电子技术基础笔记01
作者:互联网
电子技术基础
半导体
导电能力随着温度,光照或杂质的掺入而变化。
本征半导体:
单晶体硅或锗,呈四面体结构。T = 0K 下,自由 电子为共价键所束缚。
温度升高,电子获能,产生空穴。(指数级增加)
电子 + 空穴 = 复合
电子∪空穴 --> 载流子
杂质半导体
-
N型--掺入磷(5价)多子为-
-
P型--掺入硼(3价) 多子为+
掺入杂质使得正负载流子不对称,导电性大幅提高。
PN结
多子扩散运动,使载流子复合,于是无法移动的离子在交界处形成空间电荷区(PN结)。
空间电荷区产生内电场,由N指向P,阻碍多子运动,利于少子运动(少子漂移运动)
单向导电性
-
外加正向电压
P-->N
:内电场被削弱,阻碍多子扩散的 空间电荷区变窄,多子扩散增强
正向扩散电流大。
-
外加反偏电压
N-->P
:内电场被增强,阻碍多子扩散的 空间电荷区变宽,少子漂移增强
导致反向漂移电流(约为0)。
二极管
P
阳极
N
阴极
Uon
启动电压
UBR
反向击穿电压
击穿时,电流小温度低时,二极管可恢复。
I = Is(e^U/UT
-1)
Is = 反向饱和电流
UT
= 常温下 压力常数
U---> -∞时, I ~= - Is
U---> ∞时, I = Is*e^U/UT
接通时视为导线
截止时视为断路(电阻无限大)
稳压管
反向击穿下工作的二极管,击穿时电压变化小而电流急剧增加。
工作电流要保持在区间范围内:
I min < I z <I max
三极管
基区 掺入物质浓度最低
发射区浓度远大于集电区
晶体管的电流控制
VBB 使发射结 正向偏置
VCC 使集电结 反向偏置
内部载流子运动
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发射区浓度高,基区浓度最低。在正偏下,发射区向基区注入大量电子,而基区向发射区移动少量空穴。
IE = IEN + IEP ~= IEN
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发射区进入基区的电子,在e结处浓度大,在c结处因反偏而浓度小,形成浓度差,电子从而继续往c结扩散。在基区中少量空穴与电子复合,形成电流IBN。(空穴由基极电流IB提供)
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扩散到c结的电子在反偏电场下移至集电区,形成ICN。反偏电场同时又利于少子漂移,形成反向饱和电流ICBO,流经基极汇入IB,流经集电极汇入IC。
所以IC = ICN + ICBO
IB = IBN + ICBO
IE ~= IEN
IE = IC + IB, IB < < IC
特性曲线
输入特性曲线
U CE(管压降)不变时,I B与发射结电压降U BE之间的关系。
类似于PN结,硅(锗)晶体管开启电压为0.5V(0.2V),导通通电范围为0.6-0.7V(0.2-0.3V)
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U CE(管压降)= 0 V时,集电极和发射极短路,此时集电结和发射结并联,因此类似于PN结。
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U CE(管压降)= 1 V时,集电结反偏,内电场加强,e区电子绝大多数被浓度差吸入c区,只有少数在b区与空穴复合,而复合的电流则有基级提供(电流I B)。因此在相同U BE下,基极电流更小,曲线右移。
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U CE(管压降)> 1 V时,与2情况曲线几乎重合。管压降过大时,电子几乎已被c区全部收集,电流I B已减少到极致。
输出特性曲线
I B不变时,集电极电流I C 与管压降U CE的关系。
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截止区:
I B = 0时,曲线下方区域。I C此时也接近于0(=I CEO穿透电流),晶体管无放大作用。发射结与节点结均为反偏状态。U BE < 0, U BC < 0。
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放大区:
发射结正偏,集电结反偏。此区域内,I C基本上不随U CE改变。且ΔI C = βΔI B,此为晶体管的电流放大作用。工作时,要使得U BE >= 0.7V, U BC < 0。(即U BE < U CE)
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饱和区:
不同I B的输出曲线几乎重叠,即管压降较小时,集电极电流不会因基极电流变化而放大。(V cc 一定时,I C增大会使U CE减小,U CE = V cc - I C*R C。 当U BE > U CE时,集电结正偏,c区吸引电子能力下降,I B 增大,I C也很难增大。)
U BE = U CE时,晶体管处于临界饱和。U BE > U CE时,为过饱和。饱和管压降用U CES表示,通常小于0.3V。
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标签:01,多子,管压,电子,CE,笔记,基区,电流 来源: https://www.cnblogs.com/chouxiangjia/p/14496501.html