[物理]第14章 半导体器件.ppt

1947年，第一个晶体管 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） 2. PN 结加反向电压（反向偏置） 14.3 二极管 14.3.1 基本结构（了解） 14.3.2 伏安特性 14.3.3 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. 晶体管放大的外部条件 晶体管电流测量数据 14.5.3 特性曲线 1. 输入特性 2. 输出特性 2. 输出特性 截止区 (3) 饱和区 14.5.4 主要参数 1. 电流放大系数，? 晶体管电流放大的实验电路  设 EC = 6 V，改变可变电阻 RB, 则基极电流 IB、集电极电流 IC 和发射极电流 IE 都发生变化，测量结果如下表： 2. 各电极电流关系及电流放大作用 mA ?A V V mA IC EC IB IE RB + UBE ? + UCE ? EB C E B 3DG100 IB(mA) IC(mA) IE(mA) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95 0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05 结论: (1) IE = IB + IC 符合基尔霍夫定律 (2) IC ?? IB ， IC ? IE (3) ? IC ?? ? IB 把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大 变化的特性称为晶体管的电流放大作用。 实质: 用一个微小电流的变化去控制一个较大电流 的变化，是CCCS器件。 + UBE ? IC IE IB C T E B ? ? ? ? + UCE ? (a) NPN 型晶体管； + UBE ? IB IE IC C T E B ? ? ? ? + UCE ? 电流方向和发射结与集电结的极性 (4) 要使晶体管起放大作用，发射结必须正向 偏置，集电结必须反向偏置。 (b) PNP 型晶体管 NPN 型：各极电位均为正值，集电极电位最高，发射极最低 PNP型：各极电位均为负值，发射极电位最高，集电极最低 硅管：基极电位比发射极电位大约高0.6~0.7V; 锗管：发射极电位比基极电位大约高0.2~0.3V 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，分析放大电路的依据。 为什么要研究特性曲线： (1)直观地分析管子的工作状态 (2)合理地选择偏置电路的参数,设计性能良好的电路 共发射极接法的特性曲线 　发射极是输入回路、输出回路的公共端 共发射极电路 输入回路 输出回路 测量晶体管特性的实验线路 mA ?A V V IC EC IB RB + UBE ? + UCE ? EB C E B 3DG100 特点:非线性 正常工作时发射结电压： NPN型硅管 UBE ? 0.6 ~ 0.7V PNP型锗管 UBE ? ?0.2 ~ ? 0.3V 3DG100晶体管的 输入特性曲线 O 0.4 0.8 IB/?A UBE/V UCE≥1V 60 40 20 80 死区电压：硅管0.5V，锗管0.1V。 共发射极电路 IC EC=UCC IB RB + UBE ? + UCE ? EB C E B IC/mA UCE/V 100 μA 80μA 60 μA 40 μA 20 μA O 3 6 9 12 4 2.3 1.5 3 2 1 IB =0 3DG100晶体管的输出特性曲线 是一组曲线。 有三种工作状态，分为三个工作区 3DG100晶体管的输出特性曲线 IC/mA UCE/V 100 μA 80μA 60 μA 40 μA 20 μA O 3 6 9 12 4 2.3 1.5 3 2 1 IB =0 (1) 放大区 在放大区 IC = ? IB ， 线性区，具有恒流特性。 发射结正向偏置、集电结反向偏置，放大状态。 对 NPN 型管而言, 应使 UBE 0,