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电子技术基础笔记01

2021-03-07 21:35:48  阅读:194  来源: 互联网

标签:01 多子 管压 电子 CE 笔记 基区 电流


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

  1. 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。

  2. 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)。

 

伏安特性

 

 

二极管

P阳极

N阴极

符号

 

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。

稳压管

 

工作电流要保持在区间范围内:

I min < I z <I max

 

 

三极管

晶体管结构类型

 

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

共射载流子

 

  1. 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

  2. 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)

  3. 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)

 

  1. U CE(管压降)= 0 V时,集电和发射短路,此时集电和发射并联,因此类似于PN结。

  2. 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。

  3. 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。

 

输出曲线

 

  1. 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。

  2. 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)

  3. 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。

  4.  

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

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