gè)工作區(qū)：輸出特性曲線通常分三個(gè)工作區(qū)：(1) 放大區(qū)放大區(qū) 在放大區(qū)，在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置，晶體發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于放大狀態(tài)。管工作于放大狀態(tài)。ICEBmA AVUCEUBERBIBECV+IB=020 A40 A60 A80 A100 A36IC(mA )1234UCE(V)912O（2）截止區(qū)）截止區(qū)IB 0 以下區(qū)域?yàn)橐韵聟^(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)，

26、有截止區(qū)，有 IC 0 。 在截止區(qū)發(fā)射結(jié)處于反向偏置，集電結(jié)處于反在截止區(qū)發(fā)射結(jié)處于反向偏置，集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于截止?fàn)顟B(tài)。向偏置，晶體管工作于截止?fàn)顟B(tài)。飽飽和和區(qū)區(qū)截止區(qū)截止區(qū)（3）飽和區(qū)）飽和區(qū) 當(dāng)當(dāng)UCE UBE時(shí)時(shí)，晶體晶體管工作于飽和狀態(tài)。管工作于飽和狀態(tài)。 在飽和區(qū)，在飽和區(qū)， IB IC， 深度飽和時(shí)，深度飽和時(shí)， 硅管硅管UCES 0.3V， 鍺管鍺管UCES 0.1V。發(fā)射結(jié)處于正向偏置，發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)也處于正集電結(jié)也處于正偏。偏。 +UBC0UCE+_+UBC0_IBIBICUCC/RC+_UBE0UCE0+_晶體管的開關(guān)作用：晶體管的開關(guān)作用：

27、當(dāng)晶體管飽和時(shí)，當(dāng)晶體管飽和時(shí)，UCE0V，發(fā)射極與集電極之間如同，發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開關(guān)的接通，其間電阻很?。灰粋€(gè)開關(guān)的接通，其間電阻很??； 當(dāng)晶體管截止時(shí)，當(dāng)晶體管截止時(shí)，IC0。發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開。發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開關(guān)的斷開，其間電阻很大關(guān)的斷開，其間電阻很大。晶體管三種工作狀態(tài)的電壓和電流晶體管三種工作狀態(tài)的電壓和電流（a）放大）放大（b）截止）截止（c）飽和）飽和IB：晶體管剛晶體管剛剛飽和時(shí)的電流剛飽和時(shí)的電流RCRBEC=UCCICIBT+_U1例：已知例：已知UCC=6V，RC=3k，RB=10k， =25，當(dāng)輸入電壓，當(dāng)輸入電壓U1分別為分別為3V，1V和和-1V時(shí)，時(shí)，試問(wèn)晶體管處于何種工作狀態(tài)？試問(wèn)晶體管處于何種工作狀態(tài)？解：晶體管飽和時(shí)有解：晶體管飽和時(shí)有3362 123 10CCCCUIAAmAR晶體管剛飽和時(shí)的基極電流為晶體管剛