模擬電子技術(shù)第1章半導(dǎo)體器件-全文預(yù)覽
【正文】 C中哪個(gè)是基極 b，發(fā)射極 e、集電極 c，并說明此 BJT是 NPN管還是 PNP管。由于 iC=βiB，在 vCE大于約 1V后，輸出特性是一組間隔基本均勻，比較平坦的平行直線。(2) 輸出特性? 輸出特性的起始部分很陡。(1) 輸入特性： 指當(dāng)集電極與發(fā)射極之間的電壓 vCE為某一常數(shù)時(shí)，輸入回路加在 BJT基極與發(fā)射極之間的電壓 vBE與基極電流 iB之間的關(guān)系曲線。 ? ΔvO隨時(shí)間的變化規(guī)律與 ΔvI 相同，但幅度卻大了許多倍。? 放大作用圖 119 簡單的放大電路 BJT 最基本的一種應(yīng)用，是把微弱的電信號(hào)加以放大。VEE VCCIEIBIC發(fā)射電子思考：PNP型 BJT應(yīng)該如何連接？NPN型VCVBVE VCVBVEIE的方向由管內(nèi)流向管外IE的方向由管外流進(jìn)管內(nèi)? |VBVE|的值較小，一般硅管 取 ~，鍺管取 ~? 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏PNP型? 電流分配關(guān)系(2) 根據(jù) KCL， iE=iC+iB，因此，基極電流可表示為(1) 集電結(jié)收集的電子流是發(fā)射結(jié)發(fā)射的總電子流的一部分，常用系數(shù) 表示，有(3) 由此可導(dǎo)出集電極與基極電流的關(guān)系為其中， 和 為兩種放大系數(shù)，它們之間存在如下轉(zhuǎn)換關(guān)系 1 1? 電流分配關(guān)系 當(dāng) BE之間的正向電壓加大時(shí)，將會(huì)有更多的電子從射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)（ iE 增大），同時(shí)到達(dá)集電極的電子也會(huì)增加（ iC 增大），基區(qū)內(nèi)復(fù)合的電子數(shù)也會(huì)增加（ iB 增大）。VEE VCCIEIB發(fā)射極基極集電極發(fā)射區(qū) 基區(qū) 集電區(qū)發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏發(fā)射電子 收集電子? 管內(nèi)載流子的傳輸發(fā)射結(jié) 集電結(jié)(2) 電子在基區(qū)中的擴(kuò)散與復(fù)合 也就是說，注入基區(qū)的電子有一部分未到達(dá)集電結(jié)，如復(fù)合越多，則到達(dá)集電結(jié)的電子越少，對(duì)放大是不利的。因此，電子就要向集電結(jié)方向擴(kuò)散，在擴(kuò)散過程中又會(huì)與基區(qū)中的空穴復(fù)合。2. 漂移運(yùn)動(dòng) 少子在內(nèi)電場作用下的運(yùn)動(dòng)，削弱內(nèi)電場， 使擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)容易進(jìn)行無外加電場時(shí)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài)外加正向偏壓（ P N）時(shí)PN結(jié)正向?qū)?，由擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生正向電流 IF外加反向偏壓（ P N）時(shí)PN結(jié)反向截止，由漂移運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生反向飽和電流 IS I ? IS反向偏壓繼續(xù)增加 電擊穿（可逆），熱擊穿（不可逆）N型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體二極管死區(qū)電壓反向擊穿電壓vDiD0 vDiD0vDiD0 vD0iDvDiDVDID Q理想模型 恒壓降模型折線模型 小信號(hào)模型 穩(wěn)壓管 工作于反向擊穿區(qū)I/mAU/VO+ ?正向? +反向?U?I動(dòng)態(tài)電阻rZ小的管子穩(wěn)壓性能較好第二部分 半導(dǎo)體三極管? BJT的結(jié)構(gòu)簡介? BJT的電流分配與放大作用? BJT的特性曲線? 半導(dǎo)體三極管 半導(dǎo)體三極管 (Bipolar Junction Transistor: BJT)是指通過一定的工藝，將兩個(gè) PN結(jié)結(jié)合在一起的器件。理想模型 恒壓模型5V6sinωtD1 D2D D2為硅管3. 二極管電路如圖所示，試判斷圖中的二極管是導(dǎo)通還是截止，并求出 AO兩端電壓 VAO。 3. 穩(wěn)定電流 IZ 測定 VZ時(shí)所規(guī)定的參考穩(wěn)定電流值。vDiD0D圖 113 恒壓降模型(a) V— I 特性 (b) 代表符號(hào)vD iD+? 二極管正向 V— I特性的建模 （ 3）折線模型：認(rèn)為二極管的管壓降不是恒定的，模型中用一個(gè)電池和電阻 rD來作進(jìn)一步的近似，電池電壓選定為二極管的門坎電壓 Vth，約為 ， rD的值為 (管壓降 Vth) /二極管的導(dǎo)通電流。? 二極管正向 V— I特性的建模 (1) 理想模型：相當(dāng)于一個(gè)理想開關(guān)，正偏時(shí)二極管導(dǎo)通管壓降為 0V，反偏時(shí)電阻無窮大，電流為零。一般手冊上給出 的最高反向工作電壓 VRM為擊穿電壓的一半。p 當(dāng) V Vth時(shí) 反向電流急劇增大， 這種現(xiàn)象稱為 反向擊穿 。? 二極管的 V— I特性 圖 111 二極管 V— I特性曲線(1) 正向特性（外加正偏電壓）p 當(dāng) 0＜ V＜ Vth時(shí) 外電場還不足以克服 PN 結(jié)的內(nèi)電場， 正向擴(kuò)散電流仍幾乎為零。二極管按結(jié)構(gòu)分有點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型三大類。熱擊穿是不可逆的。? PN結(jié)反向擊穿 216。? PN結(jié)反向擊穿 在測量 PN結(jié)的 V— I特性時(shí)，如果加到 PN結(jié)兩端的反向電壓增大到一定數(shù)值時(shí)，反向電流突然增加，這個(gè)現(xiàn)象就稱為 PN結(jié)的 反向擊穿（電擊穿） 。? 反向飽和電流 IS與溫度密切相關(guān)。? 當(dāng) E增加到一定值后，擴(kuò)散電流隨正偏電壓的提高呈指數(shù)規(guī)律上升? 正向偏置時(shí) PN結(jié)的電阻很小，稱之為正偏導(dǎo)通狀態(tài)。自由電子參與傳導(dǎo)電流，但它移動(dòng)后，原來的雜質(zhì)原子位置上將留下一個(gè)固定的、不能移動(dòng)的正離子，致使半導(dǎo)體仍然保持中性。摻入雜質(zhì)的本征半導(dǎo)體稱為 雜質(zhì)半導(dǎo)體 。金屬中的載流子是電子，半導(dǎo)體的載流子是電子和空穴。 在外加電場作用下，鄰近的價(jià)電子就可以填補(bǔ)到這個(gè)空位上，而在這個(gè)電子原來的位置上又留下新的空位，以后其他電子又可轉(zhuǎn)移到新的空位，從而出現(xiàn)了一定的電荷遷移，如圖 14所示。 在絕對(duì)零度（－ 273 ℃ ）時(shí)，價(jià)電子不能脫離共價(jià)鍵的束縛，所以在半導(dǎo)體中沒有自由電子，半導(dǎo)體呈現(xiàn)不能導(dǎo)電的絕緣體特性。? 半導(dǎo)體的特性光敏性 —— 半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨光照的變化有顯著改變光電二極管和光敏電阻，就是利用光敏特性制成的熱敏性 —— 半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨溫度提高迅速增加純凈的鍺從 20 ℃ 升高到 30 ℃ 時(shí)，它的電阻率幾乎減小為原來的 1/2雜敏性 —— 半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力因摻入適量雜質(zhì)而發(fā)生很大的變化在硅中摻入億分之一的硼，電阻率就會(huì)下降到原來的幾萬分之一利用半導(dǎo)體的特性，
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