Transcript 第九章常用半导体器件
第九章 常用半导体器件 第二节 半导体二极管 第三节 特殊二极管 第四节 晶体管 第二节 半导体二极管 半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的主要参数 一、半导体二极管的伏安特性 阳极 + VD 阴极 1. 正向特性 2. 反向特性 死区电压 反向饱和电流很 硅管 0.5V 小，可视为开路， 锗管 0.1V 反向电压过高，电 正向导通电压 流急增，二极管发 硅管 0.7V 生击穿。 锗管 0.3V P区－－阳极 N区－－阴极 i (mA) Ge Si 反向击穿电压 u (V) 导通电压 死区 二、半导体二极管的主要参数 1. 最大整流电流 IF 二极管允许通过的最大正向平均电流。 2. 最高反向工作电压 URM 保证二极管不被击穿允许加的最大反向电 压。 3. 最大反向饱和电流 IR 室温下，二极管加最高反向电压时的反 向电流，与温度有关。 例：如图，E＝5V，二极管正向压降忽略不计， 画出 uo波形。 ui (V) ui VD E ui < E VD截止 uo =E uO 10 5 ωt uO 5 ui 利用二极管的单向导电性可对输出信 > E VD导通 uo = ui 号起限幅作用。 ωt 例：二极管组成电路如图，设二极管导通电压为 0.3V，试求输出电压UF 。 解： －12V 3 > 0> －12V R VD1 +3V UF VD1率先导通， 0V U ＝3－0.3＝2.7V VD2 F VD2截止 第三节 特殊二极管 稳压管 稳压管是一种特殊的二极管，具有稳定 i (mA) 电压的作用。 一、稳压原理 反向击 穿电压 稳压管工作于反向击穿 区。 u (V) 特点：电流变化大，电 VS 压变化小。 稳压管：１）加正向电压时同二极管 ２）加反向电压时使其击穿后稳压 二、稳压管参数 １．稳定电压UZ 正常工作下，稳压管两端电压。 同一型号的稳压管分散性较大。 ２．稳定电流 IZ 正常工作下的参考电流。 大小由限流电阻决定。 ３．动态电阻rZ rZ =△U/△I rZ 越小，稳压效果越好。 例1、如图，已知UZ=10V，负载电压UL（ A ） （Ａ） 5Ｖ 15kΩ VS 20V UL 5kΩ （Ｂ）10Ｖ （Ｃ）15Ｖ （Ｄ）20Ｖ 稳压管的工作条件 （１）必须工作在反向击穿状态。 （２）电路中应有限流电阻，以保证反向电流不 超过允许范围。 返回 第四节 晶体管 晶体管的基本结构和类型 晶体管的电流分配和放大原理 晶体管的特性曲线 晶体管的主要参数 温度对晶体管的影响 一、晶体管的基本结构和类型 集电极 基极 VT VT 发射极 NPN型 PNP型 NPN UC UB UE PNP UC UB UE 二、晶体管的电流分配和放大原理 IB IC RC RB EB IE 直流放大系数 交流放大系数 I E I B IC 基极电流很小的变化， EC 将引起集电极电流一个 很大的变化。 IC IB IC IB 三、三极管特性曲线 1. 输入特性曲线 IB＝f (UBE) ︳UCE =常数 IB 发 射 结 、 集 电 (μA) UCE 0 结正偏，两个二极管正向 并联。 UCE=0 UCE≥1 UBE (V) UCE 1 集电结反偏，IB 减小 UCE > 1 IB 变化很小，与 UCE = 1 曲线 重合。 2．输出特性曲线 IC f (UCE ) IB 常数 截止区 IB≈0 ， IC≈0 ， UBE≤0 放大区 放大区 IC (mA) IB=80μA IB=60μA IB=40μA IB=20μA IB＝0μA 饱和区 IC＝βIB 饱和区 UCE≤UBE 截止区 UCE (V) 四、三极管主要参数 1． 放大倍数 IC IB 2．极间反向电流 ICBO ：发射极开路，基极与集电极间的反向 饱和电流，受温度影响大。 ICEO ：基极开路，集电极与发射极间的穿透 电流。 I CEO ( 1 ) I CBO 3．极限参数 集电极最大电流ICM IC < ICM 集电极—发射极反向击穿电压UCEO 基极开路，加在集电极和发射极间的最大 允许工作电压。 UCE < UCEO 集电极最大允许功耗PCM ICUCE < PCM 五、温度对晶体管的影响 1. 温度对ICEO、ICBO的影响 ICEO、 ICBO 随温度上升急剧增加，温度每 升高10°， ICBO约增加一倍。 温度对锗管的影响比较大。 2. 温度对 β 的影响 温度增加， β 随之增加 。 3. 温度对 UBE 的影响 温度增加， UBE 随之减少 。 例1：由晶体管各管脚电位判定晶体管属性 （1） A: 1V B：0. 3V C: 3V （2 ）A: －0. 2V B: 0V C: －3V 步骤：1. 区分硅管、锗管，并确定C极（以 解： （1） 硅管 、NPN管 如何区分硅管和锗管 相近两个电极的电压差为依据， 如何区分NPN、PNP管 A：基极 ；B: C: 集电极V） UBE硅＝0.7V 发射极； ／UBE锗＝0.2V～0.3 如何区分三个极 2. 区分NPN、PNP管 （2） 锗管 、 PNP管 ︱UBE ︳≈0. 2V(锗管） （NPN：VA. 最高 ， PNP： VC最低 ） C A: 基极； B: 发射极 ； C:7V(硅管） 集电极 ︱U ︳≈0. BE 3. 区分三极 V B.C> V C VB VE （ NPN： V > V NPN B E PNP： VC< PNP UB < VE ）V C V B V E 返回