电子技术 非电类 第2版 教学课件 作者 荣雅君 杨丽君 编 第2章 半导体器件(2).ppt

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1、第一章半导体器件第二节半导体三极管半导体三极管(简称晶体管或三极管)是最重要的一种半导体器件。它的放大作用和开关作用促使电子技术飞跃发展。晶体管的特性是通过特性曲线和工作参数来分析研究的。为了更好地理解和熟悉管子的外部特性，本节首先简单介绍管子内部的结构和载流子的运动规律。第一章半导体器件第二节半导体三极管第一章半导体器件第二节半导体三极管一、基本结构晶体三极管的结构，目前最常见的有平面型和合金型两类(图1-19)。硅管主要是平面型，锗管都是合金型。第一章半导体器件第二节半导体三极管晶体三极管分为NPN型和PNP型两类。第一章半导体器件第二节半导体三极管二、电流放大原理晶体管必

2、须满足一定的偏置条件，才能有电流放大作用。图1-21电路是以NPN型硅三极管接成共射形式（基极回路和集电极回路以发射极作为公共端）的示意图。由图可见，晶体管的外部偏置条件是：电压源UBB通过电阻RB提供给发射结正向偏置；而电压源UCC通过电阻RC加到集电极，使集电结处于反向偏置。第一章半导体器件第二节半导体三极管第一章半导体器件第二节半导体三极管NPN三极管电流方向及各电流的关系ICICEICBOIBIBEIE共射电流放大系数共基电流放大系数第一章半导体器件第二节半导体三极管结论晶体管有电流放大作用。晶体管的发射结正偏，集电结反偏时，晶体管为电流控制器件（基极电流控制集电极电流

3、）参加导电的有自由电子和空穴，故又叫双极型晶体三极管NPNPNPNPN型与PNP型晶体管电流电压的参考方向第一章半导体器件第二节半导体三极管三、晶体管的伏安特性曲线1．输入伏安特性曲线（NPN）定义硅管晶体管输入特性与二极管的正向特性一样，也有一段死区。只有在发射结外加电压大于死区电压时，晶体管才会出现。硅管的死区电压约为锗管的死区电压约为晶体管导通后，其发射结电压变化范围很小锗管第一章半导体器件第二节半导体三极管2．输出特性曲线定义(1)截止区外部特征：三极管相当于开路。外部（偏置）条件：发射结反向偏置，集电结反向偏置。(2)饱和区饱和区截止区外部特征：三极管相当于短路。外部

4、（偏置）条件：发射结正向偏置，集电结正向偏置。第一章半导体器件第二节半导体三极管（3）放大区饱和区放大区截止区恒流特性外部（偏置）条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。外部特征：③电流恒定①电流放大②电流控制246iB大iC也大，iB等于0iC也等于0－－iB控制iC电压在很大范围内变化，电流几乎不变第一章半导体器件第二节半导体三极管四、主要参数1．电流放大系数直流：交流：在数值上2．反向电流晶体管的极间反向电流是少数载流子反向漂移形成的，因此，受温度影响比较严重，是反映管子质量的指标，极间反向电流越小，管子质量越高。（1）集电极—基极间反向饱和电流(2)集电极-发射极间穿透电

5、流第一章半导体器件第二节半导体三极管3．极限参数(3)集电极最大允许耗散功率PCM(1)集电极最大允许电流ICM(2)集电极发射极反向击穿电压BU(BR)CEO过损耗区晶体管电极的判别PNP第一章半导体器件第二节半导体三极管NPN1．数字式万用表量程置于欧姆档时,“+”端——红表笔输出电压的极性为正极,而“-”端——黑表笔输出电压的极性为负极。指针式万用表的电压极性与之相反。2．基极可以视为发射结和集电结两个PN结的公共电极。以基极固定于某一测试表笔，而将另一表笔分别和另两个电极相连。当测得电阻阻值很低时，表示两个结均被加上正向电压，反之，被加上反向电压。3．三极管处于放大状态

6、的β值，远比处于倒置（C、E极互换）状态的β值大。测量要点第一章半导体器件第二节半导体三极管1.确定基极：将红表笔和黑表笔先后固定到三极管的某条引腿。若(指针式表用×1k档，数字式表用测二极管挡)测得该腿和另两条腿之间有低欧姆电阻，则该引腿即为基极，如果连基极的表笔为黑色（指针式表为红色），则该管为PNP管，若为红色（指针式表为黑色），则该管为NPN管。测量步骤2.确定集电极和发射极：对NPN管，将红、黑表笔分别和待判别的两个电极相连接，在红表笔（指针式表为黑表笔）所连电极和已判明的基极之间接—个10kΩ左右的电阻，意味着加一偏流，观察电表指示欧姆值的大小，在调换表笔的两次测量

7、中，加偏流后电表指示欧姆值小，则意味着此种连接情况下的β值大，红表笔（指针式表为黑表笔）所接电极为集电极。对PNP管，方法与上述相似，只是偏流电阻接于黑表笔（指针式表为红表笔）所接电极和已判明的基极引腿之间。第一章半导体器件第三节晶闸管一、基本结构阳极A阴极K门极（控制极）G结构示意图符号第一章半导体器件第三节晶闸管普通型晶闸管有螺栓式和平板式两种。第一章半导体器件第三节晶闸管二、工作原理(1)A、K之间加反向电压J2正偏，J1、J3反偏，V1不导通，晶闸管处于截止状态(2)A、K之间加正向