嵌入式硬件设计基础第二讲(修订).ppt

NPN型三极管三种状态下的参数特性 一.截止区 Vbe0.5V或VbVe,Ib=Ic=Ie=0mA。 二.放大区 Vbe=0.7V,Vc=Vb,Vce=Vbe,Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib. 三.饱和区 Vbe=0.7V,Vce=0.2V,VcVb, 请思考PNP型三极管三种状态下的参数特性 PNP 型三极管三种状态下的参数特性 一.截止区 Veb0.5V或VbVe,Ib=Ic=Ie=0mA。 二.放大区 Veb=0.7V,VbVc,Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib. 三.饱和区 Veb=0.7V,Vec=0.2V,VcVb, Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib. 如下图所示，已知晶体管参数β=100，Vbe(on)=0.7V，如 果晶体管偏置在饱和区，且设Vce(sat)=0.2V。计算Vce、Ib 、Ic、Ie。 5.激光二极管 激光二极管是在发光二极管的PN结间安置一层具有光活性的半导体，构成一个光谐振腔。工作时接正向电压，可发射出激光。 激光二极管的应用非常广泛，在计算机的光盘驱动器，激光打印机中的打印头，激光唱机，激光影碟机中都有激光二极管。 1.5.4 二极管的参数 (1) 最大整流电流IF (2) 反向击穿电压VBR和最大反向工作电压VRM (3) 反向电流IR (4) 正向压降VF (5) 极间电容CB 硅二极管2CP10的V-I 特性 二极管应用举例 u i u o O O ?t ?t ( b ) ? 2? ? 2? D u i u o R L ( a ) + + - - （1） 二极管整流电路 ?t + - R D E 2 V u i u o + - + - ( a ) 0 5 u i / V -5 ? 2? 3? ) (b ?t 0 2.7 u o / V -5 ? 2? 3? 2.7 （2）二极管限幅电路 D1 钳位作用 D2隔离作用 (3) 开关电路 D 3.4 V 0.3 V 1 D 2 3.9 k -12V A B Y （4）低电压稳压电路 稳压电源是电子电路中常见的组成部分。 利用二极管正向压降基本恒定的特点，可以构 成低电压稳压电路。 观察如下图所示，其中二极管的开启电压Vr=0.6V, 请在0≤VI≤10V的情况下，分析VO的输出状态，并 画出VO相对于VI的关系曲线。 1.5.5 半 导 体 三 极 管 1 三极管的结构及符号 半导体三极管又称晶体三极管（下称三极管），一般简称晶体管，或双极型晶体管。它是通过一定的制作工艺，将两个PN结结合在一起的器件，两个PN结相互作用，使三极管成为一个具有控制电流作用的半导体器件。三极管可以用来放大微弱的信号和作为无触点开关。 三极管从结构上来讲分为两类：NPN型三极管和PNP型三极管。下图所示为三极管的结构示意图和符号。 三极管的结构示意图和符号 常见的三极管外形 1.5.6 三极管的特性曲线及主要参数 1.三极管的特性曲线 三极管的特性曲线是指三极管的各电极电压与电流之间的关系曲线，它反映出三极管的特性。它可以用专用的图示仪进行显示，也可通过实验测量得到。以NPN型硅三极管为例，其常用的特性曲线有以下两种。 （1）输入特性曲线 它是指一定集电极和发射极电压UCE下，三极管的基极电流IB与发射结电压UBE之间的关系曲线。实验测得三极管的输入特性曲线如图所示。 三极管的输入特性曲线 （2）输出特性曲线 它是指一定基极电流IB下，三极管的集电极电流IC与集电结电压UCE之间的关系曲线。实验测得三极管的输出特性曲线如图所示。 三极管的输出特性曲线 一般把三极管的输出特性分为3个工作区域，下面分别介绍。 ① 截止区 三极管工作在截止状态时，具有以下几个特点： （a）发射结和集电结均反向偏置； （b）若不计穿透电流ICEO，有IB、IC近似为0； （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。 ② 放大区 图中，输出特性曲线近似平坦的区域称为放大区。三极管工作在放大状态时，具有以下特点： （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：UCUBUE； （d）对NPN型硅三极管，有发射结电压UBE≈0.7V；对NPN型锗三极管，有UBE≈0.2V。 ③ 饱和区 三极管工作在饱和状态时具有如下特点： （a）三极管的发射结和集电结均正向偏置； （b）三极管的