第九章 常用半导体器件
第一节 第一节
第二节 第二节
第三节 第三节
第四节 第四节
第一节 PN结及其单向导电性
半导体基本知识
1.半导体材料
物质分为导体、半导体、
绝缘体，半导体是4价元素。
半导体材料的特点：
半导体的导电能力受光和热影响
导电能力↑
光照↑导电能力↑
纯净的半导体掺入杂质导电性会大大增强。
2.本征半导体
纯净的、具有晶体结构的半导体称为本征
半导体。
本征半导体中的载流子
自由电子(-)
空 穴(+)
空穴与电子成对出现并可以复合。
3.杂质半导体
N型半导体 P型半导体
掺五价元素，如磷，自
由电子数多于空穴数，
自由电子数是多子。
掺三价元素，如硼，
空穴数多于自由电子
数，空穴是多子。
4.扩散电流与漂移电流
载流子由于浓度差异而形成运动所产生的电流
叫扩散电流。
在电场作用下，载流子定向运动而形成的电流
叫漂移电流。
二、 PN结
1. PN结的形成 电荷区空间
内电场
扩散运动
2. PN结的单向导电性
加正向电压(正偏) P (+) N (-)
外电场方向与内电场方向相反
空间电荷区(耗尽层)变薄 扩散>漂移
导通电流很大，呈低阻态
加反向电压(反偏)P(-) N(+)
外电场与内电场相同
耗尽层加厚 漂移>扩散
形成反向电流 很小。呈高阻态
PN结正偏，导通；PN结反偏，截止
第二节 半导体二极管
半导体二极管的伏安特性
半导体二极管的主要参数
+ VD P区--阳极
阳极 阴极
N区--阴极
1.正向随时由特性
死区电压
反向饱和电流很
小，情况为开路，
锗管
正夃㝁寁匜过高，电
流急磳管 开极管发
生击镩管
二、半导体二极管的主要参数
1.最大整流电流
二极管允的最大正向平均电流。
2.最高反向工作电压
保证二极管不被击穿允最大反向电
压。
3.最大反向饱和电流IR
室，二极管加最高反向电压时的反
向电流，与关。
例：如图，E=5V,二极管正向压降忽略不计，
画出u₀波形。
ωt利用二极管的单向导电性可对输出信
号起限幅作用。
例：二极管组成电路如图，设二极管导通电压为
，试求输出电压
解：
3>0>-12V
率先导通，
截止
第三节 特殊二极管
稳压管
docin
稳压管是一种特殊的二极管，具有稳定
电压的作用。
一、稳压原理
稳压管工作于反向击穿
区。
特点：电流变化大，电
压变化小。
稳压管：1)加正向电压时同二极管
2)加反向电压时使其击穿后稳压
二、稳压管参数
1.稳定电压
正常工作下，稳压管两端电压。
同一型号的稳压管分散性较大。
2.稳定电流
正常工作下的参考电流。
大小由限流电阻决定。
3.动态电阻
越小，稳压效果越好。
4.数α₁
变 稳压值改变的百分比。
其值可正，可负。
例：如图，已知 负载电压1
(A) 5V
(B) 10V
(C) 15V
(D) 20V
稳压管的工作条件
(1)必须工作在反向击穿状态
(2)电路中应有限流电阻，以保证反向电流不
超过允。
例：已知 画输出波形。
第四节 晶体管
晶体管的基本结构和类型
晶体管的电流分配和放大原理
晶体管的特性曲线
晶体管的主要参数
晶体管的影响
一、晶体管的基本结构和类型
集电极
C
集电区 C集电结
N
基极 B: P 基区 B。 VT
N
发射结 E发射区
E
发射极
NPN型
特点：发射区参杂浓度很大，
基区薄且浓度低，
集电结面积大。
二、晶体管的电流分配和放大原理
1.放大条件
(1)特点决定
发射区产生大量载流子
基区传送载流子
集电区收集载流子
(2)外部条件
发射结正偏，集电结反偏
2.电流分配
发射区电子
Ic
N R_{
C}
发射结正偏
利于发射区
发射电子
I_{
B}
P 基区
R_{
B}
Ec
N
集电结反偏
利于集电区
收集电子
E_{B
}
IE
集电区
基极电流很小的变化，
将引起集电极电流一个
很大的变化。
直流放大系数
交流放大系数
三、三极管特性曲线
1.输入特性曲线
常数
发射结、集电(μA)
结正偏，两个二极管正向
并联。
集电结反偏， 减小
变化很小，与 曲线
重合。
2.输出特性曲线
I_{C} = f(U_{C E})\mid I_{B} =
常数
放大区
截止区 Ic
I_{B} = 8
0
(mA)
I_{B} = 6 0
I_{B} = 4 0
I_{B}\approx 0 , I_{C}\approx 0 ,
U_{B E}\le 0 发射结反偏，
集电结反偏。
饱和区 I_{B} = 2 0
I_{B} = 0
U放大区 截止区 CE(V)
I_{C}
=
\beta
I_{B}
发射结正偏，集电结反偏。
饱和区
\sf U_{C
E}\le
U_{B E} ,
发射结、集电结正偏。
四、三极管主要参数
1.放大倍数
2.极间反向电流
发射极开路，基极与集电极间的反向
饱和电流，受响大。
基极开路，集电极与发射极间的穿透
电流。
3.极限参数
集电极最大电流]IcM
集电极——发射极反向击穿电压
基极开路，加在集电极和发射极间的最大
允电压。
集电极最大允
五、晶体管的影响
1. 的影响
随升急剧增加，
升高 约增加一倍。
锗管的影响比较大。
2.β的影响
加，β随之增加。
3. 的影响
加， 随之减少。
例：有三只三极管，分别为① 锗管|
②硅管
③硅管 试从β和定
性选择一只最佳的管子。
解：
① β值大，但IcBO也大，定性较差；
②β值较大，
③ β值较小,
②、③IcBO相等, 但②的β较大, 故②较好。
doclu
丁王
大學10=[
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成功、致富又快乐
Success with Money and Joy
附赠人生心语
·成功是一种观念
·致富是一种义务
·快乐是一种权利
·每个人都有能力、有义
务、有权利办到成功
致富 快乐
附赠人生心语
成功不是打败别人
成功不是超越别人
成功不是名、利、权的获得
拥有健康的身体
成
功
致
富
丰足的物质生活
平衡的心理状态
才能拥有成功
Success with Money and Joy
战胜自己
又
快
乐
贡献自己
扮演好自己的历史角色
才能超越自己
融入成功里
附赠人生心语
融入成功———————————————————————超越自我
知人者智，自知者明，胜人者力，自
胜者强。
———————————————老子
附赠人生心语
·成功必须靠百分之九十八的辛勤血
汗，加上百分之二的天才灵感。
·世界上注定只有百分之二十的人会成
功。
附赠人生心语
犹太谚语中有一句名言，
会伤人的东西有三个：苦恼、争吵、空的。
其中最伤人的是————空的。
金并没有善恶，
但没有钱，
却的确是一件不幸的事情。
所以，我们必须学习
成
功
致
富
又
快
乐
Success with Money and Joy
重视财富，
管理财富，
更重要的是要学会
正确地
使用自己的财富。
附赠人生心语
重财————重视自己的财富
孔子说：“不义而富且贵于我如浮云。”只要
是正正当当的钱，都应该被珍惜、被重视。
附赠人生心语
理财————管理自己的财富
在贫苦和缺扎的人，都有一个共同的特
点，就是不会理财，甚至不懂什么是理财。
附赠人生心语
增财————增加自己的财富
劳务收入
收入
财务收入
附赠人生心语
守财————保护自己的财富
守财三原则：
·不赌钱
·不借钱
·不投资做生意
附赠人生心语
春有百花秋有月，夏有凉风冬有雪
若无闲事挂心头，便是人间好时节
成
功
致
富 Success with Money and Joy
快乐是一种角度
由反面看可能是苦，由正面看可能是乐又
快
乐
快乐是一项权利，没有人能限制我们从好的方面看
但要有心才能看到快乐之处
什么心呢?
“一颗快乐的心”
附赠人生心语
今天最快乐
快乐是我们的权利，没有人能阻止我们的快乐
人常常不切实际地期望能得到
大的满足，因而把一些小小的收获
也变成一种不满的痛苦，快乐不因
为收获的大小，而是来自于知足
附赠人生心语
活着最快乐
每一天都感觉活着最快乐
很难快乐的两种人
·完美主义者————喜欢吹毛求疵，凡事不满，
遇事则抱怨。
·逃避现实者————逃避现实时，自己已经给自
己打击和压力，是很难快乐了，何况现实仍在
附赠人生心语
驾驭自己最快乐
想放纵也类的天性，
但是放纵与悔恨往往是人们
不快乐的主因。
附赠人生心语
