《电工学第七章 二管和晶体管》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工学第七章 二管和晶体管（111页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第第 7 7 章章 二极管和晶体管二极管和晶体管 7.1 7.1 半导体的导电特性半导体的导电特性7.2 7.2 二极管二极管7.3 7.3 稳压二极管稳压二极管7.4 7.4 晶体管晶体管7.5 7.5 光电器件光电器件7.6 7.6 直流稳压电源直流稳压电源目目 录录7.1 7.1 半导体的导电特性半导体的导电特性半导体半导体导电能力介乎于导体和绝缘体之间的物质。导电能力介乎于导体和绝缘体之间的物质。半导体导电特性半导体导电特性热敏特性、光敏特性、掺杂特性热敏特性、光敏特性、掺杂特性返回返回物质按导电能力不同，可分为：物质按导电能力不同，可分为：导体导体、半导体半导体、绝缘体绝缘体热敏性
2、：热敏性：温度升高，导电能力增强温度升高，导电能力增强 可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻光敏性：光敏性：光照增强，导电能力增强光照增强，导电能力增强 可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管掺杂性：掺杂性：纯净半导体中掺入某些杂质，导电能力增强纯净半导体中掺入某些杂质，导电能力增强 可做成各种用途半导体器件，如二极管、三极管可做成各种用途半导体器件，如二极管、三极管1 1、本征半导体、本征半导体定义：完全纯净的、具有晶体结构的半导体定义：完全纯净的、具有晶体结构的半导体 应用最多的本征半导体应用最多的本征半导体是是锗锗和和
3、硅硅，它们各有四个价，它们各有四个价电子，都是四价元素电子，都是四价元素. .硅的原子结构硅的原子结构返回返回 纯净的半导体其所有的原子基本上整齐排列，纯净的半导体其所有的原子基本上整齐排列，形成晶体结构。形成晶体结构。本征半导体晶体结构中的共价健结构本征半导体晶体结构中的共价健结构1 1、本征半导体、本征半导体共价键共价键价电子价电子SiSiSiSi 每个原每个原子的一个价子的一个价电子与相邻电子与相邻一原子的价一原子的价电子组成电子组成共共价键价键结构。结构。返回返回(1)(1)自由电子与空穴自由电子与空穴 共价键中的电子在获得一定能量后，即可挣脱共价键中的电子在获得一定能量后，即可挣脱原
4、子核的束缚，成为自由电子。原子核的束缚，成为自由电子。同时在共价键中留下一个空穴。同时在共价键中留下一个空穴。空穴空穴SiSiSiSi 自由自由 电子电子返回返回 自由自由 电子电子空穴空穴(2)(2)热激发与复合现象热激发与复合现象 由于受热或光由于受热或光照产生自由电子和照产生自由电子和空穴的现象。空穴的现象。 热激发热激发 自由电子在运自由电子在运动中遇到空穴后，动中遇到空穴后，两者同时消失。两者同时消失。 复合现象复合现象 温度一定时，本征半导体中的自由电子温度一定时，本征半导体中的自由电子空空穴对的数目基本不变。穴对的数目基本不变。 温度愈高，自由电子温度愈高，自由电子空穴对数目越多
5、空穴对数目越多。自由电子空穴返回返回SiSiSiSi(3)(3)半导体导电方式半导体导电方式 在半导体中，同时存在半导体中，同时存在着在着电子导电电子导电和和空穴导电空穴导电，这是半导体导电方式的最这是半导体导电方式的最大特点。大特点。载流子载流子自由电子和空穴自由电子和空穴 温度愈高，载流子数温度愈高，载流子数目愈多，导电性能也就愈目愈多，导电性能也就愈好，因此，温度对半导体好，因此，温度对半导体器件性能的影响很大。器件性能的影响很大。SiSiSiSi价价电电子子空穴空穴 当半导体两端加上外电压时，自由电子作定向运动当半导体两端加上外电压时，自由电子作定向运动形成电子电流；而空穴的运动相当于
6、正电荷的运动。形成电子电流；而空穴的运动相当于正电荷的运动。返回返回(1) N(1) N型半导体型半导体形成：形成： 在硅或锗的晶体中掺入微在硅或锗的晶体中掺入微量的磷（或其它五价元素）。量的磷（或其它五价元素）。 多多余余电电子子SiSiP+Si2 2、杂质半导体、杂质半导体定义：渗入少量杂质的半导体定义：渗入少量杂质的半导体特点：特点：含有大量电子含有大量电子多数载流子多数载流子含有少量空穴含有少量空穴少数载流子少数载流子返回返回硅晶体中掺磷出现自由电子硅晶体中掺磷出现自由电子电子导电，电子型半导体电子导电，电子型半导体(2) P(2) P型半导体型半导体 形成：形成： 在硅或锗晶体中掺入
7、在硅或锗晶体中掺入少量少量的的硼（或其它三价元素）。硼（或其它三价元素）。空空穴穴SiSiB-Si硅晶体中掺硼出现空穴硅晶体中掺硼出现空穴空穴导电，空穴型半导体空穴导电，空穴型半导体特点：特点：含有大量空穴含有大量空穴多数载流子多数载流子含有少量电子含有少量电子少数载流子少数载流子返回返回杂质半导体中多数载流子的数量取决于：杂质半导体中多数载流子的数量取决于：返回返回 注意注意掺杂的浓度掺杂的浓度温度的高低温度的高低温度越高，少数载流子越多温度越高，少数载流子越多浓度越高，多数载流子越多浓度越高，多数载流子越多杂质半导体中少数载流子的数量取决于：杂质半导体中少数载流子的数量取决于：3 3、PN
8、 PN 结结(1) PN(1) PN结的形成结的形成自由电子自由电子PN空穴空穴返回返回多数载流子因浓度上的差异而形成的运动称为多数载流子因浓度上的差异而形成的运动称为扩散运动；扩散运动；少数载流子在内电场作用下的运动称为少数载流子在内电场作用下的运动称为飘移运动。飘移运动。内电场方向内电场方向自由电子自由电子PN 空间电荷区空间电荷区空穴空穴 多数载流子扩散到对方区域后发生复合现象多数载流子扩散到对方区域后发生复合现象而消失，在交界面的两侧分别留下了不能移动的而消失，在交界面的两侧分别留下了不能移动的正负离子，呈现出一个空间电荷区正负离子，呈现出一个空间电荷区PNPN结结 同时，由正、负离子
9、还会产生一个同时，由正、负离子还会产生一个内电场内电场，使少数载流子发生飘移运动。使少数载流子发生飘移运动。返回返回扩散运动和漂移运动的动态平衡扩散运动和漂移运动的动态平衡扩散强扩散强漂移运动增强漂移运动增强内电场增强内电场增强两者平衡两者平衡PNPN结宽度基本稳定结宽度基本稳定外加外加电压电压平衡平衡破坏破坏扩散强扩散强漂移强漂移强PNPN结导通结导通PNPN结截止结截止返回返回(2) PN(2) PN结的单向导电性结的单向导电性1 1 、外加正向电压（、外加正向电压（PNPN结正偏）结正偏）+变窄PN内电场 方向外电场方向RIPN结正偏结正偏PN结呈结呈低阻低阻，正向导通正向导通状态状态外
10、电场与内电场方向相反外电场与内电场方向相反有利于扩散进行有利于扩散进行扩散扩散飘移飘移PN结变窄结变窄外部电源不断提供电荷外部电源不断提供电荷产生较大的扩散电流产生较大的扩散电流I正正返回返回2 2、外加反向电压（、外加反向电压（PNPN结反偏）结反偏）+ - 变 宽PN内电场 方向外电场方向RI=0PN结反偏结反偏PN结呈结呈高阻高阻，反向截止反向截止状态状态外电场与内电场方向相同外电场与内电场方向相同有利于漂移进行有利于漂移进行飘移飘移扩散扩散PN结变厚结变厚外部电源不断提供电荷外部电源不断提供电荷产生较小的反向电流产生较小的反向电流I反反 返回返回PNPN结具有单向导电性结具有单向导电性
11、 v PN PN结加正向电压时，处在导通状态，结电阻很低，结加正向电压时，处在导通状态，结电阻很低，正向电流较大。正向电流较大。v PN PN结加反向电压时，处在截止状态，结电阻很高，结加反向电压时，处在截止状态，结电阻很高，反向电流很小。反向电流很小。 结论结论返回返回返回返回 思考题思考题1 1(1)(1)、P P型半导体中空穴是多数载流子，因而型半导体中空穴是多数载流子，因而P P型半导体型半导体带正电，带正电，N N型半导体中自由电子是多数载流子，因而型半导体中自由电子是多数载流子，因而N N型型半导体带负电。这种说法是否正确？半导体带负电。这种说法是否正确？答：答：P P型和型和N
12、N型半导体本身不呈带电性。型半导体本身不呈带电性。(2)(2)、为什么说扩散运动时多数载流子的运动，漂移运、为什么说扩散运动时多数载流子的运动，漂移运动是少数载流子的运动？动是少数载流子的运动？答：扩散是多数载流子因浓度上的差异而形成的运动；答：扩散是多数载流子因浓度上的差异而形成的运动；漂移是少数载流子在内电场作用下形成的运动。漂移是少数载流子在内电场作用下形成的运动。7.2 7.2 二极管二极管1 1、基本结构、基本结构引线引线外壳外壳触丝触丝N型锗片型锗片点接触型点接触型PNPN结加上相应的电极引线和管壳，就成为二极管。结加上相应的电极引线和管壳，就成为二极管。返回返回结面积小，通过电流
13、小，适用于高频和小功率的工作。结面积小，通过电流小，适用于高频和小功率的工作。一、普通二极管一、普通二极管PN结结阴极引线阴极引线铝合金小球铝合金小球金锑合金金锑合金底座底座N型硅型硅阳极引线阳极引线面接触型面接触型表示符号表示符号结面积大，通过电流大，工作频率较低，常用作整流。结面积大，通过电流大，工作频率较低，常用作整流。返回返回阳极阳极阴极阴极2 2、伏安特性伏安特性正向正向O 0.4 0.8 U/VI/mA80604020-50 -25I/A-20-40反向反向死区死区电压电压击穿击穿电压电压(1)(1)半导体二极管半导体二极管的伏安特性曲线是的伏安特性曲线是非线性的。非线性的。返回返
14、回二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线特点：特点：定义：二极管电流与电压定义：二极管电流与电压 之间的关系。之间的关系。硅管：硅管：约约0.6-0.7V0.6-0.7V锗管：锗管：约约0.2-0.3V0.2-0.3V(2)(2)正向特性正向特性正向正向O 0.4 0.8 U/VI/mA80604020-50 -25I/A-20-40反向反向死区死区电压电压击穿击穿电压电压二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线特点：特点：返回返回死区电压：死区电压：使二极管导通，使二极管导通，阴阳极之间的最小电压差。阴阳极之间的最小电压差。硅管：约硅管：约0.5V锗管：约锗管：约0.2V正向压降：正向压降
15、：二极管正向二极管正向导通后的压降。导通后的压降。反向击穿电压：反向击穿电压：产生击产生击穿时的电压。穿时的电压。(3)(3)反向特性反向特性正向正向O 0.4 0.8 U/VI/mA80604020-50 -25I/A-20-40反向反向死区死区电压电压击穿击穿电压电压二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线特点特点：反向电流：反向电流：二极管上加二极管上加反向电压时，会产生很反向电压时，会产生很小反向电流小反向电流击穿：击穿：反向电压加大至反向电压加大至某一数值时，反向电流某一数值时，反向电流突然增大。击穿时，二突然增大。击穿时，二极管失去单向导电性。极管失去单向导电性。返回返回3 3、主
16、要参数、主要参数(1)(1)最大整流电流最大整流电流I IOMOM 二极管长时间使用时，允许流过的最大正向平二极管长时间使用时，允许流过的最大正向平均电流。均电流。(2)(2)反向工作峰值电压反向工作峰值电压U URWMRWM 保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压。一保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压。一般是反向击穿电压的般是反向击穿电压的1/21/2或或2/32/3。(3)(3)反向峰值电流反向峰值电流I IRMRM 二极管上加反向工作峰值电压时的反向电流值。二极管上加反向工作峰值电压时的反向电流值。返回返回4 4、应用举例、应用举例 主要利用二极管的单向导电性。可用于整流、检波、主要
17、利用二极管的单向导电性。可用于整流、检波、限幅、元件保护以及在数字电路中作为开关元件。限幅、元件保护以及在数字电路中作为开关元件。例例1:1: 图中电路，输入端图中电路，输入端A A的电位的电位V VA A=+3V=+3V，B B的电位的电位V VB B=0V=0V，求输出端，求输出端Y Y的电位的电位V VY Y。电阻。电阻R R接负电源接负电源-12V-12V。所以：所以：V VY Y=+3V=+3V解：解：D DA A优先导通，优先导通， D DA A导通导通后，后， D DB B上加的是反向上加的是反向电压，因而截止。电压，因而截止。D DA A起起钳位钳位作用作用 D DB B起起隔
18、离隔离作用作用-12VAB+3V0VDBDAY其中：其中：返回返回钳位：将电压钳制在某一电位处钳位：将电压钳制在某一电位处隔离：截止隔离：截止7.3 7.3 稳压二极管稳压二极管 一种特殊的面接触型半导体硅二极管。它在一种特殊的面接触型半导体硅二极管。它在电路中与适当数值的电阻配合后能起稳定电压的电路中与适当数值的电阻配合后能起稳定电压的作用。作用。 1 1、稳压二极管表示符号、稳压二极管表示符号稳压二极管稳压二极管返回返回正向正向+-反向反向+-IZUZ2 2、稳压管的伏安特性、稳压管的伏安特性 稳压管的反向特性稳压管的反向特性曲线比较陡。曲线比较陡。 U/VI/mA0IZIZMUZ 稳压管
19、的伏安特性曲线稳压管的伏安特性曲线返回返回(1)(1)正向特性同普通二极管正向特性同普通二极管(2)(2)反向特性为稳压二极管反向特性为稳压二极管特点：特点： 正向正向+-反向反向+-IZUZ U/VI/mA0IZIZMUZ稳压管的伏安特性曲线稳压管的伏安特性曲线 稳压管工作于反向稳压管工作于反向击穿区。稳压管击穿时，击穿区。稳压管击穿时，电流虽然在很大范围内电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的变化，但稳压管两端的电压变化很小。利用这电压变化很小。利用这一特性，稳压管在电路一特性，稳压管在电路中能起稳压作用。中能起稳压作用。3 3、稳压管的稳压原理、稳压管的稳压原理v 较小的较小的 U 较
20、大的较大的 Iv 在一定的范围内，反向击穿具在一定的范围内，反向击穿具 有可逆性有可逆性返回返回4 4、主要参数、主要参数（2 2）电压温度系数）电压温度系数U （1 1）稳定电压）稳定电压U UZ Z稳压管在正常工作下管子两端的电压。稳压管在正常工作下管子两端的电压。说明稳压管受温度变化影响的系数。说明稳压管受温度变化影响的系数。（3 3）动态电阻）动态电阻r rZ Z 指稳压二极管端电压的变化量与相应指稳压二极管端电压的变化量与相应的电流变化量的比值。的电流变化量的比值。 稳压二极管的反向伏安特性曲线稳压二极管的反向伏安特性曲线越陡越陡，动态电阻动态电阻越小越小，稳压性能，稳压性能越好越好
21、。（4 4）稳定电流）稳定电流I IZ Z（5 5）最大允许耗散功率）最大允许耗散功率P PZMZM稳压管在正常工作下管子中通过电流。稳压管在正常工作下管子中通过电流。稳压管不致发生热击穿的最大功率损耗稳压管不致发生热击穿的最大功率损耗P PZMZM=U=UZ ZI IZMZM。返回返回7.4 7.4 晶体管晶体管1 1、基本结构、基本结构 结结构构平面型平面型 合金型合金型 NPNNPN PNPPNP 双极性晶体管又称半导体三极管，是最重要的半双极性晶体管又称半导体三极管，是最重要的半导体器件，主要用于导体器件，主要用于电流放大电流放大和和控制电路开断状态控制电路开断状态。返回返回B(基极基
22、极)NNP发射区发射区基基区区集电集电区区集电结集电结发射发射结结(发射极发射极)EC(集电极集电极)NNPBECCEB1 1、基本结构（、基本结构（NPNNPN）返回返回B(基极基极)PPN发射区发射区基基区区集电集电区区集电结集电结发射发射结结(发射极发射极)EC(集电极集电极)PPNBECCEB1 1、基本结构（、基本结构（PNPPNP）返回返回2 2、电流分配和放大原理、电流分配和放大原理AmAmAIBICIERBEC+_EBBCE共发射极接法共发射极接法共发射极接法：共发射极接法：晶体管接成两个电路，基极电路和集晶体管接成两个电路，基极电路和集 电极电路，其中电极电路，其中发射极是公
23、共端发射极是公共端。注：注：三极管要起放大作用三极管要起放大作用(NPN(NPN型时型时) )发射结必正偏，集电结必反偏。发射结必正偏，集电结必反偏。返回返回用载流子在晶体管内部的运动规律来解释上述结论用载流子在晶体管内部的运动规律来解释上述结论RBEC+_EBEBCNNP发射结正偏发射结正偏发射区的电子向基区发射发射区的电子向基区发射形成发射极电流形成发射极电流I IE E1 1、发射区向基区扩散电子，形成发射极电流、发射区向基区扩散电子，形成发射极电流I IE E。I IE E由扩散运动形成由扩散运动形成返回返回RBEC+_EBEBCNNP2 2、电子在基区中有复合现象，形成基极电流、电子
24、在基区中有复合现象，形成基极电流I IB B部分到达基区的电子，被部分到达基区的电子，被E EB B拉走，与空穴发生复合现象拉走，与空穴发生复合现象形成稳定的基极电流形成稳定的基极电流I IB BI IB B由复合运动形成由复合运动形成返回返回RBEC+_EBEBCNNP3 3、集电极收集电子，形成集电极电流、集电极收集电子，形成集电极电流I IC C集电结反偏集电结反偏集电区收集从基区飘移过来的电子集电区收集从基区飘移过来的电子形成集电极电流形成集电极电流I IC CI IC C由飘移运动形成由飘移运动形成返回返回RBEC+_EBEBCICIBIENNP各电流方向：各电流方向：当三极管为当三
25、极管为PNPPNP型时，要起放大作用，型时，要起放大作用，E EB B和和E EC C要反接。要反接。发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏即：即：返回返回三极管电流测量数据三极管电流测量数据(NPN)(NPN)IB/mA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10IC/mA 0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95IE/mA 0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05返回返回实验及测量结果可得出如下结论：实验及测量结果可得出如下结论：v I IE E=I=IC C+I+IB B 符合基尔霍夫电流定律；符合基尔霍夫电流定律；v I IE E
26、IIC C，且，且I IC C、I IE E比比I IB B 大的多；大的多；v I IC C比比I IB B大的多；大的多；v 当当I IB B=0=0（将基极开路）时，（将基极开路）时， I IE E=I=IC C0.001mA1 定义：定义：当集当集- -射极电压射极电压U UCECE为为常数时，输入电路（基极电常数时，输入电路（基极电路）中基极电流路）中基极电流I IB B与基与基- -射极射极电压电压U UBEBE之间的关系曲线。之间的关系曲线。输入特性曲线输入特性曲线 UCE1，满足三极管，满足三极管工作于电流放大作用的工作于电流放大作用的前提：发射结正偏、集前提：发射结正偏、集电
27、结反偏。电结反偏。返回返回小小结结(1) (1) 硅管硅管U UBEBE=0.6-0.7V=0.6-0.7V(2) (2) 锗管锗管U UBEBE=0.2-0.3V=0.2-0.3V(3) NPN(3) NPN型三极管要处于放大状态，则：型三极管要处于放大状态，则： 发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏U UBEBE00U UB BUUE EU UCBCB00U UC CUUB BU UC CUUB BUUE E(4) PNP(4) PNP型三极管要处于放大状态，则：型三极管要处于放大状态，则： 发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏U UBEBE00U UB BUUE EU U
28、CBCB00U UC CUUUB BUUC C返回返回例例1 1：由如下三极管三个极的电压值，判断以下三极由如下三极管三个极的电压值，判断以下三极管的组成材料和类型，并标出发射极电流方向。管的组成材料和类型，并标出发射极电流方向。11.3V11.3V12V12V0V0V12V12V0V0V12.3V12.3V12V12V15V15V11.7V11.7V硅管硅管锗管锗管锗管锗管B BB BB BE EE EE EC CC CC CNPNNPNPNPPNPPNPPNP返回返回例例2 2：已知有两个晶体管都工作于放大状态，测得它们已知有两个晶体管都工作于放大状态，测得它们三个极的电位分别为三个极的电
29、位分别为-0.7V-0.7V，-1V-1V，-6V-6V和和2.5V2.5V，3.2V3.2V，9V9V，试判别三个极，并说明他们是，试判别三个极，并说明他们是PNPPNP型还是型还是NPNNPN型，型，是锗管还是硅管？是锗管还是硅管？解：解：1 1、-0.7V-0.7V（发射极），（发射极），-1V-1V（基极），（基极），-6V-6V（集电极）（集电极）放大状态，锗管，放大状态，锗管，PNPPNP2 2、2.5V2.5V（发射极），（发射极），3.2V3.2V（基极），（基极），9V9V（集电极）（集电极）放大状态，硅管，放大状态，硅管，NPNNPN返回返回 不同的不同的IB值，对值，对应
30、不同的输出曲线，应不同的输出曲线，所以晶体管的输出所以晶体管的输出特性曲线是一组曲特性曲线是一组曲线。线。UCE/V13436912IC/mA10080604020AIB=002(2)(2)输出特性曲线输出特性曲线定义：定义：当基极电流当基极电流I IB B为常数时，输出电为常数时，输出电路（集电极电路）路（集电极电路）中集电极电流中集电极电流I IC C与集与集- -射极电压射极电压U UCECE之间的之间的关系曲线。关系曲线。输出特性曲线输出特性曲线返回返回晶体管的输出特性曲线分为三个工作区：晶体管的输出特性曲线分为三个工作区：放大区、截止区、饱和区放大区、截止区、饱和区A A、放大区（线
31、性区）、放大区（线性区）定义：定义：输出特性曲线输出特性曲线的近似水平部分。的近似水平部分。 发射结正向偏置发射结正向偏置集电结反向偏置集电结反向偏置输出特性曲线输出特性曲线UCE/V13436912IC/mA10080604020AIB=002放大区放大区返回返回B B、截止区、截止区定义：定义：I IB B=0=0曲线以曲线以下的区域为截止区下的区域为截止区I IB B = 0 = 0 时，时，I IC C 0.001mA 0.001mAU UCECEUUCCCC输出特性曲线输出特性曲线UCE/V13436912IC/mA10080604020AIB=002截止区截止区发射结反向偏置发射结
32、反向偏置集电结反向偏置集电结反向偏置返回返回 当当U UCECEUUBEBE时，时，晶体管工作处于饱晶体管工作处于饱和状态。和状态。 在饱和区，在饱和区，I IB B的变化对的变化对I IC C的影响的影响较小，两者不成比较小，两者不成比例。例。C C、饱和区、饱和区输出特性曲线输出特性曲线UCE/V13436912IC/mA10080604020AIB=002饱和区饱和区发射结正向偏置发射结正向偏置集电结正向偏置集电结正向偏置返回返回小结小结(1)(1)三极管处于三极管处于放大区放大区发射结发射结正偏正偏，集电结，集电结反偏反偏(2)(2)三极管处于三极管处于截止区截止区发射结发射结反偏反偏
33、，集电结，集电结反偏反偏(3)(3)三极管处于三极管处于饱和区饱和区发射结发射结正偏正偏，集电结，集电结正偏正偏返回返回例例3 3：根据下面各电压值，判断三极管材料、类型和根据下面各电压值，判断三极管材料、类型和工作状态。工作状态。V VB BV VC CV VE ET T1 1-0.3-0.3-0.5-0.50 0T T2 22.732.732.32.32 2T T1 1：锗管锗管U UBEBE=-0.3V=-0.3VPNPPNPU UCBCB=-0.2V=-0.2V放大放大T T2 2：硅管硅管U UBEBE=0.73V=0.73VNPNNPNU UCBCB=-0.43V=-0.43V饱和
34、饱和返回返回例例4 4：如下图中，如下图中，U UCCCC=6V=6V，R RC C=3K,R=3K,RB B=10K,=10K,=25=25。当输入电压当输入电压U UBBBB分别为分别为3V3V，1V1V和和-1V-1V时，时，试问三极管处于何种工作状态。试问三极管处于何种工作状态。返回返回解：解：三极管饱和时，集电极电流为：三极管饱和时，集电极电流为：三极管刚饱和时，基极电流为：三极管刚饱和时，基极电流为：(1)(1)当当U UBBBB=3V=3V时时三极管处于饱和状态三极管处于饱和状态(2)(2)当当U UBBBB=1V=1V时时三极管处于放大状态三极管处于放大状态(3)(3)当当U
35、UBBBB=-1V=-1V时，时，三极管处于截止状态。三极管处于截止状态。返回返回4 4、主要参数、主要参数(1)(1)电流放大系数电流放大系数：静态电流（直流）放大系数：静态电流（直流）放大系数：动态电流（交流）放大系数：动态电流（交流）放大系数返回返回例例5 5：从下图所给的三极管的输出特性曲线上，从下图所给的三极管的输出特性曲线上，(1)(1)计算计算Q1Q1点处的点处的；(2)(2)由由Q1Q1和和Q2Q2两点，计算两点，计算。UCE/V13436912IC/mA10080604020AIB=002Q Q1 1Q Q2 21.51.52.32.3返回返回解：解： (1)Q(1)Q1 1
36、点处，点处，U UCECE=6V=6V，I IB B=40uA=0.04mA=40uA=0.04mA，I IC C=1.5mA=1.5mA(2)(2)在在Q Q1 1和和Q Q2 2两点处两点处注意：注意：v 两者的含义是不同的，但在特性曲线近于平两者的含义是不同的，但在特性曲线近于平行等距的情况下，两者数值较为接近。在估算时，行等距的情况下，两者数值较为接近。在估算时，常用常用 。v对于同一型号的晶体管，对于同一型号的晶体管，值有差别，常用晶体管值有差别，常用晶体管的的值在值在20-20020-200之间。之间。返回返回(2)(2)集集基极反向截止电流基极反向截止电流I ICBOCBO I
37、ICBOCBO受温度的影响大。在室温下，小功率锗管受温度的影响大。在室温下，小功率锗管的的I ICBOCBO约为几微安到几十微安，小功率硅管在一微约为几微安到几十微安，小功率硅管在一微安以下。安以下。EC A+_T+_ICB0定义：定义：发射极开路时，流发射极开路时，流经集电结的反向电流。经集电结的反向电流。I ICBOCBO越小越好越小越好返回返回(3)(3)集集射极反向截止电流射极反向截止电流I ICEOCEO定义：定义：基极开路时的集电极电流，也称穿透电流。基极开路时的集电极电流，也称穿透电流。硅管的硅管的I ICE0CE0约为几毫安，锗管的约为几毫安，锗管的ICE0约为几十毫安。约为几
38、十毫安。I ICEOCEO越小越好越小越好返回返回(4)(4)集电极最大允许电流集电极最大允许电流I ICMCM定义：定义：集电极电流集电极电流I IC C超过一定值时，晶体管的超过一定值时，晶体管的值值要下降。当要下降。当值下降到正常值的三分之二时的集电值下降到正常值的三分之二时的集电极电流。极电流。 所以，在使用晶体管时，所以，在使用晶体管时，I IC C超过超过I ICMCM并不一定会并不一定会使晶体管损坏，只是会降低使晶体管损坏，只是会降低的值。的值。(5)(5)集集射极反向击穿电压射极反向击穿电压U U（BRBR）CEOCEO定义：定义：基极开路时，加在集电极和发射极之间的最基极开路
39、时，加在集电极和发射极之间的最大允许电压。大允许电压。返回返回(6)(6)集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率P PCMCM定义：定义：由于集电极电流在流经集电结时将产生热量，由于集电极电流在流经集电结时将产生热量，使结温升高，从而会引起晶体管参数变化。当晶体使结温升高，从而会引起晶体管参数变化。当晶体管因受热而引起的参数变化不超过允许值时，集电管因受热而引起的参数变化不超过允许值时，集电极所消耗的最大功率。极所消耗的最大功率。参数中：参数中：、I ICBOCBO、I ICEOCEO是衡量三极管优劣的指标是衡量三极管优劣的指标I ICMCM、U UCEOCEO、P PCMCM是衡量三极
40、管极限的指标是衡量三极管极限的指标返回返回1 1、某晶体管的、某晶体管的P PCMCM=100mW=100mW，I IcMcM=20mA=20mA，BUBUCEOCEO=15V=15V。试问。试问在下述情况下，哪种工作是正常的：在下述情况下，哪种工作是正常的：(1)U(1)UCECE=3V=3V，Ic=10mAIc=10mA；(2)U(2)UCECE=2V=2V，Ic=40mAIc=40mA；(3)U(3)UCECE=6V=6V，Ic=20mAIc=20mA； 思考题思考题1 1返回返回正常正常I IC CI ICM CM ，不正常不正常P PC CP PCM CM ，不正常，不正常1 1、发
41、光二极管、发光二极管加正向电压，并有足够大的电流时，就能发出加正向电压，并有足够大的电流时，就能发出 清晰的光。清晰的光。R E D 发光二极管电路发光二极管电路 返回返回7.5 7.5 光电器件光电器件利用利用PNPN结的光敏性，将接收到的光的变化转换为结的光敏性，将接收到的光的变化转换为 电流的变化。电流的变化。返回返回2 2、光电二极管、光电二极管R E D 光电二极管电路光电二极管电路 3 3、光电耦合器（光电隔离器）、光电耦合器（光电隔离器） 作用：作用： 电气隔离电气隔离 抗干扰抗干扰 系统保护系统保护输输入入电电路路输输出出电电路路返回返回由发光二极管和光电二极管组成由发光二极管和光电二极管组成本本 章章 习习 题题P157P1571601601 1、2 2、3 3、5 5、6 6、7 7、8 8、1010、1313结结 束束第第 7 7 章章
