第一章半導(dǎo)體器件

半導(dǎo)體器件是組成各種電子電路的基礎(chǔ)，它是近代電子學(xué)的重要組成部分。體積小、重量輕、使用壽命長(zhǎng)、輸入功率小等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容§1.1半導(dǎo)體的特性§1.2半導(dǎo)體二極管§1.3雙極型三極管§1.4場(chǎng)效應(yīng)三極管§1.1半導(dǎo)體的特性

自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體。電阻率(10-6～10-4

Ω·cm)

有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。電阻率(1010Ω·cm以上)

另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。電阻率介于(10-3～109

Ω·cm)

現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。SiGe通過(guò)一定的工藝過(guò)程，可以將半導(dǎo)體制成晶體。1.1.1本征半導(dǎo)體

完全純凈的、不含其他雜質(zhì)且具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。

在硅和鍺晶體中，原子之間靠的很近，分屬于每個(gè)原子的價(jià)電子受到相鄰原子的影響，而使價(jià)電子為兩個(gè)原子所共有，每個(gè)原子與其相臨的原子之間形成共價(jià)鍵，共用一對(duì)價(jià)電子。+4+4+4+4+4+4+4+4+4硅或鍺的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)價(jià)電子共價(jià)鍵+4+4+4+4+4+4+4+4+4硅或鍺的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)

形成共價(jià)鍵后，每個(gè)原子的最外層電子是八個(gè)，構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

共價(jià)鍵有很強(qiáng)的結(jié)合力，使原子排列規(guī)則，形成晶體。

共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中，稱為束縛電子，常溫下束縛電子很難脫離共價(jià)鍵成為自由電子，因此本征半導(dǎo)體中的自由電子很少，所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理

在絕對(duì)0度（T=0K）和沒有外界激發(fā)時(shí),價(jià)電子完全被共價(jià)鍵束縛著，本征半導(dǎo)體中沒有可以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子（即載流子），它的導(dǎo)電能力為0，相當(dāng)于絕緣體。

在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱為空穴。+4+4+4+4+4+4+4+4+4本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理自由電子空穴束縛電子+4+4+4+4+4+4+4+4+4本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理在其它力的作用下，空穴吸引附近的電子來(lái)填補(bǔ)，這樣的結(jié)果相當(dāng)于空穴的遷移，而空穴的遷移相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)，因此可以認(rèn)為空穴是載流子。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理

本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子和空穴。

溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，溫度是影響半導(dǎo)體性能的一個(gè)重要的外部因素。

本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。這是半導(dǎo)體與金屬導(dǎo)體導(dǎo)電原理的區(qū)別。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理

本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì),所以它具有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)。

往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使它的導(dǎo)電能力明顯改變。當(dāng)受到外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能力明顯變化。

在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻雜半導(dǎo)體的某種載流子濃度大大增加。1.1.2

雜質(zhì)半導(dǎo)體使自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，稱為N型半導(dǎo)體，也稱為

電子型半導(dǎo)體。使空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，稱為P型半導(dǎo)體，也稱為空穴型半導(dǎo)體。在硅或鍺晶體中摻入少量的五價(jià)元素磷（或銻），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，磷原子的最外層有五個(gè)價(jià)電子，其中四個(gè)與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵，必定多出一個(gè)電子，這個(gè)電子幾乎不受束縛，很容易被激發(fā)而成為自由電子，這樣磷原子就成了不能移動(dòng)的帶正電的離子。每個(gè)磷原子給出一個(gè)電子，稱為施主原子。N型半導(dǎo)體+4+4+4+4+4+4+4+4+4+5自由電子施主原子N型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體中的載流子：N型半導(dǎo)體1由施主原子提供電子，濃度與施主原子相同。2本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。3摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子的濃度，所以，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)載流子（多子），空穴稱為少數(shù)載流子（少子）。在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)元素，如硼（或銦），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，硼原子的最外層有三個(gè)價(jià)電子，與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)空穴。這個(gè)空穴可能吸引束縛電子來(lái)填補(bǔ)，使得硼原子成為不能移動(dòng)的帶負(fù)電的離子。由于硼原子接受電子，所以稱為受主原子。P型半導(dǎo)體+4+4+4+4+4+4+4+4+4P型半導(dǎo)體+3受主原子空穴P型半導(dǎo)體中的載流子：P型半導(dǎo)體1由受主原子提供空穴，濃度與受主原子相同。2本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。3摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子的濃度，所以，空穴濃度遠(yuǎn)大于自由電子濃度?？昭ǚQ為多數(shù)載流子（多子），自由電子稱為少數(shù)載流子（少子）。在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，多數(shù)載流子濃度主要取決于摻入的雜質(zhì)濃度；而少數(shù)載流子濃度主要取決于溫度。無(wú)論是Ｎ型或Ｐ型半導(dǎo)體，從總體上看，仍然保持著電中性。雜質(zhì)半導(dǎo)體的示意表示－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++N型半導(dǎo)體§1.2半導(dǎo)體二極管1.2.1PN

結(jié)的形成

利用一定的摻雜工藝使一塊半導(dǎo)體的一側(cè)呈Ｐ型，另一側(cè)呈Ｎ型，則其交界處就形成了ＰＮ結(jié)。

由于兩區(qū)載流子濃度的差異，引起載流子由濃度高的地方向濃度低的地方擴(kuò)散。電子和空穴相遇時(shí)，將發(fā)生復(fù)合而消失，于是形成空間電荷區(qū)。Ｐ區(qū)失去空穴帶負(fù)電的離子Ｎ區(qū)失去電子帶正電的離子建立起內(nèi)電場(chǎng)，方向Ｎ區(qū)Ｐ區(qū)

形成空間電荷區(qū)在內(nèi)電場(chǎng)的作用下，有利于少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)。

內(nèi)電場(chǎng)的方向Ｎ區(qū)Ｐ區(qū)Ｐ區(qū)電子Ｎ區(qū)，Ｎ區(qū)空穴Ｐ區(qū)P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)E空間電荷區(qū)，也稱耗盡層。漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)使漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，從而使空間電荷區(qū)變窄PN結(jié)處載流子的運(yùn)動(dòng)空間電荷區(qū)P型區(qū)N型區(qū)UD

空間電荷區(qū)兩邊存在電位差ＵＤ－稱電位壁壘。硅：0.6～0.8Ｖ鍺：0.2～0.3ＶPN結(jié)處的電位壁壘－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++----

多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使空間電荷區(qū)變寬少子的漂移運(yùn)動(dòng)使空間電荷區(qū)變窄最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，Ｉ擴(kuò)＝Ｉ漂，PN結(jié)總的電流等于零，空間電荷區(qū)的寬度達(dá)到穩(wěn)定，即形成ＰＮ結(jié)?？臻g電荷區(qū)又稱耗盡層或阻擋層。PN結(jié)的形成

PN結(jié)加上正向電壓、正向偏置（正偏）的意思都是：Ｐ區(qū)加正，Ｎ區(qū)加負(fù)電壓。PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

PN結(jié)加上反向電壓、反向偏置（反偏）的意思都是：Ｐ區(qū)加負(fù)，Ｎ區(qū)加正電壓。ER－－－－++++PN內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)+_變窄內(nèi)電場(chǎng)被削弱，多子的擴(kuò)散加強(qiáng)，能夠形成較大的擴(kuò)散電流。PN結(jié)的正向偏置內(nèi)電場(chǎng)被被加強(qiáng)，多子的擴(kuò)散受抑制，少子漂移加強(qiáng)，但少子數(shù)量有限，只能形成較小的反向電流。內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)NP_RE－－－－＋+++變厚+PN結(jié)的反向偏置（1）PN結(jié)加正向電壓時(shí)，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴(kuò)散電流；導(dǎo)通PN結(jié)的特點(diǎn)得出結(jié)論：PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。?）PN結(jié)加反向電壓時(shí)，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流；截止（反向飽和電流IS

）半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)將PN結(jié)封裝在塑料、玻璃或金屬外殼里，再?gòu)腜區(qū)和N區(qū)分別焊出兩根引線作正、負(fù)極。

二極管的電路符號(hào)：PN陽(yáng)極陰極引線觸絲線基片點(diǎn)接觸型PN結(jié)面接觸型半導(dǎo)體二極管圖片死區(qū)電壓硅管0.5V,鍺管0.1V。導(dǎo)通壓降:硅管0.6~0.8V,鍺管0.2~0.3V。正向特性反向特性二極管方程：1.2.2二極管的伏安特性反向飽和電流Is604020–0.002–0.00400.51.0–25–50I/mAU/V反向擊穿電壓UBR

在二極管的兩端加上電壓，測(cè)量流過(guò)管子的電流，I=f(U)之間的關(guān)系曲線。死區(qū)電壓二極管具有單向?qū)щ娦?。加正向電壓時(shí)導(dǎo)通，呈現(xiàn)很小的正向電阻，如同開關(guān)閉合；加反向電壓時(shí)截止，呈現(xiàn)很大的反向電阻，如同開關(guān)斷開。從二極管伏安特性曲線可以看出，二極管的電壓與電流變化不呈線性關(guān)系，其內(nèi)阻不是常數(shù)，所以二極管屬于非線性器件。結(jié)論1.最大整流電流IF

二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。2.反向擊穿電壓UBR

二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過(guò)熱而燒壞。手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓UR一般是UBR的一半。1.2.3半導(dǎo)體二極管的主要參數(shù)3.反向電流IR

指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說(shuō)明管子的單向?qū)щ娦圆?，因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管反向電流較小，鍺管反向電流要比硅管大幾十到幾百倍。4.正向壓降UF

在規(guī)定的正向電流下,二極管的正向電壓降。小電流的硅二極管的正向壓降約為0.6～0.8V；鍺二極管0.2～0.3V。

以上均是二極管的直流參數(shù)，二極管的應(yīng)用主要利用它的單向?qū)щ娦?，?yīng)用于整流、限幅、保護(hù)等等。1.2.3半導(dǎo)體二極管的主要參數(shù)半導(dǎo)體二極管模型1.理想模型

指二極管正向偏置時(shí)，其管壓降為0，相當(dāng)于開關(guān)閉合；在反向偏置時(shí)，其電流為0，阻抗為無(wú)窮，相當(dāng)于開關(guān)斷開。具有這種特性的二極管稱為理想二極管。在實(shí)際電路中，當(dāng)電源電壓遠(yuǎn)大于二極管的管壓降時(shí)，利用此模型分析才是可行的。半導(dǎo)體二極管模型2.恒壓降模型

指二極管正向?qū)〞r(shí)，其管壓降為恒定值，且不隨電流而變化。硅管的管壓降為0.7V，鍺管的管壓降為0.3V。在實(shí)際電路中，此模型的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。應(yīng)用舉例1：二極管半波整流(理想二極管)RLuiuouiuott半導(dǎo)體二極管應(yīng)用例子UD=ui－5

UD≤

0.7V,即ui≤5.7V,VD截止，uo=ui。

UD>0.7V,即ui>5.7V,VD導(dǎo)通,uo=5.7V;應(yīng)用舉例2：已知ui=12sinωt(V),VD為硅管，試畫出輸出電壓波形(恒壓降二極管)。ui/V

uo/Vtt125.7半導(dǎo)體二極管應(yīng)用例子1.2.4穩(wěn)壓管穩(wěn)壓誤差曲線越陡，電壓越穩(wěn)定。穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管。它工作在反向擊穿區(qū),利用反向擊穿特性，電流變化很大，引起很小的電壓變化。－+IUUIIRIZDZRUI穩(wěn)壓管的應(yīng)用舉例

穩(wěn)壓管在工作時(shí)應(yīng)反接，并串入一只電阻。

電阻的作用是限流，保護(hù)穩(wěn)壓管；其次是當(dāng)輸入電壓或負(fù)載電流變化時(shí)，通過(guò)該電阻上電壓降的變化進(jìn)行補(bǔ)償，來(lái)達(dá)到穩(wěn)壓的目的。穩(wěn)壓管的參數(shù)1.穩(wěn)定電壓UZ2.穩(wěn)定電流IZ穩(wěn)壓管工作在反向擊穿區(qū)時(shí)的穩(wěn)定工作電壓。

正常工作的參考電流。I<IZ時(shí)，管子的穩(wěn)壓性能差；I>IZ

，只要不超過(guò)額定功耗即可。3.動(dòng)態(tài)電阻rZ

rZ

愈小愈好。對(duì)于同一個(gè)穩(wěn)壓管，工作電流愈大，rZ

值愈小。穩(wěn)壓管的參數(shù)4.電壓溫度系數(shù)U

穩(wěn)壓管電流不變時(shí)，環(huán)境溫度每變化1℃引起穩(wěn)定電壓變化的百分比。(1)UZ>7V,U>0；UZ<4V，U<0；(2)UZ

在4～7V之間，U

值比較小，性能比較穩(wěn)定。5.額定功耗PZ

額定功率決定于穩(wěn)壓管允許的溫升。PZ=UZIZPZ會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，使穩(wěn)壓管發(fā)熱。電工手冊(cè)中給出IZM，IZM=PZ/UZ§1.3雙極結(jié)型三極管（BJT）1.3.1

基本結(jié)構(gòu)becNNP基極發(fā)射極集電極集電極基極發(fā)射極bPNPceNPN型PNP型基區(qū)：較薄，摻雜濃度低集電區(qū)：面積較大發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高becNNP基極發(fā)射極集電極集電結(jié)發(fā)射結(jié)基本結(jié)構(gòu)三個(gè)電極發(fā)射極ｅ基極ｂ集電極ｃ三個(gè)區(qū)發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)兩個(gè)ＰＮ結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)bec符號(hào)結(jié)構(gòu)becNPN型三極管PNP型三極管結(jié)構(gòu)和符號(hào)VBBRbbecNNPVCC外加電源使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。1.3.2電流放大原理基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散較小可忽略。IE進(jìn)入P區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流IBn

，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。IBn復(fù)合和擴(kuò)散RC發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流IE。發(fā)射IBnbecNNPVBBRbIEVCCIC=ICn+ICBOICn收集集電結(jié)反偏，有少子形成的反向飽和電流ICBO。ICBO1.3.2電流放大原理RCICn從基區(qū)擴(kuò)散到集電結(jié)附近的電子在反向電壓下被拉向集電極形成ICnIBnICBObecNNPVBBRbVCCIEICnIC=ICn+ICBO

ICnIB=IBn-ICBOIBnIBIE=ICn+IBn

IC+IB1.3.2電流放大原理RCIE=IC+IB三極管的電流分配關(guān)系由載流子的傳輸過(guò)程可知，由于電子在基區(qū)復(fù)合，發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的電子并非全部到達(dá)集電極，管子制成后，復(fù)合所占的比例就定了。也就是由發(fā)射區(qū)注入的電子傳輸?shù)郊娊Y(jié)所占的百分比是一定的，這個(gè)百分比用

表示，稱為共基直流電流放大系數(shù)。一般可達(dá)0.95～0.99IC=ICn+ICBO

=IE+ICBO三極管的電流分配關(guān)系IC=ICn+ICBO

=IE+ICBO=(IC+IB)+ICBO共射直流電流放大系數(shù)穿透電流一般三極管的值約為幾十至幾百。和是表征三極管放大作用的兩個(gè)重要參數(shù)。三極管的電流分配關(guān)系IB/mA

-0.00100.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.010.561.141.742.332.91

IE/mA00.010.571.161.772.372.96一組三極管電流關(guān)系典型數(shù)據(jù)1.任何一列電流關(guān)系符合

IE=IC+IB，IB<IC<IE,ICIE。

2.當(dāng)

IB有微小變化時(shí)，

IC

較大。說(shuō)明三極管具有電流放大作用。

3.共射電流放大系數(shù)共基電流放大系數(shù)三極管的電流分配關(guān)系

根據(jù)

和

的定義，以及三極管中三個(gè)電流的關(guān)系，可得與

兩個(gè)參數(shù)之間滿足以下關(guān)系：

直流參數(shù)與交流參數(shù)

、的含義是不同的，但是，對(duì)于大多數(shù)三極管來(lái)說(shuō)，與，與的數(shù)值卻差別不大，計(jì)算中，可不將它們嚴(yán)格區(qū)分。三極管的電流分配關(guān)系IB/mA

-0.00100.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.010.561.141.742.332.91

IE/mA00.010.571.161.772.372.96一組三極管電流關(guān)系典型數(shù)據(jù)

4.在表的第一列數(shù)據(jù)中，IE=0時(shí)，IC=0.001mA=ICBO，ICBO稱為反向飽和電流。

在表的第二列數(shù)據(jù)中，

IB=0，IC=0.01mA=ICEO，稱為穿透電流。三極管具有電流放大作用的條件內(nèi)部條件

發(fā)射區(qū)多數(shù)載流子濃度很高；基區(qū)很薄，摻雜濃度很小；集電區(qū)面積很大，摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)。外部條件

發(fā)射結(jié)加正向偏壓（發(fā)射結(jié)正偏）；集電結(jié)加反向偏壓（集電結(jié)反偏）。1.3.3

三極管的特性曲線

三極管的特性曲線是指三極管各電極電壓與電流之間的關(guān)系曲線,它是三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)。

由于三極管和二極管一樣也是非線性元件,不能用一個(gè)固定的數(shù)值或一個(gè)簡(jiǎn)單的方程式來(lái)表示各電極電壓與電流之間的關(guān)系,所以要用伏安特性曲線對(duì)它進(jìn)行描述。伏安特性不像二極管那樣簡(jiǎn)單。

工程上最常用的是三極管的輸入特性和輸出特性曲線。1.3.3

三極管的特性曲線

輸入特性曲線——IB=f(UBE)|UCE=常數(shù)

輸出特性曲線——IC=f(UCE)|IB=常數(shù)三極管共射特性曲線測(cè)試電路ICVVBBAVUBERbIBmAUCEVccRC++++----輸入特性

當(dāng)UCE=0時(shí)，基極和發(fā)射極之間相當(dāng)于兩個(gè)

PN結(jié)并聯(lián)。所以，當(dāng)

b、e之間加正向電壓時(shí)，應(yīng)為兩個(gè)二極管并聯(lián)后的正向伏安特性。

(1)UCE=0時(shí)的輸入特性曲線RbVBBcebIB+UBE_VBBIB+UBE_bceOIB/A輸入特性

(2)

UCE>0時(shí)的輸入特性曲線

當(dāng)UCE>0時(shí)，這個(gè)電壓有利于將發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子收集到集電極。UCE>UBE，三極管處于放大狀態(tài)。

*

特性右移(因集電結(jié)開始收集電子)OIB/A*UCE

≥1V，特性曲線重合。ICVVBBAVUBERbIBmAUCEVccRC++++----輸出特性

劃分三個(gè)區(qū)：截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。

1.截止區(qū)IB≤0的區(qū)域。

兩個(gè)結(jié)都處于反向偏置。

IB=0時(shí)，IC=ICEO。

硅管約等于

1A，鍺管約為幾十

~幾百微安。IC

/mAUCE

/V100μA80μA60μA40μA20μAIB=0O510154321截止區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)輸出特性2.放大區(qū)條件：發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏

特點(diǎn)：各條輸出特性曲線比較平坦，近似為水平線，且等間隔。IC

/mAUCE

/V100μA80μA60μA40μA20μAIB=0O510154321

集電極電流和基極電流體現(xiàn)放大作用，即放大區(qū)對(duì)

NPN管

UBE>0，UBC<0輸出特性3.飽和區(qū)條件：兩個(gè)結(jié)均正偏I(xiàn)C

/mAUCE

/V100μA80μA60μA40μA20μAIB=0O510154321

對(duì)

NPN型管，UBE>0UBC>0。

特點(diǎn)：IC基本上不隨IB而變化，在飽和區(qū)三極管失去放大作用。

△IC

△IB。

當(dāng)

UCE=UBE，即

UCB=0時(shí)，稱臨界飽和，UCE

<

UBE時(shí)稱為過(guò)飽和。飽和管壓降

UCES<0.4V(硅管)，UCES<

0.2V(鍺管)飽和區(qū)輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)(2)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。

UB>UE、UB>UC△IB>△Ic

UCEUCES=0.3V

UCES—三極管臨界飽和壓降,IC不再受IB的控制(3)截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。

UB<UE、UB<UCIB=0，IC=ICEO

0放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。

UC>UB>UE

,滿足△Ic

=△IB判斷三極管的工作狀態(tài)方法根據(jù)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)的偏置電壓來(lái)判別.根據(jù)偏置電流IB、IC來(lái)判別。3.根據(jù)UCE的值來(lái)判別，UCEUCC,管子工作在截止區(qū)；

UCE0，管子工作在飽和區(qū)。例：試判斷各三極管分別工作在哪個(gè)區(qū)？+0.7V+5V0V+10.3V+10.75V+10VU