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晶体管闪光灯电路
晶体管闪光灯电路
第14章二极管和晶体管
本章要求:
,晶体管的电流分派和电流放大作用;
、稳压管和三极管的基本结构、工作原理和特征曲线,理解主要参数的
意义;
。
要点:
;
。
难点:
;
。

半导体的导电特征:
热敏性:当环境温度高升时,导电能力明显加强。
光敏性:当遇到光照时,导电能力显然变化。
混杂性:往纯净的半导体中掺入某些杂质,导电能力显然改变。

完整纯净的、拥有晶体结构的鍺、硅、硒,称为本征半导体。
晶体中原子以共价键联合,共价键中的两个电子,称为价电子。价电子在获取必定能
量(温度高升或受光照)后,即可摆脱原子核的约束,成为自由电子(带负电),同时共价
键中留下一个空位,称为空穴(带正电)。在外电场的作用下,空穴吸引相邻原子的价电子
来填充,而在该原子中出现一个空穴,其结果相当于空穴的运动(相当于正电荷的挪动)。
因此,半导体有两种导电粒子(载流子):自由电子、空穴。当半导体两头加上外电压时,载流子定向运动(漂移运动),在半导体中将出现两部分电流:自由电子作定向运动形成的电子电流、价电子递补空穴运动形成的空穴电流。
温度愈高,晶体中产生的自由电子便愈多,载流子的数量愈多,半导体的导电性能也就
愈好。因此,温度对半导体器件性能影响很大。

在本征半导体中掺入微量的杂质(某种元素),形成杂质半导体。
掺入五价元素后自由电子数量大批增添,自由电子导电成为这类半导体的主要导电方式,称为电子半导体或N型半导体。
掺入三价元素后空穴数量大批增添,空穴导电成为这类半导体的主要导电方式,称为空穴半导体或P型半导体。
不论N型或P型半导体都是中性的,对外不显电性。

P型半导体和N型半导体交界面的特别薄层称作PN结。
(正向偏置)
多子在外电场作用下定向挪动,形成较大的正向电流,正向电阻较小,处于导通状态。
(反向偏置)
少子在外电场作用下定向挪动,形成很小的反向电流,反向电阻较大,处于截止状态。
温度越高少子的数量越多,反向电流将随温度增添。
PN结加正向电压PN结加正向电压

基本结构
晶体管闪光灯电路
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二极管由一个PN结加电极引线和管壳组成。二极管可分为点接触型、面接触型和硅平
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面型等种类。按所用半导体资料,有硅二极管和锗二极管等。
伏安特征
特色:非线性。二极管是一个非线性电阻元件,它的电流和电压之间不存在比率关系,电阻不是一个常数。
正向特征:
外加电压大于死区电压(,)二极管才能导通。导通后,管压降:
~,~。
反向特征:
反向电流在必定电压范围内保持常数。外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失
去单导游电性。
主要参数
最大整流电流IOM、反向工作峰值电压URWM、反向峰值电流IRM

一种特别二极管。稳压管正常工作时加反向电压。
稳压管反向击穿后,电流变化很大,
但其两头电压变化很小,利用此特征,
稳压管在电路中可起稳压作用。
主要参数有:
稳固电压UZ、电压温度系数u、
动向电阻rZ、稳固电流IZ、
最大稳固电流IZM、最大同意耗散功率PZM
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基本结构
三层半导体,两个PN结。有两种种类:
NPN型PNP型

晶体管拥有放大作用:基极电流的细小变化能够惹起集电极电流的较大变化。
晶体管放大的内部条件——制造时使基区很薄且杂质浓度远低于发射区等;
外面条件——发射结正向偏置、集电结反向偏置。

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IB
f(UBE)UCE
常数
:
非线性,近似二极管的正向特征。

IC
f(UCE)IB
常数
:
输出特征曲线往常分三个工作区:
放大区:在放大区有IC=IB,也称为线性区,拥有恒流特征。条件:发射结正向偏置、集电结反向偏置。
(2)截止区:IB<0以下地区为截止区,有IC0,UCEUCC。条件:发射结反
向偏置、集电结反向偏置。
(3)饱和区:UCEUBE时,饱和状态。UCE0,ICUCC/RC。条件:发射结正向偏
置、集电结正向偏置。

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电流放大系数

、集-基极反向截止电流

ICBO、集-射极反向截止电流

(穿透电流

)ICEO、集
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电极最大同意电流

ICM、集-射极反向击穿电压

U(BR)CEO、集电极最大同意耗散功耗

PCM
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发光二极管
有正向电流流过时,发出必定波长范围的光,当前的发光管能够发出从红外到可见波
段的光。它的电特征与一般二极管近似,正向电压较一般二极管高,~3V,电流为几
~十几mA。
光电二极管
反向电压作用下工作。无光照时为暗电流;有光照时为光电流。光电流随光照强度的
增添而上涨,但一般很小,只有几十微安,应用时须进行放大。
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光电晶体管
用入射光控制集电极电流。无光照时为暗电流;有光照时为光电流,约零点几毫安到
几个毫安。
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