第2節(jié)晶體三極管

1、復(fù)習(xí)與提問復(fù)習(xí)與提問第二節(jié)第二節(jié) 晶體三極管晶體三極管 一、晶體三極管的結(jié)構(gòu)和類型一、晶體三極管的結(jié)構(gòu)和類型二、晶體三極管的放大作用二、晶體三極管的放大作用*三、晶體三極管的特性曲線三、晶體三極管的特性曲線四、晶體三極管的主要參數(shù)四、晶體三極管的主要參數(shù) 有有NPN和和PNP兩種結(jié)構(gòu)類型。核心部分兩種結(jié)構(gòu)類型。核心部分都是兩個(gè)都是兩個(gè)PN結(jié)。結(jié)。 3AX313DG63AD6(a)外形示意圖外形示意圖一、一、 晶體管的結(jié)構(gòu)和類型晶體管的結(jié)構(gòu)和類型NNPcbeSiO2絕緣層 (b) NPN硅管結(jié)構(gòu)圖NcbePN型鍺 銦球銦球(c) PNP鍺管結(jié)構(gòu)圖PNP型型c集電極集電極 b基極基極 集電區(qū)集電區(qū)

2、 P N基區(qū)基區(qū) 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū) P 集電結(jié)集電結(jié) 發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié) e發(fā)射極發(fā)射極 (a) PNP型型 ebcNPN型型c集電極集電極 b基極基極 集電區(qū)集電區(qū) N P基區(qū)基區(qū) 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū) N 集電結(jié)集電結(jié) 發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié) e發(fā)射極發(fā)射極 (b) NPN型型 ebc三極管在結(jié)構(gòu)上的兩個(gè)特點(diǎn)：三極管在結(jié)構(gòu)上的兩個(gè)特點(diǎn)： (1)摻雜濃度：發(fā)射區(qū)摻雜濃度：發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電區(qū)基區(qū)；基區(qū)； (2)基區(qū)必須很薄?；鶇^(qū)必須很薄。 二、二、晶體三極管的放大作用晶體三極管的放大作用 l內(nèi)部條件內(nèi)部條件 l外部條件外部條件 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 l電路接法：共基接法電路接法：共基接法NPN

3、VEEVCCiBRcReiE iC bec共射接法共射接法Rb VBB VCCRciB iC b e c N P N uBEuCE iE uBC+ + + 1、晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動、晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動u發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子的過程發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子的過程 u電子在基區(qū)中的擴(kuò)散過程電子在基區(qū)中的擴(kuò)散過程 u電子被集電極收集的過程電子被集電極收集的過程 iB iC iE VCCVBB Rb N P N (a) 載流子運(yùn)動情況載流子運(yùn)動情況 iB iEiCnICBOiEiBRbVBBVCCiC(b)各極電流分配情況各極電流分配情況 晶體管中的電流晶體管中的電流 iEniEpiB iCn ICB

4、O 2、晶體管的電流分配關(guān)系、晶體管的電流分配關(guān)系iB iEiCnICBOiEiBRbVBBVCCiC(b)各極電流分配情況各極電流分配情況 BCnii 令令BCnii CBOCBOBCBOBCBOCnCIIiIiIii CBEiii CBOCnCIii CBOBBIii ICBO 稱反向飽和電流稱反向飽和電流CEOBCIii CEOBBCEIiiii )1( BCEOCiIi CBOCEOII)1( 令：CBOBCI1ii)( ICEO 稱穿透電流稱穿透電流系數(shù)系數(shù) 代表代表iB對對iC的控制作用的大小，的控制作用的大小， 越大，控制作用越強(qiáng)。越大，控制作用越強(qiáng)。電流電流iC由兩部分組成：由

5、兩部分組成： 一部分是一部分是ICEO，它是，它是iB=0時(shí)流經(jīng)集電極與發(fā)時(shí)流經(jīng)集電極與發(fā)射極的電流，稱為穿透電流。射極的電流，稱為穿透電流。另一部分是另一部分是 ，它表示，它表示iC中受基極電流中受基極電流iB控制的部分。控制的部分。Bi 3、晶體管的放大作用、晶體管的放大作用晶體管放大作用的本質(zhì)：晶體管放大作用的本質(zhì)： iB對對iC或或iE對對iC的控制作用。的控制作用。輸入信號 負(fù)載 VEE VCC e c b iE iC 晶體管共基電路晶體管共基電路 iBiC輸入 信號 負(fù)載 VCCVBB晶體管共射電路晶體管共射電路 晶體管的共射電流放大系數(shù)晶體管的共射電流放大系數(shù)CBOBCBOCII

6、IICEOBCBOBC)1 ( IIIII整理可得：整理可得：ICBO 稱反向飽和電流稱反向飽和電流ICEO 稱穿透電流稱穿透電流（1）共射直流電流放大系數(shù)）共射直流電流放大系數(shù)BCII BE1II）（ （2）共射交流電流放大系數(shù)）共射交流電流放大系數(shù)BCII VCCRb+VBBC1TICIBC2Rc+共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法三、晶體管的共射特性曲線三、晶體管的共射特性曲線 iB=f(uBE) UCE=const(2) 當(dāng)當(dāng)uCE1V時(shí)，時(shí)， uCB= uCE - - uBE0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收 集電子，基區(qū)復(fù)合減少，在同樣的集電子，基區(qū)復(fù)合減少，在同

7、樣的uBE下下 IB減小，特性曲線右移。減小，特性曲線右移。(1) 當(dāng)當(dāng)uCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。1. 輸入特性曲線輸入特性曲線uCE = 0VuCE 1VuBE /V+-bce共射極放大電路共射極放大電路UBBUCC uBEiCiB+-uCE飽和區(qū)：飽和區(qū)：iC明顯受明顯受uCE控控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般一般uCE0.7V(硅管硅管)。此時(shí)，此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很電結(jié)正偏或反偏電壓很小小。iC=f(uCE) IB=const2 2、輸出特性曲線、輸出特性曲線輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域輸

8、出特性曲線的三個(gè)區(qū)域:截止區(qū)：截止區(qū)：iC接近零的接近零的區(qū)域，相當(dāng)區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲的曲線的下方。此時(shí)，線的下方。此時(shí)， uBE小于死區(qū)電壓，小于死區(qū)電壓，集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏。放大區(qū)：放大區(qū)：iC平行于平行于uCE軸的軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。區(qū)域，曲線基本平行等距。此時(shí)，此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏結(jié)反偏。三極管的參數(shù)分為三大類三極管的參數(shù)分為三大類: 1 1、電流放大系數(shù)、電流放大系數(shù)（1 1）共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)）共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)=（ICICEO）/IBIC / IB UCE=const四、晶體管四、晶體管的主要參數(shù)的主要參數(shù) = iC/ iB UC

9、E=const（2 2）共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)）共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)集電極基極間反向飽和電流集電極基極間反向飽和電流ICBO集電極發(fā)射極間的反向飽和電流集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEOICEO=（1+ ）ICBO 2 2、極間反向電流、極間反向電流(1)最大集電極耗散功率最大集電極耗散功率PCM PCM= iCuCE 3 3、極限參數(shù)、極限參數(shù)(2)最大集電極電流最大集電極電流ICM(3)反向擊穿電壓反向擊穿電壓 UCBO發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反向擊穿電壓。發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反向擊穿電壓。 U EBO集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反向擊穿電壓。集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反向擊穿電壓。 UCEO基極開

10、路時(shí)集電極和發(fā)射極間的擊穿電壓?；鶚O開路時(shí)集電極和發(fā)射極間的擊穿電壓。幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系 U UCBOUCEOUEBO 由由PCM、 ICM和和UCEO在輸出特性曲線上可以確在輸出特性曲線上可以確定過損耗區(qū)、過電流區(qū)和擊穿區(qū)。定過損耗區(qū)、過電流區(qū)和擊穿區(qū)。 輸出特性曲線上的過損耗區(qū)和擊穿區(qū)輸出特性曲線上的過損耗區(qū)和擊穿區(qū) PCM= iCuCE U (BR) CEOUCE/V溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響一、溫度對一、溫度對ICBO的影響的影響溫度每升高溫度每升高100C ， ICBO增加約一倍。增加約一倍。反之，當(dāng)溫度降低時(shí)反之，當(dāng)溫度降低時(shí)ICBO減少。減少。硅管的硅管的ICBO比鍺管的小得多。比鍺管的小得多。二、溫度對輸入特性的影響二、溫度對輸入特性的影響溫度升高時(shí)正向特性左移，溫度升高時(shí)正向特性左移，反之右移反之右移60402000.4 0.8I / mAU / V溫度對輸入特性的影響溫度對輸入特性的影響200600三、溫度對輸