第9章--二极管和晶体管教案资料.ppt

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1、电子技术课程：模拟电子技术：数字电子技术：以放大电路分析为主，重在分析电路的外部特性，例如放大倍数，输入输出阻抗等以门电路和触发器为基本，重在分析组合逻辑电路和时序逻辑电路的功能学习方法：抓住电路的宏观特征第9章二极管和晶体管9.2二极管9.3稳压二极管9.4晶体管9.1半导体的导电特性9.1.1本征半导体一、本征半导体的结构特点Si用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。本征半导体：完全纯净的、晶体结构的半导体。共价键：共用电子对+4+4+4+4+4表示除去价电子后的原子形成共价键后，每个原子的最外

2、层电子是八个，构成稳定结构。束缚电子在热力学温度零度和没有外界激发时,本征半导体不导电。+4+4+4+4+4+4+4+4+4自由电子空穴复合在常温下自由电子和空穴的形成成对出现成对消失+4+4+4+4+4+4+4+4+4外电场方向空穴导电的实质是共价键中的束缚电子依次填补空穴形成电流。空穴移动方向电子移动方向价电子填补空穴自由电子能导电空穴能导电半导体中两种载流子:自由电子和空穴本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。9.1.2N半导体和P型半导体在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体的导电性能发生显著变化。其原因

3、是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。P型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体。N型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体。+4+4+4+4+4+4+4+41.N型半导体在硅或锗的晶体中掺入少量五价元素磷原子+4+5多余价电子自由电子正离子N型半导体中的载流子:1、自由电子。2、空穴。多数载流子少数载流子N型半导体结构示意图少数载流子多数载流子正离子在N型半导中,电子是多数载流子,空穴是少数载流子。+4+4+4+4+4+4+4空穴2.P型半导体在硅或锗的晶体中掺入少量的三价元素,形成P型半导体+4+4硼原子填补空位+3负

4、离子P型半导体中的载流子是:1、自由电子。2、空穴。多数载流子少数载流子P型半导体结构示意图电子是少数载流子负离子空穴是多数载流子P型半导体－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半导体++++++++++++++++++++++++扩散运动内电场E漂移运动空间电荷区PN结§9.1.3PN结及其单向导电性内电场阻止扩散，有利于漂移1.PN结正向偏置_PN结加正向电压、正向偏置：P区加正、N区加负电压内电场方向ERIP区N区空间电荷区变窄内电场被削弱，多子的扩散加强能够形成较大的扩散电流。二、PN结的单向导电性P

5、区N区内电场方向ER空间电荷区变宽外电场方向IR2.外加反向电压外电场驱使空间电荷区两侧的空穴和自由电子移走少数载流子越过PN结形成很小的反向电流多数载流子的扩散运动难于进行伏安特性PN结的单向导电性！！！一、基本结构PN结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。引线外壳线触丝线基片点接触型PN结面接触型PN二极管符号：§9.2半导体二极管600400200–0.1–0.200.40.8–50–100I/mAU/V正向特性反向击穿特性硅管的伏安特性反向特性死区电压I/mAU/V0.40.8–40–80246–0.1–0.2锗管

6、的伏安特性正向特性反向特性0二、伏安特性导通压降:硅管0.6~0.7V导通压降:锗管0.2~0.3V3.反向峰值电流IRM1.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理想二极管：死区电压=0，正向压降=0RLuiuouiuott例1：二极管半波整流D3VRuiuouRuD例2：下图是二极管限幅电路，D为理想二极管，ui=6sintV,E=3V,试画出uo波形。ttui/Vuo/V6330022–6例3：下图中，已知VA=3V，VB=0V，DA、DB为锗管(导通压降0.3V)，求输出端Y

7、的电位,并说明二极管的作用。解：DA优先导通，则VY=3–0.3=2.7VDA导通后,DB因反偏而截止,起隔离作用,DA起钳位作用,将Y端的电位钳制在+2.7V。DA–12VYABDBR§9.3稳压二极管+-稳压二极管的参数:（1）稳定电压UZ（2）动态电阻UIIZmUZIZ曲线越陡，动态电阻愈小，电压越稳定。UZ（3）.最大稳定电流IZmax稳压二极管是利用PN结反向击穿后具有稳压特性制作的二极管，其除了可以构成限幅电路之外，主要用于稳压电路。例：设DZ1的稳定电压为6V，DZ2的稳定电压为12V，设稳压管的正向压降

8、为0.7V，则输出电压UO等于（）。(a)18V(b)6.7V(c)30V(d)12.7V二极管的单向导电性：PN结正向偏置，近似短路，有0.2～0.6的压降PN结反向偏置，处于高阻状态，类似断路稳压管的反向稳压性：小结：作业：P264-2669.2.4(a)(b)、9.2.6、9.3.3、N型硅BEC