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第1章二极管、三极管及开关电路《模拟电子技术》理论学习之引言

学习电子技术,从认识电子元器件开始。利用半导体材料制成的电子元器件称为半导体器件。在电子电路中,二极管和三极管是最常见的两种半导体器件。图1-1普通二极管的电路符号

二极管只有两个电极,其中“+”称为正极或阳极,用字母“a”表示;“-”称为负极或阴极,用字母“k”表示。二极管具有单向导电性,三角形箭头标示了二极管导通时电流方向为a→k,因此在电路中二极管正、负极是不能接反的,否则二极管发挥不了作用。根据用途和特点的不同,二极管有很多种类,其名称、外观、电路符号也各有不同。引言

三极管是一种用于放大或开关电信号的半导体器件,它随处可见,特别是常在各种集成电路中作为基本单元。三极管有两种:晶体三极管和场效应三极管。晶体三极管简称晶体管,也称为双极型三极管,因其中的多数载流子和少数载流子均参与导电而得名;场效应三极管简称场效应管,也称为单极型三极管,其中只有多数载流子参与导电。未特别说明时,本书中提及的三极管一般都是指晶体三极管。引言

二极管和三极管的特性使它们在电路中都可以像开关一样工作,因此本章主要学习二极管、三极管的基本特性及由其组成的开关电路。图1-2第1章知识结构主要内容1.1半导体二极管及应用电路1.2晶体三极管及开关电路1.3场效应管及开关电路1.1半导体二极管及应用电路1.1.2二极管的伏安特性1.1.1PN结及单向导电性1.1.3二极管的基本应用电路1.1.4二极管的种类及主要参数1.1.5发光二极管及应用1.1.1PN结及单向导电性图1-3二极管内部结构示意图

二极管是由一个PN结引出两个电极再加外壳封装构成的半导体器件,如图1-3所示为其内部结构示意图,从P区引出的电极为阳极,从N区引出的电极为阴极。图1-4LED的电路符号和单色直插式LED的外观1.1.1PN结及单向导电性1、一个点亮发光二极管的实验正接(正向偏置)反接(反向偏置)导通截止1.1.1PN结及单向导电性1、一个点亮发光二极管的实验单向导电性正向偏置导通正接反向偏置截止反接1.1.1PN结及单向导电性2、PN结的形成(1)本征半导体(a)简化的半导体原子结构(b)硅晶体的共价键结构图1-5半导体晶体的等效结构1.1.1PN结及单向导电性2、PN结的形成(1)本征半导体③本征半导体的导电能力随着温度的上升或光照的增加而增强,但由于载流子数量少,因此导电能力整体较弱。本征半导体的性能①本征半导体中有两种带电粒子,即自由电子和空穴,它们都是载流子。②本征半导体中的自由电子和空穴是由于热激发产生的,二者数量总是相等。1.1.1PN结及单向导电性2、PN结的形成(2)杂质半导体图1-6杂质半导体的等效结构1.1.1PN结及单向导电性2、PN结的形成(2)杂质半导体杂质半导体的性能①N型半导体中有

3

种带电粒子:杂质正离子、自由电子和空穴,其中自由电子是多子,空穴是少子。由于自由电子带负电(Negative),因此这种半导体被称为N型半导体。自由电子通过两种方式产生:掺杂和热激发。N型半导体呈电中性,其中带电粒子的数量关系满足:自由电子的数量=杂质正离子的数量+热激发产生的空穴数量1.1.1PN结及单向导电性2、PN结的形成(2)杂质半导体杂质半导体的性能②P型半导体中有

3

种带电粒子:杂质负离子、自由电子和空穴,其中空穴是多子,自由电子是少子。由于空穴带正电(Positive),因此这种半导体被称为P型半导体。空穴通过两种方式产生:掺杂和热激发。P型半导体呈电中性,其中带电粒子的数量关系满足:空穴的数量=杂质负离子的数量+热激发产生的自由电子数量1.1.1PN结及单向导电性2、PN结的形成(3)PN结图1-7PN结的形成

多子的扩散运动会使空间电荷区加宽、内电场增强,阻碍多子的扩散,并促进少子的漂移;而少子的漂移运动会使空间电荷区变窄、内电场减弱,又促进多子的扩散。扩散运动和漂移运动相互对立又相互联系,当二者势均力敌时,空间电荷区处于动态平衡状态,其宽度达到稳定。空间电荷区一般很薄,约为几微米至几十微米。1.1.1PN结及单向导电性3、PN结的单向导电性(1)PN结正偏电源正极接P区,负极接N区,PN结正偏:外电场的方向与内电场方向相反外电场削弱内电场,空间电荷区变窄促进了多子的扩散运动抑制了少子的漂移运动多子扩散形成正向电流I

F1.1.1PN结及单向导电性3、PN结的单向导电性(2)PN结反偏电源负极接P区,正极接N区,PN结反偏:外电场的方向与内电场方向相同外电场增强内电场,空间电荷区变宽促进了少子的漂移运动抑制了多子的扩散运动少子漂移形成反向电流I

R1.1.1PN结及单向导电性3、PN结的单向导电性(3)单向导电性正向偏置导通反向偏置截止单向导电性PN结正偏时:多子运动形成较大正向电流PN结反偏时:少子运动形成较小反向电流本次课小结1.本征半导体与杂质半导体:

本征半导体中载流子数量少,导电能力差。杂质半导体中载流子数量多,导电能力强,其中N型半导体中的多子是电子,P型半导体中的多子是空穴。本征半导体与杂质半导体都呈电中性。2.PN结的形成:

当多子的扩散运动与少子的漂移运动达到动态平衡时,N型半导体与P型半导体的交界面两侧会形成宽度稳定的空间电荷区,称为PN结。3.PN结的单向导电性:PN结正向偏置导通、反向偏置截止的特性称为单向导电性。1.1.2二极管的伏安特性1、二极管与开关的对比实验(a)开关断开时的测量结果(b)开关接通时的测量结果图1-9数字万用表测试开关1.1.2二极管的伏安特性1、二极管与开关的对比实验图1-10数字万用表测试二极管1.1.2二极管的伏安特性2、二极管的伏安特性曲线(1)伏安特性测试电路图1-11二极管伏安特性测试电路1.1.2二极管的伏安特性2、二极管的伏安特性曲线(2)正向特性图1-12通用的硅二极管的伏安特性曲线OA段:死区。A点电压称为死区电压Uth。硅管0.5V,锗管0.1V。C点以上:损坏区。二极管因过热而烧坏。BC段:正向导通区。C点电流称为最大整流电流IF。AB段:微导通区。B点电压称为导通电压UD。硅管0.7V,锗管0.2V。1.1.2二极管的伏安特性2、二极管的伏安特性曲线(3)反向特性图1-12通用的硅二极管的伏安特性曲线OD段:截止区。D点电压称为二极管的最高反向工作电压URRM,当二极管两端所加的反向电压小于URRM时,二极管截止。此时流过二极管的电流非常小,称为反向电流IR,硅管10-16~10-9A,锗管10-8~10-6A。当二极管两端所加的反向电压大于URRM时,二极管失去单向导电能力。EF段:反向击穿区。二极管的反向电流急剧增大,两端的电压变化很小。二极管发生击穿时的电压称为反向击穿电压UBR。F点以下:损坏区。二极管因过热而烧坏。1.1.2二极管的伏安特性3、二极管的等效模型(1)理想模型(a)伏安特性曲线(b)导通等效为开关接通(c)截止等效为开关断开图1-13二极管理想模型的伏安特性曲线及等效电路1.1.2二极管的伏安特性3、二极管的等效模型(2)恒压降模型(a)伏安特性曲线(b)导通等效为恒压源UD(c)截止等效为开关断开图1-14二极管恒压降模型的伏安特性曲线及等效电路1.1.2二极管的伏安特性3、二极管的等效模型(3)等效模型应用举例【例1-1】二极管应用电路如图1-15所示,VD=2V,R=2kΩ。分别用二极管理想模型和硅二极管恒压降模型求UR和IR的值。图1-15例1-1二极管应用电路【解题思路】第一步:确定一个零电位点。常常将电源的负极定义为零电位点。第二步:假设二极管VD不导通,分别分析其阳极与阴极的电位,若阳极电位高于阴极,则VD导通,否则VD不导通。电路中VD的阳极连接电源正极,电位为2V。当二极管不导通时,电路中没有电流,电阻R两端的电位相等,即VD的阴极电位为0,因此VD阳极的电位高于阴极,导通。1.1.2二极管的伏安特性3、二极管的等效模型(3)等效模型应用举例【例1-1】二极管应用电路如图1-15所示,VD=2V,R=2kΩ。分别用二极管理想模型和硅二极管恒压降模型求UR和IR的值。图1-15例1-1二极管应用电路【解题思路】第三步:用等效模型代替二极管。二极管导通时在理想模型中用接通的开关代替,在恒压降模型中用恒压源UD代替。注意:VD阳极接电源,因此导通后阳极电位保持2V不变,而阴极电位相应发生变化,因此用理想模型时,VD阴极的电位为2V;用硅二极管恒压降模型时,VD阴极的电位为1.3(=2-0.7)V。结论:在理想模型中,UR为2V,IR为1mA;在恒压降模型中,UR为1.3V,IR为0.65mA。1.1.2二极管的伏安特性3、二极管的等效模型(3)等效模型应用举例【例1-2】二极管应用电路如图1-16所示,试用硅二极管恒压降模型求UAO的值。【解题思路】图1-16例1-2二极管应用电路第一步:确定两个电源的公共端O点为零电位点。第二步:假设二极管VD不导通,此时回路中没有电流,VD阳极电位为-6V,阴极电位为-9V,阳极电位高于阴极电位,因此VD导通。第三步:硅二极管导通后压降为0.7V。电路中二极管阳极接电源,电位保持-6V不变,因此阴极的电位变为-6.7V。结论:UAO的值为-6.7V。1.1.2二极管的伏安特性3、二极管的等效模型(3)等效模型应用举例【例1-3】二极管应用电路如图1-17所示,请用理想模型求流过电阻的电流IR

。【解题思路】图1-17例1-3二极管应用电路第一步:确定两个电源的公共端O点为零电位点。第二步:假设两只二极管均不导通,回路中没有电流,二极管VD1阳极电位为9V、阴极电位为0,正偏;VD2阳极与VD1阳极是同一个节点,电位也为9V,阴极电位为-6V,也正偏。这时候要考虑另外一个特性,就是压差大的二极管优先导通。因为VD2两端的压差大,所以优先导通。VD2采用理想模型分析,导通后其阳极电位变为-6V,因此VD1阳极电位也变为-6V,VD1变为反偏,即没来得及导通就被截止了。1.1.2二极管的伏安特性3、二极管的等效模型(3)等效模型应用举例【例1-3】二极管应用电路如图1-17所示,请用理想模型求流过电阻的电流IR

。【解题思路】图1-17例1-3二极管应用电路第三步:已知电阻的阻值,要求流过电阻的电流IR只需求出电阻上的压降。电阻上端电位为-6V,下端电位为+9V,两端电压为-15V,阻值为3kΩ,因此IR大小为5mA,实际方向为从下到上。结论:IR=-5mA。本次课小结1.二极管的正向特性:2.二极管的反向特性与反向击穿特性:3.二极管的等效模型:1.1.3二极管的基本应用电路1、低电压稳压电路图1-18低电压稳压电路1.1.3二极管的基本应用电路2、限幅电路(1)单向限幅电路图1-19单向限幅电路及输入输出波形1.1.3二极管的基本应用电路2、限幅电路(2)双向限幅电路图1-20双向限幅电路1.1.3二极管的基本应用电路3、开关电路(1)二极管与门电路图1-21二极管与门电路【例1-4】二极管应用电路如图1-17所示,请用理想模型求流过电阻的电流IR

。4】一种由二极管构成的与门电路如图1-21所示,VD1和VD2均为硅二极管,当输入信号uA、uB为低电平(0)和高电平(3V)的不同组合时,求输出电压uo,并分析电路的功能。1.1.3二极管的基本应用电路3、开关电路(2)二极管或门电路图1-21二极管与门电路本次课小结1.低电压稳压电路:

利用二极管导通后两端压降几乎保持不变的特性可以构成低电压稳压电路,稳压值与二极管的个数有关,适用于稳压值不高且对稳压要求不高的场合。2.限幅电路:

单向限幅电路有上限幅电路和下限幅电路两种。同时具有上、下限幅功能的电路称为双向限幅电路。3.开关电路:

利用二极管的开关特性可以构成数字电路中常用的与门电路和或门电路。1.1.4二极管的种类及主要参数1、几种常见的二极管(1)常见二极管的电路符号图1-23常见二极管的外观及电路符号1.1.4二极管的种类及主要参数1、几种常见的二极管(2)常见二极管的特点1.1.4二极管的种类及主要参数2、二极管的主要参数

用来表示二极管性能好坏和适用范围的技术指标,称为二极管的参数。二极管的参数是描述二极管特性的物理量,是反映二极管性能的质量指标,也是合理选择和使用二极管的主要依据。对初学者而言,必须理解以下几个二极管的主要参数。1.1.4二极管的种类及主要参数2、二极管的主要参数(1)最大正向平均整流电流IF(AV)1.1.4二极管的种类及主要参数2、二极管的主要参数(2)最高重复反向电压URRM1.1.4二极管的种类及主要参数2、二极管的主要参数(3)反向电流IR1.1.4二极管的种类及主要参数3、如何识读二极管的数据手册(1)如何获得二极管的数据手册1.1.4二极管的种类及主要参数3、如何识读二极管的数据手册(2)识读数据手册表1-41N4001~1N4007的主要参数本次课小结1.常见二极管的种类:

按照所用材料、管芯结构、用途等的不同,二极管可以分成很多种类,不同种类二极管的工作特点也各不相同。要学会识别不同种类二极管的电路符号。2.二极管的主要参数:

选用二极管时,主要关注最大正向平均整流电流IF(AV)、最高重复反向电压URRM、反向电流IR等几个参数。3.识读元器件的数据手册:

通过识读元器件的数据手册,可以知晓其型号、主要特性、极限参数和电气特性等信息。1.1.5发光二极管及应用

遥控器、交通灯、霓虹灯、电子圣诞树等是我们生活中常见的几种电子产品,这些产品中都含有同一种电子器件——发光二极管(LED)。LED是一种由磷化镓(GaP)等半导体材料制成的特殊二极管,其在电路中的符号如图1-4(a)所示。LED是一种将电能直接转换成光能的元器件(简称电光元器件),其核心是一个会发光的PN结,它同时具备两种电气性能:一种是单向导电性,另一种是正向导通时会发光。LED具有体积小、工作电压低、亮度高、功耗小、驱动简单、寿命长、可控性强、色彩丰富等优点。图1-4LED的电路符号和单色直插式LED的外观1.1.5发光二极管及应用1、LED的种类(1)按封装形式分1.1.5发光二极管及应用1、LED的种类(2)按发光颜色分LED发出的颜色是由其内部晶片(Chip)的材料决定的,材料不同发光的颜色就不同。LED的发光颜色有红、橙、黄、黄绿、纯绿、标准绿、蓝绿、蓝色、紫色、白色等。

另外,LED可分为单色LED、双色LED与三色LED等。三端双色直插式LED的外形及电路符号如图1-25所示。该LED中包含两种晶片,因而可以发出两种不同的颜色。图1-25三端双色直插式LED的外形及电路符号1.1.5发光二极管及应用1、LED的种类(3)按发光强度和工作电流分1.1.5发光二极管及应用2、LED的主要参数(1)正向电压UFUF指通过LED的正向电流为规定值时,LED正、负极之间产生的压降。LED的UF一般比普通二极管大,不同颜色的LED其UF不同,正常值为1.6V~3.6V。1.1.5发光二极管及应用2、LED的主要参数(2)最大工作电流IFM

普通LED在正常工作时的电流很小,只有10mA~45mA,在正向电压增加时,电流会有很大程度的上升。IFM是指LED长期正常工作所允许通过的最大正向电流。使用中电流不能超过此值,否则LED可能被烧毁。1.1.5发光二极管及应用2、LED的主要参数(3)最高重复反向电压URRMURRM是指LED在不被击穿的前提下,所能承受的最大重复反向电压。使用中不应使LED承受超过URRM的反向电压,否则LED可能被击穿。1.1.5发光二极管及应用3、LED的应用(1)指示电路图1-26直流电源指示电路图1-27交流电源指示电路图1-28信号指示电路(扫描驱动方式)1.1.5发光二极管及应用3、LED的应用(2)光发射电路图1-29光发射电路1.1.5发光二极管及应用3、LED的应用(3)低电压稳压电路图1-30简单并联低电压稳压电路本次课小结1.LED的种类:LED的种类繁多,可以按照封装形式、发光颜色、发光强度和工作电流等进行分类。2.LED的主要参数:

主要有正向电压UF、最大工作电流IFM、最高重复反向电压URRM这几个参数。3.LED的应用:LED的用途很多,可用于电源及信号指示电路、光发射电路及低电压稳压电路等。1.2晶体三极管及开关电路1.2.2晶体管的输入与输出伏安特性1.2.1晶体管及电流放大特性1.2.3晶体管开关电路1.2.4晶体管的主要参数及选择1.2.1晶体管及电流放大特性1、晶体管的结构与电路符号(a)NPN型晶体管的等效结构

(b)NPN型晶体管的电路符号(c)PNP型晶体管的等效结构

(d)PNP型晶体管的电路符号图1-31晶体管的结构和电路符号1.2.1晶体管及电流放大特性1、晶体管的结构与电路符号

晶体管的结构特点是:基区很薄(微米数量级),掺杂浓度很低;发射区与集电区是同类型的杂质半导体,但前者掺杂浓度高,后者掺杂浓度低且面积更大。由上述特点可见,晶体管并不是两个PN结的简单组合,也不可以将发射极和集电极交换使用。1.2.1晶体管及电流放大特性2、晶体管放大的外部偏置条件①外部偏置条件:发射结正偏,集电结反偏②NPN管具有放大作用时的电位关系:UC>UB>UE

③PNP管呢?NPN型三极管PNP型三极管UC<UB<UE1.2.1晶体管及电流放大特性3、晶体管的电流放大特性(1)电流分配实验图1-32NPN型晶体管的电流分配实验电路1.2.1晶体管及电流放大特性3、晶体管的电流放大特性(1)电流分配实验NPN型PNP型1.2.1晶体管及电流放大特性3、晶体管的电流放大特性(2)晶体管的电流放大特性1.2.1晶体管及电流放大特性3、晶体管的电流放大特性(2)晶体管的电流放大特性【例1-6】测得工作在放大电路中的某晶体管,其两个电极的电流大小和方向如图1-34所示,请判断它是NPN型还是PNP型晶体管,求出①脚电流的大小和方向、电流放大系数β,并分别指出三个引脚的极性。图1-34例1-6图【解题思路】第一步:该晶体管已知的两个电极的电流方向不同,因此其中必有一个是发射极;由于发射极电流是三个电流中最大的,故③脚是发射极。发射极电流的方向为流出晶体管,因此可以判断该晶体管的类型为NPN型。第二步:①脚电流大小为③脚电流与②脚电流之差,即6mA,电流方向与②脚相同。第三步:①脚电流比②脚电流大,说明①脚是集电极,②脚是基极。第四步:β为集电极电流与基极电流的比值,即1.2.1晶体管及电流放大特性3、晶体管的电流放大特性(3)值得注意的事项本次课小结1.晶体管的结构与电路符号:

晶体管是由两个PN结构成的三端有源器件,有三个电极,分为NPN和PNP两种类型。在任意时刻,晶体管上三个电极的电流关系满足IE=IB+IC。2.晶体管放大特性的外部偏置条件:

发射结正偏、集电结反偏。NPN型晶体管应满足UC>UB>UE,PNP型晶体管应满足UE>UB>UC。3.晶体管的电流放大特性:

晶体管基极电流的微小变化控制集电极电流发生β倍的变化,这就是晶体管的电流放大特性。值得注意的是,只有在满足放大特性的外部偏置条件下晶体管才具有电流放大特性。晶体管属于电流控制器件。1.2.2晶体管的输入与输出伏安特性1、晶体管特性曲线测试电路图1-35NPN型晶体管共射特性曲线测试电路1.2.2晶体管的输入与输出伏安特性2、晶体管的输入特性图1-36NPN型硅晶体管的输入伏安特性曲线1.2.2晶体管的输入与输出伏安特性3、晶体管的输出特性图1-37NPN型硅晶体管的共射输出伏安特性曲线1.2.2晶体管的输入与输出伏安特性3、晶体管的输出特性图1-37NPN型硅晶体管的共射输出伏安特性曲线1.2.2晶体管的输入与输出伏安特性3、晶体管的输出特性图1-37NPN型硅晶体管的共射输出伏安特性曲线1.2.2晶体管的输入与输出伏安特性3、晶体管的输出特性图1-37NPN型硅晶体管的共射输出伏安特性曲线1.2.2晶体管的输入与输出伏安特性3、晶体管的输出特性【例1-7】在某晶体管放大电路中,测得晶体管三个电极的电位如图1-38所示,请判断该晶体管的类型及三个引脚的极性。图1-38例1-7图【解题思路】第一步:先找差值(0.7V或0.2V)。由于是晶体管放大电路,因此电路中晶体管应工作在放大状态,满足发射结正偏,即发射结压降约为0.7V(硅晶体管)或0.2V(锗晶体管)。找到②脚和③脚之间的差值为0.7V,说明是硅晶体管。由此可判断②脚和③脚之间是发射结,故①脚是集电极。第二步:比较电位。集电极的电位是三个电极中最大的,根据晶体管放大时发射结正偏、集电结反偏的特点,NPN型晶体管满足UC>UB>UE,PNP型晶体管满足UE>UB>UC,因此该晶体管为NPN型。第三步:判断极性。NPN型晶体管的引脚电位关系满足UC>UB>UE,可知③脚是基极,②脚是发射极。结论:该晶体管的类型是NPN型,三个引脚的极性分别是①脚为集电极、②脚为发射极、③脚为基极。本次课小结1.晶体管的输入特性:

晶体管的输入特性类似于PN结的正向特性,当发射结电压uBE小于死区电压Uth时,晶体管截止。当uBE大于导通电压uD时,晶体管完全导通,此时iB随着uBE的变化而急剧线性变化。2.晶体管的输出特性:

晶体管的正常工作分为截止、饱和、放大三种状态,晶体管工作在哪种状态取决于外部偏置条件。当工作在放大状态时,晶体管具有电流放大特性。当工作在截止状态或饱和状态时,晶体管具有开关特性。1.2.3晶体管开关电路1、晶体管的开关特性(a)轻触开关(外形及电路符号)(b)晶体管等效为开关图1-39轻触开关和晶体管等效为开关

晶体管可看成一个开关,其C极和E极是开关的两个触点,B极是开关的按钮。由晶体管的输出特性可知,当工作在截止状态时,晶体管各极电流均很小(接近或等于0),因此C、E间等效为开关断开。当工作在饱和状态时,UCE的值很小(某些情况下可近似为0),因此C、E间等效为开关接通。利用晶体管的开关特性可以构成开关电路。1.2.3晶体管开关电路2、晶体管开关电路的分析(1)电路的组成图1-40NPN型晶体管开关电路1.2.3晶体管开关电路2、晶体管开关电路的分析(2)电路的分析图1-40NPN型晶体管开关电路1.2.3晶体管开关电路2、晶体管开关电路的分析(2)电路的分析图1-40NPN型晶体管开关电路

【例1-8】在图1-40所示电路中,若VCC=5V,Rb=20kΩ,Rc=1kΩ,VT为硅晶体管,β=100,UCE(sat)=0.3V。请分析ui=3.6V时,晶体管的工作状态。若将Rb改为100kΩ,晶体管的状态如何?【解题思路】1.2.3晶体管开关电路2、晶体管开关电路的分析(3)值得注意的事项1.2.3晶体管开关电路3、晶体管开关电路的应用(1)晶体管非门电路图1-41晶体管非门电路及输入与输出波形1.2.3晶体管开关电路3、晶体管开关电路的应用(2)晶体管LED驱动电路图1-42NPN型晶体管LED驱动电路及等效电路1.2.3晶体管开关电路3、晶体管开关电路的应用(2)晶体管LED驱动电路图1-43PNP型晶体管LED驱动电路1.2.3晶体管开关电路3、晶体管开关电路的应用(3)晶体管振荡电路图1-44晶体管振荡电路本次课小结1.晶体管的开关特性:2.晶体管开关电路的分析与应用:

晶体管开关电路中的晶体管工作在开关状态,分析电路时也常以晶体管截止和饱和这两种情况进行。1.2.4晶体管的主要参数及选择1、晶体管的主要参数(1)电流放大系数

电流放大系数是表征晶体管放大能力的重要参数,常用的是共发射极电流放大系数β。β值通常介于20与200之间,具体值可通过查阅对应型号的数据手册来获取。1.2.4晶体管的主要参数及选择1、晶体管的主要参数(2)极间反向电流极间反向电流是表征晶体管热稳定性的重要参数,有以下两种。1.2.4晶体管的主要参数及选择1、晶体管的主要参数(3)极限参数极限参数是为了确保晶体管安全工作,对其电压、电流和功率损耗所加的限制。1.2.4晶体管的主要参数及选择1、晶体管的主要参数(3)极限参数极限参数是为了确保晶体管安全工作,对其电压、电流和功率损耗所加的限制。1.2.4晶体管的主要参数及选择1、晶体管的主要参数(3)极限参数极限参数是为了确保晶体管安全工作,对其电压、电流和功率损耗所加的限制。1.2.4晶体管的主要参数及选择1、晶体管的主要参数(3)极限参数根据给定的极限参数,可以在输出特性曲线上画出晶体管的安全工作区。图1-45晶体管的安全工作区1.2.4晶体管的主要参数及选择2、温度对晶体管参数的影响1.2.4晶体管的主要参数及选择3、晶体管的种类与选择图1-46常见的晶体管封装1.2.4晶体管的主要参数及选择3、晶体管的种类与选择本次课小结1.晶体管的主要参数:2.温度对晶体管参数的影响:

当温度升高时,晶体管的UBE减小、β增大、ICBO增大。硅晶体管的热稳定性好,应用更广泛。

电流放大系数反映了晶体管放大电流的能力。选用晶体管时,一般希望极间反向电流尽量小些。极限参数是确保晶体管安全稳定工作的“红线”。1.3场效应管及开关电路1.3.2场效应管开关电路1.3.1场效应管的种类及特性1.3.1场效应管的种类及特性1、场效应管的种类图1-47场效应管的种类1.3.1场效应管的种类及特性2、场效应管的工作特性(1)N沟道增强型MOSFET及其工作特性(a)结构

(b)电路符号1(c)电路符号2图1-48N沟道增强型MOSFET的结构和电路符号1.3.1场效应管的种类及特性2、场效应管的工作特性(1)N沟道增强型MOSFET及其工作特性图1-49某型号N沟道增强型MOSFET的输出特性曲线和转移特性曲线1.3.1场效应管的种类及特性2、场效应管的工作特性(1)N沟道增强型MOSFET及其工作特性N沟道增强型MOSFET的工作特性与NPN型晶体管相似,也可分为四个区。1.3.1场效应管的种类及特性2、场效应管的工作特性(1)N沟道增强型MOSFET及其工作特性【例1-9】测得两只N沟道增强型MOSFET的开启电压和各极电位如表1-7所示,试分析其工作状态。【解题思路】1.3.1场效应管的种类及特性2、场效应管的工作特性(2)PMOS管与NMOS管的区别图1-50P沟道增强型MOSFET的电路符号P沟道MOSFET简称为PMOS管,它工作时漏极电流的方向为流出PMOS管的方向,因此为了能正常工作,PMOS管外加的uDS和uGS必须是负值。1.3.1场效应管的种类及特性2、场效应管的工作特性(3)耗尽型MOSFET与增强型MOSFET的区别(a)NMOS管的结

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