第1章_半导体器件

1、第第一一章章 半导体器件半导体器件 1.1 半导体的基础知识半导体的基础知识 1.2 半导体二极管半导体二极管 1.3 特殊二极管特殊二极管 1.4 集成稳压器集成稳压器 1.5 半导体三极管半导体三极管 半导体器件是电子技术的重要组成部分。半导体器件是电子技术的重要组成部分。 半导体器件的发展：分立半导体器件半导体器件的发展：分立半导体器件小规模集小规模集 成电路成电路中规模集成电路中规模集成电路大规模和超大规模集大规模和超大规模集 成电路。成电路。 最常用的半导体器件：半导体二极管、半导体三最常用的半导体器件：半导体二极管、半导体三 极管。极管。 半导体二极管和三极管的结构、工作原理、特性

2、半导体二极管和三极管的结构、工作原理、特性 和参数是学习电子技术和分析电子电路必不可少和参数是学习电子技术和分析电子电路必不可少 的基础。的基础。 第第一一章章 半导体器件半导体器件 一、记住基本元件的电路符号一、记住基本元件的电路符号 、伏安、伏安 特性和元件在电路中的作用。特性和元件在电路中的作用。 二、会分析简单的电路二、会分析简单的电路 第第一一章章 半导体器件半导体器件 要求：要求： 按导电能力的不同，物质可以分为：按导电能力的不同，物质可以分为： 导体、导体、半导体半导体、绝缘体。、绝缘体。 常用的半导体材料：四价元素常用的半导体材料：四价元素Si （硅）、（硅）、Ge（锗）。（锗

3、）。 1.1 半导体的基础知识半导体的基础知识 GeSi 2 8 18 4+32 +142 8 4 硅和锗的原子结构硅和锗的原子结构 完全完全纯净纯净的具有的具有晶体结构晶体结构的半导体的半导体 称为本征半导体。称为本征半导体。 应用最多的本征应用最多的本征 半导体为半导体为锗锗和和硅硅， 它们各有四个价它们各有四个价 电子，都是四价电子，都是四价 元素。元素。 硅硅(Si)的原子结构的原子结构 1.1.1 本征半导体本征半导体 Si Si SiSi 自由电子：自由电子： 带负电带负电 空穴：空穴： 带正电带正电 束缚电子束缚电子 在半导体中，同时存在着在半导体中，同时存在着电子导电电子导电和

4、和空穴空穴 导电导电，这是半导体导电方式的最大特点，也是，这是半导体导电方式的最大特点，也是 半导体和金属在导电原理上的本质差别。半导体和金属在导电原理上的本质差别。 载流子载流子: :自由电子和空穴自由电子和空穴 1.1.2 杂质半导体：杂质半导体：N型半导体和型半导体和P型半导体型半导体 N型半导体型半导体（多数载流子为电子，亦称电子半导体）（多数载流子为电子，亦称电子半导体） P型半导体型半导体 （多数载流子为空穴，亦称空穴半导体）（多数载流子为空穴，亦称空穴半导体） 在本征半导体中掺入某些微量的杂质，在本征半导体中掺入某些微量的杂质， 便成为便成为杂质半导体杂质半导体，会使半导体的导电

5、，会使半导体的导电 性能发生显著变化。性能发生显著变化。 N (Negative负的负的) 型半导体型半导体 在硅或锗的晶体中在硅或锗的晶体中 掺入微量的磷（或掺入微量的磷（或 其它五价元素）。其它五价元素）。 自由电子是多数自由电子是多数 载流子，空穴是载流子，空穴是 少数载流子。少数载流子。 称称电子型半导体电子型半导体 或或N N型半导体型半导体 磷元素的原子结构图磷元素的原子结构图 SiSi P+Si 多余多余 电子电子 P P（PositivePositive正的）正的）型半导体型半导体 在硅或锗晶体中在硅或锗晶体中 掺入硼（或其它掺入硼（或其它 三价元素）。三价元素）。 空穴是多数

6、载流子，空穴是多数载流子， 自由电子是少数载自由电子是少数载 流子。流子。 称称空穴型半导体空穴型半导体 或或P P型半导体。型半导体。 SiSi B-Si 空穴 不论不论N型半导体还是型半导体还是P型半导型半导 体，虽然它们都有一种载流子占体，虽然它们都有一种载流子占 多数，但是整个晶体仍然是多数，但是整个晶体仍然是不带不带 电电的的电中性电中性。 1.1 半导体的基础知识半导体的基础知识 1. PN结的形成结的形成 在同一片半导体基片上，分别制造在同一片半导体基片上，分别制造P型半导型半导 体和体和N型半导体，经过载流子的扩散，在它们的型半导体，经过载流子的扩散，在它们的 交界面处就形成了

7、交界面处就形成了PN 结。结。 1.1.3 PN结结及其及其单向导电性单向导电性 P型半导体型半导体 N型半导体型半导体 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 多子多子扩散运动扩散运动 内电场内电场E 少子少子漂移运动漂移运动 扩散的结果是使空间电扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽。荷区逐渐加宽。 内电场越强，就使漂移内电场越强，就使漂移 运动越强，而漂移使空运动越强，而漂移使空 间电荷区变薄。间电荷区变薄。 空间电荷区空间电荷区 磷离子磷离子硼离子硼离子 漂移运动漂移运动 P型半导体型半导体 N型半导体型半导体 + + + + + +

8、 + + + + + + + + + + + + + + + + + + 扩散运动扩散运动 内电场内电场E 扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，空间扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，空间 电荷区的宽度固定不变。电荷区的宽度固定不变。 磷离子磷离子硼离子硼离子 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 空间空间 电荷电荷 区区 N型区型区 P型区型区 磷离子磷离子硼离子硼离子 PNPN结结 1 1、空间电荷区中没有载流子。、空间电荷区中没有载流子。 2 2、空间电荷区中内电场阻碍、空间电荷区中内电场阻碍P P区区中的空穴、中的空穴、

9、N 区区中的电子（中的电子（都是多子都是多子）向对方扩散。）向对方扩散。 3 3、P 区中的电子和区中的电子和 N 区中的空穴（区中的空穴（都是少子都是少子） 数量有限，由它们形成的电流很小。数量有限，由它们形成的电流很小。 注意注意: : 2. PN结的单向导电性结的单向导电性 PN 结外加结外加正向电压（正向偏置）正向电压（正向偏置）： P 区接区接 外部电源的正极、外部电源的正极、N 区接外部电源的负极。区接外部电源的负极。 PN 结外加结外加反向电压反向电压（反向偏置）反向偏置）： P 区接区接 外部电源的负极、外部电源的负极、N 区接外部电源的正极。区接外部电源的正极。 PN 结的单

10、向导电性是结的单向导电性是PN结的基本特性，结的基本特性， 只有在外加电压（偏置电压）时才能显现只有在外加电压（偏置电压）时才能显现 出来。出来。 + + + + RE （1 1）PN 结正向偏置结正向偏置 内电场内电场 外电场外电场 PN + _ 内电场被削弱，多子内电场被削弱，多子 的扩散加强，能够形的扩散加强，能够形 成较大的扩散电流。成较大的扩散电流。 正向偏置使正向偏置使PNPN结导通结导通 PNPN结呈现结呈现低阻导通低阻导通状态，从而形成较大的状态，从而形成较大的 正向电流正向电流。 + 变窄 PN 内电场 方向 外电场方向 R I （2 2）PN 结反向偏置结反向偏置 + +

11、+ + 内电场内电场 外电场外电场 NP + _ 内电场被被加强，多子内电场被被加强，多子 的扩散受抑制，少子漂的扩散受抑制，少子漂 移加强，但少子数量有移加强，但少子数量有 限，只能形成较小的反限，只能形成较小的反 向漂移电流。向漂移电流。 RE 反向偏置使反向偏置使PNPN结截止结截止 PNPN结呈现结呈现高阻高阻状态，通过状态，通过PNPN结的电流是少子的漂移电流结的电流是少子的漂移电流 -反向电流反向电流 特点特点: : 受温度影响大受温度影响大 原因原因: : 反向电流是靠本征激发产生的少子形成的。反向电流是靠本征激发产生的少子形成的。 + - 变 宽 PN 内电场 方向 外电场方向

12、 R I=0 结结 论：论：PN结具有单向导电性结具有单向导电性 正向导通，反向截止。正向导通，反向截止。 （1） PN结加正向电压时，处在导通状态，结加正向电压时，处在导通状态， 结电阻很低，正向电流较大。结电阻很低，正向电流较大。 （2） PN结加反向电压时，处在截止状态，结加反向电压时，处在截止状态， 结电阻很高，反向电流很小。结电阻很高，反向电流很小。 1.2 半导体二极管半导体二极管 1.2.1 基本结构基本结构 将将 PN 结加上相应的电极引线和管壳，就成为半导体二极结加上相应的电极引线和管壳，就成为半导体二极 管。按结构分，有点接触型和面接触型两种。管。按结构分，有点接触型和面接

13、触型两种。 点接触型点接触型 金锑合金金锑合金 面接触型面接触型 N型锗型锗 正极引线正极引线 负极引线负极引线 PN 结结 底座底座 铝合金小球铝合金小球 引线引线 触丝触丝 N 型锗型锗 外壳外壳 小小 功功 率率 高高 频频 大大 功功 率率 低低 频频 按材料分：硅管（一般为面接触型）和锗按材料分：硅管（一般为面接触型）和锗 管（一般为点接触型）。管（一般为点接触型）。 按用途分：普通二极管、整流二极管和开按用途分：普通二极管、整流二极管和开 关二极管。关二极管。 5.2 半导体二极管半导体二极管 1.2.1 基本结构基本结构 二极管的几种外形：二极管的几种外形： 阳阳 极极 阴阴 极

14、极 二极管的电路符号：二极管的电路符号： D 1.2.2 伏安特性伏安特性 U I 导通压降导通压降: : 硅管硅管0.60.7V, 锗管锗管0.20.3V。 反向击穿反向击穿 电压电压UBR UBR远远大于远远大于UF 一般为十几伏到几十伏一般为十几伏到几十伏 UF 死区电压死区电压 硅管硅管0.5V, 锗管锗管0.1V。 PN + - 正向偏置正向偏置 PN + - 反向偏置反向偏置 反向截止区反向截止区 反向击穿区反向击穿区 二极管属于二极管属于非线性电阻元件非线性电阻元件。 理想二极管理想二极管：正向导通时，正向压降为零，：正向导通时，正向压降为零， 正向电阻为零，二极管相当于正向电阻

15、为零，二极管相当于短路短路；反向；反向 截止时，反向电流为零，反向电阻无穷大，截止时，反向电流为零，反向电阻无穷大， 二极管相当于二极管相当于开路开路。 1.2.2 伏安特性伏安特性 1.2.3 主要参数主要参数 1. 最大整流电流最大整流电流 IOM 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正 向平均电流。向平均电流。 2. 反向击穿电压反向击穿电压UBR 二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流 剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热 而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压

16、而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压URWM 一般是一般是UBR的的1/21/2或或2/32/3。 3. 反向工作峰值电压反向工作峰值电压URWM 保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压值。保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压值。 手册上给出的最高反向工作电压手册上给出的最高反向工作电压URWM一般是一般是UBR 的一半或三分之二。的一半或三分之二。 4. 反向峰值电流反向峰值电流 IRM 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反 向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向 峰值电流越小越好。反向电流受温度

17、的影响，温峰值电流越小越好。反向电流受温度的影响，温 度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗 管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。 二极管应用举例二极管应用举例 二极管的应用是利用它的单向导电性，主要应用二极管的应用是利用它的单向导电性，主要应用 于整流、检波、限幅、保护等等。于整流、检波、限幅、保护等等。 例例1: 图中电路，输入端图中电路，输入端A的电位的电位VA=+3V，B的电位的电位 VB=0V，求输出端，求输出端Y的电位的电位VY。电阻。电阻R接负电源接负电源-12V。 设二极管导通时的压降为设二极管导

18、通时的压降为0.3V。 VY=+2.7V 解：解： DA优先导通，优先导通， DA导通后，导通后， DB上加的是反向电压，上加的是反向电压， 因而截止。因而截止。 DA起钳位作用，起钳位作用， DB起隔离作用。起隔离作用。 -12V A B +3V 0VDB DA Y R 二极管应用举例二极管应用举例 例例2: 试判断图中二极管的工作状态，并求试判断图中二极管的工作状态，并求 出二极管中的电流。出二极管中的电流。(图中的二极管为理想图中的二极管为理想 二极管二极管) 12V A B 3k 6V D2 D1 ID2 ID1 + - + - 解：解： 1 2 0 126 6 3 D D I ImA

19、 RL uiuo 二极管的应用举例二极管的应用举例3： 二极管半波整流二极管半波整流 ui uo t t 利用二极管的单向导电特性可作为电子开关。利用二极管的单向导电特性可作为电子开关。 如下面的两个例子就是其典型应用。如下面的两个例子就是其典型应用。 二极管的应用举例二极管的应用举例4： t t t ui uR uo RC远小于脉冲宽度远小于脉冲宽度 二极管起到隔离和检波作用二极管起到隔离和检波作用 RRL uiuR uo C+ + + t1t2 整流电路整流电路 将交流电压转变为脉动的直流电压。将交流电压转变为脉动的直流电压。 半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流。半波、全波、桥式和

20、倍压整流；单相和三相整流。 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。 利用二极管的单向导电性。利用二极管的单向导电性。 电路组成电路组成 r 单相桥式全波整流电路工作原理单相桥式全波整流电路工作原理 当当 u20 时，时，二极管二极管 D1 1、D3 3 导通。导通。 单相桥式全波整流电路工作原理单相桥式全波整流电路工作原理 当当 u20 时，时，二极管二极管 D2 2、D4 4 导通。导通。 单相桥式全波整流电路的波形单相桥式全波整流电路的波形 2 o222 0 12 2sind0.9 2 UUttUU （1）单相桥式整流电路输出电压平均值 （

21、2）单相桥式整流电路输出电流平均值 2 0 0 9 L . U I R 几个数量关系： D 2 o L 1 0.45 2 U II R （4）单相桥式整流电路二极管上承受的最 高反向电压： DRM22UU （3）单相桥式整流电路中二极管的平均电流： 2 2 L 1.11 o U II R （4）变压器容量（即视在功率） 22 SU I （5）单相桥式整流电路变压器副边电流有效值 画法画法 例例1：单相桥式整流电路，已知交流电网电压为单相桥式整流电路，已知交流电网电压为 220 V，负载电阻，负载电阻 RL = 55 ，负载电压，负载电压Uo=110V， 试求变压器的变比和容量，并选择二极管。试

22、求变压器的变比和容量，并选择二极管。 8 . 1 122 220 K变比 I2= 1.11 Io= 2 1.11 = 2. 2 A S = U2 I2 = 122 2.2 = 207. 8 V A 变压器副边电压变压器副边电压 U2 122 V 可选用二极管可选用二极管2CZ11C，其最大整流电流为，其最大整流电流为1A， 反向工作峰值电压为反向工作峰值电压为300V。 D 0.51 A o II DRM2 2172 VUU uo + _ u + _ RL D2 D4 D1 D3 当当D2或或D4断开后断开后 电路为单相半波整流电路。正半周时，电路为单相半波整流电路。正半周时，D1和和D3导导

23、 通，负载中有电流通，负载中有电流过，负载电压过，负载电压uo o= =u；负半周时，；负半周时， D1和和D3截止，负载中无电流通截止，负载中无电流通过，负载两端无电压，过，负载两端无电压， uo o =0 =0。 uo u 2 34t t 234 o o 则正半周时，二极管则正半周时，二极管D1、D4或或D2、D3导通，电流导通，电流 经经D1、D4或或D2、D3而造成电源短路，电流很大，因而造成电源短路，电流很大，因 此变压器及此变压器及D1、D4或或D2、D3将被烧坏。将被烧坏。 则正半周时，情况与则正半周时，情况与D2或或D4接反类似，变压器及接反类似，变压器及 D1或或D3也将因电

24、流过大而烧坏。也将因电流过大而烧坏。 uo + _ u + _ RL D2 D4 D1 D3 交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流， 其中既有直流成份又有交流成份。其中既有直流成份又有交流成份。 滤波电路利用电容充放电的特性滤波电路利用电容充放电的特性, 得到得到 较为平滑的输出电压波形的目的。较为平滑的输出电压波形的目的。 方法：方法：将电容与负载将电容与负载RL并联并联。 u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C u2 t uo t 无滤波电容无滤波电容 时的波形时的波形 加入滤波电容加入滤波电容 时的波形时的波形 2

25、5)(3 L T CR 一般取一般取 输出电压的脉动程度和平均值输出电压的脉动程度和平均值Uo大小与放电的大小与放电的 时间常数时间常数RLC有关。有关。 近似估算取：近似估算取： Uo = 1. 2 U2 ( 桥式）桥式） 2 2U 为了得到比较平直的输出电压为了得到比较平直的输出电压 例：例： 有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频 率率 f=50Hz，负载电阻，负载电阻 RL = 200 ，要求直流输出电，要求直流输出电 压压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。，选择整流二极管及滤波电容器。 DRM2 22 25 35.4VUU A0750

26、 200 30 2 1 2 1 2 1 L O OD . R U II u RLuo + + + C解：解： O 2 30 25V 1.21.2 U U 可选用二极管可选用二极管2CP11 IOM =100mA UDRM =50V 例：例： 有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频 率率 f=50Hz，负载电阻，负载电阻 RL = 200 ，要求直流输出电，要求直流输出电 压压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。，选择整流二极管及滤波电容器。 取取 RLC = 5 T/2 已知已知RL = 50 S 05. 0 2 501 5 L CR u RLu

27、o + + + C解：解：2. 选择滤波电容器选择滤波电容器 F250F10250 200 0.05 050 6 L R . C 可选用可选用C=250 F，耐压为，耐压为50V的极性电容器的极性电容器 例：例： 有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频 率率 f=50Hz，负载电阻，负载电阻 RL = 200 ，要求直流输出电，要求直流输出电 压压Uo=30V。 2 235.4UoUV u RLuo + + + C解：解：3. 负载开路时负载开路时 4. 电容断路时电容断路时 2 0.90.92522.5UoUV 1.3 特殊二极管特殊二极管 一、稳压

28、二极管一、稳压二极管 一种特殊的面接触型半导体硅二极管。它在电路中与适一种特殊的面接触型半导体硅二极管。它在电路中与适 当数值的电阻配合后能起稳定电压的作用。当数值的电阻配合后能起稳定电压的作用。 二、光电二极管二、光电二极管 三、发光二极管三、发光二极管 D 稳压管表示符号：稳压管表示符号： DZ D U I IZ IZmax UZ IZ 曲线越陡，曲线越陡， 电压越稳电压越稳 定。定。 UZ 动态电阻：动态电阻： Z Z I U Z r rz越小，稳压越小，稳压 性能越好。性能越好。 UZ 反向击穿电压反向击穿电压 IZmin 反向击穿是可逆的反向击穿是可逆的 稳压管的伏安特性稳压管的伏安

29、特性 正向 + - 反向 + - 稳压管稳压原理稳压管稳压原理 稳压管工作于反向击穿区。稳压管工作于反向击穿区。 稳压管击穿时，电流虽然在很大范围内稳压管击穿时，电流虽然在很大范围内 变化，但稳压管两端的电压变化很小。利用变化，但稳压管两端的电压变化很小。利用 这一特性，稳压管在电路中能起稳压作用。这一特性，稳压管在电路中能起稳压作用。 (1) 电路结构电路结构 (2) 工作原理工作原理 a. 电网电压波动电网电压波动 12oZRRouuUIIUU b. 负载波动负载波动 LoRRoZRoRIIUUIUU 通过调节通过调节R上的压降来达到稳定输出电压上的压降来达到稳定输出电压Uo o的目的。的

30、目的。 2u1u T LR ZI RI RU OU oI C R ZD iUZU 发光二极管发光二极管 在正向电压下工作在正向电压下工作 1.3 特殊二极管特殊二极管 外形外形 图形符号图形符号 发光二极管应用电路图发光二极管应用电路图 光电二极管：工作于反向电压光电二极管：工作于反向电压 i 工作原理工作原理 应用电路应用电路 随着半导体工艺的发展，现在已广泛应用的随着半导体工艺的发展，现在已广泛应用的 是三端（只有输入、输出和公共三个引出端）固是三端（只有输入、输出和公共三个引出端）固 定式集成稳压器，具有体积小、可靠性高、使用定式集成稳压器，具有体积小、可靠性高、使用 灵活、价格低廉等优

31、点。灵活、价格低廉等优点。 常用的三端固定式集成稳压器分为常用的三端固定式集成稳压器分为W78XX 和和W79XX系列：系列： W78XX系列系列的输出为正电压，的输出为正电压， W79XX系列系列的输出为负电压。的输出为负电压。 1.4 集成稳压器集成稳压器 1端端: 输入端输入端 2端端: 输出端输出端 3端端: 公共端公共端 W78XX系列稳压器外形系列稳压器外形 1 3 2 1端端: 公共端公共端 3端端: 输入端输入端 2端端: 输出端输出端 W79XX系列稳压器外形系列稳压器外形 1 3 2 注：金属封装和塑料封装管脚定义不同，注：金属封装和塑料封装管脚定义不同， 使用时一定要先查

32、手册。使用时一定要先查手册。 注：注：型号后型号后XX两位数字代表输出的电压值。两位数字代表输出的电压值。 三端集成三端集成 稳压器稳压器 固定式固定式 可调式可调式 正稳压正稳压W78XX 负稳压负稳压W79XX 1. 集成稳压器的分类集成稳压器的分类 W78XX系列系列 输出稳定的正电压输出稳定的正电压 W7805 输出输出 +5V W7808 输出输出 +8V W7812 输出输出 +12V W7815 输出输出 +15V W79XX系列系列 输出稳定的负电压输出稳定的负电压 W7905 输出输出 -5V W7908 输出输出 -8V W7912 输出输出 -12V W7915 输出输出

33、 -15V 1.4 集成稳压器集成稳压器 输出为固定电压输出为固定电压2. 应用电路应用电路 + _ W7800系列稳压器基本接线图系列稳压器基本接线图 Co W78XX CiUi + _ Uo 12 3 0.11 F1F 正负电压同时输出的电路正负电压同时输出的电路 W78XX Ci Ui + _ UO 12 3 + _ Ci W79XX 1 2 CO CO 3 UO 输出正负电压输出正负电压2. 应用电路应用电路 三极管的作用：电流放大三极管的作用：电流放大 1.5 半导体三极管半导体三极管(晶体管晶体管) B E C N N P 基极基极 发射极发射极 集电极集电极 基区：最薄，基区：最

34、薄， 掺杂浓度最低掺杂浓度最低 集电区：集电区： 面积最大面积最大 发射区：发射区： 掺杂浓度最高掺杂浓度最高 1.5 半导体三极管半导体三极管(晶体管晶体管) 1.5.1 基本结构基本结构 发射结发射结 集电结集电结 1.5.1 基本结构基本结构 B E C N N P 基极基极 发射极发射极 集电极集电极 + + + + + + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ + + + + + + + + + + + + + JC Je B E C N N P 基极基极 发射极发射极 集电极集电极NPN型

35、型 P N P 集电极集电极 基极基极 发射极发射极 B C E PNP型型 B 1.5 半导体三极管半导体三极管(晶体管晶体管) 硅管硅管 锗管锗管 B E C NPN型三极管型三极管 B E C PNP型三极管型三极管 三三极管符号极管符号 N P N C B E P N P C B E 三极管发射极的箭头方向代表发射结三极管发射极的箭头方向代表发射结 正向偏置时发射极电流的实际流向。正向偏置时发射极电流的实际流向。 1.5.2 电流分配和电流放大原理电流分配和电流放大原理 共发射极电路共发射极电路 A mA mA IB IC IE RB EC + + _ _ EB B C E 3DG6

36、RC 晶体管电流测量数据晶体管电流测量数据 IB/mA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 IC/mA 0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95 IE/mA 0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05 由此测量结果可得出如下结论：由此测量结果可得出如下结论： (1) IE=IC+IB 符合基尔霍夫电流定律。符合基尔霍夫电流定律。 (2) IE和和IC接近，但是比接近，但是比IB 大得多。大得多。 (3) 当当IB=0（将基极开路）时，（将基极开路）时， IE=ICEO， ICEOIC， ， UCE 0.3V称为饱和区。称为饱和区。 此区域中此区域中 : IB=0 , IC=ICEO , UBEIC 。发射结和。发射结和 集电结都正偏集电结都正偏 ，即，即UCE UBE （UCE 0.3V ，UBE 0.7V） (3) 截止区截止区 UBE 0 IC IB + UCE ( (a) )放大放大 UBC 0 + IC 0 IB = 0