电子技术非电类）第3版教学课件ppt作者荣雅君第2章半导体器件2新）课件.ppt

2.2 晶体管 半导体三极管(简称晶体管或三极管)是最重要的一种半导体器件。它的放大作用和开关作用促使电子技术飞跃发展。晶体管的特性是通过特性曲线和工作参数来分析研究的。为了更好地理解和熟悉管子的外部特性，本节首先简单介绍管子内部的结构和载流子的运动规律。 2.2 晶体管 2.2 晶体管 2.2.1 基本结构 2.2 晶体管 由图可见，三层半导体分别称为发射区、基区和集电区，发射区和基区间的PN结称为发射结；集电区和基区间的PN结称为集电结；由发射区、基区和集电区引出的电极分别为发射极E或e，基极B或b，集电极C或c。在制造工艺上，三层半导体材料的几何尺寸和掺杂浓度有很大的差异。基区厚度最薄(一般约几)，且掺杂浓度很低，因而多数载流子较少；发射区掺杂浓度最高，多数载流子浓度也大；而集电区的厚度最大，掺杂浓度低于发射区而高于基区。由于目前硅晶体管应用较多，下面就以NPN型硅晶体管为例进行讨论。 2.2 晶体管 2.2.2 电流放大原理 晶体管必须满足一定的偏置条件，才能有电流放大作用。 图示电路是以NPN型硅三极管接成共射形式（基极回路和集电极回路以发射极作为公共端）的示意图。 2.2 晶体管 2.2 晶体管 2.2 晶体管 结论 2.2 晶体管 2.2.3 晶体管的伏安特性曲线 2.2 晶体管 2.2 晶体管 （3）放大区 2.2 晶体管 2.2.4 主要参数 2.2 晶体管 3．极限参数 2.2.5 晶体管电极的判别 PNP 2.2 晶体管 1. 确定基极：将红表笔和黑表笔先后固定到三极管的某条引腿。若(指针式表用×1k档，数字式表用测二极管挡)测得该腿和另两条腿之间有低欧姆电阻，则该引腿即为基极，如果连基极的表笔为黑色（指针式表为红色），则该管为PNP管，若为红色（指针式表为黑色），则该管为NPN管。 2.3 晶闸管 2.3.1基本结构 2.3 晶闸管 普通型晶闸管有螺栓式和平板式两种。 2.3 晶闸管 2.3.2 工作原理 2.3 晶闸管 （3）A、K之间 加正向电压， G、K之间加正向电压 2.3 晶闸管 （5）晶闸管的关断 2.3 晶闸管 2.3.3 伏安特性 2.3 晶闸管 2.3.4 主要参数 2.3 晶闸管 4．通态平均电压UF 2.3 晶闸管 目前我国生产的晶闸管的型号及其含义如下： 2.3 晶闸管 例2-8 电路如图2-43所示，设输入电压，控制极触发电压如图2-44b所示。试画出输出电压uo的波形。 2.3 晶闸管 燕山大学电气工程学院 电子技术（非电类） 第2章 半导体器件 2.2 晶体管 双极型晶体管(BJT)，是将不同掺杂类型（P型和N型）的半导体材料，交叉配置在同一块晶片上制作而成的一种三层两个PN结的半导体器件。它有两种基本结构，PNP型和NPN型，其简化示意图及相应的电路符号如图所示。NPN和PNP型晶体管的工作原理相同，只是在使用时电源极性连接不同而已。 由图可见，晶体管的外部偏置条件是：电压源UBB通过电阻RB提供给发射结正向偏置；而电压源UCC通过电阻RC加到集电极，使集电结处于反向偏置。 NPN三极管电流方向及各电流的关系 IC ICE ICBO IB IBE IE 共射电流放大系数 共基电流放大系数 晶体管有电流放大作用。 晶体管的发射结正偏，集电结反偏时， 晶体管为电流控制器件（基极电流控制集电极电流） 参加导电的有自由电子和空穴，故又叫双极型晶体三极管 NPN PNP NPN型与PNP型晶体管电流电压的参考方向 1．输入伏安特性曲线（NPN） 定义 硅管 晶体管输入特性与二极管的正向特性一样，也有一段死区。只有在发射结外加电压大于死区电压时，晶体管才会出现 。 硅管的死区电压约为 锗管的死区电压约为 晶体管导通后，其发射结电压变化范围很小 锗管 2．输出特性曲线 定义 (1) 截止区 外部特征： 三极管相当于开路。 外部（偏置）条件： 发射结反向偏置，集电结反向偏置。 (2) 饱和区 饱和区 截止区 外部特征： 三极管相当于短路。 外部（偏置）条件： 发射结正向偏置，集电结正向偏置。 饱和区 放大区 截止区 恒流特性 外部（偏置）条件： 发射结正向偏置， 集电结反向偏置。 外部特征： ③ 电流恒定 ① 电流放大 ②电流控制 2 4 6 iB大iC也大，iB等于0iC也 等于0－－iB控制iC 电压在很大范围内变化，电流几乎不变——恒流 1．电流放大系数 直流 ： 交流 ： 在数值上 2．反向电流 晶体管的极间反向电流是少数载流子反向漂移形成的，因此，受温度影响