常用半导体元件.ppt

8.1.2二极管的电流、电压关系1．正向偏置与导通状态当二极管两端所加的正向电压比较小时，正向电流很小，二极管呈现很大的电阻，如图中0A段。这个范围称为死区，相应的电压叫死区电压。硅二极管的死区电压为0.5V左右，锗二极管的死区电压约为0.1~0.2V。外加电压超过死区电压以后，正向电流迅速增加，这时二极管处于正向导通状态，如图中AB段所示。导通后管子两端电压几乎恒定，硅管约为0.6~0.7V，锗管约为0.2~0.3V。正偏导通当给二极管加反向电压时，所形成的反向电流是很小的，而且在很大范围内基本不随反向电压的变化而变化，即保持恒定。当反向电压大到一定数值时，反向电流会突然增大，如图中CD段，这种现象称为反向击穿，相应的电压叫反向击穿电压。正常使用二极管时，是不允许出现这种现象的。CD正偏导通2．反向偏置与截止状态结论：二极管具有单向导电性。加正向电压时导通，呈现很小的正向电阻，如同开关闭合；加反向电压时截止，呈现很大的反向电阻，如同开关断开。从二极管伏安特性曲线可以看出，二极管的电压与电流变化不呈线性关系，其内阻不是常数，所以二极管属于非线性器件。8.1.3二极管的主要参数1．最大整流电流IFM二极管长时间工作时允许通过的最大正向电流的平均值。二极管正常使用时所允许加的最高反向电压。2．最高反向工作电压URM3．反向电流IR二极管加反向电压而未击穿时的反向电流。IR愈小，单向导电性愈好。8.2晶体管8.2.1晶体管的外形、结构和符号8.2.2晶体管的电流放大作用8.2.3三极管的主要参数在一块半导体上制作两个相距很近的PN结，就成为一个新的器件，即半导体三极管，又称为晶体三极管，简称晶体管。晶体管按材料分有硅管和锗管；按PN结的组成方式分有NPN型和PNP型。我国生产的硅管大多是NPN型；锗管大多是PNP型。NPN型的硅管是目前应用较多的一种。NPN型8.2.1晶体管的外形、结构和符号外形：结构：三个区；三个电极。两个PN结；发射极箭头指向符号电流的流动方向。PNP型符号VTPNP型NPN型符号VTN集电区P基区N发射区8.2.2晶体管的放大作用三极管有三个电极，必须有两个外加电压，才能决定两个PN结的工作状态。因此有一个电极是共用的。据此，三极管有共发射极、共基极、共集电极三种接法。以NPN型晶体管的共发射极接法为例，分析晶体管的放大作用。基极电流IB的变化，会引起集电极电流IC发生更大的变化。即基极电流对集电极电流有控制作用，或集电极电流对基极电流有放大作用。这就是三极管的电流放大原理。注意：(1)三极管的电流放大作用，实质上是用较小的基极电流信号去控制集电极的大电流信号，是“以小控大”的作用，而不是能量的放大。(2)使三极管起放大作用的外部条件是发射结加正向偏置电压，集电结加反向偏置电压。结论:(3)若增大RB使发射结电压下降到一定值(硅管0.5V以下，锗管0.1V以下)IC与IE基本为零，该工作状态称为截止。(4)若减小RB使IB增加到一定数值，IC即随IB增大而增大，该工作状态称为饱和。1．共射极电流放大系数??是表征管子电流放大能力的参数。常用小功率管的?值约为20~150。?值太小，电流放大作用差；太大工作稳定性差。通常取50～80左右为宜。8.2.3三极管的主要参数2．集电极最大允许电流ICM当IC过大时，?将下降。使?下降到正常值的2/3时的集电极电流称为集电极最大允许电流。3．集电极电极、发射极之间反向击穿电压U(BR)CEO当基极开路时，集电极与发射极之间所能承受的最高反向电压。4．集电极最大允许耗散功率PCM保证集电结温升不超过允许值而允许集电极所消耗的最大功率称集电极最大允许耗散功率。8.3晶体管的三种工作状态8.3.3截止状态8.3.1放大状态8.3.2饱和状态条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。IC=?IBIE=IC+IB=(1+?)IB特点：集电极电流受基极电流控制。8.3.1放大状态(a)晶体管因两个PN结的偏置情况不同，其工作状态可分为三种：放大状态、饱和状态、截止状态。UCE=UCC-RCIC集电极C和发射极E之间相当于通路，用一可控电