电子第1章 半导体器件与放大电路

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1、电工与电子技术电工与电子技术A2A2第一章第一章 半导体器件与放大电路半导体器件与放大电路电工与电子技术电工与电子技术A2A2共价健共价健 Si Si Si Si价电子价电子第一节第一节 PN结结电工与电子技术电工与电子技术A2A2 Si Si Si Si价电子价电子这一现象称为本征激发。这一现象称为本征激发。空穴空穴自由电子自由电子动画动画电工与电子技术电工与电子技术A2A2电工与电子技术电工与电子技术A2A2N型半导体和型半导体和 P 型半导体型半导体 Si Si Si Sip+多多余余电电子子磷原子磷原子在常温下即可在常温下即可变为自由电子变为自由电子失去一个失去一个电子变为电子变为正离

2、子正离子动画动画电工与电子技术电工与电子技术A2A2N型半导体和型半导体和 P 型半导体型半导体 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴动画动画电工与电子技术电工与电子技术A2A2电工与电子技术电工与电子技术A2A2电工与电子技术电工与电子技术A2A2 PN结及其单向导电性结及其单向导电性1. PN PN结的形成结的形成多子的扩散运动多子的扩散运动内电场内电场少子的漂移运动少子的漂移运动浓度差浓度差 扩散的结果使扩散的结果使空间电荷区变宽。空间电荷区变宽。空间电荷区也称空间电荷区也称 PN 结、结、耗尽层、阻挡层耗尽层、阻挡层 +形成空间电荷区形成空间电荷区电工与电子技术电工与电子技术A

3、2A2 PN结的单向导电性结的单向导电性PN 结变窄结变窄 P接正、接正、N接负接负 外电场外电场IF内电场内电场PN+动画动画+电工与电子技术电工与电子技术A2A22. PN 结加反向电压结加反向电压（反向偏置）（反向偏置） 内电场被加内电场被加强，少子的漂强，少子的漂移加强，由于移加强，由于少子数量很少，少子数量很少，形成很小的反形成很小的反向电流。向电流。IR动画动画+电工与电子技术电工与电子技术A2A2阴极引线阴极引线阳极引线阳极引线二氧化硅保护层二氧化硅保护层P型硅型硅N型硅型硅( c ) 平面型平面型金属触丝金属触丝阳极引线阳极引线N型锗片型锗片阴极引线阴极引线外壳外壳( a )

4、点接触型点接触型铝合金小球铝合金小球N型硅型硅阳极引线阳极引线PN结结金锑合金金锑合金底座底座阴极引线阴极引线( b ) 面接触型面接触型图图 1 12 半导体二极管的结构和符号半导体二极管的结构和符号 阴极阴极阳极阳极( d ) 符号符号D第二节第二节 半导体二极管半导体二极管电工与电子技术电工与电子技术A2A2伏安特性伏安特性反向击穿反向击穿电压电压U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+电工与电子技术电工与电子技术A2A2主要参数主要参数电工与电子技术电工与电子技术A2A2电工与电子技术电工与电子技术A2A2 二极管电路分析举例二极管电路分析举例 定性分析：定性分析：判断二极管的工作状

5、态判断二极管的工作状态导通导通截止截止若二极管是理想的，若二极管是理想的，电工与电子技术电工与电子技术A2A2D Ruuiot UDOC （将具有+-变化的交流电变为单一方向的直流电）t 电工与电子技术电工与电子技术A2A2D RuuioUDOC （从载波中检出搭载的信号波形）t t 电工与电子技术电工与电子技术A2A2V sin8itut t 电工与电子技术电工与电子技术A2A2波形如图iut t 电工与电子技术电工与电子技术A2A2电工与电子技术电工与电子技术A2A2第三节第三节 特殊二极管特殊二极管 稳压二极管稳压二极管UZIZIZM UZ IZ_+UIO电工与电子技术电工与电子技术A2

6、A2DzRu i ouRLZUiuLRRLR 电工与电子技术电工与电子技术A2A23. 主要参数主要参数ZZ ZIUr电工与电子技术电工与电子技术A2A2电工与电子技术电工与电子技术A2A2第四节第四节 晶体管晶体管 基本结构基本结构NNPBECBECIBIEICBECIBIEIC电工与电子技术电工与电子技术A2A2电工与电子技术电工与电子技术A2A2电流分配和放大原理电流分配和放大原理1. 三极管放大的外部条件三极管放大的外部条件EEBRBRC电工与电子技术电工与电子技术A2A22. 各电极电流关系及电流放大作用各电极电流关系及电流放大作用电工与电子技术电工与电子技术A2A2BECNNPEB

7、RBECIEIBEICEICBO动画动画电工与电子技术电工与电子技术A2A2ICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOBCCBOBCBOCBECEIIIIIIII CEOBCBOBC)(1 IIIII BC CEO III ，有有忽忽略略电工与电子技术电工与电子技术A2A2特性曲线特性曲线 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子即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，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。是分析放大电路的依据。 重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线重点讨论应用最广泛的共发射极接法的

8、特性曲线电工与电子技术电工与电子技术A2A2共发射极电路共发射极电路输入回路输入回路输出回路输出回路ICEBmA AVUCEUBERBIBECV+Rc电工与电子技术电工与电子技术A2A21. 输入特性输入特性常常数数 CE)(BEBUUfIIB( A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1VO电工与电子技术电工与电子技术A2A22. 输出特性输出特性IB=020 A40 A60 A80 A100 A常常数数 B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大区放大区动画动画电工与电子技术电工与电子技术A2A2O电工与电子技术电工与电子技术A2A2O电工与电子技术

9、电工与电子技术A2A2主要参数主要参数1. 电流放大系数电流放大系数， BCII_ BCII 电工与电子技术电工与电子技术A2A2ICBO A+EC AICEOIB=0+电工与电子技术电工与电子技术A2A2电工与电子技术电工与电子技术A2A2ICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区ICUCEO电工与电子技术电工与电子技术A2A2电工与电子技术电工与电子技术A2A2O温度增高IB( A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1VO温度增高电工与电子技术电工与电子技术A2A2第五节第五节 基本放大电路基本放大电路iUoUuA电工与电子技术电工与电子技术A2A2+uouCERSesC1C

10、2+RLui+iEECRBEBRCT+uBEiCiB1.具有合适的具有合适的直流通道直流通道使三极管处于放大使三极管处于放大状态状态2.具有合适的具有合适的交流通道交流通道信号送入输入回信号送入输入回路、放大后送负路、放大后送负载载电工与电子技术电工与电子技术A2A2ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE电工与电子技术电工与电子技术A2A2ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE电工与电子技术电工与电子技术A2A2+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1

11、C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE电工与电子技术电工与电子技术A2A2RBRC+ UCC uo ui C1C2RBRC- UCC uo ui C1C2NPN 管放大电路管放大电路PNP 管放大电路管放大电路放大电路的简化画法：放大电路的简化画法：电工与电子技术电工与电子技术A2A2电工与电子技术电工与电子技术A2A2放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。）时的工作状态。各极电压电流的直流分量。各极电压电流的直流分量。放大电路的直流通路。放大电路的直流通路。 (1)静态工作点静态工作点Q：IB、IC、UCE 。静态分析内容：静态分析内容：确定放大电路