ch9半导体二极管和三极管PPT学习教案

1、会计学1ch9半导体二极管和三极管半导体二极管和三极管共价健 Si Si Si Si价电子第1页/共40页 Si Si Si Si价电子这一现象称为本征激发。空穴自由电子第2页/共40页第3页/共40页 Si Si Si Sip+多余电子磷原子在常温下即可变为自由电子失去一个电子变为正离子动画第4页/共40页 Si Si Si SiB硼原子空穴动画第5页/共40页第6页/共40页多子的扩散运动内电场少子的漂移运动浓度差 扩散的结果使空间电荷区变宽。空间电荷区也称 PN 结 +动画形成空间电荷区第7页/共40页PN 结变窄 P接正、N接负 外电场IF内电场PN+动画+第8页/共40页动画+第9页

2、/共40页 内电场被加强，少子的漂移加强，由于少子数量很少，形成很小的反向电流。IR动画+第10页/共40页 将 PN 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类。表示符号正极负极金锑合金面接触型N型锗 正极引线负极引线 PN 结底座铝合金小球点接触型引线触丝N 型锗外壳第11页/共40页反向击穿电压U(BR)反向特性UIPN+PN+第12页/共40页 1. 最大整流电流 IOM 最大整流电流是指二极管长时间使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。 2. 反向工作峰值电压 URWM 它是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是反向击穿电压的一半或

3、三分之二。 3. 反向峰值电流 IRM它是指二极管上加反向工作峰值电压时的反向电流值。 二极管的应用范围很广，主要都是利用它的单向导电性。它可用与整流、检波、限幅、元件保护以及在数字电路中作为开关元件。 第13页/共40页第14页/共40页定性分析：判断二极管的工作状态导通截止 若二极管是理想的，第15页/共40页例1：D6V12V3kBAUAB+第16页/共40页例2:mA43122D IBD16V12V3kAD2UAB+第17页/共40页V sin18itu t 第18页/共40页UZIZIZM UZ IZ_+UIO+ 正向 +反向第19页/共40页ZZ ZIUr第20页/共40页IZDZ

4、+20VR = 1.6 k UZ = 12V IZM = 18 mAIZ例 1 的图解mA5A105A106 . 1122033Z I第21页/共40页N 型硅二氧化硅保护膜BECN 型硅P 型硅(a) 平面型N 型锗ECB铟球铟球PP(b)合金型第22页/共40页1. NPN 型三极管集电区集电结基区发射结发射区集电极 C基极 B发射极 ENNP 不论平面型或合金型，都分成 NPN 或PNP 三层，因此又把晶体管分为 NPN 型和 PNP 型两类。ECB符号T第23页/共40页集电区集电结基区发射结发射区N集电极 C发射极 E基极 BNPPN2. PNP 型三极管CBET符号第24页/共40

5、页共发射极电路ICEBmAAVUCEUBERBIBECV+输入回路输出回路第25页/共40页IB/mA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10IC/mA 0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95IE/mA 0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05晶体管电流测量数据结论：(1)BCEIII 符合基尔霍夫定律(2) IC 和 IE 比 IB 大得多。从第三列和第四列的数据可得, 5 .3704. 050. 1BC II 3 .3806. 030. 2BC II 这就是晶体管的电流放大作用。 称为共发射极静态电流(直流)放大系数。电流放大作用还体

6、现在基极电流的少量变化 IB 可以引起集电极电流较大的变化 IC 。 4002. 080. 004. 006. 050. 130. 2BC II 式中， 称为动态电流(交流)放大系数第26页/共40页 (3)当 IB = 0(将基极开路)时，IC = ICEO，表中 ICEO 0UBC VB VE对于 PNP 型应满足: UEB 0UCB 0即 VC VB 0 ICIB+UCE(a)放大 UBC 0+IC 0 IB = 0+ UCE UCC (b)截止 UBC 0 IB+ UCE 0 (c)饱和 UBC 0+CCCCRUI 第31页/共40页 管管 型型 工工 作作 状状 态态 饱和饱和 放大

7、放大 截截 止止 UBE/V UCE/V UBE/V UBE/V 开始截止开始截止 可靠截止可靠截止硅管硅管( (NPN) )锗管锗管( (PNP) ) 0.7 0.3 0.3 0.1 0.6 0.7 0.2 0.3 0.5 0.1 0 0.1第32页/共40页 当晶体管工作在动态(有输入信号)时，基极电流的变化量为 IB ，它引起集电极电流的变化量为 IC 。 IC 与 IB的比值称为动态电流(交流)放大系数 BCII 在输出特性曲线近于平行等距并且 ICEO 较小的情况下,可近似认为 ，但二者含义不同。 1. 电流放大系数 ， 当晶体管接成共发射极电路时，在静态(无输入信号)时集电极电流与基极电流的比值称为静态电流(直流)放大系数 BCII 第33页/共40页ICBOA+EC ICEO 是当基极开路(IB