常用半导体器件
半导体包含哪些产品

半导体包含哪些产品半导体是一种能操纵电流的材料,广泛用于电子器件和集成电路中。
随着科技的飞速发展,半导体已成为现代社会不可或缺的一部分。
那么,半导体究竟包含哪些产品呢?接下来我们将介绍一些主要的半导体产品:1. 晶体管(Transistor)晶体管是一种控制电流的半导体器件,是现代电子设备的重要组成部分。
晶体管广泛应用于各种电子产品中,如电视、手机、计算机等。
2. 二极管(Diode)二极管是一种只能让电流在一个方向流动的半导体器件。
它常用于电源供应、信号处理等方面。
3. 集成电路(Integrated Circuit)集成电路是将大量晶体管、二极管等元件集成在一起形成一个功能完整的电路。
它在计算机、通信设备、消费电子产品等领域得到广泛应用。
4. 光电子器件(Optoelectronic Devices)光电子器件利用半导体材料的光电效应,将光信号转换为电信号或者反之。
例如,光纤通信中的激光器、光检测器等都是光电子器件。
5. 功率半导体器件(Power Semiconductor Devices)功率半导体器件主要用于大功率、高电压的电力系统中,如逆变器、整流器等。
它们能够有效管理能量的流动,提高系统的效率。
6. 存储器件(Memory Devices)存储器件是将数据存储在半导体内部,用于计算机内存、移动设备等。
常见的存储器件包括RAM、ROM、闪存等。
7. 传感器(Sensor)传感器利用半导体材料的电学特性,将外部信息转换成电信号,用于测量、控制、安防等领域。
结语半导体产品因其特殊的电学性质在各个领域得到广泛应用,从晶体管、二极管到集成电路、光电子器件,再到功率半导体器件、存储器件和传感器,半导体产品已经贯穿于我们日常生活的方方面面。
随着技术的不断进步,我们可以预期半导体产品将在未来发挥更为重要的作用。
半导体器件分类标准

半导体器件分类标准半导体器件是指利用半导体材料制作的用于控制电流和电压的电子器件。
根据其原理和用途的不同,可以将半导体器件分为以下几类:1. 整流器件整流器件主要用于将交流电转换为直流电。
常见的整流器件有二极管和整流桥。
其中,二极管是一种最基本的电子器件,由正负两端形成的p-n结构组成。
它在正向偏置时可以导电,而在反向偏置时则为绝缘状态。
整流桥则由四个二极管组成,用于更高功率的整流应用。
2. 放大器件放大器件主要用于放大电流、电压和功率。
常见的放大器件有晶体管和场效应晶体管(MOSFET)。
晶体管是一种由三层或四层半导体材料构成的器件,根据不同的接法可以实现不同的放大功能。
MOSFET则是一种受控制的双极性输电器件,由三个电极组成,即栅极、漏极和源极。
3. 开关器件开关器件主要用于控制电路的通断。
常见的开关器件有晶闸管、双向可控硅(SCR)和三极管。
晶闸管是一种用于高压、高电流的开关器件,其工作原理类似于一个开关,可以控制电路的断开和闭合。
SCR则是一种双向控制的开关器件,常用于电力和电机控制领域。
三极管是一种由三个半导体材料构成的电子器件,广泛应用于电路的放大、开关和稳压控制等领域。
4. 传感器件传感器件主要用于检测和测量环境中的物理量或状态,并将其转化为电信号。
常见的传感器件有光敏器件、湿度传感器和温度传感器等。
光敏器件利用半导体材料的光敏特性,将光信号转化为电信号。
湿度传感器可以检测和测量周围空气中的相对湿度。
温度传感器则可以测量物体的温度。
5. 集成电路集成电路是将多个半导体器件组合到单个芯片上,以实现复杂的功能和电路。
根据集成度的不同,可以将集成电路分为大规模集成电路(LSI)、中规模集成电路(MSI)和小规模集成电路(SSI)等不同类型。
集成电路广泛应用于计算机、通信、嵌入式系统等领域。
以上是对半导体器件的分类标准的相关内容介绍。
半导体器件作为现代电子技术的基础,其应用范围广泛,对于实现电子设备的功能和性能至关重要。
常用半导体器件及应用

1.1操作系统的概念
输入设备(input device)是人或外部与计 算机进行交互的一种装置,用于把原始数 据和处理这些数据的程序输入计算机中。 现在的计算机能够接收各种各样的数据, 既可以是数值型的数据,也可以是各种非 数值型的数据,如图形、图像、声音等都 可以通过不同类型的输入设备输入计算机 中,进行存储、处理和输出。
第8章 常用半导体器件及应用
8.1 半导体二极管 8.2 稳压二极管 8.3 发光二极管 8.4 二极管的应用举例(半波整流) 8.5 晶体三极管 8.6 三极管的应用举例
8.1 半导体二极管
8. 1. 1半导体基础知识
1.本征半导体 自然界的物质按其导电性能分为导体、绝缘体和半导体。半
1.1操作系统的概念
1.1.1 计算机系统
计算机系统就是按照人的要求接收和存储 信息,自动进行数据处理和计算,并输出 结果信息的机器系统。它是一个相当复杂 的系统,即使是目前非常普及的个人计算 机也是如此。计算机系统拥有丰富的硬件、 软件资源,操作系统要对这些资源进行管 理。一个计算机系统由硬件(子)系统和 软件(子)系统组成。其中,硬件系统是 借助电、磁、光、机械等原理构成的各种 物理部件的有机结合,它构成了系统下本一页身返回
1.1操作系统的概念
1.计算机硬件简介
操作系统管理和控制计算机系统中的所有 软硬件资源。由计算机系统的层次结构可 以看出,操作系统是一个运行在硬件之上 的系统软件,因此有必要对运行操作系统 的硬件环境有所了解。
计算机硬件是指计算机系统中由电子、机 械和光电元件等组成的各种物理装置的总 称。这些物理装置按系统结构的要求构成 一个有机整体,为计算机软件运行提供物 质基础。简而言之,计算机硬上件一的页 功下能一页是返回
常用半导体器件_三极管的输出特性曲线

第四章 常用半导体器件
4.3 双极型三极管
例4.3.1 在放大电路中测得4个三极管的各管脚对“地”电位如图所 示。试判断各三极管的类型(是NPN型还是PNP型,是硅管 还是锗管),并确定e、b、c三个电极。
3V
8V
−3V 2.3V
−5V
0V
−0.8V −1V
3.7V
2V
−0.6V
6V
(a)
0
U(BR)CEO uCE
第四章 常用半导体器件
4.3 双极型三极管
2. 三极管型号的意义 国家标准对半导体三极管的命名如下:
3 D G 110 B
用字母表示同一型号中的不同规格
用数字表示同种器件型号的序号
用字母表示器件的种类
用字母表示材料
三极管 第二位:A 锗PNP管, B 锗NPN管, C 硅PNP管, D 硅NPN管 第三位:X 低频小功率管,D 低频大功率管,
B
ic
C
发射结正偏、集电结反偏,管子放大。
第四章 常用半导体器件
4.3 双极型三极管
−1.4V 硅管
−2.8V −3.5V 1.1V
锗管
1.3V 1V
12V 硅管 2V
发射结正偏、集电结反偏,管子放大。
发射结偏、集电结均正偏,管子饱和。
UBE=2.7V,远大于发射结正偏时的电压, 故管子已损坏。
−0.7V
iC
iB
+
u+−BE
uCE −
当三极管饱和时,UCE 0,C-E iC/mA 饱和区
间如同一个开关的接通。
IB=40μA 4
当三极管截止时,IC 0 , C-E 3
之间如同一个开关的断开。
1.常用半导体器件

第五节 场效应晶体管
N沟道增强型MOS管 N沟道耗尽型MOS管 MOS管的主要参数及使用注意事项
返回
场效应晶体管是用输入回路的电场效应来控 制半导体中的多数载流子,使流过半导体内的电 流大小随电场强弱而变化,形成电压控制其导电 的一种半导体器件。与晶体管相比场效应晶体管 更易于集成。
场效应晶体管有两种: 结型场效应晶体管 绝缘栅型场效应晶体管
发光二极管的发光颜色取决于使用的材料。
发光二极管只能工作在正向偏置状态,工 作 时电路中必须串接限流电阻。
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第四节 晶体管
晶体管的基本结构和类型 晶体管的电流分配和放大原理 晶体管的特性曲线 晶体管的主要参数 温度对晶体管特性和参数的影响
返回
一、晶体管的基本结构和类型
集电极
集电结
集电区
基极
基区
返回
例2、已知ui = 6sinωt,UZ =3V,画输出波形。
ui /V
6
ui
VS
3
uo O
ωt
uo
3
O
ωt
返回
例3、图示电路中,稳压管VS1、VS2的稳压值分
别为UZ1=5V,UZ2=7V,正向压降为0.7V,若
输入电压Ui波形如图所示,试画出输出电压波
形。
Ui
R
12V
Ui R
Uo 6V VS1 VS2 -2V
( NPN: VBC. > VNBP>NVE V C V B V E
PNP: VC<PUNB <PVE)V C V B V E
返回
例2:有三只晶体管,分别为 锗管β=150, ICBO=2μA; 硅管β=100,ICBO=1μA; 硅管β=40,ICEO=41μA;试从β和温度稳定 性选择一只最佳的管子。 解: β 值大,但ICBO也大,温度稳定性较差; β 值较大,ICBO=1μA,ICEO=101 μA ; β 值较小,ICEO=41μA, ICBO=1μA。 、 ICBO相等,但 的β 较大,故 较好。
13种常用的功率半导体器件介绍

13种常用的功率半导体器件介绍电力电子器件(Power Electronic Device),又称为功率半导体器件,用于电能变换和电能控制电路中的大功率(通常指电流为数十至数千安,电压为数百伏以上)电子器件。
可以分为半控型器件、全控型器件和不可控型器件,其中晶闸管为半控型器件,承受电压和电流容量在所有器件中最高;电力二极管为不可控器件,结构和原理简单,工作可靠;还可以分为电压驱动型器件和电流驱动型器件,其中GTO、GTR为电流驱动型器件,IGBT、电力MOSFET为电压驱动型器件。
1. MCT (MOS Control led Thyristor):MOS控制晶闸管MCT 是一种新型MOS 与双极复合型器件。
如上图所示。
MCT是将MOSFET 的高阻抗、低驱动图MCT 的功率、快开关速度的特性与晶闸管的高压、大电流特型结合在一起,形成大功率、高压、快速全控型器件。
实质上MCT 是一个MOS 门极控制的晶闸管。
它可在门极上加一窄脉冲使其导通或关断,它由无数单胞并联而成。
它与GTR,MOSFET,IGBT,GTO 等器件相比,有如下优点:(1)电压高、电流容量大,阻断电压已达3 000V,峰值电流达1 000 A,最大可关断电流密度为6000kA/m2;(2)通态压降小、损耗小,通态压降约为11V;(3)极高的dv/dt和di/dt耐量,dv/dt已达20 kV/s ,di/dt为2 kA/s;(4)开关速度快,开关损耗小,开通时间约200ns,1 000 V 器件可在2 s 内关断;2. IGCT(Intergrated Gate Commutated Thyristors)IGCT 是在晶闸管技术的基础上结合IGBT 和GTO 等技术开发的新型器件,适用于高压大容量变频系统中,是一种用于巨型电力电子成套装置中的新型电力半导体器件。
IGCT 是将GTO 芯片与反并联二极管和门极驱动电路集成在一起,再与其门极驱动器在外围以低电感方式连接,结合了晶体管的稳定关断能力和晶闸管低通态损耗的优点。
常用半导体器件原理
常用半导体器件原理
半导体器件是由半导体物质构成的一类特殊的电子元件,它们能够控
制电子电路中的电势。
它们主要应用于控制电流的开关,放大信号,调节
频率或连接电路的功能。
下面将介绍一些常用的半导体器件原理。
1、微处理器:
微处理器是一种基于数字技术的处理器,它可以处理复杂的数据。
它
可以控制、逻辑控制和数据处理,它能够在计算机系统中对输入数据进行
实时处理,它还可以对外输出控制信号。
微处理器通常由多个门、寄存器、状态寄存器、计算寄存器、累加器、指令寄存器和控制器等组成。
2、晶体管:
晶体管是最基本的半导体器件,它是由晶体管和三个极(正极、负极
和中间极)组成的电子器件,它有三个端子,它能控制电子电路的电流,
也可以放大输入的信号。
晶体管(通常简称为“管”)可以用来放大、限幅、滤波和截止信号、运算或抑制信号。
3、双极型晶体管:
双极型晶体管是一种两极电子器件,它是由两个晶体管组成的,它有
四个端子,它能够控制电子电路的电流。
双极型晶体管的两个极子之间电
势相反,信号由晶体管的一路传送到另一路。
双极型晶体管可以放大信号,也可以控制电子电路的开关,也可以实现反相输出功能。
半导体器件芯片常用型号参数
半导体器件常用型号参数一、半导体二极管参数符号及其意义CT---势垒电容Cj---结(极间)电容,表示在二极管两端加规定偏压下,锗检波二极管的总电容Cjv---偏压结电容Co---零偏压电容Cjo---零偏压结电容Cjo/Cjn---结电容变化Cs---管壳电容或封装电容Ct---总电容CTV---电压温度系数。
在测试电流下,稳定电压的相对变化与环境温度的绝对变化之比CTC---电容温度系数Cvn---标称电容IF---正向直流电流(正向测试电流)。
锗检波二极管在规定的正向电压VF下,通过极间的电流;硅整流管、硅堆在规定的使用条件下,在正弦半波中允许连续通过的最大工作电流(平均值),硅开关二极管在额定功率下允许通过的最大正向直流电流;测稳压二极管正向电参数时给定的电流IF(AV)---正向平均电流IFM(IM)---正向峰值电流(正向最大电流)。
在额定功率下,允许通过二极管的最大正向脉冲电流。
发光二极管极限电流。
IH---恒定电流、维持电流。
Ii--- 发光二极管起辉电流IFRM---正向重复峰值电流IFSM---正向不重复峰值电流(浪涌电流)Io---整流电流。
在特定线路中规定频率和规定电压条件下所通过的工作电流IF(ov)---正向过载电流IL---光电流或稳流二极管极限电流ID---暗电流IB2---单结晶体管中的基极调制电流IEM---发射极峰值电流IEB10---双基极单结晶体管中发射极与第一基极间反向电流IEB20---双基极单结晶体管中发射极向电流ICM---最大输出平均电流IFMP---正向脉冲电流IP---峰点电流IV---谷点电流IGT---晶闸管控制极触发电流IGD---晶闸管控制极不触发电流IGFM---控制极正向峰值电流IR(AV)---反向平均电流IR(In)---反向直流电流(反向漏电流)。
在测反向特性时,给定的反向电流;硅堆在正弦半波电阻性负载电路中,加反向电压规定值时,所通过的电流;硅开关二极管两端加反向工作电压VR时所通过的电流;稳压二极管在反向电压下,产生的漏电流;整流管在正弦半波最高反向工作电压下的漏电流。
第1章常用半导体器件(精)
制造三极 管时应具 备的结构
特点
1.3.2 三极管的电流放大作用
• 1.三极管的工作条件
• 二极管的主要性能是单向导电性,三极管的主要 性能是具有电流放大作用。三极管具有放大作用 的外部条件是必须外加合适的偏置电压,使三极 管的发射结处于正向偏置,集电结处于反向偏置 。
• 2.三极管的电流放大作用
1.3.6 片状三极管器件
• 1.片状三极管外形
• 额定功率在100~200mW的小功率三极管采用 SOT-23形式封装,大功率三极管多采用SOT-89 形式封装
1.3.6 片状三极管器件
• 2.带阻片状三极管
• 带阻片状三极管是指在三极管的管芯内加入一 只电阻或两只电阻
1.3.6 片状三极管器件
(1)肖特基二极管
常见的肖 特基二极 管封装形
式
• (2)稳压二极管
• 稳压值在2~30V,额定功率为0.5W的片状稳
压二极管的封装多采用SOT-23形式,额定功率为 1W的多采用SOT-89(1W)形式封装。
• (3)开关二极管
• 该类管子用于数字脉冲电路及电子开关电路,片 状开关管分为单开关二极管和复合开关二极管两 大类
第1章 常用半导体器件
本章要点
本章导读: 半导体二极管、三极管、场效应管 是电子电路中的重要元件,本章将讨 论它们的结构、工作原理、特性、主 要参数及检测方法,为以后学习各种 电路打下基础
1.1 半导体和PN结
• 1.1.1 半导体
按导电能力的 大小划分
导体、半导体和绝缘体
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。半导体之所 以得到广泛的应用,是因为人们发现半导体具有三个奇 妙且可贵的特性:掺杂性、热敏性、光敏性。
半导体及其常用器件
电工电子技术 (3)热击穿 当PN结两端加的反向电压过高时,反向电流会继续急剧 增长,PN结上热量不断积累,引起结温升高,载流子增 多,反向电流一直增大下去,结温一再持续升高循环,超 过其容许值时,PN结就会发生热击穿 热击穿而永久损坏。 热击穿的过程是不可逆的,所以应尽量避免发生。
空间电荷区的 电阻率为什么很 高? 试述雪崩击穿和齐纳击穿 的特点。 的特点。这两种击穿能否造 成PN结的永久损坏 ? 结的永久损坏
PN结内部载流子基本为零,因此导电率很低,相当于介质。 但PN结两侧的P区和N区导电率很高,相当于导体,这一点和 电容比较相似,所以说PN结具有电容效应。
章目录
电工电子技术
4. PN结的单向导电性
章目录
电工电子技术
PN结反向偏置时的情况
章目录
电工电子技术
PN结的单向导电性
PN结的上述“正向导通,反向阻断”作用,说明它具有单 单 向 导电性,PN结的单向导电性是它构成半导体器件的基础。 导电性
章目录
电工电子技术
2. 本征半导体和杂质半导体
(1)本征半导体 最常用的半导体为硅(Si)和锗(Ge)。它们的共同特征是四价 元素,即每个原子最外层电子数为4个。
+
Si(硅原子)
Si +4 Ge +4
+
Ge(锗原子)
因为原子呈电中性, 因为原子呈电中性,所 以简化模型图中的原子 核只用带圈的+4 +4符号表 核只用带圈的+4符号表 示即可。 示即可。
一般情况下,杂质半导体中的多数载流子的数量可达到少数 载流子数量的1010倍或更多,因此,杂质半导体比本征半导体 的导电能力可增强几十万倍。 掺入三价元素的杂质半导体,由于空穴载流子的数量大大于自 由电子载流子的数量而称为空穴型半导体,也叫做P型半导体。 在P型半导体中,多数载流子是空穴,少数载流子是自由电 子,而不能移动的离子带负电。
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第一章 常用半导体器件 1.1 半导体基础知识 1.1.1 本征半导体 一、半导体 1. 概念:导电能力介于导体和绝缘体之间。 2. 本征半导体:纯净的具有晶体结构的半导体。 二、本征半导体的晶体结构(图1.1.1) 1. 晶格:晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵。 2. 共价键 三、本征半导体中的两种载流子(图1.1.2) 1. 本征激发:在热激发下产生自由电子和空穴对的现象。 2. 空穴:讲解其导电方式; 3. 自由电子 4. 复合:自由电子与空穴相遇,相互消失。 5. 载流子:运载电荷的粒子。 四、本征半导体中载流子的浓度 1. 动态平衡:载流子浓度在一定温度下,保持一定。 2. 载流子浓度公式:
)2/(2/31kTEiiGOeTKpn
自由电子、空穴浓度(cm-3),T为热力学温度,k为波耳兹曼常数(KeV/1063.85),EGO为热力学零度时破坏共价键所需的能量(eV),又称禁带宽度,K1是与半导体材料载流子有效质量、有效能级密度有关的常量。
1.1.2 杂质半导体 一、概念:通过扩散工艺,掺入了少量合适的杂质元素的半导体。 二、N型半导体(图1.1.3) 1. 形成:掺入少量的磷。 2. 多数载流子:自由电子 3. 少数载流子:空穴 4. 施主原子:提供电子的杂质原子。 三、P型半导体(图1.1.4) 1. 形成:掺入少量的硼。 2. 多数载流子:空穴 3. 少数载流子:自由电子 4. 受主原子:杂质原子中的空穴吸收电子。 5. 浓度:多子浓度近似等于所掺杂原子的浓度,而少子的浓度低,由本征激发形成,对温度敏感,影响半导体的性能。
1.1.3 PN结 一、PN结的形成(图1.1.5) 1. 扩散运动:多子从浓度高的地方向浓度低的地方运动。 2. 空间电荷区、耗尽层(忽视其中载流子的存在) 3. 漂移运动:少子在电场力的作用下的运动。在一定条件下,其与扩散运动动态平衡。 4. 对称结、不对称结:外部特性相同。 二、PN结的单向导电性 1. PN结外加正向电压:导通状态(图1.1.6)正向接法、正向偏置,电阻R的作用。(解释为什么Uho与PN结导通时所表现的外部电压相反:PN结的外部电压为U即平时的0.7V,而内电场的电压并不对PN结的外部电压产生影响。) 2. PN结外加反向电压:截止状态(图1.1.7)反向电压、反向偏置、反向接法。形成漂移电流。 三、PN结的电流方程 1. 方程(表明PN结所加端电压u与流过它的电流i的关系):
)1(TUuSeIi q
kTUT q为电子的电量。
2. 平衡状态下载流子浓度与内电场场强的关系: 3. PN结电流方程分析中的条件: 4. 外加电压时PN结电流与电压的关系: 四、PN结的伏安特性(图1.1.10) 1. 正向特性、反向特性 2. 反向击穿:齐纳击穿(高掺杂、耗尽层薄、形成很强电场、直接破坏共价键)、雪崩击穿(低掺杂、耗尽层较宽、少子加速漂移、碰撞)。 五、PN结的电容效应 1. 势垒电容:(图1.1.11)耗尽层宽窄变化所等效的电容,Cb(电荷量随外加电压而增多或减少,这种现象与电容器的充放电过程相同)。与结面积、耗尽层宽度、半导体介电常数及外加电压有关。 2. 扩散电容:(图1.1.12) (1) 平衡少子:PN结处于平衡状态时的少子。 (2) 非平衡少子:PN结处于正向偏置时,从P区扩散到N区的空穴和从N区扩散到P区的自由电子。 (3) 浓度梯度形成扩散电流,外加正向电压增大,浓度梯度增大,正向电流增大。 (4) 扩散电容:扩散区内,电荷的积累和释放过程与电容器充放电过程相同。i越大、τ越大、UT越小,Cd就越大。
(5) 结电容dbjCCC pF级,对于低频忽略不计。 1.2 半导体二极管 (几种外形)(图1.2.1) 1.2.1 半导体二极管的几种常见结构(图1.2.2) 一、点接触型:电流小、结电容小、工作频率高。 二、面接触型:合金工艺,结电容大、电流大、工作频率低,整流管。 三、平面型:扩散工艺,结面积可大可小。 四、符号
1.2.2 二极管的伏安特性 一、二极管的伏安特性 1. 二极管和PN结伏安特性的区别:存在体电阻及引线电阻,相同端电压下,电流小;存在表面漏电流,反向电流大。 2. 伏安特性:开启电压(使二极管开始导通的临界电压)(图1.2.3) 二、温度对二极管方案特性的影响 1. 温度升高时,正向特性曲线向左移,反向特性曲线向下移。 2. 室温时,每升高1度,正向压降减小2~2.5mV;每升高10度,反向电流增大一倍。
1.2.3 二极管的主要参数 一、最大整流电流IF:长期运行时,允许通过的最大正向平均电流。 二、最高反向工作电压UR:工作时,所允许外加的最大反向电压,通常为击穿电压的一半。 三、反向电流IR:未击穿时的反向电流。越小,单向导电性越好;此值对温度敏感。 四、最高工作频率fM:上限频率,超过此值,结电容不能忽略。
1.2.4 二极管的等效电路 一、二极管的等效电路:在一定条件下,能够模拟二极管特性的由线性元件所构成的电路。一种建立在器件物理原理的基础上(复杂、适用范围宽),另一种根据器件外特性而构造(简单、用于近似分析)。 二、由伏安特性折线化得到的等效电路:(图1.2.4) 1. 理想二极管:注意符号 2. 正向导通时端电压为常量 3. 正向导通时端电压与电流成线性关系 4. 例1(图1.2.5)三种不同等效分析:(1)V远远大于UD,(2)UD变化范围很小,(3)接近实际情况。 5. 例2(图1.2.6) 三、二极管的微变等效电路(图1.2.7)(图1.2.8)(图1.2.9) 动态电阻的公式推倒:
1.2.5 稳压二极管 一、概念:一种由硅材料制成的面接触型晶体二极管,其可以工作在反向击穿状态,在一定电流范围内,端电压几乎不变。 二、稳压管的伏安特性:(图1.2.10) 三、稳压管的主要参数 1. 稳定电压UZ:反向击穿电压,具有分散性。 2. 稳定电流IZ:稳压工作的最小电流。 3. 额定功耗PZM:稳定电压与最大稳定电流的乘积。 4. 动态电阻rZ:稳压区的动态等效电阻。 5. 温度系数α:温度每变化1度,稳压值的变化量。小于4V为齐纳击穿,负温度系数;大于7V为雪崩击穿,正温度系数。 四、例(图1.2.11)
1.2.6 其他类型二极管 一、发光二极管(图1.2.12)可见光、不可见光、激光;红、绿、黄、橙等;开启电压大。 二、光电二极管(图1.2.13)远红外接受管,伏安特性(图1.2.14)光电流(光电二极管在反压下,受到光照而产生的电流)与光照度成线性关系。 三、例(图1.2.15) 1.3 双极型晶体管 双极型晶体管(BJT: Bipolar Junction Transistor) 几种晶体管的常见外形(图1.3.1) 1.3.1 晶体管的结构及类型(图1.3.2) 一、构成方式:同一个硅片上制造出三个掺杂区域,并形成两个PN结。 二、结构: 1. 三个区域:基区(薄且掺杂浓度很低)、发射区(掺杂浓度很高)、集电区(结面积大); 2. 三个电极:基极、发射极、集电极; 3. 两个PN结:集电结、发射结。 三、分类及符号:PNP、NPN
1.3.2 晶体管的电流放大作用 一、放大:把微弱信号进行能量的放大,晶体管是放大电路的核心元件,控制能量的转换,将输入的微小变化不失真地放大输出,放大的对象是变化量。 二、基本共射放大电路(图1.3.3) 1. 输入回路:输入信号所接入的基极-发射极回路; 2. 输出回路:放大后的输出信号所在的集电极-发射极回路; 3. 共射放大电路:发射极是两个回路的公共端; 4. 放大条件:发射结正偏且集电结反偏; 5. 放大作用:小的基极电流控制大的集电极电流。
三、晶体管内部载流子的运动(图1.3.4)分析条件0Iu 1. 发射结加正向电压,扩散运动形成发射极电流IE,空穴电流IEP由于基区掺杂浓度很低,可以忽略不计;EPENEIII 2. 扩散到基区的自由电子与空穴的复合运动形成电流IBN; 3. 集电结加反向电压,漂移运动形成集电极电流IC,其中非平衡少子的漂移形成ICN,平衡少子形成ICBO。
4. 晶体管的电流分配关系:CBOCNCIII, CBOBCBOEPBNBIIIIII,
CBEIII 四、晶体管的共射电流放大系数 1. 共射直流电流放大系数:CBOBCBOCBCNIIIIII
2. 穿透电流ICEO:CEOBCBOBCIIIII)1( 基极开路时,集电极与发射极之间的电流; 3. 集电结反向饱和电流ICBO:发射极开路时的IB电流;
4. 近似公式:BCII,BEII)1(
5. 共射交流电流放大系数:当有输入动态信号时,Bcii 6. 交直流放大系数之间的近似:若在动态信号作用时,交流放大系数基本不变,则有CEOBBBCEOBCCCIiIiIIiIi)(因为直流放大系数在
线性区几乎不变,可以把动态部分看成是直流大小的变化,忽略穿透电流,有:
,放大系数一般取几十至一百多倍的管子,太小放大能力不强,太大性能不
稳定;
7. 共基直流电流放大系数:ECNII, 1, 1
8. 共基交流电流放大系数:ECii,
1.3.3 晶体管的共射特性曲线 一、输入特性曲线(图1.3.5)常数CEuBEBufi)(,解释曲线右移原因,与集电区收集电子的能力有关。 二、输出特性曲线(图1.3.6)常数BICECufi)((解释放大区曲线几乎平行于横轴的原因) 1. 截止区:发射结电压小于开启电压,集电结反偏,穿透电流硅1uA,锗几十uA; 2. 放大区:发射结正偏,集电结反偏,iB和iC成比例;
3. 饱和区:双结正偏,iB和iC不成比例,临界饱和或临界放大状态(0CBu)。
1.3.4 晶体管的主要参数 一、直流参数 1. 共射直流电流系数 2. 共基直流电流放大系数 3. 极间反向电流CBOI 二、交流参数