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正文內(nèi)容

[工學(xué)]電子技術(shù)ch2半導(dǎo)體器件—80學(xué)時(shí)完成版(編輯修改稿)

2025-03-21 00:49 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 i /mA O 2 特性 (164) 167。 雙級(jí)型晶體三極管 BJT的結(jié)構(gòu)及類型 BJT的電流放大作用 BJT的特性曲線 BJT的主要參數(shù) 溫度對(duì) BJT的特性及參數(shù)的影響 (Semiconductor Transistor) BJT的電路模型 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (165) 167。 雙級(jí)型晶體三極管 B E C N N P 基極 發(fā)射極 集電極 NPN型 P N P 集電極 基極 發(fā)射極 B C E PNP型 BJT的結(jié)構(gòu)及類型 emitter base collector 167。 2..4 雙級(jí)型晶體三極管 (166) B E C N N P 基極 發(fā)射極 集電極 基區(qū):較薄,摻雜濃度低作用是控制和傳遞載流子 集電區(qū):面積較大作用是收集載流子。 發(fā)射區(qū):摻雜濃度較高,作用是發(fā)射載流子 167。 2..4 雙級(jí)型晶體三極管 (167) B E C N N P 基極 發(fā)射極 集電極 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) 167。 2..4 雙級(jí)型晶體三極管 (168) B E C IB IE IC NPN型三極管 B E C IB IE IC PNP型三極管 167。 2..4 雙級(jí)型晶體三極管 (169) 二、分類 按材料分: 硅管、鍺管 按功率分: 小功率管 500 mW 按結(jié)構(gòu)分: NPN、 PNP 按使用頻率分 :低頻管、高頻管 大功率管 1 W 中功率管 ?1 W 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (170) BJT的電流放大作用 1. 三極管放大的條件 內(nèi)部 條件 發(fā)射區(qū)摻雜濃度高 基區(qū)薄且摻雜濃度低 集電結(jié)面積大 外部 條件 發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏 ui uo C E B E C B ui uo 共集電極 共基極 E C B ui uo 共發(fā)射極 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (171) EBEC 電流放大原理(放大狀態(tài)) B E C N N P EB RB Ec 發(fā)射結(jié)正偏,發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散,形成發(fā)射極電流 IE。 IE 基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可忽略。 IBE 進(jìn)入 P區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合,形成電流 IBE ,多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。 共發(fā)射極 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (172) B E C N N P EB RB Ec IE 集電結(jié)反偏,有少子形成的反向電流 ICBO。 ICBO 從基區(qū)擴(kuò)散來的電子作為集電結(jié)的少子,漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集,形成ICE。 IC=ICE+ICBO?ICE IBE ICE 共發(fā)射極 167。 雙級(jí)型晶體三極管 IB=IBEICBO?IBE IB (173) IB=IBEICBO?IBE IB B E C N N P EB RB Ec IE ICBO ICE IC=ICE+ICBO ?ICE IBE = IC+ IB 共發(fā)射極 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (174) ICE 與 IBE 之比稱為 直流電流放大倍數(shù) : 要使三極管能放大電流,必須使發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。 B C CBO B CBO C BE CE I I I I I I I I ? ? ? ? b ?BJT三種不同接法的電流放大倍數(shù)討論 (共發(fā)射極 ) 167。 雙級(jí)型晶體三極管 E C B ui uo 共集電極 ui uo C E B 共基極 E C B ui uo 共發(fā)射極 (175) BJT的特性曲線 (1) 輸入特性 輸入 回路 輸出 回路 常數(shù)??CE)( BEB uufi0CE ?u若:與二極管特性相似 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (176) UCE ?1V IB(?A) UBE(V) 20 40 60 80 工作壓降:硅管UBE?~,鍺管 UBE?~。 UCE=0V UCE = 死區(qū)電壓,硅管, 鍺管 。 0CE ?uV 1CE ?u 特性基本重合 (電流分配關(guān)系確定 ) 特性右移 (因集電結(jié)開始吸引電子 ) 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (177) ( 2) 輸出特性 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此區(qū)域滿足 IC=bIB稱為線性區(qū)(放大區(qū))。 當(dāng) UCE大于一定的數(shù)值時(shí),IC只與 IB有關(guān) ,IC=bIB。 常數(shù)??B)( CEC iufi167。 雙級(jí)型晶體三極管 (178) IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此區(qū)域中 UCE?UBE,集電結(jié)正偏,bIBIC, UCE?稱為飽和區(qū)。 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (179) IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此區(qū)域中 : IB=0,IC=ICEO,UBE 死區(qū)電壓,稱為截止區(qū)。 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (180) 輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn) : (1)放大區(qū): 發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。 即: IC=bIB , 且 ?IC = b ? IB (2) 飽和區(qū): 發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)正偏。 即: UCE?UBE , bIBIC, (3) 截止區(qū): UBE 死區(qū)電壓, IB=0 , IC=ICEO ?0 臨界飽和時(shí): uCES = uBE 深度飽和時(shí): V (硅管 ) UCE(SAT)= V (鍺管 ) 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (181) --共射直流電流放大倍數(shù) : BCII?_ _ _b--共射 交流電流放大倍數(shù) BII C???b1. 電流放大倍數(shù) 和 b ___b BJT的主要參數(shù) 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (182) 例: UCE = 6V時(shí) : IB = 40?A, IC = ; IB = 60 ?A, IC = 。 ___???BCIIb ???????BCIIb在以后的計(jì)算中,一般作近似處理 : b = b167。 2 4 雙級(jí)型晶體三極管 (183) 2. 集 基極反向截止電流 ICBO ?A ICBO ICBO是集電結(jié)反偏由少子的漂移形成的反向電流,受溫度的變化影響。 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (184) 3. 集 射極反向截止電流 ICEO ?A ICEO 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (185) B E C N N P ICBO ICEO= b IBE+ICBO IBE bIBE ICBO進(jìn)入 P區(qū) ,形成 IBE。 根據(jù)放大關(guān)系,由于 IBE的存在,必有電流 b IBE。 集電結(jié)反偏有 ICBO 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (186) 4. 集電極最大電流 ICM 集電極電流 IC 上升會(huì)導(dǎo)致三極管的 b值的下降,當(dāng) b 值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為 ICM。 所以集電極電流應(yīng)為: IC= b IB+ICEO 而 ICEO受溫度影響很大,當(dāng)溫度上升時(shí),ICEO增加很快, IC也相應(yīng)增加。 三極管的溫度特性較差 。 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (187) 5. 集 射極反向擊穿電壓 當(dāng)集 射極之間的電壓 UCE超過一定的數(shù)值時(shí),三極管就會(huì)被擊穿。手冊(cè)上給出的數(shù)值是 25?C、 基極開路時(shí)的擊穿電壓U(BR)CEO。 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (188) 6. 集電極最大允許功耗 PCM 集電極電流 IC流過三極管,所發(fā)出的焦耳熱為: PC=ICUCE 必定導(dǎo)致結(jié)溫上升,所以 PC有限制。 PC?PCM 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (189) IC UCE ICUCE=PCM ICM U(BR)CEO 安全工作區(qū) 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (190) ? 半導(dǎo)體三極管的型號(hào) (補(bǔ)充) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)半導(dǎo)體三極管的命名如下 : ? 3 D G 110 B 用字母表示同一型號(hào)中的不同規(guī)格 ? 用數(shù)字表示同種器件型號(hào)的序號(hào) ? 用字母表示器件的種類 ? 用字母表示材料 ? 三極管 ? 第二位: A表示鍺 PNP管 、 B表示鍺 NPN管 、 C表示硅 PNP管 、 D表示硅 NPN管 ? 第三位: X表示低頻小功率管、 D表示低頻大功率管、 G表示高頻小功率管、 A表示高頻小功率管、 K表示開關(guān)管 。 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (191) BCE III ??BC II b?BE II )1( b??重點(diǎn) 1:三極管的放大作用(電流分配) 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (192) 重點(diǎn) 2: 三極管的三個(gè)工作狀態(tài)特征 放大狀態(tài):反射結(jié) 正 偏,集電結(jié) 反 偏。 飽和狀態(tài):反射結(jié) 正 偏,集電結(jié) 正 偏。 截止?fàn)顟B(tài):反射結(jié) 反 偏,集電結(jié) 反 偏 。 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (193) 晶體管電路的基本問題和分析方法 三種工作狀態(tài) 狀態(tài) 電流關(guān)系 條 件 放大 I C = b IB 發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏 飽和 I C ? b IB 兩個(gè)結(jié)正偏 ICS = b IBS 集電結(jié)零偏 臨界 截止 IB 0, IC = 0 兩個(gè)結(jié)反偏 判斷導(dǎo)通還是截止 : UBE U(th) 則 導(dǎo)通 以 NPN為 例 : UBE U(th) 則 截止 第二章 小結(jié) (194) 判斷飽和還是放大 : 1. 電位判別法 NPN 管 UC UB UE 放大 UE UC ? UB 飽和 PNP 管 UC UB UE 放大 UE UC ? U B 飽和 2. 電流判別法 第二章 小結(jié) 第三章介紹 (195) 例 1: 測(cè)得放大電路中三極管各極直流電位 如圖所示,試判斷 :三個(gè)管腳的電極名稱; 是硅管還是鍺管;是 NPN還是 PNP。 6V A 12V 5V B 6V 0V C 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (196) 例 4: 判斷下圖各三極管的工作狀態(tài)。 167。 雙級(jí)型晶體三極管 (197) 判斷三極管工作狀態(tài)的方法 : IC(mA ) 1 2 3 UCE(V) 3 6 9 12 167。 雙級(jí)型晶體三極管 臨界飽和點(diǎn) ????? BECBC E S UUU?CCCCCESCCCS RURUUI ????用電流 判斷飽和
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