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电 子 技 术 哈尔滨工业大学(威海) 信息科学与工程学院基础教学部 第14章 二极管和晶体管 14.1 半导体的导电特性 晶体管的诞生 成功地在贝尔实验室制造出第一个晶体管，开辟了电子技术的新纪元;1950年，威廉·邵克雷开发出双极晶体管（BipolarJunctionTransistor），就是现在通用的标准的晶体管。 晶体管的作用 晶体管是当今数字世界的构建模块，被认为是20世纪最伟大最重要的发明之一。从最早被人们熟知的半导体，到如今随处可见的手机、随身听、DVD、各种便携式存储器、电视、电脑等。只要您能想得到的电子产品，几乎都运用了晶体管技术。 14.1 半导体的导电特性 14.1.1 本征半导体 14.1.1 本征半导体 14.1.1 本征半导体 14.1.1 本征半导体 14.1.1 本征半导体 14.1.2 N型半导体和 P 型半导体 14.1.2 N型半导体和 P 型半导体 14.1.2 N型半导体和P型半导体 14.2 PN结及其单向导电性 14.2.1 PN结的形成 14.2.2 PN结的单向导电性 2. PN 结加反向电压（反向偏置） 14.3.2 伏安特性 14.3.4 主要参数 二极管电路分析举例 14.4 稳压二极管 3. 主要参数 14. 5. 2 电流分配和放大原理 1. 三极管放大的外部条件 2. 各极电流关系及电流放大作用 14.5.3 特性曲线 1. 输入特性 2. 输出特性 14.5.4 主要参数 1. 电流放大系数，? 14.3.5 应用举例 例2: 图中电路，输入端A的电位VA=+3V，B的电位VB=0V，求输出端Y的电位VY。电阻R接负电源-12V。二极管是锗管。 VY=+2.7V 解： DA优先导通， DA导通后， DB上加的是反向电压，因而截止。 DA起钳位作用， DB起隔离作用。 -12V A B +3V 0V DB DA Y 返回目录 ui 8V，二极管导通，可看作短路 uo = 8V ui 8V，二极管截止，可看作开路 uo = ui 已知： 二极管是理想的，试画出 uo 波形。 8V 例3： 二极管的用途： 整流、检波、 限幅、钳位、开 关、元件保护、 温度补偿等。 ui 18V 参考点 二极管阴极电位为 8 V D 8V R uo ui + + – – 返回目录 1. 符号 UZ IZ IZM ? UZ ? IZ 2. 伏安特性 稳压管正常工作时加反向电压 使用时要加限流电阻 稳压管反向击穿后，电流变化很大，但其两端电压变化很小，利用此特性，稳压管在电路中可起稳压作用。 _ + U I O 一种特殊的面接触型半导体硅二极管。它在电路中与适当数值的电阻配合后能起稳定电压的作用。 返回目录 (1) 稳定电压UZ 稳压管正常工作(反向击穿)时管子两端的电压。 (2) 电压温度系数?ｕ 环境温度每变化1?C引起稳压值变化的百分数。 (3) 动态电阻 (4) 稳定电流 IZ 、最大稳定电流 IZM (5) 最大允许耗散功率 PZM = UZ IZM rZ愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。 返回目录 14.4 稳压二极管 例题： + _ U Uo UZ R 稳压管的稳压作用 当UUZ时,电路不通；当UUZ时,稳压管击穿。 此时 选R，使IZIZM 返回 返回目录 14.5 晶体管 14.5.1 基本结构 14.5.2 电流分配和放大原理 14.5.3 特性曲线 14.5.4 主要参数 结构 平面型 合金型 NPN PNP 返回目录 14.5.1 基本结构 发射结 集电结 B N N P 发射区 基区 集电区 E C N N P B E C C E B 返回目录 发射结 集电结 B P P N 发射区 基区 集电区 E C P P N B E C C E B 14.5.1 基本结构 返回目录 基区：最薄， 掺杂浓度最低 发射区：掺 杂浓度最高 发射结 集电结 B E C N N P 基极 发射极 集电极 结构特点： 集电区： 面积最大 返回目录 B E C N N P EB RB EC RC 发射结正偏、集电结反偏 PNP 发射结正偏 VBVE 集电结反偏 VCVB 从电位的角度看： NPN 发射结正偏 V