半导体二极管和晶体管 成谢锋.ppt

作业：4.15 现测得放大电路中两只管子两个电极的电流如图4.15所示。分别求另一电极的电流，标出其方向，并在圆圈中画出管子，且分别求出它们的电流放大系数β。 β ＝100，β ＝50 作业：4.16 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图4.16所示。在圆圈中画出管子，并说明它们是硅管还是锗管。 作业：4.17 电路如图所示，晶体管导通时 UBE=0.7V，β=50。试分析VBB 为0V、1V、3V三种情况下T 的工作状态及输出电压的值。 ， 1截至，2放大，3饱和 u i ≥ E+UD(ON) 三、二极管限幅电路 晶体二极管电路的应用 R=510Ω。假定输入电压变化范围为18～24V， 试确定负载电流的允许变化范围。 例4.2.1 在图4.2.6的稳压电路中，稳压管2CW14(UZ=6V，IZmin=5mA，IZmax =33mA) (1) 计算IRmax和IRmin 计算 ILmax及ILmin 由于IR=IL+IZ ，当Ui=Uimax和 IL =ILmin时， 流过IZ的电流最大， 为了使稳压管能安全工作， 应使 因此 即IL的允许变化范围为2.3~18.5mA。 BJT：Bipolar Junction Transistor ——双极型晶体管 ——（晶体三极管、半导体三极管） ﹡双极型器件 两种载流子（多子、少子） 4.3 晶体三级管 几种常见晶体管的外形 4.3.1 晶体管的结构及其类型 e c b 发射极 基极 集电极 发射结 集电结 基区 发射区 集电区 N P N c b e NPN (a) NPN管的原理结构示意图 (b) 电路符号 （base） （collector ） （emitter） 符号中发射极上的箭头方向，表示发射结正偏时电流的流向。 晶体管的结构 PNP c b e (b) 电路符号 (a) PNP型三极管的原理结构 符号中发射极上的箭头方向，表示发射结正偏时电流的流向。 图：平面管结构剖面图 ＊结构特点 1、三区两结 2、基区很薄 3、e区重掺杂 c区轻掺杂 b区掺杂最轻 4、集电区的面积则比发射区做得大，这是三极管实现电流放大的内部条件。 4.3.2 晶体管的电流分配与放大作用 （以NPN管为例） 一、放大状态下晶体管中载流子的运动 BJT 处于放大状态的条件： 内部条件： 发射区重掺杂(故管子e、 c极不能互换) 基区很薄(几个?m) 集电结面积大 外部条件： 发射结正偏 集电结反偏 NPN型晶体管的电流关系 外加偏置电压要求 对 NPN管 UC ＞ UB＞ UE UC UE UB 对 PNP管 要求 UC ＜ UB ＜ UE UC UE UB 二、电流分配关系 c I C e I E N P N I B R C U CC U BB R B I CBO 15V b I BN I EP I EN I CN IEP :基区向发射区扩散所形成的空穴电流(很小) :集电区与基区之间的漂移运动所形成的电流(很小) 晶体管是流控元件 晶体管的主要功能： 电流控制 （基极电流控制集电极电流） 电流放大 （放大的比例关系一定） c e I E N P N I B b I BN I EN I CN I CBO I C 共射极直流电流放大系数 一般 三、直流电流放大系数 4.3.3 晶体管的特性曲线 晶体管特性曲线：描述晶体管各极电流与极间电压关系的曲线。 i c e b i B C 输出 回路 输入 回路 e c b i B i E c e i E i C b (a)共发射极 (b)共集电极 (c)共基极 下面以共射极电路为测试电路 μA mA V V i B i C U CC U BB R C R B ＋ － u BE ＋ － u CE ＋ － 4.3.3.1 共射极输入特性曲线 共射组态晶体 管的输入特性： μA mA V V i B i C U CC U BB R C R B ＋ － u BE ＋ － u CE ＋ － 它是指一定集电极和发射极电压UCE下，三极管的基极电流IB与发射结电压UBE之间的关系曲线。 c I C e I E N P N I B R C U CC U BB R B I b I BN I EP I EN I CN C1 UCE=0时，e与c短路，发射结与集电结并联，特性类似PN结。 UCE增大时，曲线右移。 4.3.3.2 共射极输出特性曲线 共射组态晶体管的输出特性： 它是指一定基极电流IB下，三极管的输出回路集电极电流IC与集电结电压UCE之间的关系曲线。 u C E / V 5 10 15 0 1 2 3 4 i C