第江南app十章 电子电路中常用的元件

2024-09-13 15:43:01

　　江南体育app第十章电子电路中常用的元件 • 半导体二极管和三极管是最常用 的半导体器件。它们的基本结构、工 作原理、特性和参数是学习电子技术 和分析电子线路必不可少的基础，而 PN结又是构成各种半导体器件的共同 基础。因此，本章从讨论半导体的导 电特性和PN结的基本原理（特别是它 的单向导电性）开始，然后介绍二极 管和三极管，为以后的学习打下基础。

　　1、稳定电压Uz 指稳压管正常工作时的端电 压。（其数值具有分散性） 2、稳定电流IZ 正常工作的参考电流值。低 于此值稳压效果差。在不超过 额定功率的前提下，高于此值 稳压效果好，即工作电流越大 稳压效果越好。

　　3、动态电阻rZ 稳压管子端电压和通过其电 流的变化量之比。稳压管的反向 伏安特性曲线越陡，则动态电阻 越小，稳压效果越好。 U Z rZ  IZ 4、最大允许耗散功耗 PZM 保证稳压管不发生热击穿的 最大功率损耗。

　　3、集电区收集扩散电子 集电结为反向偏置使内电场增强，对从基区扩散进 入集电结的电子具有加速作用而把电子收集到集电 区，形成集电极电流(ICE  IC)。

　　由电流分配关系示意图可 知发射区向基区注入的电 子电流IE将分成两部分 ICE和IBE，它们的比值为

　　-12 在电路中稳压管是反向联接的。 当U i大于稳压管的击穿电压时，稳 压管被击穿，电流将增大，电阻R 两端的电压增大，在一定的电流范 围内稳压观两端的电压基本不变， 输出电压U i等于U z 。 10 -4 0 0.4 0.8 -10 反向 -20

　　(3). 当IB=0(基极开路)时，IC也很小(约为1微安以下)。 (4). 要使晶体管起放大作用，发射结必须正向偏 置、集电结必须反向偏置——具有放大作用的外 部条件。

　　• 在晶体管中，不仅IC比IB大很多；当IB有微小 变化时还会引起IC的较大变化。 根据晶体管放大的外部条件，发射结必须正向 偏置，集电结必须反向偏置。则 对于NPN型晶体管

　　5、电压温度系数 U 说明稳压值受温度影响的参数。 如：稳压管2CW18的电压温度系数为0.095% / C 假 如在20 C时的稳压值为11V，当温度升高到50 C时 的稳压值将为 0.095

　　二、伏安特性 二极管的正向偏置和反向偏置与PN结相同， 只多了二条引出线。 正向扩散电流大，反向漂移电流小。

　　• 1、最大整流电流IOM • 最大正向平均电流。 • 2、反向工作峰值电压URWM • 保证二极管不被击穿而给出的反向峰 值电压。一般是U（BR）的一半或三分之 二。 • 3、反向峰值电流IRM • 二极管反向峰值电压时反向电流值。

　　• 1、加正向偏置（导通）P，N-，扩散大 于漂移 • 2、加反向偏置（截止）P-，N，漂移大 于扩散 • 反向饱和电流基本不变 E311

　　• 1、齐纳击穿：（击穿电压低）4伏以下。 • 浓度高时，PN结窄，在同样电压下，反向 电场很强，从而破坏共价键的结构，把电子拉 出来。 • 2、雪崩击穿：（击穿电压高）6伏以上。 • 浓度低时，：PN结宽，电子在PN结中被加 速，当遇到价电子时，就可以把其撞出来。 • 4伏~6伏，两种情况都可能 • 电击穿

　　如果用的是NPN型晶体管，电源EB和EC的极性必 须照图中那样接法，使发射结上加上正向电压（正 向偏置），由于EB＜EC，集电结上加的是反向电压 （反向偏置），晶体管才能起到放大作用。

　　半导体三极管(晶体管)是最重要的一种半导体 器件。广泛应用于各种电子电路中。 本节介绍晶体管的结构、特性及参数的内容。

　　晶体管最常见的结构有平面型和合金型两种。 平面型都是硅管、合金型主要是锗管。它们都具有 NPN或PNP的三层两结的结构，因而又有NPN和 PNP两类晶体管。 其三层分别称为发射区、基区和集电区，并引 出发射极(E)、基极(B)和集电极(C)三个电极。三层 之间的两个PN结分别称为发射结和集电结。

　　3、动态平衡时PN结 中的电流：扩散电流等于漂移电流，PN结中的电流为 扩散运动首先在交界面附近进行，由于多子的扩散与复 零。 合，就在交界面附近留下了带正电离子（受到晶格的束 对称结： 缚不能参入导电），从而出现了一个带正电和负电的空

　　间电荷区，这一电荷区我们称为PN结，由于PN结中没 不对称结：浓度高的结窄 有导电离子，所以又叫阻挡层或耗尽层。

　　我们将半导体提纯以后，所有的原子基本上都 是整齐排列在一起，这种结构称为晶体结构。所以 我们也常把半导体称为晶体。

　　晶体管加上一定的电压为 什么就会有放大作用呢？要 了解这个问题，就要从晶体 管的内部运动规律来解释。

　　—— 内部载流子运动规律 1、发射区向基区扩散电子 发射结处于正向偏置，掺杂 浓度较高的发射区向基区进 行多子扩散。 2、电子在基区的扩散和复合 （非平衡少数载流子的扩散） 基区厚度很小，电子在基 区继续向集电结扩散。 （但有少部分与空穴复合 放大作用的内部条件： 而形成IBE  IB）。 基区很薄且掺杂浓度很低。

　　导电能力介于导体与绝缘体之间的物体，都是 半导体。 如：硅、锗、硒、砷化镓以及大多数金属氧化 物和硫化物等都是半导体。 二、半导体的导电特性： 很多半导体的导电能力在不同条件下有很大的差别。 1、温度特性 2、光照特性 3、电磁特性 利用这些特性可做成不同类型的传感器

　　半导体三极管有两个PN结，在性能上有 质的变化，主要表现在放大作用上。下面我 们来一组实验数据。

　　NPN型和PNP型晶体管的工作原理相似，本 章只讨论前者。 为了了解晶体管的放大原理和其中电流的分 配，我们先做一个实验，实验电路如图所示。 把晶体管接成 两个电路： 1、基极电路

　　例：电路如图所示，已知E=5V，ui=10sinω t V， 二极管的正向压降可忽略不计，试画出uo的波形 解： ui R D E u0

　　这就是晶体管的电流放大作用，IB的微小变化可以引 起IC的较大变化(第三列与第四列的电流增量比)。

　　• ①设二极管支路为开路即断开二极管 • ②求二极管两端的电压U，如U大于死区电 压则二极管导通，且U=死区电压。如U小 于死区电压则二极管截止，与二极管串联 支路上无电流江南app。 • 例：P13，例15-1，15-2自已看（自学）