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1、模拟电子电路基础模拟电子电路基础1二极管内容回顾二极管内容回顾P 型半导体：型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也空穴浓度大大增加的杂质半导体，也称为（空穴半导体）。称为（空穴半导体）。N 型半导体：型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为（电子半导体）。也称为（电子半导体）。PN结的形成：结的形成：在同一片半导体基片上，分别制在同一片半导体基片上，分别制造造P 型半导体和型半导体和N 型半导体，经过载流子的扩散，在它型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了们的交界面处就形成了PN 结。结。2PN 结的导电特性：结的导电特性：1、PN
2、 结加正向电压（P 区接电源正极、N 区接电源负极）时PN结处于导通状态，也叫正向偏置。2、PN 结加反向电压（P 区接电源负极、N 区接电源正极）时PN结处于反向截止状态，也叫反向偏置。PN 结的导电特性：单向导电性（正向导通，反向截止）结的导电特性：单向导电性（正向导通，反向截止）3半导体二极管半导体二极管基本结构基本结构PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。PN二极管的电路符号：二极管的电路符号：4半导体二极管实物图片567晶体二极管在电路中常用晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如：加数字表示，如：D5表示表示编号为编号为5的二极管。的二
3、极管。二极管二极管的识别方法的识别方法识别识别方法：方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的二极管的识别很简单，小功率二极管的N极极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或极（正极）或N极（负极），也极（负极），也有采用有采用符号标志为符号标志为“P”、“N”来确定来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。别，长脚为正，短脚为负。8TO-220晶体管TO-92晶体管TO-126晶
4、体管9晶体三极管晶体三极管 三极管的结构原理三极管的结构原理：半导体三极管半导体三极管：是由两个背靠背的是由两个背靠背的PN结构成的。两个结构成的。两个PN结，把半导体分成三个区域（三区二结）。这三个结，把半导体分成三个区域（三区二结）。这三个区域的排列，可以是区域的排列，可以是N-P-N，也可以是也可以是P-N-P。因此，因此，双极型三极管有两种类型：双极型三极管有两种类型：NPNNPN型型型型和和PNPPNP型型型型。三极管重要特性：三极管重要特性：具有电流放大作用和开关具有电流放大作用和开关作用作用 10BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极NPN型型PNP集电极集电极基极基极发射
5、极发射极BCEPNP型型半导体三极管基本结构半导体三极管基本结构11NPN型PNP型12BECNPN型三极管型三极管BECPNP型三极管型三极管三三极管符号极管符号:NPNCBEPNPCBE三极管的发射极的箭头方向三极管的发射极的箭头方向,代表发射极电流的实代表发射极电流的实际方向。是发射结加正向电压时的电流方向。际方向。是发射结加正向电压时的电流方向。13BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极基区：较薄，基区：较薄，掺杂浓度低掺杂浓度低集电区：集电区：面积较大面积较大发射区：掺发射区：掺杂浓度较高杂浓度较高集电结集电结发射结发射结三极管具有电流放大功能的内部条件：三极管具有电流放大功能
6、的内部条件：14NNPRBEB电流放大原理电流放大原理EC集电结反偏集电结反偏发射结正偏发射结正偏发射区电发射区电子不断向子不断向基区扩散，基区扩散，形成发射形成发射极电流极电流I IE E。IE电子与基电子与基区空穴复区空穴复合形成合形成I IB BIB穿过集电穿过集电结形成结形成I IC CIC三个极电流的关系为三个极电流的关系为IC与与IB之比称为电流放大倍数之比称为电流放大倍数要使三极管能放大电流，必须要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。使发射结正偏，集电结反偏。151.三极管电流放大的条件三极管电流放大的条件内部内部条件条件发射区掺杂浓度高发射区掺杂浓度高基区薄且掺杂
7、浓度低基区薄且掺杂浓度低集电结面积大集电结面积大外部外部条件条件发射结正偏发射结正偏集电结反偏集电结反偏2.满足放大条件的三种电路满足放大条件的三种电路uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共发射极共发射极共集电极共集电极共基极共基极16BECIBIEICNPN型三极管型三极管BECIBIEICPNP型三极管型三极管不同类型的管子，其偏置电压不同，使用时不同类型的管子，其偏置电压不同，使用时要注意。要注意。+-+-+17三极管的伏安三极管的伏安特性曲线特性曲线ICmA AVVUCEUBERBIBECEB18一、一、输入特性输入特性UCE 1VIB(A)UBE(V)204060800.40.
8、8工作压降：工作压降：硅管硅管UBE 0.60.7V,锗锗管管UBE 0.20.3V。UCE=0VUCE=0.5V 死区电死区电压，硅管压，硅管0.5V，锗锗管管0.2V。19输出特性输出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A当当UCE大于一定的数大于一定的数值时，值时，IC只与只与IB有关，有关，IC=IB,且且 IC=IB。此区域此区域称为线称为线性放大区。性放大区。此区域中此区域中UCE UBE,集电结正偏，集电结正偏，IBIC，UCE 0.3V称为饱和称为饱和区。区。此区域中此区域中:IB=0,IC=ICEO,UBEIC，UC
9、E 0.3V(3)截止区：截止区：UBE 0 ICIB+UCE(a)放大放大 UBC 0+IC 0 IB=0+UCE UCC (b)截止截止 UBC 0 IB+UCE 0 (c)饱和饱和 UBC 0+22三、主要参数三、主要参数共射共射直流电流放大倍数直流电流放大倍数：工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为直流上的交流信号。基极电流的变化量为 IB，相应的集电极电流变化为相应的集电极电流变化为 IC，则则交流电流交流电流放大倍数放大倍数为：为：1.电流放大倍数电流放大倍数和和 23例：例：UCE=6V时时：IB=40 A
10、,IC=1.5 mA；IB=60 A,IC=2.3 mA。在以后的计算中，一般作近似处理：在以后的计算中，一般作近似处理：=242.集集-基极反向截止电流基极反向截止电流ICBO AICBOICBO是集是集电结反偏电结反偏由少子的由少子的漂移形成漂移形成的反向电的反向电流，受温流，受温度的变化度的变化影响。影响。25BECNNPICBOICEO=IBE+ICBO IBE IBEICBO进入进入N区，形成区，形成IBE。根据放大关系，根据放大关系，由于由于IBE的存的存在，必有电流在，必有电流 IBE。集电结反集电结反偏有偏有ICBO3.集集-射极反向截止电流射极反向截止电流ICEOICEO受温
11、度影响很受温度影响很大，当温度上升大，当温度上升时，时，ICEO增加很快增加很快，所以，所以IC也相应也相应增加。增加。三极管的三极管的温度特性较差温度特性较差。264.集电极最大电流集电极最大电流ICM集电极电流集电极电流IC上升会导致三极管的上升会导致三极管的 值的下降，值的下降，当当 值下降到正常值的三分之二时的集电极电值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为流即为ICM。5.集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压当集当集-射极之间的电压射极之间的电压UCE超过一定的数值时，超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25 C、基极开路时的
12、击穿电压基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。276.集电极最大允许功耗集电极最大允许功耗PCM 集电极电流集电极电流IC 流过三极管，流过三极管，所发出的焦耳所发出的焦耳 热为：热为：PC=ICUCE 必定导致结温必定导致结温 上升，所以上升，所以PC 有限制。有限制。PC PCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区28三极管三极管的识别方法的识别方法1、晶体三极管、晶体三极管在电路中常用在电路中常用“Q”加数字表示，如：加数字表示，如：Q17表示编号为表示编号为17的三极管。的三极管。电话机电话机中常用的中常用的PNP型三极管有：型三极管有：A92、9015等等型号；型号；NPN型三极管有：型三极管有：A42、9014、9018、9013、9012等型号。等型号。2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。在常见电路中有三种接法。29