【文章內(nèi)容簡介】 VVI恒壓模型 V ?V（硅二極管典型值） 折線模型 V ?V（硅二極管典型值） mA DthDDD ????rRVVI?? k V ??? rIVV+?? DiDV DD+?? DiDV DDV D+?? DiDV DDrDV th第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 應用舉例 例 1： P66習題 ttuuOOio/V/V1010解：采用理想電路模型 ui和 uo的波形如圖所示 例 2： P66習題 解：采用恒壓降電路模型 二個二極管共陽極接法 輸入電壓小者先導通 tuOI1/V3tuOI2/V3tuOO /V1ui和 uo的波形如圖所示 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 穩(wěn)壓二極管 一、穩(wěn)壓管的伏安特性 (a)符號 (b)2CW17 伏安特性 利用二極管反向擊穿特性實現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時工作在反向電擊穿狀態(tài)，反向電壓應大于穩(wěn)壓電壓。 DZ 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 (1) 穩(wěn)定電壓 UZ (2) 動態(tài)電阻 rZ 在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流 IZ下，所對應的反向工作電壓。 rZ =?VZ /?IZ (3)最大耗散功率 PZM (4)最大穩(wěn)定工作電流 IZmax 和最小穩(wěn)定工作電流 IZmin (5)溫度系數(shù) ——?VZ 二、穩(wěn)壓管的主要參數(shù) 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 穩(wěn)壓電路 正常穩(wěn)壓時 UO =UZ 不加 R可以嗎？ 上述電路 UI為正弦波，且幅值大于 UZ ， UO的波形是怎樣的？ （ 1） .設電源電壓波動 (負載不變 ) UI ↑→UO↑→UZ↑→ IZ↑ ↓ UO↓←UR ↑ ← IR ↑ （ 2） .設負載變化 (電源不變 ) 略 如電路參數(shù)變化？ +RIR+RLIOVOV IIZDZUO UI 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 例 1：穩(wěn)壓二極管的應用 RL ui uO R DZ i iz iL UZ 穩(wěn)壓二極管技術(shù)數(shù)據(jù)為：穩(wěn)壓值 UZ=10V， Izmax=12mA，Izmin=2mA，負載電阻 RL=2k?，輸入電壓 ui=12V，限流電阻R=200 ?，求 iZ。 若 負載電阻 變化范圍為 k? 4 k? ，是否還能穩(wěn)壓？ 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 RL ui uO R DZ i iz iL UZ UZ=10V ui=12V R=200 ? Izmax=12mA Izmin=2mA RL=2k? ( k? ~4 k?) iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（ mA） i= （ ui UZ） /R=（ 1210） /=10 （ mA） iZ = i iL=105=5 （ mA） RL= k? , iL=10/=（ mA） , iZ ==（ mA） RL=4 k? , iL=10/4=（ mA） , iZ ==（ mA） 負載變化 ,但 iZ仍在 12mA和 2mA之間 ,所以穩(wěn)壓管仍能起 穩(wěn)壓作用 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 例 2：穩(wěn)壓二極管的應用（ P67習題 ） tu0I/V63tu0O1/V3tu0O2/V3解： ui和 uo的波形如圖所示 （ UZ＝ 3V） ui uO DZ R (a) (b) ui uO R DZ 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 一、發(fā)光二極管 LED (Light Emitting Diode) 1. 符號和特性 工作條件： 正向偏置 一般工作電流幾十 mA， 導通電壓 (1 ? 2) V 符號 u /V i /mA O 2 特性 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 發(fā)光類型： 可見光： 紅、黃、綠 顯示類型： 普通 LED ， 不可見光： 紅外光 點陣 LED 七段 LED , 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 二、光電二極管 符號和特性 符號 特性 u i O E = 200 lx E = 400 lx 工作原理： 三、變?nèi)荻O管 四、隧道二極管 五、肖特基二極管 無光照時，與普通二極管一樣。 有光照時，分布在第三、四象限。 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 雙極型晶體管 (BJT) 又稱半導體三極管 、 晶體三極管 ， 或簡稱晶體管 。 (Bipolar Junction Transistor) 三極管的外形如下圖所示 。 三極管有兩種類型： NPN 型和 PNP 型 。 主要以 NPN 型為例進行討論 。 圖 三極管的外形 X：低頻小功率管 D：低頻大功率管 G：高頻小功率管 A：高頻大功率管 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 晶體管的結(jié)構(gòu)及類型 常用的三極管的結(jié)構(gòu)有硅平面管和鍺合金管兩種類型 。 圖 三極管的結(jié)構(gòu) (a)平面型 (NPN) (b)合金型 (PNP) N e c N P b 二氧化硅 b e c P N P e 發(fā)射極，b基極， c集電極。 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) 基區(qū) 基區(qū) 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 圖 (b) 三極管結(jié)構(gòu)示意圖和符號 NPN 型 e c b 符號 集電區(qū) 集電結(jié) 基區(qū) 發(fā)射結(jié) 發(fā)射區(qū) 集電極 c 基極 b 發(fā)射極 e N N P 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 集電區(qū) 集電結(jié) 基區(qū) 發(fā)射結(jié) 發(fā)射區(qū) 集電極 c 發(fā)射極 e 基極 b c b e 符號 N N P P N 圖 169。 三極管結(jié)構(gòu)示意圖和符號 (b)PNP 型 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 晶體管的電流放大作用 以 NPN 型三極管為例討論 c N N P e b b e c 表面看 三極管若實現(xiàn)放大，必須從三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)和 外部所加電源的極性 來保證。 不具備放大作用 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求： N N P e b c 1. 發(fā)射區(qū)高摻雜 。 2. 基區(qū)做得很薄 。 通常只有幾微米到幾十微米 ， 而且 摻雜較少 。 三極管放大的外部條件 ：外加電源的極性應使 發(fā)射結(jié)處于正向偏置 狀態(tài) ， 而 集電結(jié)處于反向偏置 狀態(tài) 。 3. 集電結(jié)面積大 。 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 b e c Rc Rb 一、晶體管內(nèi)部載流子的運動 I E IB 1. 發(fā)射結(jié)加正向電壓，擴散運動形成發(fā)射極電流 發(fā)射區(qū)的電子越過發(fā)射結(jié)擴散到基區(qū)，基區(qū)的空穴擴散到發(fā)射區(qū) —形成發(fā)射極電流 IE (基區(qū)多子數(shù)目較少，空穴電流可忽略 )。 2. 擴散到基區(qū)的自由電子與 空穴的復合運動形成基極 電流 電子到達基區(qū) ， 少數(shù)與空穴復 合形成基極電流 Ibn， 復合掉的 空穴由 VBB 補充 。 多數(shù)電子在基區(qū)繼續(xù)擴散，到達集電結(jié)的一側(cè)。 晶體管內(nèi)部載流子的運動 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 b e c I E I B Rc Rb ， 漂移運動形成集電極電流 Ic 集電結(jié)反偏 ， 有利于收集基區(qū)擴散過來的電子而形成集電極電流 I。 其能量來自外接電源 VCC 。 I C 另外 ， 集電區(qū)和基區(qū)的少子在外電場的作用下將進行漂移運動而形成 反向 飽和電流 ， 用 ICBO表示 。 ICBO 晶體管內(nèi)部載流子的運動 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 b e c e Rc Rb 二、晶體管的電流分配關(guān)系 IEp ICBO IC IB IEn IBn ICn IC = ICn + ICBO IE= ICn + IBn + IEp = IEn+ IEp IB=IEP+ IBN－ ICBO IE =IC+IB 圖 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 三、晶體管的共射電流放大系數(shù) C B OBC B OCIIIIIIBCN??????C E OBC B OBC )1( IIIII ????? ???整理可得： ICBO 稱反向飽和電流 ICEO 稱穿透電流 共射直流電流放大系數(shù) BC II ??BE I1I ）（ ???共射交流電流放大系數(shù) BCΔΔII???? ?VCC Rb + VBB C1 T IC IB C2 Rc + 共發(fā)射極接法 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 共基直流電流放大系數(shù) ECnII?? C BOEC BOCnC IIIII ???? ?共基交流電流放大系數(shù) ECΔΔii?? 直流參數(shù) 與交流參數(shù) ?、 ? 的含義是不同的 ，但是 ， 對于大多數(shù)三極管來說 ， ? 與 ， ? 與 的數(shù)值卻差別不大 ， 計算中 ， 可不將它們嚴格區(qū)分 。 ??、? ?????? 1 ????? 1或 5. ?與 ?的關(guān)系 IC IE + C2 + C1 VEE Re VCC Rc 共基極接法 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 晶體管的共射特性曲線 uCE = 0V uBE /V iB=f(uBE)? UCE=const (2) 當 uCE≥1V時， uCB= uCE uBE0，集電結(jié)已進入反偏狀態(tài)，開始收 集電子，基區(qū)復合減少，在同樣的 uBE下 IB減小，特性曲線右移。 (1) 當 uCE=0V時，相當于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。 一 . 輸入特性曲線 uCE ? 1V uBE /V + b c e 共射極放大電路 UBB UCC uBE iC iB + uCE 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路多媒體課件 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 )。此時， 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小 。 iC=f(uCE)? IB=const 二、輸出特性曲線 輸出特性曲線的三個區(qū)域 : 截止區(qū)： iC接近零的區(qū)域，相當 iB=0的曲線的下方。此時， uBE小于死區(qū)電壓，集電結(jié)反偏 。 放大區(qū)： iC平行于 uCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時， 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏 。 第一章 常用半導體器件 安徽工程科技學院電工電子技術(shù)教研室－－模擬電路