【正文】 溫度對(duì)二極管的伏安特性的影響v當(dāng)溫度升高時(shí)，二極管的伏安特性曲線(xiàn)左移。PN結(jié) 具有 單向?qū)щ娦跃€(xiàn)性電阻具有雙向?qū)щ娦运摹?PN結(jié)的電流方程和伏安特性v PN結(jié)兩端的電壓與流過(guò) PN結(jié)電流的關(guān)系式五、 PN結(jié)的電容效應(yīng)1. 勢(shì)壘電容 PN結(jié)外加電壓變化時(shí)，空間電荷區(qū)的寬度將發(fā)生變化，有電荷的積累和釋放的過(guò)程，與電容的充放電相同，其等效電容稱(chēng)為勢(shì)壘電容 Cb。動(dòng)態(tài)平衡 擴(kuò)散電流 =漂移電流， PN結(jié)內(nèi)總電流 =0。多數(shù)載流子 空穴比未加雜質(zhì)時(shí)的數(shù)目多了？少了？為什么？自由電子是多子，空穴是少子 P型半導(dǎo)體硼（ B）多數(shù)載流子 P型半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電，摻入雜質(zhì)越多，空穴濃度越高，導(dǎo)電性越強(qiáng)， 在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，溫度變化時(shí)，載流子的數(shù)目變化嗎？少子與多子變化的數(shù)目相同嗎？少子與多子濃度的變化相同嗎？空穴是多子，自由電子是少子 雜質(zhì)半導(dǎo)體雖然比本征半導(dǎo)體中的載流子數(shù)目要多得多，導(dǎo)電能力增強(qiáng)，但是也并不能象導(dǎo)體那樣被用來(lái)傳導(dǎo)電能，而是用來(lái)形成 PN結(jié)v電流的參考方向的定義v電流的真實(shí)方向的定義P區(qū) N區(qū) P區(qū) N區(qū)載流子由于濃度的差別而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 。束縛電子外加電場(chǎng)方向空穴直接描述束縛電子的運(yùn)動(dòng)不太方便用我們 假想的 （自然界不存在的）、帶 正電的、與束縛電子 反方向 運(yùn)動(dòng)的那么一種粒子來(lái)描述束縛電子的運(yùn)動(dòng)比較方便，這種粒子起名叫做 “空穴 ”載流子 外加電場(chǎng)時(shí)，帶負(fù)電的自由電子和帶正電的空穴均參與導(dǎo)電，且運(yùn)動(dòng)方向相反。第 1章 常用半導(dǎo)體器件 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí) 半導(dǎo)體二極管作業(yè)（一個(gè)二極管的計(jì)算，二極管的直流模型）（一個(gè)二極管的計(jì)算，二極管的直流模型）（二極管的交流模型）（穩(wěn)壓管的計(jì)算） 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)一、本征半導(dǎo)體二、雜質(zhì)半導(dǎo)體三、 PN結(jié)的形成及其單向?qū)щ娦晕濉?PN結(jié)的電容效應(yīng)四、 PN結(jié)的電流方程和伏安特性一、 本征半導(dǎo)體 導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)稱(chēng)為半導(dǎo)體。由于載流子數(shù)目很少，故導(dǎo)電性很差。 在擴(kuò)散的過(guò)程中，在交界面處自由電子和空穴 復(fù)合。PN 結(jié) 穩(wěn)定的空間電荷區(qū) 又稱(chēng)高阻區(qū) 也稱(chēng)耗盡層v載流子從濃度大向濃度小的區(qū)域擴(kuò)散 ,稱(chēng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。2. 擴(kuò)散電容 PN結(jié)外加的正向電壓變化時(shí)，在擴(kuò)散路程中載流子的濃度及其梯度均有變化，也有電荷的積累和釋放的過(guò)程，其等效電容稱(chēng)為擴(kuò)散電容 Cd。當(dāng)溫度降低時(shí)，二極管的伏安特性曲線(xiàn)右移。 UBR=2URMv (四 )反向電流 IR ? 在室溫下，在規(guī)定的反向電壓下的反向電流值。（硅二極管）（鍺二極管將 ）（ 3）直流折線(xiàn)模型管壓降不是恒定的 ,而是隨電流的增加而增加。 方法：將理想二極管斷開(kāi)，求陽(yáng)極和陰極的電位差，若 0,則理想二極管正向?qū)ǎ蝗?0，則理想二極管反向截止在本題目中理想二極管正向?qū)?，用理想的?dǎo)線(xiàn)代替二極管VDD=10V 時(shí) VDD=1V 時(shí)1) 二極管使用直流理想模型理想模型2）二極管使用直流恒壓降模型VDD=10V 時(shí) VDD=1V 時(shí)（硅二極管典型值） （硅二極管典型值）3) 二極管使用直流折線(xiàn)模型VDD=10V 時(shí) VDD=1V 時(shí)當(dāng)電源電壓遠(yuǎn)大于二極管管壓降的情況下，恒壓降模型就可以取得比較合理的結(jié)果當(dāng)電源電壓較低時(shí)，就必須使用折線(xiàn)模型才可以取得比較合理的結(jié)果理想模型計(jì)算最簡(jiǎn)單，但是誤差最大本題目中，二極管當(dāng)作開(kāi)關(guān)來(lái)使用，即在所有時(shí)間內(nèi)均導(dǎo)通 (一 )用二極管直流模型來(lái)分析電路 例 2 限幅電路電路如圖：輸入正弦波，分析輸出信號(hào)波形。大的那個(gè)二極管導(dǎo)通后用理想的導(dǎo)線(xiàn)代替，這時(shí)整個(gè)電路就轉(zhuǎn)化成了只有一個(gè)二極管的電路，按照例 3的方法繼續(xù)判斷，從而得出最后的結(jié)論。v (1) 穩(wěn)定電壓 UZ ：在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流 IZ下，所對(duì)應(yīng)的反向工作電壓。v （ 1）分別計(jì)算 UI為 10V、 15V、 35V三種情況下輸出電壓 UO的值；v （ 2）若 UI＝ 35V時(shí)負(fù)載開(kāi)路，則會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象 ?為什么？穩(wěn)壓管的計(jì)算v例 10 已知穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路中，輸入電壓Ui為 13V，最小穩(wěn)定工作電流 Izmin=5mA，額定功耗 PZM=200mW，穩(wěn)定電壓 UZ=5V；負(fù)載電阻 RL=250Ω，計(jì)算限流電阻 R的取值范圍。由于兩個(gè) PN結(jié)之間的相互影響，使 BJT表現(xiàn)出不同于單個(gè) PN結(jié)的特性而具有電流放大作用，從而使 PN結(jié)的應(yīng)用發(fā)生了質(zhì)的飛躍。 ICBO 以上看出，三極管內(nèi)有兩種載流子 (自由電子和空穴 )參與導(dǎo)電，故稱(chēng)為雙極型三極管或 BJT (Bipolar Junction Transistor)。（飽和區(qū)） NPN共射輸入特性曲線(xiàn)NPN共射輸入特性曲線(xiàn) 的特點(diǎn)描述v （ 1） 當(dāng) uCE=0V時(shí)，相當(dāng)于正向偏置的兩個(gè)二極管并聯(lián)，所以與 PN結(jié)的正向特性相似v （ 2） uCE≥1V的特性曲線(xiàn)比 uCE=0V的右移。輸出特性β是常數(shù)嗎？什么是理想晶體管？什么情況下 ?對(duì)應(yīng)于一個(gè) IB就有一條 iC隨 uCE變化的曲線(xiàn)。v 放大區(qū)： NPN的 uBE =, PNP的 uBE =， 有 223。IB ICS例題 :判斷下面電路中三極管的狀態(tài)例題 1 Rb=2k ,RC=2K,VCC=12V例題 2 Rb=20k ,RC=2K,VCC=12V， 223。C25176。C，實(shí)線(xiàn)IB=40uA90176。總之： ICBO ? ? ICEO ? T ? ? VBE ? ? IB ? ? IC ? ? ?特別注意：當(dāng)溫度升高時(shí)，三極管的特性曲線(xiàn)要上升，而對(duì)于基本共射放大電路來(lái)說(shuō)， IB不但不減小，反而上升，使 Q點(diǎn)進(jìn)一步升高。 ） ICBOICEO直流負(fù)載線(xiàn)只決定于VCC和 Rc ，與溫度無(wú)關(guān)90176。=50例 1圖 例 3圖例題 1 Rb=2k ,RC=2K,VCC=12V例題 2 Rb=20k ,RC=2K,VCC=12V， 223。v方法一v方法二五、判斷 BJT工作狀態(tài)的解題思路飽和區(qū) :發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏或： UBE?（ Si)|UBE | ?（ Ge)放大區(qū) : 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏但是用這種判據(jù)不方便方法一方法二：把三極管從電路中拿走，在此電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下求三極管的發(fā)射結(jié)電壓：若發(fā)射結(jié)反偏或零偏或小于死區(qū)電壓值：則三極管截止 .若發(fā)射結(jié)正偏：則三極管可能處于放大狀態(tài)或處于飽和狀態(tài)，需要進(jìn)一步判斷。 飽和區(qū)：直線(xiàn)上升和彎曲的部分， 發(fā)射結(jié)電壓 (硅管 )或(鍺管 )； 發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正偏 ,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合 ,在數(shù)字電路中作為開(kāi)關(guān)元件的一個(gè)狀態(tài)。為什么像 PN結(jié)的伏安特性？為什么 UCE增大到一定值曲線(xiàn)右移就不明顯了？輸入特性飽和區(qū)： iC明顯受 uCE控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般 uCE＜ (硅管 )。 ICBO通常 IC ICBOIE=IB+ IC(1)共基極直流電流放大系數(shù)(2)共射極直流電流放大系數(shù) 綜上所述，三極管的