第一章半导体课件

电电子子元元器器件件基基本本放放大大电电路路运算放大器运算放大器应用电路应用电路模拟电路模拟电路数字电路数字电路电子技术电子技术典型应用：手机典型应用：手机基站基站手机接收器手机接收器A/DCPUD/A喇叭喇叭1.1半导体基础知识半导体基础知识1.2半导体二极管半导体二极管1.3特殊二极管特殊二极管1.4半导体三极管半导体三极管40年代晶体管年代晶体管第二代电子器件第二代电子器件60年代中、小规模集成电路年代中、小规模集成电路第三代电子器件第三代电子器件大规模集成电路大规模集成电路第四代电子器件第四代电子器件超大规模集成电路超大规模集成电路第五代电子器件第五代电子器件20年代真空管年代真空管第一代电子器件第一代电子器件电子技术发展的历史电子技术发展的历史电子技术的发展离不开半导体技术的发展电子技术的发展离不开半导体技术的发展物质按其导电性能可分为：物质按其导电性能可分为：导体导体，绝缘体绝缘体，半导体半导体1.1半导体基础知识半导体基础知识半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。主要有主要有硅、锗、硒和大多数金属氧化物及硫化物硅、锗、硒和大多数金属氧化物及硫化物半导体的导电能力随外界条件的改变而发生很大的变化半导体的导电能力随外界条件的改变而发生很大的变化1.1.1导体、绝缘体和半导体导体、绝缘体和半导体各种半导体的典型特性：各种半导体的典型特性：温度温度，导电能力，导电能力热敏元件热敏元件光照，导电能力光照，导电能力光敏元件光敏元件渗入微量杂质，导电能力渗入微量杂质，导电能力二极管、三极管二极管、三极管1.1.2本征半导体本征半导体本征半导体：本征半导体：纯净的、具有晶体结构的半导体纯净的、具有晶体结构的半导体纯净的半导体一般都具有晶体结构纯净的半导体一般都具有晶体结构常用的半导体材料有硅和锗，它们常用的半导体材料有硅和锗，它们原子的最外层都原子的最外层都有四个价电子有四个价电子，称为四价元素，称为四价元素+14在硅或锗构成的晶体结构中，在硅或锗构成的晶体结构中，每个原子与相邻的四每个原子与相邻的四个原子结合，形成共价键结构个原子结合，形成共价键结构半导体导电性能容易突变的原因半导体导电性能容易突变的原因共价键中的价电子不是很稳定（容易被激发）共价键中的价电子不是很稳定（容易被激发）SiSiSiSi在一定条件下（如光照或温度升高）在一定条件下（如光照或温度升高）共价键中的电子可以挣脱原子核的束缚而成为自由共价键中的电子可以挣脱原子核的束缚而成为自由电子电子 与此同时，晶体共价键一旦失去一个电子，该地方便与此同时，晶体共价键一旦失去一个电子，该地方便会产生一个空位，称为会产生一个空位，称为空穴空穴SiSiSiSi自由电子自由电子空穴空穴原子因为失去一个电子而成为带正电的离子，因此可原子因为失去一个电子而成为带正电的离子，因此可认为认为空穴带正电空穴带正电。SiSiSiSi自由电子自由电子空穴空穴在本征半导体中，自由电子和空穴总是成对出现的。在本征半导体中，自由电子和空穴总是成对出现的。温度越高，自由电子和空穴的对数也越多温度越高，自由电子和空穴的对数也越多+对半导体施加外电场对半导体施加外电场*自由电子作定向运动，形成电流（自由电子作定向运动，形成电流（电子电流电子电流）*空穴（带正电）吸引电子，空穴（带正电）吸引电子，邻近共价键中的价邻近共价键中的价电子在外电场作用下可填补该空穴。电子在外电场作用下可填补该空穴。SiSiSiSiE E在半导体中，电子电流和空穴电流并存，这也是在半导体中，电子电流和空穴电流并存，这也是半导体和金属在导电机理上的本质区别半导体和金属在导电机理上的本质区别电子填补空穴的运动可看成是空穴沿外电场相电子填补空穴的运动可看成是空穴沿外电场相同的方向作定向运动，这就是同的方向作定向运动，这就是空穴电流空穴电流SiSiSiSiE ESiSiSiSiE E自由电子自由电子和和空穴空穴 统称为统称为 载流子载流子自由电子填补空穴的过程自由电子填补空穴的过程称为称为 复合复合SiSiSiSiE E1.1.3杂质半导体杂质半导体 在本征半导体中掺入微量杂质元素在本征半导体中掺入微量杂质元素N N 型半导体型半导体P P 型半导体型半导体1、N型半导体型半导体掺入微量五价元素掺入微量五价元素P PPSiSiSi自由自由电子浓度大大增加，电子导电是主要导电方式电子浓度大大增加，电子导电是主要导电方式自由电子：多数载流子自由电子：多数载流子空穴：少数载流子空穴：少数载流子则：则：P P P P+一旦多余的价电子游离一旦多余的价电子游离P P原子，原子，N型半导体（型半导体（Negative)Negative)PSiSiSi+2、P型半导体型半导体掺入微量三价元素掺入微量三价元素硼原子硼原子BSiSiSi空穴浓度大大增加，空穴导电是主要导电方式空穴浓度大大增加，空穴导电是主要导电方式自由电子：少数载流子自由电子：少数载流子空穴：多数载流子空穴：多数载流子B BB BP型半导体型半导体(Positive)BSiSiSi1.杂质半导体中多子浓度取决于掺杂杂杂质半导体中多子浓度取决于掺杂杂质浓度，少子浓度取决于温度。质浓度，少子浓度取决于温度。2.杂质半导体呈电中性。杂质半导体呈电中性。N:电子数（掺杂电子数（掺杂+热激发）热激发）=空穴（热激发）空穴（热激发）+正离子正离子P:空穴数（掺杂空穴数（掺杂+热激发）热激发）=电子（热激发）电子（热激发）+负离子负离子结结论论1.1.4PN结的形成结的形成将将N N型半导体和型半导体和P P型半导体拼在一起，其交界面处将型半导体拼在一起，其交界面处将形成一个形成一个PN结结PNPN内电场内电场+P P区空穴浓度大，空穴由区空穴浓度大，空穴由P P区向区向N N区扩散区扩散，在交界面，在交界面附近的附近的P P区留下一些负离子区留下一些负离子N N区电子浓度大，电子由区电子浓度大，电子由N N区向区向P P区扩散区扩散，在交界面，在交界面附近的附近的N N区留下一些正离子区留下一些正离子正负离子形成空间电荷区正负离子形成空间电荷区PNPN结结PN内电场内电场+内电场内电场阻止阻止P P区及区及N N区的多数载流子继续扩散区的多数载流子继续扩散有利于有利于P P区及区及N N区的少数载流子的运动区的少数载流子的运动漂移漂移一开始是多数载流子的扩散占主导，最后扩散与漂一开始是多数载流子的扩散占主导，最后扩散与漂移形成动态平衡移形成动态平衡PN内电场内电场+物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气体、液体、固体均有之。体、液体、固体均有之。扩散运动扩散运动P区空穴区空穴浓度远高浓度远高于于N区。区。N区自由电区自由电子浓度远高子浓度远高于于P区。区。扩散运动使靠近接触面扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面区的空穴浓度降低、靠近接触面N区的自由电子浓度降低，产生内电场。区的自由电子浓度降低，产生内电场。PN结的形成因电场作用所产因电场作用所产生的运动称为漂移生的运动称为漂移运动。运动。参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同，达到动态参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同，达到动态平衡，就形成了平衡，就形成了PN结。结。漂移运动漂移运动由于扩散运动使由于扩散运动使P区与区与N区的交界面缺少多数载流子，形成内区的交界面缺少多数载流子，形成内电场，从而阻止扩散运动的进行。内电场使空穴从电场，从而阻止扩散运动的进行。内电场使空穴从N区向区向P区、区、自由电子从自由电子从P区向区向N区运动。区运动。PN结加正向电压导通：结加正向电压导通：耗尽层变窄，扩散运动加耗尽层变窄，扩散运动加剧，由于外电源的作用，形剧，由于外电源的作用，形成扩散电流，成扩散电流，PNPN结处于导通结处于导通状态。状态。PN结加反向电压截止：结加反向电压截止：耗尽层变宽，阻止扩散运动，耗尽层变宽，阻止扩散运动，有利于漂移运动，形成漂移电有利于漂移运动，形成漂移电流。由于电流很小，故可近似流。由于电流很小，故可近似认为其截止。认为其截止。PN结的单向导电性如何用万用表判断二极管的如何用万用表判断二极管的P端，端，N端端四、PN结的电容效应1.1.势垒电容势垒电容PN结外加电压变化时，空间电荷区的宽度将发生变结外加电压变化时，空间电荷区的宽度将发生变化，有电荷的积累和释放的过程，与电容的充放电相化，有电荷的积累和释放的过程，与电容的充放电相同，其等效电容称为势垒电容同，其等效电容称为势垒电容Cb。2.2.扩散电扩散电容容PN结外加的正向电压变化时，在扩散路程中载流子结外加的正向电压变化时，在扩散路程中载流子的浓度及其梯度均有变化，也有电荷的积累和释放的的浓度及其梯度均有变化，也有电荷的积累和释放的过程，其等效电容称为扩散电容过程，其等效电容称为扩散电容Cd。结电容：结电容：结电容不是常量！若结电容不是常量！若PN结外加电压频率高到一定程度，结外加电压频率高到一定程度，则失去单向导电性！则失去单向导电性！问题为什么将自然界导电性能中等的半导体材料制为什么将自然界导电性能中等的半导体材料制成本征半导体，导电性能极差，又将其掺杂，成本征半导体，导电性能极差，又将其掺杂，改善导电性能？改善导电性能？为什么半导体器件的温度稳定性差？是多子还为什么半导体器件的温度稳定性差？是多子还是少子是影响温度稳定性的主要因素？是少子是影响温度稳定性的主要因素？为什么半导体器件有最高工作频率？为什么半导体器件有最高工作频率？1.2半导体二极管（半导体二极管（Diode）NPDPN表示符号表示符号PN+二极管的组成将将PN结封装，引出两个电极，就构成了二极管。结封装，引出两个电极，就构成了二极管。小功率小功率二极管二极管大功率大功率二极管二极管稳压稳压二极管二极管发光发光二极管二极管1.2.1二极管的基本结构二极管的基本结构NPD阳极阳极阴极阴极点接触型：结面积小，点接触型：结面积小，结电容小，故结允许结电容小，故结允许的电流小，最高工作的电流小，最高工作频率高。频率高。面接触型：结面积大，面接触型：结面积大，结电容大，故结允许结电容大，故结允许的电流大，最高工作的电流大，最高工作频率低。频率低。平面型：结面积可小、平面型：结面积可小、可大，小的工作频率可大，小的工作频率高，大的结允许的电高，大的结允许的电流大。流大。（2）U死区电压，死区电压，UII1 1、当当U0 0时时PN（1）当）当U死区电压时，外电场不足以削弱内电场，死区电压时，外电场不足以削弱内电场，I0I（mA）正向正向死区电压死区电压Si0.5VGe0.1V反向反向U（V）1.2.2二极管的特性曲线二极管的特性曲线PNI（mA）正向正向导通电压导通电压UDSi0.7VGe0.3V反向反向U（V）（1）当）当|U|U(BR)（反向击穿电压）（反向击穿电压）时，二极管只存在时，二极管只存在少数载流子漂移，从而形成少数载流子漂移，从而形成较小的反向饱和电流较小的反向饱和电流2 2、UU(BR)，少数载流子的高速运动将其他少数载流子的高速运动将其他被束缚的价电子撞击出来被束缚的价电子撞击出来，如此形成连锁反应，如此形成连锁反应，使得二极管中载流子剧增，形成很大的反向电使得二极管中载流子剧增，形成很大的反向电流流反向击穿反向击穿PNP PN N内电场方向内电场方向外电场方向外电场方向I（mA）正向正向死区电压死区电压Si0.5VGe0.1V反向反向U（BR）U（V）当当PN结的反向电压增结的反向电压增加到一定数值时，反向电加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象流突然快速增加，此现象称为称为PN结的结的反向击穿。反向击穿。热击穿热击穿不可逆不可逆雪崩击穿雪崩击穿齐纳击穿齐纳击穿电击穿电击穿可逆可逆PN结的反向击穿结的反向击穿从二极管的伏安特性可以反映出：从二极管的伏安特性可以反映出：1.单向导电性单向导电性2.伏安特性受温度影响伏安特性受温度影响T（）在电流不变情况下管压降在电流不变情况下管压降u反向饱和电流反向饱和电流IS，U(BR)T（）正向特性左移正向特性左移，反向特性下移，反向特性下移正向特性为正向特性为指数曲线指数曲线反向特性为横轴的平行线反向特性为横轴的平行线增大增大1倍倍/10二极管的等效电路理想理想二极管二极管近似分析近似分析中最常用中最常用理想开关理想开关导通时导通时UD0截止时截止时IS0导通时导通时UDUon截止时截止时IS0导通时导通时i与与u成线性关系成线性关系应根据不同情况选择不同的等效电路！应根据不同情况选择不同的等效电路！1.1.将伏安特性折线化将伏安特性折线化？100V？5V？1V？2.微变等效电路Q越高，越高，rd越小。越小。当二极管在静态基础上有一动态信号作用时，则可将二极当二极管在静态基础上有一动态信号作用时，则可将二极管等效为一个电阻，称为动态电阻，也就是微变等效电路。管等效为一个电阻，称为动态电阻，也就是微变等效电路。ui=0时直流电源作用时直流电源作用1、最大整流电流、最大整流电流IFM二极管长时间使用时，二极管长时间使用时，允许通过二极管的最大正向平均允许通过二极管的最大正向平均电流电流。当电流超过允许值时，。当电流超过允许值时，PN结将过热而使管子损坏结将过热而使管子损坏1.2.3二极管的主要参数二极管的主要参数2、反向工作峰值电压、反向工作峰值电压URM一般为反向击穿电压的一半或三分之二一般为反向击穿电压的一半或三分之二3、反向电流、反向电流IR二极管上未击穿时的反向电流值。二极管上未击穿时的反向电流值。如果该值大，则说明二极管的单向导电性能差。如果该值大，则说明二极管的单向导电性能差。I（mA）正向正向反向反向反反向向峰峰值值电压电压U（BR）U（V）反反向向峰峰值值电流电流4、最高工作频率、最高工作频率fM1.理想模型理想模型3.折线模型折线模型2.恒压降模型恒压降模型1.2.4二极管的电路模型二极管的电路模型1 1、一般可将二极管视为理想元件（、一般可将二极管视为理想元件（死区电压、导通电压死区电压、导通电压均认为是零，反向电流为零均认为是零，反向电流为零）I（mA）正向正向反向反向U（BR）U（V）死区电压死区电压I（mA）正向正向U（BR）U（V）反向反向1.2.5含二极管电路的计算含二极管电路的计算（1 1）正正向向导导通通时时，二二极极管管元元件件上上的的正正向向导导通通压压降降可可 认为是零，正向电阻为零（将其视为短路）认为是零，正向电阻为零（将其视为短路）（2 2）反反向向截截止止时时，二二极极管管反反向向电电阻阻无无穷穷大大，反反向向电电流为零（开路）流为零（开路）PNPN2 2、含二极管电路的分析方法、含二极管电路的分析方法（1 1）对于含一个二极管的电路，先将二极管从电路中）对于含一个二极管的电路，先将二极管从电路中分离出来，求出其阳、阴两极的开路电压，如果该电压分离出来，求出其阳、阴两极的开路电压，如果该电压大于零，则二极管导通，否则截止。大于零，则二极管导通，否则截止。解：将解：将D开路，求其两端开路电压开路，求其两端开路电压U，若若U0，则，则D导通；反之导通；反之D截止。截止。故故D导通，导通，Uo=0V+4V例例1已知已知D为理想二极管，求为理想二极管，求Uo=？+4V故故D截止，截止，Uo=-2V例例2 若若E=4V，求，求Uo=？+4V+4V例例3 若将若将E改为改为ui，求求uo解：解：+例例4 4 已知已知 ，画，画 的波形。的波形。解：解：RDE5（2 2）如果电路中含多个二极管，则应断开所有二极管，）如果电路中含多个二极管，则应断开所有二极管，求出各管所承受的电压，求出各管所承受的电压，其中承受正向电压最大者优先其中承受正向电压最大者优先导通导通，遂将其短路，接着再分析其他二极管。，遂将其短路，接着再分析其他二极管。解：将两个二极管全部断开，求开路电压解：将两个二极管全部断开，求开路电压例例5 5 求输出电压求输出电压UoD1D2+9V3V6V+9V3V6V+U1U2+9V3V6V+U1U2+9V3V6V+U1D1 1 是否也导通是否也导通+9V3V6V+U11.3 特殊二极管特殊二极管除普通二极管外，还有许多特殊二极管，除普通二极管外，还有许多特殊二极管，如稳压二极管、变容二极管、光电二极管等。如稳压二极管、变容二极管、光电二极管等。稳压管是一种特殊的二极管，稳压管是一种特殊的二极管，其伏安特性与普通二极管的差异：其伏安特性与普通二极管的差异：（1）反向特性曲线较陡反向特性曲线较陡（2）反向击穿是可逆的（工作于反向击穿区）反向击穿是可逆的（工作于反向击穿区）UI/mAIZmaxIZminIZUZUZ一、稳压管简介一、稳压管简介二、主要参数二、主要参数1、稳定电压、稳定电压稳压管稳定工作时稳压管稳定工作时管子两端的电压值管子两端的电压值UI/mAIZmaxIZminIZUZUZUZ+UZ3、动态电阻、动态电阻2、电压温度系数、电压温度系数温度每变化温度每变化1C时电压变化的时电压变化的百分数，表明稳压管的温度稳定性百分数，表明稳压管的温度稳定性UI/mAIZmaxIZminIZUZUZ5、最大稳定电流、最大稳定电流4、稳定电流、稳定电流6、最大耗散功率、最大耗散功率PZM=UZIZM稳压管稳定工作时流过的稳压管稳定工作时流过的参考电流值参考电流值，实际电流值，实际电流值应略大于这个值应略大于这个值稳压管允许通过的最大电流稳压管允许通过的最大电流UI/mAIZmaxIZminIZUZUZ三、含稳压二极管电路的分析方法三、含稳压二极管电路的分析方法(1)(1)含一个稳压管的电路，先求出其阳阴两极的开路电压含一个稳压管的电路，先求出其阳阴两极的开路电压UO当当UO0时同普通二极管时同普通二极管当当UzUO0时反向截止时反向截止U=UO当当UOUz时反向击穿时反向击穿U=UzUI/mAIZMIZIZUZUZ+UZDZ限流电阻限流电阻例例1已知已知UZ=5V，UD=0.6V，求，求Uo=？U=10V；U=10V；U=4V解解:(1)当当U=10V时时，UDO=10V，稳稳压压管管反反向向击击穿穿，Uo=UZ=5V+UZ(2)当当U=10V时，稳压管正向导通，时，稳压管正向导通，Uo=UD=0.6V(3)当当U=4V时，稳压管时，稳压管UDO=4V反向截止，反向截止，Uo=4VU=10V；U=10V；U=4V解解：首首先先分分析析BO支支路路的的电电流流。只只可可能能出出现现两两种种情情形形：1、有电流，则两个稳压管一个反向击穿，一个正向导通、有电流，则两个稳压管一个反向击穿，一个正向导通2、没有电流，则两个稳压管均截止。、没有电流，则两个稳压管均截止。例例2已知已知UZ=5V，UD=0.6V，求，求Uo=？（1）当）当U=10V时，令时，令O点电位为零，点电位为零，假设假设2个稳压管个稳压管均截止均截止，则，则UA0.5V，则，则DZ1反向击穿，反向击穿，UA=5V,DZ2正向导通正向导通Uo=UZ+UD=5.6V假设假设2个二极管均截止，则个二极管均截止，则UAUz时，时，UO=Uz当当UUz时，截止时，截止UO=U当当UUz时，时，UO=UzUz四、稳压管的应用电路四、稳压管的应用电路1.4 1.4 晶体三极管一、晶体管的结构和符号一、晶体管的结构和符号二、晶体管的放大原理二、晶体管的放大原理三、晶体管的共射输入特性和输出特性三、晶体管的共射输入特性和输出特性四、温度对晶体管特性的影响四、温度对晶体管特性的影响五、主要参数五、主要参数一、晶体管的结构和符号多子浓度高多子浓度高多子浓度很多子浓度很低，且很薄低，且很薄面积大面积大晶体管有三个极、三个区、两个晶体管有三个极、三个区、两个PN结。结。小功率管小功率管中功率管中功率管大功率管大功率管为什么有孔？为什么有孔？二、晶体管的放大原理扩散运动形成发射极电流扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极电，复合运动形成基极电流流IB，漂移运动形成集电极电流，漂移运动形成集电极电流IC。少数载流少数载流子的运动子的运动因发射区多子浓度高使大量因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区电子从发射区扩散到基区因基区薄且多子浓度低，使极少因基区薄且多子浓度低，使极少数扩散到基区的电子与空穴复合数扩散到基区的电子与空穴复合因集电区面积大，在外电场作用下大因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集电区部分扩散到基区的电子漂移到集电区基区空穴的扩散电流分配：电流分配：I IE EI IB BI IC C I IE E扩散运动形成的电流扩散运动形成的电流 I IB B复合运动形成的电流复合运动形成的电流 I IC C漂移运动形成的电流漂移运动形成的电流穿透电流穿透电流集电结反向电流集电结反向电流直流电流直流电流放大系数放大系数交流电流放大系数交流电流放大系数为什么基极开路集电极回为什么基极开路集电极回路会有穿透电流路会有穿透电流？三、晶体管的共射输入特性和输出特性为什么为什么UCE增大曲线右移？增大曲线右移？对于小功率晶体管，对于小功率晶体管，UCE大于大于1V的一条输入特性曲的一条输入特性曲线可以取代线可以取代UCE大于大于1V的所有输入特性曲线。的所有输入特性曲线。为什么像为什么像PN结的伏安特性？结的伏安特性？为什么为什么UCE增大到一定值曲线右增大到一定值曲线右移就不明显了？移就不明显了？1.1.输入特性输入特性2.输出特性是常数吗？什么是理想晶体管？什么情况下是常数吗？什么是理想晶体管？什么情况下?对应于一个对应于一个IB就有一条就有一条iC随随uCE变化的曲线。变化的曲线。为什么为什么uCE较小时较小时iC随随uCE变变化很大？为什么进入放大状态化很大？为什么进入放大状态曲线几乎是横轴的平行线？曲线几乎是横轴的平行线？饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区晶体管的三个工作区域晶体管工作在放大状态时，输出回路的电流晶体管工作在放大状态时，输出回路的电流iC几乎仅仅几乎仅仅决定于输入回路的电流决定于输入回路的电流iB，即可将输出回路等效为电流，即可将输出回路等效为电流iB控制的电流源控制的电流源iC。状态状态uBEiCuCE截止截止UonICEOVCC放大放大 UoniB uBE饱和饱和 UoniB uBE四、温度对晶体管特性的影响五、主要参数直流参数：直流参数：、ICBO、ICEOc-e间击穿电压间击穿电压最大集电最大集电极电流极电流最大集电极耗散功最大集电极耗散功率，率，PCMiCuCE交流参数：交流参数：、fT（使（使1的信号频率）的信号频率）极限参数：极限参数：ICM、PCM、U（BR）CEO讨论一由图示特性求出由图示特性求出PCM、ICM、U（BR）CEO、。uCE=1V时的时的iC就是就是ICMU（BR）CEO特性曲线（以特性曲线（以NPN管为例）管为例）一、输入特性曲线一、输入特性曲线BCRBVBBRCVCCNNP集集电电结结可可以以把把扩扩散散到到基基区区的的电电子子中中的的大大部部分分拉拉入入集集电电区区，只只要要UBE不不变变，则则即即使使UCE再再增增大大，IB也也不不会会有明显的改变。有明显的改变。BCRBVBBRCVCCNNPBCRBVBBRCVCCNNP208060400.20.40.6晶体管也存在晶体管也存在死区电压死区电压硅管的死区电压约为硅管的死区电压约为0.5V，锗管为，锗管为0.1V正常工作时正常工作时锗管的发射结电压约为锗管的发射结电压约为0.3V硅管的发射结电压约为硅管的发射结电压约为0.7V死区电压死区电压208060400.20.40.6二、输出特性曲线二、输出特性曲线1025201551、放大区、放大区曲线族中近似曲线族中近似平行于横轴的部分平行于横轴的部分条件：条件：发射结正偏发射结正偏，集电结反偏集电结反偏放放大大区区1025201552、截止区、截止区曲线族中曲线族中IB=0以下的部分以下的部分截止区截止区1025201553、饱和区、饱和区条件：条件：发射结正偏发射结正偏，集电结正偏集电结正偏102520155饱和区饱和区1.3.4三极管的主要参数三极管的主要参数1、电流放大系数、电流放大系数（反映放大能力）（反映放大能力）2、极间反向电流极间反向电流ICBO，ICEO（反映管子温度稳定性）（反映管子温度稳定性）(1)集集-基极间反向截止电流基极间反向截止电流ICBO(2)集集-射极反向截止电流射极反向截止电流ICEO（穿透电流）（穿透电流）由少数载流子漂移形成，由少数载流子漂移形成，ICBO越小越好越小越好NP3、极限参数极限参数ICM，U（BR）CEO，PCM（决定三极管的工作区域）（决定三极管的工作区域）（1）集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM集电极电流超过一定数值时，三极管的集电极电流超过一定数值时，三极管的会下降。会下降。规定当规定当下降至正常值的下降至正常值的2/3时的集电极电流为时的集电极电流为ICM（2）集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压U（BR）CEO基极开路时，集基极开路时，集-射极之间的最大允许电压射极之间的最大允许电压（3）集电极最大允许耗散功率）集电极最大允许耗散功率PCMiCuCEiCuCE=PCMU(BR)CEO安全工作区安全工作区ICM4、温度对三极管参数的影响温度对三极管参数的影响（1）（2）ICBO（3）uBE例例1已知三极管工作于放大区，测得三极管各极的电已知三极管工作于放大区，测得三极管各极的电位分别如下，试判断各三极管的类型、材料、电极。位分别如下，试判断各三极管的类型、材料、电极。A、=2V=2.6V=6VB、=4V=1.2V=1.5VA、=2V=2.6V=6V解：解：E，B，CNPN硅管硅管B、=4V=1.2V=1.5VC，E，BPNP锗管锗管第一章内容小结第一章内容小结半导体基本知识半导体基本知识二极管二极管三极管三极管场效应管场效应管PN结（单向导电性）结（单向导电性）应用电路应用电路结构结构放大原理放大原理工作区域工作区域内部结构内部结构导电机理导电机理概念概念应用分析应用分析