三极管(结构,电流分配)

2.1 半导体三极管
一、三极管的结构和符号
NPN型
集电极 c
集电区
五、基本应用电路
1.整流电路
整流：将交流电变换成直流电。 基本原理：利用二极管单向导电性实现。
以单相半波整流电路为例：
TR
u1
u
2
VD iD io
uo
RL
u2
0
p
2p
uo uo io
0
输出电压平均值Uo
Uo=0.45U2
wt wt
4
1.3 半导体二极管
五、基本应用电路
2.限幅电路
限幅：限制输出电压的幅值。 ——削波电路
反
– 0.002
向
特
– 0.004
性
稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管等
三、二极管的应用电路
整流、限幅、开关、检波、保护等
4
模拟电子技术
2015年3月13日
14
第2章 半导体三极管及其放大电路
15
第2章 三极管及其放大电路
2.1 半导体三极管 2.2 基本共射放大电路 2.3 射极偏置放大电路 2.4 共集放大电路和共基放大电路 2.5 多级放大电路 2.6 放大电路的频率响应
理想二极管——即忽略正向导通压降和反向漏电流，将其视为一理想开关模型。
+
-
A
K
-
+
A
K
2
1.3 半导体二极管
四、二极管电路的基本分析方法
2．基本分析思路
已知电路图→ 判断二极管V的工作状态 →画出等效电路→求参数，或画波形。
【例题】：判断二极管V的工作状态，求输出电压UAO。设二极管为理想。
3
1.3 半导体二极管
本章小结
16
第2章 三极管及其放大电路
为什么扩音机能放大声音？
第2章 三极管及其放大电路
直流电源
信 话号筒
放扩大音电机路
源
扬负 载声器
扩音机的工作过程
放大的含义：
1）放大的对象——变化量； 即Δuo>>Δui，Δio>>Δii ，ΔPo>>ΔPi
2）放大的基本特征——功率放大； 3）能量的来源——直流电源。——有源放大
常用作显示器件。 4.变容二极管——自学
11
本章小结
一、半导体的基本知识
1.两种载流子 自由电子
空穴
1）本征半导体中两种载流子成对出现
数量很少
受温度影响很大
2）半导体中两种载流子同时参与导电
2.两种杂质半导体
N型半导体
P型半导体
1）N型半导体 多子：自由电子；少子：空穴
2）P型半导体 多子：空穴；少子：自由电子
7
1.3 半导体二极管
六、特殊二极管及应用
1.稳压二极管 4）应用电路
【例1】稳压管电路如图，已知UI=20V，Uz=5V，RL=R=1kΩ，求Uo 、UR、Io、Iz、IR 。
IRLeabharlann Io解： Uo=Uz=5V
+
UR -
Iz
+
UZ
-
UR=UI-Uo=15V IR=UR/R=15mA Io=Uo/RL=5mA
3
模拟电子技术
2015年3月10日
1
1.3 半导体二极管
四、二极管电路的基本分析方法
1．理想二极管的电路模型
I / mA
I / mA
I / mA
60
折线化
60
理想化
60
40
40
40
20
–50 –25
U/V
0 0.5 1.0
20
–50 –25
U/V
0 0.7 1.0
20
–50 –25
U/V
0 0.7 1.0
3）多子和少子与外界因素的关系
3.PN结的重要导电特性 ——单向导电性
本章小结
二、半导体二极管
1.工作特点——单向导电性
2.伏安特性
3.电路分析方法——理想化近似分析法
导通：短路；
截止：断路
分析关键：二极管工作状态的判断。
4.几种常用的特殊二极管
I / mA
60
正向特
40
性
20
–50 –25
0 0.5 1.0 U / V
1.稳压二极管
用特殊工艺制造的面接触型硅二极管。
1）符号
阳极
IZ
阴极
- UZ +
I / mA
2）伏安特性 利用反向击穿特性来实现稳压。
60
3）主要参数
40
正向特性
（1）稳定电压UZ
稳压管反向击穿后稳定工作的电压值。
（2）稳定电流IZ
UR= UZ时的工作电流值。
（3）动态电阻rZ
rZ
U Z I Z
反映稳压性能，rZ越小→稳压性能越好。
反向击U穿Z –6
反 向 特 性
20 –3
0 0.5 1.0 U / V
– 0.002 IZ
– 0.004
（4）温度系数αV
正常工作区——反向击穿区
当I=IZ时，温度每增加1℃稳定电压的相对变化量。
（5）最大耗散功率PM
PM=IZMUZ
6
1.3 半导体二极管
六、特殊二极管及应用
1.稳压二极管 4）应用电路 ——稳压管稳压电路
【例题】：电路如图，设ui=10sinωt（V），E=5V，并设二极管为理想，试画出
输出电压uo的波形。
ui(V)
10
+R
+
VD
ui
uo
E
-
-
O
π
uo(V)
10
5
O
2π
wt
wt
思考： 以下几种情况，uo波形有何变化？
1）VD、R位置互换； 2）VD反接； 3）E反接。
5
1.3 半导体二极管
六、特殊二极管及应用
阳极
IZ
阴极
- UZ +
I / mA
+
UZ
-
R——限流电阻 当负载变化或输入电压变化时，利用稳 压管的稳压特性，能使输出电压UO基本保 持不变，实现稳压。
Uo=Uz
UZ –6
反 向 特 性
60
40
正向特性
20
–3
0 0.5 1.0 U / V
– 0.002 IZ
– 0.004
正常工作区——反向击穿区
9
1.3 半导体二极管
六、特殊二极管及应用
2.光电二极管 功能：光信号→电信号
符号：
-
A
U+
K
I
工作条件： 外加反向电压
外界影响：
光照↑→I↑
10
1.3 半导体二极管
六、特殊二极管及应用
3.发光二极管 功能：电信号→光信号
符号：
A+
U -K
I
工作条件： 外加正向电压
主要特点：体积小，工作电压低，电流小，发光稳 定，响应快，色泽多样，色彩鲜艳。
4）放大的前提——输出信号失真要小；
放大电路的核心：半导体三极管 放大的实质：三极管的能量控制作用。
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2.1 半导体三极管
一、三极管的结构和符号
外形：
制造材料——硅管、锗管
分类： 工作频率——高频管、低频管
功率——小功率管、中功率管、大功率管
用途——放大管、开关管
内部结构——NPN型、PNP型
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Iz=IR-Io=10mA
思考： 以下几种情况，Uo=？
1) UI=15V时； Uo=Uz=5V
2) UI=8V时；
Uo=4V
8
1.3 半导体二极管
六、特殊二极管及应用
1.稳压二极管
IZ
4）应用电路
稳压管使用时的注意事项：
1）稳压管必须工作在反向击穿区才具有稳压作用； 2）稳压管正常工作时必须要求IZmin<IZ<IZmax，故限流电阻R需合适； 3）稳压管可以串联使用，但一般不要并联使用。