第一章(模电)

1、概述一、基本概念：1、电子枝术：也称电子学；就是应用电子元器件或电子设备来达到某种特定目的或某项特定任务的技术。2、模拟电子技术：研究在模拟信号下工作的电子电路。3、数字电子技术：研究在数字信号下工作的电子电路。4、模拟信号：是指平滑的，连续变化的电压和电流信号。5、数字信号：是指离散的，不边续的电压和电流信号。模拟电子技术主要分析放大及各种信号的产生、变换和反馈等知识。二、本课程的性质：本课程是电子技术方面的一门技术基础课程；它的主要任务是：1、让学生掌握基本元器件的功能、符号及外特性。2、让学生掌握由基本元器件组成的电路的分析方法。13、了解分离电路和集成电路的关系和区别。4、为后续相关课

2、程打下良好的基础。本课程主要是管（元器件）、路（基本放大电路、整流电路、集成电路等式）、用（应用）三个方面结合。其中路是重点。三、学习本课程的方法 主要的学习方法还是三个字；记、练、验。四、本学期学习的主要内容（对照教材相关章节讲解）五、本课程的考核办法2模块一模块一 常用半导体器件常用半导体器件课题课题1 1 晶体二极管和三极管晶体二极管和三极管41.4 其它晶极管其它晶极管 731.2 二极管及二极管电路二极管及二极管电路 321.1 半导体及半导体及PN结结 3目目 录录1.3半导体三极管半导体三极管. 5051.1 半导体及半导体及PNPN结结1.1.1 本征半导体本征半导体1.1.2

3、 杂质半导体杂质半导体1.1.3 载流子的运动方式及形成的电流载流子的运动方式及形成的电流1.1.4 PN结的基本原理结的基本原理61. 半导体及其材料半导体及其材料 导体导体 : 电阻率电阻率小于小于10-3cmcm绝缘体绝缘体: 大于大于108cmcm半导体半导体: 介于导体和绝缘体之间介于导体和绝缘体之间。常用半导体材料常用半导体材料: : 硅（硅（Si）、锗（）、锗（Ge）等）等1.1.1 本征半导体本征半导体7半导体的原子结构半导体的原子结构：化学成分纯净的半导体。在应用时制成化学成分纯净的半导体。在应用时制成单晶体物理结构（共价键结构）。单晶体物理结构（共价键结构）。硅硅(Si)锗

4、锗(Ge)2. 本征半导体概念本征半导体概念 1.1.1 本征半导体本征半导体8共价键共价键共价键中的共价键中的两个价电子两个价电子共价键结构共价键结构4 原子核原子核1.1.1 本征半导体本征半导体94 3. 本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理 本征激发产生的本征激发产生的 价电子受热或受光照价电子受热或受光照（即获得一定能量）后，（即获得一定能量）后，可挣脱原子核的束缚，成可挣脱原子核的束缚，成为为自由电子自由电子（带负电），（带负电），同时共价键中留下一个带同时共价键中留下一个带正电的正电的空穴空穴。本征激发产生的本征激发产生的1.1.1 本征半导体本征半导体104 在本征激发下，

5、本征半导体在本征激发下，本征半导体中产生两种能参与导电的载中产生两种能参与导电的载运电荷的粒子运电荷的粒子( (载流子载流子) )：自由电子在运动过程中又自由电子在运动过程中又回到共价键结构中的现象回到共价键结构中的现象称为复合。此时电子称为复合。此时电子- -空穴空穴成对消失。成对消失。1.1.1 本征半导体本征半导体电子和空穴均可参与导电。电子和空穴均可参与导电。11自由电子和空穴成对产生的同时，又不断复合。自由电子和空穴成对产生的同时，又不断复合。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，半导体中载流子便维持一定的数目。半导体中载流子便维

6、持一定的数目。1.1.1 本征半导体本征半导体12光敏性：光敏性：本征半导体的电子本征半导体的电子空穴对数量随着光照增强空穴对数量随着光照增强而明显增加，其导电能力显著增强。而明显增加，其导电能力显著增强。 据此可制作各种光电器件，如光敏电阻、光电据此可制作各种光电器件，如光敏电阻、光电二极管、光电三极管等。二极管、光电三极管等。1.1.1 本征半导体本征半导体热敏性热敏性：本征本征半导体的电子半导体的电子空穴对数量随着温度的上空穴对数量随着温度的上升而明显增加，其导电能力显著增强升而明显增加，其导电能力显著增强。 据此可制作温度敏感元件，如热敏电阻。据此可制作温度敏感元件，如热敏电阻。4.

7、本征半导体的特性本征半导体的特性 13掺杂性掺杂性：在纯净的半导体中掺入某些杂质，其导电能力在纯净的半导体中掺入某些杂质，其导电能力 显著增强。显著增强。 据此可制作各种半导体器件，如二极管和据此可制作各种半导体器件，如二极管和 三极管等。三极管等。1.1.1 本征半导体本征半导体14杂质半导体可分为：杂质半导体可分为： N( (电子电子) )型型半导体和半导体和P( (空穴空穴) )型型半导体两类。半导体两类。在本征半导体中掺入微量其他元素在本征半导体中掺入微量其他元素得到的半导体。得到的半导体。1.1.2 杂质半导体杂质半导体15 1. N型半导体型半导体 在本征半导体中掺入在本征半导体中

8、掺入微量微量物质（磷、砷等）而物质（磷、砷等）而得到的杂质半导体。得到的杂质半导体。1.1.2 杂质半导体杂质半导体结构图结构图16 掺杂后，某些位置上的掺杂后，某些位置上的硅原子被五价杂质原子（如硅原子被五价杂质原子（如磷原子）取代。磷原子的磷原子）取代。磷原子的5个个价电子中，价电子中，4个价电子与邻近个价电子与邻近硅原子的价电子形成共价键，硅原子的价电子形成共价键，剩余价电子只要获取较小能剩余价电子只要获取较小能量即可成为量即可成为。同时，。同时，提供电子的磷原子因带正电提供电子的磷原子因带正电荷而成为荷而成为。电子和正离子成对产生。上述过程称为。电子和正离子成对产生。上述过程称为五价杂

9、质原子又称五价杂质原子又称1.1.2 杂质半导体杂质半导体17这种电子为多数载流子的杂质半导体称为这种电子为多数载流子的杂质半导体称为N N型半导体。型半导体。可见：可见： 在在N型半导体中型半导体中（简称（简称）；）；（简称（简称）。）。 整体呈现电中性。整体呈现电中性。N型半导体中还存在来自于本征激发的型半导体中还存在来自于本征激发的电子电子- -空穴对空穴对。1.1.2 杂质半导体杂质半导体18 在本征半导体中掺入在本征半导体中掺入微量微量物质（硼、铝等）物质（硼、铝等）而得到的杂质半导体而得到的杂质半导体。结构图结构图2. P型半导体型半导体1.1.2 杂质半导体杂质半导体19 掺杂后

10、，某些位置上的掺杂后，某些位置上的硅原子被三价杂质原子（如硅原子被三价杂质原子（如硼原子）取代。硼原子有硼原子）取代。硼原子有3 3个价电子，与邻近硅原子的个价电子，与邻近硅原子的价电子构成共价键时会形成价电子构成共价键时会形成，导致共价键中的电子，导致共价键中的电子很容易运动到这里来。同时，很容易运动到这里来。同时，接受一个电子的硼原子因带接受一个电子的硼原子因带负电荷而成为不能移动的负电荷而成为不能移动的。空穴和负离子成对产。空穴和负离子成对产生。上述过程称为生。上述过程称为三价杂质原子又称三价杂质原子又称1.1.2 杂质半导体杂质半导体20这种空穴为多数载流子的杂质半导体称为这种空穴为多

11、数载流子的杂质半导体称为P P型半导体。型半导体。可见：可见： 在在P P型半导体中型半导体中( (简称简称) )；（简称（简称）。）。 整体呈现电中性。整体呈现电中性。P P型半导体中还存在来自于本征激发的型半导体中还存在来自于本征激发的电子电子- -空穴对。空穴对。1.1.2 杂质半导体杂质半导体21： 载流子受扩散力的作用所作的运动称为扩散运动。载流子受扩散力的作用所作的运动称为扩散运动。： 载流子扩散运动所形成的电流称为扩散电流。载流子扩散运动所形成的电流称为扩散电流。 扩散电流大小与载流子浓度梯度成正比扩散电流大小与载流子浓度梯度成正比1.1.3 载流子运动方式及形成电流载流子运动方

12、式及形成电流1.扩散运动及扩散电流扩散运动及扩散电流22： 载流子在电场力作用下所作的运动称为漂移运动。载流子在电场力作用下所作的运动称为漂移运动。： 载流子漂移运动所形成的电流称为漂移电流。载流子漂移运动所形成的电流称为漂移电流。 漂移电流大小与电场强度成正比漂移电流大小与电场强度成正比2.漂移运动及漂移电流漂移运动及漂移电流1.1.3 载流子运动方式及形成电流载流子运动方式及形成电流231.PN结的形成结的形成 1.1.4 PN结的基本原理结的基本原理 在一块本征半导体的在一块本征半导体的两边两边掺以不同的杂质掺以不同的杂质，使，使其一边形成其一边形成P型半导体，型半导体，另一边形成另一边

13、形成N N型半导体，型半导体，则在它们交界处就则在它们交界处就出现出现了了电子和空穴的电子和空穴的浓度差浓度差，于，于是是P区空穴向区空穴向N区区扩散扩散，N区电子向区电子向P P区区扩散扩散。 随着扩散运动的进行，随着扩散运动的进行，P P区一边失去空穴留下负离子，区一边失去空穴留下负离子，N N区一区一边失去电子留下正离子，边失去电子留下正离子，形成空间电荷区形成空间电荷区，产生，产生内建电场内建电场。内建。内建电场方向由电场方向由N N区指向区指向P P区，它阻止（多子）扩散运动，而有利于区，它阻止（多子）扩散运动，而有利于P P区区和和N N区的（少子）漂移运动。区的（少子）漂移运动。

14、24PN结的形成过程图示结的形成过程图示 扩散扩散交界处的浓度差交界处的浓度差P区的空穴区的空穴向向N区扩散区扩散N区的电子区的电子向向P区扩散区扩散P区留下带负区留下带负电的受主离子电的受主离子N区留下带正区留下带正电的施主离子电的施主离子内建电场内建电场漂移电流漂移电流扩散电流扩散电流PN 结结动态平衡动态平衡1.1.4 PN结的基本原理结的基本原理25U ： 势垒电压势垒电压 0.6V （硅材料硅材料）U = 0.2V（锗材料）锗材料）PN结形成后结形成后空间电荷区空间电荷区/ /耗尽层耗尽层U 内建电场内建电场 空间电荷区也称耗尽空间电荷区也称耗尽层，即在空间电荷区能参层，即在空间电荷

15、区能参与导电的载流子已耗尽完与导电的载流子已耗尽完毕；空间电荷区又称势垒毕；空间电荷区又称势垒区，势垒高度为区，势垒高度为U 。 1.1.4 PN结的基本原理结的基本原理26小结小结（1）载流子的扩散运动和漂移运动既互相联系又互相矛）载流子的扩散运动和漂移运动既互相联系又互相矛盾。盾。（2）漂移运动等于扩散运动时，）漂移运动等于扩散运动时，PN结形成且处于动态结形成且处于动态平衡状态。平衡状态。（3）PN结没有电流通过。结没有电流通过。1.1.4 PN结的基本原理结的基本原理27U U U合成电场合成电场(1)PN(1)PN结加正向电压结加正向电压 2. PN结的单向导电性结的单向导电性 P

16、P区接外电源正极，区接外电源正极，N N区接区接外电源负极，内建电场被外电源负极，内建电场被削弱，势垒高度下降，空削弱，势垒高度下降，空间电荷区宽度变窄，这使间电荷区宽度变窄，这使得得P P区和区和N N区能越过势垒的区能越过势垒的数量大大增加，数量大大增加，而反方向的漂移电流要减而反方向的漂移电流要减小，小，。 未加偏压时的耗尽层未加偏压时的耗尽层1.1.4 PN结的基本原理结的基本原理加偏压时加偏压时的耗尽层的耗尽层28流过流过PNPN结的电流随外加结的电流随外加电压电压U U的增加而迅速上的增加而迅速上升，升，PNPN结呈现为小电阻。结呈现为小电阻。该状态称为：该状态称为：1.1.4 P

17、N结的基本原理结的基本原理未加偏压时的耗尽层未加偏压时的耗尽层U U U合成电场合成电场加正向偏压加正向偏压时的耗尽层时的耗尽层此时此时PNPN结上的外加电压结上的外加电压称为正向电压。称为正向电压。29P P区接外电源负极，区接外电源负极，N N区区接外电源正极，内建电接外电源正极，内建电场被增强，势垒高度升场被增强，势垒高度升高，空间电荷区宽度变高，空间电荷区宽度变宽。这就使得多子扩散宽。这就使得多子扩散运动很难进行，扩散电运动很难进行，扩散电流趋于零；而流趋于零；而。 1.1.4 PN结的基本原理结的基本原理 U U +U合成电场合成电场未加偏压时的耗尽层未加偏压时的耗尽层加反向偏压加反

18、向偏压时的耗尽层时的耗尽层30 U U +U合成电场合成电场因少子数量有限，流过因少子数量有限，流过PN结的电流很小，且不结的电流很小，且不随外加电压增大而增大，随外加电压增大而增大，PNPN结呈现为大电阻结呈现为大电阻, ,所所以该状态称为：以该状态称为：未加偏压时的耗尽层未加偏压时的耗尽层1.1.4 PN结的基本原理结的基本原理加反向偏压加反向偏压时的耗尽层时的耗尽层此时此时PNPN结上的外加电压结上的外加电压称为反向电压，流过称为反向电压，流过PNPN结的电流称为反向饱和结的电流称为反向饱和电流电流I IS S。31小结小结（1 1）PN结加正向电压时结加正向电压时，正向扩散电流远大于漂

19、移电流，正向扩散电流远大于漂移电流， PN结导通结导通；PN结加反向电压时结加反向电压时，仅有很小的反向饱仅有很小的反向饱 和电流和电流I IS S，考虑到，考虑到I IS S 0 0，则认为，则认为PN结截止结截止。（2 2）PN结正向导通、反向截止的特性称为结正向导通、反向截止的特性称为PNPN结的结的。1.1.4 PN结的基本原理结的基本原理321.2 二极管及二极管电路二极管及二极管电路1.2.1 二极管二极管1.2.2 二极管电路二极管电路33点接触型点接触型 面结合型面结合型平面型平面型 符号符号1. 二极管的结构和型号二极管的结构和型号 1.2.1 二极管二极管34普通二极管普通

20、二极管整流二极管整流二极管开关二极管开关二极管稳压二极管稳压二极管发光二极管发光二极管 1.2.1 二极管二极管35 1.2.1 二极管二极管2AP92AP9二极管的名称含义：二极管的名称含义：22二极管；二极管；AA器件的材料。器件的材料。A A为为N N型型GeGe（B B为为P P型型GeGe，C C为为N N型型SiSi，D D为为P P型型SiSi）；）；PP器件的类型。器件的类型。P P为普通管（为普通管（Z Z为整流管，为整流管，K K为开关为开关管）；管）；99用数字代表同类器件的不同规格。用数字代表同类器件的不同规格。36伏安特性伏安特性曲线曲线2. 二极管的伏安特性二极管的

21、伏安特性 1.2.1 二极管二极管存在开启电压存在开启电压UT（Uon） 锗管锗管 UT 0.1V 硅管硅管 UT 0.5V正向特性可分为三段：正向特性可分为三段：OAOA段：电压小于开启电压，不段：电压小于开启电压，不导通；导通；ABAB段：电流随电压增大而缓慢段：电流随电压增大而缓慢增加；增加；BCBC段：电流随电压增大而急剧段：电流随电压增大而急剧增大，曲线近似垂直，增大，曲线近似垂直，对应的电压值大约为：对应的电压值大约为：锗管：锗管：0.20.20.3V0.3V， 硅管：硅管：0.60.60.8V0.8V。ABC37伏安特性曲线伏安特性曲线 1.2.1 二极管二极管曲线近似呈曲线近似

22、呈水平线，略水平线，略有倾斜有倾斜反向特性可分为二段：反向特性可分为二段：ODOD段：反向电压小于一定数段：反向电压小于一定数值，电流很小，且基值，电流很小，且基本不变，称为反向饱本不变，称为反向饱和电流和电流I IS S，此时称二，此时称二极管不导通；极管不导通；DEDE段：电压增大到一定值时，段：电压增大到一定值时，电流急剧增大而电压电流急剧增大而电压几乎不变，称为击穿。几乎不变，称为击穿。DE38雪崩击穿雪崩击穿击穿分类击穿分类 齐纳击穿齐纳击穿 1.2.1 二极管二极管39雪崩击穿雪崩击穿( (碰撞击穿碰撞击穿) )，空间电荷区的合成电场较强，通过空空间电荷区的合成电场较强，通过空间电

23、荷区的电子在强电场的作用下加速获得很大的动能，间电荷区的电子在强电场的作用下加速获得很大的动能，于是有可能和晶体结构中的外层电子碰撞而使其脱离原于是有可能和晶体结构中的外层电子碰撞而使其脱离原子核的束缚。被撞出来的载流子在电场作用下获得能量子核的束缚。被撞出来的载流子在电场作用下获得能量之后，又可以去碰撞其他的外层电子，这种连锁反应就之后，又可以去碰撞其他的外层电子，这种连锁反应就造成了载流子突然剧增的现象，犹如雪山发生雪崩那样，造成了载流子突然剧增的现象，犹如雪山发生雪崩那样，所以这种所以这种。 1.2.1 二极管二极管分为：雪崩击穿分为：雪崩击穿 齐纳击穿齐纳击穿40当当，空间电荷区中的电

24、场强度达到空间电荷区中的电场强度达到10105 5V Vcmcm以上时，可把共价键中的电子拉出来，产生电子以上时，可把共价键中的电子拉出来，产生电子- -空穴空穴对，使载流子突然增多，产生击穿现象，称为齐纳击穿。对，使载流子突然增多，产生击穿现象，称为齐纳击穿。掺入杂质浓度小的掺入杂质浓度小的PNPN结中，结中，雪崩击穿雪崩击穿是主要的，击穿电是主要的，击穿电压一般在压一般在6V6V以上以上；在掺杂很重的；在掺杂很重的PNPN结中，结中，齐纳击穿齐纳击穿是主是主要的，击穿电压一般在要的，击穿电压一般在6V6V以下以下。击穿电压在。击穿电压在6V6V左右左右的的PNPN结常兼有结常兼有两种击穿现

25、象两种击穿现象。齐纳击穿齐纳击穿( (隧道击穿隧道击穿) ) 1.2.1 二极管二极管41(c)击穿特性击穿特性 (b)反向特性反向特性(a)正向特性正向特性T 则则UT T 则则IS T 则则UZ ( (雪崩击穿雪崩击穿) )T 则则UZ ( (齐纳击穿齐纳击穿) )图示为雪崩击穿图示为雪崩击穿 1.2.1 二极管二极管42 工作电流工作电流 IF会导致二极管过热损坏。会导致二极管过热损坏。 允许加到二极管允许加到二极管( (非稳压管非稳压管) )的最高反向电压。的最高反向电压。 实际功耗大于实际功耗大于PDM 时会导致二极管过热损坏。时会导致二极管过热损坏。3. 二极管的主要参数二极管的主

26、要参数 1.2.1 二极管二极管43 定义定义 RD = U / I |Q点处点处 RD是是 u 或或 i 的函数的函数 该参数越小越好该参数越小越好 1.2.1 二极管二极管44 将实际二极管的伏安特性曲线作折线化近似。将实际二极管的伏安特性曲线作折线化近似。理想特性曲线理想特性曲线只考虑门限只考虑门限的特性曲线的特性曲线伏安特性伏安特性符号符号5.二极管特性的折线近似二极管特性的折线近似 1.2.1 二极管二极管45例例1-1：半波整流电路中：半波整流电路中VD为理想二极管为理想二极管，画出画出uO(t)波形波形。 输出输出uO(t) 取决于取决于VD 的工作状态是通还是断。的工作状态是通

27、还是断。解解： 1.2.2 二极管电路二极管电路46)(0)(tutuiO；VD截止截止 ui 0V；VD导通导通 ui 0V 1.2.2 二极管电路二极管电路47（b）（a）结合图中给定的参数分析：结合图中给定的参数分析： VD1、VD2开路时，阳极对地电位为开路时，阳极对地电位为+5V，阴极对，阴极对地电位分别为地电位分别为+1V、0V，可见，可见VD2导通。导通。采用的方法是比较各二极管的正向开路电压，采用的方法是比较各二极管的正向开路电压，正向开路电压最大的一只二极管抢先导通。正向开路电压最大的一只二极管抢先导通。例例1-2： 如图所示二极管门如图所示二极管门电路（电路（VD为理想二极

28、管）为理想二极管）求求：uO 。解：门电路的分析关键门电路的分析关键是判断电路中二极管的通、断。是判断电路中二极管的通、断。 1.2.2 二极管电路二极管电路48uO ( t ) 取决于取决于VD 是否导通是否导通,什么时候导通什么时候导通。 例例1-3: : 限幅电路中限幅电路中VDVD为理想二极管，求为理想二极管，求u uO( (t t) )并画出波形。并画出波形。 解： 1.2.2 二极管电路二极管电路49 V5)()(iOtutu；VD截止截止 ui U UE E PNPPNP型：型：U UB B U UB B PNPPNP型：型：U UC C U UB B U UE E PNPPNP

29、：U UC C U UB B IEp ，发射极电流，发射极电流IEIEn基区复合电流，是基极电流基区复合电流，是基极电流IB 的一部分。的一部分。1.2.4.2三极管的放大作用三极管的放大作用（3）集电区收集扩散来的电子集电区收集扩散来的电子 ( ICn ) ICn构成集电极电流构成集电极电流 IC 的主要成份；的主要成份；（4）集电结两边少子定向漂移集电结两边少子定向漂移( ICBO ) ICBO对放大无贡献，应设法减小。对放大无贡献，应设法减小。1.3.2573. 电流分配关系电流分配关系EEnIIBBnCBOIIICCnCBOIIIEnCnBnIIIECBIII 1.2.4.2 三极管的

30、放大作用三极管的放大作用58三极管电流分配关系可通过下面实验来证明：三极管电流分配关系可通过下面实验来证明：实验电路实验电路实测电流分配数据（单位：实测电流分配数据（单位：mAmA）IB00.010.020.030.040.05IC0.010.561.141.142.332.91IE0.010.571.161.172.372.96 1.2.4.2 三极管的放大作用三极管的放大作用59BnCnEIII基区复合电流量传输到集电极的电流分1时有：BCII/1.2.4.2三极管的放大作用三极管的放大作用CBOBCIII)1( CBOBEIII)1 ()1 (因此有：因此有：CBOCEOII)1( 穿透

31、电流：穿透电流：一般一般ICBO很小可忽略，则有：很小可忽略，则有：BCIICBBEII II)1 (60 称为三极管的直流电流放大系数，一般称为三极管的直流电流放大系数，一般1，式式 体现了三极管的电流放大作用。体现了三极管的电流放大作用。这种放大作用实际是小电流这种放大作用实际是小电流IB对大电流对大电流IC的控制，的控制，所以也把三极管称为电流控制器件。所以也把三极管称为电流控制器件。1.2.4.2三极管的放大作用三极管的放大作用BCIIBCII交流电流放大系数交流电流放大系数一般一般 ，所以应用时不加区分。，所以应用时不加区分。611.2.4.3 三极管特性曲线三极管特性曲线三极管的伏

32、安特性反映了三极管各电极间电压和电流三极管的伏安特性反映了三极管各电极间电压和电流之间的关系，是分析具体放大电路的重要依据，是三极管之间的关系，是分析具体放大电路的重要依据，是三极管特性的主要表示形式，包括输入特性和输出特性。特性的主要表示形式，包括输入特性和输出特性。1. 共射接法特性曲线测试电路共射接法特性曲线测试电路62 uCE =0V时，特性曲线类似二极时，特性曲线类似二极管正向伏安特性；管正向伏安特性；uCE 0V时，特性曲线右移直至时，特性曲线右移直至uCE 1V时曲线基本重合。时曲线基本重合。1.2.4.3 三极管特性曲线三极管特性曲线2. 共射接法输入特性曲线共射接法输入特性曲

33、线指指uCE为参变量，为参变量，iB随随uBE变化的关系曲线，变化的关系曲线，即：即：iB= f(uCE , uBE)分析时用下式分析时用下式 iB= f(uBE) uCE=常数常数633. 共射接法输出特性曲线共射接法输出特性曲线指指iB为参变量，为参变量，iC随随uCE变化的关系曲线，变化的关系曲线，即：即：),(CEBCuifi1.2.4.3 三极管特性曲线三极管特性曲线分析时用下式分析时用下式 iC= f(uCE) iB=常数。常数。给定不同的给定不同的iB值可得不同的曲线，从而得到一个值可得不同的曲线，从而得到一个曲线族，见下图。曲线族，见下图。64（1）uBE小于小于PN结的开启电

34、压；结的开启电压；发射结、集电结反偏；发射结、集电结反偏；iB = ICBO 0；iC =iB =ICBO 0； C、E间相当于开路。间相当于开路。输出特性曲线可划分为三个区域，分别对应三极管输出特性曲线可划分为三个区域，分别对应三极管的三种工作状态，即：截止区、放大区和饱和区。的三种工作状态，即：截止区、放大区和饱和区。1.2.4.3 三极管特性曲线三极管特性曲线65当当ICBO不能忽略时，流不能忽略时，流过过C、E间的电流称为间的电流称为穿透电流穿透电流ICEO ： ICEO = IE=(1+) ICBO1.2.4.3 三极管特性曲线三极管特性曲线ICEO66（2） 1.2.4.3 三极管

35、特性曲线三极管特性曲线uBE大于大于PN结的开启电压；结的开启电压；发射结正偏、集电结反偏；发射结正偏、集电结反偏；三极管具有：三极管具有：受控特性：受控特性：iC =iB；恒流特性：恒流特性： iC 仅取决于仅取决于iB 大小，与大小，与uCE无关。无关。三极管为受控电流源。三极管为受控电流源。67(3) uE uC uB；发射结正偏、集电结正偏；发射结正偏、集电结正偏；无放大作用；无放大作用；iC基本不随基本不随iB变化；变化；此时此时uCE称饱和管压降称饱和管压降UCES；(硅管约为硅管约为0.3V，锗管约为，锗管约为0.1V)；理想条件下，理想条件下， UCES 0；C、E间相当于短路

36、。间相当于短路。1.2.4.3 三极管特性曲线三极管特性曲线681.2.4.4 三极管的主要参数三极管的主要参数69极限功率图示：极限功率图示：集电极最大允许功耗集电极最大允许功耗P PCMCMCECCUIP ICMU(BR)CEO1.2.4.4 三极管的主要参数三极管的主要参数安全工作区过损耗线70（1） ICBO 的温度特性的温度特性 T 10C则则ICBO约约1 1倍倍；（2） UBEO的温度特性的温度特性 T 1C则则UBEO (UEBO，对于对于PNP管管) )(2 2.5)mV；（3） 的温度特性的温度特性 T 1C则则 0.5% 1% 。 三极管参数的温度特性三极管参数的温度特性

37、1.2.4.4 三极管的主要参数三极管的主要参数711.1. 检测基极检测基极 用黑（红）表笔固定接在一个电极上，另一只表笔用黑（红）表笔固定接在一个电极上，另一只表笔分别接另外两个电极，若读数大致相同且较小，则黑（分别接另外两个电极，若读数大致相同且较小，则黑（红）表笔接的电极为基极，三极管类型为红）表笔接的电极为基极，三极管类型为NPNNPN（PNPPNP）型）型。若读数不同，则另换电极再测。若读数不同，则另换电极再测。1.2.4.5 三极管的判别方法三极管的判别方法722.2.集电极和发射极的判断集电极和发射极的判断 确定基极后，将表笔接另外两个电极，用手指捏住基确定基极后，将表笔接另外

38、两个电极，用手指捏住基极和黑表笔所接电极（不能短路），测得电阻值；将表笔极和黑表笔所接电极（不能短路），测得电阻值；将表笔交换，再测得一个电阻值，取电阻值较小的，若是交换，再测得一个电阻值，取电阻值较小的，若是NPNNPN型，型，则黑笔所接为集电极，若为则黑笔所接为集电极，若为PNPPNP型，则红笔所接为集电极。型，则红笔所接为集电极。1.2.4.5 三极管的判别方法三极管的判别方法1.3 任务的实施任务的实施741.4.1特殊二极特殊二极管管1.4.2 场效应管场效应管1.4.3 复合管复合管 1.4 其它晶体管其它晶体管75伏安特性及符号伏安特性及符号利用利用PN结击穿区具有稳结击穿区具有

39、稳定电压的特性来工作的。定电压的特性来工作的。 1.4.1 稳压管稳压管76（1）稳定电压稳定电压UZ 即即PN结击穿电压结击穿电压（2）稳定电流稳定电流IZ Izmin IZ0时，将产生较大的漏极电流时，将产生较大的漏极电流ID。如果使。如果使UGS0，则它将削，则它将削弱正离子所形成的电场，使弱正离子所形成的电场，使N沟道变窄，从而使沟道变窄，从而使ID减小。当减小。当UGS更负，更负，达到某一数值时沟道消失，达到某一数值时沟道消失，ID=0。使。使ID=0的的UGS也称为夹断电压，用也称为夹断电压，用UGS（off）表示。表示。UGS0uuU 管子导通管子导通 场效应管工作在放大区场效应

40、管工作在放大区 （b）这是这是N沟道沟道增强增强型绝缘栅场效应管型绝缘栅场效应管。 GSGS(th)3V2VuU 管子导通管子导通 DSGSGS(th)8V321V0uuU 场效应管工作在放大区场效应管工作在放大区 1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管91（c）这是这是P沟道耗尽型绝缘栅场效应管沟道耗尽型绝缘栅场效应管。 场效应管工作在截止区场效应管工作在截止区 （d）这是这是P沟道沟道增强增强型绝缘栅场效应管型绝缘栅场效应管。 场效应管工作在截止区场效应管工作在截止区 GSGS(th)3V2VuU GSGS(th)3V2VuU 解：解： 1.4.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管92（1）

41、夹断电压夹断电压 UGS(off) : iD =0时的时的uGS值值；（2）开启电压开启电压 UGS(th) : 增强型管刚开始导电时的增强型管刚开始导电时的uGS值值；（3）饱和漏极电流饱和漏极电流 IDSS : uGS=0时的时的iD 值；值；（4）直流输入电阻直流输入电阻 RGS: RGS = UGS / IG 。1. 直流参数直流参数1.4.2 场效应管的参数场效应管的参数93(1) 栅源击穿电压栅源击穿电压：UBR(GS) ；(2) 漏源击穿电压漏源击穿电压：UBR(DS) ；(3) 最大功率最大功率PDM : 。DSDDMUIP1.4.2 场效应管的参数场效应管的参数941.4.3复合管复合管复合管的电流放大系数很大其式子为： P1P2N1N2P1P2N1N2K GAKA T2T1_P2N1N2IGIAP1N1P2IKGPPNNNPAGK T1T2G2Bii 1BG22Ciii 在极短时间内使两在极短时间内使两个三极管均饱和导通，个三极管均饱和导通，此过程称触发导通。此过程称触发导通。211CCii 2BG21ii EGEA+_RGi2BiG21iG2iGEA+_