三极管的特性及其应用毕业论文(光敏电阻)(编辑修改稿)

三极管的特性及其应用毕业论文(光敏电阻)(编辑修改稿)内容摘要：

部结构示意图 图 三极管的内部机构以及符号（左边为 NPN 型，右边卫 PNP 型） 第二章 .晶体管的制 造工艺 扩散型晶体管 在高温的 P 型杂质气体中， 而 加热 N 型 Ge 或者 Si 的单晶片， 从而 使得单晶片的一面变成 P 型，应用 此种方法制成的 PN 结。 因为 PN 结正向电 压的 压降 比较 小，所以 应用 于大电流整流。 最近 一段 的时候 间内 ，使用大电流整流器的主流已由 Si合金型转移到 Si 扩散型。 合金型晶体管 在 N 型 Ge 或 Si 的单晶片上，通过合金铟、铝等金属的方法制作 PN 结而 构成的。 正向电压 的压 降小，适于大电流整流。 因为 其 PN 结反向 的时候 静电容量大，所以不适于高频检波和高频整流。 平面型晶体管 在半导体单晶片 （ 主要 地是 N 型 Si 单晶片）上，扩散 P 型杂质，利用 Si 片表面氧化膜的屏蔽作用，在 N 型 Si 单晶片上仅选择性地扩散一部分而 构成 的 PN 结。 因为 此，不需要为调整 PN结面积的药品腐蚀作用。 由于半导体表面被制作得平整，江汉大学毕业论文 4 所以 得名。 并且， PN 结合的表面， 因为 被氧化膜覆盖，所以公认为是稳定性好和寿命长的类型。 最初，对于被使用的半导体材料是采用外延法 构成 的， 所以 又把平面型称为外延平面型。 对平面型二极管而言，似乎使用于大电流整流用的型号很少，而作小电流开关用的型号则很多。 第三章 . 三极管内部载流子的运动 工作区域 三个工作区域分别为： 截止区，放大区，饱和区 1． 截止区：三极管工作在截止状态，当发射结电压 Ube 小于 — 的导通电压，发射结没有导通集电结处于反向偏置，没有放大作用。 2． 放大区：三极管的发射极加正向电压（ Ge 管约为 ， Si 管约为），集电极加反向电压导通后， Ib 控制 Ic， Ic 和 Ib 近似于线性关系，在基极加上一个小信号电流，引起集电极大的信号电流输出。 3． 饱和区：当三极管的集电结电流 IC 增大到一定程度 的时候 ，再增大Ib， Ic 也不会增大，超出了放大区，进入了饱和区。 饱和 的时候 ， Ic最大，集电极和发射之间的内阻最小，电压 Uce 只有 ~，UceUbe（ Si 管 ， Ge 管 ），发射结和集电结均处于正向电压。 三极管没有放大作用，集电极和发射极相当于短路，常 和 截止配合于开关电路。 饱和 的时候 开关通路；截止 的时候 ，开关断路 参 见三极管工作原理。 江汉大学毕业论文 5 图 三极管工作区域的伏安特性曲线 PS：而如何区分这三个区域，我们不仅可以从上面的伏安特性曲线中得出，还可以从 2 个结区上面来看，有如下规则： 1. 当发射结正向偏置、集电结反向偏置，该三极管 即 工作在放大状态； 2．当其发射结和集电结都是正向偏置 的时候 ，该三极管 即 工作在饱和状态； 3．当其发射结和集电结都是反向偏置 的时候 ，该三极管 即 工作在截止状态。 内部载流子的运动规律 江汉大学毕业论文 6 图 三极管内部电流分配关系示意图 2. 载流子在基区中扩散 和 复合的过程 由发射区注入基区的电子载流子，其浓度从发射结边缘到集电结边缘是逐渐递减的，即 构成 了一定的浓度梯度， 因为 而，电子便不断地向集电结方向扩散。 由于基区宽度制作得很小，且掺杂浓度也很低，从而大大地减小了复合的机会，使注入基区的 95％以上的电子载流子都能 到达集电结。 所以 基区中是以扩散电流为主的，且扩散 和 复合的比例决定了三极管的电流放大能力。 3. 集电区收集载流子的过程 集电结外加较大的反向电压，使结内电场很强，基区中扩散到集电结边缘的电子，受强电场的作用，迅速漂移越过集电结而进入集电区， 构成 集电极电流 Inc。 另一方面，集电结两边的少数载流子，也要经过集电结漂移，在 c， b 之间 构成 所谓反向饱和电流 ICBO，不过， ICBO 一般很小 ， 而 集电极电流 ： INC +ICBO ≈ INC GS0105 同 的时候 基极电流 ： IB = IPB +IE ICBO≈IPB ICBO GS0106 反向饱和电流 ICBO 和 发射区无关，对放大作用无贡献， 但是 它是温度的函数，是管子工作不稳定的 主要因为 素。 制造 的时候 ，总是尽量设法减小它。 江汉大学毕业论文 7 第四章 .三极管模型 三极管的大信号模型 大信号模型（以共射级为例） 图 共射级大信号模型（放大区） 图 截止区模型 图 饱和区模型 分析方法 江汉大学毕业论文 8 存在两种分析方法，一种是图解法，一种是等效计算法。 因为 图解法在任何情况下都可以使用，不具有这个模型的独特性，所以此处，我们暂 的时候 不谈图解法。 我们 主要 谈一下等效计算法。 大信号模型等效计算法： 由上图可以表示出大信号等效模型， BE 结等效成正偏的二极管，集电结等效成受控电流源，基极和集电极的电流分别由下面的式子表示： 我们在近似分析中，也可以把 BE 结的电压看做常量来进行分析。 PS：如果分析的是 PNP 管。 则大模型等效电路中，电流表达式 和 NPN 管相同，只是所加的电压极性和电流的方向不同罢了。 三极管的小信号模型 由于三极管的小信号分析方法除了等 效电路图不同以外，其他的都大致相同，所以 分析方法仅详细描述共射级电路。 后面的共基极 和 共集电极电路均只做出 相对应 的小信号模型。 小信号模型需知：电路中电容均可视为导线（即短路）。 共射极电路 图 共发射极电路（左边为实际电路，右边为等效电路） 计算方法以及分析的步骤： 江汉大学毕业论文 9 1．画出实际电路的小信号等效电路图 2．先求出静态工作电压和电流 Ibq， Icq， Ieq， Vbq， Vcq， Veq。 所利用的方法是将电容等效为开路，而认为三极管的 Vbe 为一个常数（一般 Si 管 ） 3. 再计算出 Rbe。 Rbe=26mv/Ieq。 4. 再计算出电压放大倍。