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半导体三极管图片 场效应管与晶体管的比较 作业： 4-2、 4-3、 4-5、 4-9 1. 符号和特性 符号 特性 u i O 暗电流 E = 200 lx E = 400 lx 工作条件： 反向偏置 2. 主要参数 电学参数： 暗电流，光电流，最高工作范围 光学参数： 光谱范围，灵敏度，峰值波长 实物照片 4.2.2. 光电二极管 4.2.3 发光二极管 当管子接正向电压,有电流通过时,会发出光线。不同半导体材料的二极管发出的光线的颜色不同。 发光二极管用于信号指示 、数码管显示器。 发光二极管是一种将电能转换成光能的显示器件。 发光二极管的伏安特性和普通二极管相似，死区电压为0.9~1.1V，其正向工作电压为1.5~2.5V,工作电流为5~15mA。反向击穿电压较低，一般小于10V。 符号 + - 磷砷化镓（GaAsP）材料发红光或黄光，磷化镓（GaP）材料发红光或绿光，氮化镓（GaN）材料发蓝光，碳化硅（SiC）材料发黄光，砷化镓（GaAs）材料发不可见的红外线。 4.3 半导体三极管 4.3.1 三极管结构及其放大作用 B 基极 E 发射极 C 集电极 NPN型 PNP型 1.结构及类型 N N P 发射结 集电结 B E C IB IE IC T B E C IB IE IC T B 基极 E 发射极 C 集电极 P P N B E C N N P 基极 发射极 集电极 基区： 掺杂浓度最低并且很薄 集电区： 掺杂浓度较低 发射区： 掺杂浓度最高 2.晶体管的电流分配关系和放大作用 ⑴晶体管的电流放大的条件 ①内部条件 三个区掺杂浓度不同，厚薄不同。 ②外部条件 发射结加上正向电压，集电结加上反向电压 N N P B E C + + － － B E C T + + － － UBE UBC 即：NPN型 或 P P N B E C － － + + B E C T － － + + UBE UBC PNP型为： 或 ⑵ 晶体管的电流分配关系 mA ?A mA IE T RB IB EC EB IC RC + － － + 共发射极放大实验电路 IB (μA) 0 20 40 60 80 100 IC (mA) 0.005 0.99 2.08 3.17 4.26 5.40 IE (mA) 0.005 1.01 2.12 3.23 4.34 5.50 晶体管电流测试数据 ②IC、IEIB ，IC与IB之比称为直流(静态)电流放大系数 ①由KCL得：IE=IC+IB 结论： ③ΔIC、ΔIEΔIB ， Δ IC与Δ IB之比称为 交流(动态)电流放大倍数 IC 电子在基区与空穴复合，形成电流IB ，复合机会小， IB小 IB IE 发射结正偏，发射区向基区发射(扩散)电子，形成发射极电流IE 3. 放大原理 B E N N P EB RB EC + － + - + - + 发射到基区电子被收集和复合的比例系数就是电流放大系数β 集电结反偏，扩散到基区的电子被收集(漂移)到集电区形成IC ，收集能力强， IC大 C 4.3. 2 特性曲线及主要参数 IC mA ?A V1 V2 UCE UBE RB IB EC EB 实验线路 输入回路→输入特性 IB = f（UBE ）| UCE 输出回路→输出特性 IC = f（UCE ）| IB 死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。 令UCE=常数 IB=f（UBE） 1. 输入特性 工作压降： UBE?0.6~0.7V,硅管UBE?0.2~0.3V 锗管 IB(?A) UBE(V) 20 40 60 80 0.4 0.8 UCE?1V 0 2. 输出特性 1 2 3 4 IC(mA ) UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 0 ⑴ 放大区 当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=?IB。 此区域满足IC=?IB称为线性区（放大区）。 此区域中 : IB=0,IC=ICEO,UBE 死区电压，称为截止区。 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 0 ⑵截止区 ICEO IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此区域中UCE＜UBE,集电结正偏，IC不受IB影响，UCE ? 0,称为饱和区。 0 ⑶饱和区 UCE