第1章 晶体二极管、三极管和场效应管.ppt

第1章 晶体二极管、三极管和场效应管 1.1主要知识及相互联系 表1-1 三极管放大、截止、饱和的条件及特点 表1-2 各类型场效应管的栅极偏压和漏极电压极性 * 1.2重点、难点 1.半导体 导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质称为半导体。 (1)半导体的导电特性 电子和空穴同时参与导电。这是半导体区别于导体的导电特征。 (2).P型半导体和N型半导体 1)在纯净半导体中掺入适量的三价元素，形成P型半导体。其多数载流子是空穴，少数载流子是电子。 2)在纯净半导体中掺入适量的五价元素，形成N型半导体。其多数载流子是电子，少数载流子是空穴。 (2)PN结 1)PN结是构成半导体元件的重要基础，它是P型半导体和N型半导体紧密结合而形成的。 2)PN结的主要特性是单向导电性：即PN结正偏时导通，反偏时截止。 2.晶体二极管 (1)二极管的伏安特性 二极管的伏安特性是表示加到二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系曲线。它是二极管单向导电性的定量描述。重点掌握以下要点： 1)正向特性： ①当正向电压小于死区电压时二极管截止。 死区电压(门坎电压)：硅管约为0.5V，锗管约为0.2V。 ②当二极管正向导通后，管压降近似为一定值。 正向导通管压降：硅管约为0.7V，锗管约为0.3V。 2)反向特性：如果反向电压小于击穿电压，二极管处于截止状态，反向电流约为零；若反向电压高于击穿电压, 二极管反向击穿,反向电流剧增。 二极管的伏安特性 (2)二极管的主要参数 1)最大整流电流(IF)：通常称额定电流，它是指二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流。 2)最高反向工作电压(VRM)：通常称额定工作电压，它是为了保证二极管不被反向击穿而规定的最高反向电压。 3最大反向电流(IRM)：最高反向工作电压下所允许流过二极管的最大反向电流。 4)最高工作频率(fM ) ：是指二极管正常工作时所加信号的最高频率。 3.晶体三极管 (1)三极管的类型 根据内部结构三极管可分为NPN型和PNP型两类。 (2)三极管的电流放大作用 三极管最显著的特点是具有电流放大作用，即用微弱的IB变化 (△IB)控制较大的IC变化(△IC)。其各极电流之间的关系为：IE=IB+IC (3)三极管放大、截止、饱和的条件及特点（见表1-1） (4)三极管的主要参数 1)电流放大系数 ①直流放大系数： ②交流放大系数： 一般小功率三极管的和近似相等，数值在20～200之间。 2)极间反向电流 ①集-基间反向电流：ICBO ②集-射间反向电流(穿透电流):ICEO=（1+β ）ICBO 反向电流是反映三极管质量好坏的主要参数，反向电流越小说明管子的质量越好，反向电流随温度的升高而增加。 2)极限参数：常用的极限参数包括集电极最大允许电流ICM，反向击穿电压VBR，集电极最大允许耗散功率PCM。 三极管的输入特性与输出特性 三极管的输入特性IB=f(UBE)形状与二极管相同，也有同样的死区电压。不同的是三极管输入特性还受集电极电压UCE的影响。在一定的UBE下，若UCE增大则IB减小，但当 UCE≥l V时，这种影响几乎可以忽略不计。通常将UCE≥lV的输入特性用一根曲线代表，并用作分析电路的依据。 三极管的输出特性是一个曲线簇，如图所示。这是一个十分重要的特性，应掌握下列几点： (1)由UCE＞1 V到集电结击穿之前具有恒流特性，且IC∝IB，为线性放大区。此时发射结为正偏，集电结为反偏。 (2)当IB≤0时，IC≤ICEO。为截止区。此时两个PN结均为反偏。 (3)当UCB≤0(或UCE≤UBE)时，IC∝UCE，IC与IB无线性关系，为饱和区。此时两个PN结均为正偏。 晶体三极管的输出特性曲线 工作状态 截止 放大 饱和 条件 发射结反偏、集电结反偏 发射结正偏、集电结反偏 发射结正偏、集电结正偏 特点 IB=0，IC=ICEO 满足△IC=β△IB的关系 UCE很低（UCE＜UBE）IC不受IB控制 电流放大能力 无 有 无 4.场效应管 (1)场效应管的类型 场效应管是电压控制器件，按其结构的不同分为结型场效应管和绝缘栅场效应管两种类型。 1)结型场效应管利用PN结所加反向电压对耗尽层宽度的影响,改变导电沟道的宽窄，达到控制漏极电流的目的。 2)绝缘栅型场效应管是通过栅源电压控制沟道中的感应电荷，从而改变沟道的导电能力,来实现对漏极电流的控制。 根据是否存在原始导电沟道，绝缘栅场效应管又分