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第九章常用半导体器件 第二节半导体二极管第三节特殊二极管第四节晶体管 第二节半导体二极管半导体二极管的伏安特性半导体二极管的主要参数 一、半导体二极管的伏安特性 + P区－－阳极 N区－－阴极 阳极 阴极 1. 正向特性 死区电压硅管 0.5V锗管 0.1V 正向导通电压硅管 0.7V锗管 0.3V i (mA) u (V) 反向击穿电压 死区 Ge Si2.? 反向特性 反向饱和电流很小，可视为开路， 反向电压过高，电流急增，二极管发生击穿。 导通电压 VD 二极管正偏，导通；二极管反偏，截止。 二、半导体二极管的主要参数 1. 最大整流电流 IF二极管允许通过的最大正向平均电流。 2. 最高反向工作电压 URM保证二极管不被击穿允许加的最大反向电压。 3. 最大反向饱和电流 IR室温下，二极管加最高反向电压时的反向电流，与温度有关。 例：如图，E＝5V，二极管正向压降忽略不计，画出 uo波形。 E VD ui uO 10 ui (V) ωt ui EVD截止uo =E ui EVD导通uo = ui 5 uO ωt 5 利用二极管的单向导电性可对输出信 号起限幅作用。 例：二极管组成电路如图，设二极管导通电压为0.3V，试求输出电压UF 。 +3V UF －12V R 0V VD1 VD2 3 0 －12V VD1率先导通， UF＝3－0.3＝2.7V VD2截止 解： 变压器 整流 电路 滤波 电路 稳压 电路 交流电源 负载 整流--将交流电压变换为单向脉动的直流电 滤波--将脉动电压中的交流分量滤除 稳压—使传输的直流电压稳定、平滑 返回 单相半波整流电路 1. 电路分析 正半周(0～π)a (+)b (－)VD导通 VD u2 uo ～ u1 RL a b u2 π 2π 3π uo π 2π 3π 负半周(π～２π)a (－) b (＋)VD截止uo= 0 uo= u2 返回 ωt ωt 单相半波整流电压平均值 2. 参数计算 3. 元件选择 RL中电流平均值 返回 二极管最高反相电压 二极管电流平均值 单相桥式全波整流电路 VD1 ～ u2 uo u1 RL a b VD2 VD3 VD4 1. 电路分析 正半周(０～π) a(＋) b(－) 电流方向 负半周(π～２π) a(－) b(＋)电流方向 u2 π 2π 3π uo π 2π 3π 返回 ωt ωt 2. 参数计算 桥式整流电路电压平均值 RL中电流平均值 3. 元件选择 返回 二极管最高反相电压 二极管电流平均值 第三节特殊二极管稳压管稳压管是一种特殊的二极管，具有稳定电压的作用。稳压管工作于反向击穿区。特点：电流变化大，电压变化小。 一、稳压原理 稳压管：１）加正向电压时同二极管２）加反向电压时使其击穿后稳压 i (mA) u (V) 反向击穿电压 VS １．稳定电压UZ 正常工作下，稳压管两端电压。同一型号的稳压管分散性较大。 ２．稳定电流 IZ正常工作下的参考电流。大小由限流电阻决定。 ３．动态电阻rZrZ =△U/△IrZ 越小，稳压效果越好。 二、稳压管参数 返回 例1、如图，已知UZ=10V，负载电压UL（）（Ａ） 5Ｖ（Ｂ）10Ｖ（Ｃ）15Ｖ（Ｄ）20Ｖ A VS 20V 15kΩ 5kΩ UL 稳压管的工作条件 （１）必须工作在反向击穿状态。 （２）电路中应有限流电阻，以保证反向电流不超过允许范围。 第四节晶体管晶体管的基本结构和类型晶体管的电流分配和放大原理晶体管的特性曲线晶体管的主要参数温度对晶体管的影响 一、晶体管的基本结构和类型 基极 集电极 发射极 NPN型 VT PNP型 VT 晶体三极管是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。 二、晶体管的电流分配和放大原理 IB RB EB IC RC EC IE 基极电流很小的变化，将引起集电极电流一个很大的变化。 直流放大系数 交流放大系数1. 输入特性曲线 三、三极管特性曲线 IB＝f (UBE) ︳UCE =常数 IB (μA) UBE (V) UCE=0 UCE≥1 相当于两个二极管正向并联。，IB 减小UCE 1IB 变化很小，与 UCE = 1 曲线重合。且与二极管正向导通曲线接近。 2．输出特性曲线 饱和区 截止区 放大区 截止区 IB≈0 ，IC≈0 ，UBE≤0 放大区IC＝βIB 饱和区UCE≤UBEIC (mA) UCE (V) IB＝0μA IB=20μA IB=40μA IB=60μA IB=80μA 2．极间反向电流 ICBO：发射极开路，基极与集电极间的反向饱和电流，受温度