当前位置:文档之家› 半导体基本知识一、本征半导体和导电特性

半导体基本知识一、本征半导体和导电特性


(2) 截止区
IB = 0 时, IC = ICEO(很小)。(ICEO<0.001mA)
IC/mA 4
3 2.3 2 1.5 1
O3
100 µA 80µA 60 µA
截止时, 两结都处于反 向偏置,此时 IC 0, UCE UCC 。
40 µA
20 µA
IB =0
6
9 12UCE/V
截止区
章目录 上一页 下一页 返回 退出
章目录 上一页 下一页 返回 退出
• 二极管的用途:整流、检波、限幅、钳位、 隔离、 开关、元件保护等。
章目录 上一页 下一页 返回 退出
五、稳压二极管 I
_+
UZ
使用时要加限流电阻
O
U
稳压管正常工作 时加反向电压
IZ
IZ
UZ
IZM
章目录 上一页 下一页 返回 退出
主要参数
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。
O
IB f (U ) BE UCE常数
UCE≥1V
正常工作时发射结电压: NPN型硅管
UBE 0.6 ~ 0.7V PNP型锗管
UBE 0.2 ~ 0.3V
0.4 0.8 UBE/V
死区电压: 硅管0.5V, 锗管0.1V。
章目录 上一页 下一页 返回 退出
2.输出特性 IC f (UCE ) IB 常数
• 管子工作状态的判断 • P20 习题1-9
章目录 上一页 下一页 返回 退出
1.4 光电器件
1.4. 1 发光二极管(LED) 当发光二极管加上正向电压并有足够大的正向电
流时,就能发出一定波长范围的光。 目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光,
它的电特性与一般二极管类似。 常用的有2EF等系列。 发光二极管的工作电压为1.5 ~ 3V,工作电流为
当半导体两端加上外电压时,在半导 体中将出现两部分电流
1、自由电子作定向运动 电子电流 2、价电子递补空穴 空穴电流 自由电子和空穴都称为载流子。
章目录 上一页 下一页 返回 退出
二、杂质半导体
在常温下即可变
为自由电子
掺入五价元素
Si
Si
pS+i
Si
多余 电子
磷原子
章目录 上一页 下一页 返回 退出
3.共阳(阴)极连接情况。
章目录 上一页 下一页 返回 退出
二极管电路分析举例
定性分析:判断二极管的工作状态
导通 截止
若二极管是理想的,正向导通时正向管压降为零,反向截止 时二极管相当于断开。
否则,正向管压降
硅0.6~0.7V锗 0.2~0.3V
章目录 上一页 下一页 返回 退出
例: D
A +
3k
(3) 饱和区(及临界饱和)
当 集电结也处于正向偏置(UBC > 0)时, 晶体管工作于饱和状态。
IC/mA
饱4 和 区3
2.3 2 1.5 1
O3
100 µA
在饱和区,IB IC,发
射结处于正向偏置,集电
80µA
结也处于正偏。
60 µA 40 µA 20 µA
IB =0
深度饱和时,
硅管UCES 0.3V, 锗管UCES 0.1V。 IC UCC/RC 。
C
ICBO ICE
N
B
P
EC
RB IBE N
EB
E IE
章目录 上一页 下一页 返回 退出
ICE IC ICBO IC
IBE IB ICBO IB
C IC
IB ICBO ICE
N
P EC
B
RB IBE N
EB
E IE
章目录 上一页 下一页 返回 退出
三、伏安特性
1.输入特性 IB/A 80 60 40 20
Si
Si
空穴
掺入三价元素
BS–i
Si
硼原子
无论N型或P型半 导体都是中性的, 对外不显电性。
章目录 上一页 下一页 返回 退出
2.2 半导体二极管 一、PN结形成及单向导电性
少子的漂移运动
内电场
------ + + + + + + ------ + + + + + + ------ + + + + + + ------ + + + + + +
2 电压温度系数u
环境温度每变化1C引起稳压值变化的百分数。
3 动态电阻
rZ
UZ IZ
rZ愈小,曲线愈陡,稳压性能愈好。
4 稳定电流 IZ 、最大稳定电流 IZM
5 最大允许耗散功率 PZM = UZ IZM
章目录 上一页 下一页 返回 退出
1.3 晶体管
一、 晶体管结构
发射结 集电结
发射极
E
IC/mA 4
3 2.3 2 1.5 1
O3
100 µA 80µA 60 µA 40 µA 20 µA
IC
IB B +
C+ UCE
R UBE E
B
EC=UCC
IB =0
EB 共发射极电路
6
9 12UCE/V
章目录 上一页 下一页 返回 退出
晶体管有三种工作状态,因而输出特性曲线分为三个工
作区
IC/mA 4
C
IB
IC
N
B
TB
P
IE
N
E
E
NPN型晶体管;
C
C
IB
IC
P
B
TB
N
IE
P
E
E
PNP型晶体管
章目录 上一页 下一页 返回 退出
IC
mA
IB
C
A
B 3DG100
RB
+ V UBE
E
+
V UCE
mA IE
EC
EB
章目录 上一页 下一页 返回 退出
二、 晶体管的电流放大原理
IB(mA) 0 0.02 IC(mA) <0.001 0.70 IE(mA) <0.001 0.72
100 µA
80µA 3
60 µA
2.3 2
放 Q2 40 µA
1.5 1
大 Q1 20 µA
区 IB =0
(1) 放大区
在放大区 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。
O3 6
9 12 UCE/V
章目录 上一页 下一页 返回 退出
2.集-基极反向截止电流 ICBO
ICBO
– A +
EC
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
3.集-射极反向截止电流(穿透电流)ICEO
IB=0
– A + ICEO
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。
章目录 上一页 下一页 返回 退出
6
9 12UCE/V
章目录 上一页 下一页 返回 退出
四、主要参数
1. 电流放大系数
直流电流放大系数
交流电流放大系数
___
IC
IB
Δ Δ
IC IB
和 的含义不同,但在特性曲线近于平行等距并且
两者数值接近。
章目录 上一页 下一页 返回 退出
例:在UCE= 6 V时, 在 Q1 点IB=40A, IC=1.5mA; 在 Q2 点IB=60 A, IC=2.3mA。
6V
UAB
12V
– B
电路如图,求:UAB
V阳 =-6 V V阴 =-12 V V阳>V阴 二极管导通 若忽略管压降,二极管可看作短路,UAB =- 6V
在这里,二极管起钳位作用。
章目录 上一页 下一页 返回 退出
例:
+ ui –
R
D 8V
ui
18V 8V
+ uo

已知:ui 18sin t V
4.集电极最大允许电流 ICM
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。
5.集-射极反向击穿电压U(BR)CEO 当集—射极之间的电压UCE 超过一定的数值时,三极管
就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击 穿电压U(BR) CEO。 6.集电极最大允许耗散功耗PCM
N PN
集电极 C
发射区 基区 集电区 B 基极
发射结 集电结
发射极
E
P NP
集电极 C
发射区
基区 集电区 B
基极
章目录 上一页 下一页 返回 退出
结构特点:
集电区: 面积最大
基极 B
集电极 C
N P N
基区:最薄, 掺杂浓度最低
E 发射极
发射区:掺 杂浓度最高
章目录 上一页 下一页 返回 退出
C
二极管是理想的,试画 出 uo 波形。
参考点
t
ui > 8V,二极管导通,可看作短路 ui < 8V,二极管截止,可看作开路
在这里,二极管起限幅作用。
uo = 8V uo = ui
章目录 上一页 下一页 返回 退出
例:已知UI 波形,画出UR、UO波形。
相关主题