《常用晶体管》PPT课件

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1、第9章常用晶体管9.1半导体的基本知识9.1.1本征半导体1．本征半导体的原子结构半导体锗和硅都是4价元素，其原子结构示意图如图9一1所示。它们的最外层都有4个价电子，带4个单位负电荷。通常把原子核和内层电子称为2．本征激发在本征半导体内部，自由电子与空穴总是成对出现的，因此将它们称为电子一空穴对。当自由电子在运动过程中遇到空穴时，可能会填充进去从而恢复一个共价键，与此同时消失一个电子一空穴对，这一相反过程称为复合。9.1.2N型半导体和P型半导体1.N型半导体9.1.3PN结1.PN结的形成在一块完整的硅片上，

2、用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半导体，那么在两种半导体交界面附近就形成了PN结，如图9一5所示。2.PN结的单向导电牲PN结在未加外加电压时，扩散运动与漂移运动处于动态平衡，通过PN结的电流为零。当电源正极接P区，负极接N区时，称为给PN结加正向电压或正向偏置，如图9一6所示。9.2晶体二极管9.2.1基本结构晶体二极管也称半导体二极管，它是在PN结两侧接上电极引线，再用管壳封装而成的。按其结构，通常有点接触型和面结合型两类。常用符号如图9一7所示。1．类型(1）按材料分有硅二极管、锗二极管

3、和砷化稼二极管等。(2）按结构分：根据PN结面积大小，有点接触型、面结合型二极管(3）按用途分：有整流、稳压、开关、发光、光电、变容、阻尼二极管等。(4）按封装形式分：有塑封及金属封等二极管。(5）按功率分：有大功率、中功率及小功率二极管等。2．半导体二极管的命名方式半导体器件的型号由4个部分组成，如图9一n所示。如2APg,"2'’表示电极数为2,“A”表示N型锗材料，"P”表示普通管，"9'’表示序号。9.2.2伏安特性1．正向特牲由图9一12可以看出，当所加的正向电压为零时，电流为零；当正向电压较小时，由于外

4、电场远不足以克服PN结内电场对多数载流子扩散运动所造成的阻力，故正向电流很小（几乎为零），二极管呈现出较大的电阻。这段曲线称为死区。2．反向特牲当二极管两端外加反向电压时，PN结内电场进一步图9一12二极管的伏安特性曲线增强，使扩散更难进行。3．反向击穿特牲击穿特性的特点是：虽然反向电流剧增，但二极管的端电压变化很小，这一特点成为制作稳压二极管的依据。4．激发对二极管伏安特牲的影响二极管是温度的敏感器件，温度的变化对其伏安特性的影响主要表现为：随着温度的升高，其正向特性曲线左移，即正向压降减小；反向特性曲线下移，

5、即反向电流增大。一般在室温附近，温度每升高1℃，其正向压降减小2一2.5mV；温度每升高10℃，反向电流增大1倍左右。9.2.3主要参数(1）最大整流电流(2）反向击穿电压UBR和最大反向工作电压URM(3）反向峰值电流(4）正向压降(5）动态电阻9.2.4二极管的简易测试9.2.5二极管应用举例9.3晶体三极管9.3.1基本结构1．结构和符号双极型半导体三极管的结构示意图如图9一15所示E一B间的PN结称为发射结，C一B间的PN结称为集电结。2．三极管的分类(1）按其结构类型分为NPN管和PNP管；(2）按其制作

6、材料分为硅管和锗管；(3）按工作频率分为高频管和低频管；(4）按功率分为小功率管和大功率管；(5）按用途分有普通三极管和开关管。9.3.2电流分配和放大原理1．双极型半导体三极管内部电流分配关系双极型半导体三极管在工作时，一定要加上适当的直流偏置电压。若工作在放大状态，发射结加正向电压，集电结加反向电压。现以NPN型三极管为例，当它导通时，3个电极上的电流必然满足节点电流定律，即流人三极管的基极电流几和集电极电流IC等于流出三极管的发射极电流几，即（2）放大原理①发射区向基区发射电子(高掺杂）②电子在基区中复合与扩

7、散（基区薄、低掺杂）③电子被集电极收集面积大内部条件外部条件：发射结正偏，集电结反偏（3）电流分配关系：2．双极型半导体三极管的放大原理1）三极管的3种连接方式2）三极管的电流放大系数对于集电极电流Ic和基极电流极之间的关系可以用系数来说明，定义3）三极管的放大作用如图9一20所示为共射接法的三极管放大电路。9.3.3三极管的特性曲线三极管的特性曲线是用来表示该晶体三极管各极电压和电流之间相互关系的曲线，特性曲线可用实验或查半导体器件手册获得。最常用的是共发射极接法的输人特性曲线和输出特性曲线。共发射极接法的电路

8、如图9一21所示。1．偷入特牲曲线2．输出特性曲线9.3.4半导体三极管的主要参数当晶体管接成共射极电路时，静态时集电极电流Ic与基极电流几的比值称为共射极静态（又称直流）电流放大系数，用刀表示。即2．极间反向电流3．极限参数1）集电极最大允许电流2）集电极最大允许功率损耗9.3.5三极管的判别方法1．基极和管型的判断三极管内部有两个PN结，即集电结和发射结