《15第十五讲：二极管与三极管分析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《15第十五讲：二极管与三极管分析.ppt（42页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、观点与提要电路的理论必然是电子技术的基础，电子技术让电子的运动更好地受控。导体材料的选择，导体材料的易性，材料组合的变化，操控方法的改变，构成了电子运动的操控技术与应用。怎么还有半导体？什么是本征半导体？为何掺杂半导体？有哪些掺杂半导体？如何出了个PN结？怎么就成了二极管？拼成了PNP和NPN，怎么就成了三极管？试着看二、三极管能有何突出的个性？1灿烂的文化-道家圣地终南山楼观说经台同 学 们 好！兕s2为学日益为道日损为而不得宠辱不惊“为学者”天天益学增智，不仅在数量，学而在于化之心灵。“闻道者”学智滋养心性，成就于气质，岁岁至于自然之本。3第十四讲半导体二极管和三极管一、半导体基础知识二、
2、半导体二极管三、半导体三极管4一、半导体基础知识 导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。1、什么是半导体？导体铁、铝、铜等金属元素，最外层电子在外电场作用下很容易产生定向移动，形成电流。绝缘体惰性气体、橡胶等，最外层电子受原子核的束缚力很强，只有在外电场强到一定程度时才可能导电。5本征半导体是纯净晶体结构半导体。2、什么是本征半导体？半导体硅（Si）、锗（Ge），均为四价元素，它们原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。无杂质无杂质稳定的结构稳定的结构6平面结构立体结构+4+4+4+4+4+4+4+4+4完全纯净的晶体结构的半导体7两种载流子两种载流子3、本征半导体中有两种
3、载流子在电场作用下能作定向运动的带电粒子称为载流子。自由电子有负电性空穴有正电性8 当外加电场时，带负电的自由电子和带正电的空穴均参与导电，且运动方向相反。由于本征半导体载流子数目很少，故导电性很差。94、杂质半导体 1）N N型半导体5价磷（价磷（P）杂质半导体主要靠多数载流子导电。掺入5价磷多，电子浓度增加，导电性增加！多数载流子多数载流子自由电子自由电子 102 2）P型半导体3价硼（价硼（B）多数载流子多数载流子空穴空穴 P型半导体主要靠空穴导电。掺入3价硼多，空穴浓度越高，导电性越强。11掺入杂质越多多子浓度越高导电性能越强并实现导电性可控N型半导体电子多P型半导体空穴多125、PN
4、结的形成让它们成为一体吧！将会发生什么？13 物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气体、液体、固体均有之气体、液体、固体均有之半导体是固体，也不例外。半导体是固体，也不例外。扩散运动扩散运动P区空穴区空穴浓度远高浓度远高于于N区。区。N区自由电区自由电子浓度远高子浓度远高于于P区。区。14扩散运动使靠近接触面的P P区空穴浓度降低显负电使靠近接触面的N N区自由电子浓度降低显正电15扩散运动产生了内电场16PN结内电场阻碍着扩散继续扩散平衡时的内电场即PN结176 6、PN 结的单向导电性PNPN结上结上加正向电压加正向电压导通：导通：由于外电源的作用，内电场变窄，平衡破坏，扩由于外电源的作
5、用，内电场变窄，平衡破坏，扩散加剧，形成扩散电流，散加剧，形成扩散电流，PNPN结处于导通状态。结处于导通状态。这个必要吗？这个必要吗？18PNPN结上结上加反向电压加反向电压截止：截止：内电场变宽，阻止扩散运动，可近似认为其截止。内电场变宽，阻止扩散运动，可近似认为其截止。19二、半导体二极管 1、二极管的组成将PN结封装，引出两个电极，就构成了二极管。20小功率小功率二极管二极管大功率大功率二极管二极管稳压稳压二极管二极管发光发光二极管二极管+2、二极管外形及阳极识别21人皆知有用之用，而不知无用之用矣。海南三亚南山不老松22点接触型：点接触型：允许电流小，工作频允许电流小，工作频率高。率
6、高。面接触型：面接触型：允许的电流大，工作允许的电流大，工作频率低。频率低。平面型：平面型：工作频率高，允许的工作频率高，允许的电流大。电流大。3、二极管内部结构23 4、二极管的伏安特性二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。24材料材料正向正向开启电压开启电压正向正向导通电压导通电压反向饱和电流反向饱和电流硅硅Si0.5V0.50.8V1A以下锗锗Ge0.1V0.10.3V几十A正正向向开开启启电电压压反反向向饱饱和和电电流流反反向向击击穿穿电电压压正正向向导导通通电电流流255、稳压二极管进入稳压区的最小电流进入稳压区的最小电流不至于损坏的最大电流不至于损坏的最大电流 由由一一个个PN
7、PN结结组组成成，反反向向击击穿穿后后在在一一定定的的电电流流范范围围内内端端电电压压能能保保持持基基本本不不变。变。26 若稳压管的电流太小则不稳压，若稳压管的电流太大则会因功耗过大而损坏，因而稳压管电路中必需有限制稳压管电流的限流电阻！电路中必须电路中必须有限流电阻有限流电阻27 1、三极管的结构和符号三、三、晶体三极管晶体管有三个极、三个区、两个PN结晶体管有NPN型和PNP型种结构28小功率管小功率管中功率管中功率管大功率管大功率管为什么有孔？为什么有孔？29三极管的管脚识别302、三极管的放大原理扩散运动形成扩散运动形成发射极发射极电流电流I IE E，复合运动形成复合运动形成基基
8、极极电流电流I IB B，漂移运动形成漂移运动形成集电极集电极电流电流I IC C。BE间PN正偏：发射区多子浓度高，大量电子从发射区扩散到基区。基区薄，多子浓度低，只有极少数扩散到基区的电子能与空穴复合。BC间PN反偏：集电区面积大，外电场作用使大部分扩散到基区的电子漂移到集电区。31一群饿狗被挡在了发射结的墙外加适当的正向电压发射结的墙倒啦饿狗到了基区基区就几个旧骨头（空穴少）几个傻狗追进基极集电结墙外才是新卤的肉骨头发射结是下坡，再加反向电压引诱多数饿狗顺坡进了集电极享用去了323、三极管的放大条件334 4、电流分配电流分配 I IE EI IB BI IC C34（直流）电流放大系数
9、（直流）电流放大系数355、三极管的共射输入特性为什么像为什么像PNPN结的伏安特性？结的伏安特性？366、三极管的共射输出特性对应一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。对应一个iB就有一条iC随uCE变化的曲线。37饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区7、三极管的三个工作区38 为为什什么么进进入入放放大大状状态态曲曲线线几几乎乎是是横横轴轴的平行线？的平行线？为为什什么么u uCECE较较小小时时i iC C随随u uCECE变化很大？变化很大？398、三极管三个区的工作条件状态状态uBEiCuCE截止截止UonICEOVCC放大放大 UoniB uBE饱和饱和 UoniB uBE40常理小结半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间本征半导体导电性不能满足要求且不可控掺杂半导体改 善了导电性能而且可以操控P型 半 导 体 和 N型 半 导 体 相 结 合 构 成 PN 结二极管由一个 PN 结构成，具有单向导电性三极管由两 PN 结构成，具有电流放大作用三极管发射结正偏，集结反偏时放大电流三极管的工作区分放大、饱和和截止三个4142