模電-模擬電子技術(shù)-電工學(xué) 考研備考期末復(fù)習(xí)

電工學(xué)

電子技術(shù)

緒論課程目的學(xué)習(xí)方法考試方法及要求主要內(nèi)容模電部分的研究?jī)?nèi)容緒論課程目的

掌握電子技術(shù)領(lǐng)域中的基本概念、基本電路、基本分析方法和基本實(shí)驗(yàn)技能；具有能夠繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和接收電子技術(shù)新發(fā)展的能力，為下一步的學(xué)習(xí)以及今后從事的專業(yè)工作打下必要的基礎(chǔ)。

緒論

主要內(nèi)容

電子技術(shù)基礎(chǔ)包括模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩大部分。模擬信號(hào)：幅值和時(shí)間都連續(xù)變化的信號(hào)。模擬電路數(shù)字信號(hào)：幅值和時(shí)間都離散的信號(hào)。數(shù)字電路對(duì)應(yīng)電路對(duì)應(yīng)電路

學(xué)習(xí)方法以聽課為線索建立工程的概念，能夠合理近似特別注意電路原理在電子電路分析中的應(yīng)用考試方法及要求平時(shí)成績(jī)（20％）＋筆試閉卷（80％）。會(huì)看：定性分析會(huì)算：定量計(jì)算會(huì)選：電路形式、器件、參數(shù)會(huì)調(diào)：測(cè)試方法、儀器選用緒論緒論

模電部分的研究?jī)?nèi)容1半導(dǎo)體器件：二極管三極管（晶體管）2分立元件電路：共射、共基、共集電極放大電路差分放大電路功率放大電路3集成電路：集成運(yùn)算放大器4電子電路中的反饋5直流穩(wěn)壓電源

“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”研究模擬電路的構(gòu)成原理、分析方法以及模擬電路對(duì)其傳輸或處理的模擬信號(hào)的影響，是一門工程性、技術(shù)性、經(jīng)驗(yàn)性、實(shí)用性相結(jié)合的課程。新概念多、知識(shí)點(diǎn)多、入門較難，對(duì)初學(xué)者有一定的難度。第14章二極管和晶體管14.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性

14.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?4.3二極管14.4特殊二極管14.5晶體管本章要求：一、理解PN結(jié)的單向?qū)щ娦?，三極管的電流分配和電流放大作用；二、了解二極管、穩(wěn)壓管和三極管的基本構(gòu)造、工作原理和特性曲線，理解主要參數(shù)的意義；三、會(huì)分析含有二極管的電路。第14章二極管和晶體管下一頁返回上一頁14.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性

14.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性一半導(dǎo)體1從導(dǎo)電性能上看，通?？蓪⑽镔|(zhì)分為3類：2半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力受外界影響形成各種應(yīng)用：熱敏電阻（溫度影響）光敏電阻（光影響）二極管、三極管（雜質(zhì)影響）下一頁返回上一頁3根據(jù)半導(dǎo)體中是否摻入雜質(zhì)元素可分為雜質(zhì)半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體二本征半導(dǎo)體1概念：

完全純凈的，具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體.（用的最多的是鍺和硅）2原子結(jié)構(gòu)圖SiGe

Si(14)和Ge(32)的最外層軌道上都有4個(gè)電子，由于外層電子受原子核的束縛力最弱，稱為價(jià)電子。價(jià)電子慣性核14.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性下一頁返回上一頁3晶體結(jié)構(gòu)（共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)）共價(jià)鍵

每相鄰兩個(gè)原子都共用一對(duì)價(jià)電子。形成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。14.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性下一頁返回上一頁晶體中原子的排列方式硅單晶中的共價(jià)健結(jié)構(gòu)絕對(duì)溫度（-273℃）T=0K時(shí)共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，所有的價(jià)電子都被共價(jià)鍵緊緊束縛在共價(jià)鍵中，這時(shí)半導(dǎo)體不能導(dǎo)電，相當(dāng)于絕緣體。

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si4本征激發(fā)當(dāng)溫度升高T>0K或受到光的照射時(shí)

束縛電子能量增高，便有一些價(jià)電子可以掙脫原子核的束縛，成為自由電子。自由電子產(chǎn)生的同時(shí)，在其原來的共價(jià)鍵中就出現(xiàn)了一個(gè)空位，稱為空穴。自由電子空穴這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)，也稱熱激發(fā)與本征激發(fā)相反的現(xiàn)象——復(fù)合

在一定溫度下，本征激發(fā)和復(fù)合同時(shí)進(jìn)行，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。電子空穴對(duì)的濃度一定。自由電子數(shù)=空穴數(shù)

本征激發(fā)的動(dòng)畫演示注意：①由于自由電子和空穴總是成對(duì)出現(xiàn)，整個(gè)半導(dǎo)體對(duì)外仍處于中性。

②溫度越高，載流子數(shù)目越多，導(dǎo)電性能越好。所以溫度對(duì)半導(dǎo)體器件性能影響很大。14.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性下一頁返回上一頁5導(dǎo)電過程在外電場(chǎng)的作用下半導(dǎo)體是靠自由電子和空穴的移動(dòng)來導(dǎo)電的。（1）自由電子定向移動(dòng)形成電流（2）空穴定向移動(dòng)形成電流動(dòng)畫演示E+_電子流空穴流自由電子載流子：帶單位負(fù)電空穴載流子：帶單位正電14.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性下一頁返回上一頁三雜質(zhì)半導(dǎo)體

本征半導(dǎo)體中載流子的數(shù)量很少，導(dǎo)電能力很低，如果在其中摻入微量雜質(zhì)，其導(dǎo)電能力將大大增強(qiáng)。根據(jù)摻入雜質(zhì)種類的不同，可以分為兩大類：

N型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體14.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性下一頁返回上一頁1N型半導(dǎo)體(電子型)

在本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)雜質(zhì)元素（如磷），形成N型半導(dǎo)體。因五價(jià)雜質(zhì)原子中只有四個(gè)價(jià)電子能與周圍四個(gè)半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵，而多余的一個(gè)價(jià)電子因無共價(jià)鍵束縛而很容易形成自由電子。N型半導(dǎo)體因?yàn)樽杂呻娮訑?shù)目的大量增加而提高導(dǎo)電性能N型半導(dǎo)體中自由電子：多數(shù)載流子（多子）空穴：少數(shù)載流子（少子）載流子14.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性下一頁返回上一頁

Si

Si

Si

Sip+多余電子磷原子2P型半導(dǎo)體(空穴型)

在本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)雜質(zhì)元素（如硼），形成P型半導(dǎo)體。硼有3個(gè)價(jià)電子，故在形成的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)時(shí)，因少一個(gè)電子而產(chǎn)生一個(gè)空穴。

P型半導(dǎo)體以空穴導(dǎo)電作為主要導(dǎo)電方式，又稱空穴型半導(dǎo)體。

P型半導(dǎo)體中自由電子：少數(shù)載流子（少子）空穴：多數(shù)載流子（多子）載流子注意：無論P(yáng)型、N型半導(dǎo)體，整個(gè)晶體仍然是不帶電的14.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性下一頁返回上一頁

Si

Si

Si

SiB–硼原子空穴1.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中多子的數(shù)量與

（a.摻雜濃度、b.溫度）有關(guān)。2.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中少子的數(shù)量與（a.摻雜濃度、b.溫度）有關(guān)。3.當(dāng)溫度升高時(shí)，少子的數(shù)量（a.減少、b.不變、c.增多）。abc4.在外加電壓的作用下，P型半導(dǎo)體中的電流主要是

，N型半導(dǎo)體中的電流主要是。（a.電子電流、b.空穴電流）ba14.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性下一頁返回上一頁NP++++++++++++++++----------------14.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?4.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦砸籔N結(jié)的形成

在一塊本征半導(dǎo)體在兩側(cè)通過擴(kuò)散不同的雜質(zhì),分別形成P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體。P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的交界面形成一個(gè)特殊的薄層，稱為PN結(jié)。NP++++++++++++++++----------------PN結(jié)是晶體二極管及其它半導(dǎo)體的基本結(jié)構(gòu)，在集成電路中極其重要。PN結(jié)下一頁返回上一頁1PN結(jié)形成的物理過程：交界面兩側(cè)載流子存在濃度差空穴和電子在交界面產(chǎn)生復(fù)合多子濃度驟然下降不移動(dòng)帶電離子形成空間電荷區(qū)耗盡層、PN結(jié)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)N區(qū)的電子（多子）向P區(qū)擴(kuò)散P區(qū)的空穴（多子）

N區(qū)空間電荷區(qū)（PN結(jié)）PN耗盡層內(nèi)電場(chǎng)+_PN結(jié)內(nèi)：N區(qū)失去電子→顯正電性P區(qū)得到電子→顯負(fù)電性在空間電荷區(qū)內(nèi)形成了N區(qū)

P區(qū)的電場(chǎng)，稱為內(nèi)電場(chǎng)14.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦韵乱豁摲祷厣弦豁揚(yáng)N結(jié)內(nèi)存在兩種載流子的運(yùn)動(dòng)：空間電荷區(qū)形成內(nèi)電場(chǎng)促進(jìn)少子漂移運(yùn)動(dòng)阻止多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成PN結(jié)寬度相對(duì)穩(wěn)定②少子的漂移運(yùn)動(dòng)：N區(qū)的空穴

P區(qū)P區(qū)的電子

N區(qū)空間電荷區(qū)變窄空間電荷區(qū)加寬①多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)：N區(qū)的電子

P區(qū)P區(qū)的空穴

N區(qū)擴(kuò)散和漂移達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡PN結(jié)的形成過程動(dòng)畫演示14.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦韵乱豁摲祷厣弦豁揘P++++++++++++++++----------------E多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)濃度差少子的漂移運(yùn)動(dòng)

內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。

擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬。RUNP++++++++++++++++----------------UiD++__二PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

1PN結(jié)加正向電壓（正偏）：

P區(qū)接正電源，N區(qū)接負(fù)

外電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相反外電場(chǎng)削弱內(nèi)電場(chǎng)耗盡層變窄破壞PN結(jié)動(dòng)態(tài)平衡擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)＞漂移運(yùn)動(dòng)多子擴(kuò)散形成較大的正向電流PN結(jié)呈現(xiàn)低阻導(dǎo)通狀態(tài)14.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦韵乱豁摲祷厣弦豁揘P++++++++++++++++----------------RUUiRNP++++++++++++++++----------------++__14.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?/p>

2PN結(jié)加反向電壓（反偏）：

P區(qū)接負(fù)電源，N區(qū)接正

外電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相同外電場(chǎng)加強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)耗盡層變寬破壞PN結(jié)動(dòng)態(tài)平衡漂移運(yùn)動(dòng)＞擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)少子漂移形成極小的電流PN結(jié)呈現(xiàn)高阻截至狀態(tài)下一頁返回上一頁14.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦訮N結(jié)加正向電壓時(shí)，具有較大的正向擴(kuò)散電流，呈現(xiàn)低電阻，PN結(jié)導(dǎo)通；PN結(jié)加反向電壓時(shí)，具有很小的反向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻，PN結(jié)截止。由此可以得出結(jié)論：PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。單向?qū)щ娦詣?dòng)畫演示下一頁返回上一頁14.3二極管14.3二極管將PN結(jié)上加入相應(yīng)的電極引線和管殼，就成為二極管一二極管的基本結(jié)構(gòu)①點(diǎn)接觸型二極管PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。1常見的三種基本結(jié)構(gòu)下一頁返回上一頁②

面接觸型二極管PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路。14.3二極管下一頁返回上一頁③

硅平面型二極管用于集成電路制造工藝中。PN結(jié)面積可大可小，用于高頻整流和開關(guān)電路中。14.3二極管下一頁返回上一頁2二極管的表示符號(hào)：PN曾用符號(hào)：3二極管常見外形圖14.3二極管下一頁返回上一頁D陽極陰極硅管0.5V,鍺管0.1V。反向擊穿電壓U(BR)導(dǎo)通壓降

外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通。

外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴７聪蛱匦蕴攸c(diǎn)：非線性UI死區(qū)電壓PN+–PN–+

反向電流在一定電壓范圍內(nèi)保持常數(shù)Is

。硅0.6~0.8V鍺0.2~0.3V二二極管的伏安特性伏安特性：描繪二極管兩端電流與端電壓之間的關(guān)系或曲線。14.3二極管下一頁返回上一頁三二極管的主要參數(shù)1最大整流電流IOM

二極管允許通過的最大正向平均電流。2反向工作峰值電壓URWM

二極管允許通過的最大反向電壓。(一般為反向擊穿電壓的1/2或1/3)3反向峰值電流IRM

二極管在URWM工作時(shí)的反向電流值。(越小單向?qū)щ娦栽胶?14.3二極管下一頁返回上一頁二極管的單向?qū)щ娦?.二極管加正向電壓（正向偏置，陽極接正、陰極接負(fù)）時(shí)，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。

2.二極管加反向電壓（反向偏置，陽極接負(fù)、陰極接正）時(shí)，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。

3.外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴?.二極管的反向電流受溫度的影響，溫度愈高反向電流愈大。14.3二極管下一頁返回上一頁

二極管電路分析舉例

定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止否則，正向管壓降硅0.6~0.7V鍺0.2~0.3V

分析方法：將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低或所加電壓UD的正負(fù)。若V陽

>V陰或UD為正(正向偏置)，二極管導(dǎo)通若V陽

<V陰或UD為負(fù)(反向偏置)，二極管截止

若二極管是理想的，正向?qū)〞r(shí)正向管壓降為零，反向截止時(shí)二極管相當(dāng)于斷開。14.3二極管下一頁返回上一頁V1P=6V，V2P=12VV1N=V2N=0VUD1=6V，UD2=12V

∵

UD2>UD1

∴D2優(yōu)先導(dǎo)通，D1截止。若忽略管壓降，二極管可看作短路，UAB

=12V例1:D1承受反向電壓為－6V流過D2的電流為求：UAB

在這里，D2起鉗位作用，D1起隔離作用。

BD16V12V3kAD2UAB+–14.3二極管下一頁返回上一頁ui>8V，二極管導(dǎo)通，可看作短路uo=8V

ui<8V，二極管截止，可看作開路uo=ui已知：二極管是理想的，試畫出uo

波形。8V例2：二極管的用途：

整流、檢波、限幅、鉗位、開關(guān)、元件保護(hù)、溫度補(bǔ)償?shù)?。ui18V參考點(diǎn)二極管陰極電位為8VD8VRuoui++––14.3二極管下一頁返回上一頁14.4特殊二極管14.4特殊二極管一穩(wěn)壓二極管（齊納二極管）穩(wěn)壓二極管是工作在反向擊穿區(qū)的一種特殊二極管。1表示符號(hào)2伏安特性+

UZ_正向同二極管穩(wěn)定電壓當(dāng)穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)下，工作電流IZ在Izmax和Izmin之間變化時(shí)，其兩端電壓近似為常數(shù)。（穩(wěn)壓）由于穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿區(qū)，故二極管一般反向接入電路。注意：反偏電壓≥UZ；反向擊穿。下一頁返回上一頁3主要參數(shù)①

穩(wěn)定電壓UZ——正常工作下穩(wěn)壓管兩端的反向電壓值。④

穩(wěn)定電流IZM——最大穩(wěn)定電流。⑤最大耗散功率PZM——不發(fā)生熱擊穿的最大功率。

PZM=UZ

IZM③

動(dòng)態(tài)電阻rZ_——穩(wěn)壓管兩端電壓變化量與相應(yīng)電流變化量的比值。rZ=UZ/IZ值越小，穩(wěn)壓效果越好。②電壓溫度系數(shù)——穩(wěn)壓值受溫度變化影響的的系數(shù)。越大穩(wěn)壓效果越好，小于Izmin時(shí)不穩(wěn)壓。PZM=UZ

IZM14.4特殊二極管下一頁返回上一頁例1:穩(wěn)壓管的技術(shù)參數(shù):

負(fù)載電阻RL＝600Ω，求限流電阻R取值范圍。解：+UZ-IZDZRILIR+Ui-RL15V14.4特殊二極管下一頁返回上一頁使用時(shí)要加限流電阻14.4特殊二極管例2：現(xiàn)有兩個(gè)穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓值為3v，5V，正向?qū)▔航禐?.7V。配合適的電源、電阻，可得到幾種輸出電壓。2雙管：穩(wěn)壓管反接：3V5V穩(wěn)壓管正接：0.7V解：1單管：兩只穩(wěn)壓管串聯(lián)穩(wěn)壓管正接：0.7+0.7=1.4V穩(wěn)壓管反接：3+5=8V穩(wěn)壓管一正一反：3+0.7=3.7V5+0.7=5.7V兩只穩(wěn)壓管并聯(lián)穩(wěn)壓管反接：5-3=2V穩(wěn)壓管一正一反：3-0.7=2.3V5-0.7=4.3V

二發(fā)光二極管有正向電流流過時(shí)，發(fā)出一定波長(zhǎng)范圍的光，目前的發(fā)光管可以發(fā)出從紅外到可見波段的光，它的電特性與一般二極管類似。應(yīng)用：半導(dǎo)體光源。符號(hào)符號(hào)反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升。應(yīng)用：光電檢測(cè)。三光電二極管14.4特殊二極管下一頁返回上一頁14.5晶體管半導(dǎo)體三極管又稱晶體三極管，簡(jiǎn)稱晶體管或三極管。是具有兩個(gè)PN結(jié)的電子器件。在三極管內(nèi)，有兩種載流子（電子與空穴）參與導(dǎo)電，故又稱為雙極型三極管，簡(jiǎn)記為BJT（英文Bipo1arJunctionTransistor的縮寫）。屬于電流控制型器件。三極管的基本功能是具有電流放大作用,是各種電子線路的核心部件

14.5晶體管下一頁返回上一頁一晶體管的基本結(jié)構(gòu)三極管的基本類型有兩種：NPN型和PNP型。最常見的有平面型和合金型。14.5晶體管下一頁返回上一頁BECNPN型NNP基極發(fā)射極集電極BECPNP型PPN基極發(fā)射極集電極

由兩個(gè)N型區(qū)和一個(gè)P型區(qū)構(gòu)成三個(gè)區(qū)域：NPN+ⅰ

摻雜濃度較高的一個(gè)N

型區(qū)稱為發(fā)射區(qū)（E區(qū)）發(fā)射區(qū)ⅲ很薄且摻雜濃度很低的P

型區(qū)稱為基區(qū)（B區(qū)）基區(qū)ⅱ摻雜濃度較低的另一個(gè)N

型區(qū)稱為集電區(qū)（C區(qū)）集電區(qū)

由這三個(gè)區(qū)域各引出三個(gè)電極和兩個(gè)PN結(jié)：發(fā)射極（Emitter）E(e)基極（Base）B(b)集電極（Collctor）C(c)E發(fā)射極B基極C集電極發(fā)射結(jié)（BE結(jié)）集電結(jié)（CB結(jié)）發(fā)射結(jié)集電結(jié)符號(hào)箭頭表示極性，即為PN結(jié)的指向14.5晶體管下一頁返回上一頁T基區(qū)：最薄，摻雜濃度最低發(fā)射區(qū)：摻雜濃度最高集電區(qū)：面積最大1NPN型（多為平面型硅管）PPN集電極c基極b發(fā)射極e+3三級(jí)管的特點(diǎn)①含有兩個(gè)背靠背，相互影響的PN結(jié)②基區(qū)很薄，雜質(zhì)濃度很小③發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度

>集電區(qū)但面積<集電區(qū)。兩區(qū)不能互換

以上特點(diǎn)也是三極管放大作用的內(nèi)部條件。14.5晶體管下一頁返回上一頁2PNP型（多為合金型鍺管）二晶體管的電流分配和放大原理1放大條件內(nèi)部條件：基區(qū)要求很薄，摻雜濃度很小外部條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏采用NPN型管以共射極電路為例：共射：指輸入回路和輸出回路以發(fā)射極為公共端（接地）發(fā)射結(jié)正偏：由EB保證集電結(jié)反偏：由EC、EB保證VCB=VCE–VBE>0放大狀態(tài)14.5晶體管下一頁返回上一頁ICECEBmAAVUCEUBERBIBV++–––mAIE2各電極電流關(guān)系及電流放大作用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結(jié)論:1）三電極電流關(guān)系IE=IB+IC2）IC

IB

，

IC

IE

3）IC

IB

把基極電流的微小變化能夠引起集電極電流較大變化的特性稱為晶體管的電流放大作用。14.5晶體管下一頁返回上一頁EBECRCbRbceNPN3內(nèi)部載流子的傳輸過程iep●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●ieniE①發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散載流子，形成發(fā)射極電流Ie

發(fā)射結(jié)正偏E區(qū)多子（電子）注入B區(qū)→IenB區(qū)多子（空穴）→注入E區(qū)→Iep經(jīng)EB結(jié)擴(kuò)散

由于發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度比基區(qū)高得多，Iep和Ien相比，其值很小可以略。發(fā)射極電流Ie=Ien+Iep≈Ien14.5晶體管下一頁返回上一頁●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●②電子在基區(qū)中的擴(kuò)散與復(fù)合

注入到基區(qū)的載流子電子在靠近發(fā)射結(jié)一側(cè)積累起來，形成一定的濃度梯度。

靠發(fā)射結(jié)濃度高，靠集電結(jié)濃度低。濃度差使電子向集電結(jié)擴(kuò)散。

由于基區(qū)很薄，且摻雜濃度低，電子與空穴復(fù)合機(jī)會(huì)少，IB很小。

在擴(kuò)散過程中，有一部分電子與基區(qū)中的空穴復(fù)合，同時(shí)基區(qū)被復(fù)合掉的空穴由電源EB提供，形成復(fù)合電流IBE≈IB.這樣保證大部分電子擴(kuò)散到集電結(jié)，有利于放大14.5晶體管下一頁返回上一頁EBECRCbRbceNPN●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●○○

○○

○○

○○

○○

○○

iEiB●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●ibe③集電區(qū)收集擴(kuò)散過來的電子。

因?yàn)榧娊Y(jié)反偏，收集擴(kuò)散到集電區(qū)邊緣的電子，形成電流ICE

。另外，集電結(jié)區(qū)的少子形成漂移電流ICBO。3電流分配關(guān)系動(dòng)畫演示14.5晶體管下一頁返回上一頁EBECRCbRbceNPN●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●○○

○○

○○

○○

○○

○○

iEiBibe●●●●

iceiCiCBO●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●當(dāng)管子制成后，發(fā)射區(qū)載流子濃度、基區(qū)寬度、集電結(jié)面積等確定，故電流的比例關(guān)系確定。4.三極管的電流放大系數(shù)14.5晶體管下一頁返回上一頁

ICE與IBE之比稱為共發(fā)射極電流放大倍數(shù)ICEO(穿透電流)——基極開路（IB=0）時(shí)，在集電極電源Ucc作用下的集電極與發(fā)射極之間形成的電流。ICBO——發(fā)射極開路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流溫度ICEO(常用公式)基極電流對(duì)集電極電流的放大能力放大外部條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏：NPN型：UBE﹥0UBC﹤0c極電位最高高中低PNP型：UBE﹤

0UBC﹥

0c極電位最低高中低5PNP三極管的放大原理與NPN型的工作原理基本相似只是電源極性接反即可14.5晶體管下一頁返回上一頁14.5晶體管例:當(dāng)三極管工作在正常放大狀態(tài)時(shí),根據(jù)以下測(cè)得的各個(gè)極的端電壓來判斷三極管的類型,是NPN還是PNP管?是硅管還是鍺管?-2V-7V-2.3V0V-0.7V5V-10V-2.7V-2V2.7V8V3Vbbbbeeecccce解：1NPNVC﹥VB﹥VE，PNPVC<VB<VE，無論何種管子基極電位居中；2發(fā)射結(jié)導(dǎo)通正向壓降：硅︱UBE︱=0.7V，鍺︱UBE︱=0.3V，與基極電位差為這一數(shù)值的為發(fā)射極，并判斷是硅管還是鍺管；4集電極電位最高的是NPN型,集電極電位最低的是PNP型。3剩下的一個(gè)電極為集電極NPN型NPN型PNP型PNP型硅管硅管鍺管鍺管下一頁返回上一頁

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，是分析放大電路的依據(jù)。為什么要研究特性曲線：

1）直觀地分析管子的工作狀態(tài)

2）合理地選擇偏置電路的參數(shù)，設(shè)計(jì)性能良好的電路

重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線三三極管特性曲線（共射極接法）14.5晶體管下一頁返回上一頁發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端共發(fā)射極電路輸入回路輸出回路

測(cè)量晶體管特性的實(shí)驗(yàn)線路ICEBmAAVUCEUBERBIBECV++––––++14.5晶體管下一頁返回上一頁1輸入特性曲線：

描述了在管壓降UCE一定的情況下，基極電流iB與發(fā)射結(jié)壓降uBE之間的函數(shù)關(guān)系常數(shù)14.5晶體管下一頁返回上一頁uBEiB0UCE=0UCE≥1①UCE=0時(shí)，與二極管正向特性相似；②UCE取不同值時(shí)，可得一簇曲線，隨UCE增大右移。③UCE

≥1時(shí)，曲線與UCE=1的特性曲線接近；④一般手冊(cè)只給出UCE=0和UCE=1時(shí)的兩條曲線。⑤同樣存在死區(qū)電壓:Si管約為0.5V，Ge管約為0.1V。⑥正常工作下的管壓降：NPN型硅管UBE0.6~0.7VPNP型鍺管UBE0.2~0.3V

。

在基極電流iB一定的情況下，三極管輸出回路集電極與發(fā)射極之間的電壓UCE與集電極電流iC之間的關(guān)系曲線，即2輸出特性曲線：

輸出特性曲線為固定不同的iB值調(diào)電源，在同一坐標(biāo)上畫出的多條曲線簇。uCEiCiB=iB5iB=iB4iB=iB3iB=iB2iB=iB114.5晶體管下一頁上一頁輸出特性動(dòng)畫演示返回三極管工作的三個(gè)區(qū)域：放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。正常工作狀態(tài)。截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏,集電結(jié)反偏。飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。當(dāng)IB一定時(shí)，iC幾乎不隨vCE變化，具有恒流特性；iC隨iB變化線性變化，IC=βIB，IC受IB控制。IB=0，IC=ICEO

很小。IC不隨IB變化,無放大作用,IB對(duì)IC控制作用消失。注：放大電路中三極管工作區(qū)域可通過三個(gè)電極的電位來判斷。14.5晶體管下一頁上一頁IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O放大區(qū)深度飽和時(shí)，硅管UCES0.3V，

鍺管UCES0.1V。飽和區(qū)截止區(qū)返回14.5晶體管下一頁返回上一頁例：判斷三極管的工作狀態(tài)3V8V3.7V3V12V2V3V3.3V3.7V放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)例：UCC=6V，RC=3k，RB