【正文】 0曲線下面的部分就是截止區(qū)。硅管的ICEO很小，對應于iB=0的輸出特性曲線基本上與橫軸重合。工作在截止區(qū)時，三極管基本失去放大作用。實際上，三極管在iB=0時并沒有完全截止。為使三極管真正截止，必須給發(fā)射結加反向偏壓，使發(fā)射區(qū)不再向基區(qū)注入載流子，這時iB=0, iC= iB= ICEO（二）飽和區(qū) 指輸出特性中iC上升部分與縱軸之間的區(qū)域。飽和區(qū)特性曲線的特點是固定iB不變時，iC 隨VCE的增加而迅速增大。由特性可見，飽和區(qū)是對應于VCE較小(VCE VBE)的情況。這時集電結和發(fā)射結都處于正向偏置(VBE0 VBC0)，在基區(qū)中X=0 處和X=W 處均有非平衡少子積累。假設對應于某個VCE值時，基區(qū)少子濃度分布如圖135中曲線1所示。當VCE 稍微增加時，集電結的正向偏置就減小，于是np（W）下降。假設np（W）下降為n/p（W），為了固定iB不變，分布曲線下的面積應保持不變，因此必須提高np（0），即要增加VBE 使基區(qū)中少子分布如圖135中曲線2所示，曲線2與曲線1下邊的面積相等，而np（0）提高到了n/p（0）?？梢钥闯觯瑢诜植记€2的濃度梯度{n/p（0）n/p（W）}/W比分布曲線1所決定的濃度梯度{np（0）np（W）}/W 顯著增大，所以集電極電流相應增大。只要集電結處于正向偏置，VCE對iC 就具有這種強烈的控制作用，直到VCE增大到集電結變?yōu)榉聪蚱谩＃ㄈ┓糯髤^(qū) 輸出特性上在飽和區(qū)和截止區(qū)之間的區(qū)域為放大區(qū)。在這個區(qū)域里，iB0 VCE VBE 即發(fā)射結是正向偏置，集電結是反向偏置。放大區(qū)的特點是：在iB固定的情況下，VCE 增加時iC 略有增加，但影響不大，如圖中134曲線的平坦部分所示；VCE固定時，對應于不同的iB值, iC變化很大，表現(xiàn)了iB 對iC的強烈控制作用。如圖134所示，VCE 等于10V時，iB ，iC由7mA增加到20mA。iC隨VCE而略有增加的現(xiàn)象是由三極管的基區(qū)寬度調(diào)制效應所引起的。在放大區(qū)工作時，集電結處于反向偏置，np（W）等于零。但是VCE增加時，基區(qū)的有效寬度由W減小到W/，如圖1－3－6所示。為了保持iB不變，即濃度分布線下的面積應不變，于是基區(qū)中電子濃度分布情況將由曲線1變?yōu)榍€2，可見濃度梯度略為增大，因此iC相應增加。但是基區(qū)的寬度調(diào)制效應所引起的濃度梯度的變化是很小的，所以隨著VCE增加，iC增加得很少，說明在放大區(qū)工作時，VCE對iC的控制作用很小。 np np n/p（0） 發(fā)射區(qū) 基區(qū) 集電區(qū) np（0） 1基區(qū) 集電區(qū) 3 發(fā)射區(qū) np（w） np（0） 2 2 n/p（w） 1 0 w x 0 W/ W X 圖135三極管飽和時基區(qū)少子分布 圖136三極管工作在放大區(qū)時基區(qū)少子 分布情況 iB 的增大意味著分布曲線下的面積應增加。而這時集電結反偏np（W）=0， 要增大面積，必須提高np（0），于是電子濃度分布情況將如圖136中曲線3所示?？梢姖舛忍荻仍龃螅蚨姌O電流iC隨之增大。實際上np（0），是靠增加VBE 而提高的，VBE的增加勢必加大發(fā)射極注入電流，使基流iB 增加，而更多的電流則分配到集電極，使iC顯著增大。第三節(jié) 三極管的主要參數(shù)及溫度對其影響一、三極管主要參數(shù)三極管的參數(shù)是用來表示三極管的各種性能的指標，是評價三極管的優(yōu)劣和選用三極管的依據(jù)，也是設計計算和調(diào)整晶體管電路時不可少的數(shù)據(jù)。因此，了解三極管參數(shù)的定義和物理意義是非常必要的。三極管的參數(shù)很多，這里我們只選擇其中主要的加以介紹。（一）電流放大系數(shù) 1. 共射直流電流放大系數(shù)β它表示集電極電壓VCE一定時，集電極電流和基極電流之間的關系。 β=( iCICEO)/iB (1314)如果iC187。ICEO則 β≈iC/iB （1315） 它表示集電極負載短路（即VCE保持不變）的條件下，集電極電流的變化量與相應的基極電流變化量之比，即 β=ΔiC/ΔiB （VCE=常數(shù)） （1316） β大表示只要基極電流很小的變化，就可以控制產(chǎn)生集電極電流大的變化，即電流放大作用好。（二）極間反向電流1．集電極－基極反向飽和電流ICBO ICBO是指發(fā)射極開路，集電極與基極之間加反向電壓時產(chǎn)生的電流，也就是集電結的反向飽和電流。手冊上給出的ICBO值都是在規(guī)定的某個反向電壓值下測出的。反向電壓大小改變時，ICBO的數(shù)值可能稍有改變。另外，ICBO是少數(shù)載流子電流，受溫度影響很大，隨溫度升高而指數(shù)上升，影響三極管工作的溫度穩(wěn)定性。作為三極管的質(zhì)量指標ICBO越小越好。硅管的ICBO比鍺管的小得多，要求在溫度變化范圍寬的環(huán)境下工作時，應選用硅管；大功率管的ICBO值較大，使用時應予以注意。2．穿透電流ICEO ICEO是基極開路，集電極與發(fā)射極間加反向電壓時的集電極電流。由于這個電流由集電極穿過基區(qū)流到發(fā)射極，故稱為穿透電流。前面已經(jīng)推導出ICEO 與ICBO的關系，ICEO=（1+β）ICBO ，即ICEO比ICBO 大β倍。β越大，ICEO越大，所以β大的三極管的溫度穩(wěn)定性較差。二、溫度對三極管參數(shù)的影響晶體管中載流子的數(shù)量與溫度有關，尤其是少數(shù)載流子的數(shù)量受溫度影響很大，幾乎使得晶體管的全部參數(shù)均對溫度敏感，嚴重影響晶體管電路的溫度穩(wěn)定性。因此必須了解晶體管參數(shù)隨溫度變化的規(guī)律，以便在電路中考慮到它們的影響，進而能設法克服這種影響，以提高電路工作的穩(wěn)定性。通常主要考慮溫度對下述三個參數(shù)的影響；共射短路電流放大系數(shù)β、基射極間正向電壓 VBE以及集電結反向飽和電流ICBO 。（一）溫度對ICBO的影響ICBO是少數(shù)載流子形成的電流，其大小與少數(shù)載流子濃度有關，因此 PN結的反向飽和電流一樣，受溫度影響很大。無論硅管或鍺管，作為工程上的估算，都可按溫度每升高10℃，ICBO 增加一倍考慮，即可用式 ICBO（T）= ICBO（T0）2（TT0）/10 （1317）計算。式中ICBO（T0）表示溫度為T0時的ICBO值；ICBO（T）表示溫度為T時的ICBO 值。通常手冊上給出的ICBO是溫度為25℃時的值，如果實際工作溫度高于25℃，則應用式1317算出實際值。（二）溫度對β影響溫度升高時β隨之增大。實驗表明，對于不同類型的管子，隨溫度增長的情況是不同的。一般數(shù)據(jù)是以25℃時測得的β值為基準，溫度每升高1℃ β增加約（）% 即 {1/β（25℃）}{Δβ/ΔT}=（）%/℃（三）溫度對基射電壓VCE的影響溫度升高時,對于同樣的發(fā)射極電流,晶體管所需的基射電壓|VCE|減小。溫度每升高1℃，|VCE|大約減小2mV。無論硅管或鍺管，受溫度的影響基本相同，在保持iE不變的條件下，均可認為溫度每升高1℃，|VCE|。第四章 計算機基礎知識第一節(jié) 計算機網(wǎng)絡基本知識 （一）網(wǎng)絡基本知識自從莫爾斯在1835年發(fā)明電報、貝爾在1876年發(fā)明電話，這兩種通信手段在百年的電信歷史上一直占據(jù)主導地位。隨著電子技術的不斷發(fā)展和進步，廣播、電視、有線電視等一大批大眾信息傳播媒介也在不斷地發(fā)展和完善之中。特別是以計算機為代表的數(shù)字數(shù)據(jù)化的信息交換方式，使得信息交換的速度更加迅速，共享程度更高，產(chǎn)生了一大批象電子郵政、信息查詢一類更高層次的應用，也產(chǎn)生了一大批種類不同、用途各異的通信網(wǎng)絡形式和通信業(yè)務。表141列出了部分通信網(wǎng)及其通信業(yè)務。 表141 部分通信網(wǎng)和通信業(yè)務 名 稱 業(yè)務內(nèi)容 電話交換網(wǎng)專線電話、市內(nèi)電話、長途電話等 電信交換網(wǎng)用戶電報、國際電報、電報中繼等 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)電路／分組交換數(shù)據(jù)通信、遠程／局域數(shù)據(jù)通信等 移動通信網(wǎng)移動電話、BP呼叫、移動電臺等 圖像通信網(wǎng)FAx、可視圖文(Videotext)、可視電話、電視會議等增值通信網(wǎng)VAN網(wǎng)、語音信箱、情報檢索等 部門專用網(wǎng)子用、鐵路、銀行、證券、公安、新聞等 在這些種類繁多的通信網(wǎng)絡中，電話交換網(wǎng)、Ethernet、FDDI、分組交換網(wǎng)、ISDN網(wǎng)等是其中幾種具有代表性的網(wǎng)絡。而在綜合錄井系統(tǒng)上，現(xiàn)階段一般采用電話交換網(wǎng)和Ethernet（以太網(wǎng)）、 1．電話交換網(wǎng) 電話交換網(wǎng)從本質(zhì)上講是用于模擬通信的。經(jīng)過調(diào)制解調(diào)設備(MODEM)，可以將二進制數(shù)據(jù)調(diào)制成模擬信號在電話網(wǎng)中傳輸。由于電話信道的帶寬很窄，所以一般數(shù)據(jù)通信的速率僅在1200一9600bit／s之間。這樣即使傳送一幅靜態(tài)圖像，也需要幾分鐘時間。但電話網(wǎng)覆蓋面廣。可以連通各個國家和各個城市、鄉(xiāng)村各種不同類型的用戶。其基本結構為網(wǎng)狀和星型相結合，由若干級中心組成自動交換網(wǎng)中的交換中心，再通過端局連接各個電話用戶。接線方式為電路交換。目前電話交換網(wǎng)功能及性能不斷擴充，逐漸地開始適應多種電信業(yè)務的需要。 2． Ethernet(以太網(wǎng)) 以太網(wǎng)是xerox、Intel和DEC公司于1978年提出的，典型結構為總線方式，現(xiàn)已有星型連接方式以適應已有的電話網(wǎng)的結構方式。最早典型的傳輸速率為10Mbit／s，實際上除去開銷僅有一半左右的傳輸能力，最大站間距離為1500m，可以通過中繼器擴展網(wǎng)絡覆蓋范圍，但不能超出站距限制。以太網(wǎng)的訪問控制方式為載體偵聽多址訪問CSMA／CD，既可以點對點，又可以點對多廣播或通信。目前高速以太網(wǎng)已經(jīng)成熟，它的傳輸速率可達100Mbit／s甚至更高達1000MB/s。3． 分組交換遠程網(wǎng) 分組交換遠程網(wǎng)(Packet Switch)是大型的計算機網(wǎng)絡，它由通信節(jié)點機和連接它們的不同的信道組成。這些信道既可以是專用的網(wǎng)絡線路，也可以租用電信部門的各種不同的信道，數(shù)據(jù)傳輸率一般在500kbit／s到2—3Mbit／s。在這種網(wǎng)絡中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)一般被分隔成一個個的報文分組(又稱為包)，分組長度視情況需要在幾百字節(jié)至幾千字節(jié)之間。如果網(wǎng)絡負責交付數(shù)據(jù)的順序、正確性等，則稱之為虛電路連接，反之順序丟失與否由用戶負責，則稱為數(shù)據(jù)包。這種存儲轉(zhuǎn)發(fā)型的網(wǎng)絡與采用電路交換形式的網(wǎng)絡正好相反，它不占用專門的信道，多個不同的連接可以復用同一信道。這種網(wǎng)絡非常適合于數(shù)據(jù)傳輸。 4． FDDI FDDI(Fiber Distributed DataInterface)全稱為光纖分布式數(shù)據(jù)接口，它實際上是一種以光纖為傳輸媒介的、速率為100Mbit／s的令牌環(huán)局域網(wǎng)的ANSI標準。它既可用于主機與其外圍設備之間、各主機之間或各寬帶工作站之間的互連，又可以作為主干網(wǎng)，實現(xiàn)多個局域網(wǎng)之間的互連。FDDI—R(加強型)增加了電路交換能力，擴充了FDDI的應用領域，使之可以傳輸語音，影像視頻和其它各類數(shù)據(jù)。FDDI的令牌傳遞協(xié)議與IEEE802．5令牌環(huán)網(wǎng)標準基本相同，最遠距離可以達到100km，最多可容納100個節(jié)點。FDDI—x環(huán)網(wǎng)的帶寬可劃分為至多16個面向連接服務的寬帶通道，每個通道具有6．144Mbit／s的速率。總的來說，F(xiàn)DDI是一種提供面向連接傳輸服務的高速局域網(wǎng)，固定分配通信信道帶寬。在綜合錄井系統(tǒng)中有利用光纖電纜進行井場數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，其傳輸距離一般在200m之內(nèi)。 5． ISDN所謂ISDN(Integrated servies Digital Network)即綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)，根據(jù)CCITT的描述為：ISDN是一種電信網(wǎng)，它是模擬信號電話網(wǎng)的發(fā)展，實現(xiàn)數(shù)字信號電話網(wǎng)信息傳輸，可以支持范圍廣泛的語音和非語音的業(yè)務，用戶終端能通過一種標準的、多用途的用戶網(wǎng)絡接口接入ISDN。ISDN是從綜合數(shù)字網(wǎng)(IDN)發(fā)展而來的，把IDN中使用于傳輸系統(tǒng)和交換系統(tǒng)中的數(shù)字化技術進一步擴展到用戶信號數(shù)字接口等方面，使其能夠?qū)⒏鞣N業(yè)務進行綜合。這些用戶接口包括：1） 本型2B十D接口，即2個傳送用戶信息的64kbit／s的B通道，1個傳送低速數(shù)據(jù)信息的16kbit／s的D通道，共計144kbit／s，距離在7km以內(nèi)；2） 基群速率接口30B十D，可以適應可視電話、電視會議15幀／秒的傳輸；3） 與其它網(wǎng)絡的接口。從上面可以看出，ISDN是一種可提供標準接口的電信網(wǎng)絡，可以支持多種通信業(yè)務，但服務的內(nèi)容有限，帶寬也不很高。6．局域網(wǎng)絡 所謂計算機網(wǎng)絡是由一些獨立的和