《0常用半导体器件》-课件.ppt

1.1.2 掺杂半导体 (N型半导体和 P 型半导体) 掺杂半导体 (N型半导体和 P 型半导体) 2. PN结的单向导电性 2) PN 结加反向电压（反向偏置） 1.2 晶体体二极管 1.2.1 基本结构 1.2.2 二极管伏安特性 1.2.3. 二极管主要参数（可查半导体器件手册） 1.3.3 三极管的特性曲线 管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。 为什么要研究特性曲线? 1）直观地分析管子的工作状态 2）合理选择偏置电路的参数，设计性能良好的电路 重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线 集电极与发射极间的电压UCE保持一定时，加在三极管基极和发射极间的电压UBE与它所产生的基极电流IB间的关系曲线。数学表示： 1.输入特性 当UCE=0时，曲线的变化规律和二极管的正向伏安特性一样。 随着UCE的增大，曲线右移。实际上，当UCE超过1V后，在保持UBE固定的情况下，IC不再明显地增大。 当基极电流IB为常数时，集电极电流IC与集电极和发射极间的电压UCE的关系曲线。其数学表示为： 2.输出特性 3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 O IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 输出特性曲线通常分三个工作区： (1) 放大区 在放大区有 IC=? IB ，也称为线性区，具有恒流特性。 在放大区，发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置，晶体管工作于放大状态。 （2）截止区 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 O 截止区 IB 0 以下区域为截止区，有 IC ? 0 。 在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置，晶体管工作于截止状态。 （3）饱和区 饱和区 当UCE? UBE时，晶体管工作于饱和状态。 在饱和区，?IB ?IC，发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。 深度饱和时(UCES ? 0): 硅管UCES ? 0.3V， 锗管UCES ? 0.1V。 由三个极限参数可画出三极管的安全工作区 IC UCE O ICUCE=PCM ICM U(BR)CEO 安全工作区 测量晶体管特性的实验线路 IC EB mA ?A V UCE UBE RB IB EC V + + – – – – + + 输入回路 输出回路 共发射极电路 　发射极是输入回路、输出回路的公共端 1.3.4 三极管的主要参数 1.极限参数 （1）集电极最大允许电流ICM （2）集电极—发射极击穿电压UCEO （3）集电极最大允许耗散功率 PCM=UCEIC 集电极电流IC上升会导致三极管的?值的下降，当?值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。 ICICM,晶体管一定损坏吗? 当集---射极之间的电压UCE超过一定的数值时，三极管会被击穿。手册上给出的数值是25?C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。 PCM取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升过高会烧坏三极管。 PC ? PCM =IC UCE 硅管允许结温约为150?C，锗管约为70?90?C。 （4）特征频率 fT 当工作频率升高时?值会下降,当工作频率等于特征频率时 ?=1,三极管失去放大能力。 2.特性参数 1）电流放大系数 （A）静态电流放大系数 （B）交流电流放大系数β （接成共发射极电路） 直流电流放大系数 交流电流放大系数 和? 的含义不同，但在特性曲线近于平行等距并且ICE0 较小的情况下，两者数值接近。 常用晶体管的? 值在20 ~ 200之间 在实际应用中，应选择β为几十到一百多的管子(β太小放大能力差，而β过大往往不够稳定)。 2）极间反向电流 ?A + – EC ICBO ICBO是由少数载流子的漂移运动所形成的电流，受温度的影响大。 温度??ICBO? A.集-基极反向饱和(截止)电流 ICBO 常温下, 小功率锗管在10μA左右 小功率硅管在1 μA以下 B. 集-射极反向截止电流(穿透电流)ICEO ?A ICEO IB=0 + – ICEO受温度的影响大。 温度??ICEO?，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。 考虑少数载流子的漂移运动后 晶体管参数与温度的关系(补充) 1、温度每增加10?C，ICBO增大一倍。硅管优于锗管。 2、温度每升高 1?C，UBE将减小 –(2~2.5)mV， 即晶体管具有负温度系数。 3、温度每升高 1?C，? 增加 0.5%~1.0%。 晶体管又称为双极型晶体管（BJT） 可用作