, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
1,本征半导体,N型半导体,P型半导体的特点
2,PN结的形成及特性
3,PN结的电流方程
4,二极管的主要参数（ IF和 UR）
复 习
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
1.2 半导体二极管
1.2.4 二极管的等效电路
等效的目的：将非线性的二极管线性化，以便分析和计算。
一、由伏安特性折线化得到的等效电路
1,理想二极管,导通电压 UD=Uon=0
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
2,理想二极管串联电压源,导通电压 UD=Uon=常数（ ≠0）
3,理想二极管串联电压源和电阻 rD(rD=△ U/△ I ),
导通电压 UD=Uon，导通时 i与 u成线性关系，直线斜率为 1/rD
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
例如：求如图所示的 I。
若 V>>UD，则可用图（ a）
来等效二极管，则 I≈V/R
若用图（ b）来等效二极管，
则
R
UVI on??
取 UD=Uon≈0.7V（硅管）
取 UD=Uon≈0.2V（锗管）
若用图（ c）来等效二极管，则
Rr
UVI
?
??
D
on
一般地，近似分析时，多采用图（ b）的等效电路。
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
【 例 1.2.1】 电路如图所示，若二极管的导通电压 UD≈0.7V。试
分别估算开关断开和闭合时 UO=？
【 解 】
开关断开时，二极管导通
V3.5V)7.06(D1O ????? VVU
开关闭合时，二极管截止
V122O ?? VU
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
二、二极管的微变等效电路
Q点称为静态工作
点
二极管的微变等
效电路：将二极管等
效为一个动态电阻 rd
D
D
d i
ur
?
??
说 明
② 动态电阻 rd由静态工作点 Q处切线斜率决定；
T
D
D
S
D
D
D
D
d d
]1e([d
d
d1 T
U
I
u
I
u
i
u
i
r
U
u
????
?
??④
D
T
d I
Ur ?
ID为二极管的静态电流
① 动态电阻 rd是交流电阻；
③ 静态工作点 Q不同,rd就不同；
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
在图示电路中，若 ui较小，则 uR的波形如图所示。
注 意
计算时可先分别求出静态值和动态值，再根据叠加原理叠加。
讨论：若 V=0，试画出 uR 的波形。
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
1.2.5 稳压二极管（简称稳压管）
稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管。
一、稳压管的伏安特性
稳压区,反向击穿区
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
二、稳压管的主要参数
（ 1）稳定电压 UZ
（ 2）稳定电流 IZ（或 IZmin)
（ 3）额定功耗 PZM
（ 4）动态电阻 rz
IZ 好
Z m a xZZM IUP ?
Z
Z
Z I
Ur
?
?? 要求,rZ 好
注意 稳压管电路中必须要串联限流电阻！
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
【 例 1.2.2】 如图所示，已知 UZ=6V,IZmin＝ 5mA,IZmax=25mA，
RL＝ 600Ω。求,R的取值范围。
【 解 】
由图可知,LD
Z III R ??
其中,mA)25~5(
ZD ?I
IL=UZ/RL=(6/600)A=10mA
所以 mA)35~15(?
RI
V4V)610(ZI ????? UUU R故
?????? ? 1 1 41015 4 3
m i n
m a x
R
R
I
UR
?????? ? 2271035 4 3
m a x
m i n
R
R
I
UR
所以限流电阻 R的取值范围为 114～ 227Ω
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
1.2.6 其他类型二极管
一、发光二极管
1,类型
① 可见光
② 不可见光
③ 激光
2,外形及表示符号
3,应用：显示电路
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
二、光电二极管
1,外形及表示符号
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
2,伏安特性
说 明
① 无光照时，与普通二极管
一样（反向电流称为暗电流）；
② 有光照时特性曲线下移。
（ a）在第三象限中，照
度一定时，光电二极管可视为
一恒流源
光电流 >几十 μA时光
电流 ∝ 光照
i
O
u
遥控、报警、光电传感器
（ b）在第四象限中呈光电池特性
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
③ 光电二极管原理电路
（第一象限） （第三象限） （第四象限）
【 例 1.2.3】 电路如图所示，已
知 UD=1.6V，正向电流为 5～ 20mA。
求,（ 1）开关处于何种位置时
发光二极管可能发光？
（ 2）为使发光二极管发光，则
R的取值范围为多少？
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
1.3 双极型晶体管
（晶体三极管、半导体三极管简称晶体管）
1.3.1 晶体管的结构及类型
晶体管的几种常见外形
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
1,晶体管的结构（以 NPN管为例）及符号
结构特点,
① 发射区掺杂浓度高，几何尺寸小；
② 集电区掺杂浓度低，几何尺寸大；
③ 基区掺杂浓度很低，且很薄。
构成：三区、三极、两结
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
1,晶体管的类型
① 按结构分
① NPN型
② PNP型
② 按材料分
① 硅管
② 锗管
多为 NPN型
多为 PNP型
1.3.2晶体管的电流放大作用
基本的共射放大电路如图所示
晶体管起电流放大作用的外部
条件,
发射结正向偏置
集电结反向偏置
图中 VCC>VBB
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
一、晶体管内部载流子的运动
1.发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流 IE
2.扩散到基区的自由电子与孔穴的复合运动形成基极电流 IB
3.集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流 IC
设△ uI=0
注 意
晶体管工作于放大状态
时各极电流的实际方向
NPN管,从基极和集电
极流进，从发射极流出。
PNP管,从发射极流进，
从基极和集电极流出。
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
二、晶体管的电流分配关系
IE=IEN+IEP=ICN+IBN+ IEP
IC=ICN+ICBO
I
B=IBN+IEP-ICBO
=IB′-ICBO
IE=IC+IB
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三、晶体管的共射电流放大系数
1.共射 直流 电流放大系数
C B OB
C B OC
B
CN
II
II
I
I
?
??
??? C E OBC B OBC
)1( IIIII ????? ???
BC II ?? BE )1( II ???
2.共射 交流 电流放大系数
B
C
i
i
?
???
若 △ uI≠0,则 iB=IB+△ iB,iC=IC+△ iC
IE=IB+IC
说 明
① 一般,不加严格区分； ?? ?
② 一般选 β＝几十～ 100多的管子为好。
若 IC>>ICEO,1??? ICEO,穿透电流
ICBO,集电结反 向饱和电流
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
E
CN
I
I??
3.共基 直流 电流放大系数
C B OEC III ?? ?
?
??
?? 1
E
C
i
i
?
???
4,共基 交流 电流放大系数
?
??
?? 1
或
IC=ICN+ICBO
IE=IB+IC
说 明
一般,不加严格区分。 ???
小 结 作业,P64 三、四 P66 1.3,1.6,1.10
1,本征半导体,N型半导体,P型半导体的特点
2,PN结的形成及特性
3,PN结的电流方程
4,二极管的主要参数（ IF和 UR）
复 习
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1.2 半导体二极管
1.2.4 二极管的等效电路
等效的目的：将非线性的二极管线性化，以便分析和计算。
一、由伏安特性折线化得到的等效电路
1,理想二极管,导通电压 UD=Uon=0
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
2,理想二极管串联电压源,导通电压 UD=Uon=常数（ ≠0）
3,理想二极管串联电压源和电阻 rD(rD=△ U/△ I ),
导通电压 UD=Uon，导通时 i与 u成线性关系，直线斜率为 1/rD
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
例如：求如图所示的 I。
若 V>>UD，则可用图（ a）
来等效二极管，则 I≈V/R
若用图（ b）来等效二极管，
则
R
UVI on??
取 UD=Uon≈0.7V（硅管）
取 UD=Uon≈0.2V（锗管）
若用图（ c）来等效二极管，则
Rr
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?
??
D
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一般地，近似分析时，多采用图（ b）的等效电路。
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
【 例 1.2.1】 电路如图所示，若二极管的导通电压 UD≈0.7V。试
分别估算开关断开和闭合时 UO=？
【 解 】
开关断开时，二极管导通
V3.5V)7.06(D1O ????? VVU
开关闭合时，二极管截止
V122O ?? VU
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
二、二极管的微变等效电路
Q点称为静态工作
点
二极管的微变等
效电路：将二极管等
效为一个动态电阻 rd
D
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② 动态电阻 rd由静态工作点 Q处切线斜率决定；
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ID为二极管的静态电流
① 动态电阻 rd是交流电阻；
③ 静态工作点 Q不同,rd就不同；
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
在图示电路中，若 ui较小，则 uR的波形如图所示。
注 意
计算时可先分别求出静态值和动态值，再根据叠加原理叠加。
讨论：若 V=0，试画出 uR 的波形。
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
1.2.5 稳压二极管（简称稳压管）
稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管。
一、稳压管的伏安特性
稳压区,反向击穿区
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
二、稳压管的主要参数
（ 1）稳定电压 UZ
（ 2）稳定电流 IZ（或 IZmin)
（ 3）额定功耗 PZM
（ 4）动态电阻 rz
IZ 好
Z m a xZZM IUP ?
Z
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Z I
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?? 要求,rZ 好
注意 稳压管电路中必须要串联限流电阻！
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
【 例 1.2.2】 如图所示，已知 UZ=6V,IZmin＝ 5mA,IZmax=25mA，
RL＝ 600Ω。求,R的取值范围。
【 解 】
由图可知,LD
Z III R ??
其中,mA)25~5(
ZD ?I
IL=UZ/RL=(6/600)A=10mA
所以 mA)35~15(?
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V4V)610(ZI ????? UUU R故
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所以限流电阻 R的取值范围为 114～ 227Ω
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
1.2.6 其他类型二极管
一、发光二极管
1,类型
① 可见光
② 不可见光
③ 激光
2,外形及表示符号
3,应用：显示电路
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
二、光电二极管
1,外形及表示符号
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
2,伏安特性
说 明
① 无光照时，与普通二极管
一样（反向电流称为暗电流）；
② 有光照时特性曲线下移。
（ a）在第三象限中，照
度一定时，光电二极管可视为
一恒流源
光电流 >几十 μA时光
电流 ∝ 光照
i
O
u
遥控、报警、光电传感器
（ b）在第四象限中呈光电池特性
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
③ 光电二极管原理电路
（第一象限） （第三象限） （第四象限）
【 例 1.2.3】 电路如图所示，已
知 UD=1.6V，正向电流为 5～ 20mA。
求,（ 1）开关处于何种位置时
发光二极管可能发光？
（ 2）为使发光二极管发光，则
R的取值范围为多少？
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
1.3 双极型晶体管
（晶体三极管、半导体三极管简称晶体管）
1.3.1 晶体管的结构及类型
晶体管的几种常见外形
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
1,晶体管的结构（以 NPN管为例）及符号
结构特点,
① 发射区掺杂浓度高，几何尺寸小；
② 集电区掺杂浓度低，几何尺寸大；
③ 基区掺杂浓度很低，且很薄。
构成：三区、三极、两结
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
1,晶体管的类型
① 按结构分
① NPN型
② PNP型
② 按材料分
① 硅管
② 锗管
多为 NPN型
多为 PNP型
1.3.2晶体管的电流放大作用
基本的共射放大电路如图所示
晶体管起电流放大作用的外部
条件,
发射结正向偏置
集电结反向偏置
图中 VCC>VBB
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
一、晶体管内部载流子的运动
1.发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流 IE
2.扩散到基区的自由电子与孔穴的复合运动形成基极电流 IB
3.集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流 IC
设△ uI=0
注 意
晶体管工作于放大状态
时各极电流的实际方向
NPN管,从基极和集电
极流进，从发射极流出。
PNP管,从发射极流进，
从基极和集电极流出。
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
二、晶体管的电流分配关系
IE=IEN+IEP=ICN+IBN+ IEP
IC=ICN+ICBO
I
B=IBN+IEP-ICBO
=IB′-ICBO
IE=IC+IB
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
三、晶体管的共射电流放大系数
1.共射 直流 电流放大系数
C B OB
C B OC
B
CN
II
II
I
I
?
??
??? C E OBC B OBC
)1( IIIII ????? ???
BC II ?? BE )1( II ???
2.共射 交流 电流放大系数
B
C
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???
若 △ uI≠0,则 iB=IB+△ iB,iC=IC+△ iC
IE=IB+IC
说 明
① 一般,不加严格区分； ?? ?
② 一般选 β＝几十～ 100多的管子为好。
若 IC>>ICEO,1??? ICEO,穿透电流
ICBO,集电结反 向饱和电流
, 低频电子线路, 多媒体课件 电子信息研究室
E
CN
I
I??
3.共基 直流 电流放大系数
C B OEC III ?? ?
?
??
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C
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???
4,共基 交流 电流放大系数
?
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或
IC=ICN+ICBO
IE=IB+IC
说 明
一般,不加严格区分。 ???
小 结 作业,P64 三、四 P66 1.3,1.6,1.10
