电工电子学（ Ⅱ ）
电工电子教学基地编制
2003年一、课程的性质及任务
1,本课程是一门电子技术方面的入门技术基础课，是研究各种半导体器件、
电子线路及应用的一门学科。
2,学生通过本课程的学习，掌握一些有关电子技术的 基本理论,基本知识 和基本技能,培养学生分析问题、解决有关电子电路问题的能力，为今后进一步学习打下一定的基础。
二 研究对象
1.电子器件的特性、参数；
2.电子线路分析的方法：既模拟电路和数字电路的分析方法。
3.有关应用。
三 研究方法
电子技术的研究方法与电路不同，它具有更强的 工程性质,在分析中常用工程 近似法 突出主要问题，使分析过程得以简化。
讲授内容
第六章 基本半导体器件
第七章 交流放大电路
第八章 集成运算放大器及应用
第九章 数字电路基础
第十章 组合逻辑电路
第十一章 时序逻辑电路
6.1 基础知识 6.2 PN 结 6.3 直流电源 6.4 三极管
教学基本要求：
理解 P N 结的单向导电性，理解二极管、
稳压管,三极管的工作原理，掌握导通、截止、
击穿、放大区、截止区、饱和区的特征。
掌握辨别三极管类型的方法。
理解 单相整流、滤波、稳压电路的工作原理,
掌握单相整流电路元器件参数的计算,了解集成稳压器的应用。
第六章 基本半导体器件
6.1 半导体的基础知识
按物体的导电性能，可将物体分为导体、绝缘体和半导体三类。
1.导体,电阻率很低、电流易通过、导电性强的物体。
2.绝缘体,电阻率很高、电流不通过、无导电能力的物体。
3.半导体,它的导电能力介于导体和绝缘体之间的物体。
任务,半导体是如何导电的？怎样提高其导电能力？
一 本征半导体 二 杂质半导体
1.表述：
半导体经高度提纯并制成晶体后，原子间组成某种形式的晶体点阵，这种半导体称为本征半导体。也就是 完全纯净的、具有晶体结构的半导体。
2,本征半导体导电方式
以硅（ Si）元素为例讨论、分析一,本征半导体
(a) 锗 Ge 的原子结构 (b) 硅 Si 的原子结构硅单晶中的共价键结构
1）自由电子和空穴的形成
在外界的影响下
（如热、光、电场、
磁场等），使得其共价键中的价电子获得一定能量后，
电子受到激发脱离共价键，成为自由电子（带负电），
共价键中留下一个空位，称为“空穴”。
价电子 空穴 自由电子
(a) 价电子填补空穴，就好像空穴在运动。而空穴运动的方向与价电子运动的方向相反，因此空穴运动相当于正电荷的运动。
半导体内产生载流子 自由电子空穴
2）载流子的形成
(b) 当加上一定方向的电场后，就会不断有激发、复合过程，出现两部分的电流，即电子电流,
空穴电流：
自由电子作定向运动所形成的电流；
被原子核束缚的价电子递补空穴所形成的电流。
二,杂质半导体
杂质半导体 —— 在本征半导体中掺入微量的杂质 (某种元素），而形成的半导体。
杂质半导体
N 型半导体
P 型半导体
在硅（或锗）的晶体中掺人 少量 的五价元素（如磷元素），如图所示，多余的第五个价电子很容易挣脱磷原子核的束缚而成为自由电子 。
1.N 型半导体磷原子的结构 硅晶体中掺磷出现自由电子
半导体中的自由电子数目大量增加，于是有：
自由电子数 ＞＞ 空穴数
多数载流子 少数载流子
因此 以自由电子导电作为主要导电方式的半导体,称为电子半导体 或 N 型半导体
（ N — type semiconductor ) 。
N 型半导体示意图
2,P 型半导体
自由电子数 ＜＜ 空穴数
少数载流子 多数载流子
因此以空穴导电作为主要导电方式的半导体，
称为空穴半导体 或 P 型半导体 (P — type
semiconductor ) 。
硅晶体掺硼出现空穴硼原子的结构
N 型半导体 P 型半导体杂质半导体中多数载流子浓度取决于 掺杂浓度少数载流子浓度取决于 温度
N 型,P 型半导体示意图
6.2 P N 结
基本要求：
理解扩散运动、漂移运动,PN结（空间电荷区、耗尽层、阻挡层）及 PN结单向导电性的概念。
掌握二极管、稳压二极管的工作特点和基本应用。
一 PN 结的形成 二 PN 结的单向导电性 三 PN 结的结电容 四 二极管 五 稳压管 六 应用一,PN 结的形成
一块晶片两边分别形成
P 型和 N 型半导体
1）多数载流子 (P 区的空穴和 N 区的自由电子 )
要从浓度大的 区域 扩散到 浓度小的区域，形成 空间电荷区 --PN结,产生电场，称为内电场 Ed ；
2）内电场对多数载的 扩散运动 起阻挡作用，对少数载流子又起推动作用，这种少数载流子在内电场作用下有规则的运动称为 漂移运动 。
PN结过程：
随 Ed
扩散运动漂移运动达到动态平衡
Ed 不变化形成稳定的 PN 结
1） 空间电荷区的正负离子虽带电，但它们不能移动,不参与导电 。因区域内的载流子极少，
所以空间电荷区的电阻率很高。
2） 内电场对多数载流子的 扩散运动 起阻挡作用，所以 空间电荷区 --PN结 又称为 阻挡层 或耗尽层 。
注意：
二,P N 结的单向导电性
1） PN 结加正向电压
1） PN 结加正向电压内电场 Ed
PN 结变窄多子扩散运动少子漂移运动
PN 结导通
（ PN 结呈现 R )形成正向电流 I
P区接正极
N区接负极加正向电压二,P N 结的单向导电性
2） PN 结加反向电压
PN 结变宽 多子扩散运动少子漂移运动
PN 结截止
（ PN 结呈现反向 R ）
内电场 Ed
形成反向电流 I
P区接负极
N区接正极加反向电压
2） PN 结加反向电压
结论,
P N 结具有 单向导电 性。
加 正向 电压,PN结 导通,正向电流较大，结电阻很低。
加 反向 电压,PN 结 截止,反向电流很小，结电阻很高。
PN结两端加上电压,PN结内的就有电荷的变化，说明 PN结具有电容的效应。
PN结的结电容 Cj = CT（势垒电容） + CD（扩散电容）
正偏时,Cj ≈ CD
反偏时,Cj ≈ CT
Q
U
dQ
dUC = 或 C =
电容定义三,PN结的结电容四,半导体二极管
点接触式半导体二极管的结构
(b)面接触式半导体二极管的结构
D
阴极阳极二极管符号
1） 正向特性：
OA段：当 UF＜ UT≈0.5V
（死区电压）时外电场不足以克服结内电场对多数载流子扩散运动的阻力，故正向电流 IF很小 (IF≈0),D
处于截止状态。
1,伏安特性（ V— A特 性 )
D导通时的正向压降约为
(0.6-0.7)V。 硅二极管的伏安特性
I F D导通 。
AB段：当 UF＞ UT后,Ed
扩散运动
2） 反向特性
OC段,当 U R ＜ U BR （ 击穿电压）时,Ed
CD段：当 U R ＞ U BR 后，
PN结被击穿，
I R随 △ U
D 失去单向导电性。
扩散漂移
I R很小
D截止。
硅二极管的伏安特性硅二极管与锗二极管的伏安特性比较硅二极管的伏安特性 锗二极管的伏安特性死区电压：
硅 UT≈0.5V ;
锗 UT≈0.1V 。
正向压降：
硅 0.6-0.7V，
锗 0.2-0.3V。
反向电流：
一般情况下，
锗 IR＞硅 IR。
综述：
1）二极管的 V— A 特性为非线性，它将二极管分为三种状态 —— 截止,导通 和 击穿 ；
2）当 时，且 U F ＞ U T,则 D 导通；
3）当 U T ＜ U D ＜ U BR,有 I R ≈0，则 D 截止；
4）当 时，且 U R ＞ U BR,则反向击穿烧坏。
2,主要参数
1）,最大整流电流 I F M
表述：二极管长时间可靠工作时，允许流过二极管的最大正向平均电流。
2）,最高反向工作电压 U R M
表述：保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压。 U R M=（击穿电压） / 2
3）,最大反向电流 I R M
表述,当二极管加上反向工作峰值电压时所对应的反向电流。 I R M越小，单向导电性好。
五,稳压二极管 （ DZ)
稳压二极管的工作机理是利用 PN结的击穿特性。
1,V— A特 性及符号
DZ
DZ
1） 稳压管的正向特性与二极管相同。
2）稳压管的反向特性
OA段,当 0＜ U ＜ UZ （ 反向击穿电压，数值较小 ）时,I Z很小，
稳压管截止 ；
AB段：当 U≥ UZ 时,稳压管反向击穿,I Z 很大，虽 △ I Z变化范围很大，但 DZ 稳压管两端的电压△ UZ 变化很小；体现了稳压特性。
由此得知：
1）稳压管的 V— A 特性为 非线性,
且反向特性很陡；
2）稳压管工作于 反向击穿区 。
DZ
DZ
2,主要参数
1),稳定电压 UZ
表述,DZ在正常工作下管子两端的电压，也就是它的反向击穿电压。
2),稳定电流 IZ
表述,DZ在稳定电压工作管子中的工作电流。
3,动态电阻 rZ
表述,DZ管端电压的变化量与相应的电流变化量的比值。即
Z
Z
I
Ur
z
△
△?
（动态电阻愈小，
稳压性能愈好。）
利用它的单向导电性，主要用于
1,整流：将交流变换为直流；
2,检波：从高频载波中检出调制信号；
3,限幅：将输出电压的幅度限制在一定范围内；
4,箝位及隔离：
5,元件保护以及在数字电路中作为开关元件等。
六,二极管的应用
例 1,当输入电压为
u i,试绘出输出电压 uo 的波形。设 U
c ( 0+ ) = 0,tp>> RC,
D为理想二极管。
例 1,电路波形图微分电路解：
例 2,箝位作用电路如图所示，当输入端 VA
= 3V,VB = 0 V,试求输出端 Y 的电位 VY。
解：
∵ VA = 3V,VB = 0V
∴ D A优先导通，
则 DB 截止；
即 VY = VA－ UD =3－
0.7(0.3)= 2.3( 2.7) V
例 2图
VA VB Y
3 0 2.3
0 3 2.3
3 3 2.3
0 0 -0.7
1 0 1
0 1 1
1 1 1
0 0 0电路的逻辑关系为 或逻辑
例 3,限幅（削波）作用电路如图所示，设 ui=
1.41Usinωt V,D为理想二极管，求 uo 及画出波形。
解,1）当 ui ＞ E 时，
D导通；
∴ uo = UD + E≈ E
2) 当 ui ＜ E 时,
D截止，
∴ uo = ui
例 3图
ωt
u i
ωt
u o
5
1
-2
1
-2
电路如图,ui =
5sinωtV,D1,D2为理想二极管，试画出 uo波形 。
例 4图
解,UD1= ui -1 > 0，
则 ui >1,D1导通,uo=1，
ui <1,D1截止,uo=ui ;
UD2=-ui -2 > 0，
则 ui <-2,D2导通,uo=-2，
ui >-2,D2截止,uo=ui 。
例 4,
作业
6-1,6-2(a) (c),6-4(a) (c)，
6.3 直流电源
半导体直流电源的原理方框图。
基本要求,理解单相整流、滤波、稳压电路的工作原理，掌握设计全波整流、电容滤波电路的方法。
二 整流电路 三 滤波电路 四 稳压电路一 变压图中各环节的功能如下：
1,变压：将交流电源电压变换为符合整流需要的电压。
2,整流电路：将交流电压变换为单向脉动的直流电压。
3,滤波电路：减小整流电压的脉动程度，以适合负载的需要。
4,稳压环节：在交流电源电压波动或负载变动时，使直流输出电压稳定。
一、变压
利用变压器 将交流电源电压变换为符合整流需要的电压。
变压器结构、符号和参数铁轭铁心柱电源负载
u 1
u 2
原绕组
N 1
副绕组
N 2
N 2N 1u
1 u 2
i1 i2
U1变比 K=
U2 额定容量 SN=UN2IN2
二,整流电路
2）工作原理
u1 经 Tr u2
波形图
u2≤0
u2 ＞ 0 D导通 uo = u2 ;
D截止 uo = 0 ;
1,单相半波整流电路
1）,电路组成
3）主要参数
(1) 单相半波整流电压的平均值 UO
)()()( ttdSi nUtdtu
T
U TO
2000 22
11
)1.6(45.02 22 UU
(2) 单相半波整流电流的平均值 IO
)2.6(45.0 2
LL
O
O R
U
R
UI
(3) 二极管中的平均电流 ID
)3.6(45.0 2
L
OD R
UII
(4) 二极管承受的最大反向电压 UDRM
)4.6(2 2 UU D R M
4）整流元件的选择
(1) 根据 ID,UDRM 选择合适的整流元件 D;
(2) 根据负载 RL的要求决定变压器副边的有效值,U2 = 2.22 UO,I2 = 2.22 IO选择变压器,
1）,电路组成,原理图如图所示单相桥式整流电路图
2,单相桥式整流电路
2）工作过程
当 u2 ＞ 0 (正半周 ),D1,D3导通,D2,D4
截止。 i2的通路是 a → D1 → RL → D3 → b;
当 u2 ＜ 0 (负半周 ),D2,D4 导通,D1,D3
截止。 i2 的通路是 b → D2 → RL → D4 → a ;
单相桥式整流电路波形图
3）主要参数
(1) 单相桥式整流电压的平均值 UO
)(
2
1
2
2
0
tduU O
)5.6(9.0 2 U
)(21 2
0
ttdS i nU
(2) 单相桥式整流电流的平均值 IO
)6.6(9.0 2
LL
O
O R
U
R
UI
(3) 二极管中的平均电流 ID
)7.6(45.0
2
1 2
L
ODiD R
UIII
(4) 二极管承受的最大反向电压 UDRM
).( 862 2 UU D R M
4）整流元件及变压器的选择
(1) 根据 ID,UDRM 选择整流电路元件 D1～ D4;
(2) 根据负载 RL的要求决定变压器副边的有效值，
∵ UO = 0.9 U2,IO = 0.9 I2
∴ U 2 = 1.11 UO,I2 = 1.11 IO
(3)根据 U2,I2和电源电压 U1选择变压器。
变比,K= U1/ U2
容量,S = I2× U2
例 1,已知负载电阻 RL＝ 80Ω,负载电压 Uo
＝ 110V。今采用单相桥式整流电路，交流电源电压为 380V。 (1)如何选用二极管?
(2) 求整流变压器的变比及容量。
解,(1)二极管,
A38.1
80
1 1 0
L
O
O R
UI
A69.0
2
1
OD II
V21.1 2 211.12 OUU
V8.1722 2 UU D R M
选择,
IFM > 0.69A，
URM > 172.8V。
(2) 整流变压器的变比和容量：
变比
1.3
21.122
380
2
1
U
UK
∵ I2 = 1.11 IO ≈1.53 A
∴ 变压器的容量
S = I2× U2 = 1.53× 122.21≈187 VA
选择变压器
K=4 S>187VA
三,滤波电路
1,电容低通滤波器
1）,电路组成
2）,工作过程
分析,设 uC (0-) = 0,
(1) u2 ＞ 0 (正半周 )
a) 当 0＜ u2 ＜ U2m
0//)( 31 CRRR LDD?
D1,D3导通,D2,D4 截止，
iD = iC + iO,uC = uO，电容充电。
b) 当 u2 ＜ uC,且 π/2 ＜ ωt＜ π时
CR L
D1,D3,D2,D4截止,iD
=0,iC = iO,uC = uO，电容向负载放电 。
(2) u2 ＜ 0 (负半周 )，
a) 在 π＜ ωt＜ 3π/ 2，当
uC＜ | u2 |＜ U2m 时,D2、
D4 导通,D1,D3 截止，
有,iD = iC + iO,uC = uO，
电容充电。
b) 在 3π/ 2 ＜ ωt＜ 2π,
当 | u2 |＜ uC 时,D1～ D4
截止,有,iD =0,iC = iO,
uC = uO，电容放电 。
(3) 此后，电容周期性的充电、放电。
3）,参数估算
放电时间常数 τ= RL C,若 RL愈大，
即 τ愈大，则 uO 愈平坦，脉动愈小，
UO 值愈高。因此，输出电压受负载变化的影响较大，电容滤波电路的外特性较差。为得到较好的滤波效果，
一 般取,
2
)5~3( TCR L
LR
TC
2
)5~3(
(1) C=(3 ~ 5)T/(2RL)
(2) 在 (1) 条件下，有,UO = (1.1~1,2 )U2,
一般取,UO =1,2 U2
(3) 输出电流平均值：
LL
O
O R
U
R
UI 221,
(4) 整流管中的平均电流值：
OD II 2
1
41
~
在 U2=0的瞬间加 C
在 U2最大瞬间加 C
232(
O
D
II ）～?
例 2:有一单相桥式电容滤波整流电路，已知交流电源频率 f ＝ 50 HZ,U1 = 220V，负载电阻 RL＝ 1000
Ω，要求直流输出电压 uo＝ 30V，选择整流二极管及滤波电容器。
解,(1) 选择整流二极管
Am
R
UI
L
O
O 301 0 0 0
30 ∴ ID=IO=60mA
取,UO =1,2 U2,则,U2 = UO /1,2 = 25V
∴ 5V32522
2 UU D R M
故选用整流二极管为 2CP11，其 IF=100 mA,
UDRM=50V。
(2) 选择 滤波电容器
据式 τ= RL× C≥（ 3～ 5） T/2
取 RL× C=5T/2
且 f = 50 HZ T = 1 / f = 0.02 s
F250F10250
2002
02.05
2
5 6
LR
TC
2,电感低通滤波器
1）,电路组成电感低通滤波电路
2）,分析
(1)∵ XL =ωL，随谐波 f ↑→ XL↑
∴ 可以减弱整流电压中的交流分量，在负载上可得到低频分量；
(2)∵ 当 f = 0时,XL = 0，
∴ 直流分量全部降在负载 RL 上。
可见,XL滤去高次谐波，输出端得到较为平坦的输出电压。
四,稳压电路
1,并联稳压电路
1）,电路组成并联稳压电路
根据电路结构有：
UO = UZ = Ui－ IR*R (6.9)
IR = IZ + IO (6,10)
(1) RL 不变,Ui 波动的稳压过程：
Ui U O,UZ IZ IR
UR UZ,使 UO 保持不变。
2）,稳压工作过程
(2) Ui不变，负载 RL变化的稳压过程：
RL U O,UZ IZ IR
UR UZ,使 U O 保持不变。
实质是利用 △ UZ 变化，引起 △ IZ 较大的变化，经调节电阻 R 的调整作用，达到保持输出电压基本不变。
一般稳压电路包含以下四个基本环节
1) 基准电压,提供稳定电压 UZ 。
2) 采样电路,将输出电压一部分取出。
3) 比较放大电路,将采样电压与稳定电压比较后进行放大。
4) 调整管,将经过比较放大后的信号送入调整管，保证 UO 的稳定。
2,集成稳压电源单片集成稳压电源它具有体积小、
可靠性高、使用灵活、价格低廉等优点。
1 ),型号
(1)W78系列,输出固定正电压，有 5 V、
8V,12V,15V,18V等；
型号有,W7805,W7808,W7812、
W7815,W7818等；
(2)W79系列,输出固定负电压，有－ 5 V、
－ 8V、－ 12V、－ 15V、－ 18V等；
型号有,W7905,W7908,W7912、
W7915,W7918等；
2）,W78系列稳压电路这种稳压电路只有输入端 1、输出湍 2 和公共端 3
三个引出端，故也称为三端集成稳压器。
W78系列集成稳压电源原理图
3）,应用电路
例 1：下图为 输出正电压电路
C1用于抵消因输入引线较长的电感效应，
防止自激； C2用于减小输出脉动电压，改善负载的暂态效应。
例 2：下图为 输出正、负电压电路集成稳压电源实际电路输出正、负电压作业
6-7，
任务,通过分析研究三极管的特性曲线和工作参数，理解并掌握三极管的外部特性 （ 3个区）、判断三极管的类型和极性。
内容,介绍三极管的内部结构、载流子的运动规律及放大作用。
6,4 半导体三极管一 基本结构 二 连接方式 三 放大作用 四 特性曲线 五 主要参数 六 温度影响
1,分类高频管低频管
2）按结构分硅管锗管
NPN型
PNP型
3）按频率分
4）按功率分 大功率管小功率管
1）按材料分对应型号
3A（锗 PNP ）
3B （锗 NPN ）
3C （硅 PNP ）
3D （硅 NPN ）
一,基本结构
2,结构示意图及 符号
放大器一般为 4端网络，根据选种的公共端不同，三极管有三种连接方式
IC I E I E IC
IB I C I B I C IB
（共发射极） （共集电射极） （共基射极）
二,三极管的连接方
（一）三个区的特点
1) 发射区是掺杂质比集电区掺杂多的 N型半导体，电子浓度很大；
2） 基区很薄，为掺杂质很少的 P
型半导体。
3） 集电极面积大，保证尽可能收集到发射区发射的电子。
（二）载流子运动规律及电流分配关系
当一个 NPN 型的三极管接成共射极接法的放大电路时：
发射结正向偏置
集电结反向偏置
T 放大作用的内部条件
T 放大作用的外部条件三,三极管的放大作用三极管共射极接法的放大电路图三极管中电流示意图
(a) 载流子运动 (b) 电流分配
1,载流子运动规律如下
1）发射区向基区扩散电子
发射区中的电子为多子，且浓度很大，在 E
结加正向偏压作用下，多子的扩散运动加强
a) 大量电子越过 E 结到基区
b) 基区的多子空穴到达发射极 (≈0 )
形成 I E
2）集电区收集电子发射区到基区的电子
(IE ) a) 少部分与基区中的空穴复合；b) EB向基区不断补充正电荷 ;
大部分扩散到集电结形成 I CE ；
形成 I BE
3）电子在基区中扩散和复合
a) 集电区收集电子 形成 I CE
b) 集电区少子空穴向基区漂移运动形成 I CBO
形成 IC集电极 I
C= I CE + I CBO
发射极 I E =I CE + I BE （ I CE >> I BE ）
基极 I B =I BE - I CBO
2,电流关系
1）据 KCL 定律有：
2）共射极三极管的电流放大倍数：
CBE III
B
C
C B OC I
III,当
b
c
B
C
i
i
I
I
△
△?
BE II )1(?BC II
三极管的电流关系体现了电流放大作用，故称三极管为电流控制型元件。因电流中有两种载流子的运动，所以又称为双极型三极管。
1,输入特性曲线
1） 表述,集一射极电压
UCE 为常数时，输入电路 (基极电路 )中基极电流 IB 与基 — 射极电压 UBE 之间的关系曲线，
称为输入特性曲线。
2） 表达式：
常数 CEUBEB UfI )(
四,特性曲线
3DG6的输入特性
2,输出特性曲线
1） 表述,当基极电流 IB 为常数时，输出电路 (集电极电路 )中集电极电流 IC 与集一射极电压 UCE 之间的关系曲线，称为输出特性曲线。
2） 表达式：
3）三个基本区：
(1)放大区 (UCE ＞ UBE ≥ （ 0.7或 0.3） ) ;
(2)截止区 ( IB ≤ 0,UBE ≤ 0,UCE ＞ 0) ;
(3)饱和区（ UCE ＜ UBE )，
常数 BICEC UfI )(
3DG6的输入特性 3DG6的输出特性三极管特性曲线
由输出特性曲线可知，三极管输出回路有两种电阻，即
a) 静态电阻
b) 动态电阻
C
CE
CE I
U
R?
C
CE
ce I
U
r
rce>>RCE
1．电流放大系数
1）共射极直流电流放大系数 β
在静态 (无输入信号 )时称为 共射极 直流放大系数。
2）共基极直流电流放大系数 α
在静态 (无输入信号 )时称为 共基极 直流放大系数。
3） β与 α的关系
B
C
I
I?β
E
C
I
I
1
五,主要参数
4）交流电流放大系数 β
集电极电流的变化量 △ Ic 与基极电流的变化量 △ IB 的比值，称为 共射极 交流电流放大系数。
5）交流电流放大系数 α
集电极电流的变化量 △ Ic 与发射极电流的变化量 △ IE 的比值，称为 共基极 交流电流放大系数。
在放大区工作时，常有 β≈ β,α ≈ α 。
常数常数
△
△
β
CECE U
b
c
U
B
C
i
i
I
I
常数常数
△
△
α
CBCB U
b
c
U
E
C
i
i
I
I
2,集 — 基极反向饱和电流 ICBO
表述,I CBO 是当发射极开路（ IE = 0）时，
集电结在反向电压作用下的反向饱和电流。如图所示。
表达式：
0?
EICBC B O
II
测量 I CBO的电路
3,集 — 射极反向 饱和 电流 ICEO
表述,当基极开路（ IB= 0）、集电结反向偏置、发射结正向偏置时的集电极电流。如下图所示。
表达式：
0
)1(
B
IC
C B O
C B OC B OC E O
I
I
III
C E OBC III 穿透电流 I
CEO测量电路
4,集电极最大允许电流 ICM
集电极电流 IC 超过一定值时，三极管的 β
值要下降。当 β值下降到正常数值的三分之二时的集电极电流 IC,称为集电极最大允许电流 ICM 。
表达式：
额
3
2
CCM II
5．集 — 射极反向击穿电压 U(BR)CEO
基极开路（ IB= 0）时，加在集电极和发射极之间的最大允许电压，称为集 — 射极反向。当晶体管的集 — 射极电压 U(BR)CEO 。
注：当 UCE ＞ U(BR)CEO 时，三极管会被击穿。
6．集电极最大允许功率损耗 PCM
PCM允许在集电极上消耗功率的最大值。
一般温度对所有参数都影响，但影响最显著的是 ICBO,β,UBE 。
1,ICBO,T ↑ (10° C ) → ICBO ↑（约一倍）；
2,β,T ↑(1° C ) → β↑( 1 % );
3,UBE,T ↑ (1° C ) → UBE↑( 约 2mV）。
IC↑
六,温度对参数的影响课堂作业
7-1
电工电子教学基地编制
2003年一、课程的性质及任务
1,本课程是一门电子技术方面的入门技术基础课，是研究各种半导体器件、
电子线路及应用的一门学科。
2,学生通过本课程的学习，掌握一些有关电子技术的 基本理论,基本知识 和基本技能,培养学生分析问题、解决有关电子电路问题的能力，为今后进一步学习打下一定的基础。
二 研究对象
1.电子器件的特性、参数；
2.电子线路分析的方法：既模拟电路和数字电路的分析方法。
3.有关应用。
三 研究方法
电子技术的研究方法与电路不同，它具有更强的 工程性质,在分析中常用工程 近似法 突出主要问题，使分析过程得以简化。
讲授内容
第六章 基本半导体器件
第七章 交流放大电路
第八章 集成运算放大器及应用
第九章 数字电路基础
第十章 组合逻辑电路
第十一章 时序逻辑电路
6.1 基础知识 6.2 PN 结 6.3 直流电源 6.4 三极管
教学基本要求：
理解 P N 结的单向导电性，理解二极管、
稳压管,三极管的工作原理，掌握导通、截止、
击穿、放大区、截止区、饱和区的特征。
掌握辨别三极管类型的方法。
理解 单相整流、滤波、稳压电路的工作原理,
掌握单相整流电路元器件参数的计算,了解集成稳压器的应用。
第六章 基本半导体器件
6.1 半导体的基础知识
按物体的导电性能，可将物体分为导体、绝缘体和半导体三类。
1.导体,电阻率很低、电流易通过、导电性强的物体。
2.绝缘体,电阻率很高、电流不通过、无导电能力的物体。
3.半导体,它的导电能力介于导体和绝缘体之间的物体。
任务,半导体是如何导电的？怎样提高其导电能力？
一 本征半导体 二 杂质半导体
1.表述：
半导体经高度提纯并制成晶体后，原子间组成某种形式的晶体点阵，这种半导体称为本征半导体。也就是 完全纯净的、具有晶体结构的半导体。
2,本征半导体导电方式
以硅（ Si）元素为例讨论、分析一,本征半导体
(a) 锗 Ge 的原子结构 (b) 硅 Si 的原子结构硅单晶中的共价键结构
1）自由电子和空穴的形成
在外界的影响下
（如热、光、电场、
磁场等），使得其共价键中的价电子获得一定能量后，
电子受到激发脱离共价键，成为自由电子（带负电），
共价键中留下一个空位，称为“空穴”。
价电子 空穴 自由电子
(a) 价电子填补空穴，就好像空穴在运动。而空穴运动的方向与价电子运动的方向相反，因此空穴运动相当于正电荷的运动。
半导体内产生载流子 自由电子空穴
2）载流子的形成
(b) 当加上一定方向的电场后，就会不断有激发、复合过程，出现两部分的电流，即电子电流,
空穴电流：
自由电子作定向运动所形成的电流；
被原子核束缚的价电子递补空穴所形成的电流。
二,杂质半导体
杂质半导体 —— 在本征半导体中掺入微量的杂质 (某种元素），而形成的半导体。
杂质半导体
N 型半导体
P 型半导体
在硅（或锗）的晶体中掺人 少量 的五价元素（如磷元素），如图所示，多余的第五个价电子很容易挣脱磷原子核的束缚而成为自由电子 。
1.N 型半导体磷原子的结构 硅晶体中掺磷出现自由电子
半导体中的自由电子数目大量增加，于是有：
自由电子数 ＞＞ 空穴数
多数载流子 少数载流子
因此 以自由电子导电作为主要导电方式的半导体,称为电子半导体 或 N 型半导体
（ N — type semiconductor ) 。
N 型半导体示意图
2,P 型半导体
自由电子数 ＜＜ 空穴数
少数载流子 多数载流子
因此以空穴导电作为主要导电方式的半导体，
称为空穴半导体 或 P 型半导体 (P — type
semiconductor ) 。
硅晶体掺硼出现空穴硼原子的结构
N 型半导体 P 型半导体杂质半导体中多数载流子浓度取决于 掺杂浓度少数载流子浓度取决于 温度
N 型,P 型半导体示意图
6.2 P N 结
基本要求：
理解扩散运动、漂移运动,PN结（空间电荷区、耗尽层、阻挡层）及 PN结单向导电性的概念。
掌握二极管、稳压二极管的工作特点和基本应用。
一 PN 结的形成 二 PN 结的单向导电性 三 PN 结的结电容 四 二极管 五 稳压管 六 应用一,PN 结的形成
一块晶片两边分别形成
P 型和 N 型半导体
1）多数载流子 (P 区的空穴和 N 区的自由电子 )
要从浓度大的 区域 扩散到 浓度小的区域，形成 空间电荷区 --PN结,产生电场，称为内电场 Ed ；
2）内电场对多数载的 扩散运动 起阻挡作用，对少数载流子又起推动作用，这种少数载流子在内电场作用下有规则的运动称为 漂移运动 。
PN结过程：
随 Ed
扩散运动漂移运动达到动态平衡
Ed 不变化形成稳定的 PN 结
1） 空间电荷区的正负离子虽带电，但它们不能移动,不参与导电 。因区域内的载流子极少，
所以空间电荷区的电阻率很高。
2） 内电场对多数载流子的 扩散运动 起阻挡作用，所以 空间电荷区 --PN结 又称为 阻挡层 或耗尽层 。
注意：
二,P N 结的单向导电性
1） PN 结加正向电压
1） PN 结加正向电压内电场 Ed
PN 结变窄多子扩散运动少子漂移运动
PN 结导通
（ PN 结呈现 R )形成正向电流 I
P区接正极
N区接负极加正向电压二,P N 结的单向导电性
2） PN 结加反向电压
PN 结变宽 多子扩散运动少子漂移运动
PN 结截止
（ PN 结呈现反向 R ）
内电场 Ed
形成反向电流 I
P区接负极
N区接正极加反向电压
2） PN 结加反向电压
结论,
P N 结具有 单向导电 性。
加 正向 电压,PN结 导通,正向电流较大，结电阻很低。
加 反向 电压,PN 结 截止,反向电流很小，结电阻很高。
PN结两端加上电压,PN结内的就有电荷的变化，说明 PN结具有电容的效应。
PN结的结电容 Cj = CT（势垒电容） + CD（扩散电容）
正偏时,Cj ≈ CD
反偏时,Cj ≈ CT
Q
U
dQ
dUC = 或 C =
电容定义三,PN结的结电容四,半导体二极管
点接触式半导体二极管的结构
(b)面接触式半导体二极管的结构
D
阴极阳极二极管符号
1） 正向特性：
OA段：当 UF＜ UT≈0.5V
（死区电压）时外电场不足以克服结内电场对多数载流子扩散运动的阻力，故正向电流 IF很小 (IF≈0),D
处于截止状态。
1,伏安特性（ V— A特 性 )
D导通时的正向压降约为
(0.6-0.7)V。 硅二极管的伏安特性
I F D导通 。
AB段：当 UF＞ UT后,Ed
扩散运动
2） 反向特性
OC段,当 U R ＜ U BR （ 击穿电压）时,Ed
CD段：当 U R ＞ U BR 后，
PN结被击穿，
I R随 △ U
D 失去单向导电性。
扩散漂移
I R很小
D截止。
硅二极管的伏安特性硅二极管与锗二极管的伏安特性比较硅二极管的伏安特性 锗二极管的伏安特性死区电压：
硅 UT≈0.5V ;
锗 UT≈0.1V 。
正向压降：
硅 0.6-0.7V，
锗 0.2-0.3V。
反向电流：
一般情况下，
锗 IR＞硅 IR。
综述：
1）二极管的 V— A 特性为非线性，它将二极管分为三种状态 —— 截止,导通 和 击穿 ；
2）当 时，且 U F ＞ U T,则 D 导通；
3）当 U T ＜ U D ＜ U BR,有 I R ≈0，则 D 截止；
4）当 时，且 U R ＞ U BR,则反向击穿烧坏。
2,主要参数
1）,最大整流电流 I F M
表述：二极管长时间可靠工作时，允许流过二极管的最大正向平均电流。
2）,最高反向工作电压 U R M
表述：保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压。 U R M=（击穿电压） / 2
3）,最大反向电流 I R M
表述,当二极管加上反向工作峰值电压时所对应的反向电流。 I R M越小，单向导电性好。
五,稳压二极管 （ DZ)
稳压二极管的工作机理是利用 PN结的击穿特性。
1,V— A特 性及符号
DZ
DZ
1） 稳压管的正向特性与二极管相同。
2）稳压管的反向特性
OA段,当 0＜ U ＜ UZ （ 反向击穿电压，数值较小 ）时,I Z很小，
稳压管截止 ；
AB段：当 U≥ UZ 时,稳压管反向击穿,I Z 很大，虽 △ I Z变化范围很大，但 DZ 稳压管两端的电压△ UZ 变化很小；体现了稳压特性。
由此得知：
1）稳压管的 V— A 特性为 非线性,
且反向特性很陡；
2）稳压管工作于 反向击穿区 。
DZ
DZ
2,主要参数
1),稳定电压 UZ
表述,DZ在正常工作下管子两端的电压，也就是它的反向击穿电压。
2),稳定电流 IZ
表述,DZ在稳定电压工作管子中的工作电流。
3,动态电阻 rZ
表述,DZ管端电压的变化量与相应的电流变化量的比值。即
Z
Z
I
Ur
z
△
△?
（动态电阻愈小，
稳压性能愈好。）
利用它的单向导电性，主要用于
1,整流：将交流变换为直流；
2,检波：从高频载波中检出调制信号；
3,限幅：将输出电压的幅度限制在一定范围内；
4,箝位及隔离：
5,元件保护以及在数字电路中作为开关元件等。
六,二极管的应用
例 1,当输入电压为
u i,试绘出输出电压 uo 的波形。设 U
c ( 0+ ) = 0,tp>> RC,
D为理想二极管。
例 1,电路波形图微分电路解：
例 2,箝位作用电路如图所示，当输入端 VA
= 3V,VB = 0 V,试求输出端 Y 的电位 VY。
解：
∵ VA = 3V,VB = 0V
∴ D A优先导通，
则 DB 截止；
即 VY = VA－ UD =3－
0.7(0.3)= 2.3( 2.7) V
例 2图
VA VB Y
3 0 2.3
0 3 2.3
3 3 2.3
0 0 -0.7
1 0 1
0 1 1
1 1 1
0 0 0电路的逻辑关系为 或逻辑
例 3,限幅（削波）作用电路如图所示，设 ui=
1.41Usinωt V,D为理想二极管，求 uo 及画出波形。
解,1）当 ui ＞ E 时，
D导通；
∴ uo = UD + E≈ E
2) 当 ui ＜ E 时,
D截止，
∴ uo = ui
例 3图
ωt
u i
ωt
u o
5
1
-2
1
-2
电路如图,ui =
5sinωtV,D1,D2为理想二极管，试画出 uo波形 。
例 4图
解,UD1= ui -1 > 0，
则 ui >1,D1导通,uo=1，
ui <1,D1截止,uo=ui ;
UD2=-ui -2 > 0，
则 ui <-2,D2导通,uo=-2，
ui >-2,D2截止,uo=ui 。
例 4,
作业
6-1,6-2(a) (c),6-4(a) (c)，
6.3 直流电源
半导体直流电源的原理方框图。
基本要求,理解单相整流、滤波、稳压电路的工作原理，掌握设计全波整流、电容滤波电路的方法。
二 整流电路 三 滤波电路 四 稳压电路一 变压图中各环节的功能如下：
1,变压：将交流电源电压变换为符合整流需要的电压。
2,整流电路：将交流电压变换为单向脉动的直流电压。
3,滤波电路：减小整流电压的脉动程度，以适合负载的需要。
4,稳压环节：在交流电源电压波动或负载变动时，使直流输出电压稳定。
一、变压
利用变压器 将交流电源电压变换为符合整流需要的电压。
变压器结构、符号和参数铁轭铁心柱电源负载
u 1
u 2
原绕组
N 1
副绕组
N 2
N 2N 1u
1 u 2
i1 i2
U1变比 K=
U2 额定容量 SN=UN2IN2
二,整流电路
2）工作原理
u1 经 Tr u2
波形图
u2≤0
u2 ＞ 0 D导通 uo = u2 ;
D截止 uo = 0 ;
1,单相半波整流电路
1）,电路组成
3）主要参数
(1) 单相半波整流电压的平均值 UO
)()()( ttdSi nUtdtu
T
U TO
2000 22
11
)1.6(45.02 22 UU
(2) 单相半波整流电流的平均值 IO
)2.6(45.0 2
LL
O
O R
U
R
UI
(3) 二极管中的平均电流 ID
)3.6(45.0 2
L
OD R
UII
(4) 二极管承受的最大反向电压 UDRM
)4.6(2 2 UU D R M
4）整流元件的选择
(1) 根据 ID,UDRM 选择合适的整流元件 D;
(2) 根据负载 RL的要求决定变压器副边的有效值,U2 = 2.22 UO,I2 = 2.22 IO选择变压器,
1）,电路组成,原理图如图所示单相桥式整流电路图
2,单相桥式整流电路
2）工作过程
当 u2 ＞ 0 (正半周 ),D1,D3导通,D2,D4
截止。 i2的通路是 a → D1 → RL → D3 → b;
当 u2 ＜ 0 (负半周 ),D2,D4 导通,D1,D3
截止。 i2 的通路是 b → D2 → RL → D4 → a ;
单相桥式整流电路波形图
3）主要参数
(1) 单相桥式整流电压的平均值 UO
)(
2
1
2
2
0
tduU O
)5.6(9.0 2 U
)(21 2
0
ttdS i nU
(2) 单相桥式整流电流的平均值 IO
)6.6(9.0 2
LL
O
O R
U
R
UI
(3) 二极管中的平均电流 ID
)7.6(45.0
2
1 2
L
ODiD R
UIII
(4) 二极管承受的最大反向电压 UDRM
).( 862 2 UU D R M
4）整流元件及变压器的选择
(1) 根据 ID,UDRM 选择整流电路元件 D1～ D4;
(2) 根据负载 RL的要求决定变压器副边的有效值，
∵ UO = 0.9 U2,IO = 0.9 I2
∴ U 2 = 1.11 UO,I2 = 1.11 IO
(3)根据 U2,I2和电源电压 U1选择变压器。
变比,K= U1/ U2
容量,S = I2× U2
例 1,已知负载电阻 RL＝ 80Ω,负载电压 Uo
＝ 110V。今采用单相桥式整流电路，交流电源电压为 380V。 (1)如何选用二极管?
(2) 求整流变压器的变比及容量。
解,(1)二极管,
A38.1
80
1 1 0
L
O
O R
UI
A69.0
2
1
OD II
V21.1 2 211.12 OUU
V8.1722 2 UU D R M
选择,
IFM > 0.69A，
URM > 172.8V。
(2) 整流变压器的变比和容量：
变比
1.3
21.122
380
2
1
U
UK
∵ I2 = 1.11 IO ≈1.53 A
∴ 变压器的容量
S = I2× U2 = 1.53× 122.21≈187 VA
选择变压器
K=4 S>187VA
三,滤波电路
1,电容低通滤波器
1）,电路组成
2）,工作过程
分析,设 uC (0-) = 0,
(1) u2 ＞ 0 (正半周 )
a) 当 0＜ u2 ＜ U2m
0//)( 31 CRRR LDD?
D1,D3导通,D2,D4 截止，
iD = iC + iO,uC = uO，电容充电。
b) 当 u2 ＜ uC,且 π/2 ＜ ωt＜ π时
CR L
D1,D3,D2,D4截止,iD
=0,iC = iO,uC = uO，电容向负载放电 。
(2) u2 ＜ 0 (负半周 )，
a) 在 π＜ ωt＜ 3π/ 2，当
uC＜ | u2 |＜ U2m 时,D2、
D4 导通,D1,D3 截止，
有,iD = iC + iO,uC = uO，
电容充电。
b) 在 3π/ 2 ＜ ωt＜ 2π,
当 | u2 |＜ uC 时,D1～ D4
截止,有,iD =0,iC = iO,
uC = uO，电容放电 。
(3) 此后，电容周期性的充电、放电。
3）,参数估算
放电时间常数 τ= RL C,若 RL愈大，
即 τ愈大，则 uO 愈平坦，脉动愈小，
UO 值愈高。因此，输出电压受负载变化的影响较大，电容滤波电路的外特性较差。为得到较好的滤波效果，
一 般取,
2
)5~3( TCR L
LR
TC
2
)5~3(
(1) C=(3 ~ 5)T/(2RL)
(2) 在 (1) 条件下，有,UO = (1.1~1,2 )U2,
一般取,UO =1,2 U2
(3) 输出电流平均值：
LL
O
O R
U
R
UI 221,
(4) 整流管中的平均电流值：
OD II 2
1
41
~
在 U2=0的瞬间加 C
在 U2最大瞬间加 C
232(
O
D
II ）～?
例 2:有一单相桥式电容滤波整流电路，已知交流电源频率 f ＝ 50 HZ,U1 = 220V，负载电阻 RL＝ 1000
Ω，要求直流输出电压 uo＝ 30V，选择整流二极管及滤波电容器。
解,(1) 选择整流二极管
Am
R
UI
L
O
O 301 0 0 0
30 ∴ ID=IO=60mA
取,UO =1,2 U2,则,U2 = UO /1,2 = 25V
∴ 5V32522
2 UU D R M
故选用整流二极管为 2CP11，其 IF=100 mA,
UDRM=50V。
(2) 选择 滤波电容器
据式 τ= RL× C≥（ 3～ 5） T/2
取 RL× C=5T/2
且 f = 50 HZ T = 1 / f = 0.02 s
F250F10250
2002
02.05
2
5 6
LR
TC
2,电感低通滤波器
1）,电路组成电感低通滤波电路
2）,分析
(1)∵ XL =ωL，随谐波 f ↑→ XL↑
∴ 可以减弱整流电压中的交流分量，在负载上可得到低频分量；
(2)∵ 当 f = 0时,XL = 0，
∴ 直流分量全部降在负载 RL 上。
可见,XL滤去高次谐波，输出端得到较为平坦的输出电压。
四,稳压电路
1,并联稳压电路
1）,电路组成并联稳压电路
根据电路结构有：
UO = UZ = Ui－ IR*R (6.9)
IR = IZ + IO (6,10)
(1) RL 不变,Ui 波动的稳压过程：
Ui U O,UZ IZ IR
UR UZ,使 UO 保持不变。
2）,稳压工作过程
(2) Ui不变，负载 RL变化的稳压过程：
RL U O,UZ IZ IR
UR UZ,使 U O 保持不变。
实质是利用 △ UZ 变化，引起 △ IZ 较大的变化，经调节电阻 R 的调整作用，达到保持输出电压基本不变。
一般稳压电路包含以下四个基本环节
1) 基准电压,提供稳定电压 UZ 。
2) 采样电路,将输出电压一部分取出。
3) 比较放大电路,将采样电压与稳定电压比较后进行放大。
4) 调整管,将经过比较放大后的信号送入调整管，保证 UO 的稳定。
2,集成稳压电源单片集成稳压电源它具有体积小、
可靠性高、使用灵活、价格低廉等优点。
1 ),型号
(1)W78系列,输出固定正电压，有 5 V、
8V,12V,15V,18V等；
型号有,W7805,W7808,W7812、
W7815,W7818等；
(2)W79系列,输出固定负电压，有－ 5 V、
－ 8V、－ 12V、－ 15V、－ 18V等；
型号有,W7905,W7908,W7912、
W7915,W7918等；
2）,W78系列稳压电路这种稳压电路只有输入端 1、输出湍 2 和公共端 3
三个引出端，故也称为三端集成稳压器。
W78系列集成稳压电源原理图
3）,应用电路
例 1：下图为 输出正电压电路
C1用于抵消因输入引线较长的电感效应，
防止自激； C2用于减小输出脉动电压，改善负载的暂态效应。
例 2：下图为 输出正、负电压电路集成稳压电源实际电路输出正、负电压作业
6-7，
任务,通过分析研究三极管的特性曲线和工作参数，理解并掌握三极管的外部特性 （ 3个区）、判断三极管的类型和极性。
内容,介绍三极管的内部结构、载流子的运动规律及放大作用。
6,4 半导体三极管一 基本结构 二 连接方式 三 放大作用 四 特性曲线 五 主要参数 六 温度影响
1,分类高频管低频管
2）按结构分硅管锗管
NPN型
PNP型
3）按频率分
4）按功率分 大功率管小功率管
1）按材料分对应型号
3A（锗 PNP ）
3B （锗 NPN ）
3C （硅 PNP ）
3D （硅 NPN ）
一,基本结构
2,结构示意图及 符号
放大器一般为 4端网络，根据选种的公共端不同，三极管有三种连接方式
IC I E I E IC
IB I C I B I C IB
（共发射极） （共集电射极） （共基射极）
二,三极管的连接方
（一）三个区的特点
1) 发射区是掺杂质比集电区掺杂多的 N型半导体，电子浓度很大；
2） 基区很薄，为掺杂质很少的 P
型半导体。
3） 集电极面积大，保证尽可能收集到发射区发射的电子。
（二）载流子运动规律及电流分配关系
当一个 NPN 型的三极管接成共射极接法的放大电路时：
发射结正向偏置
集电结反向偏置
T 放大作用的内部条件
T 放大作用的外部条件三,三极管的放大作用三极管共射极接法的放大电路图三极管中电流示意图
(a) 载流子运动 (b) 电流分配
1,载流子运动规律如下
1）发射区向基区扩散电子
发射区中的电子为多子，且浓度很大，在 E
结加正向偏压作用下，多子的扩散运动加强
a) 大量电子越过 E 结到基区
b) 基区的多子空穴到达发射极 (≈0 )
形成 I E
2）集电区收集电子发射区到基区的电子
(IE ) a) 少部分与基区中的空穴复合；b) EB向基区不断补充正电荷 ;
大部分扩散到集电结形成 I CE ；
形成 I BE
3）电子在基区中扩散和复合
a) 集电区收集电子 形成 I CE
b) 集电区少子空穴向基区漂移运动形成 I CBO
形成 IC集电极 I
C= I CE + I CBO
发射极 I E =I CE + I BE （ I CE >> I BE ）
基极 I B =I BE - I CBO
2,电流关系
1）据 KCL 定律有：
2）共射极三极管的电流放大倍数：
CBE III
B
C
C B OC I
III,当
b
c
B
C
i
i
I
I
△
△?
BE II )1(?BC II
三极管的电流关系体现了电流放大作用，故称三极管为电流控制型元件。因电流中有两种载流子的运动，所以又称为双极型三极管。
1,输入特性曲线
1） 表述,集一射极电压
UCE 为常数时，输入电路 (基极电路 )中基极电流 IB 与基 — 射极电压 UBE 之间的关系曲线，
称为输入特性曲线。
2） 表达式：
常数 CEUBEB UfI )(
四,特性曲线
3DG6的输入特性
2,输出特性曲线
1） 表述,当基极电流 IB 为常数时，输出电路 (集电极电路 )中集电极电流 IC 与集一射极电压 UCE 之间的关系曲线，称为输出特性曲线。
2） 表达式：
3）三个基本区：
(1)放大区 (UCE ＞ UBE ≥ （ 0.7或 0.3） ) ;
(2)截止区 ( IB ≤ 0,UBE ≤ 0,UCE ＞ 0) ;
(3)饱和区（ UCE ＜ UBE )，
常数 BICEC UfI )(
3DG6的输入特性 3DG6的输出特性三极管特性曲线
由输出特性曲线可知，三极管输出回路有两种电阻，即
a) 静态电阻
b) 动态电阻
C
CE
CE I
U
R?
C
CE
ce I
U
r
rce>>RCE
1．电流放大系数
1）共射极直流电流放大系数 β
在静态 (无输入信号 )时称为 共射极 直流放大系数。
2）共基极直流电流放大系数 α
在静态 (无输入信号 )时称为 共基极 直流放大系数。
3） β与 α的关系
B
C
I
I?β
E
C
I
I
1
五,主要参数
4）交流电流放大系数 β
集电极电流的变化量 △ Ic 与基极电流的变化量 △ IB 的比值，称为 共射极 交流电流放大系数。
5）交流电流放大系数 α
集电极电流的变化量 △ Ic 与发射极电流的变化量 △ IE 的比值，称为 共基极 交流电流放大系数。
在放大区工作时，常有 β≈ β,α ≈ α 。
常数常数
△
△
β
CECE U
b
c
U
B
C
i
i
I
I
常数常数
△
△
α
CBCB U
b
c
U
E
C
i
i
I
I
2,集 — 基极反向饱和电流 ICBO
表述,I CBO 是当发射极开路（ IE = 0）时，
集电结在反向电压作用下的反向饱和电流。如图所示。
表达式：
0?
EICBC B O
II
测量 I CBO的电路
3,集 — 射极反向 饱和 电流 ICEO
表述,当基极开路（ IB= 0）、集电结反向偏置、发射结正向偏置时的集电极电流。如下图所示。
表达式：
0
)1(
B
IC
C B O
C B OC B OC E O
I
I
III
C E OBC III 穿透电流 I
CEO测量电路
4,集电极最大允许电流 ICM
集电极电流 IC 超过一定值时，三极管的 β
值要下降。当 β值下降到正常数值的三分之二时的集电极电流 IC,称为集电极最大允许电流 ICM 。
表达式：
额
3
2
CCM II
5．集 — 射极反向击穿电压 U(BR)CEO
基极开路（ IB= 0）时，加在集电极和发射极之间的最大允许电压，称为集 — 射极反向。当晶体管的集 — 射极电压 U(BR)CEO 。
注：当 UCE ＞ U(BR)CEO 时，三极管会被击穿。
6．集电极最大允许功率损耗 PCM
PCM允许在集电极上消耗功率的最大值。
一般温度对所有参数都影响，但影响最显著的是 ICBO,β,UBE 。
1,ICBO,T ↑ (10° C ) → ICBO ↑（约一倍）；
2,β,T ↑(1° C ) → β↑( 1 % );
3,UBE,T ↑ (1° C ) → UBE↑( 约 2mV）。
IC↑
六,温度对参数的影响课堂作业
7-1
