1、會計學1第第6章二極管和晶體管章二極管和晶體管第一頁，共94頁。6.1 6.1 半導體的基本知識半導體的基本知識 在物理學中。根據(gnj)材料的導電能力，可以將他們劃分導體、絕緣體和半導體。凡容易導電的物質（如金、銀、銅、鋁、鐵等金屬物質）稱為導體；不容易導電的物質（如玻璃、橡膠、塑料、陶瓷等）稱為絕緣體；導電能力介于導體和絕緣體之間的物質（如硅Si和鍺Ge以及砷化鎵GaAs等）稱為半導體。 半導體之所以得到廣泛的應用，是因為它具有熱敏性、光敏性、摻雜性等特殊性能。 第1頁/共93頁第二頁，共94頁。6.1 6.1 半導體的基本知識半導體的基本知識 典型的半導體是硅典型的半導體是硅SiSi和

2、鍺和鍺GeGe，它們，它們(t men)(t men)都是都是4 4價元素。價元素。sisi硅原硅原子子Ge鍺原鍺原子子Ge+4+4硅和鍺最外層軌道上硅和鍺最外層軌道上的四個電子的四個電子(dinz)稱稱為價電子為價電子(dinz)。第2頁/共93頁第三頁，共94頁。 本征半導體的共價鍵結構(jigu)束縛電子束縛電子在絕對溫度在絕對溫度T=0K時，時，所有的價電子都被共價鍵緊所有的價電子都被共價鍵緊緊束縛在共價鍵中，不會成緊束縛在共價鍵中，不會成為自由電子為自由電子(z yu din z)，因此本征半導體的導電能力因此本征半導體的導電能力很弱，接近絕緣體。很弱，接近絕緣體。一. 本征半導體

3、本征半導體化學成分純凈的半導體晶體。制造半導體器件的半導體材料(cilio)的純度要達到99.9999999%，常稱為“九個9”。第3頁/共93頁第四頁，共94頁。 這一現象稱為(chn wi)本征激發，也稱熱激發。 當溫度升高或受當溫度升高或受到光的照射時，束到光的照射時，束縛電子能量增高，縛電子能量增高，有的電子可以掙脫有的電子可以掙脫原子核的束縛，而原子核的束縛，而參與參與(cny)導電，導電，成為自由電子。成為自由電子。自由電子自由電子(z yu din z)+4+4+4+4+4+4+4+4+4空穴空穴 自由電子產生的同時自由電子產生的同時，在其原來的共價鍵中就，在其原來的共價鍵中就出

4、現了一個空位，稱為出現了一個空位，稱為空穴空穴。 動畫演示熱激發第4頁/共93頁第五頁，共94頁。 可見本征激發同時產生電子空穴對。 外加能量(nngling)越高（溫度越高），產生的電子空穴對越多。 動畫演示(ynsh)：兩種載流子 與本征激發與本征激發(jf)相反相反的現象的現象復合復合在一定溫度下，本征激發在一定溫度下，本征激發和復合同時進行，達到動和復合同時進行，達到動態平衡。電子空穴對的濃態平衡。電子空穴對的濃度一定。度一定。常溫常溫300K時：時：電子空穴對的濃度電子空穴對的濃度硅：硅：310cm104 . 1鍺：鍺：313cm105 . 2自由電子自由電子+4+4+4+4+4+4

5、+4+4+4空穴空穴電子空穴對電子空穴對第5頁/共93頁第六頁，共94頁。自由電子自由電子(z yu din z) (z yu din z) 帶負電荷帶負電荷 電子流電子流+4+4+4+4+4+4+4+4+4自由電子自由電子E總電流總電流(dinli)(dinli)載流子載流子空穴空穴(kn(kn xu) xu) 帶正電荷帶正電荷 空穴空穴(kn(kn xu) xu)流流本征半導體的導電性取決于外加能量：本征半導體的導電性取決于外加能量：溫度變化，導電性變化；光照變化，導電性變化。溫度變化，導電性變化；光照變化，導電性變化。導電機制導電機制第6頁/共93頁第七頁，共94頁。二二. . 雜質雜質

6、(zzh)(zzh)半導體半導體 在本征半導體中摻入某些微量雜質(zzh)元素后的半導體稱為雜質(zzh)半導體。1.1. N型半導體型半導體 在本征半導體中摻入五價雜質元素，例如(lr)磷，砷等，稱為N型半導體。 第7頁/共93頁第八頁，共94頁。N型半導體型半導體多余多余(duy)電子電子磷原子磷原子(yunz)硅原子硅原子(yunz)多數載流子多數載流子自由電子自由電子少數載流子少數載流子 空穴空穴+N型半導體施主離子施主離子自由電子自由電子電子空穴對電子空穴對第8頁/共93頁第九頁，共94頁。 在本征半導體中摻入三價雜質在本征半導體中摻入三價雜質(zzh)元素，如硼、鎵等。元素，如硼、

7、鎵等。空穴空穴(kn xu)硼原硼原子子(yunz)硅原子硅原子多數載流子多數載流子 空穴空穴少數載流子少數載流子自由電子自由電子P型半導體受主離子受主離子空穴空穴電子空穴對電子空穴對2.2. P型半導體型半導體第9頁/共93頁第十頁，共94頁。雜質雜質(zzh)半導體的示意圖半導體的示意圖+N型半導體多子多子(du z)電子電子少子少子(sho z)空穴空穴P型半導體多子多子空穴空穴少子少子電子電子少子濃度少子濃度與溫度有關與溫度有關多子濃度多子濃度與溫度無關與溫度無關第10頁/共93頁第十一頁，共94頁。內電場E因多子因多子(du (du z)z)濃度差濃度差形成形成(xngchng)(x

8、ngchng)內內電場電場多子多子(du z)(du z)的擴的擴散散空間電荷區空間電荷區 阻止多子擴散，促使少子漂移。阻止多子擴散，促使少子漂移。PNPN結合結合空間電荷區空間電荷區多子擴散電流多子擴散電流少子漂移電流少子漂移電流耗盡層耗盡層三三. . PN結及其單向導電性結及其單向導電性 1 . PN結的形成結的形成 第11頁/共93頁第十二頁，共94頁。少子飄少子飄移移補充耗盡層失去的多子，耗盡層窄，補充耗盡層失去的多子，耗盡層窄，E多子擴多子擴散散 又失去多子，耗盡層寬，又失去多子，耗盡層寬，EP型半導體+N型半導體+內電場E多子擴散電流多子擴散電流少子漂移電流少子漂移電流耗盡耗盡層層

9、動態平衡：動態平衡：擴散擴散(kusn)電流電流 漂移電流漂移電流 總電流總電流(dinli)0勢壘勢壘 UO硅硅 0.5V鍺鍺 0.1V第12頁/共93頁第十三頁，共94頁。2. PN結的單向結的單向(dn xin)導電性導電性(1) 加正向電壓（正偏）加正向電壓（正偏）電源電源(dinyun)正極接正極接P區，負極區，負極接接N區區 外電場的方向外電場的方向(fngxing)(fngxing)與內電場方向與內電場方向(fngxing)(fngxing)相反。相反。 外電場削弱內電場外電場削弱內電場耗盡層變窄耗盡層變窄擴散運動漂移運動擴散運動漂移運動多子多子擴散形成正向電流擴散形成正向電流I

10、 I F F正向電流正向電流第13頁/共93頁第十四頁，共94頁。(2) 加反向電壓加反向電壓(diny)電源正極接電源正極接N區，負極接區，負極接P區區 外電場外電場(din chng)(din chng)的方向與內電場的方向與內電場(din (din chng)chng)方向相同。方向相同。 外電場外電場(din chng)(din chng)加強內電場加強內電場(din chng)(din chng)耗盡層變寬耗盡層變寬漂移運動漂移運動(yndng)擴散擴散運動運動(yndng)少子漂移形成反向電流少子漂移形成反向電流I I R R+內電場+E+EW+空 間 電 荷 區+R+IRPN 在

11、一定的溫度下，由本征在一定的溫度下，由本征激發產生的少子濃度是一定激發產生的少子濃度是一定的，故的，故IR基本上與外加反壓基本上與外加反壓的大小無關，所以稱為的大小無關，所以稱為反向反向飽和電流飽和電流。但。但IR與溫度有關。與溫度有關。 第14頁/共93頁第十五頁，共94頁。 PN PN結加正向電壓時，具有較大的正結加正向電壓時，具有較大的正向擴散電流，呈現向擴散電流，呈現(chngxin)(chngxin)低電阻，低電阻， PNPN結導通；結導通； PN PN結加反向電壓時，具有很小的反結加反向電壓時，具有很小的反向漂移電流，呈現向漂移電流，呈現(chngxin)(chngxin)高電阻，

12、高電阻， PNPN結截止。結截止。 由此可以得出結論：由此可以得出結論：PNPN結具有單向結具有單向導電性。導電性。第15頁/共93頁第十六頁，共94頁。3. PN結的伏安特性結的伏安特性(txng)曲線及表達式曲線及表達式 根據理論推導(tudo)，PN結的伏安特性曲線如圖正偏正偏IF（多子（多子(du z)擴散）擴散）IR（少子漂移）（少子漂移）反偏反偏反向飽和電流反向飽和電流反向擊穿電壓反向擊穿電壓反向擊穿反向擊穿熱擊穿熱擊穿燒壞燒壞PN結結電擊穿電擊穿可逆可逆第16頁/共93頁第十七頁，共94頁。) 1(eTSUuIi 根據理論(lln)分析：u 為為PN結兩端結兩端(lin dun)

13、的電壓降的電壓降i 為流過為流過PN結的電流結的電流(dinli)IS 為反向飽和電流為反向飽和電流UT =kT/q 稱為溫度的電壓當量稱為溫度的電壓當量其中其中k為玻耳茲曼常數為玻耳茲曼常數 1.381023q 為電子電荷量為電子電荷量1.6109T 為熱力學溫度為熱力學溫度 對于室溫（相當對于室溫（相當T=300 K）則有則有UT=26 mV。當當 u0 uUT時時1eTUuTeSUuIi 當當 u|U T |時時1eTUuSIi第17頁/共93頁第十八頁，共94頁。4. PN結的電容結的電容(dinrng)效應效應 當外加電壓發生變化時，耗盡層的寬度要相應地當外加電壓發生變化時，耗盡層的

14、寬度要相應地隨之改變，即隨之改變，即PN結中存儲的電荷結中存儲的電荷(dinh)量要隨之量要隨之變化，就像電容充放電一樣。變化，就像電容充放電一樣。 (1) 勢壘電容(dinrng)CB第18頁/共93頁第十九頁，共94頁。(2) 擴散電容擴散電容CD 當外加正向電壓當外加正向電壓不同時，不同時，PN結兩側結兩側堆積堆積(duj)的少子的少子的數量及濃度梯度的數量及濃度梯度也不同，這就相當也不同，這就相當電容的充放電過程電容的充放電過程。電容效應在交流電容效應在交流(jioli)信號作用下才會明顯表信號作用下才會明顯表現出來現出來極間電容（結電容）極間電容（結電容）第19頁/共93頁第二十頁，

15、共94頁。6.2 6.2 半導體二極管半導體二極管 二極管二極管 = PN結結 + 管殼管殼 + 引線引線(ynxin)NP結構結構(jigu)符號符號(fho)陽極陽極+陰陰極極-第20頁/共93頁第二十一頁，共94頁。 二極管按結構二極管按結構(jigu)分三大類：分三大類：(1) 點接觸型二極管點接觸型二極管 PN結面積小，結電容小，用于檢波和變頻等高頻(o pn)電路。N型 鍺正 極 引 線負 極 引 線外 殼金 屬 觸 絲第21頁/共93頁第二十二頁，共94頁。(3) 平面平面(pngmin)型二極管型二極管 用于集成電路制造工藝中。PN 結面積可大可小，用于高頻(o pn)整流和開

16、關電路中。(2) 面接觸面接觸(jich)型二極管型二極管 PN結面積大，用結面積大，用于工頻大電流整流電路。于工頻大電流整流電路。負 極 引 線正 極 引 線N型 硅P型 硅鋁 合 金 小 球底 座第22頁/共93頁第二十三頁，共94頁。 一 、半導體二極管的VA特性(txng)曲線 硅：硅：0.5 V 鍺：鍺： 0.1 V(1) 正向正向(zhn xin)特性特性導通壓降導通壓降反向飽和電流反向飽和電流(2) 反向反向(fn xin)特性特性死區死區電壓電壓擊穿電壓擊穿電壓UBR實驗曲線實驗曲線uEiVmAuEiVuA鍺鍺 硅：硅：0.7 V 鍺：鍺：0.3V第23頁/共93頁第二十四頁，

17、共94頁。二二. 二極管的模型二極管的模型(mxng)及近似分及近似分析計算析計算例：例：IR10VE1kiuRLC線性器件線性器件Riu 第24頁/共93頁第二十五頁，共94頁。二極管的模型二極管的模型(mxng)DU串聯串聯(chunlin)電壓源模型電壓源模型DUu DUu U D 二極管的導通壓降。硅管二極管的導通壓降。硅管 0.7V；鍺管；鍺管 0.3V。理想理想(lxing)二極管模型二極管模型正偏正偏反偏反偏導通壓降導通壓降二極管的二極管的VA特性特性iu0第25頁/共93頁第二十六頁，共94頁。二極管的近似二極管的近似(jn s)分析計分析計算算IR10VE1kIR10VE1k

18、例：例：串聯電壓串聯電壓(diny)源模型源模型mA3 . 9K1V)7 . 010(I測量測量(cling)值值 9.32mA相對誤差相對誤差00002 . 010032. 99.332. 9理想二極管模型理想二極管模型RI10VE1kmA10K1V10I相對誤差相對誤差0000710032. 932. 9100.7V第26頁/共93頁第二十七頁，共94頁。例：二極管構成的限幅電路如圖所示，例：二極管構成的限幅電路如圖所示，R1k，UREF=2V，輸，輸入信號為入信號為ui。 (1)若若 ui為為4V的直流信號，分別采用理想二極管模型、理想二極管的直流信號，分別采用理想二極管模型、理想二極管

19、串聯電壓源模型計算串聯電壓源模型計算(j sun)電流電流I和輸出電壓和輸出電壓uo解：（解：（1）采用）采用(ciyng)理想模理想模型分析。型分析。 采用采用(ciyng)理想二極管串聯電壓源模型分析。理想二極管串聯電壓源模型分析。mA2k12VV4REFiRUuIV2REFoUumA31k1V702VV4DREFi.RUUuI2.7V0.7VV2DREFoUUu第27頁/共93頁第二十八頁，共94頁。（2）如果）如果ui為幅度為幅度4V的交流三角波，波形如圖（的交流三角波，波形如圖（b）所示）所示，分別采用理想二極管模型和理想二極管串聯電壓源模型分，分別采用理想二極管模型和理想二極管串聯

20、電壓源模型分析析(fnx)電路并畫出相應的輸出電壓波形。電路并畫出相應的輸出電壓波形。+-+UIuREFRiuO解：采用理想解：采用理想(lxing)二極管二極管模型分析。波形如圖所示。模型分析。波形如圖所示。0-4V4Vuit2V2Vuot第28頁/共93頁第二十九頁，共94頁。02.7Vuot0-4V4Vuit2.7V 采用采用(ciyng)理想二極理想二極管串聯電壓源模型分析，管串聯電壓源模型分析，波形如圖所示。波形如圖所示。+-+UIuREFRiuO第29頁/共93頁第三十頁，共94頁。第30頁/共93頁第三十一頁，共94頁。第31頁/共93頁第三十二頁，共94頁。UA（V）UB（V）

21、 D1 D2UO（V） 0 0導通導通 0.7 0 3導通截止 0.7 3 0截止導通 0.7 3 3導通導通 3.7總結(zngji)成表：第32頁/共93頁第三十三頁，共94頁。第33頁/共93頁第三十四頁，共94頁。第34頁/共93頁第三十五頁，共94頁。第35頁/共93頁第三十六頁，共94頁。第36頁/共93頁第三十七頁，共94頁。第37頁/共93頁第三十八頁，共94頁。第38頁/共93頁第三十九頁，共94頁。第39頁/共93頁第四十頁，共94頁。第40頁/共93頁第四十一頁，共94頁。第41頁/共93頁第四十二頁，共94頁。第42頁/共93頁第四十三頁，共94頁。第43頁/共93頁第

22、四十四頁，共94頁。三三. 二極管的主要參數二極管的主要參數 (1) 最大整流(zhngli)電流IF二極管長期連續工二極管長期連續工作時，允許作時，允許(ynx)通過二通過二極管的最大整流極管的最大整流電流的平均值。電流的平均值。(2) 反向反向(fn xin)擊穿電壓擊穿電壓UBR 二極管反向電流二極管反向電流急劇增加時對應的反向急劇增加時對應的反向電壓值稱為反向擊穿電壓值稱為反向擊穿電壓電壓UBR。一般為最大反。一般為最大反向工作電壓向工作電壓UR的一半。的一半。 (3) 反向電流反向電流I IR R 在室溫下，在規定的反向電壓下的反向電流值。硅二極管的反向電在室溫下，在規定的反向電壓下

23、的反向電流值。硅二極管的反向電流一般在納安流一般在納安(nA)級；鍺二極管在微安級；鍺二極管在微安( A)級。級。 (4) 最高工作頻率最高工作頻率f fM Mf fM M主要由主要由PN結電容的大小決定結電容的大小決定，f fM M結電容愈大就越低結電容愈大就越低。第44頁/共93頁第四十五頁，共94頁。當穩壓二極管工作在當穩壓二極管工作在反向擊穿反向擊穿(j chun)狀狀態下態下,工作電流工作電流IZ在在Izmax和和Izmin之間變之間變化時化時,其兩端電壓近其兩端電壓近似為常數似為常數穩定穩定(wndng)電壓電壓四、穩壓四、穩壓(wn y)二極管二極管 穩壓二極管是應用在反向擊穿區

24、的特殊二極管穩壓二極管是應用在反向擊穿區的特殊二極管正向同正向同二極管二極管反偏電壓反偏電壓UZ 反向擊穿反向擊穿UZ限流電阻限流電阻第45頁/共93頁第四十六頁，共94頁。 穩壓二極管的主要(zhyo) 參數 (1) 穩定(wndng)電壓UZ (2) 動態動態(dngti)電阻電阻rZ 在規定的穩壓管反向工作電流在規定的穩壓管反向工作電流IZ下，所對應的反向工作電壓。下，所對應的反向工作電壓。 rZ = U / I rZ愈小，反映穩壓管的擊穿特性愈陡。愈小，反映穩壓管的擊穿特性愈陡。 (3) (3) 最小穩定工作最小穩定工作 電流電流IZmin 保證穩壓管擊穿所對應的電流，若保證穩壓管擊穿

25、所對應的電流，若IZIZmin則不能穩壓。則不能穩壓。 (4) (4) 最大穩定工作電流最大穩定工作電流IZmax 超過超過Izmax穩壓管會因功耗過大而燒壞。穩壓管會因功耗過大而燒壞。iuUZIUIzminIzmax第46頁/共93頁第四十七頁，共94頁。00u100UTu第47頁/共93頁第四十八頁，共94頁。穩壓穩壓(wn y)二極管的應用舉二極管的應用舉例例uoiZDZRiLiuiRL5mA 20mA, V,10minmaxzzzWIIU穩壓管的技術參數穩壓管的技術參數:2kLR負載電阻負載電阻 。解：令輸入解：令輸入(shr)電壓達到上限時，流過穩壓管電壓達到上限時，流過穩壓管的電流

26、為的電流為Izmax 。求：電阻求：電阻R和輸入和輸入(shr)電壓電壓 ui 的正常值。的正常值。mA25maxLZWzRUIi102521RUiRu.zWi方程方程1 要求要求當輸入電壓由正常值發生當輸入電壓由正常值發生 20%波動時，負載電壓波動時，負載電壓基本不變。基本不變。第48頁/共93頁第四十九頁，共94頁。令輸入電壓降到下限令輸入電壓降到下限(xixin)時，流過穩壓時，流過穩壓管的電流為管的電流為Izmin 。mA10minLZWzRUIi101080RUiRu.zWi方程方程(fngchng)2uoiZDZRiLiuiRL聯立方程聯立方程(lin l fn chn)1、2，

27、可解得：，可解得：k50V7518.R,.ui第49頁/共93頁第五十頁，共94頁。第50頁/共93頁第五十一頁，共94頁。minminminmaxminmaxmax3min3(5 25)60.01106005 101525 10351064426715 10411435 10RDZLDZZLLRDZLRDZLRIZRRRRIIIImAUIAmARIIImAIIImAUUUVURIURI解：第51頁/共93頁第五十二頁，共94頁。 BJTPN第52頁/共93頁第五十三頁，共94頁。NPN型PNP型符號符號(fho):-ebc 三極管的結構三極管的結構(jigu)特點特點:（1）發射區的摻雜濃度

28、集電區摻雜濃度。）發射區的摻雜濃度集電區摻雜濃度。（2）基區要制造得很薄且濃度很低。）基區要制造得很薄且濃度很低。-NNP發射區集電區基區發射結 集電結ecb發射極集電極基極-PPN發射區集電區基區發射結 集電結ecb發射極集電極基極第53頁/共93頁第五十四頁，共94頁。若在放大工作若在放大工作(gngzu)狀態：狀態：發射結正偏：發射結正偏：+UCE UBEUCB集電結反偏：集電結反偏：由由VBB保證保證由由VCC、 VBB保證保證UCB=UCE - UBE 0共發射極接法共發射極接法c區區b區區e區區第54頁/共93頁第五十五頁，共94頁。略。略。 所以所以(suy)發射極電流發射極電流

29、I E I EN 。形成形成IBN。所。所以基極電流以基極電流I B I BN 。大部分到達大部分到達(dod)了集了集電區的邊緣。電區的邊緣。1BJT內部的載流子傳輸內部的載流子傳輸(chun sh)過過程程第55頁/共93頁第五十六頁，共94頁。NNPBBVCCVRbRCebcIENEPIIEBI 另外，集電結區的另外，集電結區的少子少子(sho z)形成形成漂移電流漂移電流ICBO。第56頁/共93頁第五十七頁，共94頁。IE =IC+IBNNPBBVCCVRbRCebcIENEPIIEBICNICICBOI定義定義(dngy)：ECNII ECBOECIIII(1)(1)IC與與I E

30、之間的關系之間的關系:所以所以:ECII其值的大小約為其值的大小約為0.90.90.990.99。 第57頁/共93頁第五十八頁，共94頁。(2)IC與與I B之間的關系之間的關系(gun x)：NNPBBVCCVRbRCebcIENEPIIECNICICBOI聯立以下聯立以下(yxi)(yxi)兩式兩式：CBOECIII BCEIII得：得：CBOBCCBOECIIIIII）（ 所以所以：CBOBC111III BCEOBCIIII 得得： 1令令：CBOCEO11II BI第58頁/共93頁第五十九頁，共94頁。三三. BJT. BJT的特性的特性(txng)(txng)曲線（共發射極接法

31、）曲線（共發射極接法）(1) (1) 輸入特性輸入特性(txng)(txng)曲線曲線 iB=f(uBE)iB=f(uBE) uCE=const uCE=const（3）uCE 1V再增加時，曲線右移很不明顯。再增加時，曲線右移很不明顯。（2）當）當uCE=1V時，時， 集電結已進入反偏狀態，開始收集電子，所以基區復合減少，集電結已進入反偏狀態，開始收集電子，所以基區復合減少， 在同一在同一uBE 電壓下，電壓下，iB 減小。特性曲線將向右稍微移動一些。減小。特性曲線將向右稍微移動一些。死區電壓死區電壓硅硅 0.5V鍺鍺 0.1V導通壓降導通壓降硅硅 0.7V鍺鍺 0.3V第59頁/共93頁第

32、六十頁，共94頁。（1）當）當uCE=0 V時，因集電極無收集時，因集電極無收集(shuj)作用，作用，iC=0。（2） uCE Ic 。 （3） 當當uCE 1V后，收后，收集電子的能力足夠強集電子的能力足夠強。這時，發射到基區。這時，發射到基區的電子都被集電極收的電子都被集電極收集，形成集，形成iC。所以。所以uCE再增加，再增加，iC基本保持不基本保持不變。變。同理，可作出同理，可作出iB=其他值的曲線。其他值的曲線。 第60頁/共93頁第六十一頁，共94頁。飽和飽和(boh)區區iC受受uCE顯著控制的區域，該區域內顯著控制的區域，該區域內uCE0.7 V。 此時發射結正偏，集電結也正

33、偏。此時發射結正偏，集電結也正偏。截止區截止區iC接近零的區域，相當接近零的區域，相當iB=0的曲線的下的曲線的下方方(xi fn)。 此時，發射結反偏，集電結反偏。此時，發射結反偏，集電結反偏。放大區放大區 曲線基本平行等曲線基本平行等 距。距。 此時，發此時，發 射結正偏，集電射結正偏，集電 結反偏。結反偏。 該區中有：該區中有：BCII 飽和區飽和區放大區放大區截止區截止區第61頁/共93頁第六十二頁，共94頁。（2 2）共基極電流）共基極電流(dinli)(dinli)放大系放大系數：數： BCII BCii ECII ECii iCE=20uA(mA)B=40uAICu=0(V)=8

34、0uAIBBBIBiIBI=100uACBI=60uAi一般一般(ybn)取取20200之之間間2.31.538A60mA3 . 2BCII40A40)-(60mA)5 . 13 . 2(BCii（1 1）共發射極電流放大系數：）共發射極電流放大系數：第62頁/共93頁第六十三頁，共94頁。 （2）集電極發射極間的）集電極發射極間的穿透電流穿透電流(dinli)ICEO 基極開路時，集電極到基極開路時，集電極到發射極間的電流發射極間的電流(dinli)穿透電流穿透電流(dinli) 。其大小與溫度有關。其大小與溫度有關。 （1）集電極基極間反向飽和電流ICBO 發射極開路時，在其集電結上加反向

35、電壓，得到反向電流。它實際上就是一個(y )PN結的反向電流。其大小與溫度有關。 鍺管：I CBO為微安數量級， 硅管：I CBO為納安數量級。CBOCEO)1 (II+ICBOecbICEO第63頁/共93頁第六十四頁，共94頁。（1）集電極最大允許）集電極最大允許(ynx)電流電流ICM（2）集電極最大允許）集電極最大允許功率損耗功率損耗PCM 集電極電流通過集電集電極電流通過集電結時所產生的功耗，結時所產生的功耗， PC= ICUCE PCM PCM第64頁/共93頁第六十五頁，共94頁。 U（BR）EBO集電極開路時，發射極與基極之間允許的最大反向電壓(diny)。其值一般幾伏十幾伏。

36、 U（BR）CBO發射極開路時，集電極與基極之間允許的最大反向電壓(diny)。其值一般為幾十伏幾百伏。 U（BR）CEO基極開路時基極開路時，集電極與發射極之間允，集電極與發射極之間允許的最大反向電壓。許的最大反向電壓。 在實際使用時，還有在實際使用時，還有U（BR）CER、U（BR）CES等擊穿電壓。等擊穿電壓。 -(BR)CEOU(BR)CBOU(BR)EBOU第65頁/共93頁第六十六頁，共94頁。4.特征頻率Tf 晶體管中的PN結的結電容效應會導致值下降， 為下降至1時所對應(duyng)的頻率。Tf 最大集電極功率損耗PCM、ICM和擊穿電壓 U(BR)CEO，在輸出特性曲線上還可

37、以(ky)確定過損耗區、過電流區和擊穿區，見下圖。 第66頁/共93頁第六十七頁，共94頁。第67頁/共93頁第六十八頁，共94頁。第68頁/共93頁第六十九頁，共94頁。第69頁/共93頁第七十頁，共94頁。第70頁/共93頁第七十一頁，共94頁。第71頁/共93頁第七十二頁，共94頁。第72頁/共93頁第七十三頁，共94頁。第73頁/共93頁第七十四頁，共94頁。22212122121111IZIZUIZIZU22212122121111UYUYIUYUYI22212122121111UhIhIUhIhU第74頁/共93頁第七十五頁，共94頁。22212122121111UhIhIUhIh

38、U饋系數是輸入開路時的電壓反抗是輸出短路時的輸入阻021120111112IUUUhIUh第75頁/共93頁第七十六頁，共94頁。22212122121111UhIhIUhIhU納是輸入開路時的輸出導大倍數是輸出短路時的電流放022220122112IUUIhIIh第76頁/共93頁第七十七頁，共94頁。),(),(CEBCCEBBEuifiuifu輸出特性為：輸入特性為：第77頁/共93頁第七十八頁，共94頁。CEiCECBuBCCCEiCEBEBuBBEBEduuidiiididuuudiiuduBCEBCE),(),(CEBCCEBBEuifiuifu第78頁/共93頁第七十九頁，共94

39、頁。,CEBCEBCEBCEBB EB EB EBCEBCEuiCCCBCEBCEuiB EB Ei ereBCEuiCCfeoeBCEuiuududiduiuiidididuiuuuhhiuiihhiu令 ：第79頁/共93頁第八十頁，共94頁。BEi eBr eCECf eBoeCEduh dih dudih dih duCEiCECBuBCCCEiCEBEBuBBEBEduuidiiididuuudiiuduBCEBCE第80頁/共93頁第八十一頁，共94頁。,cCQCceCEQCEbBQBbeBEQBEiIiuUuiIiuUu因為：而微分(wi fn)表示交流量，上式變為bei e br ececf e boeceuh ih uih ih u第81頁/共93頁第八十二頁，共94頁。irfobbeceeecbceeeUh Ih UIh Ih Uirfobee becece beceuh ih uih ih u第82頁/共93頁第八十三頁，共94頁。bei e br ececf e boeceuh ih uih ih u第83頁/共93頁第八十四頁，共94頁。bei e br ececf e boeceuh ih uih ih u第84頁/共93頁第八十五頁，共94頁。bei e br ececf e boeceuh ih uih ih u第85頁/共93頁第八十六