二极管三极管

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当反向电压大到一定数值时,反向 电流会突然增大,如图中 CD 段,这种 现象称为反向击穿,相应的电压叫反向 击穿电压。正常使用二极管时,是不允 许出现这种现象的。
正偏导通
C D
结论: 二极管具有单向导电性。加正向电压时导通,
呈现很小的正向电阻,如同开关闭合;加反向电压 时截止,呈现很大的反向电阻,如同开关断开。
集电结反偏
漂移增强
载流子被集 电极收集形 成电流I CN
IC= ICN+ ICBO
加上集电极和 基极间的反相 饱和电流
集电极电流
2. 电流分配关系
根据传输过程可知 IEN =ICN + IBN=IC- ICB0+IB+ICB0=IC+IB=IE I C =βI B
综上所述,三极管的放大作用,主要是依靠它的发射 极电流能够通过基区传输,然后到达集电极而实现的。 实现这一传输过程的两个条件是:
任务二 半导体三极管
? 学习目标: ? 一、掌握三极管的结构及其三种工作状态; ? 二、理解半导体三极管的伏安特性及各工
作状态的特点; ? 三、能用万用表判别三极管的好坏、类型
和管脚极性。
2.1 BJT的结构简介
半导体三极管的结 构示意图如图所示。 它有两种类型:NPN型 和PNP型。
(a) NPN型管结构示意图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号
§1.1 PN结的形成和特性
一、PN结的形成
P区和N区交界 处形成一特殊 层,叫PN结。
二、PN结的特性
PN结加正向电压 导通,加反向电 压截止,即 单向 导电性。
§1.2 半导体二极管
§ 1.2.1 二极管的结构、外形与符号
二极管是由半导体材料制成,常用的半导体有锗 和硅。
二极管:将 PN 结封装在塑料、 玻璃或金属外壳里,并从 P 区和 N 区分别焊出两根金属引线做正、负极。
外形:
VD
符号: 阳极
阴极
(正极)
(负极)
§ 1.2.1 二极管的结构、外形与符号
二极管的分类
半导体二极管又称晶体二极管。 按半导体材料划分:硅二极管、锗二极管等; 按 PN 结结构划分:点接触型二极管、面接触型二极管、 平面型二极管; 按用途划分:整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开 关二极管、发光二极管、变容二极管等。
外部条件: 发射结正偏 集电结反偏
由于三极管内有两种载流子(自由 电子和空穴)参与导电,故称为双极 型三极管或BJT (Bipolar Junction Transisto)r。
1. 内部载流子的传输过程 发射区:发射载流子 集电区:收集载流子 基区:传送和控制载流子 (以NPN 为例)
放大状态下BJT 中载流子的传输过程
(1)内部条件:发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度,且 基区很薄。 (2)外部条件:发射结正向偏置,集电结反向偏置。
流迅速增加,这时二极管处于正向导通状 态,如图中 AB 段所示。
导通后管子两端电压几乎恒定,硅管 约为 0.6 ~ 0.7 V,锗管约为 0.2 ~ 0.3 V。
正偏导通
§ 1.2.2 二极管的伏安特性
2.反向特性(反向偏置或截止状态)
当给二极管加反向电压时,所形成 的反向电流是很小的,而且在很大范围 内基本不随反向电压的变化而变化,即 保持恒定。
2.最高反向工作电压 URM 二极管正常使用时所允许加的最高反向电压。
3.最大反向电流 二IR极管加最大反向电压时的反向电流。
IR愈小,单向导电性愈好。
拓展:
1、怎样用万用表判别二极管的正、负极?
2、用万用表测量二极管,发现正向电阻和 反向电阻都很大,说明什么问题?
3、用万用表测量二极管,发现正向电阻和 反向电阻都很小,说明什么问题?
预习问题:
1、自然界中根据物质导电能力分为几种?分别是什么? 2、半导体热敏特性的含义是什么? 3、半导体光敏特性的含义是什么? 4、半导体掺杂特性的含义是什么? 5、什么是本征半导体? 6、本征激发的含义是什么? 7、半导体中两种载流子是什么?分别带什么电荷 ? 8、N型半导体中掺入的是哪种元素?多数载流子是什么?少数 载流子是什么? 9、P型半导体中掺入的是哪种元素?多数载流子是什么?少数 载流子是什么?
2.1 BJT的结构简介
按照所用的半导体材料分:硅管、锗管; 按照工作频率分:低频管、高频管; 按照功率分:小、中、大功率管。
(a) 小功率管 (b) 小功率管 (c) 大功率管 (d) 中功率管
2.2 放大状态下BJT 的工作原理
三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下,通过载
流子传输体现出来的。
§ 1.2.2 二极管的伏安特性
1.正向特性(正向偏置或导通状态)
当二极管两端所加的正向电压比较小 时,正向电流很小,如图中 0A 段。
这个范围称为死区,相应的电压叫死 区电压。硅二极管的死区电压为 0.5 V 左右, 锗二极管的死区电压约为 0.1 ~ 0.2 V。
外加电压超过死区电压以后,正向电
发射极电流IE
发射结正偏
很多电
放大状态下BJT 中载流子的传输过程
子扩散 到基区
多子扩散 IE=IEN+ IEP
I E ≈I EN
基极复合电流IBN
放大状态下BJT 中载流子的传输过程
扩散到基区的电子与基区的多子(空穴) 复合,形成复合电流IBN
IB= IBN-ICBO
集电极电流I C
放大状态下BJT 中载流子的传输过程
从二极管伏安特性曲线可以看出,二极管的电 压与电流变化不呈线性关系,其内阻不是常数,所 以二极管属于非线性器件。
应用
1、如下图所示,哪个导通?哪个截止?
+U -
ຫໍສະໝຸດ Baidu
-U +
(1)
(2)
2、如下图所示,灯泡是否发光? 动画
VD
EL
+-
E
§ 1.2.3 二极管的主要参数
1.最大整流电流 IFM
二极管长时间工作时允许通过的最大正向电流的平 均值。
项目一 半导体二极管
学习目标: 一、了解半导体的基本概念; 二、掌握PN结的单向导电性; 三、掌握二极管的基本结构、工作原理、 特性曲线及主要参数; 四、掌握二极管质量、极性判别的方法。
任务导入
二极管在实际电路中已被广泛应用,如电视机、洗衣 机等电器设备接通电源后,看到指示灯亮,用的大多都是发 光二极管;手机、录音机等的充电器大都用到整流二极管等。 掌握二极管的特性,是电类专业学生必备的基本技能。
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