常用半导体器件41课件

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1、1.1 1.1 半导体基础知识半导体基础知识半导体基础知识半导体基础知识半导体概念：导电性能介于导体与绝缘体之间的物质。特点是：半导体概念：导电性能介于导体与绝缘体之间的物质。特点是：半导体概念：导电性能介于导体与绝缘体之间的物质。特点是：半导体概念：导电性能介于导体与绝缘体之间的物质。特点是： 导电性能受环境因素影响；导电性能受环境因素影响；导电性能受环境因素影响；导电性能受环境因素影响； 可通过某种工艺改变其导电可通过某种工艺改变其导电可通过某种工艺改变其导电可通过某种工艺改变其导电性能。性能。性能。性能。电子器件采用的半导体材料：主要是硅材料和鍺材料。其次还电子器件采用的半导体材料：主要

2、是硅材料和鍺材料。其次还电子器件采用的半导体材料：主要是硅材料和鍺材料。其次还电子器件采用的半导体材料：主要是硅材料和鍺材料。其次还有砷化镓和磷化镓材料。有砷化镓和磷化镓材料。有砷化镓和磷化镓材料。有砷化镓和磷化镓材料。半导体材料在制造电子器件之前半导体材料在制造电子器件之前半导体材料在制造电子器件之前半导体材料在制造电子器件之前首先要经过提纯。经过提纯的半导体称为本征半导体。首先要经过提纯。经过提纯的半导体称为本征半导体。首先要经过提纯。经过提纯的半导体称为本征半导体。首先要经过提纯。经过提纯的半导体称为本征半导体。半导体的导电性取决于其晶体结构。硅材料和锗材料的晶体结半导体的导电性取决于其

3、晶体结构。硅材料和锗材料的晶体结半导体的导电性取决于其晶体结构。硅材料和锗材料的晶体结半导体的导电性取决于其晶体结构。硅材料和锗材料的晶体结构如下图所示。构如下图所示。构如下图所示。构如下图所示。对于电子器件的要求主要有两个：一个是具有放大能力，一个是具对于电子器件的要求主要有两个：一个是具有放大能力，一个是具对于电子器件的要求主要有两个：一个是具有放大能力，一个是具对于电子器件的要求主要有两个：一个是具有放大能力，一个是具有非线性。有非线性。有非线性。有非线性。1.1.1 1.1.1 本征半导体本征半导体本征半导体本征半导体 共价键结构使得价电子一般不能共价键结构使得价电子一般不能共价键结构

4、使得价电子一般不能共价键结构使得价电子一般不能挣脱共价键的束缚，不能自由移动，挣脱共价键的束缚，不能自由移动，挣脱共价键的束缚，不能自由移动，挣脱共价键的束缚，不能自由移动，所以不导电。所以不导电。所以不导电。所以不导电。 在外界因素（温度、光照）影响在外界因素（温度、光照）影响在外界因素（温度、光照）影响在外界因素（温度、光照）影响下，少数价电子获得一定能量，可下，少数价电子获得一定能量，可下，少数价电子获得一定能量，可下，少数价电子获得一定能量，可以挣脱共价键的束缚成为自由电子，以挣脱共价键的束缚成为自由电子，以挣脱共价键的束缚成为自由电子，以挣脱共价键的束缚成为自由电子，同时在原处形成一

5、个空穴。同时在原处形成一个空穴。同时在原处形成一个空穴。同时在原处形成一个空穴。 电子和空穴都可以参与导电，半电子和空穴都可以参与导电，半电子和空穴都可以参与导电，半电子和空穴都可以参与导电，半导体的导电能力与电子和空穴浓度导体的导电能力与电子和空穴浓度导体的导电能力与电子和空穴浓度导体的导电能力与电子和空穴浓度有关，电子和空穴浓度与温度和光有关，电子和空穴浓度与温度和光有关，电子和空穴浓度与温度和光有关，电子和空穴浓度与温度和光照条件有关。照条件有关。照条件有关。照条件有关。 本征半导体的电子和空穴浓度相本征半导体的电子和空穴浓度相本征半导体的电子和空穴浓度相本征半导体的电子和空穴浓度相等。

6、在一定温度和光照条件下，产等。在一定温度和光照条件下，产等。在一定温度和光照条件下，产等。在一定温度和光照条件下，产生和复合形成动态平衡。生和复合形成动态平衡。生和复合形成动态平衡。生和复合形成动态平衡。 在绝对零度和没有光照的情况下，在绝对零度和没有光照的情况下，在绝对零度和没有光照的情况下，在绝对零度和没有光照的情况下，半导体中没有自由电子和空穴产生，半导体中没有自由电子和空穴产生，半导体中没有自由电子和空穴产生，半导体中没有自由电子和空穴产生，此时半导体不导电，如同绝缘体。此时半导体不导电，如同绝缘体。此时半导体不导电，如同绝缘体。此时半导体不导电，如同绝缘体。 尽管电子空穴对的产生使得

7、半导体尽管电子空穴对的产生使得半导体尽管电子空穴对的产生使得半导体尽管电子空穴对的产生使得半导体具有一定的导电性，但是其导电性能具有一定的导电性，但是其导电性能具有一定的导电性，但是其导电性能具有一定的导电性，但是其导电性能依然很弱。依然很弱。依然很弱。依然很弱。 能够自由移动的带电粒子称为载流能够自由移动的带电粒子称为载流能够自由移动的带电粒子称为载流能够自由移动的带电粒子称为载流子，电子和空穴都是载流子。子，电子和空穴都是载流子。子，电子和空穴都是载流子。子，电子和空穴都是载流子。 本征半导体中电子和空穴成对产生，本征半导体中电子和空穴成对产生，本征半导体中电子和空穴成对产生，本征半导体中

8、电子和空穴成对产生，成对复合，即电子浓度和空穴浓度相成对复合，即电子浓度和空穴浓度相成对复合，即电子浓度和空穴浓度相成对复合，即电子浓度和空穴浓度相等。等。等。等。 由于电子空穴浓度与温度和光照有由于电子空穴浓度与温度和光照有由于电子空穴浓度与温度和光照有由于电子空穴浓度与温度和光照有关，故本征半导体具有热敏特性和光关，故本征半导体具有热敏特性和光关，故本征半导体具有热敏特性和光关，故本征半导体具有热敏特性和光敏特性。同时表明，电子器件具有温敏特性。同时表明，电子器件具有温敏特性。同时表明，电子器件具有温敏特性。同时表明，电子器件具有温度特性。度特性。度特性。度特性。 硅原子外层有硅原子外层有

9、硅原子外层有硅原子外层有2424个电子，锗原子个电子，锗原子个电子，锗原子个电子，锗原子外层有外层有外层有外层有3232个电子。故硅原子的价电个电子。故硅原子的价电个电子。故硅原子的价电个电子。故硅原子的价电子离原子核近，锗原子的价电子离子离原子核近，锗原子的价电子离子离原子核近，锗原子的价电子离子离原子核近，锗原子的价电子离原子核远，锗原子的价电子更容易原子核远，锗原子的价电子更容易原子核远，锗原子的价电子更容易原子核远，锗原子的价电子更容易挣脱共价键的束缚形成电子空穴对。挣脱共价键的束缚形成电子空穴对。挣脱共价键的束缚形成电子空穴对。挣脱共价键的束缚形成电子空穴对。故一定温度下，鍺材料的电

10、子空穴故一定温度下，鍺材料的电子空穴故一定温度下，鍺材料的电子空穴故一定温度下，鍺材料的电子空穴浓度远远大于硅材料，两者相差三浓度远远大于硅材料，两者相差三浓度远远大于硅材料，两者相差三浓度远远大于硅材料，两者相差三个数量级。个数量级。个数量级。个数量级。 实际应用中，硅管比锗管应用更实际应用中，硅管比锗管应用更实际应用中，硅管比锗管应用更实际应用中，硅管比锗管应用更为广泛，因为其温度稳定性好得多。为广泛，因为其温度稳定性好得多。为广泛，因为其温度稳定性好得多。为广泛，因为其温度稳定性好得多。 要改变本征半导体的导电性，一要改变本征半导体的导电性，一要改变本征半导体的导电性，一要改变本征半导体

11、的导电性，一般采取掺杂的方法。即在本征半导般采取掺杂的方法。即在本征半导般采取掺杂的方法。即在本征半导般采取掺杂的方法。即在本征半导体材料中掺进三价元素或者五价元体材料中掺进三价元素或者五价元体材料中掺进三价元素或者五价元体材料中掺进三价元素或者五价元素。素。素。素。1.1.2 1.1.2 杂质半导体杂质半导体杂质半导体杂质半导体 在本征半导体中掺入少量其它元素（杂质）可以极大地改变半导体在本征半导体中掺入少量其它元素（杂质）可以极大地改变半导体在本征半导体中掺入少量其它元素（杂质）可以极大地改变半导体在本征半导体中掺入少量其它元素（杂质）可以极大地改变半导体的导电性能，这种掺入了其它元素的半

12、导体称为杂质半导体。的导电性能，这种掺入了其它元素的半导体称为杂质半导体。的导电性能，这种掺入了其它元素的半导体称为杂质半导体。的导电性能，这种掺入了其它元素的半导体称为杂质半导体。 杂质一般有两种：即五价元素（例如磷）和三价元素（例如硼）。杂质一般有两种：即五价元素（例如磷）和三价元素（例如硼）。杂质一般有两种：即五价元素（例如磷）和三价元素（例如硼）。杂质一般有两种：即五价元素（例如磷）和三价元素（例如硼）。 所掺入的五价元素的价电子中有一个不能与本征半导体的价电子组成所掺入的五价元素的价电子中有一个不能与本征半导体的价电子组成所掺入的五价元素的价电子中有一个不能与本征半导体的价电子组成所

13、掺入的五价元素的价电子中有一个不能与本征半导体的价电子组成共价键，从而形成一个自由电子。这种半导体提供带负电荷的载流子，共价键，从而形成一个自由电子。这种半导体提供带负电荷的载流子，共价键，从而形成一个自由电子。这种半导体提供带负电荷的载流子，共价键，从而形成一个自由电子。这种半导体提供带负电荷的载流子，故称为故称为故称为故称为N N型半导体。型半导体。型半导体。型半导体。 一个杂质原子提供一个载流子，故载流子浓度取决于掺杂浓度。掺杂一个杂质原子提供一个载流子，故载流子浓度取决于掺杂浓度。掺杂一个杂质原子提供一个载流子，故载流子浓度取决于掺杂浓度。掺杂一个杂质原子提供一个载流子，故载流子浓度取

14、决于掺杂浓度。掺杂浓度一般很低，但是比本征半导体的载流子浓度高得多，故掺杂使得半浓度一般很低，但是比本征半导体的载流子浓度高得多，故掺杂使得半浓度一般很低，但是比本征半导体的载流子浓度高得多，故掺杂使得半浓度一般很低，但是比本征半导体的载流子浓度高得多，故掺杂使得半导体的导电性能得到很大的改变。导体的导电性能得到很大的改变。导体的导电性能得到很大的改变。导体的导电性能得到很大的改变。 由于五价元素提供了自由电子，所以称为施主原子。由于五价元素提供了自由电子，所以称为施主原子。由于五价元素提供了自由电子，所以称为施主原子。由于五价元素提供了自由电子，所以称为施主原子。 所掺入的三价元素的价电子中

15、只有三个能与本征半导体的价电子组成所掺入的三价元素的价电子中只有三个能与本征半导体的价电子组成所掺入的三价元素的价电子中只有三个能与本征半导体的价电子组成所掺入的三价元素的价电子中只有三个能与本征半导体的价电子组成共价键，从而形成一个空穴。这种半导体提供带正电荷的载流子，故称共价键，从而形成一个空穴。这种半导体提供带正电荷的载流子，故称共价键，从而形成一个空穴。这种半导体提供带正电荷的载流子，故称共价键，从而形成一个空穴。这种半导体提供带正电荷的载流子，故称为为为为P P型半导体。型半导体。型半导体。型半导体。 由于三价元素提供了空穴，而空穴可以接受自由电子，所以称为受主由于三价元素提供了空穴

16、，而空穴可以接受自由电子，所以称为受主由于三价元素提供了空穴，而空穴可以接受自由电子，所以称为受主由于三价元素提供了空穴，而空穴可以接受自由电子，所以称为受主原子。原子。原子。原子。 杂质半导体的导电性能远远高于本征半导体。杂质半导体的导电性能远远高于本征半导体。杂质半导体的导电性能远远高于本征半导体。杂质半导体的导电性能远远高于本征半导体。 N N型半导体中，自由电子的浓度远远大于空穴浓度，所以其中自由电型半导体中，自由电子的浓度远远大于空穴浓度，所以其中自由电型半导体中，自由电子的浓度远远大于空穴浓度，所以其中自由电型半导体中，自由电子的浓度远远大于空穴浓度，所以其中自由电子为多数载流子，

17、简称子为多数载流子，简称子为多数载流子，简称子为多数载流子，简称“ “多子多子多子多子” ”，而空穴为少数载流子，简称，而空穴为少数载流子，简称，而空穴为少数载流子，简称，而空穴为少数载流子，简称“ “少子少子少子少子” ”。 P P型半导体中，空穴浓度远远大于自由电子浓度，所以其中空穴为多型半导体中，空穴浓度远远大于自由电子浓度，所以其中空穴为多型半导体中，空穴浓度远远大于自由电子浓度，所以其中空穴为多型半导体中，空穴浓度远远大于自由电子浓度，所以其中空穴为多数载流子，即空穴为多子，自由电子为少子。数载流子，即空穴为多子，自由电子为少子。数载流子，即空穴为多子，自由电子为少子。数载流子，即空

18、穴为多子，自由电子为少子。 由于杂质半导体中多子浓度大，则与少子复合的机会增大，故由于杂质半导体中多子浓度大，则与少子复合的机会增大，故由于杂质半导体中多子浓度大，则与少子复合的机会增大，故由于杂质半导体中多子浓度大，则与少子复合的机会增大，故“ “多子多子多子多子越多，少子越少越多，少子越少越多，少子越少越多，少子越少” ”。 杂质半导体中导电性能取决于多子浓度，而多子浓度取决于掺杂浓度，杂质半导体中导电性能取决于多子浓度，而多子浓度取决于掺杂浓度，杂质半导体中导电性能取决于多子浓度，而多子浓度取决于掺杂浓度，杂质半导体中导电性能取决于多子浓度，而多子浓度取决于掺杂浓度，故杂质半导体的导电性

19、能与温度几乎无关。故杂质半导体的导电性能与温度几乎无关。故杂质半导体的导电性能与温度几乎无关。故杂质半导体的导电性能与温度几乎无关。 故杂质半导体与本征半导体不同，杂质半导体导电性能比本征半导体故杂质半导体与本征半导体不同，杂质半导体导电性能比本征半导体故杂质半导体与本征半导体不同，杂质半导体导电性能比本征半导体故杂质半导体与本征半导体不同，杂质半导体导电性能比本征半导体高得多，而且导电性能与温度无关；而本征半导体导电性能弱，而且与高得多，而且导电性能与温度无关；而本征半导体导电性能弱，而且与高得多，而且导电性能与温度无关；而本征半导体导电性能弱，而且与高得多，而且导电性能与温度无关；而本征半

20、导体导电性能弱，而且与温度密切相关。温度密切相关。温度密切相关。温度密切相关。 半导体器件的核心，是将半导体器件的核心，是将半导体器件的核心，是将半导体器件的核心，是将N N型半导体和型半导体和型半导体和型半导体和P P型半导体结合到一起，从而型半导体结合到一起，从而型半导体结合到一起，从而型半导体结合到一起，从而形成所谓的形成所谓的形成所谓的形成所谓的PNPN结。结。结。结。PNPN结具有非常特殊的导电性能结具有非常特殊的导电性能结具有非常特殊的导电性能结具有非常特殊的导电性能单向导电性，即单向导电性，即单向导电性，即单向导电性，即非线性导电特性。非线性导电特性。非线性导电特性。非线性导电特

21、性。 当将当将当将当将N N型半导体和型半导体和型半导体和型半导体和P P型半导体做到一起时，则在型半导体做到一起时，则在型半导体做到一起时，则在型半导体做到一起时，则在N N型和型和型和型和P P型半导体的交型半导体的交型半导体的交型半导体的交界面上会产生特殊的载流子的运动，从而形成一种特殊的内建电场，形界面上会产生特殊的载流子的运动，从而形成一种特殊的内建电场，形界面上会产生特殊的载流子的运动，从而形成一种特殊的内建电场，形界面上会产生特殊的载流子的运动，从而形成一种特殊的内建电场，形成成成成PNPN结。结。结。结。 由于由于由于由于PNPN结两边的载流子浓度差，所以结两边的载流子浓度差，

22、所以结两边的载流子浓度差，所以结两边的载流子浓度差，所以P P区和区和区和区和N N区的多子向对方扩散，区的多子向对方扩散，区的多子向对方扩散，区的多子向对方扩散，一方面多子扩散到对方后与对方的多子复合，另一方面在一方面多子扩散到对方后与对方的多子复合，另一方面在一方面多子扩散到对方后与对方的多子复合，另一方面在一方面多子扩散到对方后与对方的多子复合，另一方面在PNPN结附近的结附近的结附近的结附近的杂质原子因为多子扩散到对方而成为不能移动的带电原子，即离子。杂质原子因为多子扩散到对方而成为不能移动的带电原子，即离子。杂质原子因为多子扩散到对方而成为不能移动的带电原子，即离子。杂质原子因为多子

23、扩散到对方而成为不能移动的带电原子，即离子。 扩散导致内电场的建立，内电场一方面阻止扩散的进一步进行，另一扩散导致内电场的建立，内电场一方面阻止扩散的进一步进行，另一扩散导致内电场的建立，内电场一方面阻止扩散的进一步进行，另一扩散导致内电场的建立，内电场一方面阻止扩散的进一步进行，另一方面则导致两边的少子在电场作用下漂移。在一定的温度下，扩散和漂方面则导致两边的少子在电场作用下漂移。在一定的温度下，扩散和漂方面则导致两边的少子在电场作用下漂移。在一定的温度下，扩散和漂方面则导致两边的少子在电场作用下漂移。在一定的温度下，扩散和漂移达到动态平衡。移达到动态平衡。移达到动态平衡。移达到动态平衡。

24、在交界面的一个很窄的区域内，只剩下不能移动的离子，不存在停止在交界面的一个很窄的区域内，只剩下不能移动的离子，不存在停止在交界面的一个很窄的区域内，只剩下不能移动的离子，不存在停止在交界面的一个很窄的区域内，只剩下不能移动的离子，不存在停止不动的载流子，所以称为不动的载流子，所以称为不动的载流子，所以称为不动的载流子，所以称为“ “耗尽层耗尽层耗尽层耗尽层” ”；同时，该区域阻止两边多子进一；同时，该区域阻止两边多子进一；同时，该区域阻止两边多子进一；同时，该区域阻止两边多子进一步扩散，所以称为步扩散，所以称为步扩散，所以称为步扩散，所以称为“ “阻挡层阻挡层阻挡层阻挡层” ”；另外两边存在电

25、势差，所以称为；另外两边存在电势差，所以称为；另外两边存在电势差，所以称为；另外两边存在电势差，所以称为“ “势垒势垒势垒势垒区区区区” ”。 扩散运动的加强使得扩散运动的加强使得扩散运动的加强使得扩散运动的加强使得PNPN结变宽，漂移运动的加强使得结变宽，漂移运动的加强使得结变宽，漂移运动的加强使得结变宽，漂移运动的加强使得PNPN结变窄。结变窄。结变窄。结变窄。1.1.3 PN1.1.3 PN结结结结 温度升高，则本征激发导致温度升高，则本征激发导致温度升高，则本征激发导致温度升高，则本征激发导致N N区和区和区和区和P P区的少子浓度增大，则漂移运动加强，区的少子浓度增大，则漂移运动加强

26、，区的少子浓度增大，则漂移运动加强，区的少子浓度增大，则漂移运动加强，则则则则PNPN结宽度变窄。结宽度变窄。结宽度变窄。结宽度变窄。 PNPN结具有特别的外特性：单向导电结具有特别的外特性：单向导电结具有特别的外特性：单向导电结具有特别的外特性：单向导电性。即在性。即在性。即在性。即在PNPN结上施加外部电压时，正结上施加外部电压时，正结上施加外部电压时，正结上施加外部电压时，正向和反向电压下导电性能有着显著的向和反向电压下导电性能有着显著的向和反向电压下导电性能有着显著的向和反向电压下导电性能有着显著的不同。不同。不同。不同。 当当当当PNPN结的结的结的结的P P区接外部电源的正极，区接

27、外部电源的正极，区接外部电源的正极，区接外部电源的正极，N N区接外部电源的负极时，则外电场与区接外部电源的负极时，则外电场与区接外部电源的负极时，则外电场与区接外部电源的负极时，则外电场与PNPN结的内电场方向相反，从而削弱内结的内电场方向相反，从而削弱内结的内电场方向相反，从而削弱内结的内电场方向相反，从而削弱内电场对载流子扩散的阻力，使得扩散电场对载流子扩散的阻力，使得扩散电场对载流子扩散的阻力，使得扩散电场对载流子扩散的阻力，使得扩散运动得以继续进行下去。并且，运动得以继续进行下去。并且，运动得以继续进行下去。并且，运动得以继续进行下去。并且，P P区和区和区和区和N N区的多子扩散到

28、对方以后，并不会使区的多子扩散到对方以后，并不会使区的多子扩散到对方以后，并不会使区的多子扩散到对方以后，并不会使得空间电荷区的电荷得以累积，而是得空间电荷区的电荷得以累积，而是得空间电荷区的电荷得以累积，而是得空间电荷区的电荷得以累积，而是被外电场力源源不断地拉走，从而形被外电场力源源不断地拉走，从而形被外电场力源源不断地拉走，从而形被外电场力源源不断地拉走，从而形成持续的电流。成持续的电流。成持续的电流。成持续的电流。PNPN结的偏置（结的偏置（结的偏置（结的偏置（biasbias，offsetoffset）PNPN结两端所施加的直流电压称结两端所施加的直流电压称结两端所施加的直流电压称结

29、两端所施加的直流电压称为为为为PNPN结的偏置电压，简称偏置或偏压。如果结的偏置电压，简称偏置或偏压。如果结的偏置电压，简称偏置或偏压。如果结的偏置电压，简称偏置或偏压。如果PNPN结的结的结的结的P P区与外电源区与外电源区与外电源区与外电源的正端相连，的正端相连，的正端相连，的正端相连，N N区与外电源的负端相连，则称为正向偏置，简称区与外电源的负端相连，则称为正向偏置，简称区与外电源的负端相连，则称为正向偏置，简称区与外电源的负端相连，则称为正向偏置，简称“ “正偏正偏正偏正偏” ”；如果；如果；如果；如果PNPN结的结的结的结的P P区与外电源的负端相连，区与外电源的负端相连，区与外电

30、源的负端相连，区与外电源的负端相连，N N区与外电源区与外电源区与外电源区与外电源的正端相连，则称为反向偏置，简称的正端相连，则称为反向偏置，简称的正端相连，则称为反向偏置，简称的正端相连，则称为反向偏置，简称“ “反偏反偏反偏反偏” ”。1.1.3 PN1.1.3 PN结结结结 当正偏电压略微增大，则正向电流会急剧增大。过大的电流往往会使当正偏电压略微增大，则正向电流会急剧增大。过大的电流往往会使当正偏电压略微增大，则正向电流会急剧增大。过大的电流往往会使当正偏电压略微增大，则正向电流会急剧增大。过大的电流往往会使得得得得PNPN结温度升高到足以破坏内部的晶体结构的程度，这会造成结温度升高到

31、足以破坏内部的晶体结构的程度，这会造成结温度升高到足以破坏内部的晶体结构的程度，这会造成结温度升高到足以破坏内部的晶体结构的程度，这会造成PNPN结的永结的永结的永结的永久性损坏，故在回路中需要串联一个限流电阻久性损坏，故在回路中需要串联一个限流电阻久性损坏，故在回路中需要串联一个限流电阻久性损坏，故在回路中需要串联一个限流电阻R R。 当当当当PNPN结反偏时，外电场与结反偏时，外电场与结反偏时，外电场与结反偏时，外电场与PNPN结的内电场方向相同，使得内电场得以加结的内电场方向相同，使得内电场得以加结的内电场方向相同，使得内电场得以加结的内电场方向相同，使得内电场得以加强，则强，则强，则强

32、，则PNPN结中的结中的结中的结中的P P区和区和区和区和N N区的多子扩散无法进行下去，故此时回路几乎没区的多子扩散无法进行下去，故此时回路几乎没区的多子扩散无法进行下去，故此时回路几乎没区的多子扩散无法进行下去，故此时回路几乎没有电流，也可以不需要限流电阻有电流，也可以不需要限流电阻有电流，也可以不需要限流电阻有电流，也可以不需要限流电阻R R。但是。但是。但是。但是P P区和区和区和区和N N区的少子的漂移会形成区的少子的漂移会形成区的少子的漂移会形成区的少子的漂移会形成反偏电流，不过因为少子浓度极低，故反偏电流极小。反偏电流，不过因为少子浓度极低，故反偏电流极小。反偏电流，不过因为少子

33、浓度极低，故反偏电流极小。反偏电流，不过因为少子浓度极低，故反偏电流极小。电流方程：电流方程：电流方程：电流方程：式中：式中：式中：式中：i PNi PN结电流（以从结电流（以从结电流（以从结电流（以从P P区流向区流向区流向区流向N N区电流为正）；区电流为正）；区电流为正）；区电流为正）；u PNu PN结电压（以结电压（以结电压（以结电压（以P P区相对于区相对于区相对于区相对于N N区为正）区为正）区为正）区为正）; ;IsIs反向饱和电流。大约为纳反向饱和电流。大约为纳反向饱和电流。大约为纳反向饱和电流。大约为纳安到微安数量级。安到微安数量级。安到微安数量级。安到微安数量级。 显然，

34、显然，显然，显然，PNPN结正偏时有一个门槛结正偏时有一个门槛结正偏时有一个门槛结正偏时有一个门槛电压，也称为电压，也称为电压，也称为电压，也称为“ “死区电压死区电压死区电压死区电压” ”或或或或“ “开启电压开启电压开启电压开启电压” ”。锗管的死区电压大。锗管的死区电压大。锗管的死区电压大。锗管的死区电压大约为约为约为约为0.1V0.1V；硅管的死区电压大约为；硅管的死区电压大约为；硅管的死区电压大约为；硅管的死区电压大约为0.5V0.5V。 正偏时，正偏时，正偏时，正偏时，PNPN结两端的电压略有结两端的电压略有结两端的电压略有结两端的电压略有增加，则正向电流会急剧增加，增加，则正向电

35、流会急剧增加，增加，则正向电流会急剧增加，增加，则正向电流会急剧增加，故在正偏时，故在正偏时，故在正偏时，故在正偏时，PNPN结的正向电流在结的正向电流在结的正向电流在结的正向电流在很大范围内改变时，其两端的正很大范围内改变时，其两端的正很大范围内改变时，其两端的正很大范围内改变时，其两端的正向电压几乎不变。向电压几乎不变。向电压几乎不变。向电压几乎不变。 正偏时的温度特性：温度升高，正偏时的温度特性：温度升高，正偏时的温度特性：温度升高，正偏时的温度特性：温度升高，曲线左上方向移动。即如果电流曲线左上方向移动。即如果电流曲线左上方向移动。即如果电流曲线左上方向移动。即如果电流恒定，则压降降低

36、；如果电压恒恒定，则压降降低；如果电压恒恒定，则压降降低；如果电压恒恒定，则压降降低；如果电压恒定，则电流增大。原因：少子漂定，则电流增大。原因：少子漂定，则电流增大。原因：少子漂定，则电流增大。原因：少子漂移运动加强，削弱内电场。移运动加强，削弱内电场。移运动加强，削弱内电场。移运动加强，削弱内电场。1.1.3 PN1.1.3 PN结的正向特性结的正向特性结的正向特性结的正向特性1.1.3 PN1.1.3 PN结的反向特性结的反向特性结的反向特性结的反向特性 PNPN结反偏时，外电场与内电场方向相同，使得扩散运动无法进行下结反偏时，外电场与内电场方向相同，使得扩散运动无法进行下结反偏时，外电

37、场与内电场方向相同，使得扩散运动无法进行下结反偏时，外电场与内电场方向相同，使得扩散运动无法进行下去，但是由去，但是由去，但是由去，但是由P P区和区和区和区和N N区的少子所形成的漂移电流得以进行，从而形成区的少子所形成的漂移电流得以进行，从而形成区的少子所形成的漂移电流得以进行，从而形成区的少子所形成的漂移电流得以进行，从而形成PNPN结的反向电流。结的反向电流。结的反向电流。结的反向电流。 但是，由于少子浓度有限，所以但是，由于少子浓度有限，所以但是，由于少子浓度有限，所以但是，由于少子浓度有限，所以PNPN结的反向电流一般并不随外加电结的反向电流一般并不随外加电结的反向电流一般并不随外

38、加电结的反向电流一般并不随外加电压的改变而改变，所以称为反向饱和电流。压的改变而改变，所以称为反向饱和电流。压的改变而改变，所以称为反向饱和电流。压的改变而改变，所以称为反向饱和电流。 PNPN结的反向饱和电流有几个特点；第一是反向饱和电流很小，这是结的反向饱和电流有几个特点；第一是反向饱和电流很小，这是结的反向饱和电流有几个特点；第一是反向饱和电流很小，这是结的反向饱和电流有几个特点；第一是反向饱和电流很小，这是因为少子浓度很低；第二是反向饱和电流与外加电压几乎无关，这是因因为少子浓度很低；第二是反向饱和电流与外加电压几乎无关，这是因因为少子浓度很低；第二是反向饱和电流与外加电压几乎无关，这

39、是因因为少子浓度很低；第二是反向饱和电流与外加电压几乎无关，这是因为少子浓度在一定温度下是一个常数；第三是反向饱和电流与温度密切为少子浓度在一定温度下是一个常数；第三是反向饱和电流与温度密切为少子浓度在一定温度下是一个常数；第三是反向饱和电流与温度密切为少子浓度在一定温度下是一个常数；第三是反向饱和电流与温度密切相关（其实还与光照有关），与温度成正变关系；第四是锗管的反向饱相关（其实还与光照有关），与温度成正变关系；第四是锗管的反向饱相关（其实还与光照有关），与温度成正变关系；第四是锗管的反向饱相关（其实还与光照有关），与温度成正变关系；第四是锗管的反向饱和电流比硅管大三个数量级左右。和电流比

40、硅管大三个数量级左右。和电流比硅管大三个数量级左右。和电流比硅管大三个数量级左右。 PNPN结的反向饱和电流越小越好，这是因为反向饱和电流破坏了结的反向饱和电流越小越好，这是因为反向饱和电流破坏了结的反向饱和电流越小越好，这是因为反向饱和电流破坏了结的反向饱和电流越小越好，这是因为反向饱和电流破坏了PNPN结结结结的单向导电性。的单向导电性。的单向导电性。的单向导电性。 硅管的反向饱和电流在纳安的数量级，锗管的反向饱和电流在微安数硅管的反向饱和电流在纳安的数量级，锗管的反向饱和电流在微安数硅管的反向饱和电流在纳安的数量级，锗管的反向饱和电流在微安数硅管的反向饱和电流在纳安的数量级，锗管的反向饱

41、和电流在微安数量级。量级。量级。量级。1.1.3 PN1.1.3 PN结的击穿特性结的击穿特性结的击穿特性结的击穿特性 当当当当PNPN结的反向电压增加到足够高的时结的反向电压增加到足够高的时结的反向电压增加到足够高的时结的反向电压增加到足够高的时候，其反向电流会突然急剧增加。这种现候，其反向电流会突然急剧增加。这种现候，其反向电流会突然急剧增加。这种现候，其反向电流会突然急剧增加。这种现象称为击穿。相应的象称为击穿。相应的象称为击穿。相应的象称为击穿。相应的PNPN结两端的反向电结两端的反向电结两端的反向电结两端的反向电压称为击穿电压。压称为击穿电压。压称为击穿电压。压称为击穿电压。 齐纳击

42、穿：当齐纳击穿：当齐纳击穿：当齐纳击穿：当PNPN结掺杂浓度比较高时，结掺杂浓度比较高时，结掺杂浓度比较高时，结掺杂浓度比较高时，则则则则PNPN结的宽度很小，此时在结的宽度很小，此时在结的宽度很小，此时在结的宽度很小，此时在PNPN结两端施结两端施结两端施结两端施加的反向电压即使不大，其内部的电场强加的反向电压即使不大，其内部的电场强加的反向电压即使不大，其内部的电场强加的反向电压即使不大，其内部的电场强度也可以足够大，可以将度也可以足够大，可以将度也可以足够大，可以将度也可以足够大，可以将PNPN结中共价键结中共价键结中共价键结中共价键中的电子强行拉出参与导电，造成所谓的中的电子强行拉出参

43、与导电，造成所谓的中的电子强行拉出参与导电，造成所谓的中的电子强行拉出参与导电，造成所谓的齐纳击穿。齐纳击穿。齐纳击穿。齐纳击穿。 雪崩击穿：当雪崩击穿：当雪崩击穿：当雪崩击穿：当PNPN结掺杂浓度比较低时，不容易发生齐纳击穿。但是，结掺杂浓度比较低时，不容易发生齐纳击穿。但是，结掺杂浓度比较低时，不容易发生齐纳击穿。但是，结掺杂浓度比较低时，不容易发生齐纳击穿。但是，当外加反向电压比较高时，少子在当外加反向电压比较高时，少子在当外加反向电压比较高时，少子在当外加反向电压比较高时，少子在PNPN结中的电场作用下动能增大，从而结中的电场作用下动能增大，从而结中的电场作用下动能增大，从而结中的电场

44、作用下动能增大，从而可以把共价键中的电子撞出来，并且形成倍增效应，从而造成所谓的雪可以把共价键中的电子撞出来，并且形成倍增效应，从而造成所谓的雪可以把共价键中的电子撞出来，并且形成倍增效应，从而造成所谓的雪可以把共价键中的电子撞出来，并且形成倍增效应，从而造成所谓的雪崩击穿。崩击穿。崩击穿。崩击穿。 利用利用利用利用PNPN结的击穿特性可以制成稳压二极管。控制结的击穿特性可以制成稳压二极管。控制结的击穿特性可以制成稳压二极管。控制结的击穿特性可以制成稳压二极管。控制PNPN结的掺杂浓度可结的掺杂浓度可结的掺杂浓度可结的掺杂浓度可以控制稳压二极管的击穿电压大小。以控制稳压二极管的击穿电压大小。以

45、控制稳压二极管的击穿电压大小。以控制稳压二极管的击穿电压大小。 实际上实际上实际上实际上PNPN结在反向击穿时往往同时具有齐纳击穿和雪崩击穿，但是当结在反向击穿时往往同时具有齐纳击穿和雪崩击穿，但是当结在反向击穿时往往同时具有齐纳击穿和雪崩击穿，但是当结在反向击穿时往往同时具有齐纳击穿和雪崩击穿，但是当击穿电压比较低时以齐纳击穿为主，而击穿电压比较高时则以雪崩击穿击穿电压比较低时以齐纳击穿为主，而击穿电压比较高时则以雪崩击穿击穿电压比较低时以齐纳击穿为主，而击穿电压比较高时则以雪崩击穿击穿电压比较低时以齐纳击穿为主，而击穿电压比较高时则以雪崩击穿为主。为主。为主。为主。 齐纳击穿具有负的温度特

46、性，而雪崩击穿则具有正的温度特性。齐纳齐纳击穿具有负的温度特性，而雪崩击穿则具有正的温度特性。齐纳齐纳击穿具有负的温度特性，而雪崩击穿则具有正的温度特性。齐纳齐纳击穿具有负的温度特性，而雪崩击穿则具有正的温度特性。齐纳击穿和雪崩击穿的分界点大约在击穿和雪崩击穿的分界点大约在击穿和雪崩击穿的分界点大约在击穿和雪崩击穿的分界点大约在5.7V5.7V。所以，。所以，。所以，。所以，5.7V5.7V附近的稳压管温度稳附近的稳压管温度稳附近的稳压管温度稳附近的稳压管温度稳定性最好。定性最好。定性最好。定性最好。 如果如果如果如果PNPN结击穿时反向电流过大，则会造成结击穿时反向电流过大，则会造成结击穿时

47、反向电流过大，则会造成结击穿时反向电流过大，则会造成PNPN结的功率消耗过大，结温结的功率消耗过大，结温结的功率消耗过大，结温结的功率消耗过大，结温会升高到破坏会升高到破坏会升高到破坏会升高到破坏PNPN结的晶体结构的程度，这会造成结的晶体结构的程度，这会造成结的晶体结构的程度，这会造成结的晶体结构的程度，这会造成PNPN结的永久性损坏，故结的永久性损坏，故结的永久性损坏，故结的永久性损坏，故需要在回路中串联限流电阻。如果不发生热损坏，则需要在回路中串联限流电阻。如果不发生热损坏，则需要在回路中串联限流电阻。如果不发生热损坏，则需要在回路中串联限流电阻。如果不发生热损坏，则PNPN结的击穿是可

48、逆结的击穿是可逆结的击穿是可逆结的击穿是可逆的。的。的。的。1.1.3 PN1.1.3 PN结的击穿特性结的击穿特性结的击穿特性结的击穿特性1.1.3 PN1.1.3 PN结的结电容结的结电容结的结电容结的结电容PNPN结两端不仅有电荷的累积，而且当结两端不仅有电荷的累积，而且当结两端不仅有电荷的累积，而且当结两端不仅有电荷的累积，而且当PNPN结两端的电压发生改变时，不仅结两端的电压发生改变时，不仅结两端的电压发生改变时，不仅结两端的电压发生改变时，不仅PNPN结的宽度会改变，而且空间电荷区的电荷量也会发生改变，这等效为结的宽度会改变，而且空间电荷区的电荷量也会发生改变，这等效为结的宽度会改

49、变，而且空间电荷区的电荷量也会发生改变，这等效为结的宽度会改变，而且空间电荷区的电荷量也会发生改变，这等效为一种电容效应。一种电容效应。一种电容效应。一种电容效应。扩散电容扩散电容扩散电容扩散电容 当当当当PNPN结正偏时，空间电荷区的宽度会变窄。同时的多子的浓度梯度结正偏时，空间电荷区的宽度会变窄。同时的多子的浓度梯度结正偏时，空间电荷区的宽度会变窄。同时的多子的浓度梯度结正偏时，空间电荷区的宽度会变窄。同时的多子的浓度梯度会改变，即空间电荷区的电荷量会改变，形成电容效应，称为扩散电容。会改变，即空间电荷区的电荷量会改变，形成电容效应，称为扩散电容。会改变，即空间电荷区的电荷量会改变，形成电

50、容效应，称为扩散电容。会改变，即空间电荷区的电荷量会改变，形成电容效应，称为扩散电容。 PN PN结正偏电压越大，空间电荷区的宽度越窄，且非平衡载流子浓度结正偏电压越大，空间电荷区的宽度越窄，且非平衡载流子浓度结正偏电压越大，空间电荷区的宽度越窄，且非平衡载流子浓度结正偏电压越大，空间电荷区的宽度越窄，且非平衡载流子浓度会增大（空间电荷区的离子浓度会降低），则电容量越大。即扩散电容会增大（空间电荷区的离子浓度会降低），则电容量越大。即扩散电容会增大（空间电荷区的离子浓度会降低），则电容量越大。即扩散电容会增大（空间电荷区的离子浓度会降低），则电容量越大。即扩散电容与正偏电压成正变关系。与正偏电

51、压成正变关系。与正偏电压成正变关系。与正偏电压成正变关系。势垒电容势垒电容势垒电容势垒电容 当当当当PNPN结反偏时，空间电荷区的宽度会变宽。空间电荷区的离子浓度结反偏时，空间电荷区的宽度会变宽。空间电荷区的离子浓度结反偏时，空间电荷区的宽度会变宽。空间电荷区的离子浓度结反偏时，空间电荷区的宽度会变宽。空间电荷区的离子浓度会增大，即外电压增大，空间电荷区的电荷量会改变，形成电容效应，会增大，即外电压增大，空间电荷区的电荷量会改变，形成电容效应，会增大，即外电压增大，空间电荷区的电荷量会改变，形成电容效应，会增大，即外电压增大，空间电荷区的电荷量会改变，形成电容效应，称为势垒电容。称为势垒电容。

52、称为势垒电容。称为势垒电容。势垒电容势垒电容势垒电容势垒电容扩散电容扩散电容扩散电容扩散电容1.1.3 PN1.1.3 PN结的结电容结的结电容结的结电容结的结电容电容特性电容特性电容特性电容特性等效电路等效电路等效电路等效电路 PNPN结正偏时结电阻小，但是结电容大；反结正偏时结电阻小，但是结电容大；反结正偏时结电阻小，但是结电容大；反结正偏时结电阻小，但是结电容大；反偏时结电阻大，但是结电容小。偏时结电阻大，但是结电容小。偏时结电阻大，但是结电容小。偏时结电阻大，但是结电容小。 PNPN结的结电容越小，则其高频性能越好。结的结电容越小，则其高频性能越好。结的结电容越小，则其高频性能越好。结

53、的结电容越小，则其高频性能越好。结电容破坏了高频时结电容破坏了高频时结电容破坏了高频时结电容破坏了高频时PNPN结的单向导电性。结的单向导电性。结的单向导电性。结的单向导电性。 利用利用利用利用PNPN结的结电容可以制造变容二极管，结的结电容可以制造变容二极管，结的结电容可以制造变容二极管，结的结电容可以制造变容二极管，实现电调谐。实现电调谐。实现电调谐。实现电调谐。 PNPN结反偏时结电容虽然比较小，但是对高结反偏时结电容虽然比较小，但是对高结反偏时结电容虽然比较小，但是对高结反偏时结电容虽然比较小，但是对高频性能影响很大，因为反偏时结电阻大。频性能影响很大，因为反偏时结电阻大。频性能影响很

54、大，因为反偏时结电阻大。频性能影响很大，因为反偏时结电阻大。1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管内部就是一个半导体二极管内部就是一个半导体二极管内部就是一个半导体二极管内部就是一个PNPN结。由于在结。由于在结。由于在结。由于在P P区和区和区和区和N N区各引出一个电极，故区各引出一个电极，故区各引出一个电极，故区各引出一个电极，故称为二极管。称为二极管。称为二极管。称为二极管。1.2.1 1.2.1 内部结构与外形内部结构与外形内部结构与外形内部结构与外形点接触型二极管点接触型二极管点接触型二极管点接触型二极管点接触型二极管点接触型二极管点接触型二极

55、管点接触型二极管PNPN结的面积小，故结电容小，适用于高频小信号的情况。结的面积小，故结电容小，适用于高频小信号的情况。结的面积小，故结电容小，适用于高频小信号的情况。结的面积小，故结电容小，适用于高频小信号的情况。一般用于高频检波或者高频小信号电子开关。一般用于高频检波或者高频小信号电子开关。一般用于高频检波或者高频小信号电子开关。一般用于高频检波或者高频小信号电子开关。1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管面接触型二极管面接触型二极管面接触型二极管面接触型二极管面接触型二极管面接触型二极管面接触型二极管面接触型二极管PNPN结的面积大，结的面积大，结的面积大，结的

56、面积大，故结电容大，允许通过的电流故结电容大，允许通过的电流故结电容大，允许通过的电流故结电容大，允许通过的电流也大。也大。也大。也大。不适用于高频情况。不适用于高频情况。不适用于高频情况。不适用于高频情况。一般用于低频大电流情况。最一般用于低频大电流情况。最一般用于低频大电流情况。最一般用于低频大电流情况。最典型的就是用于大电流整流。典型的就是用于大电流整流。典型的就是用于大电流整流。典型的就是用于大电流整流。1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管面接触型二极管面接触型二极管面接触型二极管面接触型二极管平面型二极管平面型二极管平面型二极管平面型二极管PNPN结的面积

57、可控，结的面积可控，结的面积可控，结的面积可控，故可以做到结电容不是很大，故可以做到结电容不是很大，故可以做到结电容不是很大，故可以做到结电容不是很大，同时又可以允许通过大电流。同时又可以允许通过大电流。同时又可以允许通过大电流。同时又可以允许通过大电流。平面型二极管可以用于高频大平面型二极管可以用于高频大平面型二极管可以用于高频大平面型二极管可以用于高频大电流的情况。电流的情况。电流的情况。电流的情况。1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管晶体二极管实物图晶体二极管实物图晶体二极管实物图晶体二极管实物图1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管

58、晶体二极管符号晶体二极管符号晶体二极管符号晶体二极管符号晶体管封装晶体管封装晶体管封装晶体管封装塑料封装塑料封装塑料封装塑料封装玻璃封装玻璃封装玻璃封装玻璃封装金属封装金属封装金属封装金属封装陶瓷封装陶瓷封装陶瓷封装陶瓷封装1.2.2 1.2.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性二极管的伏安特性二极管的伏安特性1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管 二极管与二极管与二极管与二极管与PNPN结伏安特性的不同在结伏安特性的不同在结伏安特性的不同在结伏安特性的不同在于两点：一是二极管的于两点：一是二极管的于两点：一是二极管的于两点：一是二极管的P P区和区和区和区和N N区

59、都区都区都区都有电阻，称为体电阻；二是二极管的有电阻，称为体电阻；二是二极管的有电阻，称为体电阻；二是二极管的有电阻，称为体电阻；二是二极管的封装会存在漏电。封装会存在漏电。封装会存在漏电。封装会存在漏电。 锗管的开启电压约为锗管的开启电压约为锗管的开启电压约为锗管的开启电压约为0.1V0.1V，导通压，导通压，导通压，导通压降约为降约为降约为降约为0.10.3V0.10.3V；硅管的开启电压约；硅管的开启电压约；硅管的开启电压约；硅管的开启电压约为为为为0.5V0.5V，导通压降约为，导通压降约为，导通压降约为，导通压降约为0.60.8V0.60.8V。 二极管的伏安特性的温度特性与二极管的

60、伏安特性的温度特性与二极管的伏安特性的温度特性与二极管的伏安特性的温度特性与PNPN结的温度特性相同。即对于正偏结的温度特性相同。即对于正偏结的温度特性相同。即对于正偏结的温度特性相同。即对于正偏时，温度升高，曲线左移；对于反偏时，温度升高，曲线左移；对于反偏时，温度升高，曲线左移；对于反偏时，温度升高，曲线左移；对于反偏时，温度升高，曲线下移。时，温度升高，曲线下移。时，温度升高，曲线下移。时，温度升高，曲线下移。1.2.3 1.2.3 二极管的主要参数二极管的主要参数二极管的主要参数二极管的主要参数略略略略1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管1.2.4 1.2.

61、4 二极管的等效电路二极管的等效电路二极管的等效电路二极管的等效电路理想二极管模型理想二极管模型理想二极管模型理想二极管模型恒压模型恒压模型恒压模型恒压模型折线模型折线模型折线模型折线模型1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管1.2.4 1.2.4 二极管的等效电路二极管的等效电路二极管的等效电路二极管的等效电路1.2.4 1.2.4 二极管的等效电路二极管的等效电路二极管的等效电路二极管的等效电路理想模型的应用范围理想模型的应用范围理想模型的应用范围理想模型的应用范围当二极管电路中电源电压远远高于二极管的开启电压时，往往可以当二极管电路中电源电压远远高于二极管的开启

62、电压时，往往可以当二极管电路中电源电压远远高于二极管的开启电压时，往往可以当二极管电路中电源电压远远高于二极管的开启电压时，往往可以忽略二极管的开启电压或者导通压降，此时采用的就是二极管的理想模忽略二极管的开启电压或者导通压降，此时采用的就是二极管的理想模忽略二极管的开启电压或者导通压降，此时采用的就是二极管的理想模忽略二极管的开启电压或者导通压降，此时采用的就是二极管的理想模型。型。型。型。恒压模型的应用范围恒压模型的应用范围恒压模型的应用范围恒压模型的应用范围当二极管电路中电源电压比较低时，此时不能忽略二极管的导通压当二极管电路中电源电压比较低时，此时不能忽略二极管的导通压当二极管电路中电

63、源电压比较低时，此时不能忽略二极管的导通压当二极管电路中电源电压比较低时，此时不能忽略二极管的导通压降，而将二极管两端的导通压降视为恒定不变的值，此时采用的就是二降，而将二极管两端的导通压降视为恒定不变的值，此时采用的就是二降，而将二极管两端的导通压降视为恒定不变的值，此时采用的就是二降，而将二极管两端的导通压降视为恒定不变的值，此时采用的就是二极管的恒压模型。极管的恒压模型。极管的恒压模型。极管的恒压模型。折线模型用于当二极管导通时的交流小信号分析。折线模型用于当二极管导通时的交流小信号分析。折线模型用于当二极管导通时的交流小信号分析。折线模型用于当二极管导通时的交流小信号分析。1.2 1.

64、2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管举例举例举例举例2 2交流正弦波有效值幅度交流正弦波有效值幅度交流正弦波有效值幅度交流正弦波有效值幅度5mV5mV，硅二极管，硅二极管，硅二极管，硅二极管D D的体电阻的体电阻的体电阻的体电阻100100，求回路电流及电阻上电压。，求回路电流及电阻上电压。，求回路电流及电阻上电压。，求回路电流及电阻上电压。注意：注意：注意：注意： 直流电源给定二极管正偏，而交流电压直流电源给定二极管正偏，而交流电压直流电源给定二极管正偏，而交流电压直流电源给定二极管正偏，而交流电压幅度极小，故幅度极小，故幅度极小，故幅度极小，故对于交流输入来说对于交流输入来

65、说对于交流输入来说对于交流输入来说，电路可以看作，电路可以看作，电路可以看作，电路可以看作是线性电路。是线性电路。是线性电路。是线性电路。 应用叠加原理，交直流分开分析。应用叠加原理，交直流分开分析。应用叠加原理，交直流分开分析。应用叠加原理，交直流分开分析。 应用二极管的折线模型。应用二极管的折线模型。应用二极管的折线模型。应用二极管的折线模型。举例举例举例举例1 1判断二极管是否导通；如果导通，求流过硅二极判断二极管是否导通；如果导通，求流过硅二极判断二极管是否导通；如果导通，求流过硅二极判断二极管是否导通；如果导通，求流过硅二极管管管管D D的电流。的电流。的电流。的电流。注意：注意：注

66、意：注意： 将二极管暂时取掉，求将二极管暂时取掉，求将二极管暂时取掉，求将二极管暂时取掉，求A A、B B两端电压。两端电压。两端电压。两端电压。 应用戴维南等效，将应用戴维南等效，将应用戴维南等效，将应用戴维南等效，将A A、B B两端等效为戴维南电两端等效为戴维南电两端等效为戴维南电两端等效为戴维南电源。源。源。源。 应用二极管的恒压模型。应用二极管的恒压模型。应用二极管的恒压模型。应用二极管的恒压模型。1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管1.2.5 1.2.5 稳压二极管稳压二极管稳压二极管稳压二极管符号符号符号符号伏安特性伏安特性伏安特性伏安特性动态电阻动态

67、电阻动态电阻动态电阻r rzz稳压管处于稳稳压管处于稳稳压管处于稳稳压管处于稳压区域时电压的变化量与电流压区域时电压的变化量与电流压区域时电压的变化量与电流压区域时电压的变化量与电流变化量之比。变化量之比。变化量之比。变化量之比。动态电阻动态电阻动态电阻动态电阻r rz z一般在几欧姆与几一般在几欧姆与几一般在几欧姆与几一般在几欧姆与几十欧姆之间。稳定电流越大，十欧姆之间。稳定电流越大，十欧姆之间。稳定电流越大，十欧姆之间。稳定电流越大，动态电阻越小。动态电阻越小。动态电阻越小。动态电阻越小。1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管1.2.5 1.2.5 稳压二极管稳压

68、二极管稳压二极管稳压二极管等效电路等效电路等效电路等效电路稳压二极管在正偏时与普通二极管相同。只有反偏时并且反偏电压大到使得稳稳压二极管在正偏时与普通二极管相同。只有反偏时并且反偏电压大到使得稳稳压二极管在正偏时与普通二极管相同。只有反偏时并且反偏电压大到使得稳稳压二极管在正偏时与普通二极管相同。只有反偏时并且反偏电压大到使得稳压管击穿，稳压二极管才能起到稳压作用。压管击穿，稳压二极管才能起到稳压作用。压管击穿，稳压二极管才能起到稳压作用。压管击穿，稳压二极管才能起到稳压作用。由于稳压管击穿时电流会随着端电压的增加而急剧增加，故必须在电路中串联由于稳压管击穿时电流会随着端电压的增加而急剧增加，

69、故必须在电路中串联由于稳压管击穿时电流会随着端电压的增加而急剧增加，故必须在电路中串联由于稳压管击穿时电流会随着端电压的增加而急剧增加，故必须在电路中串联限流电阻，否则会导致稳压二极管因电流过大而损坏。限流电阻，否则会导致稳压二极管因电流过大而损坏。限流电阻，否则会导致稳压二极管因电流过大而损坏。限流电阻，否则会导致稳压二极管因电流过大而损坏。举例举例举例举例设稳压管的动态电阻设稳压管的动态电阻设稳压管的动态电阻设稳压管的动态电阻r rz=10z=10。求。求。求。求流过稳压管的电流和稳压管两端的流过稳压管的电流和稳压管两端的流过稳压管的电流和稳压管两端的流过稳压管的电流和稳压管两端的电压（电

70、压（电压（电压（V V不大于不大于不大于不大于1V1V）。）。）。）。1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管1.2.6 1.2.6 发光二极管发光二极管发光二极管发光二极管符号符号符号符号发光二极管必须工作在正偏状态并且流过足够的正向电流才能够发光。发光二极管必须工作在正偏状态并且流过足够的正向电流才能够发光。发光二极管必须工作在正偏状态并且流过足够的正向电流才能够发光。发光二极管必须工作在正偏状态并且流过足够的正向电流才能够发光。发光二极管的采用的半导体材料是砷化镓和磷化钾，所以其开启电压正向导通发光二极管的采用的半导体材料是砷化镓和磷化钾，所以其开启电压正向导通发

71、光二极管的采用的半导体材料是砷化镓和磷化钾，所以其开启电压正向导通发光二极管的采用的半导体材料是砷化镓和磷化钾，所以其开启电压正向导通压降与硅管和锗管不同。发光二极管的导通压降大约为压降与硅管和锗管不同。发光二极管的导通压降大约为压降与硅管和锗管不同。发光二极管的导通压降大约为压降与硅管和锗管不同。发光二极管的导通压降大约为1.5V2.5V1.5V2.5V。发光二极管在使用时同样必须接入限流电阻，以防止正向电流过大而烧毁发光二极管在使用时同样必须接入限流电阻，以防止正向电流过大而烧毁发光二极管在使用时同样必须接入限流电阻，以防止正向电流过大而烧毁发光二极管在使用时同样必须接入限流电阻，以防止正

72、向电流过大而烧毁PNPN结。结。结。结。1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管1.2.6 1.2.6 光电二极管光电二极管光电二极管光电二极管符号符号符号符号光电二极管可以用于光电转换。光电二极管可以用于光电转换。光电二极管可以用于光电转换。光电二极管可以用于光电转换。光电二极管用于光电转换时必须工作在反偏状态。因其反向饱和电流与外界光光电二极管用于光电转换时必须工作在反偏状态。因其反向饱和电流与外界光光电二极管用于光电转换时必须工作在反偏状态。因其反向饱和电流与外界光光电二极管用于光电转换时必须工作在反偏状态。因其反向饱和电流与外界光照有关（与之成正变关系）。照有关

73、（与之成正变关系）。照有关（与之成正变关系）。照有关（与之成正变关系）。正偏时与普通二极管相同。正偏时与普通二极管相同。正偏时与普通二极管相同。正偏时与普通二极管相同。零偏时具有光电池特性。零偏时具有光电池特性。零偏时具有光电池特性。零偏时具有光电池特性。1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管通称晶体三极管。其内部有两个双极型晶体管通称晶体三极管。其内部有两个双极型晶体管通称晶体三极管。其内部有两个双极型晶体管通称晶体三极管。其内部有两个PNPN结。因其内部有两种载流子参结。因其内部有两种载流子参结。因其内部有两种载流子参结。因其内部有两种载流子参与导电，

74、故称为双极型管。与之对应的，还有场效应管（其中只有一种载流子与导电，故称为双极型管。与之对应的，还有场效应管（其中只有一种载流子与导电，故称为双极型管。与之对应的，还有场效应管（其中只有一种载流子与导电，故称为双极型管。与之对应的，还有场效应管（其中只有一种载流子参与导电）。参与导电）。参与导电）。参与导电）。晶体三极管的最显著的特性是具有电流放大作用。即在晶体三极管的最显著的特性是具有电流放大作用。即在晶体三极管的最显著的特性是具有电流放大作用。即在晶体三极管的最显著的特性是具有电流放大作用。即在满足一定的条件满足一定的条件满足一定的条件满足一定的条件下，某下，某下，某下，某个电极的电流是另

75、一个电极电流的一个相对固定的倍数。利用这一点，可以实个电极的电流是另一个电极电流的一个相对固定的倍数。利用这一点，可以实个电极的电流是另一个电极电流的一个相对固定的倍数。利用这一点，可以实个电极的电流是另一个电极电流的一个相对固定的倍数。利用这一点，可以实现对弱信号的放大。现对弱信号的放大。现对弱信号的放大。现对弱信号的放大。晶体三极管也分为小功率管、中功率管和大功率管。同时，还分为低频三极管晶体三极管也分为小功率管、中功率管和大功率管。同时，还分为低频三极管晶体三极管也分为小功率管、中功率管和大功率管。同时，还分为低频三极管晶体三极管也分为小功率管、中功率管和大功率管。同时，还分为低频三极管

76、和高频三极管。和高频三极管。和高频三极管。和高频三极管。晶体三极管必须满足一定的条件才会具有放大作用。这种条件分为内部条件和晶体三极管必须满足一定的条件才会具有放大作用。这种条件分为内部条件和晶体三极管必须满足一定的条件才会具有放大作用。这种条件分为内部条件和晶体三极管必须满足一定的条件才会具有放大作用。这种条件分为内部条件和外部条件。内部条件是其结构必须满足一定的工艺要求，而外部条件则是必须外部条件。内部条件是其结构必须满足一定的工艺要求，而外部条件则是必须外部条件。内部条件是其结构必须满足一定的工艺要求，而外部条件则是必须外部条件。内部条件是其结构必须满足一定的工艺要求，而外部条件则是必须

77、对其两个对其两个对其两个对其两个PNPN结进行正确的偏置。结进行正确的偏置。结进行正确的偏置。结进行正确的偏置。1.3.1 1.3.1 晶体管结构及类型晶体管结构及类型晶体管结构及类型晶体管结构及类型1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管晶体三极管具有：晶体三极管具有：晶体三极管具有：晶体三极管具有： 三个电极：基极三个电极：基极三个电极：基极三个电极：基极b b、发射极、发射极、发射极、发射极e e、集电极、集电极、集电极、集电极c c。 三个区：发射区、基区、集电区。三个区：发射区、基区、集电区。三个区：发射区、基区、集电区。三个区：发射区、基区、集电区。 两个两

78、个两个两个PNPN结：发射结、集电结。结：发射结、集电结。结：发射结、集电结。结：发射结、集电结。晶体三极管具有电流放大作用的内部条件：晶体三极管具有电流放大作用的内部条件：晶体三极管具有电流放大作用的内部条件：晶体三极管具有电流放大作用的内部条件： 发射区高掺杂，基区低掺杂。发射区高掺杂，基区低掺杂。发射区高掺杂，基区低掺杂。发射区高掺杂，基区低掺杂。 基区宽度很薄。基区宽度很薄。基区宽度很薄。基区宽度很薄。 集电区面积很大，能够包围基区。集电区面积很大，能够包围基区。集电区面积很大，能够包围基区。集电区面积很大，能够包围基区。晶体三极管具有电流放大作用的外部条件：晶体三极管具有电流放大作用

79、的外部条件：晶体三极管具有电流放大作用的外部条件：晶体三极管具有电流放大作用的外部条件：发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏。电流放大基本原理电流放大基本原理电流放大基本原理电流放大基本原理发射区的多数载流子电子大量扩散到基区（因为发射区高掺杂），其中只有发射区的多数载流子电子大量扩散到基区（因为发射区高掺杂），其中只有发射区的多数载流子电子大量扩散到基区（因为发射区高掺杂），其中只有发射区的多数载流子电子大量扩散到基区（因为发射区高掺杂），其中只有少量电子被基区的空穴复合（基区低掺杂且宽度很小），剩余的大量电子拥少量电子被基区的空穴复合（基

80、区低掺杂且宽度很小），剩余的大量电子拥少量电子被基区的空穴复合（基区低掺杂且宽度很小），剩余的大量电子拥少量电子被基区的空穴复合（基区低掺杂且宽度很小），剩余的大量电子拥入集电区，而集电区处于反偏，且集电区面积很大，故对于发射区扩散过来入集电区，而集电区处于反偏，且集电区面积很大，故对于发射区扩散过来入集电区，而集电区处于反偏，且集电区面积很大，故对于发射区扩散过来入集电区，而集电区处于反偏，且集电区面积很大，故对于发射区扩散过来的电子具有吸收作用。大量的从发射区扩散到基区的电子除了极少数被基区的电子具有吸收作用。大量的从发射区扩散到基区的电子除了极少数被基区的电子具有吸收作用。大量的从发射区

81、扩散到基区的电子除了极少数被基区的电子具有吸收作用。大量的从发射区扩散到基区的电子除了极少数被基区空穴复合以外，全部在集电结的电场作用下漂移到集电极形成集电极电流。空穴复合以外，全部在集电结的电场作用下漂移到集电极形成集电极电流。空穴复合以外，全部在集电结的电场作用下漂移到集电极形成集电极电流。空穴复合以外，全部在集电结的电场作用下漂移到集电极形成集电极电流。管子结构一定，则集电极电流与基极电流的比例关系就被确定，而且集电极管子结构一定，则集电极电流与基极电流的比例关系就被确定，而且集电极管子结构一定，则集电极电流与基极电流的比例关系就被确定，而且集电极管子结构一定，则集电极电流与基极电流的比

82、例关系就被确定，而且集电极电流比基极电流大得多，从而实现电流放大作用。电流比基极电流大得多，从而实现电流放大作用。电流比基极电流大得多，从而实现电流放大作用。电流比基极电流大得多，从而实现电流放大作用。1.3.1 1.3.1 晶体管结构及类型晶体管结构及类型晶体管结构及类型晶体管结构及类型1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管1.3.1 1.3.1 晶体管结构及类型晶体管结构及类型晶体管结构及类型晶体管结构及类型1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管晶体三极管有两种基本类型：晶体三极管有两种基本类型：晶体三极管有两种基本类型：晶体三极管有两种

83、基本类型：NPNNPN管和管和管和管和PNPPNP管。管。管。管。两种管子的工作原理相同。不过在两种管子的工作原理相同。不过在两种管子的工作原理相同。不过在两种管子的工作原理相同。不过在PNPPNP管中，发射区的多数载流子是管中，发射区的多数载流子是管中，发射区的多数载流子是管中，发射区的多数载流子是空穴。空穴。空穴。空穴。符号符号符号符号问题：用两个二极管背靠背连接能问题：用两个二极管背靠背连接能问题：用两个二极管背靠背连接能问题：用两个二极管背靠背连接能不能构成晶体三极管，为什么？不能构成晶体三极管，为什么？不能构成晶体三极管，为什么？不能构成晶体三极管，为什么？1.3.2 1.3.2 晶

84、体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用（NPNNPN）1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管V VCCCCV VBBBB保证发射结正保证发射结正保证发射结正保证发射结正偏，集电结反偏。偏，集电结反偏。偏，集电结反偏。偏，集电结反偏。1.3.2 1.3.2 晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管内部载流子运动和电流分配关系内部载流子运动和电流分配关系内部载流子运动和电流分配关系内部载流子运动和电流分配关系 发射区多子发射区多子

85、发射区多子发射区多子电子扩散到基区，一部分被基区空穴复合，形成基极电流电子扩散到基区，一部分被基区空穴复合，形成基极电流电子扩散到基区，一部分被基区空穴复合，形成基极电流电子扩散到基区，一部分被基区空穴复合，形成基极电流I IB B的的的的一部分一部分一部分一部分I IBNBN，另一部分漂移到集电极，形成集电极电流，另一部分漂移到集电极，形成集电极电流，另一部分漂移到集电极，形成集电极电流，另一部分漂移到集电极，形成集电极电流I IC C的一部分的一部分的一部分的一部分I ICNCN。而发射。而发射。而发射。而发射区电子的扩散形成发射极区电子的扩散形成发射极区电子的扩散形成发射极区电子的扩散形

86、成发射极I IE E电流的一部分电流的一部分电流的一部分电流的一部分I IENEN。即。即。即。即I IENEN = I = IBNBN + I + ICNCN 。 管子结构一旦确定，则管子结构一旦确定，则管子结构一旦确定，则管子结构一旦确定，则I ICNCN和和和和I IBNBN的比例关系就被确定。即的比例关系就被确定。即的比例关系就被确定。即的比例关系就被确定。即I ICNCN =I =IBNBN ， I IENEN = = I IBNBN + I + ICNCN = =（1+1+）I IBNBN。 由于发射结正偏，故基区的多子由于发射结正偏，故基区的多子由于发射结正偏，故基区的多子由于发

87、射结正偏，故基区的多子空穴空穴空穴空穴同样也会向发射区扩散，形成发射极电流同样也会向发射区扩散，形成发射极电流同样也会向发射区扩散，形成发射极电流同样也会向发射区扩散，形成发射极电流I IE E的另一部分的另一部分的另一部分的另一部分I IEPEP。但是，由于基区低掺杂，。但是，由于基区低掺杂，。但是，由于基区低掺杂，。但是，由于基区低掺杂，故故故故I IEPEP很小。从而有很小。从而有很小。从而有很小。从而有I IE E = I = IENEN + I + IEPEP I IENEN 。1.3.2 1.3.2 晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用1

88、.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管内部载流子运动和电流分配关系内部载流子运动和电流分配关系内部载流子运动和电流分配关系内部载流子运动和电流分配关系 由于集电结反偏，故基区的少子由于集电结反偏，故基区的少子由于集电结反偏，故基区的少子由于集电结反偏，故基区的少子电子会漂移到集电极，同时集电极的少电子会漂移到集电极，同时集电极的少电子会漂移到集电极，同时集电极的少电子会漂移到集电极，同时集电极的少子子子子空穴会漂移到基极，形成集电极电流空穴会漂移到基极，形成集电极电流空穴会漂移到基极，形成集电极电流空穴会漂移到基极，形成集电极电流I IC C的一部分的一部分的一部分的一

89、部分I ICBOCBO； 故集电极电流为故集电极电流为故集电极电流为故集电极电流为I IC C=I=ICNCN+I+ICBOCBO；基极电流；基极电流；基极电流；基极电流I IB B=I=IBNBN+I+IEPEPI ICBO CBO IIBN BN I ICBO CBO 。 根据根据根据根据I ICNCN =I =IBNBN 、I IB B= I= IBN BN I ICBOCBO和和和和I IC C=I=ICNCN+I+ICBOCBO三个关系式可以得到：三个关系式可以得到：三个关系式可以得到：三个关系式可以得到： I IC C=I=ICNCN + I + ICBOCBO=I=IBN BN

90、+ + I ICBOCBO=（ I IB B + I + ICBOCBO ）+ + I ICBOCBO = I = IB B + +（1+1+）I ICBOCBO 。I IC C= = IIB B + +（1+1+）I ICBOCBO = = IIB B + I + ICEO CEO IIB B I ICEO CEO = = （1+1+）I ICBOCBO I ICBO CBO 发射极开路时集电结反向饱和电发射极开路时集电结反向饱和电发射极开路时集电结反向饱和电发射极开路时集电结反向饱和电流流流流 I ICEO CEO 穿透电流。基极开路，集电极穿透电流。基极开路，集电极穿透电流。基极开路，集

91、电极穿透电流。基极开路，集电极发射极之间的电流。发射极之间的电流。发射极之间的电流。发射极之间的电流。1.3.2 1.3.2 晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管总结总结总结总结 I IC C=I=IB B+I+ICEOCEOIIB B。 I IE E=I=IC C+I+IB B= =（1+1+）I IB B 。共发射极电流放大倍数。共发射极电流放大倍数。共发射极电流放大倍数。共发射极电流放大倍数。直流电流放大倍数直流电流放大倍数直流电流放大倍数直流电流放大倍数交流电流放大倍数交流电流放

92、大倍数交流电流放大倍数交流电流放大倍数一般两者几乎相等，所以往往不加区分。一般两者几乎相等，所以往往不加区分。一般两者几乎相等，所以往往不加区分。一般两者几乎相等，所以往往不加区分。1.3.2 1.3.2 晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管 电路放大的基本原理电路放大的基本原理电路放大的基本原理电路放大的基本原理 共发射极电路共发射极电路共发射极电路共发射极电路 基极电源和集电极电源必须基极电源和集电极电源必须基极电源和集电极电源必须基极电源和集电极电源必须共地。共地。共地。共地。 共

93、基极放大电路共基极放大电路共基极放大电路共基极放大电路 电路放大的基本原理电路放大的基本原理电路放大的基本原理电路放大的基本原理 共射电流放大倍数共射电流放大倍数共射电流放大倍数共射电流放大倍数 值和共值和共值和共值和共基电流放大倍数基电流放大倍数基电流放大倍数基电流放大倍数 值。值。值。值。1.3.2 1.3.2 晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管 共射输入特性共射输入特性共射输入特性共射输入特性 共射输出特性共射输出特性共射输出特性共射输出特性 共基输入特性共基输入特性共基输入特性

94、共基输入特性 共基输出特性共基输出特性共基输出特性共基输出特性1.3.3 1.3.3 晶体管共射特性曲线晶体管共射特性曲线晶体管共射特性曲线晶体管共射特性曲线1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管测量电路测量电路测量电路测量电路输入特性输入特性输入特性输入特性与二极管特性不同的是，其伏安特性受集电极与二极管特性不同的是，其伏安特性受集电极与二极管特性不同的是，其伏安特性受集电极与二极管特性不同的是，其伏安特性受集电极发射极电压发射极电压发射极电压发射极电压UceUce的影响。不过，当的影响。不过，当的影响。不过，当的影响。不过，当Uce1VUce1V时，时，时，时，这

95、种影响趋于零。这种影响趋于零。这种影响趋于零。这种影响趋于零。1.3.3 1.3.3 晶体管共射特性曲线晶体管共射特性曲线晶体管共射特性曲线晶体管共射特性曲线1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管输出特性输出特性输出特性输出特性截止区：特征截止区：特征截止区：特征截止区：特征基极电流为零（发射结压降基极电流为零（发射结压降基极电流为零（发射结压降基极电流为零（发射结压降要么正偏但小于开启电压，要么反偏）。要么正偏但小于开启电压，要么反偏）。要么正偏但小于开启电压，要么反偏）。要么正偏但小于开启电压，要么反偏）。截止区截止区截止区截止区饱和区饱和区饱和区饱和区饱和区：特

96、征饱和区：特征饱和区：特征饱和区：特征集电极集电极集电极集电极发射极压降很低（对小功率发射极压降很低（对小功率发射极压降很低（对小功率发射极压降很低（对小功率管大约管大约管大约管大约u uce=ce=u ubebe）。此时发射结正偏，集电结也正偏。）。此时发射结正偏，集电结也正偏。）。此时发射结正偏，集电结也正偏。）。此时发射结正偏，集电结也正偏。在饱和区，基极电流改变时，集电极电流不再随之改变。在饱和区，基极电流改变时，集电极电流不再随之改变。在饱和区，基极电流改变时，集电极电流不再随之改变。在饱和区，基极电流改变时，集电极电流不再随之改变。放大区放大区放大区放大区放大区：特征放大区：特征放

97、大区：特征放大区：特征发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏，集电结反偏。在放大区，集电极电流等于基极电流的在放大区，集电极电流等于基极电流的在放大区，集电极电流等于基极电流的在放大区，集电极电流等于基极电流的 倍。倍。倍。倍。在放大区，曲线的疏密为上下密，中间疏。曲线密，在放大区，曲线的疏密为上下密，中间疏。曲线密，在放大区，曲线的疏密为上下密，中间疏。曲线密，在放大区，曲线的疏密为上下密，中间疏。曲线密， 小，曲线疏，小，曲线疏，小，曲线疏，小，曲线疏， 大。大。大。大。1.3.4 1.3.4 晶体管的主要参数晶体管的主要参数晶体管的主要参数晶体

98、管的主要参数1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管直流参数直流参数直流参数直流参数1.1.共射直流电流放大倍数共射直流电流放大倍数共射直流电流放大倍数共射直流电流放大倍数2.2.共基直流电流放大倍数共基直流电流放大倍数共基直流电流放大倍数共基直流电流放大倍数3.3.穿透电流穿透电流穿透电流穿透电流IceoIceo交流参数交流参数交流参数交流参数1.1.共射交流电流放大倍数共射交流电流放大倍数共射交流电流放大倍数共射交流电流放大倍数2.2.共基交流电流放大倍数共基交流电流放大倍数共基交流电流放大倍数共基交流电流放大倍数1.3.4 1.3.4 晶体管的主要参数晶体管的主要

99、参数晶体管的主要参数晶体管的主要参数1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管交流参数交流参数交流参数交流参数3.3.特征频率特征频率特征频率特征频率f fT T当工作频率升高到使得管子的共射电流放大倍数当工作频率升高到使得管子的共射电流放大倍数当工作频率升高到使得管子的共射电流放大倍数当工作频率升高到使得管子的共射电流放大倍数 下降到等下降到等下降到等下降到等 于于于于1 1的时候，此时的频率。的时候，此时的频率。的时候，此时的频率。的时候，此时的频率。极限参数极限参数极限参数极限参数1.1.最大集电极耗散功率最大集电极耗散功率最大集电极耗散功率最大集电极耗散功率P P

100、CMCM2.2.最大集电极电流最大集电极电流最大集电极电流最大集电极电流I ICMCM3.3.最高耐压最高耐压最高耐压最高耐压U UCEOCEO4.4.发射结反向耐压发射结反向耐压发射结反向耐压发射结反向耐压U UEBOEBO1.3.5 1.3.5 晶体管的温度特性晶体管的温度特性晶体管的温度特性晶体管的温度特性1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管温度对温度对温度对温度对I ICBOCBO的影响的影响的影响的影响 集电结反偏时少子漂移形成集电结反偏时少子漂移形成集电结反偏时少子漂移形成集电结反偏时少子漂移形成I ICBOCBO，温度升高，集电区和基区的本证激发导致，

101、温度升高，集电区和基区的本证激发导致，温度升高，集电区和基区的本证激发导致，温度升高，集电区和基区的本证激发导致少子浓度加大，故温度升高，少子浓度加大，故温度升高，少子浓度加大，故温度升高，少子浓度加大，故温度升高，I ICBOCBO增加。增加。增加。增加。 温度每升高温度每升高温度每升高温度每升高1010， I ICBOCBO增加一倍。增加一倍。增加一倍。增加一倍。 硅管的硅管的硅管的硅管的I ICBOCBO比锗管小得多，故性能受温度影响小得多。比锗管小得多，故性能受温度影响小得多。比锗管小得多，故性能受温度影响小得多。比锗管小得多，故性能受温度影响小得多。温度对输入特性的影响温度对输入特性

102、的影响温度对输入特性的影响温度对输入特性的影响 u uBEBE -2 -2.5mV/| -2 -2.5mV/|电流恒定电流恒定电流恒定电流恒定。 温度升高温度升高温度升高温度升高i iB B增大增大增大增大（电压恒定）（电压恒定）（电压恒定）（电压恒定）。温度对输出特性的影响温度对输出特性的影响温度对输出特性的影响温度对输出特性的影响1.3.5 1.3.5 晶体管的温度特性晶体管的温度特性晶体管的温度特性晶体管的温度特性1.2 1.2 双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管 温度升高集电极电流增大温度升高集电极电流增大温度升高集电极电流增大温度升高集电极电流增大基基基基极电流不变。极电流不变。极电流不变。极电流不变。 温度升高直流电流放大倍数和交温度升高直流电流放大倍数和交温度升高直流电流放大倍数和交温度升高直流电流放大倍数和交流电流放大倍数增大。流电流放大倍数增大。流电流放大倍数增大。流电流放大倍数增大。作业：作业：作业：作业：P64P64，三、四，三、四，三、四，三、四P67P67，1.111.11、1.141.14、1.151.15P68P68，1.181.18P69P69，1.191.19