二极管晶体管概要.ppt

第 7 章　模拟电路 7.1　二极管 7.1.1　二极管的结构、外形与符号 7.1.2　二极管的电流、电压关系 7.1.3　二极管的主要参数 7.2　晶体管 7.2.1　晶体管的外形、结构和符号 7.2.2　晶体管的放大作用 7.2.3　三极管的主要参数 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 7.2　晶体管 7.1　二极管 7.1.1　二极管的结构、外形与符号 7.1.2　二极管的电流、电压关系 7.1.3　二极管的主要参数 　　半导体二极管又称晶体二极管。 　　按半导体材料划分：硅二极管、锗二极管等； 　　按 PN 结结构划分：点接触型二极管、面接触型二极管、平面型二极管等； 　　按用途划分：整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、变容二极管等。 　　二极管：将 PN 结封装在塑料、玻璃或金属外壳里，并从 P 区和 N 区分别焊出两根金属引线做正、负极。 外形： 符号： 　　二极管是由半导体材料制成，常用的半导体有锗和硅。 VD 阳极 （正极） 阴极 （负极） 1．正向偏置与导通状态 　　当二极管两端所加的正向电压比较小时，正向电流很小，二极管呈现很大的电阻，如图中 0A 段。 　　这个范围称为死区，相应的电压叫死区电压。硅二极管的死区电压为 0.5 V 左右，锗二极管的死区电压约为 0.1 ~ 0.2 V。 　　外加电压超过死区电压以后，正向电 流迅速增加，这时二极管处于正向导通状 态，如图中 AB 段所示。 　　导通后管子两端电压几乎恒定，硅管约为 0.6 ~ 0.7 V，锗管约为 0.2 ~ 0.3 V。 正偏导通 　　当给二极管加反向电压时，所形成的反向电流是很小的，而且在很大范围内基本不随反向电压的变化而变化，即保持恒定。 　　当反向电压大到一定数值时，反向 电流会突然增大，如图中 CD 段，这种 现象称为反向击穿，相应的电压叫反向 击穿电压。正常使用二极管时，是不允 许出现这种现象的。 C D 正偏导通 2．反向偏置与截止状态 结论： 　　二极管具有单向导电性。加正向电压时导通，呈现很 小的正向电阻，如同开关闭合；加反向电压时截止，呈现 很大的反向电阻，如同开关断开。 　　从二极管伏安特性曲线可以看出，二极管的电压与电 流变化不呈线性关系，其内阻不是常数，所以二极管属于 非线性器件。 1．最大整流电流 IFM 　　二极管长时间工作时允许通过的最大正向电流的平均值。 二极管正常使用时所允许加的最高反向电压。 2．最高反向工作电压 URM 3．反向电流 IR 二极管加反向电压而未击穿时的反向电流。 IR愈小，单向导电性愈好。 7.2.1　晶体管的外形、结构和符号 7.2.2　晶体管的电流放大作用 7.2.3　三极管的主要参数 　　在一块半导体上制作两个相距很近的 PN 结，就成为一个新的器件，即半导体三极管，又称为晶体三极管，简称晶体管。 　　晶体管按材料分有硅管和锗管；按 PN 结的组成方式分有 NPN 型和 PNP 型。 　　我国生产的硅管大多是 NPN 型；锗管大多是 PNP 型。NPN 型的硅管是目前应用较多的一种。 NPN 型 外形： 结构： 三个区； 三个电极。 两个 PN 结； 发射极箭头指向符号电流的流动方向。 PNP 型符号 VT PNP 型 NPN 型符号 VT N 集电区 P 基区 N 发射区 　　三极管有三个电极，必须有两个外加电压，才能决定两个 PN 结的工作状态。因此有一个电极是共用的。据此，三极管有共发射极、共基极、共集电极三种接法。 　　以 NPN 型晶体管的共发射极接法为例，分析晶体管的放大作用。 　　UBB 为基极电源，通过电位器 RB 将正向电压加到基极和发射极之间(发射结)，集电极电源 UCC 电压应高于 UBB 电压，使发射结正向偏置，集电结反向偏置。 　　调节电位器 RB 的阻值，可以改变发射结的偏压，从而调节基极电流 IB 的大小；相应得到集电极电流 IC 和发射极电流 IE 的值。 　　可见：IE = IC + IB；IC = ? IB . 晶体管各极之间电流分配关系为： IE = IC + IB 　　基极 IB 与集电极 IC 数量关系在一定范围内是比例关系即： 或 　　　　　基极电流 IB 的变化，会引起集电极电流 IC 发生更大的变化。即基极电流对集电极电流有控制作用，或集电极电流对基极电流有放大作用。这就是三极管的电流放大原理。 　　注意：(1)三极管的电流放大作用，实质上是用较小的基极电流信号去控制集电极的大电流信号，是 “以小控大” 的作用，而不是能量的放大。　 　　(2)使三极管起放大作用的外部条件是发射结加正向偏置电压，集电结加反向偏置电压。 结论: 　　(3)若增大 RB 使发射结电压