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内电场E
因多子浓度差
形成内电场
多子的扩散
空间电荷区
阻止多子扩散,促使少子漂移。
PN结合
空间电荷区
多子扩散电流
少子漂移电流
耗尽层
PN结的形成
PN结的单向导电性
(1) 加正向电压(正偏)——电源正极接P区,负极接N区
外电场的方向与内电场方向相反。
外电场削弱内电场
→耗尽层变窄
→扩散运动>漂移运动
→多子扩散形成正向电流I F
正向电流
(2) 加反向电压——电源正极接N区,负极接P区
外电场的方向与内电场方向相同。
外电场加强内电场
→耗尽层变宽
→漂移运动>扩散运动
→少子漂移形成反向电流I R
P
N
在一定的温度下,由本征激发产生的少子浓度是一定的,故IR基本上与外加反压的大小无关,所以称为反向饱和电流。但IR与温度有关。
二极管按结构分三大类:
(1) 点接触型二极管
PN结面积小,结电容小,
用于检波和变频等高频电路。
(3) 平面型二极管
用于集成电路制造工艺中。
PN 结面积可大可小,用
于高频整流和开关电路中。
(2) 面接触型二极管
PN结面积大,用
于工频大电流整流电路。
半导体二极管的V—A特性曲线
硅: V
锗: V
(1) 正向特性
导通压降
反向饱和电流
(2) 反向特性
死区
电压
击穿电压UBR
实验曲线
u
E
i
V
mA
u
E
i
V
uA
锗
硅: V 锗:
二极管的主要参数
(1) 最大整流电流IF——
二极管长期连续工
作时,允许通过二
极管的最大整流
电流的平均值。
(2) 反向击穿电压UBR———
二极管反向电流
急剧增加时对应的反向
电压值称为反向击穿
电压UBR。
(3) 反向电流IR——
在室温下,在规定的反向电压下的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级;锗二极管在微安(A)级。
三级管输出特性曲线可以分为三个区域:
饱和区——iC受uCE显著控制的区域,该区域内uCE< V。
此时发射结正偏,集电结也正偏。
截止区——iC接近零的区域,相当iB=0的曲线的下方。
此时,发射结反偏,集电结反偏。
放大区——
曲线基本平行等
距。此时,发
射结正偏,集电
结反偏。
该区中有:
饱和区
放大区
截止区
极间反向电流
(2)集电极发射极间的穿透电流ICEO
基极开路时,集电极到发射极间的电流——穿透电流。
其大小与温度有关。
(1)集电极基极间反向饱和电流ICBO
发射极开路时,在其集电结上加反向电压,得到反向电流。它实际上就是一个PN结的反向电流。其大小与温度有关。
锗管:I CBO为微安数量级,
硅管:I CBO为纳安数量级。
+
+
ICBO
e
c
b
ICEO
放大电路的主要技术指标
——表示放大器的放大能力
根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求,放大器可分为四种类型,所以有四种放大倍数的定义。
(1)电压放大倍数定义为: AU=uo/ui
(2)电流放大倍数定义为: AI=io/ii
(3)互阻增益定义为: Ar=uo/ii
(4)互导增益定义为: Ag=io/ui