电工压缩课件

答安=期试（70%）+平（成绩（30%）=作业评分+实验评答安=期试（70%）+平（成绩（30%）=作业评分+实验评分+出勤地点：一号楼一楼教师休息630——9电子下 电子技模数字电子技 电子下 电子技模数字电子技 6前言（路——年2代真——子器40年 器代中、 6前言（路——年2代真——子器40年 器代中、 代电子器集——第晶 电规模集成电路——第——第二本本§1-物半半化§1-物半半化各管各管本体本体常有常有在硅或锗构成的晶体结构中每个原子与相邻的个原子结合，形成共价键结（容易被在硅或锗构成的晶体结构中每个原子与相邻的个原子结合，形成共价键结（容易被激发 导电性能容易突变的原因— iS在一定条件下（如光照或温度升高由在一定条件下（如光照或温度升高由自由电可在温。自由电可在温。‡对半导体施加外电自由电子作定向运动，形成电流（电子电流*空穴（带正电）吸引电子邻近共价键中的电子在外电场作用下可填补该空穴E‡对半导体施加外电自由电子作定向运动，形成电流（电子电流*空穴（带正电）吸引电子邻近共价键中的电子在外电场作用下可填补该空穴EEE同的方向作定空穴电EE同的方向作定空穴电§杂质半导§杂质半导1、N型半导掺入微量五价元素，某原子原子代替后，会产生一个多余价电子（容易成为自由电子1、N型半导掺入微量五价元素，某原子原子代替后，会产生一个多余价电子（容易成为自由电子主要导电方自由电子：多数载流 P空穴：少数载流N N 2、P型半导子形成共价键时因缺少一个电子产生一个空位，临近原子的价电B容易被吸引过来补充该空穴空穴浓度大大增2、P型半导子形成共价键时因缺少一个电子产生一个空位，临近原子的价电B容易被吸引过来补充该空穴空穴浓度大大增加，空穴导电是主要导电方自由电子：少数载流 B空穴：多数载流PP§PN结及其单向导电—、PN结的形 将型半导体型半导体拼在一起，其交界面处形成一个NPNP+++内§PN结及其单向导电—、PN结的形 将型半导体型半导体拼在一起，其交界面处形成一个NPNP+++内电NP+++ 内电 区扩，，区，附近的区留下一NP+++ 内电 区扩，，区，附近的区留下一些正离 正负离子形成空间电荷区——由区向区离子 NP+++ 内电 区内电有——漂—开漂移形成动态平的多NP+++ 内电 区内电有——漂—开漂移形成动态平的多PN结、外加正向电压——P区接电源正极、N区接电源负PN++++I内电向外电场方 ，多数载流子的扩散加强，形成较大的电流结处于导通状态导PN结、外加正向电压——P区接电源正极、N区接电源负PN++++I内电向外电场方 ，多数载流子的扩散加强，形成较大的电流结处于导通状态导通时结呈低方反向电压——N区接电源正极、P区接电源负PN++++++++-I» 内电场方外电场方电场方向相同，内电场被加强，空间电荷区数载流子的扩散反向电压——N区接电源正极、P区接电源负PN++++++++-I» 内电场方外电场方电场方向相同，内电场被加强，空间电荷区数载流子的扩散被阻止，只有由少数载流子形成的很小的电结处于截止状态此时结呈高PN，导通阻——PN N++++ 内电场方外电场方1R是2P端，NPN，导通阻——PN N++++ 内电场方外电场方1R是2P端，N§15-半导体二极一§15-半导体二极一二、伏安特I（正 反向饱 电 U（U（U死区电反Ge、当U（1）U<死二、伏安特I（正 反向饱 电 U（U（U死区电反Ge、当U（1）U<死内UU↑（I（正 反向饱 电 U（U（U死区电反Ge<U（1）|U|<U(BR)（反向击I（正 反向饱 电 U（U（U死区电反Ge<U（1）|U|<U(BR)（反向击）少数载流子漂移，从而形成较小的反向饱和电I（正 反向饱 电 U（U（U死区电反Ge（2）若|U|>U(BR)，少数载被束缚的价I（正 反向饱 电 U（U（U死区电反Ge（2）若|U|>U(BR)，少数载被束缚的价电子撞击出来，如此形成连锁反应使得二极管中载流子剧增，形成很大的反向——123三、主要参、二 电 、、二如果该值大，则说明二极管的单向导123三、主要参、二 电 、、二如果该值大，则说明二极管的单向导电性能差四、含二极管电路的计、一般可将二极管视为理想元件（死区电压认为是零（）二极管元件上的正向导通压认为是零，正向电阻为零（将其视为短路四、含二极管电路的计、一般可将二极管视为理想元件（死区电压认为是零（）二极管元件上的正向导通压认为是零，正向电阻为零（将其视为短路（）止二极管反向电阻无穷大，反流为零（开路、（）对于含一个二极管的电路，先将二极管从电路大于零，则二极管导通，否、（）对于含一个二极管的电路，先将二极管从电路大于零，则二极管导通，否则截（）如果电路中含多个二极管，则应断开所有二极管求出各管所承受的电压，其中承受正向电压最大者优导通，遂将其短路，接着再分析其他二极例1+++U+EEUD0--D若U>0，则D导通。R2 =2V> U=R1+故D， 反之D截例1+++U+EEUD0--D若U>0，则D导通。R2 =2V> U=R1+故D， 反之D截例2E=-4V例2E=-4V例3：若将E改为ui，求u++uuD0t-uR解==uui+RR12tu0=若 >0,u>0,D通u=1u0u0D0iiiR+212例3：若将E改为ui，求u++uuD0t-uR解==uui+RR12tu0=若 >0,u>0,D通u=1u0u0D0iiiR+21210sinwtV，E例：已，的波形IRUiu+++u-pDu5-iwE-=-u解Dp<5V,=u若<0,DiD u0=若5VuD0,D导通思考：画电阻两10sinwtV，E例：已，的波形IRUiu+++u-pDu5-iwE-=-u解Dp<5V,=u若<0,DiD u0=若5VuD0,D导通思考：画电阻两端电压的波形+例：求输出电压DD21- +解：将两个二极管全部断开，求开路电 ++++例：求输出电压DD21- +解：将两个二极管全部断开，求开路电 ++++++++=9-6=U2=9-3=两端电压大D优通导通后可将其视为短D1++++通， D2先，再来+++++=9-6=U2=9-3=两端电压大D优通导通后可将其视为短D1++++通， D2先，再来1-稳DUU∆稳压管是一种特殊的二极管 ∆其伏安特性与普通二极管的差异 （1）反向特性曲线较 （2）反向击穿是可逆的1-稳DUU∆稳压管是一种特殊的二极管 ∆其伏安特性与普通二极管的差异 （1）反向特性曲线较 （2）反向击穿是可逆的（工作于反向击穿区主要参数1U稳压管稳定工作管子两端的电压∆Z∆Z温度每变化1ºC时稳定电压变化主要参数1U稳压管稳定工作管子两端的电压∆Z∆Z温度每变化1ºC时稳定电压变化的百分数，明稳压管的温度稳定 =DUZr3ZZ4IZ稳压管稳定工作时流过UUZ参考电流值，实际电流 ∆应略大于这个∆IZM稳4IZ稳压管稳定工作时流过UUZ参考电流值，实际电流 ∆应略大于这个∆IZM稳压管允许通过的最大电 6PZM=UZ例1：已知UZ=5VD=0.6V，求①U=10V；②U=-10V；③限流电IR + -解：当U=10V时稳压管反向例1：已知UZ=5VD=0.6V，求①U=10V；②U=-10V；③限流电IR + -解：当U=10V时稳压管反向击穿U0=当U=-10V时，稳压管正向导通U0=-UD=-U0=当U=4V时，稳压管反向截止例2：已知UZ=5VUD=0.6V，求①U=10V；U=-10V；IRB+ DAU-U-0DZO解：当U=10V设O点电位为零，2均截止，则VA<0V例2：已知UZ=5VUD=0.6V，求①U=10V；U=-10V；IRB+ DAU-U-0DZO解：当U=10V设O点电位为零，2均截止，则VA<0V，则DZ1反向击穿DZ2U0=UZ+UDIRB+-D AU DZ -O当U=-10V时，设假设2个截止VA<DZ2反向击穿VA=IRB+-D AU DZ -O当U=-10V时，设假设2个截止VA<DZ2反向击穿VA=DZ1U0=--UD=-点电位为零IRB++DAUDZ-- 当U=4V时管（DZ2）处则VA0.6V，DZ1DZ2也截因此假设不成立。同理DZ1也截IRB++DAUDZ-- 当U=4V时管（DZ2）处则VA0.6V，DZ1DZ2也截因此假设不成立。同理DZ1也截止 U0=点电零导通态三件三件三极管的基本结按三三极管的基本结按三三个导电区域CC中间层：很薄、掺杂少（基区BNBTP上层：集电NE下层：发射E其中发射区的掺杂浓度高于集电NPN发射区与基区交界处的PN结——发射集区交的PN三个导电区域CC中间层：很薄、掺杂少（基区BNBTP上层：集电NE下层：发射E其中发射区的掺杂浓度高于集电NPN发射区与基区交界处的PN结——发射集区交的PN结——集C（）B（）、E（电流放大原¯C共发射极电路接N+IEBB-BP+EC：- （ECNE¯Eeb区：电子的扩散、复 c电流放大原¯C共发射极电路接N+IEBB-BP+EC：- （ECNE¯Eeb区：电子的扩散、复 c¯C电流放大的机理N+I（1）E（电子）向B电源B-BP+-RB射极电N E¯E（2）B区，扩散来少部B区穴相复合，大部分继续向集电结扩¯C电流放大的机理N+I（1）E（电子）向B电源B-BP+-RB射极电N E¯E（2）B区，扩散来少部B区穴相复合，大部分继续向集电结扩基区要不断提供空穴以供¯C散来的电子相复合，只能NEB正+RC区拉走电子（相当于提供B-PI穴），从而形+-BEC BN E¯E扩散和复合同时进行，电流放大取决于两者的比希望扩>>基区要不断提供空穴以供¯C散来的电子相复合，只能NEB正+RC区拉走电子（相当于提供B-PI穴），从而形+-BEC BN E¯E扩散和复合同时进行，电流放大取决于两者的比希望扩>>¯C（3）集电区收集从发射N扩散来的电+IB-BP+-N E¯EC+集电结反偏，内部电场得到增 NCECPC_B¯C（3）集电区收集从发射N扩散来的电+IB-BP+-N E¯EC+集电结反偏，内部电场得到增 NCECPC_B¯通过实验得出以下结论NBP（1）IE=IB+；EC»>>IBN且IEEB¯这是因发进b共发射极直流电流放大倍IB¯通过实验得出以下结论NBP（1）IE=IB+；EC»>>IBN且IEEB¯这是因发进b共发射极直流电流放大倍IB¯NBPECN¯E（2）微IB∆此即晶体管的电流放大作 b=晶体管交流电流放大倍DIB¯NBPECN¯E（2）微IB∆此即晶体管的电流放大作 b=晶体管交流电流放大倍DIB际IU0BE向®ECE>UBE> 和 均小和各个电压的极 -¯ IB C 际IU0BE向®ECE>UBE> 和 均小和各个电压的极 -¯ IB C _ + - PNPN <VB<VC>VB> > BEC + UCE UE-¯IE （NPNIB(mA)①输入特性曲³=f)I BUUBE(V¯I+B小®+³1V时所有曲线几乎-U（NPNIB(mA)①输入特性曲³=f)I BUUBE(V¯I+B小®+³1V时所有曲线几乎-U-\只需要画一条曲 IB(mA)(V晶正硅UCE 管也存在死区电 U 管的死区电压 管为IB(mA)(V晶正硅UCE 管也存在死区电 U 管的死区电压 管为硅工作为0.5V，②输出特性曲C②输出特性曲CIC(mAA三0(V1、100=大条件：发射结正偏，集电结反 区域 I IU区曲线族中近IC(mAA三0(V1、100=大条件：发射结正偏，集电结反 区域 I IU区曲线族中近似平行于横轴的部 =bIB， =bIC(mA100m2、放大曲线族I=0以下的部B区 I = » =U(V=0时IB截止U0.5V时，晶体管进入截止 <<UBEIC(mA100m2、放大曲线族I=0以下的部B区 I = » =U(V=0时IB截止U0.5V时，晶体管进入截止 <<UBE为使晶体管可靠截止IC(mA饱和100m3、放大区 I = U(V=¹bIB，—集电极饱和电=U（satìSiU IC(mA饱和100m3、放大区 I = U(V=¹bIB，—集电极饱和电=U（satìSiU 条件：发射结正偏，集电结正主要