第6章二极管三极管和传感器ppt课件

1、 第一次大革命发生在第一次大革命发生在1906年。那一年，美国人德年。那一年，美国人德福雷斯特发明了真空三极管。由这种真空三极管和福雷斯特发明了真空三极管。由这种真空三极管和其他一些元件电阻、电容、电感等组成放大电其他一些元件电阻、电容、电感等组成放大电路，可以把收音机接收的信号放大十倍、百倍乃至路，可以把收音机接收的信号放大十倍、百倍乃至千倍。这样，收音机就能收到更远的电台，而且音千倍。这样，收音机就能收到更远的电台，而且音量更大、音质更好。真空三极管是靠在真空中运动量更大、音质更好。真空三极管是靠在真空中运动的电子来实现放大的，所以人们也把它称为电子管。的电子来实现放大的，所以人们也把它称

2、为电子管。 真空管体积大、耗电多，发热量也大，寿命又不真空管体积大、耗电多，发热量也大，寿命又不够长，缺点不少。到了够长，缺点不少。到了20世纪世纪40年代，人们想把收年代，人们想把收音机和其他电子设备做得小巧些，寿命更长、可靠音机和其他电子设备做得小巧些，寿命更长、可靠性更高些，用真空管很难办到。于是，电子学领域性更高些，用真空管很难办到。于是，电子学领域里的第二次革命爆发了。里的第二次革命爆发了。 立在新材料、新原理基础上的新型电子立在新材料、新原理基础上的新型电子器件便成了当务之急。器件便成了当务之急。 到到50年代末，人们越来越强烈地感到，一年代末，人们越来越强烈地感到，一个个互相独立

3、的元件、器件的小型化之路，个个互相独立的元件、器件的小型化之路，将走到尽头。这是因为，一个复杂的电路，将走到尽头。这是因为，一个复杂的电路，里面有大量的元器件，这些里面有大量的元器件，这些“零件之间要零件之间要用导线连接起来。大量的导线也限制了电路用导线连接起来。大量的导线也限制了电路体积的缩小。体积的缩小。 在科学技术发展的关键时刻，往往需要富在科学技术发展的关键时刻，往往需要富有想象力的科学家创造全新的观念。有想象力的科学家创造全新的观念。1958年，年，就出现了两位这样的人物：基尔比和诺伊斯。就出现了两位这样的人物：基尔比和诺伊斯。1958年年9月月12日，基尔比的第一个集成电日，基尔比

4、的第一个集成电路实验获得成功。在这一年里，美国仙童公路实验获得成功。在这一年里，美国仙童公司的司的RN诺伊斯也研制出第一块集成电路片。诺伊斯也研制出第一块集成电路片。 共价健共价健 Si Si Si Si价电子价电子 Si Si Si Si价电子价电子这一现象称为本征激发。这一现象称为本征激发。空穴空穴自由电子自由电子 本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理 Si Si Si Sip+多多余余电电子子磷原子磷原子在常温下即可在常温下即可变为自由电子变为自由电子失去一失去一个电子个电子变为正变为正离子离子 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴 多子的扩散运动多子的扩散运动内电场内电场少

5、子的漂移运动少子的漂移运动浓度差浓度差 扩散的结果使空间扩散的结果使空间电荷区变宽。电荷区变宽。空间电荷区也称空间电荷区也称 PN 结结 +形成空间电荷区形成空间电荷区 PN 结变窄结变窄 P接正、接正、N接负接负 外电场外电场IF内电场内电场PN+ + 内电场被加内电场被加强，少子的漂强，少子的漂移加强，由于移加强，由于少子数量很少，少子数量很少，形成很小的反形成很小的反向电流。向电流。IR+ 金属触丝金属触丝阳极引线阳极引线N型锗片型锗片阴极引线阴极引线外壳外壳( a ) 点接触型点接触型铝合金小球铝合金小球N型硅型硅阳极引线阳极引线PN结结金锑合金金锑合金底座底座阴极引线阴极引线( b

6、) 面接触型面接触型阴极阴极阳极阳极( d ) 符号符号D反向击穿反向击穿电压电压U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+ 定性分析：判断二极管的工作状态定性分析：判断二极管的工作状态导通导通截止截止 若二极管是理想的，正向导通时正向管压降为零，若二极管是理想的，正向导通时正向管压降为零，反向截止时二极管相当于断开。反向截止时二极管相当于断开。 RLuiuouiuott RLuiuot t Ruiuo DBDAUZIZIZM UZ IZ_+UIOZZ ZIUr +UIRL+CIOUO+uIRDZIz限流调压限流调压稳压电路稳压电路 NNPBECBECIBIEICBECIBIEIC EBRBE

7、RC BECNNPEBRBECIEIBICICBO IE IB ICICIBBECNNPEBRBECIEIBICICBOBCBCEOCIIIII BC CEO III ，有，有忽略忽略 CCEOCBBIIIIICBII 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。析放大电路的依据。 共发射极电路共发射极电路输入回路输入回路输出回路输出回路ICEBmA AVUCEUBERBIBECV+IB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VOIB=020A40A60A80A100A常数常数 B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大区放大区 O BCII_ BCII ICBO A+EC AICEOIB=0+ 14231234()()oiR RR RUURRRR14