分立元件放大电路资料

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电工电子学B
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• 重点 理解半导体二极管、稳压二极管、晶体 三极管 的工作原理和主要参数；理解放 大电路的基本性能指标；掌握共射极的 微变等效电路分析方法 。 • 难点 PN结的单向导电性，微变等效电路分析 方法。
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第一节
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半导体器件
第四章
分立元件放大电路
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电工电子学
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第四章 分立元件放大电路
1、半导体器件 2、基本放大电路 3、放大电路中静态工作点的稳定 4、共集电极放大电路 5、多级放大电路
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• 基本要求 理解半导体二极管、稳压二极管、 晶体三极管和MOS场效应管的工作原理 和主要参数；理解放大电路的基本性能 指标；掌握共射极、共集电极单管放大 电路静态工作点的作用和微变等效电路 的分析方法；了解多级放大的概念。
内电场E N 型半导体
+ + + + + + 扩散和漂 + + + + +移这一对相 +
－ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － －
扩散的结果使 空间电荷区 浓度 多子的扩散运动 空间电荷区变宽。 2017/10/10 差 电工电子学B
反的运动最 + + + + + + 终达到动态 + + + + +平衡，空间 + 电荷区的厚 度固定不变.
PN结 半导体二极管 晶体三极管 场效应管
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一、PN结
• • • • 本征半导体 杂质半导体 PN结的形成 PN结的单向导电性
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1、本征半导体
半导体:
导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称 为半导体。最常用的半导体为硅和锗。
半导体导电性能的特点:
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P 型半导体
掺入三价元素
+4
+4 +3
掺杂浓度远大于本 空穴 +4 征半导体中载流子浓 度，所以，空穴浓度 远大于自由电子浓度。 +4 空穴称为多数载流 子（多子）， 自由电子称为少数 硼原子 载流子（少子）。
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3、PN结的形成
P 型半导体
内电场越强，漂移运动 越强，而漂移使空间电荷 少子的漂移运动 区变薄。 空间电荷区也称 PN 结
• PN 结加正向电压（正向偏置，P 接正、N接 负 ）时， PN 结处于正向导通状态，PN 结正 向电阻较小，正向电流较大。 • PN 结加反向电压（反向偏置，P接负、N接正 ） 时， PN 结处于反向截止状态，PN 结反向电 阻较大，反向电流很小。
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二、半导体二极管
3、二极管的主要参数
（1）最大整流电流 IFM
二极管长期使用时所允许通过的最大正向平均电流。
（2）最高反向工作电压 URM 是保证二极管不被击穿而允许施加的最高反向电 压，一般是反向击穿电压1/2。 （3）最大反向电流 IRM
指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向 电流大，说明管子的单向导电性差， IRM受温度的影响， 温度越高反向电流越大。
热敏性:温度升高导电能力增强； 光敏性:光照增强导电能力增强； 掺杂后导电能力剧增。
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本征半导体:
完全纯净、具有晶体结构的半导体。
本征半导体的导电性能:
(1)在绝对0度和没有外界影响时, 共价键中的价 电子被束缚很紧,本征半导体中无载流子的存在, 具有绝缘体的性能。 (2)在常温下（温度升高）使一些价电子获得足够 的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同 时共价键上留下一个空位，称为空穴---本征激发.
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非线性
反向击穿 电压U(BR)
反向电流 在一定电压 范围内保持 常数。
I
正向特性 P
+
–N
硅0.6~0.8V 导通压降 锗0.2~0.3V
U
P
–
+N
死区电压
硅管0.5V 锗管0.2V
反向特性
外加电压大于死区电 压二极管才能导通。
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外加电压大于反向击 穿电压二极管被击穿， 2017/10/10 电工电子学B 失去单向导电性。
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PN结的形成:
当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在 一起的时侯，由于交界面处存在载流子 浓度的差异→多子扩散→产生空间电荷 区和内电场→内电场阻碍多子扩散，有 利少子漂移. 当扩散运动和漂移运动达到动态平 衡时，交界面形成稳定的空间电荷区， 即ＰＮ结。
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4、PN结的单向导电性
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N 型半导体
在常温下即可 变为自由电子 掺入五价元素
多余电子 掺杂浓度远大于本 征半导体中载流子浓 +4 +4 度，所以，自由电子 浓度远大于空穴浓度。 +4 +4 +5 自由电子称为多数 载流子（多子）， 空穴称为少数载流 失去一个 磷原子 电子变为 子（少子）。 正离子
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二极管的结构和类型 二极管的伏安特性 二极管的主要参数 二极管的应用 稳压二极管
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1、二极管的结构和类型
• 将PN结加上相应的电极引线和管壳，就成为半 导体二极管。 从P区引出的电极称为阳极（正 极），从N区引出的电极称为阴极（负极）。 • 按结构分二极管有点接触型和面接触型两类。
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D
（c）符号
图 (c)是二极管的表示符号。 箭头方向表示加正向电压时 的正向电流的方向，逆箭头 方向表示不导通，体现了二 极管的单向导电性能，其文 字符号为D
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2、二极管的伏安特性
二极管的伏安特性是指二极管两端的 电压和流过管子的电流之间的关系。二极 管本质上是一个PN结，它具有单向导电性， 分正向特性和反向特性两部分。
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空穴
+4
+4
自由电子
+4
+4 束缚电子
本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
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2、杂质半导体
• 本征半导体由于载流子数量极少，因此 导电能力很低。 • 掺入有用杂质的半导体叫杂质半导体。 N型半导体 P型半导体
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