1 中国石油大学 智能仪器 实验报告 成 绩： 班级： 姓名： 同组者： 教师： 晶体管温度传感器及电子温度计 【实验目的】 1. 了解半导体晶体管的温度特性。 2. 了解晶体管温度传感器的结构、工作原理及响应特性。 3. 掌握晶体管温度传感器电压——温度特性的测量方法。 4. 了解电子温度计的电路结构和设计方法。 【实验原理】 1 . 半导体二极管及其特性 当用扩散的方法在 P 型半导体中掺入 N 型杂质或在 N 型半导体中掺入 P 型杂质时，扩散的结果使得两种材料的交界处空穴与电子达到动态平衡并形成PN 结。由于 PN 结具有单向导电性，因此可用来制作半导体二极管、稳压管、可控硅及三极管；其中半导体二极管和稳压管由一个 PN 结构成，半导体三极管和可控硅 图 1-1 二极管的结构及符号 由两个 PN 结构成。二极管的结构及符号见图 1-1，根据使用的半导体材料不同二极管分为锗（Ge）型和硅（Si）型，根据结构划分为点接触型（图 1-1(a)）、面接触型（图 1-1(b)）和硅平面型二极管（图 1-1(c)）；其中点接触型二极管由于结面积小、结电容小而适用于高频工作，常用于高频检波和用作高速开关，面接触型和硅平面型二极管由于结面积大而适用于低频大电流整流。二极管在正向电压作用下会使 PN 结变薄，从而形成正向电流，在反向电压作用下会使 PN 结变厚，无法形成反向电流，这就是二极管的单向导电性，二极管的正向特性见图 1-2。 2 从图1-2 中可以看到，二极管的正向特性曲线呈非线性，根据半导体理论可以得出二极管的正向电流为： )1(TgdVVVsdeII （1-1） 正向电压为： )ln(sdsgdIIIqkTVV （1-2） 式（1-1）、（1-2）中：gV ——禁带宽度 V/；qkTVT/； KJk/10381.123——波耳兹曼常数； Qq1910602.1——单位电荷； sI ——二极管反向饱和电流（与温度有关）A/； 由式（1-2）得，二极管的正向电压不但与电流有关，而且与环境温度有关，当二极管电流dI 一定时，二极管的电压dV 与温度成一定关系，在温度不太高的情况下，dV 与环境温度成正比， 即： TVVgd （1-3） 图1-2 二极管正向特性 这里， 是与二极管电流有关的系数，当二极管电流一定时， 为常数，因此 被称之为二极管的电压——温度系数或测温灵敏度，可表示为： TV （1-4） 表示环境温度变化C1所引起的二极管电压变化，单位为CmV /，通常在CC1...
