半导体二极管和晶体管

第六章半导体二极管和晶体管6.1半导体的导电特性6.2PN结及其单向导电性6.3基本结构6.4稳压二极管6.5晶体管6.7光电器件第6章半导体二极管和晶体管6.1半导体的导电特性半导体的导电特性：掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能力明显改变(可做成各种不同用途的半导体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化(可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等)。热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强(可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。自然界的物质按其导电能力的大小，分为导体、绝缘体和半导体三类，电阻率在10-3Ω·cm以下的物质称为导体，电阻率在108Ω·cm以下的物质称为绝缘体，电阻率介于二者之间的物质称为半导体。第6章半导体二极管和晶体管1本征半导体完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。晶体中原子的排列方式硅单晶中的共价健结构共价健共价键中的两个电子，称为价电子。

Si

Si

Si

Si价电子第6章半导体二极管和晶体管

Si

Si

Si

Si价电子

价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子（带负电），同时共价键中留下一个空位，称为空穴（带正电）。本征半导体的导电机理这一现象称为本征激发。空穴温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。自由电子在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。第6章半导体二极管和晶体管本征半导体的导电机理

当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流

(1)自由电子作定向运动电子电流

(2)价电子递补空穴空穴电流注意：

(1)本征半导体中载流子数目极少，其导电性能很差；

(2)温度愈高，载流子的数目愈多，半导体的导电性能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。

(3)本征半导体中，自由电子数目恒等于空穴数目。自由电子和空穴都称为载流子。第6章半导体二极管和晶体管自由电子和空穴成对地产生的同时，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，半导体中载流子便维持一定的数目。在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素），形成杂质半导体。掺杂后，半导体的导电能力会发生显著的变化。2杂质半导体按掺入杂质（某种元素）的性质，杂质半导体可分为N型半导体（电子型半导体）和P型半导体（空穴型半导体）两类。第6章半导体二极管和晶体管2.1N型半导体

掺杂后自由电子数目大量增加，自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式，称为电子半导体或N型半导体。

Si

Si

Si

Si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在本征半导体中掺入五价元素，形成N型半导体（电子型半导体）。

在N型半导体中自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。※N

型半导体的主要导电方式是靠自由电子导电第6章半导体二极管和晶体管掺入五价元素p+2.2P型半导体

掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，称为空穴半导体或P型半导体。掺入三价元素

Si

Si

Si

Si

在P型半导体中空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。B–硼原子接受一个电子变为负离子空穴无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。在本征半导体中掺入三价元素，形成P型半导体（空穴型半导体）。※P

型半导体的主要导电方式是靠空穴导电第6章半导体二极管和晶体管

1.在杂质半导体中多子的数量与

（a.掺杂浓度、b.温度）有关。

2.在杂质半导体中少子的数量与（a.掺杂浓度、b.温度）有关。

3.当温度升高时，少子的数量

（a.减少、b.不变、c.增多）。abc

4.在外加电压的作用下，P型半导体中的电流主要是

，N型半导体中的电流主要是。（a.电子电流、b.空穴电流）ba小结第6章半导体二极管和晶体管5.本征半导体的导电能力主要由决定；杂质半导体的导电能力主要由决定。（a.掺杂浓度、b.温度）ba扩散运动：载流子受扩散力的作用所产生的运动称为扩散运动。扩散电流：载流子扩散运动所形成的电流称为扩散电流。浓度差扩散运动扩散电流扩散力扩散电流的大小与载流子的浓度梯度成正比第6章半导体二极管和晶体管6.2PN结及其单相导电性1.扩散运动和扩散电流漂移运动：载流子受电场力的作用所产生的运动成为漂移运动。漂移电流：载流子漂移运动所形成的电流称为漂移电流。2.漂移运动和漂移电流漂移电流的大小与电场强度成正比电位差漂移运动漂移电流电场力第6章半导体二极管和晶体管3.PN结的形成多子的扩散运动内电场少子的漂移运动浓度差P型半导体N型半导体扩散的结果使空间电荷区变宽。空间电荷区也称PN结扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡，空间电荷区的厚度固定不变。

内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。形成空间电荷区第6章半导体二极管和晶体管少子漂移

扩散与漂移达到动态平衡形成一定宽度的PN结多子扩散

形成空间电荷区产生内电场

促使阻止PN结的两大基本特征：(1)当P型半导体和N型半导体共处时，产生空间电荷区，形成内电场，内电场的方向为N指向P。(2)整个半导体仍然是电中性的。第6章半导体二极管和晶体管（1）PN结加正向电压（正向偏置）PN结变窄

P接正、N接负外电场IF内电场被削弱，多子的扩散加强，形成较大的扩散电流。

PN结加正向电压时，PN结变窄，正向电流较大，正向电阻较小，PN结处于导通状态。内电场PN－－－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++++++++++++–4.PN结的单向导电性第6章半导体二极管和晶体管PN结变宽外电场内电场被加强，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

P接负、N接正温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。

PN结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小，反向电阻较大，PN结处于截止状态。–+内电场PN+++－－－－－－+++++++++－－－－－－－－－++++++－－－(2)PN结加反向电压（反向偏置）第6章半导体二极管和晶体管5.PN结的反向击穿特性

当PN结的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象称为PN结的反向击穿。如图所示。热击穿——不可逆

雪崩击穿

齐纳击穿

电击穿——可逆第6章半导体二极管和晶体管第6章半导体二极管和晶体管雪崩击穿当反向电压太高时，载流子在阻挡层中将受到强烈的电场加速作用，获得够的能量去碰撞原子，产生新的电子空穴对。被撞出的载流子获得能量后又可能再去碰撞别的原子，如此连锁反应造成了载流子的剧增。这种击穿多发生在掺杂浓度不高的PN结，雪崩电压一般高于6V。齐纳击穿当反向电压够大时，阻挡层中的强电场会将电子从共价键中强行拉出，出现电子空穴对，使载流子剧增，其效果与温度升高相仿。这种击穿多发生在掺杂浓度不高的PN结，齐纳击穿电压一般低于6V。结论

PN结具有单向导电性

（1）PN结加正向电压时，正向扩散电流远大于漂移电流，PN结处在导通状态，结电阻很低，正向电流较大。（2）PN结加反向电压时，仅有很小的反向饱和电流Is，处在截止状态，结电阻很高，反向电流很小。第6章半导体二极管和晶体管（3）当PN结的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象称为PN结的反向击穿。6.3半导体二极管基本结构(a)点接触型(b)面接触型

结面积小、结电容小、正向电流小。用于检波和变频等高频电路。结面积大、正向电流大、结电容大，用于工频大电流整流电路。(c)平面型

用于集成电路制作工艺中。PN结结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。1.二极管的结构第6章半导体二极管和晶体管

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极；接在N型半导体一侧的引出线称为阴极。阴极引线阳极引线二氧化硅保护层P型硅N型硅(

c

)平面型金属触丝阳极引线N型锗片阴极引线外壳(

a

)

点接触型铝合金小球N型硅阳极引线PN结金锑合金底座阴极引线(

b

)面接触型半导体二极管的结构和符号阴极阳极(

d

)符号D第6章半导体二极管和晶体管半导体二极管的型号国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：第6章半导体二极管和晶体管半导体二极管图片第6章半导体二极管和晶体管半导体二极管图片第6章半导体二极管和晶体管半导体二极管图片第6章半导体二极管和晶体管2.二极管伏安特性硅管0.5V锗管0.1V反向击穿电压U(BR)导通压降外加电压大于死区电压二极管才能导通。外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。正向特性反向特性特点：非线性硅0.6~0.8V锗0.2~0.3V死区电压PN+–PN–+

反向电流在一定电压范围内保持常数。第6章半导体二极管和晶体管UI01.最大整流电流

IF二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。它由PN结的结面积和散热条件决定。2.最大反向工作电压UR是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是二极管反向击穿电压UBR的一半或三分之二。二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。3.反向电流IR指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，IR受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。3.二极管的主要参数第6章半导体二极管和晶体管4.最高工作频率fM最高工作频率主要由PN结电容的大小决定，结电容越大，则fM越低，工作时，若工作频率超过fM

，则二极管的单向导电性变差。第6章半导体二极管和晶体管二极管的单向导电性小结

1、二极管加正向电压(正向偏置，阳极接正、阴极接负)时，二极管处于正向导通状态，二极管正向电阻较小，正向电流较大。

2、二极管加反向电压(反向偏置，阳极接负、阴极接正)时，二极管处于反向截止状态，二极管反向电阻较大，反向电流很小。

3、外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。

4、二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高反向电流愈大。在分析含二极管的电路时，二极管一般采用理想模型或恒压源模型，两者的主要区别是二极管正向导通时，理想二极管的压降为零，恒压源模型的二极管上的压降0.6(0.7)V或(0.2)0.3V第6章半导体二极管和晶体管温度对二极管伏安特性的影响第6章半导体二极管和晶体管二极管是对温度非常敏感的器件。实验表明，随温度升高，二极管的正向压降会减小，正向伏安特性左移，即二极管的正向压降具有负的温度系数（约为-2mV/℃）；温度升高，反向饱和电流会增大，反向伏安特性下移，温度每升高10℃，反向电流大约增加一倍。二极管的温度特性二极管电路分析举例定性分析：判断二极管的工作状态导通否则，正向管压降硅0.6~0.7V分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。若V阳

>V阴或UD为正(正向偏置)，二极管导通若二极管是理想的，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。锗0.2~0.3V截止若V阳

<V阴或UD为负(反向偏置)，二极管截止第6章半导体二极管和晶体管电路如图，求：UAB

V阳

=－6VV阴=－12VV阳>V阴，VD=6V，二极管导通，若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB=－6V否则，UAB低于－6V一个管压降，为－6.3Ｖ或－6.7V例：解：取B点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。D6V12V3kBAUAB+–第6章半导体二极管和晶体管解：两个二极管的阴极接在一起，取B点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。V1阳

=－6V，V2阳=0V，V1阴

=V2阴=－12VUD1=6V，UD2=12V∵

UD2>UD1

∴D2优先导通，D1截止。若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB

=0V例:D1承受反向电压为6V流过D2

的电流为求：UABBD16V12V3kAD2UAB+–第6章半导体二极管和晶体管分析两个二极管的导通情况，如导通，计算流过二极管的电流。如截止，求出其反向电压。(练习)第6章半导体二极管和晶体管例：如图所示已知：二极管是理想的，试画出uo

波形。例：如图所示第6章半导体二极管和晶体管例电路如图所示。设输入V，设二极管是理想的，试画出输出电压的波形。第6章半导体二极管和晶体管电路如图所示第6章半导体二极管和晶体管已知R=5k，电压表V的读数约为多少？判别二极管是导通还是截止。例电路如图所示。第6章半导体二极管和晶体管1.符号UZIZIZMUZ

IZ2.伏安特性稳压管正常工作时加反向电压使用时要加限流电阻稳压管反向击穿后，电流变化很大，但其两端电压变化很小，利用此特性，稳压管在电路中可起稳压作用。_+UIO稳压二极管6.4稳压二极管第6章半导体二极管和晶体管(1)稳定电压UZ

稳压管正常工作(反向击穿)时管子两端的电压。(2)电压温度系数ｕ环境温度每变化1C引起稳压值变化的百分数。(3)动态电阻(4)稳定电流IZ、最大稳定电流IZM(5)最大允许耗散功率PZM=UZIZMrZ愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。3.主要参数第6章半导体二极管和晶体管

IR

IZ

IoRLIoIRVRIZIRVoVoVZVR4.稳压电路第6章半导体二极管和晶体管例：如图所示电路中，Ui＝12V，稳压管稳定电压UZ＝6V，稳定电流IZ

＝10mA，电阻R＝100Ω，RL＝150Ω。(1)求UO、IR和稳压管实际工作电流IZ；(2)若稳压管最大稳定电流IZ=50mA，试问Ui允许波动的范围是多少？解：(1)由电路可知，第6章半导体二极管和晶体管则稳压管的实际工作电流为(2)若稳压管最大稳定电流IZM=50mA，而稳定电流IZ＝10mA，则由电路可知当IZ＝10mA时当IZM＝50mA时故Ui允许波动的范围是（11～15）V。第6章半导体二极管和晶体管

稳压管的稳定电压UZ=10V，稳压管的最大稳定电流IZMAX=20mA，输入直流电压

UI=20V，限流电阻R

最小应选（）。

第6章半导体二极管和晶体管例：如图所示是稳压管电路。当稳压管的电流Iz的变化范围为5~40mA时，问RL的变化范围为多少？第6章半导体二极管和晶体管（a）符号（b）结电容与电压的关系（纵坐标为对数刻度）二极管电容的大小除与其结构和工艺有关外，还与外加电压有关。结电容随PN结上反向电压增加而减小，这种效应显著的二极管称为变容二极管。变容二极管第6章半导体二极管和晶体管变容二极管在高频电路中应用较多。（a）符号（b）特性曲线光电二极管第6章半导体二极管和晶体管光电二极管在反向偏置状态下工作，它的反向电流随光照强度的增加而上升。其主要特点是反向电流与光照强度成正比光电二极管常用于光的测量，是将光信号转换为电信号的常用器件。符号光电传输系统当发光二极管通以电流，正向导通时发光，发光强度取决于电流的大小，电流越大，亮度越强。发光二极管第6章半导体二极管和晶体管所发光的颜色由其所使用的材料决定，常见的有红黄绿以及红外线。发光二极管常做显示器件，使用时与几百欧姆的电阻串联。防止电流过大而烧坏。有时也做检测器件用。下图是对电脉冲信号的检测。6.5晶体管晶体管的结构(a)硅平面型；(b)锗合金型(b)铟球N型锗BECPP铟球1晶体管的结构(a)BEP型硅N型硅二氧化碳保护膜N型硅C第6章半导体二极管和晶体管晶体管的结构示意图和表示符号(a)NPN型晶体管；(a)NNCEBPCETBIBIEIC(b)BECPPNETCBIBIEIC(b)PNP型晶体管CE发射区集电区基区集电结发射结NNP基极发射极集电极BCE发射区集电区基区P发射结P集电结N集电极发射极基极B第6章半导体二极管和晶体管基区：最薄，掺杂浓度最低发射区：掺杂浓度最高发射结集电结BECNNP基极发射极集电极结构特点：集电区：面积最大第6章半导体二极管和晶体管由两块N型半导体中间夹着一块P型半导体的管子称为NPN管。还有一种与它成对偶形式的，即两块P型半导体中间夹着一块N型半导体的管子，称为PNP管。晶体管制造工艺上的特点是：发射区是高浓度掺杂区，基区很薄且杂质浓度底，集电区面积大。(a)共基极 (b)共发射极 (c)共集电极三种连接方式（或成为三种组态）ab二端网络单端口网络ab四端网络双端口网络dc输入端口输出端口第6章半导体二极管和晶体管BECNNP发射结正偏、集电结反偏PNP管从电位的角度看：EBRBECRC2电流分配和放大原理(1)三极管放大的外部条件第6章半导体二极管和晶体管发射结正偏集电结反偏VB<VEVC<VB发射结正偏NPN

管集电结反偏VB>VEVC>VB

晶体管电流放大的实验电路设EC=6V，改变可变电阻RB,则基极电流IB、集电极电流IC和发射极电流IE都发生变化，测量结果如下表：(2)各电极电流关系及电流放大作用mAAVVmAICECIBIERB+UBE+UCEEBCEB3DG100第6章半导体二极管和晶体管晶体管电流测量数据IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.10<0.0010.701.502.303.103.95<0.0010.721.542.363.184.05结论:(a)IE=IB+IC符合基尔霍夫定律(b)IC

IB

，

IC

IE

(c)IC

IB把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为晶体管的电流放大作用。

实质:

用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化，是CCCS器件。第6章半导体二极管和晶体管+UBE

ICIEIB

CTEB+UCE(a)NPN型晶体管；+UBE

IBIEICCTEB+UCE电流方向和发射结与集电结的极性(d)要使晶体管起放大作用，发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置。(b)PNP型晶体管第6章半导体二极管和晶体管(3)三极管内部载流子的运动规律BECNNPEBRBECIEIBEICEICBO

基区空穴向发射区的扩散可忽略。发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。

进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE，多数扩散到集电结。从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。第6章半导体二极管和晶体管1、发射区向基区扩散电子的过程：由于发射结处于正向偏置，发射区的多数载流子自由电子将不断扩散到基区，并不断从电源补充进电子，形成发射极电流IE。2、电子在基区的扩散和复合过程：由于基区很薄，其多数载流子空穴浓度很低，所以从发射极扩散过来的电子只有很少一部分和基区空穴复合，剩下的绝大部分都能扩散到集电结边缘。3、集电区收集从发射区扩散过来的电子过程：由于集电结反向偏置，可将从发射区扩散到基区并到达集电区边缘的电子拉入集电区，从而形成较大的集电极电流IC。第6章半导体二极管和晶体管载流子运动三个过程对三极管放大原理的总结第6章半导体二极管和晶体管在满足发射结正向偏置、集电结反向偏置的前提下，晶体管内载流子的传输发生如下过程：

(1)发射区向基区注入电子

(2)电子在基区的扩散和复合

(3)集电区收集扩散过来的电子三极管内部载流子的电流关系IC=ICE+ICBOICEICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOIB=IBE-ICBOIBE

ICE与IBE之比称为共发射极电流放大倍数集－射极穿透电流，温度ICEO(常用公式)第6章半导体二极管和晶体管忽略ICEO，则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，是分析放大电路的依据。为什么要研究特性曲线：重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线

(1)直观地分析管子的工作状态

(2)合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的电路6.4.2晶体管的特性曲线第6章半导体二极管和晶体管发射极是输入回路、输出回路的公共端共发射极电路输入回路输出回路测量晶体管特性的实验线路mAAVVICUCIBRB+UBE+UCEUBCEB3DG100第6章半导体二极管和晶体管特点:非线性正常工作时发射结电压：

NPN型硅管

UBE0.6~0.7VPNP型锗管

UBE0.2~0.3V3DG100晶体管的输入特性曲线O0.40.8IB/AUBE/VUCE≥1V60402080死区电压：硅管0.5V，锗管0.1V。1.输入特性第6章半导体二极管和晶体管输入特性

与UCE=0V时相比，在UBE相同的条件下，IB要小的多。从图中可以看出，导通电压约为0.5V。严格地说，当UCE逐渐增加时，IB逐渐减小，曲线逐渐向右移。这是因为UCE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IB减小。不过UCE超过1V以后再增加，IC增加很少，因为IB的变化量也很小，通常可以忽略UCE变化对IB的影响，认为UCE≥

1V时的曲线都重合在一起。第6章半导体二极管和晶体管为什么特性曲线要求

UCE

≥1V？

UCE

≥1V，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。2.输出特性共发射极电路ICEC=UCCIBRB+UBE+UCEEBCEBIC/mAUCE/V100µA80µA60µA40µA20µA

O3691242.31.5321IB=03DG100晶体管的输出特性曲线在不同的IB下，可得出不同的曲线，所以晶体管的输出特性曲线是一组曲线。第6章半导体二极管和晶体管晶体管有三种工作状态，因而输出特性曲线分为三个工作区3DG100晶体管的输出特性曲线IC/mAUCE/V100µA80µA60µA40µA20µA

O3691242.31.5321IB=0(1)放大区在放大区IC=

IB，也称为线性区，具有恒流特性。在放大区，发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置，晶体管工作于放大状态。对NPN型管而言,应使

UBE

>0,UBC<

0，此时，

UCE

>UBE。大放区对PNP型管而言,应使

UBE

<

0,UBC

>

0，此时，

UCE

<

UBE。第6章半导体二极管和晶体管IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O放大区放大区特点（a）三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置；（b）基极电流IB微小的变化会引起集电极电流IC较大的变化，有电流关系式：IC=βIB；（c）对NPN型的三极管，有电位关系：UC>UB>UE，UCE>UBE；对PNP型的三极管，有电位关系：UC<UB<UE；UCE<UBE（d）对NPN型硅三极管，有发射结电压UBE≈0.5V；对NPN型锗三极管，有UBE≈0.2V。第6章半导体二极管和晶体管IC/mAUCE/V100µA80µA60µA40µA20µA

O3691242.31.5321IB=0(2)截止区(a)截止时,发射结和集电结均反向偏置；UBE≤0,UBC<0对NPN型硅管，当UBE<0.5V时,即已开始截止,为使晶体管可靠截止,常使UBE

0。IB=0的曲线以下的区域称为截止区。IB=0时,IC=ICEO(很小)。(ICEO<0.001mA)截止区第6章半导体二极管和晶体管(b)截止时,若不计穿透电流ICEO，有IB、IC近似为0；UCE≈UCC(c)三极管的集电极和发射极之间电阻很大，三极管相当于一个开关断开。IC/mAUCE/V100µA80µA60µA40µA20µA

O3691242.31.5321IB=0(3)饱和区

在饱和区，IBIC，发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。

深度饱和时，硅管UCES0.3V，锗管UCES0.1V。

IC

UCC/RC。当UCE

<

UBE时，集电结处于正向偏置(UBC

>0)，晶体管工作于饱和状态。饱和区第6章半导体二极管和晶体管晶体管三种工作状态的电压和电流(a)放大(b)截止(c)饱和当晶体管饱和时，UCE

0，发射极与集电极之间如同一个开关的接通，其间电阻很小；当晶体管截止时，IC

0，发射极与集电极之间如同一个开关的断开，其间电阻很大，可见，晶体管除了有放大作用外，还有开关作用。UBE>0ICIB+UCEUBC<0IC0IB=0+UCEUCCUBC<0UBE

0UBE>

0IB+UCE0

UBC>0晶体管饱和和截止时的特点第6章半导体二极管和晶体管测量三极管三个电极对地电位，试判断三极管的工作状态。

放大截止饱和发射结和集电结均为反偏。发射结和集电结均为正偏。例发射结正偏，集电结反偏第6章半导体二极管和晶体管举例图中已标出各硅晶体管电极的电位，判断晶体管的状态。0V0.5V0.7V10V4V9.7V1V5.3V6V3V-3V-2.3V第6章半导体二极管和晶体管6.4.3

晶体管的微变等效电路三极管各极电压和电流的变化关系，在较大范围内是非线性的。如果三极管工作在小信号情况下，信号只是在静态工作点附近小范围变化，三极管特性可看成是近似线性的，可用一个线性电路来代替，这个线性电路就称为三极管的微变等效电路。第6章半导体二极管和晶体管

低频小功率晶体管的输入电阻常用下式计算：式中，IE为射极静态电流。1.输入端等效电路图中是三极管的输入特性曲线，是非线性的。如果输入信号很小，在静态工作点Q附近的工作段可近似地认为是直线。在图中，当uCE为常数时，从b、e看进去三极管就是一个线性电阻三极管的输入特性曲线如图所示，第6章半导体二极管和晶体管由上述方法得到的晶体管微变等效电路如图所示。若动态是在小范围内，特性曲线不但互相平行、间隔均匀，且与uCE轴线平行。当uCE为常数时，从输出端c、e极看，三极管就成了一个受控电流源，则2.输出端等效电路

图中是三极管的输出特性曲线族。第6章半导体二极管和晶体管晶体三极管及微变等效电路（a）晶体三极管;（b）晶体三极管的微变等效图中：第6章半导体二极管和晶体管因电阻rce很大，可看做开路，这样，等效电路可简化成下图的形式。晶体三极管及微变等效电路

(a)晶体三极管;(b)晶体三极管的微变等效图中：第6章半导体二极管和晶体管4.主要参数直流电流放大系数交流电流放大系数当晶体管接成发射极电路时，注意：和

的含义不同，但在特性曲线近于平行等距并且ICE0较小的情况下，两者数值接近。常用晶体管的

值在20~200之间。由于晶体管的输出特性曲线是非线性的，只有在特性曲线的近于水平部分，IC随I