一单元半导体器件1节.ppt

稳压二极管---稳压二极管主要参数 (1) 稳定电压VZ (2) 动态电阻rZ 在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。 rZ =?VZ /?IZ (4)最大耗散功率 PZM (3)最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定工作电流 IZmin 稳压二极管---稳压电路分析(1) 正常稳压时 VO =VZ # 稳压条件是什么？ IZmin ≤ IZ ≤ IZmax # 不加R可以吗？ RL Io IR Vo Iz IR Vo 稳压二极管---稳压电路分析(2) # 上述电路VI为正弦波，且幅值大于VZ ， VO的波形是怎样的？ 例: VZ=6V,IZmax=25mA,IZmin=5mA,输入电压VI=10V,负载电阻RL=600Ω.求解限流电阻R的取值范围。 解： {end} R的取值范围为114Ω~267Ω 一、半导体三极管的结构特点 三、半导体三极管的伏安特性 输入伏安特性 输出伏安特性 二、三极管的电流放大原理 四、三极管的主要参数 §1.3 半导体三极管 半导体三极管(Transistor)的结构(1) N型硅 P N NPN型三极管的结构与符号 c 集电极Collector 发射极Emitter e b 基极Base 集电区 基区 发射区 发射结E结 集电结C结 简化 c B e C结 E结 N P N e c b 半导体三极管又称双极型晶体管,它的基本组成部分是两个靠得很近且背对背排列的PN结。根据排列方式不同，可分为NPN和PNP两种类型。 结构特点 发射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度 基区宽度很小(μm 数量级) 集电结面积大于发射结 c b e C结 E结 P N P e c b PNP型三极管的结构与符号 半导体三极管(Transistor)的结构(2) {end} 用载流子在晶体管内部的运动规律来解释上述结论。 电流分配和放大原理 外部条件：发射结加正向电压；集电结加反向电压。 UBE0,UBC0,UBC=UBE-UCE,UBEUCE RB EC + + _ _ EB E B C N N P 电流分配和放大原理 发射结正偏 扩散强 E区多子（自由电子）到B区 B区多子（空穴）到E区 穿过发射结的电流主要是电子流 形成发射极电流IE IE是由扩散运动形成的 1 发射区向基区扩散电子，形成发射极电流IE。 RB EC + + _ _ EB E B C N N P 电流分配和放大原理 2 电子在基区中的扩散与复合，形成基极电流IB E区电子到基区B后，有两种运动 扩散IEC 复合IEB 同时基区中的电子被EB拉走形成 IB IEB=IB时达到动态平衡 形成稳定的基极电流IB IB是由复合运动形成的 RB EC + + _ _ EB E B C 电流分配和放大原理 3 集电极收集电子，形成集电极电流IC 集电结反偏 阻碍C区中的多子（自由电子）扩散，同时收集E区扩散过来的电子 有助于少子的漂移运动，有反向饱和电流ICBO 形成集电极电流IC RB EC + + _ _ EB E B C Rb UBB N P N INB IPE INE Rc UCC INC ICBO IE IC IB 由图可得各电流之间的关系： IE = IC + IB 又因为： IC = INC + ICBO IE = INE+ IPE = INB+ INC+ IPE IB= INB + IPE- ICBO 定义共发射极直流电流放大系数 所以有： 称 ---- 穿透电流， 它在实际器件中往往很小，则： 表明了电流放大性能 三极管的电流分配与放大（2） 三极管的电流分配与放大（3） T RC UCC Rb UBB iB=IB+ΔIB iC=IC+ΔIC 动态电流放大 + - ΔUi ΔUi ΔIB ΔIC 动态电压 定义：共发射极交流电流放大系数 因为： 即： 结论：1、三极管在E结正偏、C结反偏时具有电流放大作用。 2、三极管是一个电流控制元件，IC由IB控制。 {end} 半导体三极管的伏安特性（1） T RC UCC Rb UBB IB IC UBE UCE 三极管的伏安特性可分为： 输入伏安特性： 输出伏安特性： 由测量结果，可得输入伏安特性曲线： IB(uA) UBE(V) 0 40 20 60 80 0.2 0.4 0.6 0.8 UCE=0 UCE=0.5V UCE≥1V 结论：三极管输入特性与二极管相似 半导体三极管的伏安特性（2） 由测量结果，可得输出伏安特性曲线： 0 UCE(V) IC(mA) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 IB=0 20uA 40uA