常用半导体器件教学PPT课件.ppt

第一章 常用半导体器件 第一节 半导体基础知识 一、本征半导体 1、本征半导体的结构 2、本征半导体中的两种载流子 二、杂质半导体 1. N型半导体 2. P型半导体 三、PN结的形成及其单向导电性 PN结的形成 PN结的单向导电性 四、PN结的电容效应 第二节 半导体二极管 一、二极管的组成 二、二极管的伏安特性及电流方程 二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性 从二极管的伏安特性可以反映出：  1. 单向导电性 三、二极管的等效电路 1. 将伏安特性折线化 三、二极管的等效电路 四、二极管的主要参数 最大整流电流IF：最大平均值 最大反向工作电压UR：最大瞬时值 反向电流 IR：即IS 最高工作频率fM：因PN结有电容效应 五、稳压二极管 部分国产半导体高频二极管参数表 几种稳压管的参数 例4---限幅电路 讨论一  判断电路中二极管的工作状态，求解输出电压。 讨论二 讨论二 第三节 晶体三极管 一、三极管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 电流分配： IE＝IB＋IC IE－扩散运动形成的电流 IB－复合运动形成的电流 IC－漂移运动形成的电流 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 2、输出特性 晶体管的三个工作区域 四、温度对晶体管特性的影响 五、主要参数 讨论一 讨论二 场效应管（以N沟道为例） 栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用 漏-源电压对漏极电流的影响 转移特性 输出特性 绝缘栅型场效应管IGFET(Insulated Gate FET)又称MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor) 增强型MOS管uDS对iD的影响 耗尽型MOS管 MOS管的特性 3. 场效应管的分类工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性 例2 ---整流 解：采用理想电路模型 　　　　 ui和uo的波形如图所示 电路如图所示，已知ui＝10sinωt(v)，试画出ui与uO的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。 衡压模型，(条件：ID≥1mA) Uo=0.7v I1=(E- UO)/R1=(E-0.7)/R1 I2=0.7/RL ID=I1-I2 稳压模型，（条件： IZ≥ IZmin) Uo=UZ I1=(E- UZ)/R1 I2=UZ/RL IZ=I1-I2 UD + UZ (a) (b) R1 R1 I1 I2 ID I1 E E + - RL RL I2 Iz 例3 ---直流稳压电路（参数稳压）分析 E R + U1 - + UO - UI UI E+0.7v E UI ≥ E+0.7v UO = E 0 t Ui E 0 t UO 把输出幅度限在电平E+0.7v内 输出电压小于E+0.7V 判断二极管工作状态的方法？ 1. V＝2V、5V、10V时二极管中的直流电流各为多少？ 2. 若输入电压的有效值为5mV，则上述各种情况下二极管中的交流电流各为多少？ V 较小时应实测伏安特性，用图解法求ID。 Q ID V＝5V时， V=10V时， uD=V-iR V＝2V，ID≈2.6mA V＝5V，ID≈ 21.5mA V＝10V，ID≈ 50mA 在伏安特性上，Q点越高，二极管的动态电阻越小！ 一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入、输出特性 四、温度对晶体管特性的影响 五、主要参数 南昌航空大学 多子浓度高 多子浓度很低，且很薄 面积大 晶体管有三个极、三个区、两个PN结。 小功率管 中功率管 大功率管 为什么有孔？ 扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极电流IB，漂移运形成集电极电流IC。 少数载流子的运动 因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区 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 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 基区空穴的扩散 穿透电流 集电结反向电流 直流电流放大系数 交流电流放大系数 为什么基极开路集电极回路会有穿透电流？ 为什么UCE增大曲线右移？ 对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入特性曲线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。 为什么像PN结的伏安特性？ 为什么UCE增大到一定值曲线右移就不明显了？ 1、输入特性 β是常数吗？什么是理想三极管？什么情况下 ? 对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。 为什么uCE较小时iC随uCE变化很大？为什么进入放大状态曲线几乎是横轴的平行线？ 饱和区 放大区 截止区 晶体