第三讲电子技术ppt课件

1、第一篇第一篇第第5章章6.1 半导体的基本知识半导体的基本知识6.3 特殊二极管特殊二极管6.4 双极型二极管双极型二极管6.5 单极型三极管单极型三极管 6.2 半导体二极管半导体二极管第第1页页 物质按导电能力的不同可分为导体、半导体和物质按导电能力的不同可分为导体、半导体和绝缘体绝缘体3类。日常生活中接触到的金、银、铜、铝类。日常生活中接触到的金、银、铜、铝等金属都是良好的导体，它们的电导率在等金属都是良好的导体，它们的电导率在105Scm-1量级；而像塑料、云母、陶瓷等几乎不导电的物量级；而像塑料、云母、陶瓷等几乎不导电的物质称为绝缘体，它们的电导率在质称为绝缘体，它们的电导率在10-

2、2210-14Scm-1量级；导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为量级；导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体，它们的电导率在半导体，它们的电导率在10-9102Scm-1量级。自量级。自然界中属于半导体的物质有很多种类，目前用来制然界中属于半导体的物质有很多种类，目前用来制造半导体器件的材料大多是提纯后的单晶型半导体造半导体器件的材料大多是提纯后的单晶型半导体，主要有硅，主要有硅(Si)、锗、锗(Ge)和砷化镓和砷化镓GaAs)等。等。 第第3页页 半导体之所以得到广泛的应用，是因半导体之所以得到广泛的应用，是因为它具有以下特性。为它具有以下特性。 第第3页页一般情况下，本征半导体中

3、的载流子浓度一般情况下，本征半导体中的载流子浓度很小，其导电能力较弱，且受温度影响很很小，其导电能力较弱，且受温度影响很大，不稳定，因此其用途还是很有限的。大，不稳定，因此其用途还是很有限的。硅和锗的硅和锗的简化原子简化原子模型。模型。这是硅和锗构成的这是硅和锗构成的共价键结构示意图共价键结构示意图 晶体结构中的晶体结构中的共价键具有很强的共价键具有很强的结合力，在热力学结合力，在热力学零度和没有外界能零度和没有外界能量激发时，价电子量激发时，价电子没有能力挣脱共价没有能力挣脱共价键束缚，这时晶体键束缚，这时晶体中几乎没有自由电中几乎没有自由电子，因此不能导电子，因此不能导电第第3页页 当半导

4、体的温度升高或受到光照等外界因素的影响时，某些当半导体的温度升高或受到光照等外界因素的影响时，某些共价键中的价电子因热激发而获得足够的能量，因而能脱离共价键共价键中的价电子因热激发而获得足够的能量，因而能脱离共价键的束缚成为自由电子，同时在原来的共价键中留下一个空位，称为的束缚成为自由电子，同时在原来的共价键中留下一个空位，称为“空穴空穴” 。本征半导体中产生电子本征半导体中产生电子空穴对的现象称为本征激发。空穴对的现象称为本征激发。 显然在外电场的作用下，半导体中将出现两显然在外电场的作用下，半导体中将出现两部分电流：一是自由电子作定向运动形成的电子部分电流：一是自由电子作定向运动形成的电子

5、电流，一是仍被原子核束缚的价电子不是自由电流，一是仍被原子核束缚的价电子不是自由电子递补空穴形成的空穴电流。电子递补空穴形成的空穴电流。 共价键中失去电子出现空穴时，相邻原子的价电子比较容易离开它所在的共价键填补到这个空穴中来，使该价电子原来所在的共价键中又出现一个空穴，这个空穴又可被相邻原子的价电子填补，再出现空穴，如右图所示。 在半导体中同时存在自由电子和空穴两种载流子在半导体中同时存在自由电子和空穴两种载流子参与导电，这种导电机理和金属导体的导电机理具有参与导电，这种导电机理和金属导体的导电机理具有本质上的区别。本质上的区别。第第3页页自由自由电子电子空穴空穴 在纯净的硅或锗中掺入微量的

6、磷或砷等五价元素，杂质原子就替代了共价键中某些硅原子的位置，杂质原子的四个价电子与周围的硅原子结成共价键，剩下的一个价电子处在共价键之外，很容易挣脱杂质原子的束缚被激发成自由电子。同时杂质原子由于失去一个电子而变成带正电荷的离子，这个正离子固定在晶体结构中，不能移动，所以它不参与导电。 杂质离子产生的自由电子不是共价键中的价电子，因此与本征激发不同，它不会产生空穴。 由于多余的电子是杂质原子提供的，故将杂质原子称为施主原子。 掺入五价元素的杂质半导体，其自由电子的浓度远远大于空穴的浓度掺入五价元素的杂质半导体，其自由电子的浓度远远大于空穴的浓度，因此称为电子型半导体，也叫做，因此称为电子型半导

7、体，也叫做N型半导体。型半导体。 在在N型半导体中，自由电子为多数载流子简称多子），空穴为少数载型半导体中，自由电子为多数载流子简称多子），空穴为少数载流子简称少子）；不能移动的离子带正电。流子简称少子）；不能移动的离子带正电。 相对金属导体而言，本征半导体中载流子数目极少，因此导电能力仍然很低。相对金属导体而言，本征半导体中载流子数目极少，因此导电能力仍然很低。在如果在其中掺入微量的杂质，将使半导体的导电性能发生显著变化，我们把这些在如果在其中掺入微量的杂质，将使半导体的导电性能发生显著变化，我们把这些掺入杂质的半导体称为杂质半导体。杂质半导体可以分为掺入杂质的半导体称为杂质半导体。杂质半导

8、体可以分为N型和型和P型两大类。型两大类。 第第3页页 不论是不论是N型半导体还是型半导体还是P型半导体，虽然型半导体，虽然都有一种载流子占多数，但晶体中带电粒子的都有一种载流子占多数，但晶体中带电粒子的正、负电荷数相等，仍然呈电中性而不带电。正、负电荷数相等，仍然呈电中性而不带电。 在在P型半导体中，由于杂质原子可以接收一个价型半导体中，由于杂质原子可以接收一个价电子而成为不能移动的负离子，故称为受主原子。电子而成为不能移动的负离子，故称为受主原子。 掺入三价元素的杂质半导体，其空穴的浓掺入三价元素的杂质半导体，其空穴的浓度远远大于自由电子的浓度，因此称为空穴型度远远大于自由电子的浓度，因此

9、称为空穴型半导体，也叫做半导体，也叫做P型半导体。型半导体。 在硅或锗晶体中掺入微量的三价元素杂质硼或其他），硼原在硅或锗晶体中掺入微量的三价元素杂质硼或其他），硼原子在取代原晶体结构中的原子并构成共价键时，将因缺少一个价电子而子在取代原晶体结构中的原子并构成共价键时，将因缺少一个价电子而形成一个空穴。当相邻共价键上的电子受到热振动或在其他激发条件下形成一个空穴。当相邻共价键上的电子受到热振动或在其他激发条件下获得能量时，就有可能填补这个空穴，使硼原子得电子而成为不能移动获得能量时，就有可能填补这个空穴，使硼原子得电子而成为不能移动的负离子；而原来的硅原子共价键则因缺少一个电子，出现一个空穴。

10、的负离子；而原来的硅原子共价键则因缺少一个电子，出现一个空穴。于是半导体中的空穴数目大量增加。空穴成为多数载流子，而自由电子于是半导体中的空穴数目大量增加。空穴成为多数载流子，而自由电子则成为少数载流子。则成为少数载流子。 第第3页页 正负空间电荷在交界面两侧形成一个由正负空间电荷在交界面两侧形成一个由N区指向区指向P区的电场，称为内电区的电场，称为内电场，它对多数载流子的扩散运动起阻挡作用，所以空间电荷区又称为阻挡层场，它对多数载流子的扩散运动起阻挡作用，所以空间电荷区又称为阻挡层。同时，内电场对少数载流子起推动作用，把少数载流子在内电场作用下有。同时，内电场对少数载流子起推动作用，把少数载

11、流子在内电场作用下有规则的运动称为漂移运动。规则的运动称为漂移运动。 P型和型和N型半导体并不能直接用来制造半导体器件。通常是在型半导体并不能直接用来制造半导体器件。通常是在N型或型或P型半导体的局部再掺入浓度较大的三价或五价杂质，使其变为型半导体的局部再掺入浓度较大的三价或五价杂质，使其变为P型或型或N型半导体，在型半导体，在P型和型和N型半导体的交界面就会形成型半导体的交界面就会形成PN结。结。 左图所示的是一块晶片，两边分别形成P型和N型半导体。为便于理解，图中P区仅画出空穴多数载流子和得到一个电子的三价杂质负离子，N区仅画出自由电子多数载流子和失去一个电子的五价杂质正离子。根据扩散原理

12、，空穴要从浓度高的P区向N区扩散，自由电子要从浓度高的N区向P区扩散，并在交界面发生复合(耗尽），形成载流子极少的正负空间电荷区如图中间区域，这就是PN结，又叫耗尽层。 第第3页页空间电荷区空间电荷区 PN结中的扩散和漂移是相互联系，又是相互矛盾的。在一定条件例如结中的扩散和漂移是相互联系，又是相互矛盾的。在一定条件例如温度一定下，多数载流子的扩散运动逐渐减弱，而少数载流子的漂移运动温度一定下，多数载流子的扩散运动逐渐减弱，而少数载流子的漂移运动则逐渐增强，最后两者达到动态平衡，空间电荷区的宽度基本稳定下来，则逐渐增强，最后两者达到动态平衡，空间电荷区的宽度基本稳定下来，PN结就处于相对稳定的

13、状态。结就处于相对稳定的状态。 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 根据扩散原理，空穴要从浓度高的根据扩散原理，空穴要从浓度高的P区向区向N区扩散，自由电子要从浓度区扩散，自由电子要从浓度高的高的N区向区向P区扩散，并在交界面发生复合区扩散，并在交界面发生复合(耗尽），形成载流子极少的正耗尽），形成载流子极少的正负空间电荷区如上图所示），也就是负空间电荷区如上图所示），也就是PN结，又叫耗尽层。结，又叫耗尽层。 P区区N区区空间电荷区空间电荷区第第3页页少子少子漂移漂移 扩散与漂移达到动态平衡形成一定宽度的PN结 P 区 N 区 载流子的扩散运动 多

14、子多子扩散扩散 形成空间电荷区产生内电场 P 区 空间电荷区 N 区 PN 结及其内电场 内电场方向 第第3页页 扩散运动和漂移运动相互联系又相互矛盾，扩散使空间扩散运动和漂移运动相互联系又相互矛盾，扩散使空间电荷区加宽，促使内电场增强，同时对多数载流子的继续扩电荷区加宽，促使内电场增强，同时对多数载流子的继续扩散阻力增大，但使少数载流子漂移增强；漂移使空间电荷区散阻力增大，但使少数载流子漂移增强；漂移使空间电荷区变窄，电场减弱，又促使多子的扩散容易进行。变窄，电场减弱，又促使多子的扩散容易进行。继续讨论继续讨论 当漂移运动达到和扩散运动相等时，当漂移运动达到和扩散运动相等时，PN结便处于动态

15、平衡状态。可结便处于动态平衡状态。可以想象，在平衡状态下，电子从以想象，在平衡状态下，电子从N区到区到P区扩散电流必然等于从区扩散电流必然等于从P区到区到N区的漂移电流，同样，空穴的扩散电流和漂移电流也必然相等。即总的区的漂移电流，同样，空穴的扩散电流和漂移电流也必然相等。即总的多子扩散电流等于总的少子漂移电流，且二者方向相反。多子扩散电流等于总的少子漂移电流，且二者方向相反。 在无外电场或其他因素激发时，在无外电场或其他因素激发时，PN结处于平衡状态，没有电流通过，结处于平衡状态，没有电流通过，空间电荷区的宽度一定。空间电荷区的宽度一定。 由于空间电荷区内，多数载流子或已扩散到对方，或被对方

16、扩散过来由于空间电荷区内，多数载流子或已扩散到对方，或被对方扩散过来的多数载流子复合掉了，即多数载流子被耗尽了，所以空间电荷区又称为的多数载流子复合掉了，即多数载流子被耗尽了，所以空间电荷区又称为耗尽层，其电阻率很高，为高阻区。扩散作用越强，耗尽层越宽。耗尽层，其电阻率很高，为高阻区。扩散作用越强，耗尽层越宽。 PN结具有电容效应。结电容是由耗尽层引起的。耗尽层中有不能移结具有电容效应。结电容是由耗尽层引起的。耗尽层中有不能移动的正、负离子，各具有一定的电量，当外加电压使耗尽层变宽时，电动的正、负离子，各具有一定的电量，当外加电压使耗尽层变宽时，电荷量增加，反之，外加电压使耗尽层变窄时，电荷量

17、减小。这样耗尽层荷量增加，反之，外加电压使耗尽层变窄时，电荷量减小。这样耗尽层中的电荷量随外加电压变化而改变时，就形成了电容效应。中的电荷量随外加电压变化而改变时，就形成了电容效应。 第第3页页空空间间电电荷荷区区变变窄窄 R 内内电电场场 外外电电场场 P N I正正向向 US 第第3页页 E R 内电场 外电场 空间电荷区变宽 P N IR 第第3页页讨论题讨论题 半导体的导电机理与金属导半导体的导电机理与金属导体的导电机理有本质的区别：金体的导电机理有本质的区别：金属导体中只有一种载流子属导体中只有一种载流子自由自由电子参与导电，半导体中有两种电子参与导电，半导体中有两种载流子载流子自由

18、电子和空穴参与导自由电子和空穴参与导电，而且这两种载流子的浓度可电，而且这两种载流子的浓度可以通过在纯净半导体中加入少量以通过在纯净半导体中加入少量的有用杂质加以控制。的有用杂质加以控制。半导体导电机理半导体导电机理和导体的导电机和导体的导电机理有什么区别？理有什么区别？ 杂质半导体中的多子和少子性质取决于杂质的外层价电子。若掺杂的是五价元素，则由于多电子形成N型半导体：多子是电子，少子是空穴；如果掺入的是三价元素，就会由于少电子而构成P型半导体。 P型半导体的共价键结构中空穴多于电子，且这些空穴很容易让附近的价电子跳过来填补，因此价电子填补空穴的空穴运动是主要形式，所以多子是空穴，少子是电子

19、。杂质半导体中的多数载流杂质半导体中的多数载流子和少数载流子是怎样产子和少数载流子是怎样产生的？为什么生的？为什么P型半导体型半导体中的空穴多于电子？中的空穴多于电子？ N型半导体中具有多数载流子电子，同时还有与电子数量相同的正离子及由本征激发的电子空穴对，因此整块半导体中正负电荷数量相等，呈电中性而不带电。N型半导体中的多数载型半导体中的多数载流子是电子，能否认为流子是电子，能否认为这种半导体就是带负电这种半导体就是带负电的？为什么？的？为什么？ 空间电荷区的电阻空间电荷区的电阻率为什么很高？率为什么很高？ 何谓何谓PN结的单向导结的单向导电性？电性？第第3页页 2. 半导体在热或光照等半导

20、体在热或光照等 ）作用下产生电子、空穴对，这种现象称为）作用下产生电子、空穴对，这种现象称为本征激发；电子、空穴对不断激发产生的同时，运动中的电子又会本征激发；电子、空穴对不断激发产生的同时，运动中的电子又会 “跳进跳进另一个空穴，重新被共价键束缚起来，这种现象称为复合，即复合中电另一个空穴，重新被共价键束缚起来，这种现象称为复合，即复合中电子空穴对被子空穴对被“吃掉吃掉”。在一定的温度下，电子、空穴对的产生和复合都在。在一定的温度下，电子、空穴对的产生和复合都在不停地进行，最终处于一种平衡状态，平衡状态下半导体中载流子浓度一不停地进行，最终处于一种平衡状态，平衡状态下半导体中载流子浓度一定定

21、 。 1. 半导体中的少子虽然浓度很低半导体中的少子虽然浓度很低 ，但少子对温度非，但少子对温度非常敏感，即温度对半导体器件的性能影响很大。而多子常敏感，即温度对半导体器件的性能影响很大。而多子因浓度基本上等于杂质原子的浓度，所以基本上不受温因浓度基本上等于杂质原子的浓度，所以基本上不受温度影响。度影响。 3. 空间电荷区的电阻率很高，是指它的内电场总是阻碍多数载流子电空间电荷区的电阻率很高，是指它的内电场总是阻碍多数载流子电流的扩散运动作用，由于这种阻碍作用，使得扩散电流难以通过，也就流的扩散运动作用，由于这种阻碍作用，使得扩散电流难以通过，也就是说，空间电荷区对扩散电流呈现高阻。是说，空间

22、电荷区对扩散电流呈现高阻。第第3页页 一个一个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来，就构成了结加上相应的电极引线并用管壳封装起来，就构成了半导体二极管，简称二极管，接在半导体二极管，简称二极管，接在P型半导体一侧的引出线称为阳型半导体一侧的引出线称为阳极；接在极；接在N型半导体一侧的引出线称为阴极。型半导体一侧的引出线称为阴极。 半导体二极管按其结构不同可分为点接触型和面接触型两类。半导体二极管按其结构不同可分为点接触型和面接触型两类。 点接触型二极管点接触型二极管PN结面积很小，因而结电容小，适用于高频几结面积很小，因而结电容小，适用于高频几百兆赫兹下工作，但不能通过很大的电流。主要应用

23、于小电流的整百兆赫兹下工作，但不能通过很大的电流。主要应用于小电流的整流和高频时的检波、混频及脉冲数字电路中的开关元件等。流和高频时的检波、混频及脉冲数字电路中的开关元件等。 面接触型二极管面接触型二极管PN结面积大，因而能通过较大的电流，但其结结面积大，因而能通过较大的电流，但其结电容也小，只适用于较低频率下的整流电路中。电容也小，只适用于较低频率下的整流电路中。第第3页页跳转到第一页阳极 阴极 -60 -40 -20 0.4 0.8 U /V 40 30 20 10 I /mA 0 正向特性 反向特性 死区电压 二极管外加正向电压较小时，外二极管外加正向电压较小时，外电场不足以克服内电场对

24、多子扩散电场不足以克服内电场对多子扩散的阻力，的阻力，PN结仍处于截止状态结仍处于截止状态 。 正向电压大于死区电压后，正向正向电压大于死区电压后，正向电流电流 随着正向电压增大迅速上升。随着正向电压增大迅速上升。通常死区电压硅管约为通常死区电压硅管约为0.5V，锗管，锗管约为约为0.2V。导通后二极管的正向压降变化不大，硅管约为导通后二极管的正向压降变化不大，硅管约为0.60.8V，锗管约为，锗管约为0.20.3V。温度上升，死区电压和正向压降均相应降低。温度上升，死区电压和正向压降均相应降低。 第第3页页 当当0VVth时，正向电流为零，时，正向电流为零，Vth称死区电压或开启电压。称死区

25、电压或开启电压。 当V Vth时，开始出现正向电流，并按指数规律增长。跳转到第一页阳极 阴极 -60 -40 -20 0.4 0.8 U /V 40 30 20 10 I /mA 0 正向特性 反向特性 死区电压 反向电压大于击穿电压时，反向电流急剧增加。外加反向电压时，外加反向电压时， PN结处于截止状态，反向电流很小；结处于截止状态，反向电流很小； 显然二极管的伏安特性不是直线，因此属于非线性电阻元件。第第3页页 当VBRV0时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流也称反向饱和电流IS 。 当VVBR时，反向电流急剧增加，VBR称为反向击穿电压 。跳转到第一页正向偏

26、置时：管压降为0，电阻也为0。反向偏置时：电流为0，电阻为。当i D1mA时， vD=0.7V。 普通二极管被击穿后，由于反向电流很大，一般都普通二极管被击穿后，由于反向电流很大，一般都会造成会造成“热击穿热击穿”，热击穿不同于齐纳击穿和雪崩击穿，热击穿不同于齐纳击穿和雪崩击穿，这两种击穿不会从根本上损坏二极管，而热击穿将使，这两种击穿不会从根本上损坏二极管，而热击穿将使二极管永久性损坏。二极管永久性损坏。 1最大整流电流最大整流电流IDM：指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流：指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。2最高反向工作电压最高反向工作电压URM：二极管运行时允许承受

27、的最高反向电压。：二极管运行时允许承受的最高反向电压。3反向电流反向电流IR：指管子未击穿时的反向电流，其值越小，则管子的单向导：指管子未击穿时的反向电流，其值越小，则管子的单向导电性越好。电性越好。 二极管应用范围很广，主要是利用它的单向导电性，常用于整流、检二极管应用范围很广，主要是利用它的单向导电性，常用于整流、检波、限幅、元件保护以及在数字电路中用作开关元件等。波、限幅、元件保护以及在数字电路中用作开关元件等。 DTru1RLu2UL 二极管半波整流电二极管半波整流电路路uuDAUF二极管钳位电路二极管钳位电路RuOuiD1D2二极管限幅电路二极管限幅电路第第3页页跳转到第一页1.限幅

28、电路限幅电路VRVmvit0Vi VR时，二极管导通，vo=vi。Vi基区基区集电区；集电区； b基区很薄。基区很薄。晶体管外部：晶体管外部： 发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏，集电结反偏。1. IE IB IC （符合（符合KCL定律）定律）2. IC IB，为管子的流放大系数，为管子的流放大系数，用来表征三极管的电流放大能力：用来表征三极管的电流放大能力：3. IC IB BCII第第6章章 N IC IE IB RB UBB UCC RC N P 第第6章章ICIBRBUBBUCCRCVVAmA +UCE +UBE0.4 0.8 UBE /V40302010IB /mA0UCE1V测量

29、三极管特性的实验电路 三极管的输入特性曲线1 1输入特性曲线输入特性曲线晶体管的输入特性与二极管类似晶体管的输入特性与二极管类似死区电压死区电压 UCE 1V，原因是，原因是b、e间加正向电压。这时集电极的电位比基极高，集电结为反向偏置，发射间加正向电压。这时集电极的电位比基极高，集电结为反向偏置，发射区注入基区的电子绝大部分扩散到集电结，只有一小部分与基区中的空穴复合，形成区注入基区的电子绝大部分扩散到集电结，只有一小部分与基区中的空穴复合，形成IB。 与与UCE=0V时相比时相比 ，在，在UBE相同的条件下，相同的条件下，IB要小的多。从图中可以看出，导通电压约为要小的多。从图中可以看出，

30、导通电压约为0.5V。严格地说，当。严格地说，当UCE逐渐增加逐渐增加 时，时，IB逐渐减小，曲线逐渐向右移。这是因为逐渐减小，曲线逐渐向右移。这是因为UCE增加时，集电结增加时，集电结的耗尽层变宽，减小了基区的有效宽度，不利于空穴的复合，所以的耗尽层变宽，减小了基区的有效宽度，不利于空穴的复合，所以IB减小。不过减小。不过UCE超过超过1V以后以后再增加，再增加，IC增加很少，因为增加很少，因为IB的变化量也很小，通常可以忽略的变化量也很小，通常可以忽略UCE变化对变化对IB的影响，认为的影响，认为UCE 1V时的时的 曲线都重合在一起。曲线都重合在一起。第第6章章 4 3 2 1 IB=0

31、 0 3 6 9 12 UCE /V 20A 40A 60A 80A 100A 饱和区饱和区 截止区截止区 放放 大大 区区 IC /mA （1放大区：发射极正向偏置，集电结反向偏置放大区：发射极正向偏置，集电结反向偏置（2截止区：发射结反向偏置，集电结反向偏置截止区：发射结反向偏置，集电结反向偏置 （3饱和区：发射结正向偏置，集电结正向偏置饱和区：发射结正向偏置，集电结正向偏置2 2输出特性曲线输出特性曲线BCii0 0CBii；iB0，uBE0，uCEuBEBCii第第6章章1 1、电流放大倍数、电流放大倍数：iC= iBiC= iB2 2、极间反向电流、极间反向电流iCBOiCBO、iC

32、EOiCEO：iCEO=iCEO=（1+ 1+ ）iCBOiCBO3 3、极限参数、极限参数 （1 1集电极最大允许电流集电极最大允许电流 ICM ICM：下降到额定值下降到额定值的的2/32/3时所允许的最大集电极电流。时所允许的最大集电极电流。 （2 2反向击穿电压反向击穿电压U UBRBRCEOCEO：基极开路时，集：基极开路时，集电极、发射极间的最大允许电压：基极开路时、集电电极、发射极间的最大允许电压：基极开路时、集电极与发射极之间的最大允许电压。为保证晶体管安全极与发射极之间的最大允许电压。为保证晶体管安全工作，一般应取：工作，一般应取： （3 3集电极最大允许功耗集电极最大允许功

33、耗PCM PCM ：晶体管的参数不：晶体管的参数不超过允许值时，集电极所消耗的最大功率。超过允许值时，集电极所消耗的最大功率。 (BR)CEOCC)3221(UU第第6章章跳转到第一页例：例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 当当USB = -2V，2V，5V时，时，晶体管的静态工作点晶体管的静态工作点Q位位于哪个区？于哪个区？USB =-2V， IB=0 ， IC=0，Q位于截止区位于截止区 USB =2V， IB= (USB -UBE)/ RB =(2-0.7)/70=0.019 mA IC= IB =500.019=0.95 mA ICS =2 mA ， Q

34、位于饱和区位于饱和区(实际实际上，此时上，此时IC和和IB 已不是已不是的关系）的关系）学习与探讨学习与探讨 晶体管的发射极和集电极是晶体管的发射极和集电极是不能互换使用的。因为发射区的不能互换使用的。因为发射区的掺杂质浓度很高，集电区的掺杂掺杂质浓度很高，集电区的掺杂质浓度较低，这样才使得发射极质浓度较低，这样才使得发射极电流等于基极电流和集电极电流电流等于基极电流和集电极电流之和，如果互换作用显然不行。之和，如果互换作用显然不行。晶体管的发射极晶体管的发射极和集电极能否互和集电极能否互换使用？为什么换使用？为什么? 晶体管在输出特性曲线的饱和区工作时，UCEUT时，随着UGS的增大，导电沟

35、道逐渐变宽，沟道电阻渐小，漏极电流ID渐大。这种漏极电流ID随栅极电位UGS的变化而变化的关系，称为MOS管的压控特性。 P衬底应接低电位，N衬底应接高电位；当源极电位很高或很低时，应与衬底相连通常漏极和源极可以互换，若出厂时源极和衬底相连，应注意漏、源极则不能对调通常漏极和源极可以互换，若出厂时源极和衬底相连，应注意漏、源极则不能对调 MOS管的栅源电压不能接反，但可在开路状态下保存。MOS管的衬底应与电路中 最低电位相连。应特别注意：MOS在不使用时栅极不能悬空，务必将各电极短接！ 焊接MOS管时，应断电后再焊。第第6章章n场效应管的源极场效应管的源极S S、栅极、栅极G G、漏极、漏极D

36、 D分别对应于晶体管的发射极分别对应于晶体管的发射极e e、基极、基极b b、集电极集电极c c，它们的作用相似。，它们的作用相似。 n场效应管是电压控制电流器件，场效应管栅极基本上不取电流，而晶体管场效应管是电压控制电流器件，场效应管栅极基本上不取电流，而晶体管工作时基极总要取一定的电流。所以在只允许从信号源取极小量电流的情工作时基极总要取一定的电流。所以在只允许从信号源取极小量电流的情况下，应该选用场效应管；而在允许取一定量电流时，选用晶体管进行放况下，应该选用场效应管；而在允许取一定量电流时，选用晶体管进行放大可以得到比场效应管较高的电压放大倍数。大可以得到比场效应管较高的电压放大倍数。n场效应管是多子导电，而晶体管则是既利用多子，又利用少子。由于少子场效应管是多子导电，而晶体管则是既利用多子，又利用少子。由于少子的浓度易受温度、辐射等外界条件的影响，因而场效应管比晶体管的温度的浓度易受温度、辐射等外界条件的影响，因而场效应管比晶体管的温度稳定性好、抗辐射能力强。在环境条件温度等变化比较剧烈的情况下，稳定性好、抗辐射能力强。在环境条件温度等变化比较剧烈的情况下，选用场效应管比较合适。选用场效应管比较合适。n场效应管的源极和衬底通常是连在一起时，源极和漏极可以互换使用，耗场效应管的源极和衬底通常是连在一起时，源极和漏极可以互换使用，耗尽型