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《《極管三極管》課件》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第二講:二極管、三極管(1.2、1.3)第一部分半導(dǎo)體二極管第二部分半導(dǎo)體三極管本節(jié)課將講述以下內(nèi)容:第一部分半導(dǎo)體二極管一、二極管的組成二、二極管的伏安特性及電流方程三、二極管的等效電路四、二極管的主要參數(shù)五、穩(wěn)壓二極管一、二極管的組成將PN結(jié)封裝,引出兩個電極,就構(gòu)成了二極管。點接觸型:結(jié)面積小,結(jié)電容小故結(jié)允許的電流小最高工作頻率高面接觸型:結(jié)面積大,結(jié)電容大故結(jié)允許的電流大最高工作頻率低平面型:結(jié)面積可小、可大小的工作頻率高大的結(jié)允許的電流大二、二極管的伏安特性及電流方程二極管的電流與其端電壓的關(guān)系稱為伏安特性材料開啟電壓導(dǎo)通電壓反向飽
2、和電流硅Si0.5V0.5~0.8V1μA以下鍺Ge0.1V0.1~0.3V幾十μA開啟電壓反向飽和電流擊穿電壓溫度的電壓當量從二極管的伏安特性可以反映出:1.單向?qū)щ娦?.伏安特性受溫度影響T(℃)↑→在電流不變情況下管壓降u↓→反向飽和電流IS↑,U(BR)↓T(℃)↑→正向特性左移,反向特性下移正向特性為指數(shù)曲線反向特性為橫軸的平行線三、二極管的等效電路1.將伏安特性折線化理想二極管近似分析中最常用理想開關(guān)導(dǎo)通時UD=0截止時IS=0導(dǎo)通時UD=Uon截止時IS=0導(dǎo)通時i與u成線性關(guān)系應(yīng)根據(jù)不同情況選擇不同的等效電路!三、二極管的等效電路
3、Q越高,rd越小。當二極管在靜態(tài)基礎(chǔ)上有一動態(tài)信號作用時,則可將二極管等效為一個電阻,稱為動態(tài)電阻,也就是微變等效電路。ui=0時直流電源作用小信號作用靜態(tài)電流2.微變等效電路四、二極管的主要參數(shù)最大整流電流IF:最大平均值最大反向工作電壓UR:最大瞬時值反向電流IR:即IS最高工作頻率fM:因PN結(jié)有電容效應(yīng)結(jié)電容為擴散電容(Cd)與勢壘電容(Cb)之和。擴散路程中電荷的積累與釋放空間電荷區(qū)寬窄的變化有電荷的積累與釋放五、穩(wěn)壓二極管1.伏安特性進入穩(wěn)壓區(qū)的最小電流不至于損壞的最大電流由一個PN結(jié)組成,反向擊穿后在一定的電流范圍內(nèi)端電壓基本不變,
4、為穩(wěn)定電壓。2.主要參數(shù)穩(wěn)定電壓UZ、穩(wěn)定電流IZ最大功耗PZM=IZMUZ動態(tài)電阻rz=ΔUZ/ΔIZ討論一判斷電路中二極管的工作狀態(tài),求解輸出電壓。判斷二極管工作狀態(tài)的方法?討論二1.V=2V、5V、10V時二極管中的直流電流各為多少?2.若輸入電壓的有效值為5mV,則上述各種情況下二極管中的交流電流各為多少?V較小時應(yīng)實測伏安特性,用圖解法求ID。QIDV=5V時,V=10V時,uD=V-iR討論二V=2V,ID≈2.6mAV=5V,ID≈86mAV=10V,ID≈186mA在伏安特性上,Q點越高,二極管的動態(tài)電阻越??!第二部分:晶體三極管
5、一、晶體管的結(jié)構(gòu)和符號二、晶體管的放大原理三、晶體管的共射輸入特性和輸出特性四、溫度對晶體管特性的影響五、主要參數(shù)一、晶體管的結(jié)構(gòu)和符號多子濃度高多子濃度很低,且很薄面積大晶體管有三個極、三個區(qū)、兩個PN結(jié)。小功率管中功率管大功率管為什么有孔?二、晶體管的放大原理擴散運動形成發(fā)射極電流IE,復(fù)合運動形成基極電流IB,漂移運動形成集電極電流IC。少數(shù)載流子的運動因發(fā)射區(qū)多子濃度高使大量電子從發(fā)射區(qū)擴散到基區(qū)因基區(qū)薄且多子濃度低,使極少數(shù)擴散到基區(qū)的電子與空穴復(fù)合因集電區(qū)面積大,在外電場作用下大部分擴散到基區(qū)的電子漂移到集電區(qū)基區(qū)空穴的擴散電流分配:
6、IE=IB+ICIE-擴散運動形成的電流IB-復(fù)合運動形成的電流IC-漂移運動形成的電流穿透電流集電結(jié)反向電流直流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)為什么基極開路集電極回路會有穿透電流?三、晶體管的共射輸入特性和輸出特性為什么UCE增大曲線右移?對于小功率晶體管,UCE大于1V的一條輸入特性曲線可以取代UCE大于1V的所有輸入特性曲線。為什么像PN結(jié)的伏安特性?為什么UCE增大到一定值曲線右移就不明顯了?1.輸入特性2.輸出特性β是常數(shù)嗎?什么是理想晶體管?什么情況下?對應(yīng)于一個IB就有一條iC隨uCE變化的曲線。為什么uCE較小時iC隨uCE變化很大
7、?為什么進入放大狀態(tài)曲線幾乎是橫軸的平行線?飽和區(qū)放大區(qū)截止區(qū)晶體管的三個工作區(qū)域晶體管工作在放大狀態(tài)時,輸出回路的電流iC幾乎僅僅決定于輸入回路的電流iB,即可將輸出回路等效為電流iB控制的電流源iC。狀態(tài)uBEiCuCE截止<UonICEOVCC放大≥UonβiB≥uBE飽和≥Uon<βiB≤uBE四、溫度對晶體管特性的影響五、主要參數(shù)直流參數(shù):、、ICBO、ICEOc-e間擊穿電壓最大集電極電流最大集電極耗散功率,PCM=iCuCE安全工作區(qū)交流參數(shù):β、α、fT(使β=1的信號頻率)極限參數(shù):ICM、PCM、U(BR)CEO討論一1.分別
8、分析uI=0V、5V時T是工作在截止狀態(tài)還是導(dǎo)通狀態(tài);2.已知T導(dǎo)通時的UBE=0.7V,若uI=5V,則β在什么范圍內(nèi)T處于放大狀態(tài)?