2.第一章半导体元件及其特性.ppt

四、晶体管电路的基本问题和分析方法 三种工作状态 状态 电流关系 条 件 放大 I C = ? IB 发射结正偏 集电结反偏 饱和 I C ? ? IB 两个结正偏 ICS = ? IBS 集电结零偏 临界 截止 IB 0, IC = 0 两个结反偏 判断导通还是截止： UBE U(th) 则导通 以 NPN为 例： UBE U(th) 则截止 * 判断饱和还是放大： 1. 电位判别法 NPN 管 UC UB UE 放大 UE UC ? UB 饱和 PNP 管 UC UB UE 放大 UE UC ? U B 饱和 2. 电流判别法 IB IBS 则饱和 IB IBS 则放大 * 1.3.3. BJT的特性曲线和放大作用 (1) 输入特性曲线 iB=f(uBE)? uCE=const （1）uCE=0V时，相当于两个PN结并联。 （3）uCE ≥1V再增加时，曲线右移很不明显。 （2）当uCE=1V时， 集电结已进入反偏状态，开始收集电子，所以基区复合减少， 在同一uBE 电压下，iB 减小。特性曲线将向右稍微移动一些。 死区电压 硅 0.5V 锗 0.1V 导通压降 硅 0.7V 锗 0.3V (2)输出特性曲线 iC=f(uCE)? iB=const 现以iB=60uA一条加以说明。 （1）当uCE=0 V时，因集电极无收集作用，iC=0。 （2） uCE ↑ → Ic ↑ 。 （3） 当uCE ＞1V后，收集电子的能力足够强。这时，发射到基区的电子都被集电极收集，形成iC。所以uCE再增加，iC基本保持不变。 同理，可作出iB=其他值的曲线。 输出特性曲线可以分为三个区域: 饱和区——iC受uCE显著控制的区域，该区域内uCE＜0.7 V。 此时发射结正偏，集电结也正偏。 截止区——iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。 此时，发射结反偏，集电结反偏。 放大区—— 曲线基本平行等 距。 此时，发 射结正偏，集电 结反偏。 该区中有： 饱和区 放大区 截止区 1.3.4. BJT的主要参数 1.电流放大系数 （2）共基极电流放大系数： i CE △ =20uA (mA) B =40uA I C u =0 (V) =80uA I △ B B B I B i I B I =100uA C B I =60uA i 一般取20~200之间 2.3 1.5 （1）共发射极电流放大系数： 2.极间反向电流 （2）集电极发射极间的穿透电流ICEO 基极开路时，集电极到发射极间的电流——穿透电流 。 其大小与温度有关。 （1）集电极基极间反向饱和电流ICBO 发射极开路时，在其集电结上加反向电压，得到反向电流。它实际上就是一个PN结的反向电流。其大小与温度有关。 锗管：I CBO为微安数量级， 硅管：I CBO为纳安数量级。 + + ICBO e c b ICEO 3.极限参数 Ic增加时，? 要下降。当?值下降到线性放大区?值的70％时，所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流ICM。 （1）集电极最大允许电流ICM （2）集电极最大允许功率损耗PCM 集电极电流通过集电结时所产生的功耗， PC= ICUCE PCM PCM （3）反向击穿电压 BJT有两个PN结，其反向击穿电压有以下几种： ① U（BR）EBO——集电极开路时，发射极与基极之间允许的最大反向电压。其值一般几伏～十几伏。 ② U（BR）CBO——发射极开路时，集电极与基极之间允许的最大反向电压。其值一般为几十伏～几百伏。 ③ U（BR）CEO——基极开路时，集电极与发射极之间允许的最大反向电压。 在实际使用时，还有 U（BR）CER、U（BR）CES 等击穿电压。 - - (BR)CEO U (BR)CBO U (BR)EBO U 本章小结 1．半导体材料中有两种载流子：电子和空穴。电子带负电，空穴带正电。在纯净半导体中掺入不同的杂质，可以得到N型半导体和P型半导体。 2．采用一定的工艺措施，使