模拟电子技术基础简明教程第二讲

1、石家庄学院 模拟电子技术基础 教案教学后记：课外读物1.“半导体二极管的业余检测”WXD2003.42. “几种特殊元器件的业余检测”WXD2003.5第一章 半导体器件的基础知识第三节 半导体二极管一、二极管的结构、符号与种类1结构与符号一个PN结芯片，加上相应的电极引线和管壳就构成了半导体二极管。PN箭头含义：表示二极管正偏导通时电流的实际方向。（1）点接触型：检波二极管（2）面接触型；整流二极管按结构分分为两种2种类开关二极管整流二极管2CP 系列：小电流整流2CZ 系列：大电流整流检波二极（2AP9）变容二极管光电二极管发光二极管稳压二极管（2CW、2DW） 按用途来分 一般A代表N型

2、锗材料；C代表N型硅材料；B代表P型锗材料；D代表P型硅材料。二、二极管的伏安特性曲线mAVmAVRRWDEDRRWE教学后记：由以上电路不断改变滑线变阻器的阻值，可得到不同的电压值及对应的电流值，利用这些相互对应的电压、电流值用描点法可得如下二极管伏安特性曲线。IDVDOUth0.6VUBR讨论1.正向特性（UD0的区域） UD=0时，I=0，所以曲线过原点O 当正向电压较小时（UDU th后电流才随UD的增加而显著增加（按指数规律增长），当电流超过一定值之后，二极管两端的电压几乎稳定不变（对于硅管约为0.6V）。我们将电压V th称为死区电压或门坎电压。0.1V 锗二极管0.5V 硅二极管

3、U th=注意：正偏压不能太大，一般上限不能超过1伏，否则会由于电流过大导致二极管损坏。2.反向特性（UBRU0，所以发射区向基区注入电子形成电流IE（与电子流动方向相反）。 电子在基区的复合与扩散。由于基区很薄且掺杂很少，所以电子在基区扩散的过程中，只有少量的电子与基区的空穴相遇而复合，每复合一个空穴，UBB就提供一个空穴（以保持基区的电中性），从而形成电流IB ,其余大量电子继续向集电结边缘扩散。 集电结收集电子因为集电结反偏，所以大量电子很容易就越过集电结到达集电区被集电极收集（即电子源源不断的到达电源Ucc正极）。从而形成电流IC，故三极管也被称为电流分配器。2电流分配关系 IE =

4、IC+IB3几个定义定义一： 三极管共射直流电流放大系数。用或hFE表示，范围在25300之间。IC =IB由基区的宽度和掺杂的多少来决定，放大的实质是指IB电流对IC电流的一种控制作用。定义二： ICEO反向穿透电流IC =IB + ICEOICEO越小，管子越好。 教学后记：按教材讲解：1三极管内部载流子的运动规律NPNCEBRBUBBRCUCCUBBINBINEINC复合（几率很小）Je0JC0少子漂移运动ICB0（1）发射：因为Je0，所以发射区向基区注入电子形成电流INE（与电子流动方向相反）。（2）电子在基区的复合与扩散：由于基区很薄且掺杂很少，所以电子在基区扩散的过程中，只有少量

5、的电子与基区的空穴相遇而复合，每复合一个空穴，UBB就提供一个空穴（以保持基区的电中性），从而形成电流INB ,其余大量电子继续向集电结边缘扩散。（3）集电结收集电子：因为集电结反偏，所以大量电子很容易就越过集电结到达集电区被集电极收集（即电子源源不断的到达电源Ucc正极），从而形成电流INC。另外，原集电结边缘少子产生漂移形成电流ICB0（在C、B之间），这个电流称为反向饱和电流。2三极管各极的电流分配关系上式表明：发射极电流IE按一定的比例分配为IB和IC两部分，因而三极管实质上是一个电流分配器。3引入几个参数定义一： 三极管共射直流电流放大系数。用或hFE表示，一般三极管值的范围在几十至

6、几百之间，常用的是在30至100之间。教学后记：上式表明，若发射区每向基区提供一个单位的复合电流时，就要向集电区提供个单位电流，这就是基极电流对集电极电流的控制作用，或者说管子的电流放大作用就是以此为基础。显然，是三极管的一个很重要的参数。管子做成后，IB和IC的比例基本上保持一定，即确定，所以能够通过改变IB的大小去控制IC（），这就是所谓的三极管的电流放大作用。显然，三极管值的大小是由管子基区的宽度和掺杂的多少来决定。放大的实质是指基极电流IB对集电极电流IC的一种控制作用。定义二：反向穿透电流ICEO基极开路（IB=0）时，集电极到发射极之间的电流。由令IB=0时，定义： 由此可见，它比

7、ICBO增加了（1+）倍。因此，值大的管子热稳定性差！于是有：、以上三式为共发射极电流分配关系。ICEO越小，管子越好。四、三极管Multisim仿真实例例1利用Multisim测试双极型三极管的电流放大作用。在Multisim中构建三极管测试电路如图所示，三极管的基极回路接入一个电流源（Sources/Signal-Current-Sources/DC-Current），集电极回路接入虚拟数字万用表，并设置成直流电流表，以测量集电极电流。集电极电压UCE=10V保持不变。改变基极电流IB的数值，并从虚拟仪表上测得相应的集电极电流IC，可得以下一组数据：IB（A）01020304050IC（A）1.776500.9331002150120022501由上可知,当IB由20A增至30A（IB=10A）时，相应的IC由1002A增至1501A（IC= 499A），IC将近等于IB的50倍，说明三极管具有电流放大作用。例2利用Multisim测试双极型三极管的输