电工学第七版下册第14章半导体

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1、(14-0)符号UZIZIZMUZIZ伏安特性稳压管正常工作时，需加反向电压，工作于反向击穿区。稳压原理：稳压管反向击穿以后，电流变化很大，但其两端电压变化很小。_+UIO§14.4稳压二极管曲线越陡电压越稳_+_+(14-1)UZIZIZMUZIZ伏安特性稳压管反向击穿是可逆的，当去掉反向电压后，稳压二极管恢复正常。使用时要加限流电阻，稳压二极管在电路中可以起到稳压作用。反向电流超过允许范围时稳压二极管会发生过热击穿而损坏。UIO曲线越陡电压越稳_+_+注意：(14-2)(1)稳定电压UZ稳压管正常工作(反向击穿)时管子两端的电压。(2)电压温度系数U

2、稳压值受温度变化影响的系数，环境温度每变化1C引起稳压值变化的百分数。(3)动态电阻(4)稳定电流IZ、最大稳定电流IZM(5)最大允许耗散功率PZM=UZIZMrZ愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。稳压二极管的主要参数:_+UZ(14-3)例1：已知：Uz=12V，IZM=18mA，R=1.6KΩ。试求：Iz=?限流电阻R的阻值是否合适？解：Iz=(20–Uz)/R=(20-12)/1.6x103=5mA因：IZ

3、技术参数:uoiZDZRiLiuiRL解：uimax=1.2ui→流过稳压管的电流为IZmax试求：限流电阻R和输入电压ui的正常值。要求：ui发生20%波动时，负载电压基本不变。(14-5)uoiZDZRiLiuiRL联立方程①、②可解得：uimin=0.8ui→流过稳压管的电流为IZmin(14-6)§14.5晶体管(a)金属圆壳封装三极管(b)塑料封装三极管(c)大功率三极管常见晶体管外形图(14-7)14.5.1基本结构常见：硅管主要是平面型，锗管都是合金型(a)平面型(b)合金型BEP型硅N型硅SiO2保护膜铟球N型锗N型硅CBECPP铟球晶体管结构图

4、(14-8)NPN型晶体管PNP型晶体管发射区集电区基区集电结发射结基极发射极集电极CENNPB发射区集电区基区发射结集电结集电极发射极基极CEPPNBNNCEBPCETBIBIEIC符号BECPPNETCBIBIEIC符号晶体管结构示意图(14-9)基区：最薄，掺杂浓度最低发射区：掺杂浓度最高BECNNP基极发射极集电极结构特点：集电区：面积最大(14-10)BECNNP三极管放大的外部条件：发射结正偏、集电结反偏PNP发射结正偏VBVE集电结反偏VC>VBEBRBECRC14.5.2电流分配和放大原理从电位的角度

5、看集电结发射结(14-11)晶体管电流放大的实验电路设EC=6V，改变可变电阻RB，则基极电流IB、集电极电流IC和发射极电流IE都发生变化，测量结果如下表：mAAVVmAICECIBIERB+UBE+UCEEBCEB3DG100公共端基极电路集电极电路(14-12)IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.10<0.0010.701.502.303.103.95<0.0010.721.542.363.184.05(1)IE=IB+IC符合基尔霍夫定律(2)ICIB，ICIE(3)ICIB(4)IB=0时，IC=I

6、CEO0晶体管的电流放大作用：基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大的变化。放大实质：用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化，晶体管是电流控制器件。晶体管电流测量数据结论:(14-13)晶体管内部载流子运动发射区向基区扩散电子电子在基区扩散和复合集电区收集从发射区扩散过来的电子BECNNP基极发射极集电极发射区集电区基区集电结发射结(14-14)电流分配和放大原理BECNNPEBRBECIEIBE基区空穴向发射区的扩散可忽略.进入P区的电子除极少数与基区空穴复合，形成电流IBE,基区要薄，浓度小，使绝大多数电子扩散到集电结.发射结正偏,发射区电子不断向基

7、区扩散,形成发射极电流IE。(14-15)BECEBRBECIEICBOIC=ICE+ICBOICEIBEICE集电结反偏，由少子形成的反向电流ICBO，受温度影响比较大。从发射区扩散到基区到达集电区边缘的电子被拉入集电区形成ICE。IB=IBE–ICBOIBEIBNNPIC(14-16)直流电流放大倍数：ICE与IBE之比要使晶体管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。(14-17)NPN型晶体管PNP型晶体管晶体管起放大作用的条件：发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置。电流方向和发射结与集电结的极性ICIEIB+UCE+UBEBEC+UB

8、EIBI