第一章电路讲解.ppt

常温下，仅有极少数的价电子能够摆脱共价键的束缚成为自由电子，因此本征半导体的导电能力很差，且与环境温度密切相关 击穿的类型，根据击穿的可逆性分为： 1、电击穿 2、热击穿 电击穿 二极管发生反向击穿后，如果 功耗PD(=|UDID|)不大 PN结的温度小于允许的最高结温：硅管150~200oC，锗管75~100oC， 降低反向电压，二极管仍能正常工作 热击穿 PN结被烧坏，造成二极管永久性的损坏 产生击穿的机理 A. 齐纳击穿 条件： 1、半导体的掺杂浓度高，耗尽层宽度窄 2、空间电荷区中有较强的电场 击穿的机理 电场使PN结中的价电子从共价键中激发出来 击穿的特点：击穿电压低于4V B. 雪崩击穿 条件： 1、半导体的掺杂浓度低； 2、空间电荷区中就有较强的电场 击穿的机理 电场使PN结中的少子“碰撞电离”共价键中的价电子 击穿的特点：击穿电压高于6V 二极管工作状态的判断 二极管工作状态的判断 例：一二极管开关电路如图所示。当v?1和v?2为0V或5V时，求v?1和v?2的值不同组合情况下，输出电压?o的值。设二极管是理想的。 (2)以此类推，将v?1和v?2 的其余三种组合及输出电压列于下表： 二极管电路的简化模型分析方法 在直流源或大交流源的作用下 理想模型 恒压降模型 在直流源和交流小信号的共同作用下 利用理想模型或恒压降模型分析电路的静态工作点 利用小信号模型分析电路的动态特性 作业 习题 1.2、1.3、1.4 1.3 半导体三极管 半导体三极管，也叫晶体三极管。由于工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，因此，还被称为双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor,简称BJT）。 BJT是由两个PN结组成的。 一.BJT的结构 半导体三极管的电流放大作用 二． BJT的内部工作原理（NPN管） 三极管在工作时要加上适当的直流偏置电压。 （1）因为发射结正偏，所以发射区向基区注入电子 ，形成了扩散电流IEN 。同时从基区向发射区也有空穴的扩散运动，形成的电流为IEP。但其数量小，可忽略。 所以发射极电流I E ≈ I EN 。 （2）发射区的电子注入基区后，变成了少数载流子。少部分遇到的空穴复合掉，形成IBN。大部分到达了集电结。 （3）因为集电结反偏，有利于少子的漂移，收集扩散到集电区边缘的电子，形成电流ICN 。 三极管在工作时要加上适当的直流偏置电压。 2．电流分配关系 三个电极上的电流关系: （1）uCE=0V时，相当于两个PN结并联。 （1）uCE=0V时，相当于两个PN结并联。 （1）uCE=0V时，相当于两个PN结并联。 （1）uCE=0V时，相当于两个PN结并联。 (2)输出特性曲线 iC=f(uCE)? iB=const 现以iB=60uA一条加以说明。 (2)输出特性曲线 iC=f(uCE)? iB=const 现以iB=60uA一条加以说明。 输出特性曲线可以分为三个区域: 判断电路中三极管的工作状态 首先根据b-e间的电压确定三极管是否导通 若导通，则再判断其是工作在放大状态还是工作在饱和状态； 分析时，可以首先假设其工作在放大状态，然后通过估算验证假设的正确性。 作业 P70 习题 1.10、1.11 四. BJT的主要参数 1.电流放大系数 2.极间反向电流 3.极限参数 ic在相当大的范围内?值基本不变，ic增加时，? 要下降。当?值下降到线性放大区?值的70％时，所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流ICM。 （3）反向击穿电压 BJT有两个PN结，其反向击穿电压有以下几种： 半导体三极管的型号 ②转移特性曲线： iD=f(uGS)?uDS=const 例：电路如图，已知三极管为硅管，b-e两端导通压降UBE=0.7V， =100，试求当VBB为0V、1.5V、2.5V时，UCE各为多少？ VCC VBB Rb Rc 12V 1KΩ 10KΩ + UBE — + UCE — IB IC 解： 当VBB=0V时，三极管截止，基极电流IB=0A，集电极电流 当VBB=1.5V时，三极管导通，基极电流 假设三极管工作在放大状态，则集电极电流 UCEUBE=0.7V，说明假设成立，三极管工作在放大状态。 UCB=UCE – UBE0 例：电