【正文】 ??? , RU i發(fā)光二極管、光電二極管、光電耦合器 ：有正向電流流過時，發(fā)出一定波長范圍的光。 ：如果把發(fā)光二極管和光電二極管組合構(gòu)成二極管型光電耦合器件。 I U 照度增加 符號 發(fā)光二極管 有正向電流流過時，發(fā)出一定波長范圍的光，目前的發(fā)光管可以發(fā)出從紅外到可見波段的光，它的電特性與一般二極管類似，正向電壓較一般二極管高，電流為幾 ~ 幾十 mA 光電二極管 發(fā)光二極管 167。 基區(qū)：最薄， 摻雜濃度最低 發(fā)射區(qū)：摻 雜濃度最高 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) B E C N N P 基極 發(fā)射極 集電極 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 集電區(qū)： 面積最大 電流分配和放大原理 1. 三極管放大的外部條件 B E C N N P EB RB EC RC 發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏 PNP 發(fā)射結(jié)正偏 VBVE 集電結(jié)反偏 VCVB 從電位的角度看： NPN 發(fā)射結(jié)正偏 VBVE 集電結(jié)反偏 VCVB UBE0 UBC0 B E C P P N EB RB EC RC UBE0 UBC0 VCVBVE VEVBVC 2. 各電極電流關(guān)系及電流放大作用 IB(mA) IC(mA) IE(mA) 0 結(jié)論 : 1）三電極電流關(guān)系 IE = IB + IC 2） IC ?? IB ， IC ? IE 3） ? IC ?? ? IB 把基極電流的微小變化能夠引起集電極電流較大變化的特性稱為晶體管的電流放大作用。 B E C N N P EB RB EC RC B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO 基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可忽略。 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)。 集電結(jié)反偏，有少子形成的反向電流ICBO。 為什么要研究特性曲線： 1）直觀地分析管子的工作狀態(tài) 2）合理地選擇偏置電路的參數(shù)，設(shè)計(jì)性能良好的電路 重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線 發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端 共發(fā)射極電路（共射電路） 輸入回路 輸出回路 測量晶體管特性的實(shí)驗(yàn)線路 IC EB mA ?A V UCE UBE RB IB EC V + + – – – – + + 特性曲線 1. 輸入特性 常數(shù)?? CE)( BEB UUfI特點(diǎn) :非線性 正常工作時 發(fā)射結(jié)電壓 ： NPN型硅管 UBE ? ~ PNP型鍺管 UBE ? ? ~ ? IB(?A) UBE(V) 20 40 60 80 UCE?1V O UCE=0V RB IC EB IB EC RC E RB EB E B C 相當(dāng)于二極管的伏安特性 2. 輸出特性 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 常數(shù)?? B)( CEC IUfI3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 O 放大區(qū) 輸出特性曲線通常分三個工作區(qū)： (1) 放大區(qū) 在放大區(qū)有 IC=? IB ，也 稱為線性區(qū)，具有恒流特性。 集電極電流 集電極 發(fā)射極電壓 1 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 O （ 2）截止區(qū) IB 0 以下區(qū)域?yàn)?截止區(qū)，有 IC ? 0 。 飽和區(qū) 截止區(qū) （ 3）飽和區(qū) 當(dāng) UCE? UBE時 ， 晶體管工作于飽和狀態(tài)。 深度飽和時， 硅管 UCES ? ， 鍺管 UCES ? 。 注意： 和 ? 的含義不同，但在特性曲線近于平行等距并且穿透電流 ICE0 較小的情況下，兩者數(shù)值接近。 例：在 UCE= 6 V時， 在 Q1 點(diǎn) IB=40?A, IC=； 在 Q2 點(diǎn) IB=60 ?A, IC=。 ?IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 0 Q1 Q2 在 Q1 、 Q2點(diǎn)， 直流放大系數(shù)為： 交流放大系數(shù)： 338060 32BC ...II ???? 基極反向截止電流 ICBO ICBO是由少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動所形成的電流，受溫度的影響大。 溫度 ??ICEO?， 所以 IC也相應(yīng)增加。 4. 集電極最大允許電流 ICM 5. 集 射極反向擊穿電壓 U(BR)CEO 集電極電流 IC上升會導(dǎo)致三極管的 ?值的下降，當(dāng) ?值下降到正常值的三分之二時的集電極電流即為 ICM。手冊上給出的數(shù)值是 25?C、基極開路時的擊穿電壓 U(BR) CEO。 PC ? PCM =IC UCE 硅 管允許結(jié)溫約為 150?C， 鍺 管約為 70?90?C。 晶體管參數(shù)與溫度的關(guān)系 溫度每增加 10?C， ICBO（集 基極反向截止電流）增大一倍。 溫度每升高 1?C， UCEO（集 發(fā)射極反向擊穿電壓）將減小 –(2~)mV，即晶體管具有負(fù)溫度系數(shù)。 練習(xí) 1： 測得某放大電路中三極管的三個電極 A,B,C的對地電位分別為 VA=9V,VB=6V,VC=,試分析 A、 B、 C中那個是基極 b，發(fā)射極 e，集電極 c，并說明此三極管是 NPN管還是 PNP管，硅管還是禇管。 C B A IB IE IC PNP型 鍺 管 PNP 發(fā)射結(jié)正偏 VBVE 集電結(jié)反偏 VCVB 練習(xí) 2：測得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖所示 在圓圈內(nèi)畫出管子，說明管型，標(biāo)明極性，并判別是鍺管還是硅管。試判斷各晶體管的類型 （是 NPN管還是 PNP管，是硅管還鍺管 ）， 并區(qū)分 e、 b、 c三個電極。它的輸出電流決定于輸入電壓的大小，基本上不需要信號源提供電流，所以它的 輸入電阻高，且溫度穩(wěn)定性好。 金屬電極 1) N溝道增強(qiáng)型管的結(jié)構(gòu) 柵極 G 源極 S (1) 增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管 SiO2絕緣層 P型硅襯底 高摻雜 N區(qū) G S D 符號： 由于柵極是絕緣的，柵極電流幾乎為零，輸入電阻很高，最高可達(dá) 1014? 。 2) N溝道增強(qiáng)型管的 工作原理 EG P型硅襯底 N+ N+ G S D + – UGS ED + – 由結(jié)構(gòu)圖可見 ， N+型漏區(qū)和 N+型源區(qū)之間被 P型襯底隔開，漏極和源極之間是兩個背靠背的 PN結(jié) 。 S D EG P型硅襯底 N+ N+ G S D + – UGS ED + – 當(dāng) UGS 0 時， P型襯底中的電子受到電場力的吸引到達(dá)表層，填補(bǔ)空穴形成負(fù)離子的耗盡層； N型導(dǎo)電溝道 在漏極電源的作用下將產(chǎn)生漏極電流ID，管子導(dǎo)通。UGS愈高，導(dǎo)電溝道愈寬。在一定的 UDS下 漏極電流 ID的大小與柵源電壓 UGS有關(guān)。 在一定的漏 –源電壓 UDS下，使管子由不導(dǎo)通變?yōu)閷?dǎo)通的臨界柵源電壓稱為開啟電壓 UGS(th） 。 2. 耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管 G S D 符號： 如果 MOS管在制造時導(dǎo)電溝道就已形成，稱為耗盡型場效應(yīng)管。 當(dāng) UGS 0時，使導(dǎo)電溝道變寬， ID 增大； 當(dāng) UGS 0時，使導(dǎo)電溝道變窄， ID 減小； UGS負(fù)值愈高，溝道愈窄， ID就愈小。這時的 UGS稱為夾斷電壓，用 UGS(off） 表示。 UGS(off) 轉(zhuǎn)移特性曲線 0 ID/mA UGS /V 1 2 3 4 8 12 9 1 2 UDS=常數(shù) U DS UGS=0 UGS0 UGS0 輸出特性曲線 0 ID/mA 9 20 12 4 8 12 9 4 8 IDSS (3) P 溝道耗盡型管 符號： G S D 予埋了 P型 導(dǎo)電溝道 SiO2絕緣層中 摻有負(fù)離子 耗盡型 G S D G S D 增強(qiáng)型 N溝道 P溝道 G S D G S D N溝道 P溝道 G、 S之間加一定 電壓才形成導(dǎo)電溝道 在制造時就具有 原始 導(dǎo)電溝道 3. 場效應(yīng)管的主要參數(shù) (1) 開啟電壓 UGS(th)： 是增強(qiáng)型 MOS管的參數(shù) (2) 夾斷電壓 UGS(off)： (3) 飽和漏電流 IDSS： 是結(jié)型和耗盡型 MOS管的參數(shù) (4) 低頻跨導(dǎo) gm： 表示柵源電壓對漏極電流 的控制能力 極限參數(shù)： 最大漏極電流、耗散功率、擊穿